Wykonano obliczenia modelowe rozkładu prędkości gazów w szybie reakcyjnym i wannie odstojowej pieca zawiesinowego, wyznaczono dystrybucję przereagowanych ziaren koncentratu pomiędzy kąpiel, ściany pieca i unoszonych z gazami. Stwierdzono, że zmniejszenie odległości pomiędzy poziomem lustra kąpieli i sklepieniem wanny odstojowej powoduje ogra-niczenie ilości pyłów wynoszonych z pieca zawiesinowego [...]

W artykule wykorzystano model utleniania ziaren koncentratu chalkozynowo-bornitowego z zanikającym rdzeniem. Opracowano algorytm obliczeń ujmujący utlenianie całej populacji ziaren koncentratu w czasie przemieszczania się w przestrzeni reakcyjnej pieca zawiesinowego. Opierając się na algorytmie, wykonano program komputerowy realizujący stosowne obliczenia. Wykonano wariantowe obliczenia postępu[...]

W artykule omówiono zjawisko tworzenia piany na powierzchni żużla w piecu zawiesinowym, szczególnie w sytuacji rozruchu pieca po remoncie. Wykorzystując obliczenia modelowe wykazano, że dla uniknięcia ryzyka intensywnego pienienia żużel zalewany do pieca zawiesinowego przed startem powinien zawierać nie mniej niż 4 % Cu2O. Słowa kluczowe: piec zawiesinowy, pienienie żużla, pirometalurgia miedzi THE PHENOMENON OF SLAG FOAMING IN A FLASH FURNACE DURING ITS START-UP The paper deals with the phenomenon of foam formation on the slag surface in a flash furnace, taking place particularly at its start-up after overhaul. The model-based calculations were made showing that in order to avoid intensive foaming the slag poured into the flash furnace because its start should not contain less tha[...]

  Emisja i pochłanianie promieniowania przez gazy ma charakter selektywny. Gazy jedno i dwuatomowe są prawie doskonale przezroczyste, a więc ich emisja i absorpcja promieniowania jest znikoma. Gazy i pary o niesymetrycznej budowie cząsteczki posiadają zdolność do emitowania i absorbowania promieniowania. W porównaniu z ciałami stałymi, w gazach emisja i pochłanianie promieniowania zachodzi w całej objętości [1, 5]. Emisyjność gazu zależy od jego temperatury, iloczynu ciśnienia i grubości warstwy. Zatem istotne znaczenie ma kształt i rozmiar bryły, w której znajduje się gaz [1, 5]. Dla mieszaniny gazów całkowita emisyjność jest sumą emisyjności promieniujących składników. W przypadku częściowego pokrywania się pasm promieniujących składników, rzeczywista emisyjność jest mniejsza od sumy emisyjności [5]. Dla gazów trzy i wieloskładnikowych liczy się głównie promieniowanie dwutlenku węgla CO2 i pary wodnej H2O. W technice przyjmuje się, że emisyjność gazu wynosi: εg = εCO2 + β εH2O - Δεg (1) Wartości εCO2, β, εH2O odczytuje się z odpowiednich wykresów Hottela. Podobnie wartość poprawki Δεg, którą odczytuje się z wykresów w zależności od temperatury gazu [1, 2, 6]. Gazy pochodzące z procesów pirometalurgicznych zawierają m.in. dwutlenek węgla CO2 i parę wodną H2O, a więc składniki o niesymetrycznej budowie cząsteczki. Dodatkowo gazy te są zapylone i posiadają wysoką temperaturę. Takie cechy g[...]

  W artykule przedstawiono wyniki analizy wariantów opalania pieca anodowego obrotowego pod kątem minimalizacji zużycia paliwa z zastosowaniem palnika i dysz. Opracowano model matematyczny wymiany ciepła w piecu anodowym obrotowym. Opierając się na tym modelu wyznaczono średnie temperatury wsadu miedziowego oraz równomierność pola temperatur w piecu anodowym opalanym tradycyjnie i z zastosowaniem dysz. Na podstawie wykonanych obliczeń i analiz stwierdzono, że piec anodowy obrotowy opalany z użyciem wyłącznie palnika gazowego wymaga dostarczania większej ilości paliwa dla zapewnienia odpowiedniej temperatury kąpieli. Wykorzystanie do opalania pieca anodowego oprócz palnika gazowego zanurzonych dysz pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa oraz poprawia równomierność pola temperatur w kąpieli. Najwyższą efektywność opalania uzyskano dla sytuacji zastosowania palnika i dysz zasilanych gazem w ilościach 100 + 50 + 50 Nm3/h, dla której osiągnięto średnią temperaturę ciekłej miedzi 1219 °C z odchyleniem standardowym 18,2 °C. Słowa kluczowe: modelowanie matematyczne, wymiana ciepła, piec anodowy obrotowy, rafinacja ogniowa IMPLEMENTATION OF NUMERICAL MODELLING FOR EFFICIENCY INCREASE IN FIRING OF ROTARY ANODE FURNACE The paper presents analysis of variants of rotary anode furnace firing for minimization of fuel consumption by application of a burner and nozzles. A mathematical model of heat exchange in the rotary anode furnace was developed. The model was used for determination of average copper charge temperature and uniformity of thermal field in the anode furnace which was fired by traditional method and with application of nozzles. Based on the performed calculations and analyses it was established that the rotary anode furnace fired with application of a burner only requires higher volume of the fuel to provide appropriate temperature of the bath. Implementation of the submerged nozzles beside the gas burner in the firing of the anode furnace p[...]

  Wykonano bilans cieplny procesu przerobu żużli poołowiowych pochodzących z technologii stapiania materiałów ołowionośnych w piecach obrotowo- wahadłowych. Proces przerobu żużli poołowiowych prowadzono w instalacji doświadczalnej pieca TSL. Żużle poołowiowe są niebezpiecznym materiałem odpadowym. Przerabianie ich w reaktorze TSL metodą utleniająco-redukcyjną pozwala odzyskać miedź w postaci stopu, cynk i ołów w pyłach oraz bezpieczny dla środowiska żużel krzemianowy. Na podstawie wykonanych obliczeń stwierdzono, że dominującym nośnikiem energii jest olej opałowy, który stanowi 79% energii dostarczonej do pieca, następnie żużel poołowiowy 11%. Najwięcej ciepła, aż 64% wyprowadzane było z pieca z gazami. Ze względu na małe gabaryty pieca dużą część energii stanowiły straty ciepła (27%). Słowa kluczowe: bilans cieplny, piec TSL, żużel poołowiowy HEAT BALANCE OF TREATMENT PROCESS OF LEAD-BEARING SLAGS IN TSL FURNACE Heat balance of a treatment process of lead-bearing slags coming from technology of melting lead-bearing materials in rotary-rocking furnace was performed. The treatment process of lead-bearing slags was carried out in a pilot TSL furnace. Lead-bearing slags are dangerous waste materials. Treatment of them in the TSL reactor the using oxidation - reduction process allow to recover copper in a form of alloy, zinc and lead in form of dusts and environmentally safe silica slag. On the basis of performed calculations it was found that the main energy source is fuel oil, which represents 79% of energy supplied to the furnace, and lead-bearing slag 11%. Most heat, i.e. 64% was derived from the furnace gases. Due to the small size of the furnace large part of energy was accounted for heat loss (27%). Keywords: heat balance, TSL furnace, lead-bearing slag.Wprowadzenie W hutnictwie miedzi materiały ołowionośne przerabia się w piecach obrotowo-wahadłowych. Jed[...]

  Zawartość miedzi w chalkozynowo-bornitowych koncentratach KGHM Polska Miedź S.A. jest podobna jak w koncentratach chalkopirytowych (20÷30 % mas.). Natomiast stężenia siarki i żelaza są kilkakrotnie niższe odpowiednio 9÷12 i 3÷6 % mas. Ponadto cechą charakterystyczną polskich koncentratów miedzi jest obecność w nich węgla organicznego (6÷9 % mas.) oraz zanieczyszczeń: ołowiu (1,5÷3,0 % mas.) i arsenu (0,05÷0,4 % mas.). Niskie zawartości siarki i żelaza oraz występowanie węgla organicznego sprawiły, że do stapiania tego rodzaju koncentratów w Polsce stosowane są dwa rodzaje technologii: proces szybowy (HM Głogów I i HM Legnica) oraz jednostadialny proces zawiesinowy (HM Głogów II). W obu tych procesach węgiel organiczny stanowi paliwo zapewniając wymaganą temperaturę produktów. Huty, w których stosowany jest proces szybowy, gdy w dwóch pierwszych operacjach pirometalurgicznych występują trwałe fazy siarczkowe (stapianie koncentratów, konwertorowanie kamienia miedziowego), cechuje wysoki stopień eliminacji Pb i As z cyklu produkcji miedzi. Odmienna sytuacja występuje w jednostadialnym procesie zawiesinowym, gdy siarczki w krótkim czasie utleniane są do metali i tlenków. Rozpoczęta modernizacja pirometalurgii w KGHM Polska Miedź S.A. polegająca na zastąpieniu pieców szybowych w HM Głogów I i w HM Legnica jednym piecem zawiesinowym wymagała rozwiązania m.in. problemu wyprowadzania z cyklu produkcji miedzi głównych zanieczyszczeń tj. ołowiu i arsenu. W artykule przedstawione jest zachowanie się ołowiu i arsenu oraz sposobu eliminacji tych zanieczyszczeń z cyklu produkcji miedzi obecnie, gdy funkcjonują dwie technologie, tj. proces szybowy i jednostadialny proces zawiesinowy. Dla sytuacji po modernizacji, gdy w KGHM Polska Miedź S.A. będą pracowały dwa piece zawiesinowe do produkcji miedzi blister bezpośrednio z koncentratów, opracowane są rozwiązania umożliwiające eliminację Pb i As w stopniu zapewniającym utrzymanie poziomu stężeń tych metali w [...]

  WPROWADZENIE Przemysł metali nieżelaznych w Polsce po roku 1990 rozwija się zarówno w zakresie nowoczesnych rozwiązań technicznych, jak i technologicznych. Do ważniejszych rozwiązań zastosowanych w tym okresie należy zaliczyć m.in.: ?? nowoczesną technologię produkcji srebra i innych metali szlachetnych ze szlamów anodowych z procesu elektrorafinacji miedzi opracowaną przez firmę Boliden i uruchomioną w HM Głogów, ?? budowę obrotowych pieców anodowych w HM Legnica i w HM Głogów I oraz opracowanie i wdrożenie technologii rafinacji ogniowej miedzi z zastosowaniem gazu ziemnego, ??modernizację konstrukcji pieca zawiesinowego w HM Głogów II i modyfikację stapiania koncentratu miedzi z zastosowaniem jednego palnika w szybie reakcyjnym, ?? opracowanie i wdrożenie technologii przerobu pyłów stalowniczych w piecach obrotowych Bolesław Recycling S.A. oraz metody odsiarczania gazów technologicznych z przerobu cynkonośnych szlamów poługowniczych, ??modernizację konstrukcji pieców obrotowo-wahadłowych i technologii wytopu ołowiu w HM Głogów wraz z układem kondycjonowania gazów technologicznych, ?? opracowanie i wdrożenie technologii przerobu cynko- i ołowionośnych materiałów tlenkowych w procesie IS w HC Miasteczko Śląskie oraz budowę, a następnie rozbudowę rektyfikacji cynku, ?? budowę nowoczesnych pieców obrotowych (KPO) w zakładach przerabiających złomy akumulatorowe w Baterpol S.A. i Orzeł Biały S.A. W ostatnim czasie zostały podjęte działania w kierunku dalszego unowocześnienia polskiej metalurgii metali nieżelaznych, w tym: ??modernizacja pirometalurgii w KGHM Polska Miedź S.A., ?? uruchomienie nowych technologii produkcji bieli cynkowej, ?? opracowanie nowych technologii, celem zagospodarowania odpadowych materiałów i półproduktów z hutnictwa żelaza i stali o niskiej zawartości cynku. MODERNIZACJA PIROMETALURGII KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Największym przedsięwzięciem polskiego hutnictwa w ostatnich kilkudziesięciu latach jest [...]

  W artykule zaprezentowano analizę możliwości zastosowania instalacji odzysku ciepła odpadowego za pomocą organicznego cyklu Rankine’a (ORC) w wybranych procesach hutniczych. Przeanalizowano odzysk ciepła z gazów z pieca zawiesinowego po ich oczyszczeniu w elektrofiltrze oraz gazów z pieców obrotowych służących do przerobu materiałów cynkonośnych. Określono parametry gazu będącego źródłem ciepła odpadowego, zaproponowano układ służący do odbioru i przetwarzania energii, dobrano czynnik roboczy o parametrach pozwalających na wykorzystanie w obiegu odbierającym ciepło z czynnika o stosunkowo wysokiej, jak na tego typu instalacje temperaturze. Wyznaczono parametry odzysku ciepła w układzie oraz oszacowano koszty instalacji, prosty czas zwrotu nakładów i efekt ekologiczny proponowanego przedsięwzięcia. Słowa kluczowe: odzysk ciepła, ORC, pirometalurgia, ciepło odpadowe, piec zawiesinowy, piec obrotowy THE APPLICATION OF ORC CYCLE FOR WASTE HEAT RECOVERY FROM THE SELECTED PROCESSES OF NON-FERROUS METALLURGY The article includes the analysis of possibilities of waste heat recovery from the selected pyrometallurgical processes using the Organic Rankine Cycle (ORC). The analysis includes waste heat recovery from the gases from the flash smelting furnace after being cleaned in the electrostatic precipitator and the gases from the rotary furnaces used to process the zinc-bearing materials. The paper includes the description of the parameters of the gases used as a waste heat source, the selection of the system used to process the waste heat energy, the selection of the working fluid which can be utilized in the cycle characterized by relatively high input temperature, determination of the waste heat parameters and the costs associated with the construction and operation as well as economical parameters and the ecological effect. Keywords: waste heat recovery, Organic Rankine Cycle, pyrometallurgy, waste heat, flash smelting furnace, Waelz kiln.[...]