Strona głowna AGH
Projekty


1. Zastosowanie nowych narzędzi programowych do rozwiązywania problemów produkcji stali najwyższej jakości.
Kierownik pracy: dr hab. inż. Jan Falkus prof. AGH
Zespół wykonawczy: dr inż. Marek Dziarmagowski, mgr inż. Paweł Drożdż, inż. Czesław Pawłowski
Finansowanie: KBN, badania statutowe, 11 11 110 430, 2003-2005
Cel pracy: Opracowanie założeń odnośnie struktury produkcji, rodzaju gromadzonych danych i sposobu ich rejestracji w aspekcie optymalnego zarządzania nowoczesną hutą stali. Wskazanie węzłów produkcyjnych, w których możliwe jest zastosowanie nowych technik sterowania. Zbudowany został model matematyczny przepływu kąpieli przez kadź pośrednią umożliwiający sterowanie procesem COS.

2. Matematyczne modelowanie sprzężonego problemu ruchów konwekcyjnych i pola temperatur w ciekłej stali.
Kierownik pracy: dr inż. Tadeusz Telejko
Zespół wykonawczy: dr hab. inż. Jan Falkus, prof AGH, dr inż. J. Giełżecki, mgr M. Rybotycki
Finansowanie KBN 4T08B 04924, 18 18 110 488, 2003-2005
Praca poświęcona polu prędkości i polu temperatur we wlewku kuziennym w czasie procesu krzepnięcia. W opracowaniu problemu wykorzystane zostaną metody typu PIV. Zbudowany został model "zimny" głowy krzepnącego wlewka oraz stanowisko pomiarowe składające się z kamery do wykonywania szybkich zdjęć. W ramach projektu wykonane zostało oprogramowanie z wykorzystaniem pakietu labview do rejestracji wybranych punktów pola temperatury.

3. Sterowanie procesami pozapiecowej rafinacji stali w oparciu o analizę stanów równowagi w układach wielofazowych
Kierownik pracy: dr hab. inż. Jan Falkus prof. AGH
Zespół wykonawczy: mgr inż. Paweł Drożdż
Finansowanie: KBN 3T08B 012 26, grant promotorski 18.25.110.542, 2004-2005
Podstawowym celem projektu była analiza stanów równowagi w układach wielofazowych dotyczących procesów pozapiecowej rafinacji stali, głównie procesu próżniowego odgazowania stali w urządzeniu RH. Matematyczny opis procesu wymagał zastosowania specjalnych procedur obliczeniowych, których realizacja możliwa jest w oparciu o minimalizację funkcji energii swobodnej układu. W ramach pracy zbudowano model matematyczny procesu RH będący połączeniem modelu mieszania kąpieli z modelem termodynamicznym.

4. Zachowanie się wtrąceń niemetalicznych w procesie krzepnięcia stali.
Kierownik: dr hab. inż. Jan Wypartowicz, prof. AGH
Zespół wykonawczy: dr inż. Jerzy Iwanciw, dr inż. Szczepan Chudoba, mgr inż. Dorota Podorska
Finansowanie: KBN, badania statutowe, 11.11.110.498, 2003-2004.
Praca analizuje zachowanie cząstek wtrąceń niemetalicznych podczas krzepnięcia stali w aspekcie ewolucji ich składu chemicznego, wielkości oraz rozkładu przestrzennego. Główny nacisk położono na wydzielenia powstające w stali odtlenianej krzemem i manganem, z niewielkim udziałem glinu. Obliczono rozpuszczalność siarki w ciekłych tlenkowych roztworach SiO2-Al2O3-MnO, posługując się modelem pojemności siarczkowej. Skonstruowano model numeryczny mikro-krystalizacji z udziałem dyfuzji wstecznej, który pozwolił na obliczenie aktualnego składu fazy ciekłej na froncie krzepnięcia, a w konsekwencji ilości i składu chemicznego wydzieleń. Stwierdzono, że wydzielenia SiO2 powstają we wcześniejszych stadiach krzepnięcia, natomiast MnS i AlN w końcowym etapie. Przeanalizowano również oddziaływanie cząstek wtrąceń niemetalicznych z przemieszczającym się pionowo lub poziomo frontem krzepnięcia. W pierwszym przypadku pochłanianie zależy głównie od szybkości frontu. W drugim decydujący wpływ ma kierunek przepływu konwekcyjnego. Oddziaływanie to ma duży wpływ na segregację wtrąceń we wlewku.

5. Modelowanie procesów rafinacji i wprowadzania azotu w stalach elektrotechnicznych
Kierownik: Jan Wypartowicz, prof. AGH
Zespół wykonawczy: mgr inż. Dorota Podorska
Finansowanie: KBN 4T08B 019 25, grant promotorski 18.25.110.531, 2003-2005.
Praca analizuje kształtowanie składu chemicznego krzemowej stali transformatorowej w procesach metalurgii pozapiecowej. Dla osiągnięcia wymaganych własności magnetycznych konieczne jest wytworzenie wydzieleń drugiej fazy: MnS lub AlN. Przeanalizowano zmiany stężenia azotu, tlenu, siarki, glinu i manganu w operacjach spustu, przelewania do kadzi odlewniczej i argonowania. Opracowano matematyczny model równowagi termodynamicznej w układzie stal - ciekły żużel oraz stal - wydzielenie tlenkowe, na podstawie którego obliczono stężenia składników w ciekłej stali. Przy pomocy modelu mikrosegregacji z udziałem dyfuzji wstecznej wyznaczono ilość i rozkład wydzieleń powstających podczas krzepnięcia stali. Posługując się modelami dynamicznymi oszacowano zmiany stężenia azotu w ciekłej stali w trakcie: spustu z konwertora do kadzi, oddziaływania z żużlem, przedmuchiwania argonem i azotem. Wyniki obliczeń zweryfikowano przy pomocy badań struktury wlewka oraz analiz chemicznych składu stali w poszczególnych etapach.

6. Modelowanie transportu masy z udziałem konwekcji powierzchniowej (przepływu Marangoniego) w procesach metalurgii stali
Kierownik: Jan Wypartowicz,
Zespół wykonawczy: mgr inż. Rafał Rejszek
Finansowanie: KBN 3T 08B 044 26 grant promotorski 18.25.110.547, 2004-2005.
Przeanalizowano zjawisko konwekcji powierzchniowej (efektu Marangoniego) wywołanej lokalną różnicą wielkości napięcia powierzchniowego dla układów ciekła stal - gaz oraz ciekła stal - stała stal. Modelowanie matematyczne układów, w których występuje ten efekt zrealizowano rozwiązując numerycznie układy równań, w których w obu przypadkach występują równania: zachowania masy i zachowania pędu. W przypadku rozpuszczania azotu uwzględniono równanie Fouriera transportu konwekcyjno-dyfuzyjnego, a w przypadku topienia lub krystalizacji równania bilansu cieplnego. Naprężenie styczne na swobodnej powierzchni cieczy wynikające z gradientu napięcia powierzchniowego zadawano jako warunek brzegowy. W wyniku obliczeń uzyskano pole prędkości, oraz stężenia azotu lub temperatury. Wyznaczono wpływ efektu Marangoniego na całkowitą szybkość procesu. Stwierdzono, że rola tego efektu jest bardzo istotna w obszarze powierzchniowym.

7. Wdrożenie komputerowego systemu optymalizowania parametrów procesu technologicznego wytwarzania surówki w wielkim piecu w warunkach HTS S.A.
Kierownik: prof. dr hab. inż. A. Łędzki.
Zespół wykonawczy: dr inż. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr inż. Mikołaj Bernasowski, dr inż. Piotr Migas, dr inż. Arkadiusz Klimczyk, inż. Leszek Knapik.
Finansowanie: KBN 6 T08 110 2001C/5544 grant celowy nr 16 16 110 423, okres realizacji 2002-2004.
Projekt przewidywał opracowanie komputerowego systemu optymalizowania parametrów procesu technologicznego produkcji surówki wielkopiecowej. Celem prac było otrzymanie produktu o wymaganej i stabilnej jakości i jak najmniejszym koszcie wytwarzania. Realizacja tematu obejmowała optymalizację parametrów technologicznych pieca oraz ich praktyczną weryfikację.

8. Opracowanie i wdrożenie technologii przetwarzania odpadów pyłów i szlamów metalurgicznych na komponenty wsadowe do procesów hutniczych i produkcji cementu"
Kierownik: dr inż. Z. Wcisło.
Zespół wykonawczy: prof. dr hab. inż. Andrzej Łędzki, dr inż. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr inż. Mikołaj Bernasowski, dr inż. Piotr Migas, dr inż. Arkadiusz Klimczyk, dr inż. Józef Gładysz, inż. Leszek Knapik, inż. Czesław Pawłowski.
Finansowanie: KBN Nr 6 T08 2004 C/06393, grant celowy nr 16.16.110.610 okres realizacji 2004-2007.
Istotę projektu stanowi opracowanie i wdrożenie technologii przerobu drobnoziarnistych odpadów metalurgicznych w formie pyłów i szlamów zawierających w swym składzie chemicznym tlenki żelaza. Celem badań stosowanych i prac rozwojowych jest opracowanie technologii przetworzenia odpadów metalurgicznych w tworzywa metalurgiczne znajdujące zastosowanie w trzech procesach:
- w wielkim piecu - jako uzupełnienie wsadu w postaci grudek,
- w spiekalni rud - jako dodatek do mieszanki rudnej,
- cementowni - jako dodatek do produkcji klinkieru portlandzkiego.

9. Zastosowanie sieci neuronowych do kontroli i sterowania procesu wielkopiecowego
Kierownik: prof. dr hab. inż. A. Łędzki.
Zespół wykonawczy: dr inż. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr inż. Mikołaj Bernasowski, dr inż. Piotr Migas, dr inż. Arkadiusz Klimczyk, inż. Leszek Knapik.
Finansowanie: KBN Nr 11.11.110.495 praca statutowa, okres realizacji 2003 - 2005
Celem pracy jest zastosowanie sieci neuronowych jako elementu wspomagającego proces wielkopiecowy. Dokonano szczegółowej analizy systemów sterowania pracą agregatu. Przeprowadzono analizę możliwości zastosowania sieci do wspomagania procesu, a w szczególności ich wykorzystanie do przewidywania parametrów procesu. Przedstawiono działanie istniejących modeli opartych o strukturę sieci oraz oceniono ich przydatność do stosowania w praktyce wielkopiecowej. Przeprowadzono próby konstrukcji sieci rozwiązujących praktyczne problemy pracy wielkich pieców oraz dokonano ich analizy.

10. Badania specyficznych własności fizykochemicznych wyrobów na bazie węgla i grafitu w wysokich temperaturach
Kierownik: dr A. Sadowski.
Zespół wykonawczy: dr inż. Ryszard Stachura, dr inż. Mikołaj Bernasowski, dr inż. Piotr Migas, dr inż. Arkadiusz Klimczyk, inż. Leszek Knapik.
Finansowanie: SGL CARBON - Poland, projekt badawczo-rozwojowy nr 5 5 110 538, okres realizacji: 2003 - 2004.
Określono odporność wybranych wyrobów na bazie węgla i grafitu stosowanych jako wyłożenie izolujące urządzenia metalurgiczne na działanie ciekłego żelaza w wysokich temperaturach. Wykazano wpływ rodzaju materiału bazowego oraz jego uziarnienia a także wpływ dodatków innych niż węgiel na odporność wyprodukowanego materiału. Praca stanowi część programu badawczego SGL Carbon prowadzącego do wyprodukowania materiału odpornego na czynniki niszczące.

11. Material and conditions effecting foamy slag at high Cr-oxide concentration
Kierownik pracy: dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
Zespół wykonawczy: dr inż. Andrzej Michaliszyn, dr inż. Piotr Migas, inż. Czesław Pawłowski, Marek Ziach
Finansowanie: SMS DEMAG, Niemcy,
Praca badawczo rozwojowa nr. 13.13.110.631, okres realizacji 2004-2005
Celem pracy jest zbadanie zastosowania różnych rodzajów materiałów, sposobu ich dodawania na zjawisko pienienia żużla w warunkach laboratoryjnego pieca łukowego z podwyższoną zawartością tlenków chromu. Zjawisko pienienia się żużli stalowniczych jest znane i stosowane w praktyce przemysłowej, ale tylko w odniesieniu do produkcji stali węglowych, gdzie nie występują tlenki chromu. Przy produkcji stali nierdzewnych skład chemiczny żużla uniemożliwia pienienie.

12. Przegląd ocena i weryfikacja stosowanej technologii w Stalowni Zakładu Wyrobów Kutych
Kierownik pracy: dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
Zespół wykonawczy: mgr inż. Paweł Kamiński
Finansowanie: CELSA Huta Ostrowiec
Praca badawczo rozwojowa nr. 13.13.110.581, 2004
Celem pracy był przegląd, ocena i weryfikacja stosowanej technologii w Stalowni Zakładu Wyrobów Kutych. Analizie poddano przygotowanie i magazynowanie materiałów wsadowych do pieca łukowego. Dokładnie przeanalizowano technologię wytapiania stali w piecu łukowym, piecokadzi oraz komorze próżniowej. Uwagę zwrócono także na technologię odlewania stali do wlewnic

13. Utylizacja i recykling żużli stalowniczych poprzez redukcję i dobór reduktorów węglowych
Kierownik pracy: dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
Zespół wykonawczy: dr inż. Marek Dziarmagowski, dr inż. Piotr Migas, dr Krystyna Kubica, dr Zbigniew Robak, mgr inż. Daniel Nowakowski, inż. Czesław Pawłowski, Marek Ziach
Finansowanie KBN 4T08B 028 25, 18.25.110.515, 2003-2005
Praca obejmuje badania możliwości utylizacji i recyklingu żużli stalowniczych. Żużle takie występują w postaci hałd zalegających w środowisku naturalnym. Można również dokonywać utylizacji żużla bezpośrednio po spuście z pieca stalowniczego. Celem pracy jest dobór rodzaju reduktora węglowego oraz zaproponowanie technologii utylizacji żużli

14. Pienienie żużla w procesach metalurgicznych w aspekcie redukcji fazy tlenkowej
Kierownik pracy: dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
Zespół wykonawczy: mgr inż. Paweł Kamiński
Finansowanie KBN 4T08B 022 24, 18.18.110.484, 2003-2004
Praca obejmuje badania pienienia się żużli stalowniczych biorące pod uwagę tworzenie się gazowego tlenku węgla z redukcji zarówno tlenków żelaza jak i innych tlenków. Celem pracy jest zbudowanie modelu matematycznego zjawiska pienienia żużla uwzględniającego wpływ redukcji tlenków żelaza, tlenku manganu, tlenku Chromu oraz tlenku fosforu

15. Modelowanie procesów wymiany masy w układzie metal-żużel-gaz
Kierownik pracy: dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
Zespół wykonawczy: dr inż. Józef Gładysz, dr inż. Andrzej Michaliszyn, dr inż. Zygmunt Wcisło
Finansowanie: KBN, praca statutowa, 11.11.110.564, 2004
Praca obejmuje badania w zakresie modelowania wymiany masy podczas redukcji tlenków z faz żużlowych, wymiany masy w procesach produkcji żelazostopów, wymiany azotu w heterogenicznych procesach rafinacyjnych oraz w procesie EZP

16. Opracowanie modelu matematycznego identyfikacji położenia i kształtu strefy kohezji w wielkim piecu w warunkach polskich hut
Kierownik pracy: dr inż. Ryszard Stachura
Finansowanie: KBN, badania własne 10 10 110 565
Opracowano model identyfikacji położenia i kształtu strefy kohezji w wielkim piecu przewidziany dla V wielkiego pieca Ispat oddział HTS. Weryfikacji modelu dokonano na danych z tej jednostki wielkopiecowej. Przeprowadzona weryfikacja modelu identyfikacji położenia i kształtu strefy kohezji wykazała dobrą zgodność wyników obliczeń ze zjawiskami fizykochemicznymi zachodzącymi w przestrzeni roboczej wielkiego pieca. W dalszej części pracy przeprowadzona zostanie szczegółowa analiza działania modelu, również w skrajnych warunkach pracy agregatu.

17. Ciekły metal jako obiekt programowania
Kierownik pracy: dr inż. Jerzy Iwanciw
Finansowanie: KBN, badania własne 10 10 110 502
W 2004 r, w oparciu o wyniki I etapu pracy dokonano praktycznej próby zastosowania programowania zorientowanego obiektowo (OOP) polegającej na budowie programu StalCo, który umożliwia śledzenie zachodzących zmian w ciekłym metalu, żużlu i gazie w różnych procesach stalowniczych, operując na obiektach reprezentujących te składniki.
Przeprowadzone testy programu StalCo wskazują, że szybkość działania algorytmu jest wystarczająca do symulacji procesów w czasie rzeczywistym przy użyciu komputerów IBM PC. Wobec stosunkowo dużego wyprzedzenia czasowego można rozważać uzupełnienie obiektów o pola i metody związane z bilansem cieplnym procesu, jak również możliwość podziału reaktora o wyraźnie zróżnicowanych strefach reakcyjnych na kilka reaktorów cząstkowych, co umożliwia symulację procesów z niezbyt dobrym mieszaniem (niejednorodność składu w różnych strefach).

Pracownicy


Skład osobowy Katedry

Studenci


Sprawy studenckie

Plany


Aktualne plany zajęc

Publikacje


Najważniejsze publikacje

Laboratoria


Laboratoria i aparatura naukowo - badawcza

Galeria


Galeria zdjęć

Projekty


Projekty badawcze

Linki


Ciekawe linki