Strona g³owna AGH
Projekty


1. Zastosowanie nowych narzêdzi programowych do rozwi±zywania problemów produkcji stali najwy¿szej jako¶ci.
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Jan Falkus prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Marek Dziarmagowski, mgr in¿. Pawe³ Dro¿d¿, in¿. Czes³aw Paw³owski
Finansowanie: KBN, badania statutowe, 11 11 110 430, 2003-2005
Cel pracy: Opracowanie za³o¿eñ odno¶nie struktury produkcji, rodzaju gromadzonych danych i sposobu ich rejestracji w aspekcie optymalnego zarz±dzania nowoczesn± hut± stali. Wskazanie wêz³ów produkcyjnych, w których mo¿liwe jest zastosowanie nowych technik sterowania. Zbudowany zosta³ model matematyczny przep³ywu k±pieli przez kad¼ po¶redni± umo¿liwiaj±cy sterowanie procesem COS.

2. Matematyczne modelowanie sprzê¿onego problemu ruchów konwekcyjnych i pola temperatur w ciek³ej stali.
Kierownik pracy: dr in¿. Tadeusz Telejko
Zespó³ wykonawczy: dr hab. in¿. Jan Falkus, prof AGH, dr in¿. J. Gie³¿ecki, mgr M. Rybotycki
Finansowanie KBN 4T08B 04924, 18 18 110 488, 2003-2005
Praca po¶wiêcona polu prêdko¶ci i polu temperatur we wlewku kuziennym w czasie procesu krzepniêcia. W opracowaniu problemu wykorzystane zostan± metody typu PIV. Zbudowany zosta³ model "zimny" g³owy krzepn±cego wlewka oraz stanowisko pomiarowe sk³adaj±ce siê z kamery do wykonywania szybkich zdjêæ. W ramach projektu wykonane zosta³o oprogramowanie z wykorzystaniem pakietu labview do rejestracji wybranych punktów pola temperatury.

3. Sterowanie procesami pozapiecowej rafinacji stali w oparciu o analizê stanów równowagi w uk³adach wielofazowych
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Jan Falkus prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: mgr in¿. Pawe³ Dro¿d¿
Finansowanie: KBN 3T08B 012 26, grant promotorski 18.25.110.542, 2004-2005
Podstawowym celem projektu by³a analiza stanów równowagi w uk³adach wielofazowych dotycz±cych procesów pozapiecowej rafinacji stali, g³ównie procesu pró¿niowego odgazowania stali w urz±dzeniu RH. Matematyczny opis procesu wymaga³ zastosowania specjalnych procedur obliczeniowych, których realizacja mo¿liwa jest w oparciu o minimalizacjê funkcji energii swobodnej uk³adu. W ramach pracy zbudowano model matematyczny procesu RH bêd±cy po³±czeniem modelu mieszania k±pieli z modelem termodynamicznym.

4. Zachowanie siê wtr±ceñ niemetalicznych w procesie krzepniêcia stali.
Kierownik: dr hab. in¿. Jan Wypartowicz, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Jerzy Iwanciw, dr in¿. Szczepan Chudoba, mgr in¿. Dorota Podorska
Finansowanie: KBN, badania statutowe, 11.11.110.498, 2003-2004.
Praca analizuje zachowanie cz±stek wtr±ceñ niemetalicznych podczas krzepniêcia stali w aspekcie ewolucji ich sk³adu chemicznego, wielko¶ci oraz rozk³adu przestrzennego. G³ówny nacisk po³o¿ono na wydzielenia powstaj±ce w stali odtlenianej krzemem i manganem, z niewielkim udzia³em glinu. Obliczono rozpuszczalno¶æ siarki w ciek³ych tlenkowych roztworach SiO2-Al2O3-MnO, pos³uguj±c siê modelem pojemno¶ci siarczkowej. Skonstruowano model numeryczny mikro-krystalizacji z udzia³em dyfuzji wstecznej, który pozwoli³ na obliczenie aktualnego sk³adu fazy ciek³ej na froncie krzepniêcia, a w konsekwencji ilo¶ci i sk³adu chemicznego wydzieleñ. Stwierdzono, ¿e wydzielenia SiO2 powstaj± we wcze¶niejszych stadiach krzepniêcia, natomiast MnS i AlN w koñcowym etapie. Przeanalizowano równie¿ oddzia³ywanie cz±stek wtr±ceñ niemetalicznych z przemieszczaj±cym siê pionowo lub poziomo frontem krzepniêcia. W pierwszym przypadku poch³anianie zale¿y g³ównie od szybko¶ci frontu. W drugim decyduj±cy wp³yw ma kierunek przep³ywu konwekcyjnego. Oddzia³ywanie to ma du¿y wp³yw na segregacjê wtr±ceñ we wlewku.

5. Modelowanie procesów rafinacji i wprowadzania azotu w stalach elektrotechnicznych
Kierownik: Jan Wypartowicz, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: mgr in¿. Dorota Podorska
Finansowanie: KBN 4T08B 019 25, grant promotorski 18.25.110.531, 2003-2005.
Praca analizuje kszta³towanie sk³adu chemicznego krzemowej stali transformatorowej w procesach metalurgii pozapiecowej. Dla osi±gniêcia wymaganych w³asno¶ci magnetycznych konieczne jest wytworzenie wydzieleñ drugiej fazy: MnS lub AlN. Przeanalizowano zmiany stê¿enia azotu, tlenu, siarki, glinu i manganu w operacjach spustu, przelewania do kadzi odlewniczej i argonowania. Opracowano matematyczny model równowagi termodynamicznej w uk³adzie stal - ciek³y ¿u¿el oraz stal - wydzielenie tlenkowe, na podstawie którego obliczono stê¿enia sk³adników w ciek³ej stali. Przy pomocy modelu mikrosegregacji z udzia³em dyfuzji wstecznej wyznaczono ilo¶æ i rozk³ad wydzieleñ powstaj±cych podczas krzepniêcia stali. Pos³uguj±c siê modelami dynamicznymi oszacowano zmiany stê¿enia azotu w ciek³ej stali w trakcie: spustu z konwertora do kadzi, oddzia³ywania z ¿u¿lem, przedmuchiwania argonem i azotem. Wyniki obliczeñ zweryfikowano przy pomocy badañ struktury wlewka oraz analiz chemicznych sk³adu stali w poszczególnych etapach.

6. Modelowanie transportu masy z udzia³em konwekcji powierzchniowej (przep³ywu Marangoniego) w procesach metalurgii stali
Kierownik: Jan Wypartowicz,
Zespó³ wykonawczy: mgr in¿. Rafa³ Rejszek
Finansowanie: KBN 3T 08B 044 26 grant promotorski 18.25.110.547, 2004-2005.
Przeanalizowano zjawisko konwekcji powierzchniowej (efektu Marangoniego) wywo³anej lokaln± ró¿nic± wielko¶ci napiêcia powierzchniowego dla uk³adów ciek³a stal - gaz oraz ciek³a stal - sta³a stal. Modelowanie matematyczne uk³adów, w których wystêpuje ten efekt zrealizowano rozwi±zuj±c numerycznie uk³ady równañ, w których w obu przypadkach wystêpuj± równania: zachowania masy i zachowania pêdu. W przypadku rozpuszczania azotu uwzglêdniono równanie Fouriera transportu konwekcyjno-dyfuzyjnego, a w przypadku topienia lub krystalizacji równania bilansu cieplnego. Naprê¿enie styczne na swobodnej powierzchni cieczy wynikaj±ce z gradientu napiêcia powierzchniowego zadawano jako warunek brzegowy. W wyniku obliczeñ uzyskano pole prêdko¶ci, oraz stê¿enia azotu lub temperatury. Wyznaczono wp³yw efektu Marangoniego na ca³kowit± szybko¶æ procesu. Stwierdzono, ¿e rola tego efektu jest bardzo istotna w obszarze powierzchniowym.

7. Wdro¿enie komputerowego systemu optymalizowania parametrów procesu technologicznego wytwarzania surówki w wielkim piecu w warunkach HTS S.A.
Kierownik: prof. dr hab. in¿. A. £êdzki.
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr in¿. Miko³aj Bernasowski, dr in¿. Piotr Migas, dr in¿. Arkadiusz Klimczyk, in¿. Leszek Knapik.
Finansowanie: KBN 6 T08 110 2001C/5544 grant celowy nr 16 16 110 423, okres realizacji 2002-2004.
Projekt przewidywa³ opracowanie komputerowego systemu optymalizowania parametrów procesu technologicznego produkcji surówki wielkopiecowej. Celem prac by³o otrzymanie produktu o wymaganej i stabilnej jako¶ci i jak najmniejszym koszcie wytwarzania. Realizacja tematu obejmowa³a optymalizacjê parametrów technologicznych pieca oraz ich praktyczn± weryfikacjê.

8. Opracowanie i wdro¿enie technologii przetwarzania odpadów py³ów i szlamów metalurgicznych na komponenty wsadowe do procesów hutniczych i produkcji cementu"
Kierownik: dr in¿. Z. Wcis³o.
Zespó³ wykonawczy: prof. dr hab. in¿. Andrzej £êdzki, dr in¿. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr in¿. Miko³aj Bernasowski, dr in¿. Piotr Migas, dr in¿. Arkadiusz Klimczyk, dr in¿. Józef G³adysz, in¿. Leszek Knapik, in¿. Czes³aw Paw³owski.
Finansowanie: KBN Nr 6 T08 2004 C/06393, grant celowy nr 16.16.110.610 okres realizacji 2004-2007.
Istotê projektu stanowi opracowanie i wdro¿enie technologii przerobu drobnoziarnistych odpadów metalurgicznych w formie py³ów i szlamów zawieraj±cych w swym sk³adzie chemicznym tlenki ¿elaza. Celem badañ stosowanych i prac rozwojowych jest opracowanie technologii przetworzenia odpadów metalurgicznych w tworzywa metalurgiczne znajduj±ce zastosowanie w trzech procesach:
- w wielkim piecu - jako uzupe³nienie 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. in¿. A. £êdzki.
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Ryszard Stachura, dr Andrzej Sadowski, dr in¿. Miko³aj Bernasowski, dr in¿. Piotr Migas, dr in¿. Arkadiusz Klimczyk, in¿. Leszek Knapik.
Finansowanie: KBN Nr 11.11.110.495 praca statutowa, okres realizacji 2003 - 2005
Celem pracy jest zastosowanie sieci neuronowych jako elementu wspomagaj±cego proces wielkopiecowy. Dokonano szczegó³owej analizy systemów sterowania prac± agregatu. Przeprowadzono analizê mo¿liwo¶ci zastosowania sieci do wspomagania procesu, a w szczególno¶ci ich wykorzystanie do przewidywania parametrów procesu. Przedstawiono dzia³anie istniej±cych modeli opartych o strukturê sieci oraz oceniono ich przydatno¶æ do stosowania w praktyce wielkopiecowej. Przeprowadzono próby konstrukcji sieci rozwi±zuj±cych praktyczne problemy pracy wielkich pieców oraz dokonano ich analizy.

10. Badania specyficznych w³asno¶ci fizykochemicznych wyrobów na bazie wêgla i grafitu w wysokich temperaturach
Kierownik: dr A. Sadowski.
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Ryszard Stachura, dr in¿. Miko³aj Bernasowski, dr in¿. Piotr Migas, dr in¿. Arkadiusz Klimczyk, in¿. Leszek Knapik.
Finansowanie: SGL CARBON - Poland, projekt badawczo-rozwojowy nr 5 5 110 538, okres realizacji: 2003 - 2004.
Okre¶lono odporno¶æ wybranych wyrobów na bazie wêgla i grafitu stosowanych jako wy³o¿enie izoluj±ce urz±dzenia metalurgiczne na dzia³anie ciek³ego ¿elaza w wysokich temperaturach. Wykazano wp³yw rodzaju materia³u bazowego oraz jego uziarnienia a tak¿e wp³yw dodatków innych ni¿ wêgiel na odporno¶æ wyprodukowanego materia³u. Praca stanowi czê¶æ programu badawczego SGL Carbon prowadz±cego do wyprodukowania materia³u odpornego na czynniki niszcz±ce.

11. Material and conditions effecting foamy slag at high Cr-oxide concentration
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Miros³aw Karbowniczek, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Andrzej Michaliszyn, dr in¿. Piotr Migas, in¿. Czes³aw Paw³owski, Marek Ziach
Finansowanie: SMS DEMAG, Niemcy,
Praca badawczo rozwojowa nr. 13.13.110.631, okres realizacji 2004-2005
Celem pracy jest zbadanie zastosowania ró¿nych rodzajów materia³ów, sposobu ich dodawania na zjawisko pienienia ¿u¿la w warunkach laboratoryjnego pieca ³ukowego z podwy¿szon± zawarto¶ci± tlenków chromu. Zjawisko pienienia siê ¿u¿li stalowniczych jest znane i stosowane w praktyce przemys³owej, ale tylko w odniesieniu do produkcji stali wêglowych, gdzie nie wystêpuj± tlenki chromu. Przy produkcji stali nierdzewnych sk³ad chemiczny ¿u¿la uniemo¿liwia pienienie.

12. Przegl±d ocena i weryfikacja stosowanej technologii w Stalowni Zak³adu Wyrobów Kutych
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Miros³aw Karbowniczek, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: mgr in¿. Pawe³ Kamiñski
Finansowanie: CELSA Huta Ostrowiec
Praca badawczo rozwojowa nr. 13.13.110.581, 2004
Celem pracy by³ przegl±d, ocena i weryfikacja stosowanej technologii w Stalowni Zak³adu Wyrobów Kutych. Analizie poddano przygotowanie i magazynowanie materia³ów wsadowych do pieca ³ukowego. Dok³adnie przeanalizowano technologiê wytapiania stali w piecu ³ukowym, piecokadzi oraz komorze pró¿niowej. Uwagê zwrócono tak¿e na technologiê odlewania stali do wlewnic

13. Utylizacja i recykling ¿u¿li stalowniczych poprzez redukcjê i dobór reduktorów wêglowych
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Miros³aw Karbowniczek, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Marek Dziarmagowski, dr in¿. Piotr Migas, dr Krystyna Kubica, dr Zbigniew Robak, mgr in¿. Daniel Nowakowski, in¿. Czes³aw Paw³owski, Marek Ziach
Finansowanie KBN 4T08B 028 25, 18.25.110.515, 2003-2005
Praca obejmuje badania mo¿liwo¶ci utylizacji i recyklingu ¿u¿li stalowniczych. ¯u¿le takie wystêpuj± w postaci ha³d zalegaj±cych w ¶rodowisku naturalnym. Mo¿na równie¿ dokonywaæ utylizacji ¿u¿la bezpo¶rednio po spu¶cie z pieca stalowniczego. Celem pracy jest dobór rodzaju reduktora wêglowego oraz zaproponowanie technologii utylizacji ¿u¿li

14. Pienienie ¿u¿la w procesach metalurgicznych w aspekcie redukcji fazy tlenkowej
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Miros³aw Karbowniczek, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: mgr in¿. Pawe³ Kamiñski
Finansowanie KBN 4T08B 022 24, 18.18.110.484, 2003-2004
Praca obejmuje badania pienienia siê ¿u¿li stalowniczych bior±ce pod uwagê tworzenie siê gazowego tlenku wêgla z redukcji zarówno tlenków ¿elaza jak i innych tlenków. Celem pracy jest zbudowanie modelu matematycznego zjawiska pienienia ¿u¿la uwzglêdniaj±cego wp³yw redukcji tlenków ¿elaza, tlenku manganu, tlenku Chromu oraz tlenku fosforu

15. Modelowanie procesów wymiany masy w uk³adzie metal-¿u¿el-gaz
Kierownik pracy: dr hab. in¿. Miros³aw Karbowniczek, prof. AGH
Zespó³ wykonawczy: dr in¿. Józef G³adysz, dr in¿. Andrzej Michaliszyn, dr in¿. Zygmunt Wcis³o
Finansowanie: KBN, praca statutowa, 11.11.110.564, 2004
Praca obejmuje badania w zakresie modelowania wymiany masy podczas redukcji tlenków z faz ¿u¿lowych, wymiany masy w procesach produkcji ¿elazostopów, wymiany azotu w heterogenicznych procesach rafinacyjnych oraz w procesie EZP

16. Opracowanie modelu matematycznego identyfikacji po³o¿enia i kszta³tu strefy kohezji w wielkim piecu w warunkach polskich hut
Kierownik pracy: dr in¿. Ryszard Stachura
Finansowanie: KBN, badania w³asne 10 10 110 565
Opracowano model identyfikacji po³o¿enia i kszta³tu strefy kohezji w wielkim piecu przewidziany dla V wielkiego pieca Ispat oddzia³ HTS. Weryfikacji modelu dokonano na danych z tej jednostki wielkopiecowej. Przeprowadzona weryfikacja modelu identyfikacji po³o¿enia i kszta³tu strefy kohezji wykaza³a dobr± zgodno¶æ wyników obliczeñ ze zjawiskami fizykochemicznymi zachodz±cymi w przestrzeni roboczej wielkiego pieca. W dalszej czê¶ci pracy przeprowadzona zostanie szczegó³owa analiza dzia³ania modelu, równie¿ w skrajnych warunkach pracy agregatu.

17. Ciek³y metal jako obiekt programowania
Kierownik pracy: dr in¿. Jerzy Iwanciw
Finansowanie: KBN, badania w³asne 10 10 110 502
W 2004 r, w oparciu o wyniki I etapu pracy dokonano praktycznej próby zastosowania programowania zorientowanego obiektowo (OOP) polegaj±cej na budowie programu StalCo, który umo¿liwia ¶ledzenie zachodz±cych zmian w ciek³ym metalu, ¿u¿lu i gazie w ró¿nych procesach stalowniczych, operuj±c na obiektach reprezentuj±cych te sk³adniki.
Przeprowadzone testy programu StalCo wskazuj±, ¿e szybko¶æ dzia³ania algorytmu jest wystarczaj±ca do symulacji procesów w czasie rzeczywistym przy u¿yciu komputerów IBM PC. Wobec stosunkowo du¿ego wyprzedzenia czasowego mo¿na rozwa¿aæ uzupe³nienie obiektów o pola i metody zwi±zane z bilansem cieplnym procesu, jak równie¿ mo¿liwo¶æ podzia³u reaktora o wyra¼nie zró¿nicowanych strefach reakcyjnych na kilka reaktorów cz±stkowych, co umo¿liwia symulacjê procesów z niezbyt dobrym mieszaniem (niejednorodno¶æ sk³adu w ró¿nych strefach).

Pracownicy


Sk³ad osobowy Katedry

Studenci


Sprawy studenckie

Plany


Aktualne plany zajêc

Publikacje


Najwa¿niejsze publikacje

Laboratoria


Laboratoria i aparatura naukowo - badawcza

Galeria


Galeria zdjêæ

Projekty


Projekty badawcze

Linki


Ciekawe linki