• Nie Znaleziono Wyników

Karbo, 2014, nr 3

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Karbo, 2014, nr 3"

Copied!
108
0
0

Pełen tekst

(1)

INTELIGENTNA KOKSOWNIA

SPEŁNIAJĄCA WYMAGANIA

NAJLEPSZEJ DOSTĘPNEJ TECHNIKI

WYDAWNICTWO

GÓRNICZE 3/2014

(2)

LIDER

KOKSU

ODLEWNICZEGO

W A Ł B R Z Y S K I E Z A K Ł A D Y K O K S O W N I C Z E „ V I C T O R I A ” S . A . w w w . w z k v i c t o r i a . p l

(3)

Wydaje „Wydawnictwo Górnicze” – Sp. z o.o.

Vol. LIX 2014 Nr 3

KARBO

MERTAS B., ŚCIĄŻKO M., SOBOLEWSKI A.: Ciśnienie koksowania – opis zjawiska i prognozowanie jego wielkości w aspekcie uplastyczniania się węgla.

Słowa kluczowe: węgiel koksowy, ciśnienie rozprężania, ciśnienie koksowania, PresTest

Jednym z ważniejszych zjawisk zachodzących w trakcie procesu koksowania jest uplastycznianie się węgla. Następstwem tego zjawiska jest spiekanie i tworzenie się produktu końcowego – koksu. Nierozwiązalnie z tym procesem łączy się zjawisko generowania ciśnienia wewnątrz złoża uplastyczniających się ziaren węglowych. Ciśnienie to wpływa na poprawę właściwości mechanicznych two- rzącego się koksu. Zjawisko to jednak stwarza równocześnie niebezpieczeństwo deformacji, a nawet zniszczenia ściany komory baterii koksowniczej.

W artykule uporządkowano terminologię związaną z ciśnieniem powstającym w trakcie procesu koksowania. Zaprezentowano również czynniki wpływające istotnie na generowanie ciśnienia koksowania w aspekcie nowej laboratoryjnej metody oznaczania ciśnienia rozprężania.

BRONNY M., SOBOLEWSKI A., SMĘDOWSKI Ł.: Ocena programu progno- zującego jakość koksu PCQ w oparciu o wyniki rocznych testów przeprowa- dzonych w koksowni Przyjaźń należącej do JSW KOKS SA.

Słowa kluczowe: koks, mieszanka węglowa, prognozowanie, jakość koksu, system informatyczny

W artykule przedstawiono wyniki rocznych testów programu prognozującego jakość koksu, PCQ, które zostały przeprowadzone w oparciu o historyczne dane produkcyjne pochodzące z systemu dyspozytorskiego koksowni Przyjaźń nale- żącej do JSW KOKS SA. Dane poddane ocenie to zbiory wartości rzeczywistych i prognozowanych wskaźników określających: zawartości siarki, popiołu, chloru, alkaliów i fosforu, jak również reakcyjności, wytrzymałości poreakcyjnej oraz wytrzymałości mechanicznej.

ROBAK Z., ILUK T., SOBOLEWSKI A., RUDKOWSKI M.: Badania eksplo- atacyjne nad kondycjonowaniem i spalaniem gazu koksowniczego w silniku tłokowym z zapłonem samoczynnym.

Słowa kluczowe: gaz koksowniczy, oczyszczanie gazu, silnik tłokowy

Gaz koksowniczy otrzymywany w koksowniach podczas produkcji koksu sta- nowić może interesujące pod kątem energetycznym paliwo o wartości opałowej wynoszącej ok. 18 MJ/Nm3 i charakteryzujące się niską zawartością CO2. Intere- sujące wydaje się być wykorzystanie gazu w zespole prądotwórczym opartym na silniku tłokowym. Przed tym procesem konieczne jest odpowiednie oczyszczenie gazu polegające na usunięciu naftalenu, który może stwarzać problemy podczas kondensacji w gazowym układzie zasilania silnika. W artykule przedstawiono sposób usuwania naftalenu przy wykorzystaniu oryginalnej technologii oczyszcza- nia gazu koksowniczego szczególnie przydatny w przypadku eksploatacji silnika o zapłonie samoczynnym. W pracy zaprezentowano wyniki badań wykorzystania gazu koksowniczego w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym. Do testów wybrano silnik John Deere 4045 o mocy mechanicznej 50 kW przystosowany do zasilania dwupaliwowego. Przeprowadzono serię testów w celu doboru optymalnej wielkości dawki zapłonowej. W trakcie badań dokonywano również pomiaru składu emitowanych z silnika spalin. Podczas testów uzyskano bardzo obiecujące efekty przy 6–8 % nominalnej dawce oleju napędowego oraz niską emisję zanieczyszczeń.

(4)

Wydaje „Wydawnictwo Górnicze” – Sp. z o.o.

Vol. LIX 2014 Nr 3

KARBO

KOSYRCZYK L., SŁUPIK Ł.: Sterowanie pracą baterii koksowniczej z wykorzystaniem symulatora.

Słowa kluczowe: sterowanie pracą baterii, symulator, moduł kontroli

Jednym z ciągle istotnych zadań, stojących nie tylko przed polskim, ale i światowym koksownictwem, jest pełna i skuteczna automatyzacja pracy baterii koksowniczych.

Szczególnego znaczenia w tym względzie, wobec współczesnych wyzwań eksplo- atacyjnych, nabiera automatyzacja sterowania pracą baterii. Analizując problematy- kę eksploatacji baterii stwierdzono, że istotnym usprawnieniem procesu sterowania może być wykorzystanie do tego celu symulatora, odzwierciedlającego wirtualnie procesy zachodzące w komorach i układzie grzewczym baterii przy zadanych pa- rametrach jej pracy i współpracującego z nim zaawansowanego wszechstronnego systemu diagnostycznego. W takiej konfiguracji symulator procesu, analizując w czasie rzeczywistym dostarczane dane eksploatacyjne oraz aktualne dyspozycje operatora systemu, na bieżąco wypracowuje zarówno propozycje zmian wybranych parametrów sterowania, jak i teoretyczne wyniki prowadzonych (lub nie) działań regulacyjnych. System automatycznej kontroli eksploatacji baterii zaś, w oparciu o wyniki symulacji, zaakceptowane przez operatora zmiany parametrów sterowania oraz rzeczywiste wyniki pomiarów i analiz, formułuje zarówno dyspozycje dla sterownika, jak i komunikaty dla operatora systemu o istniejących nieprawidło- wościach lub potrzebie podjęcia manualnych działań regulacyjno-pomiarowych.

ŻELIŃSKI J., KALETA D., TELENGA-KOPYCZYŃSKA J., SOBOLEWSKI A.:

Zastosowanie programu COPDIMO do obliczeń rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z instalacji koksowniczych.

Słowa kluczowe: przemysł koksowniczy, rozprzestrzenianie zanieczyszczeń w powietrzu, modelowanie stężeń zanieczyszczeń powietrza, program komputerowy Program obliczeniowy COPDIMO (Coke Plant Dispersion Model) służący do mo- delowania stężeń zanieczyszczeń emitowanych z koksowni jest jednym z efektów projektu „Inteligentna koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej tech- niki”. Program powstał w oparciu o gaussowski model smugi starej generacji, który po dokonanych korektach i modyfikacjach uwzględnia specyficzne cechy instalacji koksowniczych, takie jak duża emisja ciepła oraz znaczna powierzchnia i w wielu przypadkach niewielka wysokość obiektów technologicznych. Podjęte działania do- prowadziły do zwiększenia dokładności modelowania, co zostało potwierdzone wyni- kami przeprowadzonych badań polowych. W artykule, oprócz programu COPDIMO, przedstawiono wyniki porównawcze stężeń zanieczyszczeń emitowanych z koksowni, obliczonych przy zastosowaniu tego programu oraz programu wykorzystującego standardowy model powszechnie używany w Polsce. W wyniku przeprowadzonych symulacji stwierdzono, że maksima stężeń w punktach recepcyjnych decydujące w praktyce o uciążliwości koksowni, uzyskane przy zastosowaniu programu COPDI- MO, są niższe od maksimów stężeń obliczonych programem standardowym. Nieco niższe są również stężenia średnioroczne. Opracowany program może służyć do oceny wpływu koksowni na środowisko, do podejmowania działań racjonalizujących ograniczanie emisji zanieczyszczeń z koksowni do powietrza, a także do prowadzenia właściwej polityki ekologicznej zakładu.

JAKUBINA G., OKARMUS P., MYTYCH J., KUBACKI M.: „BatMon – Bat- tery Monitoring” System Monitorowania stanu technicznego baterii koksow- niczej – wnioski z użytkowania w warunkach przemysłowych.

Słowa kluczowe: bateria koksownicza, system monitorowania, stan techniczny

„Zintegrowany system monitorowania stanu technicznego baterii koksowniczej – BATMON – Battery Monitoring” został zainstalowany i przetestowany w latach 2013-2014 r. na bateriach nr 7 i 12 w Koksowni ArcelorMittal Poland oddział Zdzieszowice. W ramach prowadzonych testów Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla przeprowadził stosowne szkolenie służb eksploatacyjnych z obsługi i funk- cjonalności oprogramowania testowanego Systemu Monitorowania. Uzyskiwane w czasie bieżącej eksploatacji tych baterii wyniki testów wiarygodnie oddawały rzeczywisty ich stan techniczny. System, wykorzystując nowoczesne rozwiązania aplikacyjne oraz urządzenia pomiarowe, umożliwia podejmowanie odpowiednich i dostatecznie szybkich decyzji technologicznych, profilaktycznych i remontowych dla przedłużenia czasu eksploatacji baterii koksowniczych.

System i jego narzędzia zostały pozytywnie ocenione przez obsługę eksploatacyjną Koksowni. W artykule przedstawiona została budowa Systemu monitorowania jego funkcjonalność oraz wnioski płynące z jego bieżącej obsługi.

(5)

Wydaje „Wydawnictwo Górnicze” – Sp. z o.o.

Vol. LIX 2014 Nr 3

KARBO

MARCISZ M., PROBIERZ K., MICOREK T., SMĘDOWSKI Ł., SOBOLEWSKI A.:

PredCoal – nowe narzędzie szacowania jakości węgla kamiennego w złożu i pokładzie.

Słowa kluczowe: węgiel kamienny, parametry jakości, rozpoznawanie jakości kopaliny w złożu

Zaprezentowano zarys oraz wstępny obraz możliwości nowoczesnego i nowa- torskiego narzędzia do predykcji jakości węgla kamiennego w złożu i pokładzie, będącego jednym z wyników projektu badawczego „Inteligentna koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej techniki”.

Program, o roboczej nazwie PredCoal zespala ze sobą, funkcjonujące w działach mierniczo-geologicznych kopalń węgla kamiennego GZW, bazy danych dotyczące jakości węgla w złożu, opcje programu AutoCAD oraz opcje programu Surfer.

Program PredCoal umożliwia predykcję jakości węgla kamiennego w złożu, w wybranej wiązce pokładów węgla, w pojedynczym pokładzie węgla, a także, z pewnym przybliżeniem, oszacować jakość nadawy kierowanej do wzbogaca- nia w zakładzie przeróbki węgla. Szacowanie to spełnia wymagania, zarówno standardów krajowych (w postaci PN-82/G-97002) jak i międzynarodowych (tj.

Międzynarodowego Systemu Kodyfikacji Węgla i Klasyfikacji Węgla w Pokła- dzie, ECE Genewa).

Wizualizacja jakości węgla w złożu/pokładzie obejmuje zarówno jej zmiany ho- ryzontalne, w postaci cyfrowych map poszczególnych parametrów jakościowych oraz obszarów występowania typów węgla według PN, jak i wertykalne, odwzo- rowane na przekrojach geologicznych wzdłuż wyznaczonej linii przekrojowej.

Aplikacja nie ujmuje i nie zamyka wszystkich problemów i zagadnień jakie związane są z geologią górniczą i złożową. Zawarty zestaw opcji ma jedynie za zadanie wspomóc działy mierniczo-geologiczne zakładów wydobywających wę- giel kamienny metodami podziemnymi w dziedzinie szacowania jakości kopaliny.

Zaproponowane opcje mają w jak największym stopniu zoptymalizować i zauto- matyzować prace związane z szacowaniem jakości złóż węgla kamiennego, szcze- gólnie w warunkach wielopokładowych złóż węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego oraz specyficznych warunkach eksploatacji podziemnej.

FITKO H., CHWOŁA T.: Zawór regulacyjno-odcinający jako element systemu regulacji ciśnienia gazu surowego w komorach koksowniczych – ZaReO.

Słowa kluczowe: regulacja ciśnienia, surowy gaz koksowniczy, emisja niezor- ganizowana

Celem publikacji jest przedstawienie założeń techniczno-technologicznych re- dukcji emisji niezorganizowanej z drzwi piecowych i otworów technologicznych baterii koksowniczej realizowanej za pomocą Systemu Regulacji Ciśnienia Gazu Surowego „ZaReO”. Zaprezentowano koncepcję techniczną i rozwiązanie kon- strukcyjne Zaworu Regulacyjno-Odcinającego, który jest głównym elementem wykonawczym Systemu Regulacji Ciśnienia. Opisano sposób przeprowadzania testów na instalacji badawczej i pilotowej. Przedstawiono przeprowadzone na instalacji demonstracyjnej, w warunkach przemysłowych baterii koksowniczej, wyniki prób zaworu oraz całego systemu regulacji ciśnienia. W czasie prowadzenia testów przemysłowych stwierdzono ograniczenie emisji niezorganizowanej na komorach obsługiwanych przez System Regulacji Ciśnienia „ZaReO”

(6)

Wydaje „Wydawnictwo Górnicze” – Sp. z o.o.

Vol. LIX 2014 Nr 3

KARBO

CZAPLICKI A., ŻARCZYŃSKI P.: Ocena efektywności ekonomicznej zasto- sowania podsuszania wsadu przed procesem koksowania.

Słowa kluczowe: koksownictwo, wstępne podsuszanie wsadu, efektywność ekonomiczna

W artykule przedstawiono szczególne przesłanki uzasadniające wdrożenie techno- logii podsuszania wsadu w warunkach polskich koksowni eksploatujących baterie zasypowego systemu napełniania komór. W obecnej sytuacji na rynku występuje niedobór węgli ortokoksowych i nadwyżka węgli gazowo-koksowych. Od lat utrzymuje się korzystna różnica cen tych węgli, która powoduje, że zwiększenie udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance jest czynnikiem kreowania znacznej wartości dodanej i korzyści dla koksowni.

Rozważono dwa warianty inwestycji podsuszania wsadu dla modelowej baterii koksowniczej w podziale na 4 scenariusze. Pierwszy wariant zakłada przyrost zdolności produkcyjnej baterii o 6 % po zastosowaniu operacji podsuszania wsadu (efekt wzrostu gęstości nasypowej). Jest on charakterystyczny dla istniejących baterii koksowniczych, dla których nie jest możliwe skrócenie czasu trwania operacji maszyn piecowych. Wariant ten charakteryzuje się bardzo korzystnymi efektami finansowymi. Nie powinien być realizowany wyłącznie w przypadku skrajnie niekorzystnego scenariusza, zakładającego brak możliwości zwiększenia udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance.

Wariant II zakłada wzrost zdolności produkcyjnych baterii koksowniczej o 12 % po zastosowaniu operacji podsuszania wsadu (efekt wzrostu gęstości nasypowej oraz skrócenia czasu koksownia). Wariant ten charakteryzuje się wyjątkowo wysokim bezpieczeństwem dla inwestora, ponieważ nawet w przypadku skrajnie niekorzystnego scenariusza, zakładającego brak możliwości zwiększenia udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance, posiada pozytywne NPV. Jest to właśnie efektem znacznego wzrostu zdolności produkcyjnej baterii koksowniczej. Sama dodatkowa produkcja zapewnia rentowność projektu.

Przeprowadzona analiza wrażliwości wskazuje, że projekt posiada pozytywną NPV w szerokim zakresie zmienności 5 badanych zmiennych.

PIECHACZEK M., MIANOWSKI A., SOBOLEWSKI A.: Analiza fraktalna w badaniach mikroskopowych koksów.

Słowa kluczowe: analiza mikroskopowa, wymiar fraktalny, tekstura koksu Podjęto próbę wykorzystania obserwacji mikroskopowych koksu do wyznaczania wymiaru fraktalnego DF. Eksperyment przeprowadzono dla różnorodnych jako- ściowo próbek koksów wielkopiecowych i karbonizatów. Podstawową czynnością jest przekształcenie barwnego obrazu rzeczywistego w obraz binarny, zarówno dla struktury obserwowanej jako tekstura porowata (DpF)jak i obrazów po segmentacji obrazów tekstury optycznej (DtF). Takie postępowanie przekłada się na wartości w obu przypadkach z przedziału 1 < DF ≤ 2. Analizie poddaje się otrzymane obra- zy, wykorzystując zdefiniowanie wymiarowe metodą pudełkową (box counting).

Ważnym elementem badań było dostosowanie skali prezentowanego obrazu do potrzeb wiarygodnej oceny tekstury porowatej i optycznej, wynikiem czego było zastosowanie mozaik wielkoformatowych do oceny przekrojów porowatych i małych próbek obrazowych indywidualnych typów tekstur do analizy tekstury optycznej. Ponadto, opracowano sposób uzyskiwania wartości wypadkowej różnowartościowych wymiarów fraktalnych tekstur, DMF, określonej jako multi- fraktal tekstury optycznej. W celu oceny skuteczności metody w ocenie jakości koksu, wyniki wymiarów fraktalnych porównywano ze wskaźnikiem reakcyjności koksu (CRI). Ustalono, że wraz ze wzrostem dwóch, wymienionych wymiarów fraktalnych, obniża się jakość koksu w wyniku wzrostu jego reakcyjności (CRI).

Dla koksu wysokogatunkowego wyznaczono dwie miary wymiarów fraktalnych zmiennych w zakresach: dla tekstury porowatej 1,88 < DpF < 1,95 oraz dla 1,86 < DMF <1,90, gdzie DMF jest multifraktalem tekstury optycznej.

x

(7)

Published by „Wydawnictwo Górnicze” – Publishing Co. Ltd.

Vol. LIX 2014 No 3

KARBO

MERTAS B., ŚCIĄŻKO M., SOBOLEWSKI A.: Coking pressure – pheno- menon and its development prognosis taking into account coal plasticizing phenomenon.

Keywords: coking coal, expansion pressure, coking pressure, PresTest One of the most important phenomena occurring during the coking process is coal plasticizing. Consequence of this phenomenon is caking and formation of the final product – coke. It is inextricably connected with the phenomenon of pressure generation inside bed of plasticizing coal grains. The generated pressure improves the mechanical properties of the produced coke. This phenomenon, however, creates at the same, time a danger of deformation and even destruction of the chamber wall of coke oven battery.

The presents an orderly manner article order terminology related to pressure developing during coking process. There are also presented factors significantly affecting the coking pressure generation in terms of a new laboratory method for determination of expansion pressure.

BRONNY M., SOBOLEWSKI A., SMĘDOWSKI Ł.: An evaluation of the PCQ software (Prediction of coke quality) according to the results of yearly tests performed by JSW KoKS SA – Przyjaźń Coking Plant.

Keywords: coke, coal blend, prediction, coke quality, IT system

The results of yearly tests of PCQ software are presented in this paper. These test were performed with use of old data taken from the database working in the Przyjaźń coking plant which belongs to JSW KOKS SA company. These data represent a set of actual and predicted indices describing coke quality, e.g.: sulfur, ash, chlorine, phosphorus and alkalis contents as well as reactivity, post-reactive strength and mechanical strength.

ROBAK Z., ILUK T., SOBOLEWSKI A., RUDKOWSKI M.: Exploitation research on coke gas conditioning and its combustion in spontaneous com- bustion piston engine.

Keywords: coke oven gas, purification of gas, piston engine

Coke oven gas obtained in coking plants during production of coke may be considered an energetically interesting fuel with heating value equal to cca.

18 MJ/Nm3 and characterized by small content of CO2. Particularly interesting seems to be utilization in current generating unit based on piston engine. Prior to that process necessary is to adequately clean the coke gas from naphthalene, which may pose a threat while condensing in gasses engine feeding system. In this article a naphthalene removal process is described with use of original coke gas cleaning technology. Research shows results of coke gas utilization tests, in self-ignition piston engine. John Deere 4045, 50 kW mechanical power engine has been selected for tests. It has been adapted particularly for dual fuel feeding.

Primary fuel for the current generator is Diesel oil, which during test is replaced with coke gas. Series of tests have been carried in order to specify an optimal value of ignition dose. During research an analysis of flue gas composition was carried out. Promising results were achieved with 6-8 % nominal dosage of Diesel oil as well as low emission of contaminants.

(8)

Published by „Wydawnictwo Górnicze” – Publishing Co. Ltd.

Vol. LIX 2014 No 3

KARBO

KOSYRCZYK L., SŁUPIK Ł.: Control of the coke oven battery operation based on the simulator.

Keywords: control of the coke oven battery, simulator, control module

Polish and global coke industry is facing problems associated with the full and effective automation of the coke oven battery. Particular importance is taken to the operational challenges. Analyzing the battery life issues, it was found that a significant improvement of the control system can be done by constructing a simulator system of the process, which would reflect virtually processes taking place in coking chambers and heating system of coke oven battery for a given operating parameters and in cooperation with the comprehensive diagnostic system. In this configuration the process simulator is analyzing the real time operating data supplied to the system and the current battery stuff dispositions to keep both developed proposals for the changes of selected control parameters and the theoretical results for regulatory actions. While the coke oven battery auto- matic control system is based on the simulation results, accepted by the operator, the change of the control parameters and on-line measurement data with some additional analysis. Basing on those information, the instructions are formulated for computer controller and messages about the existing system irregularities or recommendation regarding potential control-measuring actions are displayed.

ŻELIŃSKI J., KALETA D., TELENGA-KOPYCZYŃSKA J., SOBOLEWSKI A.:

Application of COPDIMO software for modeling of pollutants dispersion from coke plant.

Keywords: coke industry, dispersion of pollutants in the air, modeling of air pollution concentrations, computer program

The COPDIMO computer program (Coke Plant Dispersion Model) for modeling concentrations in the air of pollutants emitted from a coking plant is one of the effects of the project “Smart Coke Plant Meeting the Requirements of Best Avail- able Techniques”. The program is based on the old generation gaussian plume model but, after introducing numerous corrections and modifications, takes into account the specifics of the coke plants such as high heat emission, considerable big area and, in many cases, small height of emission release from technological objects. The measures taken have led to increase an accuracy of modelling, what was confirmed by the results of the field research. In addition, concentrations of pollutants emitted from coking sources calculated using two programs: newly developed COPDIMO and a program that utilizes standard model widely applied in Poland, have been compared. It was found that the maxima of 1-hour concentra- tions that appeared in reception points of critical meaning, deciding in practice about the impact on environment assigned to particular coke plant, are lower when obtained using program COPDIMO than when calculated with a standard program. Slightly lower are also annual average concentrations. The developed program can be used to assess the impact of coking on the environment, to take actions leading to rationalize the reduction of emissions from coking plants into the air, and to establish proper environmental policy for the whole coke plant.

JAKUBINA G., OKARMUS P., MYTYCH J., KUBACKI M.: „BatMon – Bat- tery Monitoring” coke oven battery technical condition Monitoring System – conclusions from use in industrial conditions.

Key words: coke oven battery, monitoring system, technical condition

“Integrated coke oven battery technical condition monitoring system – BAT- MON – Battery Monitoring” was installed and tested on the battery No.7 and No.12 in Arcelor Mittal Poland division Zdzieszowice in years 2013-2014. In the framework of the tests the Institute for Chemical Processing of Coal conducted proper training from the operation of the monitoring system for the batteries service staff. Procured during current battery exploitation data very precisely picture the real technical condition of the batteries. System, using modern IT solutions and measuring devices allows to undertake appropriate and on time technological, maintenance and repairs decisions for prolongation of the coke oven battery life.

System and its tools were very highly assess by batteries service staff. Presented paper describes the Monitoring System as well as the conclusions from the testing during current exploitation.

(9)

Published by „Wydawnictwo Górnicze” – Publishing Co. Ltd.

Vol. LIX 2014 No 3

KARBO

MARCISZ M., PROBIERZ K., MICOREK T., SMĘDOWSKI Ł., SOBOLEWSKI A.:

PredCoal – new tool for assessment of hard coal in deposit and seam.

Keywords: hard coal, quality parameters, recognition of mineral quality in deposit An outline and a preliminary overview of the modern and innovative tool for predicting the quality of coal in the bed and seam, which is one of the results of the research project “Smart coke plant fulfilling requirements of best available techniques “.

The program, with the working title “PredCoal”, brings together coal bed quality database, already present in surveying and geological department of the coal mine, AutoCAD and Surfer program options.

The PredCoal program allows to predict the quality of coal in the bed, in a single and selected multiple coal seam, and, with a certain approximation, to estimate the quality of the feed directed to enrichment in a coal preparation plant. That estimation meets the requirements of national standard (PN-82/G-97002) and international (International Codification System for Coal and In Seam Coal Classification, ECE Geneva).

Visualization of the coal quality in bed/seam includes both its horizontal change, in the form of digital map of various quality parameters and areas of coal type’s occurrence according to PN, and vertical, in form of geological cross-section along a predetermined line.

The application does not include and does not close all the problems and issues that are connected with mining and reservoir geology. Provided set of options is only meant to support geological surveying plants departments of underground coal mines in the field of estimating the quality of minerals. The proposed options are supposed to, as far as possible, optimize and automate the work related to esti- mation of the coal bed quality, especially in conditions of multi-seam coal deposits of Upper Silesian Coal Basin and the specific underground operating conditions.

FITKO H., CHWOŁA T.: Control-Cut-off Valve as an element of raw gas pressure regulation system in coke oven chambers – ZaReO.

Keywords: pressure regulation, raw coke oven gas, fugitive emission

The aim of the publication is presentation of technical and technological assump- tions for fugitive emission reduction from coke oven doors and technological openings of coke oven battery by Raw Gas Pressure Regulation System “ZaReO”.

Technical conception and constructional solution of Control-Cut-off Valve, which is the main executive element of Pressure Regulation System, has been presented.

A way of tests conducting in research and pilot plant has been described. Realized on demonstration plant in industrial condition, results of valve tests and entire pressure regulation system have been presented. During conducting the industrial tests, reduction of fugitive emission in coke oven chamber operating with Pressure Regulation System “ZaReO” has been stated.

(10)

Published by „Wydawnictwo Górnicze” – Publishing Co. Ltd.

Vol. LIX 2014 No 3

KARBO

CZAPLICKI A., ŻARCZYŃSKI P.: Assessment of economic efficiency of coal blend pre-drying before the coking process.

Keywords: coke making, coal blend pre-drying, economic efficiency

This paper presents specific reasons justifying the implementation of coal blend pre-drying operation in condition of Polish coking plants operating top charging coke oven batteries. In the current market there is a shortage of hard coal and an oversupply of semi-soft coals. For years remains favorable price differential between the two kinds of coals. This situation causes that the increase in the share of semi-soft coal in the coking coals blend is a factor in creating significant added value and benefits for coking plants.

Two options of the investment in scope of the coal blend pre-drying for model coke oven battery were considered. The first option assumes increase of the production capacity ca 6 % as a result of pre-drying operation implementation (result of bulk density increase). This option is specific to the existing coke oven batteries for which it is not possible to shorten the duration of the operating time of the equipment serving the oven operations. This variant is characterized by very favorable financial effects. There is only one case when the investment should not be implemented. this case is an extremely pessimistic scenario which assumes lack of the possibility to increase of the semi-soft coal share in the blend.

The second option assumes increase of the production capacity ca 12 % as a result of pre-drying operation implementation (result of bulk density increase and coking time shortening). This variant is characterized by an extremely high level of security for the investor because it has a positive NPV even in the extremely adverse scenario with no possibility of increasing the share of semi-soft coal in the blend. That is a result of significant coke oven battery production capacity increase. The additional production capacity alone is sufficient to ensure the profitability of the project.

Sensitivity analysis indicates that the project has a positive NPV in a wide range of variation of 5 variables studied.

PIECHACZEK M., MIANOWSKI A., SOBOLEWSKI A.: Fractal analysis in microscopic research of coke.

Keywords: microscopic analysis, coke texture, fractal dimension, multifractal The aim of the study was to use the coke images to estimate the fractal dimensions.

The experiment was carried out for qualitatively diverse samples of metallurgical coke and chars. The basic action is to transform the colorful microscopic images, both of porosity texture and segmented texture images, to a binary form. Obtained images are processed in the software and fractal dimensions are calculated ac- cording to box counting method. Fractal dimensions for both cases (porosity and optical texture) are in the range 1 < DF ≤ 2. One of the main subjects was to adjust, the scale of studied images of porosity cross-sections and optical texture images, for a reliable assessment of fractal analysis. High resolution mosaic images were used to determine the fractal dimension of pore structure, and small image samples of individual textures were used to determine the fractal of optical texture.

Furthermore, a method of averaging fractal dimensions of individual textures was proposed to obtain a dimensionless value, called the multifractal, DMF. The effectiveness of the method in assessing the quality was determined by comparing the results with the parameter CRI. It was established that two independent fractal dimensions decide about coke quality. Good quality of coke is related to fractal dimension of porosity texture 1,88< DpF < 1,95, same as multifractal dimension of optical texture 1,86 < DMF < 1,90.

(11)

Издает: OОО „Выдавництвo гурниче”

karbo

Гoд LIX 2014 № 3

МЕРТАС Б., СЬЦИОНЖКО М., СОБОЛЕВСКИ А.: Давление коксования – описание явления и прогнозирование его размеров в аспекте придания углю пластичности.

Ключевые слова: коксовый уголь, давление расширения, давление коксова- ния, PresTest

Одним из важнейших явлений происходящих во время процесса коксования является придание углю пластичности. Последствием этого явления является спекание и образование конечного продукта – кокса. С этим неразрывно связано явление генерирования давления внутри месторождения подвер- гающихся пластичности частиц угля. Это давление влияет на улучшение механических свойств образующегося кокса. Это явление однако создает опасность деформации, а даже разрушения стены камеры коксовой батареи.

В статье упорядочено терминологию связанную с давлением возникающим во время процесса коксования. Представлено также факторы существенным образом влияющие на генерирование давления коксования в аспекте нового лабораторного метода определения давления расширения.

БРОННЫ М., СОБОЛЕВСКИ А., СМЕНДОВСКИ Л.: Оценка программы прогнозирующей качество кокса PCQ опираясь на результаты ежегод- ных тестов проводимых на коксовом заводе Пжиязнь принадлежащим ЯУК Кокс А.О.

Ключевые слова: кокс, угольная смесь, прогнозирование, качество кокса, информатическая система

В статье представлено результаты ежегодных тестов программы прогнози- рующей качество кокса, PCQ, которые проведено опираясь на исторические производственные данные происходящие из диспетчерской системы коксо- вого завода Пжиязнь принадлежащего ЯУК Кокс А.О. Данные подвергнутые оценке это множества действительных значений и прогнозируемых показа- телей определяющих: содержание серы, золы, хлора, щелочей и фосфора, а также реактивности, прочности после реакции и механической прочности.

РОБАК З., ИЛЮК Т., СОБОЛЕВСКИ А., РУДКОВСКИ М.: Эксплуатаци- онные испытания в области кондиционирования и сгорания коксового газа в поршневом двигателе с автоматическим зажиганием.

Ключевые слова: коксовый газ, очистка газа, поршневой двигатель Коксовый газ получаемый на коксовых заводах во время производства кок- са может представлять собой интересное, с энергетической точки зрения, топливо с теплотворной способностью составляющей ок. 18 МДж/ Нм3 и характеризующиеся низким содержанием CO2. Интересной является возможность использования газа в генераторном агрегате на поршневом двигателе. Перед этим процессом необходимой является соответствующая очистка газа заключающаяся в удалении нафталина, который может созда- вать проблемы во время конденсации в газовой системе питания двигателя.

В статье представлено способ удаления нафталина с использованием ориги- нальной технологии очистки коксового газа особенно пригодный в случае эксплуатации двигателя с автоматическим зажиганием. В работе представ- лено результаты испытаний использования коксового газа в поршневом двигателе с автоматическим зажиганием. Для тестов выбрали двигатель John Deere 4045 механической мощностью 50 кВт приспособленный для двухтопливного питания. Проведено серию тестов для подбора оптимальной величины зажигательной дозы. Во время испытаний проведено также из- мерения состава эмитируемых из двигателя газов сгорания. Во время тестов получено очень многообещающие результаты при 6–8 % номинальной дозе газойля и низкую эмиссию загрязнений.

KOСЫРЧИК Л., СЛУПИК Л.: Управление работой коксовой батареи с использованием имитатора.

Ключевые слова: управление работой коксовой батареи, имитатор, модуль контроля

Одним из непрерывно существующих задач, стоящих перед польской и мировой коксовой промышленностью, является полная и эффективная автоматизация работы коксовых батарей. Особое значение в этой области,

(12)

Издает: OОО „Выдавництвo гурниче”

karbo

Гoд LIX 2014 № 3

принимая во внимание эксплуатационные вызовы, принадлежит автомати- зации управления работой батареи. Анализируя проблематику эксплуатации батареи отмечено, что существенным совершенствованием процесса управ- ления может быть использование для этой цели имитатора, отражающего виртуальные процессы происходящие в камерах и нагревательной системе батареи при заданных параметрах ее работы и сотрудничающей с ним развитой всесторонней диагностической системы. В такой конфигурации имитатор процесса, анализируя в действительное время получаемые экс- плуатационные данные и актуальные распоряжения оператора системы, своевременно вырабатывает как предположения изменений избранных параметров управления, так и теоретические результаты проведенные (или нет) работ по регулировке. Система автоматического контроля эксплуатации батареи зато, опираясь на результаты имитации, акцептируемые оператором изменения параметров управления и действительные результаты измерений и анализов, формулирует как распоряжения для контроллера, так и со- общения для оператора системы о существующих неправильностях или необходимости предпринятия ручных работ по регулировке – измерениям.

ЖЕЛИНЬСКИ Я., КАЛЕТА Д., ТЕЛЕНГА – КОПЫЧИНЬСКА Й., СОБО- ЛЕВСКИ А.: Применение программы COPDIMO для расчетов распро- странения загрязнений из коксовых установок.

Ключевые слова: коксовая промышленность, распространение загрязнений в воздухе, моделирование концентраций загрязнений воздуха, компьютерная программа

Расчетная программа COPDIMO (Coke Plant Dispersion Model) предна- значенная для моделирования концентраций загрязнений эмитируемых из коксового завода является одним из результатов проекта Ителлигентный коксовый завод. Программа возникла опираясь на модель Гаусса полосы старого поколения, которая после проведенных корректур и модификаций учитывает специфические свойства коксовых установок, такие как высо- кая эмиссия тепла и значительная поверхность, а также во многих случаях небольшая высота технологических объектов. Предпринятые мероприятия привели к повышению точности моделирования, что подтвердили результа- ты роведенных полевых испытаний. В статье, кроме программы COPDIMO, представлено сравнительные результаты концентраций загрязнений эмити- руемых из коксового завода, расчитанных с применением этой программы и программы использующей стандартую модель общеприменяемую в Поль- ше. В результате проведенных моделирований отмечено, что максимумы концентраций в приемных пунктах решающие на практике о обременитель- ности коксового завода, полученные с применением программы COPDIMO, ниже максимумов концентраций расчитанных стандартной программой.

Чуть ниже также среднегодовые концентрации. Разработанная программа может предназначаться для оценки влияния коксового завода на естествен- ную среду, для предпринятия работ рационализирующих ограничение эмиссии загрязнений из коксового завода в воздух, а также для проведения правильной экологической политики предприятия.

ЯКУБИНА Г., ОКАРМУС П., МЫТЫХ Я., КУБАЦКИ М.: „BatMon – Battery Monitoring” Система мониторинга технического состояния коксовой батареи – выводы из использования в промышленных условиях.

Ключевые слова: коксовая батарея, система мониторинга, техническое состояние

„Интегрированная система мониторинга технического состояния коксовой батареи – BATMON – Battery Monitoring” была установлена и подвер- гнута тестам в годы 2013-2014 на батареях № 7 и 12 на Коксовом заводе ArcelorMittal Poland отделение Здзешовице. В рамках проведенных тестов Институт химической переработки угля провел соответствующие курсы служб по эксплуатации из области обслуживания и функциональности программы тестируемой Системы мониторинга. Получаемые во время те- кущей эксплуатации этих батарей результаты тестов достоверно отражали их действительное техническое состояние. Система, используя современные аппликационные решения, а также измерительные устройства, позволяет предпринимать соответствующие и достаточно быстрые технологические, профилактические и ремонтые решения для удлинения времени работы коксовых батарей.

Система и ее инструменты положительно оценены обслугой по эксплуатации Коксового завода. В статье представлено строение Системы мониторинга, ее функциональность и выводы вытекающие из ее текущей обслуги.

(13)

Издает: OОО „Выдавництвo гурниче”

karbo

Гoд LIX 2014 № 3

MAРЦИШ М., ПРОБЕЖ К., МИЦОРЕК Т., СМЕНДОВСКИ Л., СОБОЛЕВ- СКИ А.: PredCoal – новый инструмент оценки качества каменного угля в месторождении и пласте.

Ключевые слова: каменный уголь, параметры качества, опознавание каче- ства полезного ископаемого в месторождении

Представлено очерк и предварительный образ возможностей современного и новаторского инструмента для прогнозирования качества каменного угля в месторождении и пласте, являющегося одним из результатов исследова- тельского проекта «Интеллигентный коксовый завод выполняющий требо- вания наилучшей существующей техники».

Программа рабочим названием „PredCoal” соединяет функционирующие в геолого – маркшейдерских отделах каменноугольных шахт ВУБ, базы данных касающиеся качества угля в месторождении, варианты программы AutoCAD и варианты программы Surfer.

Программа PredCoal дает возможность прогнозирования качества каменного угля в месторождении, в выбранной свите пластов, в одиночном угольном пласте, а также, с некоторой приближенностью, оценить качество исход- ного питания направляемого для обогащения на заводе переработки угля.

Эта оценка выполняет требования как национальных стандартов (в форме PN-82/G-97002) так и международных (т.е. Международной системы коди- фикации угля и классификации угля в пласте, ECE Женева).

Визуализация качества угля в месторождении/пласте охватывает как горизонтальные изменения, в форме цифровых карт отдельных качествен- ных параметров, а также районов существования типов угля по PN, так и вертикальные, отраженные на геологических разрезах по определенной разрезной линии.

Аппликация не охватывает и не закрывает всех проблем и вопросов, свя- занных с шахтной геологией и геологией месторождений. Плотный набор вариантов должен лишь вспомогать геолого – маркшейдерские отделы предприятий добывающих каменный уголь подземным способом в области оценки качества полезного ископаемого. Предположенные варианты долж- ны в самой высокой степени оптимизировать и автоматизировать работы связанные с оценкой качества месторождений каменного угля, особенно в условиях многопластовых месторождений каменного угля Верхнесилез- ского угольного бассейна, а также специфических условиях подземных горных работ.

ФИТКО Х., ХВОЛА Т.: Регулирующе – отсекательный клапан как элемент системы регулировки давления сырово газа в коксовых ба- тареях– ZaReO.

Ключевые слова: регулировка давления, сырой коксовый газ, неорганизо- ванная эмиссия

Целью публикации является представление технико – технологических по- ложений редукции неорганизованной эмиссии из печных дверей и техноло- гических отверстий коксовой батареи реализируемой с помощью Системы регулировки давления сырово газа „ZaReO”. Представлено техническую концепцию и конструкционное решение Регулирующе – отсекательного кла- пана, который является основным исполнительным элементом Системы регу- лировки давления. Описано способ проведения тестов на исследовательской и пилотажной установках. Представлено проведенные на демонстрационной установке, в промышленных условиях коксовой батареи, результаты испы- таний клапана и всей системы регулировки давления. Во время проведения промышленных тестов отмечено ограничение неорганизованной эмиссии на камерах обслуживаемых Системой регулировки давления „ZaReO”.

ЧАПЛИЦКИ А., ЖАРЧИНЬСКИ П.: Оценка экономической эффектив- ности применения подсушки шихты перед процессом коксования.

Ключевые слова: коксовая промышленность, предварительная подсушка шихты, экономическая эффективность

В статье представлено особые предпосылки обусловливающие внедрение технологии подсушки шихты в условиях польских коксовых заводов экс- плуатирующих батареи засыпной системы наполнения камер. В актуальной ситуации на рынке существует недостаток ортококсовых углей и избыток

(14)

газово – коксовых. С нескольких лет сохраняется полезная разница цен этих углей, которая вызывает, что повышение доли газово - коксовых углей в смеси является фактором создания значительной прибавочной стоимости и польз для коксового завода. Рассмотрено два варианта инвестиции подсуш- ки шихты для модельной коксовой батареи в подразделении на 4 сценария.

Первый вариант предполагает повышение производственной мощности батареи на 6 % после применения операции подсушки шахты (результат повышения насыпной плотности). Он характерный для существующих коксовых батарей, для которых невозможным является сокращение време- нии продолжения операций печных машин. Этот вариант характеризуется очень полезными финансовыми результатами. Его не надо реализовать исключительно в случае крайне неполезного сценария, полагающего от- сутствие возможности повышения доли газово – коксовых углей в смеси.

Вариант II предполагает повышение производственных мощностей коксовой батареи на 12 % после применения операции подсушки шихты (результат повышения насыпной плотности и сокращения времени коксования). Этот вариант характеризуется исключительно высокой безопасностью для инве- стора, так как даже в случае крайне неполезного сценария, предполагающего отсутствие возможности повышения доли газово – коксовых углей в смеси, обладает положительным NPV. Именно это является результатом значитель- ного повышения производственной мощности коксовой батареи. Самая до- полнительная продукция гарантирует рентабельность проекта. Проведенный анализ чувствительности показывает, что проект обладает положительным NPV в широкой области изменчивости 5 исследуемых переменных.

ПЕХАЧЕК М., МЯНОВСКИ А., СОБОЛЕВСКИ А.: Фрактальный анализ в микроскопических испытаниях коксов.

Ключевые слова: микроскопический анализ, фрактальный размер, тек- стура кокса

Предпринято попытку использования микроскопических наблюдений кокса для определения фрактального размера DF. Эксперимент проведено для разнородных качественно проб доменных коксов и карбонизатов. Основной операцией является преобразование цветного действительного образа в би- нарный образ, как для структуры наблюдаемой как пористая текстура (DpF) так и для образов оптической текстуры (DtF). Такое поведение переносится на значения в обоих случаях из предела 1 < DF ≤ 2. Анализу подвергаются полученные образы, используя размерное определение методом box counting.

Важным элементом испытаний было приспособление масштаба представля- емого образа для нужд достоверной оценки пористой и оптической текстур, результатом которого было применение крупноформатных мозаик для оценки пористых сечений и малых изобразительных проб индивидуальных типов текстур для анализа оптической текстуры. Кроме того разработано способ получения результирующей величины разновалентных размеров фрактальных текстур, DMF, определенной как мультифрактал оптической текстуры. Для оценки эффективноти метода в оценке качества кокса, ре- зультаты фрактальных размеров сравнено с показателем реактивности кокса (CRI). Определено, что вместе с увеличением двух,

названных фрактальных размеров, понижается качество кокса в резуль- тате повышения его реактивности (CRI). Для высококачественного кокса определено две меры размеров фрактальных переменных в пределах: для пористой текстуры 1,88 < DpF < 1,95 и для 1,86 < DMF <1,90, где DMF является мультифракталом оптической текстуры.

Издает: OОО „Выдавництвo гурниче”

karbo

Гoд LIX 2014 № 3

x

Cytaty

Powiązane dokumenty

dotyczącego roli dyrektorów nie wykonawczych lub będących członkami rady nadzorczej spółek giełdowych i komisji rady (nadzorczej) (2005/162/WE), z

W okresie 9 miesięcy zakończonym 30 września 2020 roku Grupa nie dokonywała zmian w sposobie (metodzie) ustalania wartości godziwej instrumentów finansowych

W czasie epidemii zabawki, pomoce dydaktyczne oraz sprzęty (klawiatura, sprzęty sportowe) są dezynfekowane po użyciu – w miarę możliwości i po każdym dniu. W czasie

Tworzy się organizację związkową pod nazwą: Związek Zawodowy Górników Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. Związek posiada osobowość prawną. Terenem działania Związku

Przyjmuje się, że list polecony, w razie braku odbioru przez adresata (pomimo dwukrotnego awizowania), został doręczony z upływem ostatniego dnia, w

Opracowany zintegrowany system monitorowania stanu technicznego baterii koksowniczej obejmuje poziomy: anali- tyczny (szczegółowy – przeznaczony dla zespołów inżynier-

 nie wcześniej niż po dokonaniu ogłoszenia o zwołaniu Walnego Zgromadzenia i nie później niż w dniu 17 sierpnia 2020 r. wystąpią do podmiotu prowadzącego rachunek

Dla oznaczenia tego typu zadań zastosow ano symbol rs w drugim polu standardowej notacji [4], Należy odróżnić ten typ zadań od zazwyczaj występujących w teorii