Integrated stand for coking coal samples and coke testing

W artykule opisano system sterowania i wizualizacji zintegrowanego stanowiska KARBOTWIN, które zostało zrealizowane przez Śląskie Centrum Zaawansowanych Technologii. Liderem projektu był Instytut Technik Innowacyjnych EMAG, partnerami: Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zakład Izolacji Ogniotrwałych IZO oraz Politechnika Śląska. Projekt był wspófinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego nr WKP 1/1.4.4/1/2006/12/12/617. Powstałe w wyniku realizacji projektu zintegrowane stanowisko do koksowania i badania parametrów koksu KARBOTWIN służy do koksowania węgli i mieszanek wsadowych w warunkach termicznych, symulujących przemysłowy proces koksowania węgla oraz do wyznaczania wskaźników reakcyjności koksu wobec CO2 i wytrzymałości poreakcyjnej koksu, charakteryzujących zachowanie się koksu w strefie wysokich temperatur wielkiego pieca. Na podstawie oceny jakości koksów, otrzymanych w wyniku doświadczalnego koksowania węgli i mieszanek węglowych, możliwe jest prognozowanie parametrów jakościowych koksu (m. in. CRI/CSR) produkowanego w warunkach przemysłowych. Instalacja pozwala również na ilościową i jakościową ocenę wszystkich produktów koksowania. Eliminuje również konieczność prowadzenia kosztownych testów przemysłowych. Stanowisko składa się z pieca ogrzewanego elektrycznie, retorty karbonizacyjnej oraz układu oczyszczania gazu. Kontrola przebiegu procesu koksowania prowadzona jest automatycznie za pomocą sterownika PLC. Wizualizacja procesu oraz archiwizacja niezbędnych danych została zrealizowana na komputerze PC. Przebieg procesu koksowania próbek węgla na stanowisku odbywa się zgodnie z procedurą własną IChPW, a test NSC zgodnie z obowiązującymi normami (ISO 18894:2006, ASTM: D 5342, PN-C-04312:1996).The article features the results of low-cycle fatigue life tests of samples made of three types of steel most frequently used to build basic elements of powered support sections. The tests were conducted for stable total strain ranges on humogenous samples with welded connections. The curves of cyclic strain were determined along with the diagrams of fatigue life. On the basis of the tests it was found out that the fatigue life of samples made of the base material is significantly bigger than in the case of samples with welded connections. The article features a control and visualization system of the KARBOTWIN integrated stand which was developed by the Silesian Centre of Advanced Technologies. The leader of the project was the Institute of Innovative Technologies EMAG, and the partners: the Institute for Chemical Processing of Coal, the Refractory Insulations Company IZO, and the Silesian University of Technology. The project was co-financed by the European Union Regional Development Fund, WKP 1/1.4.4/1/2006/12/12/617. The result of the project is the KARBOTWIN integrated stand for coking and testing coke parameters. The stand is used for coking coal and coal blends in thermal conditions which simulate the industrial coal coking process as well as for determining the Coke Reactivity Index against carbon dioxide and coke strength after reaction which are characteristic of coke being subject to high temperatures of a blast furnace. Based on the evaluation of the quality of coke obtained as a result of experimental coking of coal and coal blends, it is possible to estimate quality parameters of coke (such as CRI/CRS) manufactured in industrial conditions. The system enables quantity- and quality evaluation of all coking products. It allows to avoid costly industrial tests. The system is composed of an electric furnace, coking retort and gas-cleaning system. The monitoring of the coking process is conducted automatically by means of a PLC controller. The visualization of the process and the storage of indispensable data is carried out by a PC. The process of coking coal samples on the stand is conducted according to the procedure prepared by the Institute for Chemical Processing of coal, while the NSC test - according to the standards: ISO 18894:2006, ASTM: D 5342, PN-C-04312:1996