PROJEKT

Crosimax – innowacyjny stop krzemu z chromem, żelazem, aluminium i wapniem jako kompleksowy i efektywny reduktor o zwiększonym potencjale odtleniającym względem Cr2O3 – do stosowania w procesach wytwarzania nisko- i ultraniskowęglowych gatunków żelazochromu.

Nr Projektu: POIR.01.01.01-00-0161/21

Cele projektu:

Celem projektu było wytworzenie innowacyjnego produktu – stopu Crosimax – o zawartości Si min. 60%, Cr min. 21%, Al max. 4%, Ca max 2%, C max. 0,02% i stosunku Cr/Fe min. 2, który nie jest w tej chwili nigdzie na świecie produkowany.

KOSZTY KWALIFIKOWALNE PROJEKTU

12 167 458,50 zł

WARTOŚĆ DOTACJI

5 017 439,90 zł

OKRES REALIZACJI

01.10.2021 – 30.04.2023

Przedmiot projektu:

Cel projektu został osiągnięty poprzez realizację prac B+R skoncentrowanych na opracowaniu modelu fizykochemicznego i schematu technologicznego procesu oraz przeprowadzenie na ich podstawie przemysłowych testów walidacyjnych na linii technologicznej obejmującej dwa piece elektryczne o mocy 12 MVA każdy oraz instalację do rafinacji.
Etapy realizacji:

ETAP 1 BADANIA PRZEMYSŁOWE

Zespół Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie dokonał serii obliczeń oraz symulacji modelowych z wykorzystaniem baz termochemicznych oraz analiz teoretycznych w celu porównania właściwości fizykochemicznych stopu Crosimax oraz stopu bazowego FeSiCr LC wytwarzanego przez Re Alloys z wykorzystaniem danych pomiarowych z produkcji stopu wówczas produkowanego.
AGH wytworzyło 3 partii stopów Crosimax w skali laboratoryjnej metodą stapiania produkt FeSiCr LC z innymi reagentami np. wapniokrzemem, krzemem technicznie czystym i aluminium dla uzyskania próbek stopu typu Crosimax o minimum 3 różnych składach chemicznych przeznaczonych do badań i testów laboratoryjnych w zakresie określonym w pkt. 3 i 4 poniżej.
W celach porównawczych AGH dokonało serii badań laboratoryjnych w tym analiz składu chemicznego, morfologicznego składu fazowego i właściwości fizycznych w tym gęstości, temperatury topnienia lub ciepła topnienia wytworzonych próbek stopów Crosimax i stopu bazowego FeSiCr wytwarzanego w warunkach przemysłowych Re Alloys.
Ponadto przeprowadzono w skali laboratoryjnej wytopy porównawcze FeCr LC z wykorzystaniem jako reduktora stopu bazowego FeSiCr oraz nowej grupy stopów Crosimax, celem potwierdzenia ich zwiększonej zdolności redukcyjnej.
W wyniku realizacji zadania wytypowano trzy składy z grupy stopów Crosimax do przeprowadzenia prób ich wytwarzania w skali przemysłowej na linii produkcyjnej.

ETAP 2 PRACE ROZWOJOWE

Zbudowano model teoretyczny procesu wytwarzania poprzez przeprowadzenie obliczeń termodynamicznych i fizykochemicznych umożliwiających wykonanie bilansu energetycznego, materiałowego oraz charakterystyki, kierunku i szybkości przebiegu procesu, czyli charakterystyki stanu równowagi w układach wielofazowych i wieloskładnikowych jak również warunków prowadzenia procesu równoczesnej redukcji tlenków krzemu, aluminium i wapnia.
Ponadto opracowano schemat procesowy wytwarzania innowacyjnego kompleksowego stopu Crosimax

ETAP 3 PRACE ROZWOJOWE

Przeprowadzono testy wytwarzania Crosimax w trzech wariantach będących odzwierciedleniem wzorców określonych przez AGH w Etapie 1.
W ramach tego etapu wytworzono również partię referencyjną nowego stopu.

ETAP 4 PRACE PRZEDWDROŻENIOWE

Zadanie 1
Dokonano zgłoszenia patentowego obejmującego metodę wytwarzania stopu Crosimax, w zakresie wzbogacenia mieszanki wsadowej w fazie piecowej.

Zadanie 2
Opracowana została dokumentacja dla nowej technologii wytwarzania.

Rezultaty projektu:
Rezultatem projektu jest Crosimax – innowacyjny, kompleksowy reduktor trójtlenku chromu, charakteryzujący się znacznie wyższym potencjałem redukcyjnym niż stosowane do tej pory gatunki FeSiCr, przy jednoczesnym zachowaniu bardzo niskiej zawartości węgla oraz innych niekorzystnych domieszek, z przeznaczeniem do stosowania w procesie wytwarzania żelazochromu ultraniskowęglowego (FeCr ULC) oraz procesie odtleniania wysokochromowych ferrytycznych i austenitycznych stali nierdzewnych, które są powszechnie stosowane w przemyśle budowy maszyn, spożywczym, a przede wszystkim stanowią główny i podstawowy surowiec do wyrobu narzędzi medycznych począwszy od igieł i naczyń, a kończąc na narzędziach chirurgicznych i częściach protez. Do tej pory na rynku oferowane były stopy FeSiCr, w których zawartość Si osiągał poziom max. 50%, przy zawartości Cr min. 28%, zawartości C max. 0,1%, zawartości P max. 0,03% i S max. 0,02%.
Źródła finansowania:
Projekt został współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach poddziałania 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020.