Przejdź do treści

PROJEKT

Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji żelazokrzemu o zawartości krzemu min. 75% i ultraniskiej zawartości węgla max. 0,02%.

Akronim: RaFeSi

Nr projektu: POIR.01.01.01-00-0052/17

Cele projektu:

Celem projektu było otrzymanie nowego w skali kraju produktu w postaci wysokoprocentowego stopu żelaza i krzemu FeSi o szczególnie niskiej zawartości węgla (poniżej 0,02%) z jednoczesnym wykorzystaniem opracowanej w warunkach przemysłowych energooszczędnej i niskostratnej technologii produkcji.

KOSZTY KWALIFIKOWALNE PROJEKTU

36 866 217,31 zł

WARTOŚĆ DOTACJI

9 015 568,92 zł

OKRES REALIZACJI

01.11.2017 – 30.11.2023

Założenia projektu:

FeSi niskowęglowy znajduje zastosowanie zarówno w procesach rafinacji stali wysokojakościowych, stali o specjalnym przeznaczeniu, jak w procesach otrzymywania kompleksowych modyfikatorów i zapraw dla odlewnictwa, a także w procesach otrzymywania czystych metali dzięki metodzie silikotermicznej redukcji tlenków z rud bądź konkrecji, czyli polimetalicznych osadów morskich. Węgiel jest szczególnie niepożądany w stalach stopowych w związku z tworzeniem się węglików, powodujących niekorzystne zmiany mikrostruktury, a co za tym idzie obniżenie właściwości wytrzymałościowych, plastycznych i chemicznych, w szczególności odporności na korozję z powodu zubożenia stref okołowęglikowych w składnik stopowy. Dlatego zmniejszenie zawartości węgla w FeSi, który jest dodawany do kąpieli stalowej, wprost przekłada się na jakość wytapianej stali. Z tego względu FeSi o bardzo niskiej zawartości węgla jest szczególnie poszukiwany na rynku metalurgicznym. Cel projektu został osiągnięty dzięki innowacyjnej technologii rafinacji żelazokrzemu pozwalającej na usunięcie węgla ze stopu przy uniknięciu strat innych pierwiastków. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu właściwości adsorpcyjnych amorficznego pyłu krzemionkowego wynikających z jego ultradyspersji (wielkość ziarna nie przekracza 0,1µm) i znacznej powierzchni właściwej (25 tys.m2/kg). Węglik krzemu w ciekłym FeSi związywany jest przez ziarna pyłu krzemionkowego, tworząc skarbidyzowaną cząsteczkę przechodząca do żużla lub adsorbowaną przez wyłożenie kadzi.

Etapy realizacji:

Projekt został zrealizowany w trzech etapach:

  1. Etap pierwszy obejmował badania przemysłowe, prowadzone przez Politechnikę Śląską, w ramach których zbadano mechanizmy fizykochemiczne usuwania C z płynnego FeSi oraz badania warunków wytopu FeSi, celem wyboru najbardziej optymalnych. Ponadto opracowany został plan testów walidacyjnych.
  2. W ramach etapu drugiego stworzono linię demonstracyjną do produkcji żelazokrzemu o szczególnie niskiej zawartości węgla w oparciu o wytyczne techniczne i założenia określone w etapie pierwszym projektu. Zadania w ramach projektu obejmowały dostawę, montaż i uruchomienie elementów instalacji.
  3. W ramach etapu trzeciego projektu przeprowadzono próby technologiczne w oparciu o harmonogram opracowany w etapie pierwszym projektu. W trakcie trwania etapu przeprowadzono pomiary czasu rafinacji i temperatury ciekłego stopu w kadzi rafinacyjnej oraz szczegółowe analizy składu chemicznego FeSi. W ramach prac została przeprowadzona również szczegółowa analiza danych i informacji zebranych podczas prób technologicznych w celu określenia najlepszej metody produkcji gwarantującej otrzymanie stopu o najlepszych parametrach jakościowych oraz przy zachowaniu najlepszych wskaźników technicznoekonomicznych.
Rezultaty projektu:

Rezultatem projektu jest innowacyjna, niskokosztowa technologia pozwalająca na produkcję stopu FeSi o zaw. Si ≥ 75% i zaw. C ≤ 0,02% na skalę przemysłową ze stratami podczas procesu rafinacji max. 5%.

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” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020.