Pomimo przeszło 30 letniej praktyki funkcjonowania laboratorium, charakteryzuje się ono ciągłą progresją w kierunku wykorzystywania nowych technik modelowania. Obecnie opiera się głównie na technice modelowania hybrydowego polegającego na jednoczesnym wykorzystywaniu zarówno modeli fizycznych jak i numerycznych w spójnym programie badawczym. Metoda ta pozwala na prowadzenie bieżącej weryfikacji uzyskiwanych wyników badań, a w konsekwencji charakteryzuje się wysoką wiarygodnością. Prowadzone w laboratorium badania dotyczą głównie identyfikacji zjawisk hydrodynamicznych zachodzących w trakcie przebiegu procesów metalurgicznych. Dotyczy to przepływu i mieszania się płynów zarówno w układzie cieczy – ciecz, czyli przepływy jednofazowe jak i ciecz – gaz, przepływy wielofazowe. Elementami roboczymi wykorzystywanych w tym celu stanowisk badawczych są wodne modele fizyczne reaktorów metalurgicznych. Zbudowane one są w oparciu o teorię podobieństwa, co umożliwia aplikację uzyskiwanych wyników do warunków przemysłowych. Modele te wyposażone są w zaawansowaną aparaturę kontrolno-pomiarową umożliwiającą precyzyjne nimi sterowanie oraz sprawną rejestrację uzyskiwanych rezultatów. Obliczenia numeryczne prowadzone są głównie z wykorzystaniem oprogramowania FluentAnsys. Należy podkreślić, że w ostatnim czasie laboratorium poddane zostało kompleksowej renowacji z punktu widzenia jego funkcjonalności oraz bezpieczeństwa prowadzonych w nim badań z zachowaniem możliwości jego dalszej rozbudowy.

Wyposażenie laboratorium modelowania fizycznego procesów metalurgicznych

• Uniwersalny model fizyczny stanowiska do przedmuchiwania stali gazami obojętnymi w kadzi stalowniczej – z możliwością testowania różnego rodzaju przemysłowych kształtek gazoprzepuszczalnych
• Model fizyczny stanowiska do przedmuchiwania stali gazami w kadzi stalowniczej – z możliwością jednoczesnego przedmuchiwania kąpieli przez jedną, dwie lub trzy kształtki gazoprzepuszczalne zainstalowane w dnie modelu
• Model fizyczny stanowiska do przedmuchiwania stali gazami obojętnymi z możliwością stosowania dużych wartości strumienia gazu
• Uniwersalny hydrodynamiczny, modułowy model fizyczny urządzenia COS (kadź pośrednia, krystalizator)
• Model fizyczny konwertora tlenowego z dmuchem kombinowanym
• Model urządzania RH
• Model pieca szybowego
• Model fizyczny 3D przepływu dwufazowego gaz – pył przez ruchome złoże kawałkowe w metalurgicznym piecu szybowym
• Model fizyczny przepływu fazy ciekłej przez złoże kawałkowe w metalurgicznym piecu szybowym
• Model fizyczny reaktora rafinującego URO-200
• Model fizyczny reaktora rafinującego URC-7000

Oferta badań i zakres usług
Wykonujemy kompleksowe badania dla odbiorców w zakresie diagnostyki i możliwości wprowadzania innowacyjnych rozwiązań podczas przebiegu procesów przetwarzania ciekłych metali z szczególnym uwzględnieniem branży stalowej. Dotyczy to głównie procesów przepływu i mieszania się stali w takich reaktorach jak konwertor tlenowy, kadź stalownicza oraz urządzenie COS. Oferujemy również usługi badawcze dla wytwórców aluminium, zwłaszcza w zakresie optymalizacji procesów rafinacyjnych. Charakter laboratorium oraz wiedza i doświadczenie personelu badawczego, powoduje, że możliwe jest w nim prowadzenie badań dotyczących hydrodynamiki płynów w bardzo szerokim zakresie, również dla branż spoza branży metalurgicznej.

Osoby odpowiedzialna za laboratorium – dane kontaktowe
Wydział Inżynierii Materiałowej
Katedra Metalurgii i Recyklingu
40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 8

dr hab. inż. Tomasz Merder, prof. PŚ
e-mail: tomasz.merder@polsl.pl
tel.: 32 603 4168

dr hab. inż. Jacek Pieprzyca, prof. PŚ
e-mail: jacek.pieprzyca@polsl.pl
tel.: 32 603 4142

dr hab. inż. Mariola Saternus, prof. PŚ
e-mail: mariola.saternus@polsl.pl
tel.: 32 603 4275