Thermographic inspection of the movement of metallurgical slag on the surface of liquid metal

Autor

  • Mariusz Borecki Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Technologii Metalurgicznych, ul. Miarki 12-14, 44-100 Gliwice, Polska
  • Radosław Zybała Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, Centrum Hutnictwa, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice, Polska https://orcid.org/0000-0002-0537-0225
  • Mateusz Dudek Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Technologii Metalurgicznych, ul. Miarki 12-14, 44-100 Gliwice, Polska https://orcid.org/0009-0000-3164-646X
  • Grzegorz Krawiec Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, Centrum Hutnictwa, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice, Polska https://orcid.org/0000-0002-8151-3152

DOI:

https://doi.org/10.55225/sti.756

Słowa kluczowe:

metallurgical slag, observation, flow, mixing, thermovision

Abstrakt

Znaczenie żużla w metalurgii sprawia, że zagadnienia związane z jego właściwościami fizyko-chemicznymi oraz procesami jego tworzenia się i przemieszczania na powierzchni ciekłego metalu są przedmiotem wielu badań. Dwa instytuty Sieci Badawczej Łukasiewicz podjęły współpracę nad monitorowaniem przemieszczania się żużla na powierzchni metalu za pomocą termowizji. Uzyskane tą metodą wyniki, będą wykorzystywane do doskonalenia modeli numerycznych i fizycznych oraz optymalizacji procesów metalurgicznych. Pierwsze testy monitorowania przemieszczania się żużla w oparciu o rejestrację zmiany pozycji markerów pływających na jego powierzchni kamerą termowizyjną wykonano w laboratoryjnym łukowym piecu elektrycznym.

Statystyka pobrań

Statystyki pobrań nie są jeszcze dostępne

Bulko B, Kijac J, Borovsky T. The influence of chemical composition of steel on steel desulphurization. Archives of Metallurgy and Materials. 2011;56(3):605–609. https://doi.org/10.2478/v10172-011-0065-1. DOI: https://doi.org/10.2478/v10172-011-0065-1   Google Scholar

Zhai J, Huang J, Zhao Y, Wang H, Wang Q, Li G. Influence of slag composition on desulfurization and cleanliness of silicon steel. Journal of Materials Research and Technology. 2025;38:5527–5538. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.09.019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.09.019   Google Scholar

Criado M., Bernal SA, Garcia-Trinanes P, Provis JL. Influence of slag composition on the stability of steel in alkali-activated cementitious materials. Journals of Materials Science. 2017;53:5016–5035. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1919-3. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-017-1919-3   Google Scholar

Chakraborty S, Sahai Y. Effect of slag cover on heat loss and liquid steel flow in ladles before and during teeming to a continuous casting tundish. Metallurgical Transactions B. 1992;23:135–151. https://doi.org/10.1007/BF02651849. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02651849   Google Scholar

Więcek B, Pacholski K, Olbrycht R, Strąkowski R, Kałuża M, Borecki M, Wittchen W. Termografia i spektrometria w podczerwieni: zastosowania przemysłowe. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2017.   Google Scholar

Turgdogan ET. Fundamentals of Steelmaking. London: The Institute of Materials; 1996.   Google Scholar

Borecki M, Mazur A, Wittchen W, Zdonek B. Wykorzystanie metody termowizyjnej do monitorowania wyłożenia ogniotrwałego kadzi stalowniczych. XI Konferencja Termografia i Termometria w Podczerwieni, Ustroń Jaszowiec, 22–24 września 2015, s. 197–207.   Google Scholar

Zahorszki F, Specht V. Schlackenerkennung auf Infrarothbasis mit einem Schlackendetektions-System. Stahl u. Eisen. 1999;119(11):61–63.   Google Scholar

Goldstein DA, Sharan A, Stofanak JA. Infrared imaging for BOF slag detection. Iron and Stelmaker. 2000;27(7):31–38.   Google Scholar

Rau H, Ropenack I. Application of thermographic slag detection. MPT International. 2002;1:52–55.   Google Scholar

Wittchen W, Niesler M, Borecki M, Zdonek B. Application of thermovision method in analyzing metallurgical processes. 9th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, July 2-5, 2008, Krakow – Poland. 2008. p. 101–104. http:///dx.doi.org/ 10.21611/qirt.2008.02_14_14. DOI: https://doi.org/10.21611/qirt.2008.02_14_14   Google Scholar

Patra P, Sarkar A, Tiwari A. Infrared-based slag monitoring and detection system based on computer vision for basic oxygen furnace. Ironmaking & Steelmaking: Processes, Products and Applications. 2019;46(7):692–697. https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1460909. DOI: https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1460909   Google Scholar

IR cameras & pyrometers for metal industry, ensuring precision in metal processing. [cited 2026 Aug 18]. Available from: https://optris.com/us/application/metal/slag-detection-using-thermography/.   Google Scholar

Automating the flux feeder during the continuous casting process with IR. [cited 2026 Aug 18]. Available from: https://optris.com/us/application/metal/continuous-   Google Scholar

casting-processes-flux-feeder/.   Google Scholar

Więcek M, Strąkowski R, Wiecek B, Olbrycht R, Świątczak T, Wittchen W, Borecki M. Estimation of steel slag parameters using thermal imaging and neural networks classification. 10th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, July 27–30 2010, Quebec (Canada). https://doi.org/10.21611/qirt.2010.146. DOI: https://doi.org/10.21611/qirt.2010.146   Google Scholar

Więcek B, Pacholski K, Świątczak T, Wittchen W, Borecki M. Multispectral system for measuring the radiation parameters of steel slag during the discharge of steelworks furnace. 11th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, 11–14 June 2012, Naples Italy. 2012. https://doi.org/10.21611/qirt.2012.297. DOI: https://doi.org/10.21611/qirt.2012.297   Google Scholar

Shatarah ISM, Imiela A, Surmacki J, Olbrycht R, Wittchen W, Borecki M, Abramczyk H, Więcek B. FeO content estimation in steel slag using Raman spectroscopy in NIR range. 14th Quantitative InfraRed Thermography Conference, 25–29 June 2018, Berlin, Germany. 2018. p. 109–114. https://doi.org/10.21611/qirt.2018.p31. DOI: https://doi.org/10.21611/qirt.2018.p31   Google Scholar

Madura H, Piątkowski T, Kastek M, Kołodziejczyk M. Metoda radiacyjnego pomiaru temperatury z kompensacją wpływu promieniowania słonecznego. Biuletyn WAT. 2009;58(2):157–173. https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BWA9-0028-0010.   Google Scholar

Więcek B, Świątczak T, Olbrycht R, Wittchen W, Borecki M. Badania emisyjności żużla stalowniczego w zakresie podczerwieni MWIR i LWIR. Pomiary Automatyka Kontrola. 2009;55(11):914–918. https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BSW4-0072-0012.   Google Scholar

Figure 1. Directions of steel and slag flows in LF as a result of mixing steel with inert gas

Opublikowane

2026-09-30

Jak cytować

Borecki, M., Zybała, R., Dudek, M., & Krawiec, G. (2026). Thermographic inspection of the movement of metallurgical slag on the surface of liquid metal. Science, Technology and Innovation, 26(3), 12–19. https://doi.org/10.55225/sti.756

Numer

Dział

Artykuły oryginalne