Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Projekt – Ions Monit

Play Video

Przemysł usług elektrolitycznego polerowania oczekuje odpowiedzi na pytanie: przy jakim zanieczyszczeniu kąpieli jonami żelaza, chromu, niklu proces staje się ekonomicznie stopniowo coraz mniej opłacalny i jaki ma to wpływ na jakość powierzchni stali po elektropolerowaniu? Ten interdyscyplinarny problem uwzględniający zagadnienia z pogranicza technologii chemicznej, ochrony środowiska, inżynierii powierzchni oraz matematyki nadal stanowi wyzwanie naukowe i ekonomiczne. 

Nowatorski Pomysł

Projekt zakłada opracowanie nowatorskiego modelu matematycznego, co pozwoli na określenie granicznego zanieczyszczenia kąpieli stosowanych w przemysłowym procesie elektropolerowania stali chromowo-niklowych. Ponadto model ten będzie miał zastosowanie nawet dla zmieniających się kosztów odczynników chemicznych oraz energii elektrycznej. Projekt obejmuje realizację następujących zadań: przeprowadzenie badań zanieczyszczenia kąpieli procesowej w warunkach laboratoryjnych oraz w skali technicznej, analizę zmian jakości elektropolerowanych powierzchni w miarę wzrostu zanieczyszczenia kąpieli, identyfikację i analiza kosztów procesu w skali technicznej obejmująca również koszt neutralizacji szkodliwych dla środowiska odpadów, opracowanie modelu matematycznego umożliwiającego kontrolę zanieczyszczenia kąpieli oraz określenie granicznego zanieczyszczenia kąpieli uzasadnionego w odniesieniu do kosztów, prace przygotowujące do wdrożenia m.in. weryfikacja opracowanego wieloczynnikowego modelu matematycznego w skali technicznej. 

Grupą docelową są zakłady produkcyjne zajmujące się elektropolerowaniem stali chromowo-niklowych w Polsce (perspektywa krótkofalowa) i w Europie np. Niemczech (perspektywa długofalowej). Opracowanie modelu dla najczęściej wykorzystywanego materiału w obróbce elektrolitycznego polerowania, jakim są stale nierdzewne, stanowić może podstawę do opracowania w przyszłości podobnych modeli dla innych materiałów tj. stopy tytanu.

Cel ogólny

Celem ogólnym projektu jest opracowanie nowatorskiego wieloczynnikowego modelu matematycznego umożliwiającego monitorowania zanieczyszczenia kąpieli stosowanej w procesie elektropolerowania austenitycznych stali nierdzewnych. Model ten umożliwi optymalizację oraz redukcję kosztów procesu oraz będzie miał wpływ na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska podczas elektrolitycznego polerowania austenitycznych stali nierdzewnych. Osiągnięcie założonego celu wymaga realizacji następujących celów szczegółowych:

  1. Analizy i oceny zanieczyszczenia kąpieli procesowej w warunkach laboratoryjnych.
  2. Analizy i oceny zanieczyszczenia kąpieli procesowej w skali technicznej.
  3. Analizę zmian jakości elektropolerowanych powierzchni w miarę wzrostu zanieczyszczenia kąpieli w warunkach laboratoryjnych i w skali technicznej (połysk i morfologia powierzchni, odporność na korozję wżerową, skład chemiczny warstwy pasywnej).
  4. Identyfikację i analizę kosztów procesu w skali technicznej obejmująca również koszt neutralizacji szkodliwych dla środowiska odpadów.
  5. Opracowania wieloczynnikowego modelu matematycznego umożliwiającego kontrolę zanieczyszczenia kąpieli oraz określenie granicznego zanieczyszczenia kąpieli uzasadnionego ze względu na koszty. 

Rezultaty projektu

Efektem końcowym projektu będzie opracowanie innowacyjnego modelu monitorowania postępującego zanieczyszczenia kąpieli do elektropolerowania. W celu opracowania modelu będą brane pod uwagę następujące czynniki:

  • poziom zanieczyszczenia kąpieli jonami metali,
  • poziom eksploatacji kąpieli wyrażony w Ah/dm3 kąpieli,
  • koszt neutralizacji kąpieli procesowej,
  • koszt energii elektrycznej do procesów elektrodowych, 
  • chropowatość i połysk powierzchni elementów ze stali chromowo-niklowej przed i po procesie elektropolerowania,
  • czas procesu elektropolerowania detali w zestawieniu z ładunkiem jednostkowym, który przepłyną przez układ w Ah/dm2 powierzchni elektropolerowanego elementu, w zestawieniu z oczekiwanym połyskiem powierzchni po procesie.

Daną wyjściową w planowanym wieloczynnikowym modelu matematycznym będzie precyzyjne określenie granicznego poziomu zanieczyszczenia kąpieli procesowej powyżej, którego uzyskanie oczekiwanego wygładzenia powierzchni oraz wysokiego połysku będzie możliwe, ale będzie nieuzasadnione ze względów ekonomicznych i środowiskowych (duże zużycie energii elektrycznej i relatywnie wysoki koszt neutralizacji zanieczyszczonych kąpieli i popłuczyn). Punkt graniczny będzie wartością zmienną ściśle związaną z aktualnym kosztem energii elektrycznej oraz kosztem odczynników chemicznych. Dodatkowo opracowany opis matematyczny wpływu zanieczyszczeń na stopniowe pogarszanie się efektywności procesu elektropolerowania odznacza się wartością naukową, ponieważ procesy wpływu zanieczyszczenia kąpieli procesowych na elektrolitycznego polerowanie metali nie zostały dotychczas opisane modelami. 

  • od 01.01.2017
    do 31.01.2018
    Przeprowadzenie badań modelowych zanieczyszczenia kąpieli procesowej w warunkach laboratoryjnych i analiza rynku
    od 01.01.2017
    do 31.01.2019
    Przeprowadzenie badań zanieczyszczenia kąpieli procesowej w skali technicznej
    Analiza zmian jakości elektro-polerowanych powierzchni w miarę wzrostu zanieczyszczenia kąpieli
    Identyfikacja i analiza kosztów procesu w skali technicznej obejmująca również koszt neutralizacji szkodliwych dla środowiska odpadów
    do 30.04.2020
    od 05.01.2019
    Opracowania modelu matematycznego umożliwiającego kontrolę zanieczyszczenia kąpieli
    od 01.01.2020
    do 30.09.2020
    Weryfikacja skuteczności modelu matematycznego i opracowanie modelu biznesowego
    od 01.11.2017
    do 31.12.2019
    od 01.01.2018
    do 30.09.2019

Contact

 

 

 

The Faculty of Environmental Engineering and Geodesy

Institute of Environmental Engineering

Wrocław University of Environmental and Life Sciences

Address:
pl. Grunwaldzki 24,
50-363 Wrocław

Project assumptions

The overall goal of the project is to develop an innovative multifactor mathematical model enabling monitoring of bath contamination used in the electropolishing process of austenitic stainless steels. This model will allow optimization and reduction of process costs and will have an impact on reducing environmental pollution during electrolytic polishing of austenitic stainless steels.

The final outcome of the project will consist in the development of a method of monitoring the gradual contamination of the electropolishing bath.

Team

Zespół zajmuje się badaniami z zakresu elektrochemii, oczyszczania ścieków, monitoringu i optymalizacji procesów w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych.

Zróżnicowane doświadczenie poszczególnych członków zespołu IonsMonit jest jego siłą.

 


 

Project: “A pioneering model for monitoring pollution of electropolishing process baths (IonsMonit)” financed by the National Center for Research and Development as part of the Lider programme.

TOP