Laboratórium spracovania priemyselných odpadov (LSPO) vzniklo slávnostným podpísaním zmluvy medzi Katedrou neželezných kovov a spracovania odpadov HF TUKE a ŽP výskumno-vývojovým centrom, s. r. o. na 5. medzinárodnej vedeckej konferencii Odpady – druhotné suroviny, ktorá sa konala v dňoch 4. – 7. 6. 2013 v Liptovskom Jáne. Existenciu laboratória podpísali prorektor pre vzdelávanie TUKE prof. Pavel Raschman, dekan Hutníckej fakulty TUKE doc. Peter Horňak, vedúci katedry KNKaSO HF TUKE prof. Tomáš Havlík a riaditeľ ŽP Výskumno-vývojového centra, s.r.o. prof. Ľudovít Parilák. Zmluva o zriadení LSPO medzi KNKaSO HF TUKE a ŽP VVC, s.r.o. je významným krokom pre obe zúčastnené strany a nadväzuje na dlhoročnú vzájomnú spoluprácu v oblasti výskumu a vývoja spracovania odpadov vznikajúcich pri výrobe ocele v ŽP, a.s. Prostredníctvom LSPO sa vytvorí priestor pre úzku spoluprácu školy s praxou, zabezpečia sa vhodné technické a materiálne podmienky pre realizáciu výskumu a vývoja v oblasti recyklácie kovonosných odpadov.

ŽP Výskumno-vývojové centrum s.r.o. v rámci výskumnej úlohy č. 5 – „Spracovanie odpadov metalurgického procesu v ŽP a.s. – ENVIROMENT“ dlhodobo spolupracuje s Ústavom recyklačných technológií (ÚRT) Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie (FMMR) Technickej univerzity v Košiciach na hydrometalurgickom spracovaní odpraškov z EOP a LF zo ŽP a.s. z cieľom efektívneho využitia podielu zinku a kovovej zložky. Na spoločnom pracovisku (laboratóriu) sa podaril naplniť hlavný zámer, prejsť z laboratórnych experimentov hydrometalurgického spracovania odpraškov s produkciou ZnO a ZnSO4 na výrobu týchto produktov v podmienkach pilotnej poloprevádzky LSPO.

Laboratórium je spoločným pracoviskom ŽP Výskumno – vývojového centra s.r.o. a Strojníckej fakulty Slovenskej technickej univerzity v Bratislave a jej organizačnej zložky – Ústavu automatizácie, merania a aplikovanej informatiky, spolupracujúcich na zmluvnom základe. Zámer vybudovať moderné Laboratórium vznikol z potreby optimalizácie procesov plynulého odlievania ocele s využitím súčasných možností meracej, výpočtovej a automatizačnej techniky, numerických simulačných prostredí a algoritmov identifikácie a riadenia technologických procesov ako sústav s rozloženými parametrami.

Laboratórium rieši úlohy aplikovaného výskumu v oblasti optimalizácie a riadenia plynulého odlievania ocele, najmä sekundárneho chladenia, pričom zahrňuje riešenie úloh identifikácie väzieb medzi materiálovými, technologickými a procesnými veličinami vo vzťahu ku kvalite odliatkov s využitím, numerickej a fyzikálnej simulácie plynulého odlievania, ďalej návrh, implementáciu a testovanie riadiacich algoritmov sekundárneho chladenia v kosimulačnom prostredí MATLAB/Simulink, overovanie výsledkov simulácie meraním teplotných veličín na prevádzke. Laboratórium ďalej zabezpečuje zhromažďovanie, evidenciu a sprístupňovanie výsledkov vedeckých prác v tejto oblasti, poskytuje poradenskú a expertíznu činnosť, overuje schodnosť procesov v laboratórnom i prevádzkovom meradle, rieši domáce a medzinárodné vedecko-výskumné projekty podľa zverejnených výziev. Zameriava sa na riešenie strategických úloh problematiky optimalizácie a riadenia plynulého odlievania ocele v Železiarňach Podbrezová.

ŽP Výskumno-vývojové centrum s.r.o. v rámci výskumnej úlohy č. 6 – „Optimalizácia riadenia plynulého odlievania ocele – OPTICON“ spolupracuje s Ústavom metalurgie (ÚMET) Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie (FMMR) Technickej univerzity v Košiciach

Na tomto pracovisku sa realizuje výskum a vývoj v oblasti fyzikálneho modelovania a optimalizácie kinetiky prúdenia ocele v medzipanve ZPO, predovšetkým pri riešení aktuálnych problémov podnikovej praxe a urýchlenom transfere výsledkov výskumu a vývoja do praxe v podobe konkrétnych inovačných projektov. Poskytne doteraz neprístupné možnosti vizualizácie a optimalizácie prúdenia pre vybrané režimy odlievania v podmienkach ŽP, a.s. V neposlednom rade bude zariadenie slúžiť ako prvá validácia plánovaného, paralelne vyvíjaného numerického modelu medzipanvy ŽP, a.s., ktorého výstupy spolu s nadväzujúcim modelom odlievania poskytnú komplexný obraz o prenose tepla a látky v sústave medzipanva– kryštalizátor – liací prúd.

Laboratórium je súčasťou Ústavu metalurgie – oddelenia hutníctva a zlievarenstva FMMR TUKE a vzťahujú sa na neho všetky ustanovenia vnútorných predpisov a hospodárenia v rámci TUKE. Laboratórium rieši úlohy základného a aplikovaného výskumu v oblasti fyzikálneho modelovania a optimalizácie prúdenia ocele v medzipanve ZPO v ŽP a.s. Štúdium procesov prúdenia tekutého kovu v medzipanve je v praktických podmienkach či už z hľadiska technickej a ekonomickej náročnosti skúšok problematické. Z uvedených dôvodov sa na simuláciu prúdenia ocele v medzipanve využíva okrem iného aj fyzikálne modelovanie. Pri ňom je tekutá oceľ nahradená vodou, čo umožňuje vizuálne skúmanie kvality prúdenia. Využitie fyzikálneho modelu má uplatnenie nielen pri meraní hodnôt parametrov už zavedených medzipanvových systémov, ale aj pri vývoji nových technológií v medzipanvovej metalurgii, pričom tiež zahrňuje riešenie úloh tvorby a využívania databáz v oblasti fyzikálneho modelovania prúdenia ocele v medzipanve ZPO. Zhromažďovanie, evidenciu a sprístupňovanie výsledkov vedeckých prác v tejto oblasti, poskytuje poradenskú a expertíznu činnosť, overuje schopnosť procesov v laboratórnom a prevádzkovom meradle, vypracováva know-how podľa objednávky konkrétneho zákazníka, rieši domáce a medzinárodné vedecko-výskumné projekty podľa zverejnených výziev. Zameriava sa na riešenie strategických úloh problematiky procesov prúdenia tekutého kovu v medzipanve pri plynulom odlievaní ocele, vznikajúcich v slovenských hutníckych závodoch.

Združenie OPTECHFORM je spoločným pracoviskom Materiálovotechnologickej fakulty Slovenskej technickej univerzity so sídlom v Trnave a jej organizačnej zložky – Ústavu výrobných technológií a ŽP Výskumno-vývojového centra s.r.o.  Združenie rieši úlohy základného a aplikovaného výskumu v oblasti optimalizácie technológie tvárnenia pri výrobe presných rúr v ŽP a.s. Štúdium napäťovo-deformačných stavov v priebehu ťahania s cieľom popísať stav napätosti v danom objeme rúry a v danom okamihu ťahania. Pri týchto rozboroch bude využívané modelovanie prostredníctvom simulačného programu DEFORM 3D. V procese ťahania budú realizované mikroštruktúrne rozbory s cieľom definovať reálne plastické pretvorenie v mikroobjeme materiálu v troch hlavných rovinách k smeru ťahania. Pri rozboroch napäťovo-deformačných schém budeme využívať dislokačnú teóriu plasticity.

Laboratórium vysokoteplotných koróznych procesov (LVKP) bolo založené 20. júna 2019 a je unikátnym spoločným pracoviskom ŽP výskumno-vývojového centra, s. r. o. a Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie TU v Košiciach. Hlavným poslaním laboratória je výskum koróznej odolnosti oceľových rúr zo žiarupevných kotlových akostí v podmienkach vysokoteplotnej oxidačnej pecnej atmosféry, vznikajúcej pri spaľovaní fosílnych palív a biomasy. Laboratórium sa nachádza v priestoroch Ústavu materiálov a inžinierstva kvality FMMR TU v Košiciach a podnet na jeho vybudovanie vzišiel z požiadavky Železiarní Podbrezová, a. s. riešiť koróznu odolnosť žiarupevných kotlových ocelí na špičkovej, systematickej úrovni. Výbava laboratória zahŕňa plynotesnú komorovú pec, umožňujúcu realizovanie koróznych skúšok až do teploty 650 °C pri permanentnej cirkulácii pecnej atmosféry a príslušné softvérové vybavenie na sledovanie a záznam priebehu experimentu.

Bezprostredne po oficiálnom otvorení pracoviska dňa 8. decembra 2020 bol spustený pilotný harmonogram koróznych experimentov so vzorkami ocelí, určených pre energetický priemysel – žiarupevná oceľ P91, novovyvíjaná oceľ legovaná bórom a dusíkom MarBN a bimetalický materiál z RFCS projektu GRAMAT. Cieľom prvej množiny experimentov bola analýza vplyvu vysokej teploty (600/650 °C, zodpovedajúcej parametrom vysokovýkonných kotlových zariadení) a oxidačného prostredia vodnej pary na mikroštruktúru ocelí, vrátane hodnotenia koróznej odolnosti. Cieľom druhej množiny experimentov bola analýza vplyvu agresívnych zložiek spalín z biomasy (HCl(g) a SO₂) na koróznu odolnosť ocelí pri teplote 400/450 °C. Pre všetky exponované vzorky boli vypracované oxidačné diagramy, analýzy charakteru a veľkosti korózneho poškodenia a analýzy štruktúrnej stavby a chemického zloženia koróznej vrstvy a morfológie rozhrania korózna vrstva – oceľ a podpovrchovej vrstvy ocele. Z realizovaných experimentov vyplynuli cenné poznatky a odporúčania pre výrobu žiarupevných ocelí a ich prevádzku v koncových energetických zariadeniach (optimálna koncepcia legovania, limitná koncentrácia agresívnych zložiek spalín, vhodný model kinetiky oxidácie a pod.)