Удосконалення теплових і енергетичних показників процесу графітування в печах непрямого нагріву
| dc.contributor.author | Лелека, Сергій Володимирович | |
| dc.contributor.degreedepartment | хімічного, полімерного та силікатного машинобудування | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | інженерно-хімічний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-12-02T11:58:14Z | |
| dc.date.available | 2013-12-02T11:58:14Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for Ph.D. degree of technical sciences: specialty 05.17.08 – Processes and equipment of chemical technology. – National technical university of Ukraine «Kyiv polytechnic institute», Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2013. This dissertation is dedicated to the creation and development of scientificallyjustified development methods and improvements of production schedules for the process of electrode products graphitization in Acheson furnaces. Providing determination of rational operational parameters of the equipment and an improvement in the quality of finished goods, thus saving resources and energy and reducing the effect on the environment. The physical and mathematical model of the process in graphitization in an Acheson furnace, which take into account the coke gasification suction, burning of wood, heat and mass transfer of moisture in bulk materials, and the reduction of metal oxides . This mathematical model is based on a system of equations and heat conductivity, mechanical motion and an equilibrium model based on Drucker - Prager . The numerical MTE model state of Acheson furnaces and to assess their success. Research was carried out on the four campaigns of graphitization in Acheson furnaces. The schemes are: bundling of core ovens graphitization, energy-saving regulations of graphitization, the length of production and the provision of the required product quality and integrity of the stoves. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической технологии. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», МОН Украины, Киев, 2013. Диссертация посвящена созданию научных основ разработки и усовершенствования технологических регламентов графитирования электродных изделий в печах Ачесона, обеспечивающих рациональные эксплуатационные параметры оборудования и повышение качества готовой продукции, а также ресурсоэнергосбережение и уменьшение техногенного влияния на окружающую среду. Разработано физическую и математическую модели процесса графитирования в печи Ачесона, в которых учитываются газификация коксовой пересыпки, пиролиз древесины, тепломассоперенос влаги в сыпучих материалах, восстановление оксидов металлов. Математическая модель построена на системе уравнений тепло- и электропроводности, механического движения и равновесия на основе модели Дракера-Прагера, описывает механическое и теплоэлектрическое (МТЕ) состояние печи с учетом контактного взаимодействия на границе сыпучий материал – твердое тело. Разработаны методики численного решения задачи МТЕ состояния печного оборудования на основе методов конечных и граничных элементов и соответствующее программное обеспечение (ПО). Разработаны численные модели МТЕ состояния печей Ачесона постоянного и переменного тока, позволяющие получать данные по физическим полям, теплопотерям и энергобалансам при различных регламентах ввода электрической мощности, загрузках керна, влажности пересыпочных материалов. Для получения достоверных результатов численных экспериментов разработан метод экспериментально- расчетного определения потерь электроэнергии до входа в печь переменного тока. Выполнена оценка достоверности предложенных численных методик и полученных результатов исследований с помощью тестирования разработанного ПО. На основе разработанной методики высокотемпературных экспериментальных измерений проведены исследования четырех кампаний графитирования на печах Ачесона постоянного и переменного тока. Подтвержден эффект замедления темпа роста температуры нижних рядов керна, механизм которого связан с протеканием процесса газификации кернового кокса по реакции «водяного газа» и массопереносом влаги в пересыпочных материалах. Определены потери электроэнергии до входа в печи переменного и постоянного тока. На основе проведенного численного анализа влияния определяющих параметров технологического регламента процесса графитирования на МТЕ состояние печей Ачесона разработаны рациональные схемы пакетирования керна печей графитирования постоянного и переменного тока, ресурсоэнергосберегающие регламенты графитирования длинномерной продукции, обеспечивающие требуемое качество изделий и целостность конструкции печей. Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены при разработке рациональных технологических регламентов эксплуатации печей Ачесона. Результаты исследований защищены патентами на изобретения и полезные модели. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», МОН України, Київ, 2013. Дисертацію присвячено створенню наукових засад розробки та вдосконалення технологічних регламентів процесу графітування електродних виробів у печах Ачесона, що забезпечують визначення раціональних експлуатаційних параметрів обладнання та підвищення якості готової продукції, а отже – ресурсоенергозбереження і зменшення техногенного впливу на довкілля. Розроблено фізичну та математичну моделі процесу графітування в печі Ачесона з врахуванням: теплоти хімічних реакцій газифікації кернової пересипки, піролізу деревини, відновлення оксидів металів; тепломасопереносу водяною парою; контактної взаємодії механічної і теплоелектричної природи на границі сипучий матеріал – тверде тіло. Проведені експериментальні дослідження на печах графітування постійного та змінного струму, завдяки яким підтверджено визначальний влив процесу газифікації коксу кернової пересипки на розподіл температур в керні, та виконана верифікація числових моделей. Теоретично досліджено вплив визначальних параметрів технологічного регламенту процесу графітування на МТЕ стан печей Ачесона. На підставі проведених числових експериментів та експериментальних досліджень розроблено ресурсоенергозберігаючі технологічні регламенти графітування, що забезпечують потрібну якість продукції й цілісність конструкцій печей. | uk |
| dc.format.page | 22 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6222 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.365.32 (043.3) | uk |
| dc.title | Удосконалення теплових і енергетичних показників процесу графітування в печах непрямого нагріву | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології | uk |