Розроблення енергоефективної технології виробництва ізостатичного графіту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛелека, С. В.
dc.contributor.advisorLeleka, Sergiy V.
dc.contributor.advisorЛелека, С. В.
dc.contributor.departmentНауково-дослідний центр «Ресурсозберігаючі технології»
dc.contributor.facultyІнженерно-хімічний факультет
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
dc.date.accessioned2019-10-03T09:13:07Z
dc.date.available2019-10-03T09:13:07Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenEnergy efficient technical solutions and regulations of pressing, baking and graphitizing of isostatic graphite artifacts were developed, which do not have any analogues in Ukraine and enable specific energy consumption decrease. Parameters of material base for isostatic graphite artifacts obtaining were determined and the requirements for “green” isostatic graphite samples, which are obtained on the pressing stage, were formulated. It was found out that baked coke of needle structure with the average grain diameter (10–30) µm should be used as a filler, and high temperature pitch should be used as a binder. Filler milling is done through a vibrating or jet mill; filler is combined with pitch under 270 ºС. The pressing method is hydrostatic in elastic forms with density of the gained samples not less than 1500 kg/m 3 unity. Rational content of the pressing mixture and energy efficient pressing regulations were determined. It was found out that pressing mixture needs to be better mixed and high temperature binder should be used to obtain isostatic graphite. Physical, mathematical and numerical models of artifacts baking and graphitizing for isostatic graphite obtaining were developed. Relation between thermal and physical, electrical and mechanical properties of isostatic graphite artifacts and technological regulations of baking and graphitization processes was determined. Artifact size also depends on baking and graphitization parameters. It was found out that isostatic graphite baking requires high temperature field unity (low gradient field) and highly low pace of temperature growth, especially in the range of intensive residual gas evolution. It was shown that isostatic graphite production also needs high unity of temperature field. Based on numerical analyses, it was determined that the equipment for isostatic graphite samples baking and graphitization must meet the following thermal processing requirements: radial temperature drop in artifacts must up to 3–5 °С; baking of isostatic graphite artifacts of diameter over 200 mm is impossible in multi- chamber Ridgammer furnaces due to long duration of the process. That`s why 1 chamber furnaces with draw-out hearth or electric furnaces should be used as they will enable temperature gradient in artifacts up to (10–36) K/m. Energy efficient regulations of baking and graphitization of isostatic graphite artifacts were developed based on numerical and experimental researches.uk
dc.description.abstractruРазработаны энергоэффективные технические решения и регламенты прессования, обжига и графитирования заготовок изостатического графита, которые не имеют аналогов в Украине и обеспечивают снижение удельного расхода электроэнергии. Определены параметры сырьевой базы для получения заготовок изостатического графита и сформулированы требования к полуфабрикату «зеленых» образцов изостатического графита, получаемых на этапе прессования. Установлено, что в качестве наполнителя необходимо применять прокаленный кокс игольчатой структуры со средним размером (10–30) мкм, а в качестве связующего – высокотемпературный пек, способ размола наполнителя – вибромельница или струйная мельница, способ смешения наполнителя с пеком – горячее при температуре 270 ºС, способ прессования – гидростатическое в эластичных формах с плотностью получаемых образцов не менее 1500 кг/м 3 и высокой однородностью. Определен рациональный состав прессовой смеси и энергоэффективный регламент ее прессования. Установлено, что прессмесь для получения изостатического графита требует более качественного перемешивания и использования высокотемпературного связующего. Разработаны физические, математические и численные модели процессов обжига и графитирования заготовок для получения изостатического графита. Определены зависимости теплофизических, электрических и механических свойств заготовок изостатического графита от характеристик технологических регламентов обжига и графитирования. Установлены зависимости влияния габаритных размеров заготовки на параметры регламентов их обжига и графитирования. Определено, что обжиг заготовок изостатического графита требует высокой однородности температурного поля (низко градиентного поля) и чрезвычайно низких темпов подъема температуры, особенно в диапазоне интенсивного остаточного газовыделения. Показано, что графитирование изостатического графита также требует высокой однородности температурного поля. На основе численного анализа определено, что оборудование для обжига и графитирования образцов изостатического графита должно обеспечивать следующие условия термообработки: радиальный перепад температуры по заготовкам должен быть не более чем 3–5 °С; обжиг заготовок изостатического графита диаметром более 200 мм в многокамерных печах Ридгаммера является невозможным из-за большой длительности процесса. Поэтому для этого необходимо применять однокамерные печи с выкотным подом или электропечи, обеспечивающие градиент температуры в заготовках не более (10–36) К/м. На основе численных и экспериментальных исследований разработаны энергоэффективные регламенты обжига и графитирования заготовок изостатического графита.uk
dc.description.abstractukРозроблено енергоефективні технічні рішення та регламенти пресування, випалювання і графітування заготовок ізостатичного графіту, що не мають аналогів в Україні та забезпечують зменшення питомої витрати електроенергії. Визначено параметри сировинної бази для отримання заготовок ізостатичного графіту та сформульовано вимоги до напівфабрикату «зелених» зразків ізостатичного графіту, що отримуються на етапі пресування. Встановлено, що за наповнювач потрібно застосовувати прожарений кокс голковидної структури з середнім розміром (10–30) мкм, а за зв’язувальне високотемпературний пек, спосіб помелу наповнювача – вібромлин або струменевий млин, спосіб змішування наповнювача з пеком – гаряче за температури 270 ºС, спосіб пресування – гідростатичне в еластичних формах з густиною отримуваних зразків не менше 1500 кг/м 3 та високою однорідністю. Визначено раціональний склад пресової суміші та енергоефективний регламент її пресування. Встановлено, що прессуміш для отримання ізостатичного графіту потребує більш якісного перемішування та використання високотемпературного зв’язувального. Розроблено фізичні, математичні та числові моделі процесів випалювання і графітування заготовок для отримання ізостатичного графіту. Визначено залежності теплофізичних, електричних та механічних властивостей заготовок ізостатичного графіту від характеристик технологічних регламентів випалювання і графітування. Встановлено залежності впливу габаритних розмірів заготовки на параметри регламентів їх випалювання і графітування. Визначено, що випалювання заготовок з ізостатичного графіту потребує високої однорідності температурного поля (низько градієнтного поля) та надзвичайно низьких темпів підйому температури, особливо в діапазоні інтенсивного залишкового газовиділення. Показано, що графітування ізостатичного графіту також потребує високої однорідності температурного поля. На підставі числового аналізу визначено, що обладнання для випалювання і графітування зразків ізостатичного графіту повинно забезпечувати такі умови термообробки: радіальний перепад температури по заготовках повинен бути не більше ніж 3–5 °С; випалювання заготовок ізостатичного графіту діаметром понад 200 мм у багатокамерних печах Рідгамера є неможливим із-за великої тривалості процесу. Тому для цього необхідно застосовувати однокамерні печі з викотним подом або електропечі, які забезпечують градієнт температури в заготовках не більше (10–36) К/м. На підставі числових та експериментальних досліджень розроблено енергоефективні регламенти випалювання та графітування заготовок ізостатичного графіту.uk
dc.format.page7 с.uk
dc.identifier.govdoc0116U003805
dc.identifier.other2905
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29593
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectпресуванняuk
dc.subjectвипалювання графітуваняuk
dc.subjectгазифікаціяuk
dc.subjectтепло-гідродинамічний станuk
dc.subjectтеплоелектричний станuk
dc.subjectпіч з відкотним подомuk
dc.subjectпіч Каснераuk
dc.subjectграфітuk
dc.titleРозроблення енергоефективної технології виробництва ізостатичного графітуuk
dc.title.alternativeThe development of energy-efficient technology of isostatic graphite productionuk
dc.title.alternativeРазработка энергоэффективной технологии производства изостатического графитаuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2017_2905.pdf
Розмір:
293.64 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського