Розглянуто умови осадження покриттів на поверхню терморозширеного графіту.

Рассмотрены теоретические основы получения углеродистых сырьевых материалов (игольчатого кокса, электродного и пропиточного пеков) на основе каменноугольной смолы для производства графитированных электродов. Изучены межфазные превращения каменноугольного пека и проанализировано влияние его групповых составляющих на структуру и свойства карбонизированного остатка. Установлено, что для получения углеродистого материала анизотропной структуры необходима глубокая предварительная очистка сырья. Эта операция необходима также для получения пропиточного пека. Описаны технологические процессы получения на основе каменноугольной смолы сырьевых материалов для электродной промышленности.

На основе метода многомерного объектно-ориентированного конечного элемента реализована математическая модель тепломассопереноса в мундштуке пресса для производства подовых и доменных блоков. Проведены экспериментальные исследования и модернизация системы управления температурными режимами для повышения качества продукции и снижения энергозатрат.

The mathematical model of heat-and-mass transfer in the tip of squeezer for production hearth and domain blocks is realized on the basis of a method of a many-dimensional object-oriented finite element. Experimental researches are presented, the system of control of temperature regimes are modernized, high quality of products and lowering of power inputs are achieved.

Описано установку, що реалізує абсолютний метод вимірювання теплопровідності в стаціонарному режимі. Наведено результати експериментальних досліджень теплопровідності піролітичних графітових матеріалів різного походження.

Наведено результати числового моделювання просторового електричного поля керна печі графітації та запропоновано спрощену математичну модель електричного поля, яку можна використати при створенні просторової моделі температурного поля печі графітації.

Рассмотрены физические процессы, происходящие в промышленной печи (электрокальцинаторе), предназначенной для получения на основе антрацитов углеграфитного материала с определенными электрическими свойствами. Приведены результаты прямых экспериментальных исследований, описаны недостатки существующей конструкции печи, обоснованы ее конструктивные изменения.

Выяснено влияние химической модификации активированного углеродного материала на его удельную емкость с использованием методов импедансной спектроскопии, циклической вольтамперометрии и хроноамперометрии. Показано, что общая емкость является суммой двух составляющих - емкости двойного электрического слоя (ДЭС) и псевдоемкости, причем, вклад последней является незначительным (2 - 6 %). Легирование хромом и марганцем приводит к повышению удельной емкости на 69 и 71 %, соответственно. Вероятно, основной причиной такого роста является трансформация валентной зоны углеродного материала за счет привнесения дополнительных электронных состояний от внедренных металлов, в результате чего значительно большее количество ионов (в первую очередь, положительных) будет принимать участие в формировании ДЭС и, следовательно, предопределять рост удельной емкости.

Ключ. слова: корундографитовые материалы, окисление, антиоксидантные добавки
Індекс рубрикатора НБУВ: Л424.52-3

Рубрики:

Електровугільні та графітові вироби

Шифр НБУВ: Ж70474 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проанализированы различные способы защиты боковой поверхности графитовых электродов на основе карбида кремния (SiC). Выявлены недостатки, сдерживающие их промышленное применение. Разработан новый способ нанесения покрытия путем электролитического осаждения композиции Si-C с микродобавками вольфрама. Проведенные исследования образцов графита с покрытиями показали на увеличение плотности и снижение пористости. Увеличилась термостойкость графита и снижается окисление (сгорание) боковой поверхности.

Приведены результаты исследования влияния дефлокулянтов DOLAPIX марок FF 1, FF 6, FF 7 производства компании "ZSCHIMMER and SCHWARZ GmbH and Co KG" (ФРГ) на свойства глиноземного шликера, отливок и образцов корундовой керамики с разными оксидными добавками при изготовлении их методом шликерного литья в гипсовые формы. Показано, что глиноземные шликера, приготовленные с применением всех исследованных дефлокулянтов, обладают аналогичными показателями реологических свойств. Установлено оптимальное содержание дефлокулянтов, при котором шликера характеризуются удовлетворительной текучестью и устойчивостью, что обеспечивает формирование качественных отливок с повышенной прочностью. Образцы корундовой керамики, полученные из этих шликеров методом литья в гипсовые формы с последующими сушкой и обжигом, не уступают по показателям свойств керамике, выпускаемой с применением соляной кислоты, а по прочности при изгибе даже несколько превосходят их.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л424.52

Рубрики:

Електровугільні та графітові вироби

Шифр НБУВ: Ж61063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено технологію модифікації кам'яновугільних пеків для одержання електродів з підвищеними експлуатаційними показниками. Запропоновано нові склади та визначено оптимальні технологічні чинники модифікації електродного та просочувального пеків для виробництва вуглецевих мас і графітованих електродів. Здійснено випробування модифікованих пеків за умов промислового виробництва. Дослідно-промислову партію графітованих електродів з позитивними результатами застосовано під час виробництва мулітокремнеземного волокна. Встановлено, що використання просочувального пеку з модифікувальною домішкою полімерів бензольного відділення у кількості 6 % забезпечує зниження питомого електроопору електродів до 4,2 % та коефіцієнта лінійного розширення до 5,5 %.

Запропоновано нове рішення проблеми управління процесом низькотемпературної карбонізації кам'яновугільної сировини з метою одержання вуглецевих матеріалів з заданими властивостями на базі розробленого комплексу технологічних операцій: відокремлення висококонденсованих сполук, вилучення легкокиплячих фракцій, накопичення графітованих компонентів, утворення рідкокристалічної анізотропної фази. Вперше доведено, що різні способи попередньої підготовки кам'яновугільної смоли (КВС) не змінюють структуру фрагментів м'яких пеків, які створені на її основі. Встановлено, що способи очистки впливають на кінцеві фактори формування мезофази. Показано, що шляхом підбору умов низькотемпературної карбонізації можна одержати структуру пекового голчастого коксу з спеціально підготовленої сировини. Доведено доцільність проведення термічної переробки м'якого пеку, одержаного з глибокоочищеної КВС, в два етапи, якими є: низькотемпературна карбонація за ізотермічних умов (уповільнене коксування) і швидкісне високотемпературне пропікання. Встановлено нові закономірності впливу параметрів термообробки КВС під тиском та режимів її одноразового випарювання на якісні показники пеку - зв'язуючого.

Досліджено електромагнітні та теплові процеси в електротехнічному комплексі індукційного нагріву для заготовок вугільно-графітових блоків. Розроблено об'єктно-орієнтовані моделі системи індуктори - мундштук - вугільно-графітова маса на етапах підготовки та пресування. З застосуванням удосконалених методів комп'ютерного моделювання встановлено залежності магнітних, електричних і енергетичних параметрів індукторів з урахуванням параметрів трансформаторів живлення, особливостей конструкції, нелінійності електро- і теплофізичних властивостей. Удосконалено режим розігріву, схему встановлення термопар. Визначено оптимальні співвідношення температурних завдань, що дозволило скоротити тривалість підготовчого етапу, витрати електроенергії, стабілізувати температури робочої поверхні та підвищити якість заготовок.

Проведено комплексне дослідження температурно-теплових режимів роботи печей графітації електродних виробів. Встановлено часові температурні залежності керна, що дозволяють керувати процесом графітації та визначати необхідний термін підведення потужності. Розроблено енергозберігальні режими технологічного процесу в печах графітації постійного струму, в яких реалізовано технологію Ачесона. Розроблено методику високотемпературних досліджень печей графітації, одержано експериментальні дані, які використано як граничні умови та показники для верифікації числової моделі теплового стану печі в процесі моделювання температурних полів. Розроблено числову модель нестаціонарного процесу теплообміну. Для оперативної діагностики температурного стану керна за промислових умов запропоновано безрозмірні рівняння, які дозволяють визначати середню температуру заготовок у процесі графітації. Наведено оцінку енергетичної ефективності процесу графітації за величиною частки акумульованої заготовками теплоти та відносних втрат підведеної до печі електроенергії, розроблено інтенсифікований графік підводу потужності. Обгрунтовано доцільність використання дерев'яних щитів між керном і теплоізоляцією, що сприяє зменшенню теплових втрат від керна та забезпечує тривалість технологічного процесу приблизно до шести годин. Розроблено конструкцію газозбірного утепленого зонта печі графітації.

Вивчено закономірності формування інтеркальованих сполук графіту (ІСГ) акцепторного типу, композитних матеріалів на основі вуглеграфітових матеріалів (ВМ) різного ступеня структурної досконалості, їх кореляції зі структурними характеристиками. З'ясовано закономірності зміни механізмів транспортних властивостей за умов формування графітової структури, інтеркалювання, модифікування поверхні, зміни температури. Уперше виявлено аномальну поведінку електроопору, термо-ерс в області низьких температур для ІСГ на основі структурно недосконалих ВМ з хлоридами металів, і показано, що ці явища спричинені ефектами слабкої локалізації та взаємодії носіїв струму. Уперше експериментально встановлено ефект фазових перетворень типу квазірідина - квазікристал у шарах інтеркалянту в ІСГ на основі структурно недосконалих форм графіту та показано, що температура його прояву залежить від структурних характеристик ВМ, термодинамічних умов синтезу ІСГ. Установлено ефект аномальної зміни електротранспортних, акустичних характеристик ІСГ з хлоридами металів в області фазових перетворень у шарі інтеркалянту. Запропоновано термодинамічну модель існування ІСГ, у рамках якої розраховано температури термодинамічної стабільності для ряду ІСГ. Визначено основні параметри процесу одержання нанокомпозитних метал-графітових матеріалів з заданим комплексом структурних, фізичних властивостей. Вивчено закономірності зміни електрофізичних, теплових характеристик міцності, коефіцієнта термічного розширення компактованого терморозширеного графіту (ТРГ) у разі зміни густини КМ, температури, концентрації та типу металевої компоненти. Запропоновано модель руйнування зразків

Розглянуто питання автоматизованого керування процесом графітації в печах Ачесона постійного струму. Проведено експериментальні дослідження кампанії графітації. Виявлено особливості перебігу основних процесів у печі Ачесона. Здійснено декомпозицію задачі керування процесом. Сформульовано критерії оптимізації для часткових задач керування. Розроблено адаптивну модель температурного поля печі графітації та модель термопружного стану виробів під час кампанії графітації. Наведено ефективний метод оцінювання ступеня графітації виробів під час цієї кампанії. Створено алгоритми керування стадіями процесу графітації.

Исследовано влияние конструктивных факторов на погрешность сенсоров тока с поясами Роговского, размещенными на токоподводах печи графитации переменного тока. На основе математического моделирования электромагнитных полей выполнена количественная оценка составляющих погрешности, разработана методика расчета с использованием корректирующих коэффициентов, обеспечивающая высокую точность измерений.

Досліджено вплив конструктивних факторів на похибку сенсорів струму з поясами Роговського, які розташовані на струмовідводах печі гравітації змінного струму. На основі математичного моделювання електромагнітних полів проведено кількісне оцінювання складових похибки, розроблено методику розрахунку з використанням коригувальних коефіцієнтів, що забезпечує високу точність вимірювань.

The influence of structural factors on the accuracy of current sensors with magnetic coil, which placed on the electrodes of the graphitization furnace AC, is investigated. The mathematical modeling of the electromagnetic fields for a quantitative measurement of error components is proposed. The high accuracy calculation method with using the correction coefficients is presented.

Досліджено теплоелектричний і механічний (ТЕМ) стан енергоємних високотемпературних промислових агрегатів. Розвинуто теоретичні засади прямого методу граничних елементів для розв'язання крайових задач теорії потенціалу, теплопровідності та термопружнопластичності з урахуванням складного теплообміну, фазових переходів і контактної взаємодії, методики розрахунку теоретичних енергобалансів алюмінієвих електролізерів і печей графітації різної потужності. Розроблено числові моделі для розрахунку ТЕМ стану високотемпературних агрегатів, що орієнтовані на розв'язання проблем проектування у випадку створення нової техніки та прогресивних технологій. Досліджено вплив зміни технологічних параметрів на енергетичні й економічні показники експлуатації високотемпературних агрегатів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л424.52

Рубрики:

Електровугільні та графітові вироби

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ