Енерготехнологічне дослідження та вдосконалення виробництва залізного порошку

Дослідження процесів приготування залізо-вуглецевого стопу з більш повним використанням тепла хімічної енергії окислення домішок вторинного чавуну. Аналіз закономірностей розподілу енергетичних витрат при отриманні порошку-сирцю методом диспергування.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 29.04.2014
Размер файла 51,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Ключові слова: енергетичні витрати, диспергування, карботермічне відновлення, масообмін, кінетика відновлення, тепловий баланс, піч.

Аннотация

Федоров Д.Н. “Энерготехнологическое исследование и усовершенствование производства железного порошка”.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. - Институт газа НАН Украины, Киев, 2002.

Диссертация посвящена проблеме снижения удельных энергетических затрат при производстве железного порошка. В ходе работы над диссертацией выполнено энерготехнологическое исследование производства железного порошка методом распыления и восстановления. Выполнены аналитические и экспериментальные исследования процессов использования кинетической энергии струй сжатого воздуха при распылении железоуглеродистого сплава, процессов массообмена по углероду в ходе обезуглероживающего отжига. Рассчитан тепловой баланс и определены показатели энергетической эффективности вертикальной и туннельной печей карботермического восстановления. Экспериментально исследовано кинетику восстановления плоского дисперсного слоя гематитового концентрата из индийской железной руды “Blue Dust”. На основании проведенных исследований разработаны технологические мероприятия по снижению энергетических затрат в ходе производства железного порошка. Для этого модернизировали форсунку распыления, разработали новый способ обезуглероживающего отжига распыленого порошка-сырца, модернизировали печь для этого процесса. Разработан и внедрен альтернативный карботермическому способ восстановления гематитового концентрата в атмосфере диссоциированного аммиака.

Ключевые слова: энергетические затраты, распыление, карботермическое восстановление, массообмен, кинетика восстановления, тепловой баланс, печь.

Summary

Fedorov D.N. “Energotechnological study and improvement of iron powder production”

Thesis to claim award of scientific candidate degree of technical science. Specialization 05.14.06 - technical thermo physics and industrial heat power engineering. - The Gas Institute of National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, Ukraine, 2002.

The thesis is devoted to problem of decreasing specific energy consumption of iron powder production. The purpose of study is to increase effectiveness of using energy sources to produce iron powder by method of development and implementation of new and improved technological techniques of the process. The thesis consists of six chapters, conclusions, reference list and appendix.

It is known that specific energy consumption is very important indicator of perfection of the industrial level. Iron powder production is a modern quickly developing branch of the industry. It is complicated technology including many consequent stages and using different forms of energy. It is not sufficient research study from point of view of energy saving in this field. That is why it is necessary to use method of energotechnological study of the technology. In the world there are two main technologies of iron powder production, namely by atomization of overheated carbon-iron alloy and by carbothermal reduction of iron oxides.

Both technologies have been researched with using of energotechnological method. The most energy consumption stages have been highlighted. They are preparation of carbon-iron alloy, atomization, decarbonizing annealing and carbothermal reduction. Each stage has been analytically and experimentally studied.

To improve carbon-iron alloy preparation it is proposed to use secondary cast iron with gang element content and use energy of oxidizing to save electric power.

During atomization two phenomena take place. First one is using of kinetic energy of pressurized air jets, second one is energy of CO expansion inside of liquid particles. Hence, new design of the air jets have been developed and experimentally confirmed improvement of atomization.

Mass exchange between carbon that is uniformly distributed among solid phase of dispersed flat powder layer and gaseous reagent of technological atmosphere is defined velocity of the decarbonization. Multifactor design experiment has been conducted to determinate optimal regime of the process. Three control factors have been chosen to be varied on two levels. They are temperature of the process, dew point of technological atmosphere, time of treatment under humid atmosphere. The adequate linear equations for carbon and oxygen content have been obtained.

Using results of multifactor design experiment the industrial implementation through experimental decarbonizing annealing has been done. New method of iron powder production and new design of the annealing furnace are developed.

There are two types of furnaces to embody carbothermal reduction of iron oxides. One is channel furnace (kiln) and second is vertical furnace. The energothecnological research of the technology to produce iron powder using carbothermal reduction of iron oxides in vertical furnace has been carried out. It has shown high level of specific energy consumption (49 MJ/kg). The experimental study of the furnace has been conducted. On this basis heat balance of the furnace has been calculated. The indicators of energy effectiveness, namely effective time, coefficient of reduction agent using and specific energy consumption have been calculated for both type of the furnaces. Comparing has shown that the channel type furnace in general is better then the vertical one. Coefficient of reduction agent using is 0.27 against 0.43, but specific energy consumption is 10.204 against 28.162 MJ/kg. Anyway carbothermal reduction is required following multi stages crushing and milling operations and final refining annealing under hydrogen atmosphere. To improve technology of iron powder production by reduction it has been proposed to develop an alternative process by gaseous reduction. Experimental research of kinetics of the iron ore hematite concentrate by cracked ammonia has been carried out. The kinetics provides data of reduction time depending on height of powder bed and cracked ammonia flow rate. The optimal regime has been developed and control reduction has been done. The alternative reduction technique provides only 16.7 MJ/kg energy consumption and higher output of the iron powder.

The implementation of improved and new techniques to produce iron powder by method of atomization provides 40% decreasing of energy consumption simultaneously with 27% decreasing of the cost in part of energy source.

The implementation of the alternative reduction technique of iron ore hematite concentrate by cracked ammonia provides 68.08% decreasing of specific energy consumption (from 49.14 down to 16.7 MJ/kg). Decreasing of the cost in part of energy source is 3.86% (from 525.83 down to 505.52 USD).

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Загальна характеристика основних видів альтернативних джерел енергії. Аналіз можливостей та перспектив використання сонячної енергії як енергетичного ресурсу. Особливості практичного використання "червоного вугілля" або ж енергії внутрішнього тепла Землі.

    доклад [13,2 K], добавлен 08.12.2010

  • Дослідження теоретичних методів когерентності і когерентності другого порядку. Вживання даних методів і алгоритмів для дослідження поширення частково когерентного випромінювання. Залежність енергетичних і когерентних властивостей вихідного випромінювання.

    курсовая работа [900,7 K], добавлен 09.09.2010

  • Поведінка системи ГД перехідних режимів. Експериментальне дослідження процесів при пуску, реверсі та гальмуванні електричних генераторів. Алгоритм побудування розрахункових графіків ПП при різних станах роботи машини. Методика проведення розрахунку ПП.

    лабораторная работа [88,2 K], добавлен 28.08.2015

  • Вивчення основних фізичних закономірностей, визначаючих властивості та параметри фототранзисторів, дослідження світлових характеристик цих приладів. Паспортні дані для фототранзистора ФТ-1К. Вимірювання струму через фототранзистор без світлофільтра.

    лабораторная работа [1,3 M], добавлен 09.12.2010

  • Обґрунтування необхідності дослідження альтернативних джерел видобування енергії. Переваги і недоліки вітро- та біоенергетики. Методи використання енергії сонця, річок та світового океану. Потенціальні можливості використання електроенергії зі сміття.

    презентация [1,9 M], добавлен 14.01.2011

  • Розрахунок поля електростатичних лінз методом кінцевих різниць; оптичної сили імерсійних лінзи і об'єктива та лінзи-діафрагми. Дослідження розподілу потенціалів у полях цих лінз та траєкторії руху електронів в аксиально-симетричному електричному полі.

    курсовая работа [3,7 M], добавлен 03.01.2014

  • Огляд особливостей процесів теплопровідності. Вивчення основ диференціальних рівнянь теплопровідності параболічного типу. Дослідження моделювання даних процесiв в неоднорiдних середовищах з м'якими межами методом оператора Лежандра-Бесселя-Фур'є.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2014

  • Система електропостачання як комплекс пристроїв для виробництва, передачі і розподілу електричної енергії. Виробництво електроенергії на фабрично-заводських електростанціях. Вимоги до електропостачання, застосування керованої обчислювальної техніки.

    реферат [26,3 K], добавлен 20.04.2010

  • Проблеми енергетичної залежності України від Росії та Європейського Союзу. Розробка концепцій енергетичного виробництва та споживання готових енергетичних ресурсів. Залежність між підходом до використання енергетичних ресурсів та економічною ситуацією.

    статья [237,2 K], добавлен 13.11.2017

  • Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.

    курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010

  • Вивчення основних закономірностей тліючого розряду. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів. Дослідження впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників.

    методичка [389,4 K], добавлен 20.03.2009

  • Акумуляція енергії в осередку. Анізотропія електропровідності МР, наведена зовнішнім впливом. Дія електричних і магнітних полів на структурні елементи МР. Дослідження ВАХ МР при різних темпах нагружения осередку. Математична теорія провідності МР.

    дипломная работа [252,7 K], добавлен 17.02.2011

  • Методи добування наночастинок. Рентгенофазовий аналіз речовини. Ніхром та його використання. Рентгеноструктурні дослідження наночастинок, отриманих методом вибуху ніхромових дротинок. Описання рефлексу оксиду нікелю NiO за допомогою функції Гауса.

    курсовая работа [316,6 K], добавлен 24.05.2015

  • Дослідження можливості використання насосної установки як регулятора електроспоживання. Техніко-економічні показники насосної станції. Розрахунок витрат електричної енергії на роботу додаткових споживачів. Встановлення датчиків руху в приміщенні станції.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.03.2013

  • Місце та значення енергії в житті людини. Типи електростанцій, їх функціональні особливості. Оцінка та показники енергоефективності в Україні. Дослідження споживання електроенергії однією сім’єю за тиждень. Пропозиції щодо сталого споживання ресурсу.

    контрольная работа [15,6 K], добавлен 12.03.2010

  • Теплова потужність вторинних енергетичних ресурсів, використаних в рекуператорі на підігрів повітря і в котлі-утилізаторі для отримання енергії. Використання ВЕР у паровій турбіні і бойлері-конденсаторі. Електрична потужність тягодуттєвих засобів.

    контрольная работа [31,9 K], добавлен 21.10.2013

  • Етапи дослідження радіоактивних явищ. Електромагнітне випромінювання та довжина хвилі. Закон збереження спіну. Перехід із збудженого стану ядра в основний. Визначення енергії гамма-квантів. Порівняння енергії електронів з енергією гамма-променів.

    доклад [203,8 K], добавлен 21.04.2011

  • Перші гідродинамічні теорії глісування, їх характеристики. Режими глісування гідролітаків. Досягнення високих швидкостей суден шляхом застосування підводних крил. Теорії дослідження високошвидкісних суден. Розподіл енергії та використання енергії хвиль.

    курсовая работа [67,8 K], добавлен 19.07.2010

  • Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій обстежуваної будівлі. Розрахунок тепловтрат (термічний опір, товщина теплоізоляційного шару), теплонадходжень, площі опалювальних приладів та витрат на експлуатацію системи опалювання.

    контрольная работа [516,5 K], добавлен 18.01.2010

  • Види магнітооптичних ефектів Керра. Особливості структурно-фазового стану одношарових плівок. Розмірні залежності магнітоопіру від товщини немагнітного прошарку. Дослідження кристалічної структури методом електронної мікроскопії та дифузійних процесів.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 19.04.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.