Фізико-хімічний аналіз процесів відновлення та теплоспоживання компонентів і шихт при виробництві марганцевих феросплавів з метою енергозбереження - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ Фізико-хімічний аналіз процесів відновлення та теплоспоживання компонентів і шихт при виробництві марганцевих феросплавів з метою енергозбереженняРобота виконана в Національній металургійній академії України Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, профессор ІЛЬЧЕНКО КІРА ДМИТРІВНА, Національна металургійна академія України, професор кафедри промислової теплоенергетики, м. Офіційні опоненти: академік НАН України, профессор ГАСИК МИХАЙЛО ІВАНОВИЧ, Національна металургійна академія України, завідувач кафедри електрометалургії, м. Захист дисертації відбудеться 29.12.2009 р. о 12-30 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 08.084.03 Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49050, м.Необхідність і доцільність експериментального визначення теплофізичних властивостей матеріалів, які використовуються для виробництва марганцевих феросплавів, обумовлена необхідністю розробки рекомендацій по використанню у виробництві низькотеплоємних шихтових матеріалів і шихт, а також дослідження матеріалів-відходів для повернення їх до технологічного процесу та заміни дефіцитних матеріалів, енергозбереження та покращення екології. Робота складає частину науково-дослідних робіт: “Дослідження кінетичних особливостей взаємодії рідких розплавів з твердими і рідкими фазами при відновленні оксидів марганцю з метою побудови математичної моделі і розробки на її основі принципів оптимізації і управління процесом одержання металопродукта”, № ДР 0196U004971 (1997 р.); “Розробка наукових основ і дослідження фізико-хімічних особливостей оксидних систем для оптимізації шлакового режиму і технології виробництва марганцевих феросплавів з використанням різних видів сировини”, № ДР 0100U000753 (2002 р.). Дана дисертаційна робота має на меті одержання нових наукових відомостей і експериментальних даних про теплофізичні властивості вихідних матеріалів та шихтових композицій марганцевих концентратів, агломератів, кварциту, флюсів (вапняку, доломіту), металургійного коксу,які використовуються для виплавки марганцевих феросплавів вуглецевовідновлювальним способом. Теоретично обґрунтувати і вибрати метод дослідження тепломасообмінних процесів при нагріванні індивідуальних мінерально-сировинних компонентів і шихт для виплавки марганцевих феросплавів з метою одержання достовірних, відтворюваних експериментальних даних про їх теплофізичні властивості. Визначити методом математичного планування порядок проведення експериментів по визначенню теплофізичних властивостей шихт переробного і товарного силікомарганцю, одержати математичні моделі залежностей від складу і температури в інтервалі 100-1100°С і представити результати графічно у вигляді ізоліній теплофізичних властивостей в трикомпонентних діаграмах.Питанням аналізу фізико-хімічних і теплофізичних процесів при термічній підготовці концентратів і шихт не приділялося досить уваги, у звязку з чим в роботі поставлені для вирішення наступні завдання:обґрунтувати і вибрати метод дослідження тепломасообмінних процесів при нагріванні мінерально-сировинних компонентів і їх механічних сумішей (композицій); виконати експериментальні визначення теплофізичних властивостей (ентальпії ,теплоємності, коефіцієнта теплопровідності), отримати аналітичні залежності теплофізичних характеристик ідивідуальних вихідних шихтових матеріалів від температури; виконати методом математичного планування дослідження шихт переробного і товарного силікомарганцю, проаналізувати вплив попереднього нагріву шихти на зниження питомої витрати електроенергії при виплавці феросилікомарганця і високовуглецевого феромарганцю. У другому розділі дисертаційної роботи описано установку для дослідження теплофізичних властивостей матеріалів (ДТВМ-1), в якій використано комплексний нестаціонарний метод балансу теплоти в зразку, що дозволяє визначати теплофізичні властивості як функцію температури за одну спробу. Установка ДТВМ-1 дозволяє визначати теплофізичні властивості матеріалів: ентальпію, теплоємність і коефіцієнт теплопровідності в інтервалі зміни температур 100-1100 °С суцільних зразків, виконаних у формі циліндру, і сипучих матеріалів, розміщених у циліндричній оболонці (стакані). Теплофізичні характеристики на установці ДТВМ-1 при застосуванні методу балансу теплоти в зразку для середини температурного інтервалу досліджень можуть бути виміряні з наступними граничними відносними систематичними похибками: ентальпія-3,05 %; теплоємність - 3,06 %; коефіцієнт теплопровідності - 3,72 %.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ