Search academic texts

Information × Registration Number 0525U000299, Doctoral dissertation Status Доктор технічних наук Date 11-07-2025 popup.evolution . Title Scientific principles of blast furnace coke production from compacted coal charges Author Sergii O. Kravchenko, Кандидат технічних наук popup.advisor Denys V. Miroshnychenko popup.opponent Oleksii В. Tselishchev popup.opponent Sergii V. Boichenko popup.opponent Oleh B. Hrynyshyn popup.review Fedir F. Cheshko popup.review Evgeny T. Kovalev popup.review Andrii B. Hryhorov Description Наукові основи виробництва доменного коксу з трамбованих вугільних шихт. На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.07 – «Хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів» (16 – хімічна інженерія та біоінженерія). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, Харків, 2025. Об`єкт дослідження – процеси підготовки вугільної шихти для трамбування та гасіння отриманого коксу. Предмет дослідження – визначення технологічних параметрів підготовки вугільної шихти для трамбування, а також післяпічної обробки доменного коксу. Дисертаційну роботу присвячено створенню наукових основ виробництва доменного коксу з трамбованих вугільних шихт. Основна увага приділена вивченню впливу різних параметрів вугілля та шихти на показник міцності трамбованого вугілля на зріз, а також розробці методик і обладнання для визначення оптимальних умов трамбування вугільної шихти та сухого гасіння отриманого коксу. Робота охоплює аналіз конструкційних особливостей коксових батарей і установки сухого гасіння коксу та їх впливу на якість і механічні властивості доменного коксу, що дозволяє забезпечити підвищення ефективності виробничого процесу та якості коксу. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що на підставі теоретичних та експериментальних досліджень здобувачем розроблено наукові основи виробництва доменного коксу з трамбованих вугільних шихт, а саме: – вперше встановлено експериментальним шляхом вплив фізико-хімічних (стадія метаморфізму та петрографічна однорідність), а також фізико-механічних (гранулометричний склад, вологість, тиск розпирання) показників якості вугілля та вугільних шихт на їх трамбованість. Мінімальні значення трамбованості вугільних шихт досягаються при конкретних параметрах якості вугілля (R_O =1,17 %; V^daf=25,7 %; Y=14,3 мм; HGІ= 69,6 од.; RI= 37,9 од.; a =1,9 %; FSI =2,6 од.), що відповідають вугіллю марки «К» згідно ДСТУ 3472:2015. Це дає можливість отримувати високоякісний кокс, замінюючи в шихті для трамбування вугілля марки «К» сумішшю вугілля інших марок з необхідним комплексом властивостей. Максимальні значення трамбованості вугільних шихт, які характеризуються V^daf =27,6-29,3 % досягається при вологості W_t^r =11,5-12,1 % та вмісту класів <0,5 мм (58 %) і <3,15 мм (93,8 %), що дозволяє розробити конкретні рекомендації щодо його коригування; – вперше на сучасному лабораторному обладнанні досліджено, що показник трамбованості вугільних шихт суттєво впливає на механічну міцність отриманого доменного коксу. Експериментально показано, що підвищення трамбованості вугільної шихти з 11,6 до 14,3 кПа призводить до поліпшення якості одержаного доменного коксу за показником M_25 з 88,0 до 90,2 %, та за показником M_10 з 6,9 до 6,0 %. Це дозволяє впливати на механічну міцність доменного коксу шляхом змінення технологічних або сировинних умов його виробництва; – вперше запропоновано механізм термохімічних реакцій при коксуванні вугілля з підвищеною насипною щільністю. Збільшення щільності сприяє інтенсифікації теплопередачі, дифузії проміжних продуктів і взаємодії радикалів, що змінює швидкість і глибину низько-, середньо- та високотемпературних реакцій. Регулювання тиску на поверхні вугільних зерен підвищує концентрацію низькомолекулярних продуктів деструкції, сприяючи утворенню додаткових рідких пластифікаторів, які покращують пластичність вугілля та якість коксу, підвищує вихід газоподібних і рідких продуктів на початкових стадіях та твердих залишків на фінальній. Запропонований механізм відкриває можливості для оптимізації коксування та покращення характеристик кінцевих продуктів; – вперше на унікальному лабораторному обладнанні встановлений вплив поверхні та продуктивності конвеєрів, вологості вугільних шихт, їх гранулометричного складу на процеси їх залипання. Показано, що зменшення вмісту вологи у вугільній шихті з 12 до 10 %, вмісту в ній частинок розміром 0–3 мм з 94 до 90 %, використання «чорної» замість «хромованої» поверхні, а також зменшення продуктивності роботи конвеєрів (з 350 до 250 т/год) призводить до підвищення швидкості її руху без виникнення залипання. Отримані результати використовуються для проєктування та обслуговування конвеєрів для транспортування вугільних шихт для трамбування; – вперше отримані дані щодо розподілу частинок коксу, дуття, тиску та температури в установці сухого гасіння коксу. Встановлено, що при послідовному відкритті затворів коксовозного вагона досягається рівномірний розподіл дрібних фракцій коксу (22-29 %) у порівнянні з одночасним відкриттям, де цей показник коливається від 8-10 до 38-44 %. Це дозволяє зменшити витрати теплоносія з 1,5 до 1,3 м³/кг коксу. Використання конусних розсікачів сприяє формуванню практично плоских горизонтальних ділянок у форкамері, що запобігає сегрегаційним процесам. При діаметрі конусного розсікача 80 мм утворюється горизонтальна ділянка діаметром 170-180 мм з пер Registration Date 2025-06-17 popup.nrat_date 2025-06-17 Close