Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительные материалы и изделия

Диссертационная работа:

Евграфов Александр Валентинович. Кинетика изменения внутренней температуры зернистых материалов для оптимизации обжига известняков разного состава : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Евграфов Александр Валентинович; [Место защиты: Сам. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Самара, 2007.- 155 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5173

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава I Состояние вопроса по обжигу известняков смешанного состава ... 12 1.1 Условия реакции декарбонизации известняков, влияние

режимов обжига и составов 12

1.2 Методы исследования обменных процессов при нагреве

материалов 17

1.3 Физико-химические и материаловедческие аспекты

исследования свойств материалов сложного состава 42

1.4 Обоснование рабочей гипотезы 50

Глава II Определение исходных характеристик материалов исследования 51

2.1 Свойства пород известняка по месторождениям 51

2.2 Определение параметров варьирования обжига известняка

разного состава 53

2.3 Выбор зернистых материалов для исследования 54

Глава III Разработка метода сканирования внутренней температуры для

исследования зернистых смесей 58

3.1 Устройство для изотермического дискретного сканирования

внутренней температуры 58

3.2. Способ построения кинетических кривых, оценка точности 63

3.3 Особенности экспериментальных кривых для фракций

волжского песка 65

3.4 Зависимости температурных распределений Si02 фракций 1,25+5, 0+0,14 мм, а-А1203, MgO, CaO, Fe203, цемента в

диапазоне температур 65+930С 71

Глава IV Анализ кинетических кривых по правилам температурного

анализа ТмА 77

4.1 Определение основных характеристик и параметров

кинетических кривых 77

4.2 Разработка правил определения характеристических точек 83

4.3 Оценка точности значений экстремумов 87

4.4 Этапы преобразования интервалов по ТмА для определения

характера распределения температуры в материале 89

4.5 Свойства кинетических кривых в связи со стационарностью

значений внутренней температуры 93

Глава V Определение параметров обжига известняков смешанного

состава по методу СВТ 96

5.1 Экспериментальные кривые обжига известняка 96

5.2 Расчет времени обжига по экспериментальным кривым 103

5.3 Особенности кривых обжига в зависимости от состава

месторождений и температурного режима 108

5.4 Общие свойства кинетических кривых обжига известняка 111

5.5 Другие вопросы применения метода СВТ 114

Основные выводы 115

Библиографический список 117

Приложения 130

Введение к работе:

Актуальность темы. Производство строительной извести имеет сложности связанные с нестабильностью состава сырья. При обжиге известняка каждому из типов сырья соответствует свой оптимальный режим, для получения качественной продукции. Чтобы это учесть, необходимо знать, какие процессы происходят внутри обжигового пространства, с учетом состава, размеров слоя, и своевременно корректировать режим. Известный подход к учету изменчивости предполагает осуществление контроля состава, режима обжига, что требует выполнения химического и других видов анализа, их проводят до и после обжига. Такой эксперимент длителен по времени, его невозможно выполнить в процессе обжига, не дает информации о характере распределения и изменения свойств в объеме печного пространства. Универсальным параметром для контроля может выступать характер распределения внутренней температуры в слое сырья по стадиям и скоростям физико-химических процессов, структуре, пористости, влажности. Его преимущество - в возможности контроля внутренней температуры во время обжига, но для этого нужно обеспечить ее привязку к размеру слоя сырья, его химическому и гранулометрическому составу, времени и температуре обжига. Предварительные лабораторные исследования характера температурных распределений в образцах разных составов и размеров дают возможность судить о том, что должно происходить с материалом внутри обжиговой печи, и какой необходим режим. Эффективное регулирование позволит экономить энергоресурсы и выпускать продукцию высокого качества даже с использованием нестабильного сырья, рассчитав параметры обжига известняка для каждого из составов.

Цель и задачи: Целью работы является разработка метода исследования и определение характера температурных распределений в объеме зернистых материалов в связи с физико-химическими процессами обжига карбонатных пород при производстве извести. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- разработать установку для получения распределения температуры в объеме материалов;

разработать метод экспериментального исследования распределения внутренней температуры в обжигаемом материале;

исследовать влияние фракционного и химического состава материала, режима нагрева на характер кривых распределения внутренней температуры;

разработать метод обработки экспериментальных данных для анализа и выявления закономерностей распределения внутренней температуры;

исследовать основные свойства извести, полученной из сырья конкретных месторождений, и сопоставить с кривыми температурных распределений;

определить порядок расчета параметров обжига известняка с целью получения извести заданного качества.

Научная новизна работы:

экспериментально исследованы распределения температуры в зернистых смесях методом кинетики изменения внутренних температур;

установлены экспериментальные зависимости кинетики изменения внутренней температуры в материале от внешней температуры, времени, размера слоя материала и получена возможность сканирования внутренней температуры по объему;

установлены закономерности для распределения внутренней температуры в виде периодических зависимостей с интервалом 343 С и их независимость от размера фракции, химического состава, времени;

получены закономерности изменения стандартных свойств извести от внутренних температурных распределений в слое сырья при обжиге;

доказана возможность контроля внутренних процессов и свойств материалов по измерениям внешних параметров и установленному соотношению Тв = /(Тн,т,$),ще Тв, Тн -внутренняя и наружная температуры, г- время, S- размер слоя сырья.

Практическое значение и реализация результатов работы:

- изготовлена опытная установка для измерения распреде
ления температур внутри объема материалов, позволяющая сокра-

5 тить время лабораторного исследования;

разработана методика определения внутренней температуры вещества для внешнего дискретного нагрева;

получены кинетические кривые зернистых веществ и проб известняков различных месторождений;

разработан экономичный, ускоренный метод анализа и компьютерной обработки экспериментальных данных для построения температурных распределений зернистых смесей смешанного состава;

установлены зависимости «свойство-температура», «свойство-время», «свойство-размер», «свойство-состав» с целью регулирования режима и контроля качества во время обжига извести;

проведен расчет параметров режима обжига известняков неоднородного состава и разработаны предложения по совершенствованию технологического контроля;

рассмотрен вариант приложения разработанного метода для уточнения распределений температуры в ограждающих конструкциях по экспериментальным кривым при изменяющихся внешних параметрах.

На защиту выносятся:

метод сканирования внутренних температур (СВТ) для получения внутренних температурных распределений в зернистых материалах;

результаты экспериментального исследования температурных распределений зернистых веществ и материалов различного химического состава: Si02, а-А12Оэ, MgO, CaO, Fe203 ПЦ-500ДО в диапазоне температур 20—1 000 С;

метод математического и графического анализов и правила определения характеристических и технологических оптиму-мов на кинетических кривых;

метод преобразования интервалов с применением температурного анализа для определения зависимостей распределения внутренней температуры по диапазонам внешних температур и проверки достоверности;

результаты лабораторного исследования температурных кривых обжига образцов известняков;

- результаты расчета времени обжига сырья в производственной печи с целью получения высококачественной продукции (извести).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на четырех региональных и Всероссийских научно-технических конференциях в Самарском государственном архитектурно-строительном университете (Самара, 2003-2006 гг.), на восьмых академических чтениях отделения строительных наук РААСН (Самара, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе две в журналах рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включает в себя 155 страниц, 68 рисунков, 10 таблиц и приложение.

Подобные работы
Проняев Роман Васильевич
Оптимизация составов теплоизоляционных материалов для тепловой защиты зданий с применением отходов металлургии
Поздеева Эльвира Вадимовна
Изменения механических свойств и теплового расширения электроизоляционных керамических материалов под действием реакторного облучения и криогенных температур
Рубан Александр Борисович
Разработка метода оптимизации режима обжига портландцементного клинкера путем оценки степени грануляции обжигаемого материала в различных технологических зонах
Гармаева Ирина Анатольевна
Фазовый состав и кинетика формирования диффузионных слоев при борировании сталей
Купов Александр Викторович
Кинетика структурных изменений в конструкционных титановых сплавах при их деформации с использованием импульсного электрического тока
Горбачева Галина Александровна
Деформационные превращения древесины при изменении нагрузки, влажности и температуры
Красильникова Марина Александровна
Обоснование выбора рациональной технологии изготовления и термической обработки отливок "лопатка" ГТД на основе анализа изменения структуры и свойств жаропрочных никелевых сплавов в условиях повышенных температур
Акулинин Игорь Николаевич
Разработка метода и автоматизированной системы контроля зависимости теплофизических характеристик полимерных материалов от температуры и давления
Петрова Оксана Владимировна
Влияние окислительно-восстановительных систем на процесс крашения шерстяных текстильных материалов при пониженной температуре
Василенко Валерий Васильевич
Математическое моделирование и совершенствование экстракционной переработки масличного материала с повышенной температурой

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net