Особенности исследования термической деструкции карбонатов в окомкованных фосфоритах при высокотемпературном обжиге


DOI: 10.34759/tpt-2022-14-12-555-562

Авторы

Орехов В. А.*, Бобков В. И.**

Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, Энергетический пр-д, 1, Смоленск, Смоленская обл., 214013

*e-mail: fundukoff@mail.ru
**e-mail: vovabobkoff@mail.ru

Аннотация

Исследуется химико-энерготехнологический процесс деструкции карбонатов в фосфоритовых окатышах с учетом тепловых и технологических особенностей функционирования обжиговых конвейерных машин. Экспериментально исследована прокалка окомкованного фосфоритового сырья с использованием сохраняющих исходную структуру образцов в диапазоне температур и скоростей нагрева действующих конвейерных обжиговых машин. Экспериментально обосновано возникновение значительных градиентов температур в исследуемых образцах, связанное с нестационарными условиями нагрева и действием тепловых эффектов реакции диссоциации карбонатов, что ограничивает возможность использования существующих методов неизотермической кинетики для определения вида и параметров кинетических уравнений. Обнаружена взаимосвязь между гетерогенными эндотермическими превращениями и теплофизическими условиями прокалки.

Ключевые слова:

температура, нагрев, фосфоритовый окатыш, обжиг, спекание, деструкция карбонатов, структура материала

Библиографический список

  1. Бобков В.И. Особенности тепловых процессов при агломерации фосфатного сырья // Тепловые процессы в технике. 2017. Т. 9. № 1. С. 40–46.

  2. Бобков В.И. Моделирование термически активируемых процессов обжига окомкованного сырья // Тепловые процессы в технике. 2016. Т. 8. № 1. С. 42–47.

  3. Nayak D., Ray N., Dash N., Rath S., Pati S., De P.S. Induration aspects of low-grade ilmenite pellets: Optimization of oxidation parameters and characterization for direct reduction application. Powder Technology, 2021, vol. 380, pp. 408–420.

  4. Бобков В.И. Особенности электропроводности и структуры фосфоритов при высокотемпературном нагреве // Тепловые процессы в технике. 2018. Т. 10. № 1–2. С. 77–83.

  5. Wang S., Guo Y., Zheng F., Chen F., Yang L. Improvement of roasting and metallurgical properties of fluorine-bearing iron concentrate pellets. Powder Technology, 2020, vol. 376, pp. 126–135.

  6. Hu X., Brandani S., Benin A.I., Willis R.R. Testing the stability of novel adsorbents for carbon capture applications using the zero length column technique. Chemical Engineering Research and Design, 2018, vol. 131, pp. 406–413.

  7. Li J., An H.F., Liu W.X., Yang A.M., Chu M.S. Effect of basicity on metallurgical properties of magnesium fluxed pellets. Journal of Iron and Steel Research International, 2020, vol. 27, no. 3, pp. 239–247.

  8. Tian H., Pan J., Zhu D., Wang D., Xue Y. Utilization of Ground Sinter Feed for Oxidized Pellet Production and Its Effect on Pellet Consolidation and Metallurgical Properties. Minerals, Metals and Materials Series. 11th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing, 2020, vol. 1, pp. 857–866.

  9. Matkarimov S.T., Berdiyarov B.T., Yusupkhodjayev A.A. Technological parameters of the process of producing metallized iron concentrates from poor raw material. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019, vol. 8, no. 1, pp. 600–603.

  10. Коссой А.А., Лопатин А.В. Реакционная калориметрия: основные типы, простая теория и применение для исследования кинетики реакций // Химическая промышленность. 2020. Т. 97. № 4. С. 188–198.

  11. Akberdin A.A., Kim A.S., Sultangaziev R.B. Experiment Planning in the Simulation of Industrial Processes. Steel in Translation, 2018, vol. 48, no. 9, pp. 573–577.

  12. Shvydkii V.S., Fatkhutdinov A.R., Devyatykh E.A., Devyatykh T.O., Spirin N.A. On mathematical modeling of layer metallurgical furnaces and aggregates. Report 1. Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 2017, vol. 60, no. 1, pp. 19–23.

  13. Yur’ev B.P., Gol’tsev V.A. Change of equivalent layer porosity of pellets along the length of burning conveyor machine. Izvestiya Ferrous Metallurgy, 2017, vol. 60, no. 2, pp. 116–123.

  14. Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г., Спирин Н.А., Лавров В.В. Математическая модель процесса обжига рудоугольных окатышей на конвейерной машине // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. Т. 60. № 4. С. 329–335.

  15. Novichikhin A.V., Shorokhova A.V. Procedures for stage processing of iron-ore wastes in industrial mining areas. Izvestiya Ferrous Metallurgy, 2017, vol. 60, no. 7, pp. 565–572.

  16. Kossoy A. Effect of thermal inertia-induced distortions of DSC data on the correctness of the kinetics evaluated. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2021, vol. 143, no. 1, pp. 599–608.

  17. Бобков В.И., Борисов В.В., Дли М.И., Мешалкин В.П. Исследование тепловых характеристик фосфатного сырья в диапазоне температур обжига // Теоретические основы химической технологии. 2017. Т. 51. № 3. С. 295–300.

  18. Tian Y., Qin G., Zhang Y., Zhao L., Yang T. Experimental research on pellet production with boron-containing concentrate. Characterization of Minerals, Metals, and Materials, 2020, vol. 1, pp. 91–102.

  19. Yaroshenko Y.G. Thermal physics as the basis for energy and resource conservation in steelmaking. Steel in Translation, 2017, vol. 47, no. 8, pp. 505–516.

  20. Yang C.C., Zhu D.Q., Pan J., Zhou B.Z., Xun H. Oxidation and Induration Characteristics of Pellets Made from Western Australian Ultrafine Magnetite Concentrates and Its Utilization Strategy. Journal of Iron and Steel Research International, 2017, vol. 23, no. 9, pp. 924–932.

  21. Бенин А.И., Коссой А.А. Система обеспечения термической безопасности объектов применения высокоэнергоемких химических веществ // Восьмые Уткинские чтения. Труды Общероссийской научно-технической конференции. Серия «Библиотека журнала «Военмех. Вестник БГТУ». Санкт-Петербург, 2019. С. 30–34.

  22. Wang L., Liu W., Hu J., Liu Q., Yue H., Liang B., Zhang G., Luo D., Xie H., Li C. Indirect mineral carbonation of titanium-bearing blast furnace slag coupled with recovery of TiO2 and Al2O3. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2018, vol. 26, no. 3, pp. 583–592.

  23. Ильин И.В., Левина А.И., Калязина С.Е. Function-oriented approach to mining enterprise automation // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 2. С. 5–19. DOI: 10.37791/2687-0649-2022-17-2-5-19

  24. Курилин С.П., Соколов А.М., Прокимнов Н.Н. Компьютерная программа для моделирования показателей технического состояния электромеханических систем // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 2. С. 105–119. DOI: 10.37791/2687-0649-2022-17-2-105-119

  25. Пучков А.Ю., Лобанева Е.И., Култыгин О.П. Алгоритм прогнозирования параметров системы переработки отходов апатит-нефелиновых руд // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1. С. 55–68. DOI: 10.37791/2687-0649-2022-17-1-55-68

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024