Повышение эффективности работы печи восстановления оксидов вольфрама водородом

• Автор: Соколов, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 127 с. : ил

Оглавление
Введение

ГЛАВА I. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1. Технология восстановления оксидов вольфрама водородом

1.2. Анализ исследования вопроса и постановка задачи исследования

ГЛАВА II. Методика расчета аэродинамических процессов при квадратичном законе движения в установке

предварительного нагрева водорода

2.1. Расчет перепада давления на надевающем пространстве

установки.

2.2. Расчет перепада давления на элементах газоходного тракта

2.3. Электрическое моделирование массового расхода в газопроводах на линейных сопротивлениях при
квадратичном законе движения
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА III. Усовершенствование установки для предварительного
нагрева газа перед подачей в металлургическую печь
3.1. Индукционнолрансформаторное иаревающее устройство.
3.2. Распределение электрического тока вдоль радиуса дисканагревателя при его неизменной толщине
3.3. Синтез формы поперечного сечения дисканагревателя
для равномерного распределения по радиусу плотности тока
3.4. Методика расчета мощности тепловыделения в диске прямоугольного сечения
3.5. Методика расчета мощности тепловыделения в диске трапецеидального сечения
3.6. Сравнительный анализ тепловыделения в дисках прямоугольного и трапецеидального сечения.
3.7. Экспериментальное исследование дисканагревателя
в лабораторных условиях.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА IV. Математическое описание тепловых процессов в
нахревающей установке, как объекта с распределенными параметрами
4.1. Теплотехнические параметры, приходящиеся на единицу длины
4.2. Метод узловых температур для теплотехнических расчетов.
4.3. Методика расчета распределения температуры вдоль длины установки предварительного нагрева газа.
4.4. Методика расчета распределения температуры газа по
длине отходящих из лечи воздуховодов.
ВЫВОДЫ
Библиографический список использованной литературы
Приложения
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Электрические печи восстановления составляют в энергетическом балансе твердосплавной промышленности значительную долю. Поэтому применительно к твердосплавному производству вопросы повышения
эффективности печей сопротивления имеют большое народнохозяйственное значение.
Современные теоретические и экспериментальные исследования, практика проектирования и промышленной эксплуатации показали, что наиболее перспективным путем решения задачи повышения эффективности работы печей восстановления оксидов вольфрама водородом является интенсификация процессов восстановления и снижение удельных расходов энергии при производстве порошков вольфрама.
С целью повышения производительности печей и получения необходимого гранулометрического состава порошков вольфрама на некоторых заводах твердосплавной промышленности процесс восстановления триоксида вольфрама разделяют на две стадии. Стадию восстановления диоксида вольфрама водородом, термодинамически более трудную, проводят в четырехмуфельных электрических печах, характеризующихся относительно низкой производительностью и значительным расходом электрической энергии.
Для увеличения скорости реакции восстановления диоксида вольфрама водородом и, следовательно, повышения производительности электрической печи необходимо интенсифицировать процесс удаления влаги, образующейся в результате реакции, с поверхности контейнера в газовый поток за счет увеличения конвективной составляющей диффузии, путем повышения скорости движения газа в реакционном пространстве печи. С энергетической точки зрения наиболее выгодно увеличить скорость движения газа при посгоянном массовом расходе за счет повышения его объемного расхода путем нагрева водорода в автономном электротермическом устройстве.
Актуальность


В способе электрического моделирования массового расхода водорода в нагревающей установке. В определении формы поперечного сечения дисканагревателя для равномерного распределения в нем плотности тока. В определении функциональных зависимостей теплотехнических параметров, приходящихся на единицу длины нагревающей установки. В установлении функциональной зависимости распределения температур вдоль длины нагревающего пространства установки в зависимости от теплотехнических параметров установки. Практическое значение работ ы. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются адекватностью экспериментальных исследований результатам вычислительных экспериментов. Апробация и реализация работы. Основные положения работы доложены па кафедрах Теоретической электротехники я электрических машин п Теории и автоматизации металлургических процессов и печей СевероКавказского государственного технологического университета. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 работах. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, библиографического списка из И4 наименований, 2 приложений, содержит 7 стр. ГЛАВА 1. Решение этих задач требует ускорения научнотехнического прогресса, усиления интенсификации общественного производства, рационального и целенаправленного использования ресурсов, имеющихся в каждой области государственного хозяйства. В цветной металлургии наряду с другими задачами предусмотрено увеличение производства вольфрама самого тугоплавкого металла. Вольфрам в виде различных кованых деталей, ленты и проволоки
применяют в рентгенотехнике, радиоэлектронике и в производстве электроламп. Из вольфрамовой проволоки изготовляют сетки электронных генераторных ламп и катоды прямого накала, катоды высоковольтных выпрямителей, подогреватели катодов косвенного накалам в различных электронных приборах. Вольфрамовая проволока и прутки служат электронагревателями в высокотемпературных печах до К. Вольфрам широко используется в производстве инструментальных сталей. Сплавы вольфрама используют в авиационной и ракетной технике, а также других областях, где требуется высокая жаропрочность и износостойкость деталей машин, двигателей, приборов 4. В настоящее время известно около минералов вольфрама, главными из них являются вольфрамит, представляющий собой вольфрамат железа и марганца, и шеелит, являющийся вольфраматом кальция . Основные месторождения вольфрама находятся в КНР, КНДР, США, Австралии, Боливии. Крупные месторождения имеются в Португалии и Испании. В СНГ эксплуатируется ряд месторождений Кавказа, Забайкалья, Дальнего Востока и Казахстана , , . Вольфрамовые руды обогащают, получая стандартные концентраты, содержащие 4Г, с помощью ряда методов гравитационного обогащения, флотации, магнитной и электростатической сепарации, химического обогащения 7, 8, , . Известные способы разложения вольфрамовых концентратов можно разделить на три группы. В первой группе конечным результатом разложения являются осадки технической вольфрамовой кислоты. Сюда относятся способы разложения концентратов минеральными кислотами. Полученную техническую вольфрамовую кислоту растворяют в аммиачной воде реже в растворах щелочей или соды и выделяют из аммиачного раствора вольфрамовую кислоту или паровольфрамат аммония. Во второй группе конечным результатом разложения являются растворы вольфрамата натрия . Сюда относятся способы разложения с использованием щелочей соды, нейтральных солей Vа МтАОз и др После очистки от примесей из растворов выделяют малорастворимые соединения вольфрама УОуН, Са1УОА или извлекают вольфрам методами ионного обмена или экстракции. В третьей группе способов разложения концентратов вольфрама конечным результатом является конденсат летучих хлоридов и оксохлоридов вольфрама. Здесь применяются способы, основанные на хлорировании сырья хлором или его соединениями. Гидролитическим разложением конденсата хлоридов и оксохлоридов получают вольфрамовую кислоту , , . Триоксид вольфрама получают термическим разложением вольфрамовой кислоты или паровольфрамата аммония , , .