Вопросы теории и технологии внепечного формирования свойств доменного кокса.

• Автор: Мучник, Дамир Абрамович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1979
• Место защиты: Днепродзержинск
• Количество страниц: 447 с.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ДОМЕННОГО КОКСА

1.1. Роль кокса в доменном процессе и возрастание требований к его качеству.

1.2. Дефекты структуры и направленная неоднородность кусков кокса как следствие процесса слоевого коксования.

1.3. Влияние внепечных процессов на свойства кокса.

1.3Л. Сухое и мокрое тушение

1.3.2. Сортировка и механическая обработка

1.4. Анализ современных теоретических воззрений на процессы, обусловливающие преобразование свойств кокса после вцдачи его из печных камер

1.4.1. Состояние теории термических воздействий на свойства кокса

1.4.2. Анализ современных представлений о раз решении хрупких тел и кусковых материа

1.5. Формирование физикомеханических свойств кокса вне камер коксования как направление развития технологии его производства, позволяющее решить важную народнохозяйственную проблему.

Задачи дальнейших исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТЕИИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ КОКСА ВНЕ КАМЕР КОКСОВАНИЯ
2.1. Исследование поведения кускового кокса при
термическом воздействии.
2.1.1. Постановка задачи
2.1.2. Изучение процесса охлаждения кокса водой. Эквивалентная температуропроводность и коэффициент термического расширения
2.1.3. Аналитическое исследование полей термоупругих напряжений. Раскрытие негативного влияния существующей технологии мокрого тушения на прочность кокса
2.1.4. Анализ явлений тепло и массообмена в процессе мокрого тушения и предпосылки новой технологии охлаждения.
Стр.
2.1.5. Исследование поведения кокса под влиянием нагрева. Термостойкость насыпной мас
2.2. Исследование и разработка теоретических основ диспергирования насыпной массы кокса под влиянием механических нагрузок
2.2.1. Представления о сущности процессов, лежащих в основе диспергирования насыпной массы кокса
2.2.2. Исследование некоторых закономерностей, сопутствующих диспергированию,и доказательство справедливости развитых пред ткт
ставлений.
2.2.3. Форма кусков кокса в динамике его разрушения.
2.2.4. Математическое описание диспергирования насыпной массы кокса в процессе разрушения.
2.2.5. Динамика изменения среднего размера кусков кокса в процессе разрушения.
2.2.6. Общие закономерности разрушения кокса и других хрупких кусковых материалов
2.3. В ы в о д ы.
3. ПРИМЕНЕНИЕ УСТАНОВЛШШХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ
ВАНИЯ НАСЫПНОЙ МАССЫ КОКСА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЕГОСВОЙСТВ.
3.1. Разработка некоторых вопросов теории оценки зикомеханических свойств кокса
3.2. Параметры статистического распределения и коэффициенты математической модели разрушения кокса
как критерии оценки его свойств
3.3. Новый расчетный метод определения газодинамической характеристики насыпной массы кокса.
Комплекс расчетных показателей.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОКСА В ДИНАМИКЕ ИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВНЕ
КАМЕРЫ КОКСОВАНИЯ
4.1. Принцип идентификации диспергирования насыпной массы кокса при отличающемся характере механических воздействий.
Стр.
4.2. Применение математической модели диспергирования насыпной массы кокса для решения прикладных задач
4.3. Ретроспективный прогноз качества рампового кокса
4.4. Прогноз гранулометрического состава скипового кокса и потерь от измельчения при транспортаровке
4.5. Прогноз стандартных показателей качества кокоа на разных стадиях его подготовки для доменных печей.
4.6. Вывод
5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВОПРОСОВ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ДОМЕННОГО КОКСА РАЗРУШАЮЩИЙ НАГРУЗКАМИ
5.1. Разработка способа определения и исследование условий формирования заданных физикомеханиче т. ских свойств кокса.
5.2. Определение глубины и способа разрушения кокса, обеспечивающих наибольшую эффективность
его потребления
5.3. Изучение предпосылок и разработка рационального технологического процесса оптимальной подготовки кокса для доменных печей .
5.4. Разработка некоторых элементов предлагаемой технологии управляемой дискретной механической обработки кокса.
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОШ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗРАБОТАННОЙ
ЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ,
ТАЙНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ КОКСА И ВНЕДРЕНИЕ РЕ
ТУТТТЛ АТПР Р АРЛГРЦ 3Си
6.1. Промышленные испытания и внедрение импульсного тушения.
6.2. Исследование и экономическая целесообразность 4ГР
механической обработки кокоа свободным ударом.
6.3. Исследование эффективности механической обработки кокса регламентированным давлением
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Р разрушающая нагрузка Ап множитель порядка единицы. Удлинение рост трещины в кусках кокса под влиянием динамических нагрузок может быть з определенной мере уподоблен развитию усталостных трещин. После обзора современного состояния знаний о динамике распространения усталостных трещин в твердых телах Ф. Юнга поверхностная энергия единицы свободной поверхности начальная длина трещины. Это объясняется высокой сложностью проблемы 8. Наша задача упрощена тем, что, абстрагируясь от количественных решений, мы рассмотрим наиболее общие качественные зависимости. Хед рассматривал бесконечную плоскость с центральной трещиной длиной 2а, подвергнутую одноосному повторному нагружению величиной . П число циклов нагружения бу предел текучести р размер пластической зоны С1 постоянная, которая зависит от механических свойств материала. Фрост и Дагдейл 0 считают, что размер пластической зоны пропорционален произведению б СХ . Сг характерный параметр материала. С0 показатель, характерный для материала. МакИвли , и, следовательно, является более общим. В последнем случае 6 константа р длина пластической зоны. Интересную физическую основу модели распространения усталостной трещины дают Эрдоган и Робертс ь7. Они исходят из теории дислокаций, рассматривая последние как основную движущую силу роста трещины, начиная с момента ее зарождения. Процесс зарождения трещины на микроструктурном уровне обусловлен последовательным перемещением дислокаций вдоль плоскостей скольжения. Рост и слияние микротрещин приводят к образованию и продвижению магистральной трещины разрушения. Важным следствием теории дислокаций является невозможность чисто хрупкого разрушения в материалах любых свойств. Исходя из описанной концепции, Эрдоган и Робертс предложили модель роста трещин в следующем виде
где А и оС2 константы материала ртши рг максимальная и средняя величина пластической зоны. Анализ явления диспергирования насыпной массы невозможен
без рассмотрения еще некоторых аспектов механики разрушения. Исходя из допущения, что разрушение обусловлено критическим числом неоднородностей1 атомной структуры или микроструктуры, из чисто вероятностных рассуждений вытекает, что с ростом объема образца вероятность разрушения увеличивается. С средняя концентрация неоднородностей. Неоднородность характерна для всех реальных материалов, в том числе и для кокса, а уравнение имеет общий характер и не зависит от физической природы неоднородностей. Вне связи с наличием реальных дефектов структуры теоретически ожидаемая прочность кристаллических тел зависит от молекулярной структуры материала. Е модуль Юнга удельная поверхностная энергия а0 межатомное расстояние. Приведенные элементы теоретических основ механики разрушения не создают картины диспергирования кокса, но могут быть использованы как отправные моменты создания теории названного явления. Процесс диспергирования насыпной массы часто встречается в практике переработки полезных ископаемых. Учитывая потребность в решении различных практических вопросов, преимуществен
ное число гипотез и теорий разрушения твердых кусковых материалов увязывает энергетические затраты и изменение состояния насыпного материала. В году П. Р.Фон Риттингер в Учебнике обогащения полезных ископаемых 7. К коэффициент пропорциональности , вновь образованная поверхность. В году В. Кирпичевым и самостоятельно в году Ф. Киком была выдвинута другая гипотеза, согласно которой энергия,необходимая для одинакового изменения формы геометрически подобных однородных тел, изменяется пропорционально объемам или весам этих тел 8. Иначе говоря, расход энергии на измельчение материала, при прочих равных условиях, прямопропорционален его объему или массе. К коэффициент пропорциональности сУ уменьшение первоначального объема дробимого куска. Работы Гетса, ДельМара, Белла, Мартина, Гросса и Циммерлея, Стендлера и др. Теории Риттингера отдавалось предпочтение для определения энергетических затрат в области тонкого измельчения, в теории КирпичеваКика отводилась сфера мелкого, среднего и крупного измельчения.