Интенсификация процессов и технологии получения клинкера на основе принципов системного анализа

• Автор: Беседин, Павел Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.17.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 453 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНШ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Системный анализ как современная научно-методологическая основа
интенсификации процессов химической технологии

1.2. Основные особенности процессов технологій клинкера и проблемы управления
и регулирования технологических процессов
1.2.1. Особенности процессов, протекающих в технологии получения цементного
клинкера
1.2.2. Факторы, определяющие технологический процесс обжига
1.3. Математическое моделирование процессов получения сырьевой шихты,
методы расчета и корректирования сырьевых смесей и клинкера
1.3.1. Химический и минералогический состав клинкера и его модульные характеристики
1.3.2. Методы расчета цементных сырьевых смесей и проектируемого клинкера
1.3.3. Методы и схемы корректирования цементных сырьевых смесей и шламов
1.3.4. Взаимосвязь модульных характеристик, химического, минералогического состава клинкера
1.3.5. Теплофизические и термодинамические свойства сырьевых смесей и клинкера
1.4. Физико-химические основы регулирования реологических и
седиментационных свойств шламовых суспензий
1.4.1. Проблемы снижения влажности шлама
1.4.2. Реологические свойства шламовых суспензий, закономерности вязко-пластичных
сред

1.4.3. Физико-химические основы регулирования свойств сырьевых цементных шламов
1.5. Моделирование и математическое описание процессов, протекающих при
обжиге цементного клинкера
1.5.1. Моделирование процессов движения материала в цементных печах
1.5.2. Моделирование процесса пылеобразования
1.5.3. Моделирование и анализ фазовых превращений в процессе спекания клинкера
1.6. Взаимосвязь между процессами, протекающими при обжиге клинкера
1.6.1. Влияние режима обжига на физико-химические процессы
1.6.2. Влияние режима обжига на пылеобразование
1.6.3. Взаимосвязь между процессами, протекающими в печи
1.7. Анализ методов контроля, управления и интенсификации процессов в технологии клинкера
1.7.1. Анализ методов контроля процессов и параметров технологического режима
1.7.2. Технологические основы управления и интенсификации процесса обжига
клинкера
1.8. Выводы, цель работы и постановка задач исследования
2 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИИ КЛИНКЕРА
2.1. Особенности планирования экспериментов при исследовании свойств
сырьевых смесей и клинкера
2.1.1. Общая постановка задачи планирования
2.1.2. Определение координат сечения локальной области существования цементных многокомпонентных систем

2.1.3. Построение решетчатых планов на факторном пространстве многокомпонентных систем при наличии ограничений
2.2. Методы исследования реологических свойств шламовых суспензий
цементного производства
2.3. Методы исследования структуры потока обжигаемого материала в печи
2.4. Методика исследования характера и интенсивности пылеобразования в печах цементного производства
2.5. Методика исследования кинетики клинкерообразования
2.6. Моделирование процесса горения в топочном пространстве цементной печи
2.6.1. Дискретная форма дифференциальных уравнений
2.6.2. Система уравнений движения в переменных «компоненты скорости - поправка давления»
2.6.3. Система уравнений движения в переменных «завихренность - компоненты скорости.»
2.6.4. Решение уравнений движения численными методами
2.6.5. Дифференциальные уравнения переноса химических компонентов
2.6.6. Дифференциальное уравнение переноса энергии
2.6.7. Дифференциальное уравнение переноса излучения
2.6.8. Решение системы дифференциальных уравнений
2.7. Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ
ТЕХНОЛОГИИ КЛИНКЕРА
3.1. Формализация методов расчета многокомпонентных сырьевых смесей

В табл. 1.12 представлены уравнения смешения двух-четырех компонентных сырьевых смесей и расчетные уравнения,из которых определяют процентное содержание каждого из компоненте е,
Таблица 1.12.
Уравнения смешения и расчетные уравнения двух-четырех компонентных смесей
№ п/п Уравнения смешения компонент Число компо- нент смеси Расчетный модуль Расчетные уравнения

1 Х1С1 + С2 С 2 КН 2.8КН Уд + 1.65А2 +0.35Р2
Х1+1 Х1-А1 + А2 Ао=— XI + 1 _ XI У/ + У2 Ьо =— ; XI +1 „ ДС/ Л + F2 р = XI + 1 V1 С - (2.8КН У/ + 7.65Л/ + 0.35Р1) (1-8)
2 _ Х1С1+Х2С2 + Сз Со= ; Х1+Х2+ 1 Х1-А1+Х2-А2 + А3 Ао = Х1 + Х2 + 1 _ XI- У/ + Х2 $2 + Уз у«- ; Х1 + Х2 + 1 „ XI- Р1+Х2- Р2 +ХЗ- Рз 7 = Х/ + Х2 + 7 3 КН, п 011x1+012x2 = 6/ 021X1+022X2 = Ь2 где: ап = (2.8КН У/+1.65А! + 0.3 5Р1) - С1 ап = (2.8КН - Уд + 7.65/12 + 0.35Л) - О Ь1 = Сз-(2.8КН Уз+7.65.4/ + 0.3571 ад/ = «(/1/ + Л) - У/ 022 = П(А 2 + Г2) - Уд 6д = У?-я(4з + 7'з) (1-9)
3 _ Х/ С] + Х2 -С2 + Сз Со = ; Х1 + Х2 + 1 Х1-А1+Х2-А2 + АЗ Ао = л:/ + л:2 + 7 XI У/ + Х2 52 + & = ; Х1 + Х2 + 1 „ XI - р! +Х2 р2 + Рз Р = Х/ + Х2 + 7 3 кн,р 011X1 + 012X2 = 6/ 021X1 + 022X2 = 02 где: ал = (2.87ГЯ У/+ 7.65/1/ + 0.357'’/) - С/ ал = (2.Ш7 * Уд +1.65А2 + 0.35Рг) - Сг Ь] = Сз-(2.8КН У/+ 7.65Аз + 0.35Рз) 021 = рА1-Р1 022 = рЛ2 - р2 Ь2 = Рз- рАз (1-10)