Исследование и разработка технологических энергоресурсосберегающих режимов плавки окисленных никелевых руд
Диссертация
На физической модели исследована аэродинамика рабочего пространства. Полученные экспериментальные данные показывают: наличие твердой фазы изменяет характер течения газа в объеме теплообменникатвердая фаза существенно ослабляет скорость вращения внутреннего тороидального вихря и в меньшей степени переферийного, что приводит к выравниванию угловых скоростей вращения потоков обоих вихрейналичие… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Технология переработки окисленных никелевых и медных сульфидных руд
- 1. 2. Охлаждение высокотемпературных отходящих газов печей цветной металлургии
- 1. 3. Теплообмен в дисперсных сквозных потоках
- 1. 4. Теплообмен в циклонных устройствах
- ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД НА ШТЕЙН И ФЕРРОНИКЕЛ
- 2. 1. Лабораторные исследования сульфидирования окисленных никелевых руд
- 2. 1. 1. Постановка задачи и исходные материалы
- 2. 1. 2. Методика эксперимента
- 2. 1. 3. Результаты опытов и их анализ
- 2. 2. Изучение плавки окисленной никелевой руды на ферроникель в лабораторной печи
- 2. 2. 1. Цели экспериментов
- 2. 2. 2. Методика опытов и исходные материалы
- 2. 2. 3. Полученные результаты и их обсуждение
- 2. 3. Моделирование перемешивания расплавов
- 2. 3. 1. Постановка задачи
- 2. 3. 2. Методика проведения эксперимента
- 2. 3. 3. Результаты исследования
- 2. 4. Восстановительно-сульфидирующая плавка окисленной никелевой руды на штейн в пилотной плазменно-дуговой печи
- 2. 4. 1. Описание установки и цель работы
- 2. 4. 2. Резулътаты исследований
- 2. 5. Переработка окисленной никелевой руды на ферроникель в пилотной плазменно-дуговой печи
- 2. 6. Выводы по главе
- 2. 1. Лабораторные исследования сульфидирования окисленных никелевых руд
- Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПОЛУПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКЕ ШАХТНОГО ЦИКЛОННОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
- 3. 1. Методика проведения исследований
- 3. 2. Результаты исследования теплообмена в шахтном циклонном теплообменнике
- 3. 3. Выводы по главе
- глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА ШАХТНОГО ЦИКЛОННОГО ТЕПЛООБМЕННИКА НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
- 4. 1. Условия моделирования
- 4. 2. Исследование пылевыноса
- 4. 3. Исследование аэродинамических характеристик в рабочем объеме шахтного циклонного теплообменника
- 4. 3. 1. Описание установки
- 4. 3. 2. Задачи исследования и полученные результаты
- 4. 3. 3. Выводы по главе
- 5. 1. Выбор способа бескоксовой плавки
- 5. 1. 1. Введение
- 5. 1. 2. Принципиальные положения нового агрегата
- 5. 2. Теплотехнические расчеты плавки окисленной никелевой руды на ферроникель
- 5. 3. Плавка окисленной никелевой руды на никелевый штейн в б АГУТе
- 5. 3. 1. Технологические расчеты плавки
- 5. 3. 2. Технико-экономические показатели плавки
Список литературы
- Тарасов A.B., Уткин Н. И. Общая металлургия. — М.: Металлургия, 1997.-592 с.
- Мечев В.В., Быстров В. П., Тарасов A.B. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1991.-413 с.
- Смирнов В.И., Цейдлер A.A., Худяков И. Ф. и др. Металлургия меди, никеля, кобальта. Часть II. М.: Металлургия, 1966. — 406 с.
- Резник И.Д. Усовершенствование шахтной плавки окисленных никелевых руд. М.: Металлургия, 1983. — 190 с.
- Диомидовский Д.А., Онищин Б. П., Линев В. Д. Металлургия ферроникеля. М.: Металлургия, 1983. — 184 с.
- Гречко A.B., Кириллин И. И., Калнин Е. И. О переработке металлургических и некоторых нетрадиционных видов сырья в печах Ванюко-ва//Комплексное использование минерального сырья. 1993. — № 2. — С. 3340.
- Ванюков A.B., Уткин Н. И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988. -432 с.
- Мазурчук Э.Н., Макарова А. Н. Переработка шлаков автогенных процессов и конвертерных за рубежом/Щветные металлы. 1984. — № 2. — С. 3236.
- SMELTING AT HARJAVALTA/ZMining Magazine. 1973. — May. — P. 368−377.
- Mealey M. Japan’s Tamano copper smelter: the most modern in the world//Engineering and Mining Jornal. 1972. — June. — P. 130−131.
- Davenport W.G. Copper smelting to the year 2000//CIM Bull. 1980. — V. 73.-№ 813.-P. 152−158.
- Семененко H.A. Организация теплоиспользования и энерготехнологическое комбинирование в промышленной огнетехнике. М.: Энергия, 1976.-280 с.
- Быховский Ю.А., Донец В. И., Парецкий В. М. и др. Охлаждение газов факельной плавки сульфидных концентратов на зарубежных предприяти-ях//Цветная металлургия. Науч.-техн. бюллетень. 1977. — № 18. — С. 40−44.
- Купряков Ю.П. Автогенная плавка медных концентратов во взвешенном состоянии. М.: Металлургия, 1979. — 232 с.
- Ходоров Е.И. Печи цементной промышленности. Л.: Стройиздат, 1968.-456 с.
- Ходоров Е.И., Шморгуненко Н. С. Техника спекания шихт глиноземной промышленности. М.: Металлургия, 1978. — 320 с.
- Воробьев Х.С., Мазуров Д. Я. Теплотехнические расчеты цементных печей и аппаратов. М.: Высшая школа, 1962. — 350 с.
- Сабуров Э.Н., Карпов C.B., Осташев С. И. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1989. — 276 с.
- Федоров И.М. Теория и расчет процесса сушки во взвешенном состоянии. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1955. 176 с.
- Щитников В.К. Теплообмен тел различной формы с вынужденным потоком жидкости//Инж. физ. журнал. 1961. — T. IV. — № 7. — С. 73−78.
- Шак А. Промышленная теплопередача. М.: Металлургиздат, 1961. -524 с.
- Чуханов З.Ф. Некоторые проблемы топлив и энергетики. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-478 с.
- Васанова JI.K., Сыромятников Н. И. Теплообмен между частицами и газом в кипящем слое//Химия и технология топлив и масел. 1965. — № 7. -С. 16−19.
- Крюкова М.Г. Некоторые вопросы теплообмена с твердыми частица-ми//Инж. физ. журнал. 1958. — Т. 1. — № 4. — С. 10−16.
- Полонская Ф.М., Меньшикова И. В., К исследованию теплообмена газа с твердыми телами// Инж. физ. журнал. 1958. — T. I. — № 2. — С. 32−37.
- Danziger J. Heat transfer to fluidized gas-solids mixtures in vertical transport/Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development. -1963.-V. 2.-№ 4.-P. 269.
- Хозе A.H., Дунаев C.B., Спарин В. А. Тепло- и массообмен при течении двухфазного потока в прямоугольных каналах//Изв. ВУЗов. Энергетика. -1976.-№ 4.-С. 144−147.
- Дрябин В.А., Галерштейн Д. М. Теплообмен между неподвижной зернистой насадкой и нисходящим пылегазовым потоком//Инж. физ. журнал. -1988. Т. 54. — № 4. — С. 619−628.
- Мак-Адаме В. Х. Теплопередача. М.: Гос. н-т изд-во по черной и цветной металлургии Металлургиздат, 1961. — 686 с.
- Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. М.: Энергия, 1970. — 424 с.
- Каторгин Б.И., Перевезенцев В. В., Левченко В. А. Экспериментальное определение коэффициентов турбулентного переноса теплоты в двухфазныхпотоках газ-твердые частицы//Изв. ВУЗов. Энергетика, 1985. № 12. — С. 9295.
- Лева М. Псевдоожижение. М.: Госатомтехиздат, 1961. — 399 с.
- Jepson G., Poll A., Smith W. Heat transfer from gas to wall in gas/solids transport line//Trans. Instit. Chem. Eng. 1963. -V. 41. — № 5. — P. 207.
- Сукомел A.C., Цветков Ф. Ф., Керимов P.B. Местная теплоотдача от обогреваемой стенки трубы к турбулентному потоку газовзве-си//Теплоэнергетика. —1967. № 2. — С. 77−80.
- Носов B.C., Сыромятников Н. И. Исследование теплоотдачи полидисперсного пылегазового потока в вертикальном канале//Изв. ВУЗов. Энергетика. 1964. — № 12. — С. 68−73.
- Schluderberg D., Whitelan R., Carlson R. Gase and Suspensions a new reactor coolant//Nucleonies. — 1961. — V. 19. — № 8. — P. 67−71.
- Носов B.C., Сыромятников Н. И. Исследование теплоотдачи полидисперсного пылегазового потока в вертикальном канале//Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1965. — № 1. — С. 149−152.
- Николаев A.M., Чуханов З. Ф. Двухступенчатый процесс высокоскоростного полукоксования твердых топлив//Доклады АН СССР. 1951. — Т. 78.-№ 2.-С. 267−270.
- Горбис З.Р., Белый Л. М. Теплообмен в газовзвеси, торможенной винтовыми сетчатыми вставками//Изв. ВУЗов. Энергетика. 1969. — № 10. — С. 65−71.
- Демихов В.Н., Элькин Г. И. Известия ВУЗов. Нефть и газ. 1973. — № 2.-С. 16, 54.
- Дзюбенко Б.В., Ашмантас Л. А., Богданавичюс А. Б. и др. Нестационарный тепло- массообмен при уменьшении тепловой нагрузки в теплообменнике с витыми трубами//Инж. физ. журнал. 1988. — Т. 54. — № 4. — С. 533−539.
- Кацнельсон Б.Д., Шатиль A.A. Исследование теплообмена в горизонтальной циклонной камере горения с воздушным охлаждени-ем//Теплоэнергетика. 1959. — № 9. — С. 39−46.
- Solbach W. Beitrag zur Theorie des Drallabscheidere//Tonindustrie-Zeitung und Keramische randschau. 1958. — Bd. 82. — H. 21. — S. 474−478.
- Козулин H.A., Ершов А. И. Исследование теплообмена в циклонном аппарате с различным исполнением теплопередающих поверхностей//Изв. ВУЗов. Энергетика. —1961. № 6. — С. 82−87.
- Козулин H.A., Горловский И. А. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности. Д.: Госхимиздат, 1959. — 478 с.
- Долгов В.Н., Баскаков А. П., Голдобин Ю. М. Исследование конвективного теплообмена стенок пылеулавливающего циклона//Инж. физ. журнал. 1981. — Т. 41. — № 6. — С. 690−694.
- Szekely J., Carr R. Heat transfer in a cyclone//Chem. Eng. Sei. 1966. -V. 21.-P. 1119−1132.
- Вышенский B.B. Изучение конвективного теплообмена в циклонной камере//Изв. АН Каз.ССР.Сер. Энергетическая. 1961. — Вып. 2/20/. — С. 2231.
- Тонконогий A.B., Вышенский В. В. Исследование конвективного теплообмена на моделях циклонных камер//Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики.-Алма-Ата, 1964.-Вып. 1. — С. 183−205.
- Бухман М.А. Экспериментальное исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонной камере с распределенным по периметpy подводом воздуха: Автореферат дис.. канд.техн.наук. Алма-Ата. 1970. -23 с.
- Бухман М.А., Вышенский В. В., Устименко Б. П. Гидродинамика и теплообмен циклонной камеры с многосторонним подводом возду-ха//Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. Алма-Ата, 1970.-Вып. 6.-С. 84−194.
- Бухман М.А., Устименко Б. П. Исследование аэродинамики и теплообмена закрученных потоков, развивающихся в ограниченном пространст-ве//Тепло- и массоперенос. Минск ИТМО АН БССР. 1972. — Т. I. — Ч. 1. -С. 90−97.
- Бухман М.А., Устименко Б. П. К расчету конвективного теплообмена в циклонной камере//Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. -Алма-Ата, 1971. -Вып. 7. С. 213−219.
- Тонконогий A.B., Вышенский В. В. Исследование массообмена на моделях циклонных камер//Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. Алма-Ата, 1964. — Вып. 1. — С. 206−222.
- Дружинин Г. М., Арсеев A.B. Исследование теплообмена конвекцией в циклонной камере//Горение, теплообмен и нагрев металла: Сб. науч. тр. ВНИИМТ. 1973. — Вып. 24. — С. 191−198.
- Власова И.Н., Бергауз A.J1. К методике расчета теплообмена в печах циклонно-вихревого типа//Тепло- и газодинамические исследования режимов работы газовых печей и горелочных устройств. М. 1985. — С. 10−16.
- Сидельковский Л.Н., Шевелев В. И. Экспериментальное исследование теплообмена в циклонной камере/ТЦиклонные энерготехнологические процессы. М.: Цветметинформация. — 1966. — С. 54−63.
- Стерлигов В.В. Исследование на модели конвективного теплообмена в секционных печах: Автореферат дис.. канд.техн.наук. Новокузнецк. -1972.-20 с.
- Стерлигов В.В., Евтушенко В. Ф., Зайцев В. П. Исследование конвективного теплообмена при вихревом движении газов//Вопросы металлургической теплотехники. Новокузнецк, 1971.-С. 160−165.
- Стерлигов В.В., Евтушенко В. Ф., Зайцев В. П. Применение планирования экспериментов при исследовании конвективного теплообмена. Сообщение 2.//Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1974. — № 2. — С. 165−169.
- Lucus D., Davies W., Gay В. Evaluation for local and average convective heat transfer coefficients in a furnace using an electrolitic mass transfer model//Jorn. Inst. Fuel. 1975. — V. 48. — P. 31−37.
- Tomeczek J., Komornicki W. A convective heat transfer coefficient in a highly circulating reheating furnace/Vint. J. Heatand Mass Transfer. 1984. — V. 27.-№ 8.-P. 1149−1155.
- Tomeczek J., Komornicki W. The mechanism of heat transfer in a reheating furnace with highly circulating gases//Archwm Hutn. 1980. — V. 25. — P. 5361.
- Сабуров Э.Н. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонных нагревательных устройствах. Л.: Изд-во Ленинградского университета. -1982.-240 с.
- Бергауз А.Л. Разработка и исследование циклонно-вихревых устройств для скоростного нагрева металла//Автореферат дис. канд.техн.наук. Куйбышев. — 1972. — 22 с.
- Соколов Б.А., Троянкин Ю. В., Чубанидзе В. А. Исследование и разработка установки для нагрева зернистой шихты//Х Всесоюзное научно-техническое совещание по энерготехнологическим циклонным процессам: Тезисы докладов. М., 1978. — С. 116.
- Марков А.Д., Парамонов Ф. Т., Терновская А. Н. и др. Обжиг колчедана в печах вихревого типа// X Всесоюзное научно-техническое совещание по энерготехнологическим циклонным процессам: Тезисы докладов. М., 1978. -С. 58.
- Кунаев A.M., Кожахметов С. М., Онаев И. А. и др. Циклонная плавка. -Алма-Ата.: Наука Каз. ССР, 1974. 388 с.
- Делягин Г. И. Экспериментальное исследование процессов горения и теплообмена при сжигании распыленного жидкого топлива в цилиндрической камере сгорания под давлением//Труды института Горючих ископаемых АН СССР. 1959. — Т. И. — С. 113−126.
- Смирнов В.И. Из теории и практики шахтной плавки окисленных никелевых руд//Цветные металлы. 1941. — № 9. — С. 24−35.
- Усовершенствование процессов переработки окисленных никелевых руд на комбинате «Южуралникель». М.: Металлургия, 1949. — 140 с.
- Лисовский Д.И., Ванюков A.B., Шапиро Ю. Л. и др. Некоторые вопросы поведения шихты в процессах шахтной плавки окисленных никелевых руд//Сб. науч. тр. МИЦМ и 3 им. М. И. Калинина. 1960. — № 32. — С. 150−151.
- Монтильо И.А. К изучению химизма сульфидирования при шахтной плавке окисленных никелевых руд//Дис.. канд.техн.наук. М. — 1960. -158 с.
- Раимбеков Н.К. Взаимодействие компонентов сульфидов медного сырья с кислородом шлаковых расплавов применительно к плавке в жидкой ванне//Дис. канд.техн.наук. М. — 1984. — 118 с.
- Хестанов Т.Х. Фазовые равновесия в сульфидных никельсодержащих системах и взаимодействие сульфидных расплавов со шлаком применительно к плавке в жидкой ванне//Дис.. канд.техн.наук. М. — 1985. — 232 с.
- Ванюков A.B., Быстров В. П., Васкевич А. Д. и др. Плавка в жидкой ванне. М.: Металлургия, 1986. — 259 с.
- Малевский-Малевич A.A. Разработка теоретических основ нового процесса плавки окисленных никелевых руд в печи Ванюкова//Дис.. канд.техн.наук. М. — 1989. — 161 с.
- Рыжов O.A., Вигдорчик Е. М., Мосиондз К. И. и др. Новый процесс плавки окисленных никелевых руд в двухзонном агрегате/ЛДветные металлы. 1992.-№ 6.-С. 19−21.
- Ковган П.А., Волков В. А., Козырев В. В. и др. Экологически чистая технология бескоксовой плавки окисленных никелевых руд//Цветная металлургия, 1994.-№ 11−12.-С. 16−17.
- Гречко A.B., Ковган П. А., Калнин Е. И. Использование газообразных агентов для восстановления и сульфидирования расплавов в печи Ванюко-ва//Цветная металлургия, 1996. № 1. —С. 14−17.
- Грань Н.И., Онищин Б. П., Майзель Е. И. Электроплавка окисленных никелевых руд. М.: Металлургия, 1971. — 248 с.
- Шелудяков JT.H., Косьянов Э. А. Комплексная переработка шлаков цветной металлургии. Алма-Ата: Наука Каз.ССР. — 1990. — 168 с.
- Марков Б.Л. Методы продувки мартеновской ванны. М.: Металлургия, 1975.-280 с.
- Горбис З.Р. Прибор для измерения температуры твердых час-тиц//Теплоэнергетика. 1954. — № 11. — С. 48−50.
- Гельперин Н.И., Айнштейн В. Г., Кваша В. Б. Основы техники псевдоожижения. М.: Химия, 1967. 664 с.
- Ковган П.А., Староверова Г. В. Теплофизические свойства цинксо-держащих шлаков/ТЦветные металлы. 1988. — № 11. — С. 46−48.
- Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975. -378 с.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. 381 с.
- Кирпичев М.В., Михеев М. А. Моделирование тепловых устройств. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1936. 320 с.
- Эйгенсон Л.С. Моделирование. М.: Советская наука, 1952. 372 с.
- Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло- массообмена. М.: Высшая школа, 1974. 328 с.
- Волков П.М. Моделирование запыленных потоков и его практическое приложение//Теория подобия и моделирование: Сб. АН СССР. М., 1951. -С. 45−54.
- Семененко H.A., Троянкин Ю. В. Жидкопленочная сепарация шлакового уноса из отходящих газов металлургических печей/ЯДлаковый унос металлургических печей. М.: Металлургия, 1959. С. 113−150.
- Зверев Н.И. Моделирование движения полидисперсной пы-ли//Теплоэнергетика. 1957. — № 7. — С. 35−38.
- Патент № 2 064 516 РФ МКИ С 22 В 23/02 Способ переработки окисленных никелевых руд/Ковган П.А., Рогов П. А., Муфтахов A.C., Волков В. А. и др.
- Патент № 2 125 108 РФ МКИ С 22 В 23/02 Способ переработки окисленных никелевых руд/Ковган П.А., Тарасов A.B., Волков В. А. и др.