автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Кинетика изменения внутренней температуры зернистых материалов для оптимизации обжига известняков разного состава
Автореферат диссертации по теме "Кинетика изменения внутренней температуры зернистых материалов для оптимизации обжига известняков разного состава"
На правах рукописи
ЕВГРАФОВ АЛЕКСАНДР ВАЛЕНТИНОВИЧ
КИНЕТИКА ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКОВ РАЗНОГО СОСТАВА
Специальность: 05.23 05 «Строительные материалы и изделия»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
ои-э *—
Самара 2007
003160436
Работа выполнена в ГОУВПО "Самарский государственный архитектурно-строительный университет"
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Ведущая организация: НИИ Керамзит, г. Самара.
Защита состоится 01 ноября 2007 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д 212.213.01 в ГОУВПО "Самарский государственный архитектурно-строительный университет".
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО "Самарский государственный архитектурно-строительный университет".
Автореферат разослан « _» 2007 г.
Ученый секретарь
Дорошко Геннадий Павлович
Калашников Владимир Иванович
кандидат технических наук, доцент Рязанов Сергей Алексеевич
диссертационного совета доктор технических наук, профессор
Коренькова С Ф.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Производство строительной извести имеет сложности связанные с нестабильностью состава сырья. При обжиге известняка каждому из типов сырья соответствует свой оптимальный режим, для получения качественной продукции. Чтобы это учесть, необходимо знать, какие процессы происходят внутри обжигового пространства, с учетом состава, размеров слоя, и своевременно корректировать режим. Известный подход к учету изменчивости предполагает осуществление контроля состава, режима обжига, что требует выполнения химического и других видов анализа, их проводят до и после обжига. Такой эксперимент длителен по времени, его невозможно выполнить в процессе обжига, не дает информации о характере распределения и изменения свойств в объеме печного пространства. Универсальным параметром для контроля может выступать характер распределения внутренней температуры в слое сырья по стадиям и скоростям физико-химических процессов, структуре, пористости, влажности. Его преимущество - в возможности контроля внутренней температуры во время обжига, но для этого нужно обеспечить ее привязку к размеру слоя сырья, его химическому и гранулометрическому составу, времени и температуре обжига. Предварительные лабораторные исследования характера температурных распределений в образцах разных составов и размеров дают возможность судить о том, что должно происходить с материалом внутри обжиговой печи, и какой необходим режим. Эффективное регулирование позволит экономить энергоресурсы и выпускать продукцию высокого качества даже с использованием нестабильного сырья, рассчитав параметры обжига известняка для каждого из составов.
Цель и задачи: Целью работы является разработка метода исследования и определение характера температурных распределений в объеме зернистых материалов в связи с физико-химическими процессами обжига карбонатных пород при производстве извести. Поставленная цель достигается решением следующих задач:
- разработать установку для получения распределения температуры в объеме материалов;
- разработать метод экспериментального исследования распределения внутренней температуры в обжигаемом материале;
- исследовать влияние фракционного и химического состава материала, режима нагрева на характер кривых распределения внутренней температуры;
- разработать метод обработки экспериментальных данных для анализа и выявления закономерностей распределения внутренней температуры;
- исследовать основные свойства извести, полученной из сырья конкретных месторождений, и сопоставить с кривыми температурных распределений;
- определить порядок расчета параметров обжига известняка с целью получения извести заданного качества.
Научная новизна работы:
- экспериментально исследованы распределения температуры в зернистых смесях методом кинетики изменения внутренних температур;
- установлены экспериментальные зависимости кинетики изменения внутренней температуры в материале от внешней температуры, времени, размера слоя материала и получена возможность сканирования внутренней температуры по объему;
- установлены закономерности для распределения внутренней температуры в виде периодических зависимостей с интервалом 343 °С и их независимость от размера фракции, химического состава, времени;
- получены закономерности изменения стандартных свойств извести от внутренних температурных распределений в слое сырья при обжиге;
- доказана возможность контроля внутренних процессов и свойств материалов по измерениям внешних параметров и установленному соотношению Тв = /(Тн, т,8), где Тв, Тн -внутренняя и наружная температуры, г-время, ¿'-размер слоя сырья.
Практическое значение и реализация результатов работы:
- изготовлена опытная установка для измерения распределения температур внутри объема материалов, позволяющая сокра-
тить время лабораторного исследования;
- разработала методика определения внутренней температуры вещества для внешнего дискретного нагрева;
- получены кинетические кривые зернистых веществ и проб известняков различных месторождений;
- разработан экономичный, ускоренный метод анализа и компьютерной обработки экспериментальных данных для построения температурных распределений зернистых смесей смешанного состава;
- установлены зависимости «свойство-температура», «свойство-время», «свойство-размер», «свойство-состав» с целью регулирования режима и контроля качества во время обжига извести;
- проведен расчет параметров режима обжига известняков неоднородного состава и разработаны предложения по совершенствованию технологического контроля;
- рассмотрен вариант приложения разработанного метода для уточнения распределений температуры в ограждающих конструкциях по экспериментальным кривым при изменяющихся внешних параметрах.
На защиту выносятся:
- метод сканирования внутренних температур (СВТ) для получения внутренних температурных распределений в зернистых материалах;
- результаты экспериментального исследования температурных распределений зернистых веществ и материалов различного химического состава: 8Ю2, а-А12Оэ, М§0, СаО, Ре2Оэ ПЦ-500ДС) в диапазоне температур 20-1 ООО °С;
- метод математического и графического анализов и правила определения характеристических и технологических оптиму-мов на кинетических кривых;
- метод преобразования интервалов с применением температурного анализа для определения зависимостей распределения внутренней температуры по диапазонам внешних температур и проверки достоверности;
- результаты лабораторного исследования температурных кривых обжига образцов известняков;
- результаты расчета времени обжига сырья в производственной печи с целью получения высококачественной продукции (извести).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на четырех региональных и Всероссийских научно-технических конференциях в Самарском государственном архитектурно-строительном университете (Самара, 20032006 гг.), на восьмых академических чтениях отделения строительных наук РААСН (Самара, 2004 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе две в журналах рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включает в себя 155 страниц, 68 рисунков, 10 таблиц и приложение.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В обзоре литературных источников проведен анализ работ по свойствам известняков, области применения и особенности реакций декарбонизации. Влияние на качество продукции могут оказывать множество факторов Это наличие примесей и нестабильность состава, плотность породы и гранулометрический состав, температура и время обжига, наличие недожога и пережога. Рассмотрены условия оптимизации параметров обжига и возможности их регулирования. Современные разработки направлены на создание равномерных температурных полей по сечению печи с помощью технических усовершенствований, например, газовых горелок, конструкций печей, введения систем автоматического контроля. Но для создания равномерного обжига нельзя не учитывать факторы распределения температуры и скорости химических реакций в слое сырья с привязкой к параметрам: температура, размер, время. Такие измерения необходимо проводить в лабораториях заводов при смене химического и гранулометрического составов, плотности, влажности сырья и др. Данные для корректирования режимов обжига можно рассчитывать, используя методы совмещения кривых извести разных составов и переходные поправочные коэффициенты
Существуют три направления по методам исследования внутренней температуры и ее распределений. Первое - термодинамика, связано с изучением явлений равновесных состояний. Второе-тепломассообмен, предлагает методы, позволяющие найти скорости переноса энергии. Третье - материаловедение, связано с методами физико-химического анализа, имеющими прикладное значение. За основу выбран материаловедческий метод изотермического дискретного сканирования (ИДС) и использован для внутренних температурных распределений. Выбор метода ИДС в исследовании обусловлен тем, что с его помощью можно получить внутренние распределения любой характеристики свойства материала, независимо от сложности строения вещества. Это обеспечивается введением двух особенностей. Первая заключается в том, что режим нагрева имеет столбчатый вид (рисунок 2) с резким подъемом и таким же снижением температуры, которая постоянна в одном опыте, но различна в серии, вторая - для каждого измерения брали новый образец, чтобы исключить тепловое влияние предыдущих нагревов. Это позволяет резко повысить точность определения характеристических температур веществ и материалов и использовать для материалов сложного строения и состава. Масса и время выдержки в серии измерений постоянны. По методу ИДС диаграммы состоят из независимых дискретных точек, что исключает взаимовлияние. Г.П. Дорошко установлено, что зависимости плотности от внешней температуры при нагреве изменяются по периодическому закону через 343°С, который не зависит от времени выдержки, а только от температуры. Периодичность определена относительно стационарных температур (Т*) 171,5; 514,5; 857,5; 1200,5; 1543,5 °С на примере многих веществ и материалов, что позволило Г.П. Дорошко сформулировать теорию температурного анализа (ЪиА). Для построения кинетических кривых ЪиА дает следующие положения: «Полученные линии плотности фаз рассматриваются в качестве одной из исходных графических форм моносистем для построения диаграмм многокомпонентных систем и основы расчетных методик проектирования смесей сложного состава. Плотность связывает массу и объем, зави-
сит от температуры и, если представить ее в виде динамики структур модификаций, будет соответствовать функции состояния вещества. В таком случае химизм процесса соответствует методике совмещения диаграмм плотности простых веществ (элементов, компонентов) при выяснении механизма образования сложного вещества из данных простых». Поэтому этот подход рассматривается как основной для решения задач по теме исследования.
В качестве рабочей гипотезы исследования выдвинуто наличие периодического вида зависимостей изменения температуры материалов относительно подъема температуры среды, проявляющегося при передаче тепла в серии измерений, что позволит систематизировать и упростить обработку экспериментальных данных.
Для получения кривых распределения температуры в слое сырья, в целом необходимы данные о распределениях как в зернистых материалах, так и в отдельных зернах. Поэтому для проведения исследования была отобрана группа веществ: речной песок сокского карьера (8Ю2) и фракции гравия рассеянные на стандартном наборе сит, технически чистые оксиды - СаО, Ре2Оэ, а -А12Оэ, вяжущее - портландцемент ПЦ-500ДО, горные породы - известняки различных месторождений (п. Богатырь Самарской области, Белебей и Бижбурляк республики Башкортостан). Простые вещества выбраны так, чтобы из них образовать сложные, например, цемент. Исследование отдельных фракций гравия, смеси песка и образцов известняка разного размера позволит оценить влияние размера зерен на характер распределения температуры в объеме.
Разработанный метод исследования представляет собой совмещение двух методик—теплотехнической и материаловедчес-кой, использовавшейся при испытании сырья для производства обжиговых материалов. Разработана установка для изотермического дискретного нагрева (рисунок 1). Она представляет собой станину 1 с вертикально передвижным столиком 2 и установленной через утеплитель 3 печи 5 загрузочным отверстием вниз. Такое положение выбрано для обеспечения стабильности температуры
нагревателя и соблюдения режима ИДС. Передвижной столик обеспечил быстрое введение и извлечение образца 4 в печь, что составляет 2-3 секунды. Для измерения внутренней температуры использован термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9210 с термопарами ТТЦ 07П-600, ТТЦ 06-1300. Температура в нагревателе задавалась регулировкой мощности муфеля и корректировалась изменением напряжения автотрансформатором АОМН-40-220-75УЧ. Перед экспериментом муфельная печь разогревалась до заданной температуры при постоянной мощности, которая не менялась во время эксперимента Установка позволяет получать непрерывные кривые нагрева-охлаждения, что может быть использовано в анализе тепловой инерции материалов.
На измеритель
Рисунок 1 - Схема установки
600 1
—внутренняя
температура --внешняяя
о 500 -
О
й 400
® 400 я 300
а
<и
| 200 -Р
к 100 --2
3
8
13
18
время, мин
Рисунок 2 - Вид кинетической кривой нагрева-охлаждения с привязкой к внешнему воздействию
m
-,—1 S1O2 0-0,14 mm
-2 Sl02 0,14-0,315 мм —3 S1O2 0,315-ю,63 мм -4 S1O2 0,63-1,25 мм —5 Si02 1,25-5 мм —6 SjC>2 рядовой ■ — 7 Вольский песок
0 171,5
внешняя температура,
343
Рисунок 3 - Сходимость зависимостей максимальных
значений внутренней температуры кинетических кривых 8Ю2 в зависимости от фракционного состава
В соответствии с теорией ТмА измерения проводились в областях стационарных температур. Они служили ориентиром при анализе экспериментальных зависимостей в диапазоне температур. Для ближайшей Тз,.2=171,50С построены кинетические кривые речного песка стандартных фракций гравия при температурах 65, 100, 170, 240, 310 °С. Пример кривой с привязкой к внешнему режиму показан на рисунке 2. Экспериментальные данные введены в программу Microsoft® Excel, где построены графики зависимостей. Предварительная обработка проведена по максимальным значениям внутренней температуры, которая наглядно показала, что распределения температуры в этом случае не зависят от фракционного состава (рисунок 3). Поэтому эксперимент был продолжен в следующих диапазонах для Si02 фракций: 0-0,14 и 1,25-5 мм в области стационарных температур 171,5; 514,5; 854,5 °С. Общий набор кинетических кривых Si02 фракции с размером зерен 0-0,14 мм показан на рисунке 4.
Для установления влияния химического состава на температурные распределения такие измерения продолжены для хими-
V 857,5
га о. <и
686
о: к I I ф
а. £
514,5 343 171,5
50
время, мин
—960°с
—930°с -822х —770°с
— 662° с —590° с
— 520'с
— 450° с —380°с -310°с -275° -240°
205° -170° -135° -100°с
— 65° с
°с °с
°с °с
Рисунок 4 - Кинетические кривые БЮ2 фракции 0~ 14 мм при разных температурах нагрева
чески чистых порошков оксидов: СаО, Ре203, а -А1203 и портландцемента ПЦ-500ДО. Серия кинетических кривых представляет собой множество точек, с которым сложно работать и трудно их анализировать, поэтому дальнейшая работа проведена по нахождению дополнительных экстремумов кинетической кривой. Кинетическая кривая была разбита пятью точками на шесть участков
Рисунок 5 - Разбивка кинетической кривой характеристическими точками
(рисунок 5). Полученные участки соответствуют коэффициентам теплоотдачи и теплопроводности. Для определения экстремумов кинетическая кривая была рассмотрена в комплексе со вспомогательными кривыми первых и вторых производных йТ/йх. Производные были получены взятием четных и нечетных значений, что получило название «чет-нечет». Использование этой методики позволило уменьшить биения на кривой, значения точек кинетической кривой совпадают со значениями на кривых производных, которые получились монотонными с ярко выраженными экстремумами. Разработаны единые правила определения экспериментальных значений точек для получения окончательного вида зависимостей. Все экстремумы разделены на две группы: характеристические, описывающие кинетику процесса нагрева-охлаждения, присущие всем материалам, и технологические оптимумы, характеризующие физико-химические преобразования в веществе.
Рисунок 6 — Зависимости разностей температур материалов
Измерения до полного охлаждения проведены дополнительно для уточнения характера кривой, вид шторой функционально подобен закону излучения Планка Это подтверждает предположение о том, что распределение температуры в массиве материала происходит по типу бегущей волны. Анализ серии кинетических кривых позволяет устанавливать процессы связанные с
<
О
SiC?2 1.25-5 мм
О 171,5 343 514,5 686 857,5 внешняя температура, °С
физико-химическими преобразованиями и судить о их распределении в объеме материала, тем самым связывать данные термического анализа и теплотехники. Это позволяет использовать кривые температурных распределений для анализа фазовых превращений, построения функций состояния, градиента температуры, его изменения во времени и объеме. Например, пики на кривых 8Ю2 соответствуют температурам полиморфных превращений
а -кварц (тригональный 32) при 573 °С переходит в (3 -кварц (гексагональный 622); при 870 °С - в тридимит (гексагональный). Одинаковость графиков 8Ю2 фракций 1,25-5 и 0-0,14 мм (рисунок 6) показывает, что при расчете распределения температуры в слое сырья гранулометрический состав учитывать не обязательно, если пористость зернистых материалов или отличается не значительно.
° 0-1-------
О 171,5 343 514,5 686 857 5 1029 внешняя температура, °С
Рисунок 7 - Зависимость времени наступления Т
ж
для разных материалов
Рисунок 8 - Вариант построения поверхности внутренней температуры
Анализ кинетических кривых проведен, чтобы обосновать применение теории ТмА и установить закономерности для распределений температуры, как и для плотности. Последовательность анализа кривых ТмА разрабатывалась для случая, когда внутренняя температура зависит от таких параметров как наружная температура, время нагрева и размера образца Тв = /(Тн, Т, £>). Наличие периодичности зависимостей для значений внутренней температуры всех характеристических точек от внешней температуры на разных стадиях нагрева доказывает, что параметр времени не влияет на положение стационарных температур. Для определения общего характера температурных распределений в материале разработан метод преобразования интервалов, в том числе первичной функции в соответствии с правилами ТжА. С помощью данного метода последовательно уточняется положение точек зависимостей от стационарных температур к интервалам, от интервалов к стационарным температурам для получения достоверных зависимостей.
т,8-соШ т
ТВ,ТН = соШ
Тн Тн 5
Рисунок 9 - Варианты зависимостей по методу СВТ и ТмА
Для каждой стационарной внутренней температуры проведена проверка по всем испытуемым материалам, они нанесены на одну диаграмму (рисунок 7). Точки зависимостей расположены с допустимой погрешностью на линиях, которые имеют вид гипербол, ограниченных внешними стационарными температурами (Т ) и началом отсчета. Это очень наглядно доказывает независимость стационарных температур от химического состава вещества, т.е. правомерность применения ТмА для темы исследований. Серия кинетических кривых, построенная в осях Тн - т - Тв, представляет собой поверхность внут-
ренней температуры (рисунок 8). Постоянство размера пробы и времени выдержки связывает эти две координаты, что дает возможность судить о распределении температуры в объеме по измерениям в одной точке. Такой ввд позволяет проверять достоверность положения точек кривых, рассчитывать промежуточные значения, получать температур-но-временные зависимости.
Таким образом, способ получения внутренних температурных распределений представляет собой метод экспериментального исследования СВТ в сочетании с обработкой по теории ЪиА и является универсальным для широкого применения в расчетах технологии обжига и тепловой эксплуатации ограждающих конструкций. Достоверность результатов достигается дискретным измерением и комплексным анализом зависимостей в виде ансамблей значений. Использование цифровых параметров эксперимента позволяет решать прямые задачи теплообмена и моделировать процессы обжига на основе лабораторного эксперимента. Принятие константами двух величин позволяет получать разные виды зависимостей. Постоянство параметров размера и времени выдержки позволяет строить зависимости по значениям внутренних и внешних температур (рисунок 9 а), идентичность значений внутренней температуры и размера - зависимости времени и внешней температуры (рисунок 9 б). Если образцы разного размера обжигают до одинаковых значений внутренних температур, то получают зависимости размер-время (рисунок 9 в).
Экспериментальное исследование обжига известняка по методу СВТ проведено с целью введения лабораторного контроля нестабиль-нош состава сырья и расчета параметров для регулирования обжигом. В этом случае известняковое сырье различается по форме зерна, составу, плотности и фракции. Эти факторы сложно учесть в эксперименте, но легко представить в виде кинетических кривых распределения внутренней температуры как отдельные графики. Весь эксперимент по построению обжиговых кривых известняка состоял из нескольких стадий для решения отдельных практических задач. Каждая стадия занимала определенный диапазон температур, необходимый для оптимизации. При измерении фиксировалась потеря массы каждого обожженного зерна. Проведены следующие измерения:
1. Кривых обжига трех типов известняка месторождения п. Богатырь при разных технологических параметрах (температуры и времени) для выявления отличий между составами.
2. Кривых обжига трех размеров зерен месторождения п. Богатырь в диапазоне обжиговых температур для получения зависимости скорости распределения температуры от размера слоя сырья и привязки к технологическим параметрам производственной печи. В дальнейшем, для определения функциональной зависимости, диапазон температур был расширен от 200 до 950 °С.
3. Кривых обжига трех месторождений для сравнения отличий в кривых обжига и получения соответствующих этим обжигам свойств: активности, времени и температуры гашения, количества не погасившихся зерен с диапазоном температур от 500 до 1100 °С.
1029
О
10 20 30 40 50 60 70 время мин
Рисунок 10 - Выбор характеристических точек по кривым обжига зерен известняка разного размера
-•-910 °С
у = 2,7584х-5,8069
0 -I-«i ~"л . ~
О 5 10 15 20 25
размер слоя, мм
Рисунок 11 - Зависимость параметров времени характеристических точек от размера слоя известняка
Для расчета технологического времени обжига сырья переменного состава использованы кривые температурных распределений для зерен разного размера, одинакового состава, при температуре обжига 950 °С. Такие кривые легко обрабатываются, если построить зависимости времени наступления температуры характеристических точек от размера слоя сырья (рисунок 10). Установлено, что такие зависимости для соответствующих характеристических точек имеют вид ломаных кривых, которые выравниваются при взятии значений стационарных температур. Определены уравнения линейной аппроксимации с погрешностью К2=0,9965 (рисунок 11). По уравнениям рассчитаны значения времени для размера слоя сырья в производственной печи и построена моделируемая кривая для данного вида сырья и размеров печи. Набор таких кривых для всех видов сырья показывает параметры области регулирования. Используя эквивалентную длину печи, выполнена разбивка на зоны обжига с учетом равномерного прогрева и скоростей реакций. Корректировкой температур по высоте и времени обжига добивались оптимального температурного режима при смене состава сырья.
о 10 20 30 40
время, мин
Рисунок 12 - Кривые обжига известняка по месторождениям при 1000 °С
100 90 + 80 -• ^ 70 -I-¡5 60
о
§ 50 § 40 та 30 20 10 0
— 1- Бижбурляк -"-2 - Богатырь - Бепебей
857,5 „ 1029
температура обжига, "С
Рисунок 13 - Зависимости активности извести от температуры обжига по месторождениям
686
857,5 1029
температура обжига, °С
Рисунок 14 - Зависимости потери массы известняка от температуры обжига по месторождениям
Богатырь
-1090 ЙС -1000 "С -Э20°С -810 °С
3 4 5 6 время мин
Рисунок 15 - Кривые температуры гашения зерен извести месторождения Богатырь в зависимости от температуры обжига
По кривым обжига трех месторождений п. Богатырь, Белебей и Бижбурляк (рисунок 12) получены значения основных свойств, которые были определены по ГОСТ 22688-77 «Известь строительная. Методы испытаний» через сутки после обжига, потеря массы определялась сразу после обжига (рисунки 13-15). Анализ такого комплекса кривых позволяет получать оптимальные режимы времени, температуры и контролировать качество извести в процессе обжига, сопоставив параметры температуры и времени со свойствами. Характерной зависимостью свойств являются данные по месторождению Богатырь показанные на рисунке 13. При температуре 1090 °С происходит снижение активности и температуры гашения, повышение количества не пога-сившихся зерен, а значит, качество извести снижается. Для этого случая оптимальными будут параметры размера, времени при температуре 1000 °С. Зависимости, построенные в лабораторных условиях, позволяют исключить проведение сложного химического анализа, а о составе судить по наработанной базе кривых. Цифровые данные кривых обжига в виде эталонных кривых полезны при использовании компьютерного контроля и регулирования режима печи.
Экономическая эффективность использования способа получения внутренних температурных распределений - в сокращении времени экспериментального исследования. Для получения одной точки на кривой обжига керамики необходимо 34 часа, по разработанному методу - 1 час. Использование лабораторного контроля состава сырья в сочетании с регулированием по зонам и температурам обжига позволяет повысить количество выхода качественной извести и экономить энергоресурсы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Разработана установка, обеспечивающая измерение внутренней температуры от внешнего дискретного воздействия внешней температуры. Серия измерений температуры в центре образца материала дает возможность сканирования температурных изменений в объеме и времени.
2. Разработан метод СВТ для измерения внутренней температуры веществ и материалов в твердом и сыпучем состоянии, ее изменения в объеме, времени и температуры среды. Метод позволяет по
кинетическим кривым изменения внутренней температуры учитывать протекание физико-химических процессы в материале.
3. Показано, что в результате исключения предварительного подогрева образцов достоверность экспериментальных данных повышается.
4. Экспериментально получены зависимости температурных распределений в технически чистых оксидах: 8Ю2, а-А1203, М^О, СаО, Ре203, вяжущем: ПЦ-500ДС) в диапазоне температур 65 - 965 °С. Множество значений распределения внутренней температуры при объемном построении имеют вид поверхности, каждая точка которой имеет параметры внешней и внутренней температуры, времени и координату по размеру слоя сырья. Обработку следует проводить по значениям экстремумов, которые разделены на две группы: характеристические и технологические. Установлено, что экстремумы определяются по вспомогательным кривым первых и вторых производных с1ТМг. Доказано, что зависимости температуры вещества от температуры среды могут быть использованы для анализа фазовых превращений с учетом их распределения в объеме образца. На примере песка стандартных фракций гравия установлено, что для температурных распределений в данном диапазоне гранулометрическим составом можно пренебречь, если пористости их существенно не отличаются.
5. Доказано, что зависимости внутренней температуры веществ и материалов от внешней имеют периодический вид относительно внешних стационарных температур независимо от фракционного, химического составов и времени выдержки, а только от температуры среды (энергетики). Это наглядно подтверждают диаграммы времени достижения внутренней стационарной температуры (Т ) от внешней температуры. Такой подход позволяет упростить и систематизировать обработку множества значений в диапазоне температур.
6. Сформулирован метод преобразования интервалов для нахождения функциональных зависимостей в диапазоне температур, по которому строят зависимости всех параметров соответствующих точек от температуры, и делается комплексный анализ с использованием свойств температурного анализа.
7. Установлено, что регулирование параметров обжига известняков смешанного состава можно производить по кривым распределения внутренней температуры.
8. Экспериментально исследованы кривые обжига известняка по составам месторождений п. Богатырь Самарской области, Белебей и Бижбурляк республики Башкортостан. Параллельно проведены стандартные испытания по определению свойств обожженных образцов извести. На основе экспериментальных данных построены диаграммы для заданных составов «состав-свойство», «температура-свойство», «время-свойство», «размер-свойство», позволяющие использовать их для оптимизации режимов и контроля качества в процессе обжига.
9. Сформулирован технологический метод расчета температуры, времени обжига известняка переменного состава по экспериментальным кривым температурных распределений и коэффициентов привязки к промышленным параметрам с помощью зависимости размер слоя-время обжига
10. Предложено приложение метода СВТ для уточнения характера распределения температуры в ограждающих конструкциях при нестационарном режиме по экспериментальным кривым.
11. Результаты исследования известняков использованы для регулирования параметров обжига и лабораторного контроля сырья переменного состава на предприятии ОАО «Жигулевские стройматериалы» Самарской области.
Основные положения диссертации опубликованы:
- в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:
1. Евграфов, A.B. Совершенствование технологии обжига известняков смешанного состава по методу цифровых ИДС / A.B. Евграфов, Г.П. Дорошко // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2006. - №2 - С. 66-68.
2. Евграфов, AB. Особенности исследования кинетики теплотехнических свойств материалов методом «ИДС» / АБ. Евграфов, ГЛ. Дорошко // Огнеупоры и техническая керамика -2006 - №8. - С. 41 -45.
- в других изданиях:
3. Евграфов, A.B. Предпосылки расчета теплотехнических
свойств материалов по диаграммам ИДС плотности веществ / A.B. Евграфов // Материалы 60-й Юбилейной региональной НТК Сам-ГАСА за 2002 г. Часть 1 / под редакцией Н.Г. Чумаченко. - Самара, 2003.-С. 115-119.
4. Евграфов, A.B. Приложение ТмА для исследования температурных распределений в образцах с нарушением сплошности вещества/ A.B. Евграфов //Труды секции «Строительство» РИА. -М., 2003. - Вып. 4. Ч 2. - С. 68-73.
5. Дорошко, Г.П. К вопросу методики определения стационарных температур / Г.П. Дорошко, A.B. Евграфов // Труды секции «Строительство» РИА. - М., 2004. Вып. 5. Ч 2. - С. 106-115.
6. Дорошко, Г.П. Определение стационарных температур преобразованием переменных / Г.П. Дорошко, A.B. Евграфов // Материалы 61-й региональной НТК СамГАСА за 2003 г. Ч 1 / под редакцией Н.Г. Чумаченко. - Самара, 2004. - С. 179-181.
7. Евграфов, A.B. Метод определения теплотехнических характеристик материалов для расчета ограждающих конструкций / A.B. Евграфов //Восьмые академические чтения отделения строительных наук РААСН. - Самара, 2004. - С. 162-165.
8. Евграфов, A.B. Выбор основного параметра обработки «кинетических кривых» для расчета тепловых свойств материалов / A.B. Евграфов // Материалы 62-й Всероссийской НТК за 2004 г. Часть 1 / под редакцией Н.Г. Чумаченко - Самара, 2005. - С. 259.
9. Евграфов, A.B. Определение характеристических точек кинетических кривых для расчета тепловых свойств материалов / A.B. Евграфов // Труды секции «Строительство» РИА. -М., 2005. -Вып. 6.-С. 163-164.
10. Евграфов, A.B. Метод преобразования интервалов к оценке достоверности описания процессов в материалах при обжиге и тепловой эксплуатации / A.B. Евграфов // Материалы 63-й Всероссийской НТК СамГАСУ за 2005 г. Часть 1 / под редакцией Н.Г. Чумаченко. - Самара, 2006. - С. 121-122.
11. Евграфов, А В. Основные положения метода преобразования интервалов к анализу кривых обжига материалов / A.B. Евграфов / /Труды секции «Строительство» РИА. -М., 2006. -Вып. 7. - С. 80-82
Подписано в печать 27.09.2007г Форамт 60X84/1/16 Бумага офсетная Печать оперативная. Уч-изд л 1,0 Усл. печ 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 1249
Отпечатано с оригинала заказчика в типографии «Самарский Центр полиграфии-М», г Самара, ул Галактионовская, 79, тел • 991-23-79.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Евграфов, Александр Валентинович
Введение.
Глава I Состояние вопроса по обжигу известняков смешанного состава
§ 1.1 Условия реакции декарбонизации известняков, влияние режимов обжига и составов.
§ 1.2 Методы исследования обменных процессов при нагреве материалов.
§ 1.3 Физико-химические и материаловедческие аспекты исследования свойств материалов сложного состава.
§1.4 Обоснование рабочей гипотезы.
Глава II Определение исходных характеристик материалов исследования
§ 2.1 Свойства пород известняка по месторождениям.
§ 2.2 Определение параметров варьирования обжига известняка разного состава.
§ 2.3 Выбор зернистых материалов для исследования.
Глава III Разработка метода сканирования внутренней температуры для исследования зернистых смесей.
§3.1 Устройство для изотермического дискретного сканирования внутренней температуры.
§ 3.2. Способ построения кинетических кривых, оценка точности.
§ 3.3 Особенности экспериментальных кривых для фракций волжского песка.
§ 3.4 Зависимости температурных распределений БЮг фракций 1,25+5, 0+0,14 мм, а-А1203,
§0, СаО, Ре203, цемента в диапазоне температур 65+930°С.
Глава IV Анализ кинетических кривых по правилам температурного анализа Тл* А.
§4.1 Определение основных характеристик и параметров кинетических кривых.
§ 4.2 Разработка правил определения характеристических точек.
§ 4.3 Оценка точности значений экстремумов.
§ 4.4 Этапы преобразования интервалов по ТмА для определения характера распределения температуры в материале.
§ 4.5 Свойства кинетических кривых в связи со стационарностью значений внутренней температуры.
Глава V Определение параметров обжига известняков смешанного состава по методу СВТ.
§ 5.1 Экспериментальные кривые обжига известняка.
§ 5.2 Расчет времени обжига по экспериментальным кривым.
§ 5.3 Особенности кривых обжига в зависимости от состава месторождений и температурного режима.
§ 5.4 Общие свойства кинетических кривых обжига известняка.
§ 5.5 Другие вопросы применения метода СВТ.
Введение 2007 год, диссертация по строительству, Евграфов, Александр Валентинович
Производство строительной извести имеет сложности связанные с нестабильностью состава сырья. При обжиге известняка каждому из типов сырья соответствует свой оптимальный режим, для получения качественной продукции. Чтобы это учесть, необходимо знать, какие процессы происходят внутри обжигового пространства, с учетом состава, размеров слоя, и своевременно корректировать режим. Известный подход к учету изменчивости предполагает осуществление контроля состава, режима обжига, что требует выполнения химического и других видов анализа, их проводят до и после обжига. Такой эксперимент длителен по времени, его невозможно выполнить в процессе обжига, не дает информации о характере распределения и изменения свойств в объеме печного пространства. Универсальным параметром для контроля может выступать характер распределения внутренней температуры в слое сырья по стадиям и скоростям физико-химических процессов, структуре, пористости, влажности сырья. Его преимущество - в возможности контроля внутренней температуры во время обжига, но для этого нужно обеспечить ее привязку к размеру слоя сырья, его химическому и гранулометрическому составу, времени и температуре обжига. Предварительные лабораторные исследования характера температурных распределений в образцах разных составов и размеров дают возможность судить о том, что должно происходить с материалом внутри обжиговой печи, и какой необходим режим. Эффективное регулирование позволит экономить энергоресурсы и выпускать продукцию более высокого качества при использовании недостаточно стабильного сырья, рассчитав параметры обжига известняка для каждого из составов.
По способу получения данных о внутренних распределениях для тепловых режимов, в том числе и температуры, сложилось три направления исследования. Первое связано с работами A.B. Лыкова в области теплофизики, Г.М. Кондратьева в теории регулярного режима, В.А. Осиповой в измерении тепловых коэффициентов: теплоемкости, теплового расширения, теплопроводности [1-3]. Для оценки внутренних распределений исследования тепловых коэффициентов, а не температуры часто ведут к тому, что градиент в эксперименте задается количеством термопар, тем самым пропускаются характерно важные участки отклика процесса. Параметры лабораторного эксперимента часто отличаются от условий эксплуатации наличием предварительного подогрева для выхода на температуру.
Второй подход включает в себя два аспекта получения данных о физико-химических преобразованиях в материалах при нагреве. Первый - это исследования тепловых эффектов при программном воздействии температуры Л.Г. Брега, В.П. Егунова и др. в термическом анализе (ТА) [4]. Метод позволяет судить о составе образцов материала и происходящих процессах по измерениям внутренней температуры при нагреве, но так как исследование проводят в основном на образцах малого размера, то по ним нельзя судить о распределениях в большом объеме. В связи с линейностью нагрева не учитывается влияние предыдущих значений на последующие. Материаловедческий аспект связан с исследованиями Г.П. Дорошко по методу изотермического дискретного сканирования (ИДС) времени вспучивания гранул керамзитового гравия разного состава и размера. Особенность подхода в том, что режим нагрева имеет столбчатый вид, который постоянен в одном опыте, но различен в серии, для каждого измерения брали новый образец, чтобы исключить тепловое влияние предыдущих нагревов. Это позволяет резко повысить точность измерения характеристических температур веществ материалов, использовать цифровые параметры эксперимента для материалов сложного строения и состава, сократить время проведения эксперимента. Распределение получают в виде развертки значений плотности по диапазону температур с параметрами состав-размер-время и обрабатывают как ансамбли значений. Установленные закономерности для плотности в диапазоне температур сформулированы в виде температурного анализа (Тл/А), позволяющего совмещать данные о вспучивании гранул разного размера и состава, производить обжиг полифракционных смесей [5].
Третье направление определяется введением в зависимость изменения внутренних распределений параметра времени. Ф.М. Камья изучены временные зависимости температуры в виде хронологических термограмм [6], Е.Р. Голубовским, И.Л. Светловым - температурно-временные зависимости прочности кристаллов [7], С.Н. Журковым построены зависимости прочности от времени и сформулирован термофлуктуационный механизм разрыва под нагрузкой [8].
Разработка метода сканирования внутренней температуры (СВТ), получение данных о внутренних распределениях для разных по составу материалов их сопоставление со стандартными свойствами при обжиге известняков требуют экспериментального исследования. По результатам измерения температуры будет известно, как она изменяется в одной точке объема во времени. Использование пошагового сканирующего измерения позволит судить о ее изменении в объеме. Исследование свойств в соответствии со значениями внутренней температуры позволит прослеживать изменение качества по легко измеряемым параметрам времени и температуры в процессе обжига. Подходы ТмА упростят обработку экспериментальных данных и позволят совмещать данные по разным составам для совместного обжига. Использование ТмА и ИДС возможно в том случае, если для внутренней температуры и тепловых потоков будут найдены те же закономерности распределения, как и для плотности.
В качестве рабочей гипотезы исследования выдвинуто наличие периодического вида зависимостей изменения температуры материалов относительно подъема температуры среды, проявляющегося при передаче тепла в серии измерений, что позволит систематизировать и упростить обработку экспериментальных данных.
Цель и задачи:
Целью работы является разработка метода исследования и определение характера температурных распределений в объеме зернистых материалов в связи с физико-химическими процессами обжига карбонатных пород при производстве извести.
Поставленная цель достигается решением следующих задач:
- разработать установку для получения распределения температуры в объеме материалов;
- разработать метод экспериментального исследования распределения внутренней температуры в обжигаемом материале;
- исследовать влияние фракционного и химического состава материала, режима нагрева на характер кривых распределения внутренней температуры;
- разработать метод обработки экспериментальных данных для анализа и выявления закономерностей распределения внутренней температуры;
- исследовать основные свойства извести, полученной из сырья конкретных месторождений, и сопоставить с кривыми температурных распределений;
- определить порядок расчета параметров обжига известняка с целью получения извести заданного качества.
Научная новизна работы:
- экспериментально исследованы распределения температуры в зернистых смесях методом кинетики изменения внутренних температур;
- установлены экспериментальные зависимости кинетики изменения внутренней температуры в материале от внешней температуры, времени, размера слоя материала и получена возможность сканирования внутренней температуры по объему;
- установлены закономерности для распределения внутренней температуры в виде периодических зависимостей с интервалом 343 °С и их независимость от размера фракции, химического состава, времени;
- получены закономерности изменения стандартных свойств извести от внутренних температурных распределений в слое сырья при обжиге;
- доказана возможность контроля внутренних процессов и свойств материалов по измерениям внешних параметров и установленному соотношению Тв = /(Тн,т,8), где Тв, Тн - внутренняя и наружная температуры, т- время, 8размер слоя сырья.
Практическое значение и реализация результатов работы:
- изготовлена опытная установка для измерения распределения температур внутри объема материалов, позволяющая сократить время лабораторного исследования;
- разработана методика определения внутренней температуры вещества для внешнего дискретного нагрева;
- получены кинетические кривые зернистых веществ и проб известняков различных месторождений;
- разработан экономичный, ускоренный метод анализа и компьютерной обработки экспериментальных данных для построения температурных распределений зернистых смесей смешанного состава;
- установлены зависимости «свойство-температура», «свойство-время», «свойство-размер», «свойство-состав» с целью регулирования режима и контроля качества во время обжига извести;
- проведен расчет параметров режима обжига известняков неоднородного состава и разработаны предложения по совершенствованию технологического контроля;
- рассмотрен вариант приложения разработанного метода для уточнения распределений температуры в ограждающих конструкциях по экспериментальным кривым при изменяющихся внешних параметрах.
На защиту выносятся:
- метод сканирования внутренних температур (СВТ) для получения внутренних температурных распределений в зернистых материалах;
- результаты экспериментального исследования температурных распределений зернистых веществ и материалов различного химического состава: 8Ю2, а-А120з, М£0, СаО, Ре203, ПЦ-500Д0 в диапазоне температур 20-1000 °С;
- метод математического и графического анализов и правила определения характеристических и технологических оптимумов на кинетических кривых;
- метод преобразования интервалов с применением температурного анализа для определения зависимостей распределения внутренней температуры по диапазонам внешних температур и проверки достоверности;
- результаты лабораторного исследования температурных кривых обжига образцов известняков;
- результаты расчета времени обжига сырья в производственной печи с целью получения высококачественной продукции (извести).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на четырех региональных и Всероссийских научно-технических конференциях в Самарском государственном архитектурно-строительном университете (Самара, 2003-2006 гг.), на восьмых академических чтениях отделения строительных наук РААСН (Самара, 2004 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе две в журналах рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включает в себя 155 страниц, 68 рисунков, 10 таблиц и приложение.
Заключение диссертация на тему "Кинетика изменения внутренней температуры зернистых материалов для оптимизации обжига известняков разного состава"
1 ¡.Результаты исследования известняков использованы для регулирования параметров обжига и лабораторного контроля сырья переменного состава на предприятии ОАО «Жигулевские стройматериалы» Самарской области.
Библиография Евграфов, Александр Валентинович, диссертация по теме Строительные материалы и изделия
1. Лыков, A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967.
2. Дульнев, Г.Н. Обобщенная теория регулярного режима / Г.Н. Дульнев, Г.М. Кондратьев // Изв. АН СССР. ОТН. 1956. - № 7. - С. 71-86.
3. Осипова, В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена: учеб. пособие для вузов / В.А. Осипова. 3-е изд., перераб. и доп. - М., 1979. -320 е.: ил.
4. Егунов, В.П. Введение в термический анализ / В.П. Егунов. Самара, 1996. -270 с.
5. Дорошко, Г.П. Основные свойства диаграмм ИДС плотности / Г.П. Дорошко // Известия вузов. Строительство. 2000. - № 1. - С. 39 - 45.
6. Камья, Ф.М. Импульсная теория теплопроводности / Ф.М. Камья / пер. с франц.; под ред. A.B. Лыкова М.: Энергия, 1972.
7. Голубовский, Е.Р. Температурно-временная зависимость анизотропии характеристик длительной прочности монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов / Е.Р. Голубовский, И.Л. Светлов // Проблемы прочности. 2002. - №2.
8. Журков, С.Н. Физические основы прочности. Наука и человечество / С.Н. Журков.-М.: Знание, 1972.-С. 177- 193.9. http://www.izvest.ru10. http://www.rosizvest.ru11. http://www.spss.ru12. http://www.izvestka.ru13. http://www.sibindustry.ru
9. Бутт, Ю.М. Технология цемента и других вяжущих материалов: учебник для техникумов. Изд.5-е, перераб. и доп. / Ю.М. Бутт. М.: Стройиздат, 1976. с. 407.
10. Виноградов, Б.Н., Петрография цемента и бетонов / Б.Н.Виноградов, З.М Ларионова. М.: Стройиздат, 1974.
11. Глинка, Н.Л. Общая химия. Изд. 18-е, испр. / Н.Л. Глинка. Л.: «Химия»,1976.
12. Рыбьев, И.А. Строительное материаловедение: учеб. пособие для строит, спец.вузов / И.А. Рыбьев 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2004. - 701 е.: ил.
13. Брусиловский, Г.В. Производство извести / Г.В. Брусиловский. М.: Госхимиздат, 1954.
14. Кузнецова, Т.В. Физическая химия вяжущих минералов: учебник для хим.-технол. спец. вузов / Т.В. Кузнецова, И.В. Кудряшов, В.В. Тимашев. M.: Высш. шк., 1989. - 384 е.: ил.20. http://techinservice.com.ua
15. Строительные материалы: справочник / A.C. Болдырев, П.П.Золотов, А.Н. Люсов и др.; под ред. A.C. Болдырева, П.П. Зотова. М.: Строийиздат, 1989. -567 е.: ил.22. http://vniimt.yek.ru23. http://toringas.narod.ru
16. Физический энциклопедический словарь / главный редактор A.M. Прохоров и др. М.: Советская энциклопедия, 1984. - 944с.
17. Брюханов, О.Н. Тепломассообмен: учебное пособие / О.Н. Брюханов, С.Н. Шевченко. М.: издательство АСВ, 2005. - 460 е.: 73 ил.
18. Гортышов, Ю.Ф. Теория и техника теплофизического эксперимента: учеб. пособие для вузов / Ю.Ф. Гортышов, Ф.Н. Дресвянников, Н.С. Идиатуллин и др.; под ред. В.К. Щукина- М.: Энергоатомиздат, 1985. 360 е.: ил.
19. Дорфман, Я.Г. Всемирная история физики: т. 1-2 /Я.Г. Дорфман. -М., 197479.
20. Кудрявцев, П.С. История физики т. 1-3 /П.С. Кудрявцев. М., 1948-71.
21. Хайкин, С.Э. Физические основы механики: 2 изд. / С.Э. Хайкин. М., 1971.
22. Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике: пер. с англ., 2 изд. / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. -М., 1967—78.
23. Берклеевский курс физики: пер. с англ. Т. 1-6 М., 1971-74.
24. Астахов, A.B. Курс физики: т. 1-2 / A.B. Астахов, Ю.М. Широков. М., 1977-1980.
25. Сивухин, Д.В. Общий курс физики: 2 изд., т. 1-4 / Д.В. Сивухин. М., 1979—80.
26. Ландау, Л.Д., Квантовая механика. Нерелятивистская теория. 3 изд. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М., 1974. (Теоретическая физика, т. 3).
27. Ландау, Л.Д. Статистическая физика. 3 изд., ч. 1 / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. -М., 1976. (Теоретическая физика, т. 5).
28. Лифшиц, Е.М. Статистическая физика. Ч. 2 / Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский. - М., 1978. (Теоретическая физика, т. 9).
29. Дорошко, Г.П. Анализ диаграмм плотности кремнезема / Г.П. Дорошко // Известия вузов. Строительство. 2000. - № 11. - С. 105 - 110.
30. Шестяк, Я. Теория термического анализа (физико-химические свойства твердых неорганических веществ) / Я. Шестяк. М.: изд. Мир, 1987.- 455 с.
31. Берг, Л.Г. Практическое руководство по термографии / Л.Г. Берг, Н.П. Бурмистрова, М.И. Озерова, Г.Г. Цуринов. Казань: изд. Казанского университета, 1976.-222 с.
32. Берг, Л.Г. Введение в термографию / Л.Г. Берг. М.: изд. Наука, 1969. -395 с.
33. McAdie H.G., Garn P.D., Menis О. NBS Spezial Publication 260-40. 1972. in Thermal Analysis (3.ICTA), Birkhauser, Basel, 1972, v.l.
34. Берг, Л.Г. О размерности площадей при термографическом определении тепловых эффектов / Л.Г. Берг, В.П. Егунов // ЖНХ. 1969. - Вып. 5. — С. 11311136.
35. Liptay G. (ed.) Atlas thermo analytical curves // London. E. a. Heyden and Son., 1975.262 p.
36. Мержанов, А.Г. К теории термографии фазовых превращений / А.Г. Мержанов, Н.И. Дураков, Н.П. Икрянников, Л.Т. Абрамова // ЖФХ. 1966.4.-С. 811-817.
37. Егунов, В.П. Устройство для термического анализа / В.П. Егунов, Ю.В. Афанасьев, А.Н. Измалков, Л.Л. Осечкина, П.Г. Уханов // Авт. свид. № 1154601. 8 янв. 1985.
38. Smajic М. On theoretical Background of quantitative DTA // Thermal Analysis, proceedings fourth ICTA. Budapest. 1974. vol. 1 271-280.
39. Nevriva M., Holba P., Sestac J. On correct calorimetric Measurement by means of DTA. Thermal Analysis, Proceedings fourth ICTA. Budapest. 1974. vol. 3 981990.
40. Евграфов, A.B. Приложение TMA для исследования температурных распределений в образцах с нарушением сплошности вещества / А.В. Евграфов // Труды секции "Строительство" РИА. Самара, 2003. Вып. 4. Ч. 2.
41. Прибытков, И.А. Теоретические основы теплотехники / И.А. Прибытков, И.А. Левицкий; под ред. И.А. Прибыткова М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 464 с.
42. Рощупкин, В.В. Температурные и деформационные изменения при электроимпульсном воздействии на титановый сплав марки ВТ-20 / В.В. Рощупкин, Н.А. Сомошко, Р.Ф. Крупский, А.В. Купов, В.И. Шпорт // ТВТ. -2003. Т. 41. -№ 5. - С. 720-725.
43. Осипова, В.А. Расчетный метод определения теплопроводности бинарных металлокерамических материалов / В.А. Осипова, Х.А. Кяар, О.Н. Никольская // Тепло- и массоперенос. Минск: ИТМО АН БССР, 1972. - Т. 7.
44. Дульнев, Г.Н. Теплопроводность смесей и композиционных материалов / Г.Н. Дульнев, Ю.П. Заричняк. Л.: Энергия, 1974.
45. Цой, П.В. О методе представления нестационарных температурных полей в наилучших приближениях / П.В. Цой, В.П. Цой // ТВТ. 2002. - Т. 40. - № 3. -С. 494-506.
46. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача / В.В. Нащокин. М.: Высшая школа, 1980. - 468 с.
47. Соболева, Е.Б. О влиянии теплового источника на адиабатический нагревжидкостей вблизи критической точки / Е.Б. Соболева (консультации В.И. Полежаева) // ТВТ. 2003. - Т. 41. -№ 6. - С. 882-888.
48. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. М.: Энергия, 1975.
49. Сергеев, O.A. Метрологические основы теплофизических измерений / O.A. Сергеев. М.: из-во стандартов, 1972.
50. Осипова, В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / В.А. Осипова. М.: Энергия, 1969.
51. Семенов, М.Г. Каркасная теплопроводность металловолокнистых фитилей тепловых труб / М.Г. Семенов, А.Г. Косторнов, В.К. Заринов и др. // ИФЖ.1976. Т. 31. - № 4. - С. 581-586.
52. Чеховской, В.Я. Установка для исследования тепло- и температуропроводности твердых тел / В.Я. Чеховской, P.A. Беляев, В.Ю. Вавилов // ИФЖ. 1972. - Т. 22. - № 6 - С. 1049-1054.
53. Андрюшин, А.И. Влияние нестехиометричности на теплопроводность карбида бора / А.И. Андрюшин, P.A. Беляев, Ю.В. Вавилов и др. // ИФЖ.1977. Т.32. - № 3. - С. 414-417.
54. Оситинская, Т.Д. Устройство для измерения теплопроводности монокристаллов алмаза / Т.Д. Оситинская, Ц.А. Цендровский // ИФЖ. 1977. -Т. 32.-№4.-С. 620-624.
55. Сирота, Т.Д. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в критической области / Т.Д. Сирота, В.И. Латунин, Г.М. Беляева // Теплоэнергетика. 1974. - № 10. - С.52-58.
56. Козлов, Ф.А. Зависимость теплопроводности от концентрации окислов / Ф.А. Козлов, И.Н. Антонов // Атомная энергия. 1965.-Т. 19.-№4.-С.391-392.
57. Харламов, А.Г. Измерение теплопроводности твердых тел./ А.Г. Харламов. -М.: Атомиздат, 1973.
58. Поволоцкий, JI.B. Исследование многоэкранной изоляции / JI.B. Поволоцкий, Б.А. Аркадьев // Теплоэнергетика. 1964. - № 1. - С. 36-40.
59. Глассбреннер // Приборы и техника эксперимента. 1965. - № 7. - С. 107.
60. Гельд, П.В. Температуропроводность стали при высоких температурах / П.В. Гельд, Б.Б. Купровский, М.М. Серебренников // Теплоэнергетика. 1956. -№6.-С. 45-51.
61. Варгафтик, Н.Б. О зависимости теплопроводности водяного пара от температуры / Н.Б. Варгафтик, Е.В. Смирнова // ЖТФ. 1956. - Т. 26. - № 6. -С. 1251-1261.
62. Осипова, В.А., Экспериментальное определение теплопроводности жидких полупроводников / В.А. Осипова, В.И. Федоров // ТВТ. 1965. - Т. 3. - № 2. -С. 228-233.
63. Венераки, И.Э. Влияние неодномерности при определении теплопроводности жидкости методом коаксиальных цилиндров / И.Э. Венераки, В.И. Дошко, O.E. Хлебников // ИФЖ. 1976. - Т. 30. - № 5. - С. 929.
64. Геллер, В.З. Экспериментальные исследования вклада радиационной составляющей в эффективный коэффициент теплопроводности толуола / В.З. Геллер, И.А. Парамонов, В.В. Слюсарев // ИФЖ. 1974. - Т. 26. - № 6. - С. 1052-1056.
65. Цедерберг, Н.В. Экспериментальные исследования теплофизических свойств гелия в области криогенных температур в широком интервале давлений / Н.В. Цедерберг, В.Н. Попов, A.B. Каленков и др. // Труды МЭИ. 1974. - С. 98-107.
66. Улыбин, С.А. Теплопроводность двуокиси углерода при температурах 2201300 К и давлениях до 300 МПа / С.А. Улыбин, С.С. Бакулин // Теплоэнергетика. 1977. - № 1. - С.85.
67. Тимрот, Д.Л. Метод нагретой нити с нулевым участком для агрессивных веществ и определение теплопроводности паров натрия / Д.Л. Тимрот, В.В. Махров, В.И. Свириденко // ТВТ. 1976. - Т. 14. - № 1. - С. 67-74.
68. Левин, Г.М. Определение коэффициента теплопроводности газов универсальным плоским бикалориметром / Г.М. Левин // Приборы и техника эксперимента-1958.-№ 1.-С. 102-106.
69. Кондратьев, Г.М. Регулярный тепловой режим / Г.М. Кондратьев. М.:Гостехиздат, 1954.
70. Назиев, Я.М. Теплопроводность предельных углеводородов при различных температурах и давлениях: дис. канд. техн. наук / Я.М. Назиев. М., 1962.
71. Голубев, И.Ф. Теплопроводность аммиака при различных температурах и давлениях / И.Ф. Голубев, В.Я. Соколова // Теплоэнергетика. 1964. - № 9. -С.64-67.
72. Расторгуев, B.JI. Исследование теплопроводности нефтепродуктов: Автореф. дис. канд. техн. наук / B.JI. Расторгуев. М., 1960.
73. Данилова, Г.Н. Теплопроводность жидких фреонов / Г.Н. Данилова // Холодильная техника. 1961. - № 2. - С. 22-28.
74. Бегункова, А.Ф. Плоский бикалориметр ПБ-62 / А.Ф. Бегункова, Н.П. Емченко. Л.: ЛИТМО, 1963.
75. Мустафаев, P.A. Метод нагретой нити в нестационарном варианте/ P.A. Мустафаев // ИФЖ. 1976. - Т. 31. - № 5. - С. 821.
76. Левкович, Л.В. Калориметры для скоростных широкотемпературных теплофизических испытаний металлов / Л.В. Левкович, Е.С. Платунов // Изв. вузов. Приборостроение. 1962. - № 4. - С. 85-94.
77. Геллер, З.И. Применение метода температурных волн для определения теплопроводности стали / З.И. Геллер, Е.В. Ковальский // Изв. вузов. Энергетика. 1964. - № 3. - С. 113.
78. Осипова, В.А. Полевой прибор для определения теплопроводности натуральных грунтов / В.А. Осипова // Теплоэнергетика. 1954. - № 11. - С. 45-47.
79. Осипова, М.Н. Комплексное определение температурной зависимости теплофизических свойств / М.Н. Осипова, В.А. Осипова // Теплоэнергетика. -1971. -№ 6. С. 84-85.
80. Осипова, М.Н. Комплексные методы определения теплофизических свойств с учетом зависимости их от температуры в условиях автомодельного режима / М.Н. Осипова, В.А. Осипова // ТВТ. 1969. - № 4. - С. 294-295.
81. Васильев, Л.Л. Теплофизические свойства пористых тел / Л.Л. Васильев,С. А. Танаева. Минск: Наука и техника, 1971.
82. Китель, Ч. Статистическая термодинамика / Ч. Китель. М.: Наука, 1997. -336с.
83. Неручев, Ю.А. Исследование скорости звука в органических жидкостях на линии насыщения / Ю.А. Неручев, М.Ф.Болотников, В.В. Зотов // ТВТ. 2005. -Т. 43.-№2.-С. 274-316.
84. Лугуева, Н.В. Влияние дефектов структуры на теплопроводность поликристаллов ZnS, ZnSe, CdTe / H.B. Лугуева, C.M. Лугуев // ТВТ. 2004. -Т. 42. -№ 1.-С. 58-63.
85. Мусаева, З.А. Экспериментальные исследования теплопроводности сплава ВТ6 / З.А. Мусаева, В.Э. Пелецкий // ТВТ. 2002. - Т.40. - № 6. - С. 904-908.
86. Кувыркин, Т.Н. Анализ кинетики фазовых переходов в сплавах с эффектом памяти формы / Т.Н. Кувыркин, И.С. Федулова // ТВТ. 2005. - Т.43. - № 1. -С. 121-126.
87. Баширов, М.М. Изобарная теплоемкость бинарных растворов метилового и н-гексилового спиртов при высоких давлениях / М.М. Баширов, Я.М. Назиев // ТВТ. 2004. - Т.42. - № 4. - С. 544-550.
88. Баширов, М.М. Исследование теплопроводности взаимных растворов метанол-н-гексонол при высоких параметрах состояния / М.М. Баширов, Я.М. Назиев // ТВТ. 2003. - Т.41. - № 4. - С. 527-533.
89. Станкус, C.B. Плотность жидкого расплава Pb-Bi электрического состава при температурах до 700 К / C.B. Станкус, P.A. Хайрулин, А.Г. Мозговой, В.В.Рощупкин, М.А. Покраскин // ТВТ. 2004. - Т.42. - № 6. - С. 980-988.
90. Алчагиров, Б.Б. Плотность расплавленного иридия при температурах до 600 К / Б.Б. Алчагиров, А.Г. Мозговой, A.M. Хацуков // ТВТ. 2004. - Т. 42. -№6.-С. 985-988.
91. Чеховской, В.Я Теплофизические свойства сплава 75Ni-15Mo-10Re / В.Я Чеховской, В.Э. Пелецкий // ТВТ. 2003. - Т. 41. - № 2. - С. 267.
92. Рощупкин, В.В. Экспериментальное исследование акустических свойств сплава Fe+1MAC%A1 / B.B. Рощупкин, М.М. Ляховицкий, М.А. Покраскин // ТВТ. 2003.-Т.41.-№ 1.-С. 143-145.
93. Абрахимов, В.З. Исследование процессов обжига и кислотоупоров / В.З. Абрахимов, Е.С. Абрахимова // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. -№ 1.
94. Аттеков, A.B. Оптимальная толщина охлаждаемой стенки с покрытием при локальном импульсно-периодическом нагреве / A.B. Аттеков, И.К. Волков, Е.С. Тверская // ТВТ. 2005. - Т. 43. - № 3.
95. Глазов, В.М. Термическое расширение и некоторые характеристики прочности межатомной связи фосфидов галлия и индия / В.М. Глазов, A.C. Пашинкин, Л. М. Павлова // ТВТ. 2002. - Т.40. -№ 3. - С.405-415.
96. Девятко, Ю.Н. Сублимация кобальта в окрестности точки кюри / Ю.Н. Девятко, C.B. Рогожкин // ТВТ. 2004. - Т.42. - № 4. с. 579-584.
97. Малышев, A.B. Температурные зависимости диэлектрических свойств литий-титановой керамики / A.B. Малышев, В.В. Пешев, A.M. Притулов // Физика твердого тела. 2004. - Т.46. - № 1.
98. Прищеев, В.Г. Магнитное состояние интеркалированных соединений в системе CrXTiTe2 / В.Г. Прищеев, A.B. Ковалев, Ю.А. Дорофьев // Физика твердого тела. 2004. - Т.46. - № 2.
99. Давренбеков, С.Ж. Теплоемкость и электрофизические свойства хромита GdCaCr205,5 / С.Ж. Давренбеков, Б.К. Касенов, Е.С. Мустафин, Е.К. Жумадилов, С.Т. Едильбаева, Ш.Б. Касенова // ТВТ. 2004. - Т. 42. - № 4. - С. 585-589.
100. Шпильраин, Э.Э. Экспериментальное исследование активности натрия в жидком натрий-калиевом сплаве в широком диапазоне температур / Э.Э. Шпильраин, В.А. Савченко, А.Г. Мозговой, С.Н. Сковородько // ТВТ. 2003. -Т. 41. - № 1.-С. 29-30.
101. Шпильраин, Э.Э. Новые данные о растворимости инертных газов в жидких щелочных металлах при высоких температурах / Э.Э. Шпильраин, С.Н. Сковородько, А.Г. Мозговой // ТВТ. 2002. - Т. 40. - № 6. - С. 891-897.
102. Рудницкий, Н.П. Исследование прочности и пластичности слоистого композиционного материала системы Ti-Nb в диапазоне температур 290-1700 К / Н.П. Рудницкий // Проблемы прочности. 2002. - № 6.
103. Борисенко, В.А. Температурные зависимости статистических механических свойств микростлойного композиционного материала МДК-3 / В.А. Борисенко, В.В. Бухановский, Н.И. Гречанюк, И. Мамузич, В.А.Осокин, Н.П. Рудницкий // Проблемы прочности. 2005. - № 4.
104. Дзюба, B.C. Методика и установка для исследования композиционных материалов при программном тепловом и силовом нагружении в условиях температур до 3300 К / B.C. Дзюба, C.B. Оксиюк // Проблемы прочности. -2003.-№3.
105. Дзюба, B.C. Установка для исследования прочности и долговечности композиционных материалов при программном тепловом и силовом нагружении в условиях температур до 3300 К / B.C. Дзюба, C.B. Оксиюк // Проблемы прочности. 2004. - № 5.
106. Пелецкий, В.Э. Исследование температурных границ полиморфного превращения в сплаве Zr-l%Nb в различных тепловых режимах / В.Э. Пелецкий, И.И. Петрова, Б.М. Самсонов // ТВТ. 2004. - Т.42. - № 4. - С. 572578.
107. Дзюба B.C. Исследования прочности углерод-углеродных композиционных материалов в условиях температур 293-3300 К при высокотемпературном нагреве / B.C. Дзюба, C.B. Оксиюк // Проблемы прочности. 2005. - № 1.
108. Транзиманов, A.A. Исследование комплекса теплофизических свойств жидкости в потоке методом импульсного нагрева / A.A. Транзиманов, Ф.Р. Габитов // ТВТ. 2004. - Т.42. - № 2. - С. 236-242.
109. Торзиманов, A.A. Тепло и температуропроводность жидких ароматических углеводородов, неискаженные радиационным теплопереносом / A.A. Торзиманов, Ф.Д. Юзмухаметов, Ф.Р. Габитов, P.A. Шарафутдинов, Н.З. Шакиров // ТВТ. 2002. - Т.40. - № 4. - С.568-574.
110. Башарин, А.Ю. Пути повышения точности измерений при экспериментальном определении температуры плавления графита / А.Ю. Башарин, М.В. Барыкин, М.Ю. Марин, И.С. Пахомов, С.Ф. Ситников // ТВТ. -2004. Т. 42. -№ 1. -С.64-71.
111. Загребин, Л.Д. Высокотемпературное пирометрическое измерение температуропроводности импульсным методом / Л.Д. Загребин, С.М. Перевозчиков, В.Е. Лялин // ТВТ. 2002. - Т. 40. - № 5. - С. 795-801.
112. Базаев, А.Р. Термические свойства системы вода-метанол состава 0,5 массовых долей при температурах 373,15-673,15 К и давлениях до 60 МПа / А.Р. Базаев, Э.А. Базаев, A.A. Абдурашитова // ТВТ. 2004. - Т. 42. - № 6. - С. 885-889.
113. Азизов, Н.Д. Плотность и порциальный мольный объем водных растворов нитрата никеля при высоких параметрах состояния / Н.Д. Азизов, А.Б. Зейналова // ТВТ. 2004. - Т. 42. - № 4. - С. 642-646.
114. Магомедов, A.C. Вязкость и теплопроводность тяжелых нефтей в областивысоких температур и давлений/ A.C. Магомедов // ТВТ. 2004. - Т. 42. - № 2. -С. 243-246.
115. Эльдаров, B.C. Теплопроводность водных растворов системы KCl-NaCl-СаСЬ при высоких температурах и давлениях / B.C. Эльдаров // ТВТ. 2003. -Т. 41.-№3.-С.381-385.
116. Воробьев, Е.В. Влияние геометрии образцов на характеристики прочности и пластичности сталей при глубоком охлаждении / Е.В. Воробьев // Проблемы прочности. 2002. - № 5.
117. Воробьев, Е.В. К вопросу о деформации и разрушении стали 03Х20Н16АГ6 в условиях неоднородного напряженного состояния при температурах до 4,2 К / Е.В. Воробьев, В.А. Стрижало // Проблемы прочности. -2003.-№2.
118. Витенко, А.Ф. Автоматизированная установка для определения характеристик упругости и неупругости металлов и сплавов / А.Ф. Витенко, В.А. Стрижало, Е.А. Витенко // Проблемы прочности. 2003. - № 3.
119. Станкус, C.B. Экспериментальное исследование плотности висмута в конденсируемом состоянии в широком диапазоне температур / C.B. Станкус, P.A. Хайрулин, А.Г. Мозговой, В.В. Рощупкин, М.А. Покраскин // ТВТ. 2005. -Т. 43. -№ 3.
120. Станкус, C.B. Электронный фазовый переход в жидком самарии / C.B. Станкус, П.В. Тягельский // ТВТ. 2002. - Т. 40. - № 5 - С. 714-719.
121. Макеев, В.В. Исследование плотности материалов методом проникающего гамма-излучения в интервале температур 290-2100 К / В.В. Макеев, E.JI. Демина, П.С. Попель, Е.Л. Архангельский // ТВТ. 1989. - Т. 27. - № 5. - С. 889-895.
122. Станкус, C.B. Измерение термических свойств платины в интервале температур 293-2300 К методом проникающего излучения / C.B. Станкус, P.A. Хайрулин // ТВТ. 1992. - Т. 30. - № 3. - С. 487-493.
123. Лугуев, С.М. Теплофизические свойства твердых растворов системы CaLa2S4-La2S3 / С.М. Лугуев, Н.В. Лугуева, Ш. М. Исмаилов // ТВТ. 2004.Т. 42-. №5.-С. 704-708.
124. Борисенко, В.А. Твердость дисперстно-упрочненной меди в диапахоне температур 290-1070 К / В.А. Борисенко, Н.П. Рудницкий // Проблемы прочности. 2003. - № 4.138. http://www.rossibneft.ru.
125. Евграфов, A.B. Метод определения теплотехнических характеристик материалов для расчета ограждающих конструкций / A.B. Евграфов // Восьмые академические чтения отделения строительных наук РААСН. Самара, 2004. -С. 162-165.
126. Дорошко, Г.П. К вопросу методики определения стационарных температур / Г.П. Дорошко, A.B. Евграфов // Труды секции "Строительство" РИА. М., 2004.-Вып. 5. 4 2.-С 106-115.
127. Евграфов, A.B. Выбор основного параметра обработки «кинетических кривых» для расчета тепловых свойств материалов / A.B. Евграфов // Материалы 62-й Всероссийской НТК за 2004 г. Часть 1 / под редакцией Н.Г. Чумаченко. Самара, 2005. - С. 259.
128. Евграфов, A.B. Определение характеристических точек кинетических кривых для расчета тепловых свойств материалов / A.B. Евграфов // Труды секции "Строительство" РИА. М., 2005. - Вып. 6. - С. 163-164
129. Евграфов, A.B. Совершенствование технологии обжига известняков смешанного состава по методу цифровых ИДС / A.B. Евграфов, Г.П. Дорошко // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2006. - №2. -С. 66-68.
130. Евграфов, A.B. Особенности исследования кинетики теплотехнических свойств материалов методом "ИДС" / A.B. Евграфов, Г.П. Дорошко // Огнеупоры и техническая керамика. 2006. - №8. - С. 41-45.
-
Похожие работы
- Оптимизация режима работы и конструкции шахтной печи известкового производства черной металлургии
- Разработка новой технологии получения металлургической извести в шахтных печах
- Получение строительной извести термомеханической обработкой известняка в пресс-сдвиговой установке интенсивного действия
- Печь-декарбонизатор для производства извести из тонкодисперсного мела
- Эксергетический анализ в технологии полученияцементного клинкера.
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов