автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Разработка тепловых режимов энерготехнологической установки по производству углеродистого восстановителя

УДК 621.783.2

0046

На правах рукописи

6405

ЖУМАГУЛОВ Михаил Григорьевич

РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ УГЛЕРОДИСТОГО ВОССТАНОВИТЕЛЯ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ЛЕК 2010

004616405

УДК 621.783.2

ЖУ МАГУ ЛОВ Михаил Григорьевич

РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ УГЛЕРОДИСТОГО ВОССТАНОВИТЕЛЯ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Инновационном Евразийском Университете

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Никифоров Александр Степанович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Парамонов Александр Михайлович

кандидат технических наук Мызников Михаил Олегович

Ведущая организация: Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск

Защита состоится «24» декабря 2010 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.02 в Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира 11, корпус 6, ауд. 6-340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д212.178.02

Email: dissov_omgtu@omgiu.ru Тел/факс: (3812) 65-64-92 Автореферат разослан 16 ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент

доктор технических наук,

t

А.П. Болштянский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В условиях экономического хозяйствования одной из стратегических задач развития различных отраслей промышленного производства является повышение эффективности действующих агрегатов на основе внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Технология ферросплавного производства предполагает использование в качестве углеродсодержащего восстановителя кокс специальных видов. Так, годовой объём потребления коксового орешка двух ферросплавных заводов АО «ТНК Казхром» составляет свыше 500 тыс. т. С учётом того, что потребление углеродистого восстановителя постоянно растёт, проблема экономии топлива и энергетических ресурсов при его производстве, а также расширения угольной базы для производства кокса специального назначения является актуальной.

Одной из перспективных технологий получения специальных видов восстановителя является термоокислительная обработка угля на цепной колосниковой решетке прямого хода механической топки модернизированных типовых котлоагрегатов, предназначенных для слоевого сжигания твёрдого топлива. Процесс заключается в нагреве грохоченного угольного слоя за счёт тепла сгорания собственных летучих веществ.

Принципиальное отличие исследуемого метода от традиционно используемых методов получения восстановителя (коксовые батареи) заключается в высоких скоростях нагрева, что позволяет получать восстановитель из неспекающихся и слабококсующихся углей недефицитных сортов.

Неустойчивость работы агрегата, низкое качество получаемого восстановителя по показателям содержания летучих и зольности являются результатом неэффективного использования котельного оборудования в качестве энерготехнологического. Это объясняется отсутствием научных разработок по повышению эффективности эксплуатации слоевых топок котлоагрегатов с учетом специфических режимов работы оборудования в качестве технологических печей для получения кокса специального назначения. Поэтому важным аспектом анализа работы эиерготехнологического агрегата является изучение тепловых режимов движущегося коксующегося слоя.

Следовательно, экономия топлива и энергетических ресурсов, а также расширение угольной базы для производства углеродистого восстановителя -несомненно важная задача, решение которой невозможно без изучения теплоэнергетических аспектов термоокислительного коксования в движущемся слое на цепной колосниковой решётке котельного агрегата.

Цель работы. Целью работы является исследование тепловых режимов получения восстановителя в энерготехнологическом агрегате на базе котлоагрегата КВТС-20-150 и разработка энергетически эффективных режимов работы изучаемых агрегатов на производстве.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить ряд следующих задач:

1. Определить и оценить реальные причины низкоэффективной работы исследуемого агрегата.

2. Исследовать теплофизические свойства используемого угля путем лабораторного эксперимента. Определить температурную зависимость теплоёмкости, теплопроводности и теплового эффекта твердого топлива.

3. Описать математически тепловой процесс коксования (как неполного горения) угля в условиях производственного объекта и получить расчетные показатели для рационального ведения технологического процесса.

4. Апробировать математическую модель непосредственно на промышленном объекте исследования, определив степень пригодности расчетной модели относительно реального промышленного производства.

5. Разработать рациональные тепловые режимы эксплуатации энерготехнологического агрегата на базе котлоагрегата КВТС-20-150.

6. Определить технико-экономическую эффективность предложенных технических решений.

Решение этих задач позволит существенно снизить импортозависимость отечественного производства от ввоза восстановителя из за рубежа, более эффективно использовать природные ресурсы и повысить энергетическую эффективность установки.

Новизна научных исследований заключается в следующем:

- проведены теплотехнические исследования работы установок с ЦКР для получения углеродсодержащего восстановителя;

- разработана математическая модель термоокислительного процесса получения восстановителя на ЦКР;

- получены зависимости теплофизических свойств шубаркольского угля от температуры;

- разработаны режимы экономичной и энергетически эффективной эксплуатации установок с ЦКР.

Методы исследования: методы расходного и энергетического балансов, математического и компьютерного ■■ моделирования температурных полей коксующегося слоя угля, экспериментального исследования теплофизических свойств угля в лабораторных условиях, промышленного экспериментального испытания.

Достоверность полученных результатов работы обоснована применением нормированного ГОСТами измерительного оборудования при проведении лабораторных опытов и производственных экспериментов, а также применением для математического моделирования изучаемого, процесса методов, основанных на фундаментальных законах физики и тепломассообмена. Достоверность доказана результатами сравнения теоретических расчётов с результатами метрологических измерений и промышленных испытаний.

Практическая ценность работы. Разработанные режимы эффективной и экономичной эксплуатации установок с ЦКР для получения углеродсодержащего восстановителя пригодны для использования в условиях

работы реально действующего промышленного агрегата на территории теплосилового цеха «Аксусского завода ферросплавов» АО ТНК «Казхром».

Созданный экспериментальный стенд по измерению теплопроводности и теплоемкости углей внедрен в учебный процесс на кафедре «Теплоэнергетика и металлургия» Инновационного Евразийского университета.

Личный вклад автора. Автором выполнен сравнительный анализ состояния исследуемого вопроса получения углеродистого восстановителя, обоснована необходимость разработки более совершенных, научно-обоснованных методов; сконструирован блок - измеритель для определения температурной зависимости теплофизических свойств сыпучих материалов, получены температурные зависимости теплофизических свойств исследуемого угля; разработана модель расчета эксплуатационных показателей, необходимых для устойчивого, экономичного и эффективного ведения промышленного процесса термоокислительного коксования; предложена математическая модель, позволяющая по результатам теоретических расчетов и экспериментальных измерений рассчитать температурное поле в движущем коксующемся слое; разработаны рекомендации по выбору рациональных тепловых режимов работы установок.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на: республиканской научной конференции по энергетике «II Чтения Ш. Шокина» (г. Павлодар, 2006); международной научно-практической конференции «Качество образования: менеджмент, кредитная система обучения, достижения, проблемы» в рамках V Сатпаевских чтений (г. Экибастуз, 2006); международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке: динамика развития в евразийском пространстве» (г. Павлодар, 2006); международной научно-практической конференции «Энерго-, ресурсосберегающие технологии - основа индустриально-инновационного развития» (г. Павлодар, 2008); международной научно-технической конференции «Современное состояние и актуальные проблемы развития энергетики» (г. Ош, 2008); всероссийской научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (г. Кемерово, 2009); VII всероссийской конференции «Горение твердого топлива» (г. Новосибирск, 2009); XV всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г. Томск, 2009). Тезисы докладов опубликованы в сборниках конференций.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них: 1 статья в журнале, входящем в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 - патент РК, 5 - в сборниках научных трудов, 9 -в сборниках трудов конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем - 182 страницы, 25 рисунков, 26 таблиц и четыре приложения. Список литературы включает 127 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель исследования, определены научная новизна и практическая ценность работы, аннотируются основные положения работы.

В первой главе рассмотрены основные представления о механизме термоокислительного коксования на движущихся ЦКР прямого хода. Показаны условия образования восстановителя на основных стадиях процесса. Описано распределение зон термической обработки по длине и высоте топочного пространства.

Обобщен мировой научный опыт в сфере получения углеродистого восстановителя изучаемым способом. Проблемам повышения эффективности работы агрегатов посредством оптимизации режимов эксплуатации посвящены научные труды Сыскова К.И., Машенкова О.Н., Страхова В.М. Их труды в основном сводятся к разработке критериев оптимальности работы оборудования. При этом индивидуальные условия работы оборудования на каждом отдельном предприятии, специфика реализуемых процессов не позволяют получить обобщённые критерии эффективной работы.

Выявлена связь основных факторов, воздействующих на общую интенсивность процесса: скорость движения решетки, высота угольного слоя, расход воздуха.

Изучена возможность коксования слабоспекающихся углей, как шихт не пригодных для термической обработки в традиционных коксовых печах (батареях). Определен решающий фактор спекания - скорость нагрева.

В качестве объекта исследования работы была выбрана установка по производству твердых восстановителей, которая пущена в промышленную эксплуатацию в 2003 году на Аксуском заводе ферросплавов АО «ТНК «Казхром». В качестве основного оборудования используется модернизированный типовой водогрейный котел КВ-ТС-20-150, номинальной теллопроизводительностью 23,26 МВт. Сырьем для производства твердых восстановителей приняты длиннопламенные угли шубаркольского разреза. Выявлены недостатки при эксплуатации этих установок.

На основании приведенных исследований были сделаны выводы о необходимости дальнейшего изучения процесса термоокислительного коксования слабоспекающихся шихт, а именно температурно-временных режимов термической обработки топлив для повышения эксплуатационных характеристик установок.

Во второй главе описана методика и результаты лабораторного теплофизического эксперимента по определению температурной зависимости теплоемкости, теплопроводности и теплового эффекта реакции коксования шубаркольских углей.

Сущность применяемого квазистационарного метода диатермической оболочки состоит в измерении температурного перепада на окружающих образец и испытуемый материал оболочках из плохо проводящего материала и в самой толще образца и эталона в процессе нагрева системы с постоянной

скоростью. Далее по полученным значениям температурных перепадов рассчитывается значение теплоёмкости и теплопроводности. В ходе опыта в «эталонной» реторте находился прокаленный химически чистый глинозем А12Оъ.

Конструкция прибора для комплексного определения теплопроводности и теплоемкости деструктированных материалов представляет собой диатермический калориметр. В легковесном огнеупорном кирпиче марки ШТЛ-0,6 1 (рисунок 1) выполнены два симметрично расположенных сверления, куда помещают тонкостенные стальные цилиндры 3, содержащие внутри себя испытуемый материал и эталонное вещество. Самой диатермической оболочкой является часть легковесного кирпича I. По оси цилиндрических сверлений установлены стальные цилиндрические стержни 2 для термопары. Температуры в ходе нагрева замеряются в шести точках 2, 4, 5. Для опыта использовались термопары типа ТХК (Ь). Измерительный блок помещается в электропечь.

1- кирпичный блок; 2 - стальные цилиндрические стержни; 3 -тонкостенные стальные цилиндры; 4,5- сверления под термопары

Рис. 1. Схема устройства измерительного стенда для комплексного определения теплопроводности и теплоемкости деструктированных материалов

Расчетная формула для теплоемкости имеет вид:

„ _г тэ &Т]Х

Х 3 ' А Т '

т.. Д7,,

где С3- теплоемкость эталона при температуре Т3; отэ - масса эталона; тх — масса образца;

Д Т\ - температурные перепады на оболочках. Расчетная формула для теплопроводности имеет вид:

>Д Ти Д Ги,

(2)

где А Г* - перепад температуры в испытуемом веществе или эталоне.

Тепловой эффект реакции регистрировался по двум осевым термопарам, подсоединенным навстречу друг к другу.

В ходе эксперимента были получены следующие температурные зависимости:

'4 3 &

ЕЙ 2,5

2

м й« 1.6

2-

1

/

/ у

—-- ----чУ

200 400

Течпергтр8.°С

600

Рис. 2. Температурная зависимость теплоемкости шубаркольского угля

По результатам теоретического исследования были получены уточненные зависимости для расчета теплоёмкости шубаркольского угля в интервалах температур 0 + 300 °С и 300 ^ 600 °С, погрешность расчета по формулам не превышает 5 и 13 % соответственно:

/ = 0-300°С: ср = 0,937+ 35,52-10^(13+^)-(130+ 0,25-0, (3)

/ = 300 н- 600 °С:

ср = 4,4626-

1100

(4)

1 0,3 Ё а 0,25

и 0,2

■©• о

1|о,15

I 0,1

У

200 400

Темпер этурл^С

600

Рис. 3. Температурная зависимость теплопроводности шубаркольского угля

Задавшись конечной степенью полинома 3 для широкого диапазона температур ((= 0-1200 °С), было получено следующее уравнение, описываемое (с точностью 5 < 2,5 %) температурную зависимость теплопроводности для шубаркольского угля:

Л = 0,105743+0,00043156-*-1,24728- 10"6 • ? + 1,587 • 10~9 • /3 (5)

Дифференциально - термический анализ нагрева шубаркольского угля (рисунок 4), характеризует качественный аспект теплового эффекта реакции.

Рис. 4. Дифференциально - термический анализ реакции выхода летучих и образования полукокса

Значение относительной погрешности измерения (Дтах = 1,1119 %) не превышает предела общей среднеквадратической максимально-допустимой погрешности измерительной системы (8„с= 1,3341 %).

Данные, полученные в ходе теплофизического эксперимента необходимы для разработки математической модели в следующей главе.

В третьей главе изложена разработанная методика теоретического исследования термоокислительного способа получения углеродистого восстановителя.

Методика заключается в определении расчетных эксплуатационных показателей исследуемой установки (таблица 1), с которыми возможна экономичная и эффективная её работа. Расчет ведется на основе материального, энергетического балансов и теплового состояния исследуемого энерготехнологического процесса.

Таблица 1. Итоговые расчетные показатели промышленной установки для получения восстановителя термоокислительным способом

Показатели Рекомен Мин Макс

Расход питательной воды, Д —...................... 239125,3 - -

Приведённая потеря теплоты от мех. неполноты

сгорания (выход восстановителя), Ца, % 45,2 - -

Коэффициент избытка воздуха, аух.................. 1,18 - —

Действительный расход воздуха на агрегат, Уд, — ч 26251,55 - -

Тепловой КПД агрегата, %........................ 46,93 - -

Расчётный расход топлива, В„ —.................... 3986,07 - -

Рекомендуемая высота угольного слоя, И,м...... 0,20 0,3 0,127

Выход валового восстановителя, СД %................ 66,15 - -

Доля угара, х,%........................................... 9,91 - -

Окончание таблицы 1

Минимальное время горения летучих, г, ч......... 0,559 0,822 0,36

Критическая скорость движения колосника, и'н,л//ч 11,63 7,9 18,0

Рекомендуемое время пребывания угольного

слоя в топке, /, ч.......................................... 0,726 1,088 0,46

Рекомендуемая скорость движения колосника, 8,96 5,97 14,1

Для уточнения значений рассчитанных эксплуатационных показателей разработана математическая модель температурного поля поступательно движущегося угольного слоя в процессе термоокислителыюго коксования.

Построена диаграмма зависимости скорости движения колосника от высоты угольного слоя м' = / (А), согласно которой в расчетах и при эксплуатации задается величина И (рисунок 5).

•л

0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Высота угольного слоя, 1г, м

Рис. 5. Диаграмма зависимости скорости движения колосниковой решетки от высоты угольного слоя и> = / {И)

Предлагаемая математическая модель описывает процесс теплопередачи при фильтрации газообразного греющего теплоносителя сквозь слой кускового материала, усредненного гранулометрического состава при перекрестном токе слоя и газа с учетом условия отсутствия относительного движения частиц материала, то есть слой перемещается как одно целое.

Газ-теплоноситель, проходя через бесконечно малый выделенный элемент твердого слоя, передает часть теплоты материалу, количество которой будет равно:

¿0 = ^,(9-/)-^. (6)

В результате теплопередачи энтальпия газа изменится на величину:

= (7)

ду

и соответственно энтальпия материала - на величину:

= (8) от

где и - средняя порозность.

Исходя из закона сохранения энергии, приравниваем уравнения (6) и (7), (6) и (8) и после преобразований получим систему дифференциальных уравнений, определяющих изменение температуры газа и материала в слое:

М= 01-.&! 1 1

8у с, ду 1

с„ • 1С,

•(»-О

ау 15-(1-я)-Л,

-!_--' • (9)

Эг <*э

а„+15-(1-и)Ч

где 3 - температура греющих газов в заданной точке; I - температура угольного слоя в заданной точке; (2'я - низшая теплота сгорания летучих; у-ось ординат, высота угольного слоя; г- время, период коксования; м> - скорость фильтрации; п - порозность угольного слоя; от - убыль массы угольного слоя в объёме с!У\ с. и см-соответственно теплоёмкость газа и угольного слоя;

- эквивалентный диаметр частиц угля, средневзвешенный по массе; Лх - теплопроводность угольного слоя;

с^. - эквивалентный коэффициент теплоотдачи, характеризующий совместную передачу теплоты конвекцией и излучением:

, <У £•„„•( &4- 74)

= -(вГТ) . (10)

Комплекс ——в системе (9) описывает внутренний источник теплоты за сг оу

счет горения летучих внутри слоя.

В уравнении (9) коэффициент теплоотдачи заменен комплексным коэффициентом теплопередачи, справедливым для частиц сферической формы при условии реального нагрева кусков конечной теплопроводности (т. е. при

л=±+—И_, (П)

К а, 15-(1-й)-Л, 7

Краевые условия, позволяющие решить систему уравнений (9) следующие:

1. В каждый момент времени изменение температуры в пространстве /(у, т) происходит лишь в направлении оси у, перпендикулярной поверхности слоя угля.

2. В начальный момент времени угольный слой имеет равномерное распределение температуры по всему объему угля, равной 30 °С:

«у, 0) = 30 °С, 0 <у<И и |~= 0, при г = 0;

ду

3. Температура греющих газов в плоскости входа в угольный слой принята равной действительной температуре горения угля 1167 °С:

5(0, г) = 1150 °С, 0 < т< гкс

дЭ п и 0, при у=у„;

4. Температура греющих газов в плоскости выхода из угольного слоя принята согласно опытным замерам температуры топочного пространства (/г'=1000 °С) на высоте 1 м от ЦКР:

д&

<9 Ок. г) = /г\ 0 < г< гкон и — = 0, при у =ух.

от

Решение системы уравнений осуществляется на ЭВМ методом конечно-разностной аппроксимации с задаваемыми размерами сетки.

Графически решение системы уравнений представлено на рисунке 6.

1200 л

1000

О

Vе00

СИ &

5 «о

6

О 400

н

200

у = 200 мм Л

ж

ш

чШ/ у = —- 18 мм -

И2

0.6

0,8

0,4

Время!; ч

Рис. 6. Результаты моделирования температурного поля угольного слоя

На основании расчета, приведенного в главе 3, для установок на базе модернизированных водогрейных котлов КВ-ТС-20-150, и для угля

шубаркольского месторождения рекомендуется придерживаться эксплуатационных показателей, приведенных в таблице 1.

В четвертой главе представлены результаты промышленных испытаний термообработки шубаркольского угля на движущихся ЦКР прямого хода. Эмпирически проверяется степень состоятельности расчетных эксплуатационных показателей, приведенных в таблице 1, в производственных условиях. Опыты проводили с целью достижения установившегося режима.

Уголь из бункеров поступал на движущуюся решетку. Снизу через уголь по всей длине решетки продувался воздух. Вследствие сжигания летучих веществ температура материала угля повышалась, образовывались промежуточные стадии кокса. Выгорание летучих веществ происходило по мере передвижения решетки с углем. Для контроля выгорания летучих веществ из различных зон решетки отбирали пробы угля, а также определяли температуру в слое угля промышленными термопарами ТХА (К) в комплекте с потенциометрами. Отобранные пробы подвергали ситовому и техническому анализу.

Как исходное сырьё использовался рядовой уголь класса 50-150 мм Шубаркольского разреза с широким диапазоном по крупности. Режим характеризовался относительными низкими температурами в последних зонах (около 700 °С), отсутствовало равномерное устойчивое горение летучих веществ. На этом режиме качество конечного продукта оставалось нестабильным, выход летучих веществ составлял в пределах от 18 до 35 % (таблица 2). Таким образом, определилась необходимость использования в данной технологии угля более узкого гранулометрического состава.

Таблица 2. Сводные данные по качеству углеродистого восстановителя, полученного из использованных углей____

Этап Класс Гранулометрический состав, % de р. Технический анализ, %

проду- ММ

кта, мм >40 40-20 20-10 10-5 5-0 W А6 yda, Cfix

I 50-150 16,8 20,2 19,1 30,6 13,3 19,9 20,3 16,4 25,1 62,6

макс. 29,8 38,1 31,4 49,1 19,3 43,4 38,9 37,1

мин. 5,1 9,2 9,3 15,6 6,3 4,5„ 2,7 5,7

II 25-50 4,0 9,2 32,1 49,0 5,7 13,4 32,9 14,2 15,5 72,5

макс. 11,6 25,3 41,3 64,1 8,8 40,6 22,8 20,9

мин. 1,6 4,2 23,0 25,1 2?7 24,1 8,5 8,6

На очередном этапе использовался уголь класса 25-50 мм. При этом были достигнуты равномерные по площади ЦКР прогрев и горение угля, что способствует более эффективному управлению температурным режимом. На этом этапе отработано несколько режимов: 4 скорости движения решетки - от 6 до 12 м/час, высота слоя угля в пределах от 150 до 250 мм.

Из опыта следует, что при использовании угля класса 25-50 мм обеспечивается лучшее качество восстановителя в сравнении с работой на углях классов 50-150 мм (таблица 2), а именно уменьшается выход мелочи 5-0 мм от 13,3 до 5,7 %, повышается выход целевого восстановителя 20-5 мм (для

ферросплавных печей) от 49,7 до 81,8 %, снижается выход летучих веществ с 25,1 % до 15,5 %, повышается содержание фиксированного углерода Сйх от 62,6 до 72,5 %.

Проведение экспериментального исследования в целом подтвердило, полученные расчетным путем в главе 3 значения основных технологических параметров. Наилучшим по качеству восстановителя следует считать режим с параметрами процесса коксования по скорости м> — 7,5+9 м/час, высоте слоя угля А = 200 мм, температуре в активных зонах горения около 1000 °С. При таких параметрах возможно получение восстановителя с выходом летучих веществ 14+18 % и его выходом на уровне 55+58 %.

Испытаниями доказано, что наряду с производством углеродсодержащего восстановителя на установках с ЦКР возможно получение дополнительного количества тепла. Установлена зависимость теплосъема от температуры в 3 и 4-й зонах (рисунок 7). Максимальный теплосъем (14-17,5 МВт) достигается при температурах в активных зонах 1100 °С и более. Однако, исходя из условий получения восстановителя, рациональным следует считать режим с температурой в зонах 3 и 4 на уровне 1000 °С с обеспечением теплосъема около 11,5-13 МВт.

18,6 1«

011,6 М

503 ии № М «Í1 'С00 1100 '.20С

Рис. 7. Зависимость количества снятого тепла от температуры в зоне 3, в зоне 4, в зонах 3 и 4

Проведенный технический анализ полученного восстановителя и промышленные испытания с ним подтвердили его пригодность для использования в металлургии ферросплавов.

Разработанные режимы термоокислительного коксования углей позволяют снизить выход бракованного продукта с 10 до 2-3 % и повысить количество отпущенной тепловой энергии на 11 %.

Опробование и внедрение результатов исследований. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований проведено промышленное опробование термической обработки шубаркольских углей на агрегатах № 7, 8 теплосилового цеха Аксусского завода ферросплавов АО ТНК «Казхром».

Полученный углеродсодержащий восстановитель удовлетворяет требованиям ферросплавного производства, что подтверждается актом внедрения.

< •

♦ ... .,

Краткие выводы по результатам диссертационных исследований

1. Выполнена оценка эффективности работы исследуемого агрегата. Изначально имели место недостаточный уровень температур в слое (700 °С), высокое содержание летучих в восстановителе (25+37 %) и нестабильность работы агрегата.

2. Создан экспериментальный стенд по измерению теплопроводности и теплоемкости углей. Проведены исследования температурной зависимости теплофизнческих свойств шубаркольского угля. Получены математические зависимости.

3. Получены расчетные значения эксплуатационных показателей для экономичного и эффективного ведения режимов работы установок. Определена графическая зависимость скорости движения колосника от высоты угольного слоя на расчетный расход топлива, позволяющая варьировать этими значениями в процессе эксплуатации.

4. Разработана математическая модель температурного поля движущегося угольного слоя в условиях термоокислительного коксования слоевой топки котла КВТС 20-150.

5. Выполнена экспериментальная проверка рассчитанных показателей (расход топлива, воздуха, воды, высота угольного слоя, скорость движения ЦКР) энерготехнологической установки и её апробация на промышленном объекте исследования - в теплосиловом цехе (котел № 7, 8) Аксуского завода ферросплавов АО ТНК «Казхром». Наилучшим по качеству восстановителя следует считать режим с параметрами процесса коксования по скорости 1С = 7,5+9 м!час, высоте слоя угля Ъ = 200 дш, температуре в активных зонах горения около 1000 °С. Разработанные режимы термоокислительного коксования углей позволяют снизить выход бракованного продукта с 10 до 2-3 % и повысить количество отпущенной тепловой энергии на 11 %.

6. Разработанные тепловые режимы эксплуатации агрегатов для получения углеродсодержащего восстановителя из шубаркольских углей внедрены в производство в теплосиловом цехе (котел № 7, 8) Аксуского завода ферросплавов АО ТНК «Казхром». Годовая экономическая эффективность внедрения составила более 565000 у.е./го<Э.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Никифоров A.C., Жумагулов М.Г. Тепловой баланс установки по производству углеродсодержащего восстановителя // Вестник Павлодарского государственного университета. -2005. -№4. - С. 153-160.

2. Жумагулов М.Г., Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г. Получение тепла при производстве кокса термоокислительньгм способом из длиннопламенного шубаркольского угля // V Сатиаевские чтения: матер, междунар. науч.-практ. конф.: / Экибастузский инженерно-технический институт, - Экибастуз, 2006. -С. 221 - 223.

3. Жумагулов М.Г., Касымов И.А. Получение тепла при производстве углеродсодержащего восстановителя термоокислительным способом из длиннопламенного шубаркольского угля // Наука и образование в XXI веке: динамика развития в евразийском пространстве: матер, междунар. науч.-практ. конф.: / Павлодарский университет, - Павлодар, 2006. - С. 204 - 206.

4. Никифоров A.C., Жумагулов М.Г., Никонов Г.Н. Сравнительный анализ печей с цепными колосниковыми решетками и напольных печей без улавливания химических продуктов коксования на примере АЗФ // II чтения Ш. Шокина: матер, респ. науч.-техн. конф. по энергетике: / Павлодарский государственный университет, -Павлодар, 2006. - С. 187 -190.

5. Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г., Жумагулов М.Г., Никонов Г.Н. Экспериментальное изучение теплофизических свойств шубаркольского угля // Вестник Инновационного евразийского университета. -2007. -№2. - С. 106-111.

6. Жумагулов М.Г. К вопросу расчета энергозатрат и тепловых потерь в установке термоокислительного коксования на цепной колосниковой решётке для металлургии ферросплавов // Вестник Семипалатинского государственного университета им. Шакарима. -2008. -№1. -С. 207-217.

7. Жумагулов М.Г., Никонов Г.Н., Калиакпаров А.Г., Никифоров A.C. Новые технологии получения углеродистого восстановителя в Казахстане // Энерго-, ресурсосберегающие технологии - основа индустриально-инновационного развития: матер, междунар. науч.-практ. конф.: / Инновационный евразийский университет, -Павлодар, 2008. - С. 68 - 70.

8. Едильбаев И.Б., Головачев Н.П., Привалов O.E., Суслов A.B., Калиакпаров А.Г., Страхов В.М., Никитин Г.М., Жумагулов М.Г. Освоение комплексной технологии термоокислительного коксования углей на Аксусском заводе ферросплавов // Горный журнал Казахстана. -2008. -№2. -С. 12-17.

9. * Страхов В.М., Калиакпаров А.Г., Кариев А.Д., Жумагулов М.Г., Никифоров A.C. Промышленные исследования процесса термоокислительного коксования на цепных колосниковых решетках // Кокс и химия. -2008. -№5. -С. 22-28.

10. Жумагулов М.Г. К вопросу о возможности применения теплоэнергетического оборудования для производства углеродистого восстановителя для нужд металлургии ферросплавов // Современное состояние и актуальные проблемы развития энергетики: матер, междунар. науч.-техн. конф.: /Киргизско-Узбекский университет, -Ош, 2008. -С. 152-155.

11. Пат. 20045 Республика Казахстан, МКИ F 23 В 90/00 Способ сжигания твёрдого кускового топлива в слое на решетке / А.С.Никифоров, МГ.Жумагулов, А.ГЛСалиакпаров (PK). - опубл. 15.09.2008, Бюл. №9.-3 с.

12. * Жумагулов М.Г., Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г. К вопросу математического моделирования процессов теплопередачи в движущемся слое коксуемых частиц // Промышленная энергетика. -2009. -№6. -С. 36 - 40

13. Жумагулов М.Г., Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г. Модернизация теплоэнергетического котлоагрегата для производства углеродистого восстановителя для нужд металлургии ферросплавов // Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: матер, всерос. науч.-практ. конф.: / ЗАО «Экспо-сибирь», -Кемерово, 2009. - С.

14. Жумагулов М.Г. Применение теплоэнергетического оборудования для производства специальных видов кокса для нужд металлургии ферросплавов // Горение твердого топлива: матер. VII всерос. конф.: / Институт теплофизики СО РАН, - Новосибирск, 2009. - ТЗ. -С. 11-14.

15. Жумагулов М.Г., Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г. К вопросу использования теплоэнергетического оборудования для производства углеродистого восстановителя для нужд металлургии ферросплавов //Энергетика: экология, надежность, безопасность: матер. XV всерос. науч,-техн. конф.: / Томский политехнический университет, - Томск, 2009. - С. 7578.

16. Жумагулов М.Г. Производство кокса специальных видов для нужд металлургии ферросплавов с применением теплоэнергетического оборудования //Инновационные технологии в машино - и приборостроении: матер, междунар. науч.-практ. конф.: / Омский государственный технический университет, -Омек, 2010.-С. 168-171.

* Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

Подписано в печать 15.11.2010. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.п.л. I. Уч.-изд.л. 0,7. Тираж 100 экз. Тип.зак. 59 Заказное

Отпечатано на дупликагоре в полиграфической лаборатории кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета 644050,0мск-50, пр. Мира, 11

270-273.

Условные определения, обозначения и сокращения.

Введение.ТТ.

1 Теплотехнический анализ условий работы установок с цепной колосниковой решеткой для получения углеродистого восстановителя.

1.1 Краткая характеристика термоокислительного процесса получения восстановителя.

1.2 Принцип действия и устройство установок с цепной колосниковой решеткой.

1.3 Характеристика объекта исследования.

1.4 Технология термоокислительного коксования углей на колосниковой решетке.

1.5 Химический аспект термоокислительного коксования.

1.6 Изучение возможности коксования слабоспекающихся углей.

Выводы.

2 Исследование теплофизических свойств Шубаркольского угля.

2.1 Методы экспериментального изучения теплофизических свойств угля.

2.2 Методика проведения лабораторного эксперимента.

2.3 Физико-механические свойства испытуемого образца.

2.4 Постановка опыта.

2.5 Анализ результатов лабораторных испытаний.

2.5.1 Коэффициент теплоемкости.

2.5.2 Коэффициент теплопроводности.

2.5.3 Тепловой эффект реакции.

2.6 Оценка погрешности измерений.

Выводы.

3 Математическое описание процесса термоокислительного коксования угля на цепной колосниковой решетке прямого хода.

3.1 Материальный баланс.

3.2 Тепловой баланс установки по производству углеродосодержащего восстановителя.

3.3 Исследование теплового состояния процесса получения углеродистого восстановителя в установке на цепной колосниковой решётке.

3.4 Математическое моделирование процессов теплопередачи в слое частиц.

3.5 Адаптация математической модели к исследуемой промышленной установке.

3.6 Достоверность расчета эксплуатационных показателей.

Выводы.

4 Экспериментальное исследование термоокислительного процесса и разработка рекомендаций по эксплуатации установки.

4.1 Характеристика исследуемой установки.

4.2 Методика проведения промышленных испытаний.

4.3 Экономическая эффективность внедрения разработанных режимов эксплуатации установок с ЦКР для получения углеродистого восстановителя термоокислительным способом.

4.4 Направления совершенствования технологии термообработки углей на цепной колосниковой решетке.

Выводы.

В условиях современных экономических отношений стратегической задачей государства является развитие отечественного производства и выпуск импортозамещающей продукции, конкурентоспособной на мировом рынке. Наряду с этим актуальным остаётся вопрос экономии материальных и энергетических ресурсов.

В настоящее время прослеживается увеличение объёмов производства промышленными предприятиями ряда стран СНГ: России, Украины, Казахстана и других, что предполагает применение высокоэффективного технологического оборудования и новых технологических процессов.

Концепция развития Павлодарской области до 2015 года [ 1 ] предполагает в рамках реализации индустриально-инновационной программы увеличение объёмов продукции тяжелой промышленности за счёт модернизации и технического перевооружения действующих производств, а также экономию материальных и энергетических ресурсов за счёт внедрения передовых технологий и новых наукоёмких производств.

Технология ферросплавного производства предполагает использование в качестве углеродсодержащего восстановителя кокс специальных видов. Так, годовой объём потребления коксового орешка двух ферросплавных заводов АО «ТНК Казхром» составляет свыше 500 тыс. т. [2]. С учётом того, что потребление углеродистого восстановителя постоянно растёт, возникает необходимость применения новых научных разработок для снижения расхода топлива и энергетических ресурсов при его производстве, а также расширения угольной базы для производства кокса специального назначения.

Одним из наиболее продуктивных методов получения специальных видов восстановителя является термоокислительная обработка угля на цепной колосниковой решетке прямого хода механической топки типовых котлоагрегатов, предназначенных для слоевого сжигания твёрдого топлива. Данный процесс является непрерывным и осуществляется за счёт тепла сгорания летучих веществ. Принципиальное отличие исследуемого метода от традиционно используемых методов получения восстановителя (коксовые батареи) заключается в высоких скоростях нагрева, что позволяет получать восстановитель из слабоспекающихся типов углей, богатые месторождения которых имеются в Карагандинской области, разрез Шубарколь.

Не смотря на то, что метод был разработан ещё в 40- х годах XX века в Канаде, а в мировой индустрии и науке накоплен достаточно обширный опыт экспериментального характера по эксплуатации такого рода установок, в отечественной практике до сегодняшнего дня вопросам получения углеродсодержащего восстановителя на цепных колосниковых решетках путем термоокислительного коксования не уделялось должного внимания. Таким образом, назрели условия для обобщения накопившегося материала и эмпирических данных для перехода от опытных и субъективных решений до научно - обоснованных рекомендаций.

В 2003 году на Аксусском заводе ферросплавов пущена в промышленную эксплуатацию установка с цепной колосниковой решеткой по производству твёрдых восстановителей для ферросплавного производства. Эксплуатация данной установки на предприятии ведется на основе исключительно производственного опыта, в связи с чем режим её работы отличается высокой степенью неустойчивости по показателю качества получаемого восстановителя и сложностью сохранения контроля за производственным процессом.

Это объясняется отсутствием научных разработок по повышению эффективности эксплуатации слоевых топок котлоагрегатов с учетом специфических режимов работы оборудования в качестве технологических печей для получения кокса специального назначения. Принимая во внимание тот факт, что для получения восстановителя в качестве коксовой печи используется типовой энергетический котлоагрегат типа КВТС-20-150, важным аспектом анализа работы энерготехнологического агрегата является изучение тепловых режимов движущегося коксующегося слоя.

Следовательно, экономия топлива и энергетических ресурсов, а также расширение угольной базы для производства углеродистого восстановителя — несомненно важная задача, решение которой невозможно без изучения теплоэнергетических аспектов термоокислительного коксования в движущемся слое на цепной колосниковой решётке котельного агрегата.

Цель работы. Целью работы является исследование тепловых режимов получения восстановителя в энерготехнологическом агрегате на базе котлоагрегата КВТС-20-150 и разработка энергетически эффективных режимов работы изучаемых агрегатов на производстве.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1. Определить и оценить реальные причины низкоэффективной работы исследуемого агрегата.

2. Исследовать теплофизические свойства используемого угля путем лабораторного эксперимента. Определить температурную зависимость теплоёмкости, теплопроводности и теплового эффекта твердого топлива.

3. Описать математически тепловой процесс коксования (как неполного горения) угля в условиях производственного объекта и получить расчетные показатели для рационального ведения технологического процесса.

4. Апробировать математическую модель непосредственно на промышленном объекте исследования, определив степень пригодности расчетной модели относительно реального промышленного производства.

5. Разработать рациональные тепловые режимы эксплуатации энерготехнологического агрегата на базе котлоагрегата КВТС-20-150.

6. Определить технико-экономическую эффективность предложенных технических решений.

Методы проведения исследований. В исследованиях были использованы: математическое моделирование термоокислительного процесса получения восстановителя на цепной колосниковой решетке; экспериментальное исследование теплофизических свойств используемого угля в лабораторных условиях, а также промышленные испытания по апробации математической модели.

Новизна научных исследований заключается в следующем:

- проведены теплотехнические исследования работы установок с цепной колосниковой решеткой для получения углеродсодержащего восстановителя;

- разработана математическая модель термоокислительного процесса получения восстановителя на цепной колосниковой решетке;

- получены данные по зависимости теплофизических свойств Шубаркольского угля от температуры;

- разработаны режимы экономичной и эффективной эксплуатации установок с цепной колосниковой решеткой для получения углеродсодержащего восстановителя.

Практическая ценность работы. Разработанные режимы экономичной и эффективной эксплуатации установок с цепной колосниковой решеткой для получения углеродсодержащего восстановителя пригодны для использования в условиях работы реально действующего промышленного агрегата.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на республиканской научной конференции по энергетике «II Чтения Ш.Шокина» (г. Павлодар, 12.2006); международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке: динамика, развития в евразийском пространстве» (г. Павлодар, 05.2006); международной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития энергетики» (г. Ташкент, 12.2006); международной научно-практической конференции «Повышение качества образования и научных исследований» в рамках V Сатпаевских чтений (г. Экибастуз, 04.2006); международной научно-технической конференции «Современное состояние и актуальные проблемы развития энергетики» (г. Ош, 10.2008); VII Всероссийской конференции «Горение твердого топлива» (г. Новосибирск, 11.2009); XV Всероссийской конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г. Томск, 12.2009); всероссийской научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (г. Кемерово, 09.2009); международной научно-практической конференции

Инновационные технологии в машино - и приборостроении» (г. Омск, 04.2010). Тезисы докладов опубликованы в сборниках конференций.

Достоверность научных результатов работы обоснована применением фундаментальных законов физики и тепломассообмена, доказана результатами сравнения теоретических расчётов с результатами метрологических измерений.

Реализация результатов работы. Разработанные режимы эффективной эксплуатации установок на основе энергетического котла КВТС-20-150 с цепной колосниковой решеткой для получения углеродсодержащего восстановителя из Шубаркольских углей были внедрены в производство на АО ТНК «Казхром» Аксуский завод ферросплавов. Созданный экспериментальный стенд по измерению коэффициента теплопроводности и теплоемкости углей реализован в лаборатории кафедры «Теплоэнергетика и металлургия» Инновационного евразийского университета (г. Павлодар) и используется в учебном процессе.

Публикации. Основное содержание работы изложено в шестнадцати печатных работах, которые включают в себя шесть статей в научных журналах: «Промышленная энергетика» (г. Москва), «Кокс и химия» (г. Москва), «Вестник ПТУ» (г. Павлодар); «Вестник ИнЕУ» (г. Павлодар); «Горный журнал Казахстана» (г. Алматы); «Вестник СГУ» (г. Семипалатинск); девять докладов в материалах научных конференций и одно авторское свидетельство на изобретение Республики Казахстан.

Выводы

1. Процессы, протекающие в исследуемой энерготехнологической установке, предварительно были изучены на математических моделях. Такой метод изучения условий работы агрегата для получения восстановителя и проверка результатов моделирования на реально действующей установке показал целесообразность проводимых исследований и надежность полученных результатов.

2. Промышленный эксперимент на действующей установке Аксусского завода ферросплавов доказал приемлемость для использования в реальных условиях производства ряда расчётных показателей, полученных в главе 3. Производственный процесс, осуществляемый согласно данным показателям (таблица 3.2), позволяет получать углеродистый восстановитель, уровень качественных характеристик которого соответствует требованиям ферросплавной промышленности.

3. Обоснована возможность использования типовых модернизированных котлоагрегатов со слоевой топкой на цепной колосниковой решетке для производства углеродсодержащего восстановителя термоокислительным способом для нужд металлургии ферросплавов.

4. Предложенная технология термоокислительного коксования высокоэффективна, экономична и приемлема для условий завода.

154

Заключение

1. В диссертационной работе выполнен анализ теоретических и практических методов исследования рациональных режимов процесса получения углеродсодержащего восстановителя термоокислительным способом.

2. На созданной лабораторной установке были проведены исследования температурной зависимости теплофизических свойств- исследуемого твердого топлива. Результаты опытов сопоставлены с рядом расчетных зависимостей теплофизических свойств от температуры. Математические зависимости, наиболее точно описывающие процесс, использованы в математической модели температурного поля угольного коксующегося слоя на движущейся цепной колосниковой решетке, а эмпирически полученные данные использованы при расчете эксплуатационных показателей. Созданный экспериментальный стенд по измерению коэффициента теплопроводности и теплоемкости углей реализован в лаборатории кафедры «Теплоэнергетика и металлургия» Инновационного евразийского университета (г. Павлодар) и используется в учебном процессе.

3. Применив разработанные математические модели, получены уточненные расчетные значения эксплуатационных показателей, таких как скорость движения колосникового полотна, высота угольного слоя, расход исходного сырья, воздуха и питательной воды на основной производственный процесс, выход технологического продукта, доля его угара; благодаря которым стало возможным осуществить технологически и экономически выгодные режимы эксплуатации оборудования с ЦКР для получения углеродистого восстановителя в ферросплавной промышленности. Так же получена графическая зависимость скорости движения колосника от высоты угольного слоя на расчетный расход топлива, позволяющая варьировать этими значениями в процессе эксплуатации, согласно указанного графика.

4. Выполнена экспериментальная проверка достоверности и адекватности предлагаемых математических моделей на промышленном объекте исследования. Модель определена как пригодная для использования в условиях реального производства. Максимальное отклонение расчётного распределения температур в слое термообрабатываемого материала по длине ЦКР от измеренного экспериментально составляет 6,6 %.

5. Разработан и оформлен в виде заявки на изобретение способ сжигания твёрдого кускового топлива в слое на решетке, позволяющий повысить тепловой КПД установки с ЦКР.

6. Разработанные режимы эффективной эксплуатации установок на основе энергетического котла КВТС-20-150 с ЦКР для получения углеродсодержащего восстановителя из Шубаркольских углей были внедрены в производство на АО ТНК «Казхром» Аксуский завод ферросплавов. Годовая экономическая эффективность внедрения составила более 565 тыс. у.Q./год.

1. Нурмуханбетов Ж. У. Исследование и разработка технологии получения и использования спецкокса для выплавки ферросплавов: автореф. канд. техн. наук:. -Караганда.: ХМИ, 2006. -24 с.

2. Smith J. Stoker Coking// Coolliery Guardion. -1944. -№ 7. P. 26-28

3. Pat. 2209255 USA. Coke production. /Hoijord Andersen Arthur, Emile Renaud Joseph.; published 23.07.1940. -4 p. pic.

4. Pat. 1981003 USA. Method of manufacture of coke and producer. /Riddell William A.; published 20.11.1934. -3 p. pic.

5. Andersen A. H. Coke production // Transactions of the Canadian Institute of Mining and Metallurgy. -1944. -№ 47. P. 139-151

6. Schenck H. u. a. Stückigmachung von Feinerz auf dem Wanderrost in Gemischcn mit Feinkohle. W. D. V. Köln und Opladen. -1964. -195 s.

7. Wolfson D. E. Production not domain coke //Iron and Steel Engineering. — 1968. -№ 3. -P. 69-72.

8. Перспективы использования процесса непрерывного коксования для производства металлургического кокса// сб. науч. тр. РЖХим. —1964. -С. 24—58.

9. Pat. 3167487 USA. — Method for producing coke and gas from carbonizable material. /Vaughn Mansfield.; published 26.01.1965. 3 p. pic.

10. Gopal Rao S., Mooke-rjee M. K., Das Gupta M. e. a. Method for producing smokeless fuel// Journal Sei. Industr. Res. -1960. -Vol. 10A, № 1. -P. 26-31

11. La Grange С. C. Geting the coke from not caking coal// Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. -1956. Vol. 57, № 3. P. 99-114

12. Цикарев Д.А. Состояние процесса коксования на колосниковых решетках: По докл. Шенка Г., Венциля В. — Аахен, ФРГ: Высшая техническая школа// Кокс и химия. -1967. -№8. -С. 53-55

13. Сысков К. И., Машенков О. Н. Термоокислительное коксование углей. — М.: Металлургия, 1973. -176 с.

14. Сысков К. И., Царев В. Я. Машенков О. Н. Гранулирование и коксование бурых углей. -М.: Металлургия, 1968. -320 с.

15. Машенков О. Н. Синтез, анализ и структура органических соединений// Научные труды Тульского пединститута. Тула: Изд. Тульского пединститута, 1971. -Вып. III. -С. 252-257.

16. Виноградов C.B., Суворов A.A., Сысков К.И., Зинченко Е.М., Мизин В.Г. Получение не доменного кокса из Карагандинских углей// Кокс и химия. -1978. -№1. -С. 31-32

17. Стырикович М.А., Катковская К.Я., Серов Е.П. Парогенераторы электростанций. -M.-JL: Энергия, 1966. -383 с.

18. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы. Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1987. —128 с.

19. Сысков К.И., Виноградов C.B. Производство специальных видов кокса на цепных колосниковых решетках// Кокс и химия. 1975. —№1. - С. 54-58

20. Пат. 007799 Евразийский патентный фонд. —Способ получения металлургического среднетемпературного кокса/ Исламов С.Р., Степанов С.Г.; опубл. 27.02.2007, Бюл. ЕАПО 1. 4 с. ил.

21. Степанов С.Г., Морозов А.Б., Гроо A.A. Среднетемпературное коксование кузнецких длиннопламенных углей в автотермическом слоевом газификаторе// Кокс и химия.-2003.-№9 с.35-38

22. Страхов В.M. Разработка технологии производства специального кокса на Аксуском заводе ферросплавов: аннотация по НИР. -Новокузнецк, 2004. -33 с.

23. Калинин М.Ф., Виноградов C.B., Суворов A.A., Сысков К.И. Опыт промышленного коксования углей на цепных колосниковых решетках// Кокс и химия. 1974. -№4. - С. 14-16

24. Кнорре Г. Ф. Топочные процессы—М.: Госэнсргоиздат, 1959. —263 с.

25. Яворский И. А. Вопросы теории горения ископаемых углей и пути интенсификации их воспламенения.// СО АН СССР. -1961. № 2. - С. 28

26. A.C. 1112172. СССР. Способ слоевого сжигания твердого топлива. /Пьянков A.B.; опубл. 07.09.84, Бюл. № 33. 2 с. ил.

27. A.C. 1755005. СССР. Способ сжигания дробленого угля в* слое на решетке. / Осинцев В.В., Джундубаев А.К., Комаров М.И., Борзионова В.И.; опубл. 15.08.92, Бюл. № 30. 4 с. ил.

28. V. Gumtz. Mögen.// Mechanical Warlei. -1932. Vol. 440, № 5. -P. 236

29. A.C. 722934. СССР. Способ получения кокса. /Виноградов C.B., Суворов A.A., Сысков К.И., Мизин В.Г., Серов Г.В.; опубл. 25.03.80, Бюл. № 11. 4 с. ил.

30. Печуро Н.С., Капкин В.Д., Песин О.Ю. Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа ML: Химия, 1986. - 352 с.

31. Пат. 12406 Республика Казахстан. —Способ получения кокса. / Ким В.А., Хасен Б.П., Надырбеков А.К., Ким A.C., Сабитов М.С., Ли A.M., Байсанов С.О., Толымбеков М.Ж. и др.; опубл. 17.12.2002, Бюл. № 12. 3 с.

32. P. Chiche et al. Mineral composition of coal// Fuel. -1965. -Vol. XLIV, № 1. -P. 5 28.

33. Страхов В.M., Кариев А.Д., Калиакпаров А.Г. и др. Концепция переработки углей на цепных колосниковых решетках. // Тезисы докл.

34. Конференции России и стран СНГ «Перспективы развития углехимии и химии углеродных материалов в XXI веке». -Звенигород, 2005. С. 59

35. Канторович Б. В. Введение в теорию горения и газификации твердого топлива. -М.: Металлургиздат, 1961. 294 с.

36. Страхов В.М. Научные и производственные аспекты получения специальных видов кокса для электротермических производств.// Сб. материалов конференции «Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых».- Санкт-Петербург, 2006. С. 40

37. Шубеко П. 3., Еник Г. И. Непрерывный процесс коксования. -М.: Металлургия, 1974. 312 с.

38. Померанцев В.В., Арефьев K.M., Ахмедов Д.Б., Конович М.Н., Корчунов Ю.Н., Рундыгин Ю.А., Шагалова С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения. JL: Энергоатомиздат, 1986 - 312 с.

39. Грязнов Н. С. Пиролиз углей в процессе коксования. —М.: Металлурия, 1983.-184 с.

40. Скляр М.Г. Интенсификация коксования и качество кокса. —М.: Металлургия, 1976. -256 с.

41. Страхов В.М., Динельт В.М., Калиакпаров А.Г. Особенности теплогенерации в слоевых котельных агрегатах при реализации в них процесса термоокислительного коксования// Кокс и химия. —2007. —№ 6. —С. 32—35

42. Школлер М.Б. Полукоксование каменных и бурых углей. — Новокузнецк.: Инженерная академия РФ (Кузбасский филиал), 2001. — 293 с.

43. Сысков К. И., Вербицкая В. Основные закономерности поведения кокса при вторичном нагревании. -М.: Металлургиздат, 1962. —222 с.

44. Машенков О. Н. и др. Химия и химическая технология//сб. науч. тр. КГУ. -Кемерово: Книжное издательство, 1969. С. 173

45. Москвитин Н. И. Склеивание полимеров. -М.: Лесная промышленность, 1968.-304 с.

46. Гинзбург А. С, Уколов В. С. Опыт систематизации методов определения теплофизических характеристик зернистых материалов.// Тепло- и массоперенос: сб. науч. тр. —1972. —т. 7. -С. 352-356.

47. Лыков А. В. Теория теплопроводности. -М.: ГИТТЛ, 1967. -154 с.

48. Агроскин A.A., Глейбман В.Б. Теплофизика твердого топлива. -М.: Недра, 1980. -256 с.

49. Барский Ю. П. Определение теплоемкости и тепловых эффектов помощью теплового анализа.// Труды НИИСтройкерамики. —1962. -вып. 20. -С. 99-120

50. Агроскин А. А., Барский Ю. П., Гончаров Е. И., Канавец П. И. Измерение теплоемкости твердых топлив в процессе нагрева до высоких температур// Изв. ВУЗов: Энергетика. -1965. -№ 12. -С. 51-57

51. Джапаридзе П: Н., Ландау И. Н. Совместное определение термических-характеристик дисперсных материалов в процессе нагревания. //ИФЖ. -1968. -т. 14, №2.-С. 314-321

52. Каплан A.B., Никишичев Д.Б., Каплан В.Е., Овечкина Е.В. Моделирование оптимального состава шихты для коксования// Кокс и химия. — 2006.-№6.-С. 12-15.

53. Матвеева А.К. Геология угольных месторождений СССР. М:: Изд-во МГУ, 1990.-348 с.

54. Русьянова Н.Д. Углехимия. -М.: Наука, 2003. -316 с.

55. Дрижд H.A., Баймухаметов С.К., Тоблер В.А., и др. Карагандинский угольный бассейн: справочник. —М.: Недра, 1990.-299 с.

56. Kirow N. Specific Heat of Coals by elevated temperatures. //BCURA Bull. — 1965. -Vol. 29, № 2. -P. 1-28.

57. Агроскин А. А., Глейбман В. Б., Гончаров Е. И., Якунин В. П. Теплоемкость минеральных примесей и золы углей// Кокс и химия. —1974. -№ 2. -С. 3 -Л

58. Гладков JI. И., Лебедев А. Н. Теплоемкость твердого топлива и .угольной пыли// Изв. ВТИ. 1948. -№ 8. -С. 18-20

59. Fritz W., Moser Н. Spezifische Wärme, Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit von Steinkohle und Koks// Feuerungstechnik. -1940. -S. 97107

60. Melchior E., Luther H. Wahre Spezifische Warmen von Koks und Steinkohlen.// Brennst. Chemie. -1975. -Bd. 28, № 8. -S. 379-385

61. Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г., Жумагулов М.Г., Никонов Г.Н. Экспериментальное изучение теплофизических свойств Шубаркольского угля.//Вестник ИнЕУ. -2007. -№2. С. 106-111

62. ENEK Group. Regress v2.3. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tef.kgtu.runnet.ru/downloads/Regress.rar, 04.12.2007.

63. Агроскин А. А., Ловецкий Л. В. Температуропроводность и теплопроводность некоторых каменных углей Донбасса и Кузбасса// Хим. тв. топл. -1969. —№ 6. С. 3-10

64. Казьмина В.В., Никитина Т.Е. Тепловые процессы коксования. -М.: Металлургия, 1987.—184 с.

65. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов: справочник. -Л.: Энергия, 1974. -264 с.

66. Wicke М., Peters W. Spezifische Wärme, Wärme und Temperaturleitfahigkeit fester Brennst. //Brennst. Chemie. -1968. -Bd. 49. № 4. -S. 97-102

67. Кулаков H. К. Закономерности нагрева коксового пирога по ширине и высоте камеры коксования// Кокс и химия. -1955. -№ 2. -С. 37-43

68. Еремин Л.И., Лебедев В.В., Цикарев Д.А. Петрография и физико-химические свойства углей. -М.: Недра, 1980. -263 с.

69. Скляр М.Г. Физико-химические основы спекания углей. —М.: Металлургия, 1984. -201 с.

70. Амарский Е.Г., Лапин A.A. Изучение деструкции спекающихся углей Донбасса // Химия твердого топлива. -1980. -№1. -С. 24-28

71. Мельничук А.Ю., Лемке Е.Р., Гуляев В.М., Глущенко Л.И. Исследование закономерностей термической деструкции углей широкой гаммы метаморфизма// Кокс и химия. -1994. -№6. -С. 2-6

72. Щукин В.К., Гортышов Ю. Ф., Дресвянников Ф.И., Идиаттулин Н.С. Теория и техника тепло физического эксперимента. -М.: Энергоатомиздат, 1985.-360 с.

73. ГОСТ 23847-79. Преобразователи термоэлектрические кабельные типов КТХАС, КТХАСп, КТХКС. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1980.-27 с.

74. ОВЕН. Каталог продукции 2005. ПО ОВЕН.-М., 2005.-С. 64.

75. ГОСТ 215-73. Термометры ртутные стеклянные лабораторные. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1974. -32 с.

76. Чистяков B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с.

77. Чистяков А.Н., Соболев С.Я. Улавливание и переработка химических продуктов коксования. Справочник по химии и технологии твердых горючих ископаемых. —Санкт Петербург: Синтез, 1996. -294 с.

78. Золотарев И.В., Вегеря И.Н., Дудяк В.Н. К вопросу об определении выхода валового кокса из угольных шихт// Углехимический журнал.-2003 — №3-4.-с.35-39

79. Вирозуб И.В., Ивницкая Н.С., Лейбович P.E., Чистяков А.Н., Чистякова Т.Б. Расчеты коксовых печей и процессов коксования с применением ЭВМ. — Киев: Выща школа. Головное издательство. -1989. -303 с.

80. Никифоров A.C., Жумагулов М.Г. Тепловой баланс установки по производству углеродсодержащего восстановителя// Вестник ПГУ. -2005. —№4. -С. 153-160

81. Эстеркин Р.И. Эксплуатация, ремонт, наладка и испытание теплотехнического оборудования. —Л.: Энергоатомиздат, 1991. —304 с.

82. Жумагулов М.Г. К вопросу расчета энергозатрат и тепловых потерь в установке термоокислительного коксования на цепной колосниковой решётке для металлургии ферросплавов // Вестник СГУ им. Шакарима. -2008. —№1. -С. 207-217

83. Пат. 17881 Республика Казахстан. -Способ получения кокса. / Калиакпаров А.Г., Никитин Г.М., Головачев Н.П. и др.; опубл. 16.10.2006, Бюл. № 10.-3 с. ил.

84. Пат. 20045 Республика Казахстан. Способ сжигания твёрдого кускового топлива в слое на решетке. / Никифоров A.C., Жумагулов М.Г., Калиакпаров А.Г; опубл. 15.09.2008, Бюл. №9.-3 с.

85. Телегин A.C., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Тепломассоперенос. -М: ИЦК Академкнига, 2002. -455 с.

86. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. —М.: Высш. шк., 1990. —208 с.

87. Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. -М.: Энергия, 1970. -424 с.

88. Чуханов З.Ф. Некоторые проблемы топлив и энергетики. —М:: Издательство АН СССР, 1961.-128 с.

89. Бабкин Д.Г., Баласанов A.B. Расчет состава газа при скоростном пиролизе угля в оксидном расплаве// Изв. ВУЗов: Цветная металлургия. —2004. —№1. -С. 87-92

90. Жумагулов М.Г., Никифоров A.C., Калиакпаров А.Г. К вопросу математического моделирования процессов теплопередачи в движущемся слое коксуемых частиц // Промышленная энергетика. -2009. —№6. —С. 36-40

91. Криштапович Н.В., Горбацевич JI.JT. О моделировании теплового режима процесса коксования// Кокс и химия. -1979. -№12. -С. 11-16

92. Васильев Ю.С., Шешнев В.Г. Математическое моделирование процессов теплопередачи в коксовых печах// Кокс и химия. -1980. -№4. -С. 1620

93. Ромасько B.C., Санчес Г. Моделирование на ЭВМ влияния эффективной теплопроводности угольной загрузки на коксование// Кокс и химия. -1995. -№6. -С. 12-16

94. Гюльмалиев A.M., Гагарин С.Г., Трифанов В.Н., Султангузин И.А., Яшин А.П. Математическое моделирование процессов теплопереноса и термической деструкции угольной шихты в коксовых печах// Кокс и химия. — 2004.-№9.-С. 15-26

95. Китаев Б.И., Будрин Д.В. Теплообмен в доменной печи. М.: Металлургия, -1966. — 207 с.

96. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена. — М.: Энергоатомиздат, 1986. -144 с.

97. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей. М.: Металлургия, 1990. -239 с.

98. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства.- М.: Энергия, -1976. с.

99. Бабанин Б.И., Шейн С.Ш., Маликов Ю.К. К вопросу о разработке двумерной модели теплопереноса в коксовой печи // Кокс и химия. —1981. — №11.-С. 21-24

100. Хрущ В.К., Бородулин Т.А. Теплофизическая модель многостадийного процесса коксования углей.// Тезисы докл. межд. конф. «Экология и теплотехника». -Днепропетровск, 1996. 279 с.

101. Еркин Л.И. Анализ процесса формирования кускового кокса// Кокс и химия. -1970. -№9. -С. 13-21

102. Лавров Н.В., Розенфельд Э.И., Хоустович Г.П. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. -М.: Металлургия, 1981. —240 с.

103. Страхов В.М., Калиакпаров А.Г., Кариев А.Д., Жумагулов М.Г., Никифоров A.C. Промышленные исследования процесса термоокислительного коксования на цепных колосниковых решетках // Кокс и химия. -2008. -№5. — С.22-28

104. Эксплуатация и техническое обслуживание водогрейных котлов КВ-ТС-20-150 П, ПТИ 3/36.020-04: Производственно-техническая инструкция. -Аксу, 2004.-19 с.

105. Ханневальд А. Новая технология мокрого тушения кокса: сочетание экономичности и экологичности// Чёрные металлы. Пер. с нем. —2005—№ 12 — с.20-22

106. Жумагулов М.Г. Производство кокса специальных видов для нужд металлургии ферросплавов с применением теплоэнергетического оборудования

107. Инновационные технологии в машино и приборостроении: матер, междунар. науч.-практ. конф.: / Омский государственный технический университет, — Омск, 2010.-С. 168-171.

108. Страхов В.М., Святов Б.А., Головачев Н.П. и др. Технология производства кокса из углей Шубаркольского разреза. Оценка его качества как углеродистого восстановителя для выплавки ферросплавов// Кокс и химия. -2004. -№ 10.-С. 16-20

109. Буданов И. Потенциал развития черной металлургии// Экономист. — 1995.-№ 6.-С. 46-56

110. Рудыка В.И. Рынки стали, кокса, металлургического угля: последние тенденции, перспективы// Кокс и химия. 2007. - №1. -С. 40-42.

111. Райков Ю.Н. Экономика предприятий обработки цветных металлов. — М.: Интермет инжениринг, 2003. -336 с.

112. Алшанов P.A. Казахстан на мировом минерально-сырьевом рынке: Аналитический обзор. -Алматы, 2004.-220 с.

113. Прузнер С.Л. Экономика, организация и планирование энергетического производства. —М.: Энергоатомиздат, 1984.-336 с.

114. Уваров A.B. Экономика проектирования промышленных предприятий. Актуальные проблемы, поиск, практика. -Л.: Сройиздат, 1990. —168 с.