Исследование кинетических процессов диссоциации сульфатов железосодержащей аглоруды

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

В данной работе представлено исследование физико-химических особенностей кинетики диссоциации аглошихты при разных температурных режимах с добавлением примесей в процессе выплавки. В процессе исследования было установлено, что среди существенных факторов, определяющих скорость диссоциации сульфатов, можно выделить уровень кислорода в газе, крупность руды и добавление примесей, позволяющих изменять вязкость и температуру плавления агломерационного расплава. В основе процесса исследования применялся метод высокотемпературной дериватографии, с помощью которого рассматривались различные температурные интервалы и определялись скорости диссоциации минералов. Разработанная экспериментальная методика кинетических исследований диссоциации сульфатов может использоваться при изучении теплофизических закономерностей химико-металлургических процессов прокалки в обширной группе железосодержащих рудных материалов.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

В. Мешалкин

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева; Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: vovabobkoff@mail.ru
Rússia, Москва; Москва

М. Дли

Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Email: vovabobkoff@mail.ru
Rússia, Смоленск

В. Бобков

Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Autor responsável pela correspondência
Email: vovabobkoff@mail.ru
Rússia, Смоленск

А. Быков

Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Email: vovabobkoff@mail.ru
Rússia, Смоленск

Bibliografia

  1. Леонтьев Л.И., Григорович К.В., Костина М.В. Фундаментальные исследования как основа создания новых материалов и технологий в области металлургии. Ч. 1. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 1. С. 11–22.
  2. Романков П.Г., Рашковская Н.Б., Фролов В.Ф. Массообменные процессы химической технологии (системы с твердой фазой). Ленинград: Химия, Ленинградское отделение, 1975. 335 с.
  3. Bobkov V.I., Dli M.I., Rubin Y.B. Influence of the conditions of internal heat exchange on the process of thermal decomposition of carbonates in iron ore raw materials // CIS Iron and Steel Review. 2022. V. 24. P. 4–8.
  4. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Михайлова П.Г. Современное состояние в области анализа, синтеза и оптимального функционирования многоассортиментных цифровых химических производств: аналитический обзор // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55. № 2. С. 154-187.
  5. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Теплообменные процессы химической технологии. Ленинград: Химия, Ленинградское отделение, 1982. 288 с.
  6. Zhu X., Ji Y. A digital twin–driven method for online quality control in process industry // Int. J. Adv. Manufac. Technol. 2022. V. 119. № 5–6. P. 3045–3064.
  7. Борисов В.М., Валавин В.С., Вешан Е.Ф., Елинсон И.М., Карабасов Ю.С., Молочников Н.В., Рашковская Н.Б., Романков П.Г., Рябов В.А. Способ получения железорудных окатышей Авторское свидетельство SU 368318 A1, 26.01.1973. Заявка № 1672604/22-2 от 17.06.1971.
  8. Орехов В.А., Бобков В.И. Особенности исследования термической деструкции карбонатов в окомкованных фосфоритах при высокотемпературном обжиге // Тепловые процессы в технике. 2022. Т. 14. № 12. С. 555–562.
  9. Цирлин А.М., Гагарина Л.Г., Балунов А.И. Синтез теплообменных систем, интегрированных с технологическим процессом // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55. № 3. С. 347–358.
  10. Пучков А.Ю., Прокимнов Н.Н., Рысина Е.И., Шутова Д.Ю. Нейрорегулятор комплексной технологической системы переработки рудных отходов // Прикладная информатика. 2023. Т. 18. № 5. С. 91–105. https://doi.org/10.37791/2687-0649-2023-18-5-91-105
  11. Дли М.И., Пучков А.Ю., Прокимнов Н.Н., Окунев Б.В. Нечеткологическая модель многостадийной химико-энерготехнологической системы переработки мелкодисперсного рудного сырья // Прикладная информатика. 2023. Т. 18. № 3. С. 92–104. https://doi.org/10.37791/2687-0649-2023-18-3-92-104
  12. Wang, S., Guo, Y., Zheng, F., Chen, F., Yang, L. Improvement of roasting and metallurgical properties of fluorine-bearing iron concentrate pellets // Powder Technology. 2020. V. 376. P. 126–135.
  13. Nayak D., Ray N., Dash N., Pati S., De P.S. Induration aspects of low-grade ilmenite pellets: Optimization of oxidation parameters and characterization for direct reduction application // Powder Technology. 2021. V. 380. P. 408–420.
  14. Тураев Д.Ю., Почиталкина И.А. Теоретические и практические основы селективного извлечения фосфат-ионов из фосфатных руд с высоким содержанием примесей железа рециркуляционным методом // Теоретические основы химической технологии. 2022. Т. 56. № 2. С. 252–264.
  15. Borisov V., Bulygina O., Vereikina E. The use of coevolutionary algorithms for optimizing the operating regimes of the roasting conveyor machine// J. Appl. Inf. 2023. V. 18. № 3. P. 52–60. https://doi.org/10.37791/2687-0649-2023-18-3-52-60
  16. Черновалова М.В., Борисов В.В., Власова Е.А. Интеллектуальная поддержка управления процессами обработки рудного сырья на основе прецедентного подхода и онтологических моделей // Прикладная информатика. 2023. Т. 18. № 2. С. 16–26. https://doi.org/10.37791/2687-0649-2023-18-2-16-26
  17. Meshalkin V.P., Dovì V.G., Bobkov V.I., Burukhina T.F., Khodchenk S.M. State of the art and research development prospects of energy and resource-efficient environmentally safe chemical process systems engineering // Mendeleev Communications. 2021. V. 31. № 5. P. 593–604.
  18. Борисов В.В., Курилин С.П., Луферов В.С. Нечеткие реляционные когнитивные темпоральные модели для анализа и прогнозирования состояния сложных технических систем // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1 (97). С. 27–38.
  19. Meshalkin V., Bobkov V., Dli M., Dovì V. Optimization of energy and resource efficiency in a multistage drying process of phosphate pellets // Energies. 2019. V. 12. № 17. P. 3376.
  20. Пучков А.Ю., Лобанева Е.И., Култыгин О.П. Алгоритм прогнозирования параметров системы переработки отходов апатит-нефелиновых руд // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1 (97). С. 55–68.
  21. Tomtas P., Skwiot A., Sobiecka E., Obraniak A, Ławińska K., Olejnik T.P. Bench tests and CFD simulations of liquid–gas phase separation modeling with simultaneous liquid transport and mechanical foam destruction // Energies. 2021. V. 14. № 6. P. 1740. https://doi.org/10.3390/en14061740
  22. Буткарев А.А., Вербыло С.Н., Бессмертный Е.А., Буткарева Е.А. Совершенствование и практическое использование методологии ВНИИМТ для оптимизации теплотехнических схем обжиговых конвейерных машин с рабочими площадями 278, 306 и 552м2 // Сталь. 2020. № 5. С. 7–13.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Thermogram of sinter ore firing without coke addition.

Baixar (59KB)
Metadados
3. Fig. 2. Thermogram of sinter ore firing with the addition of coke.

Baixar (55KB)
Metadados
4. Fig. 3. Derivatogram of ore heating with a grain size (0-0.5 mm) in air.

Baixar (180KB)
Metadados
5. Fig. 4. Derivatogram of ore heating with a grain size (3-5 mm) in air.

Baixar (164KB)
Metadados
6. Fig. 5. Dependence of the mass change and the rate of mass change on the temperature for the sulfate decomposition reaction in ore briquettes with a grain size (0-0.5 mm). Curves 1 and 1’ – without additives in air; curves 2 and 2’ – with an additive of 5 wt. % of fluoritized limestone in air; curves 3 and 3’ – with the addition of 9 wt. % of fluoritized limestone in air; curves 4 and 4’ – without additives in helium; curves 5 and 5’ – with the addition of 9 wt. % of fluoritized limestone in helium.

Baixar (205KB)
Metadados
7. 6. The dependence of the change in mass and the rate of change in mass on temperature for the sulfate decomposition reaction in the agglomerate. Curves 1 and 1’ are ore (0-0.5 mm) in air; curves 2 and 2’ are ore (0-0.5 mm) in helium; curves 3 and 3’ are ore (0-0.5 mm) with an addition of 20 wt. % limestone in air; curves 4 and 4’ – ore (0-0.5 mm) with an addition of 20 wt. % of limestone in helium; curves 5 and 5’ – ore (3-5 mm) in air; curves 6 and 6’ – ore (3-5 mm) in atmosphere of 3 vol. % oxygen; curves 7 and 7’ are ore (3-5 mm) in helium.

Baixar (301KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024