Науково-технологічні основи створення кам’яновугільних вуглецевих матеріалів для великогабаритних електродів

Розробка технології виробництва прожареного пекового голчастого коксу. Міжфазні перетворення кам’яновугільного пеку та вплив його групових складових на структуру і властивості карбонізованого залишку. Механізм формування структури графітованого коксу.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.12.2015
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Мал.6. Технологічна схема установки для отримання просочувального пеку

1 - резервуар КВС; 2 - трубчаста піч; 3 - випарник I ступеню; 4 - проміжний збірник суміші КВС та АФ; 5 - напірний бак; 6 - центрифуга; 7 - збірник очищеної суміші; 8 - випарник II ступеню; 9 - куб-реактор.

I - КВС; II - антраценова ф-ція; III - фуси; IV - легке масло, пари води; V - пари фракцій; VI - просочувальний пек.

Після стадії термічної обробки КВС з реактора-автоклава через дросельний клапан подається до випарювача II ступеня, куди скидається (через клапан) парова фаза реактору.

Знизу випарювача II ступеня виводиться електродний пек. Вихід електродного пеку 62 %. Пари фракцій надходять до колони, у якій поділяються на фракції згідно традиційній схемі.

Для отримання просочувального пеку була запропонована наступна схема: зневоднення КВС приготування суміші КВС з антраценовою фракцією глибока очистка суміші дистиляція суміші на одноколонному трубчатому агрегаті термічна обробка м'якого пеку у кубі-реакторі (мал. 5.3).

Для очистки суміші КВС з антраценовою фракцією передбачено використання центрифуги 20ГН_2201У_03.

Схема дистиляції смоли є типовою. Необхідно зупинитися тільки на схемі глибокої очистки КВС та отриманні просочувального пеку. Усереднену КВС подають до змійовика I ступеня трубчатої печі. При цьому у трубопровід нагнітання дозуючим насосом подається антраценова фракція. У змійовику трубчатої печі завдяки високій швидкості та турбулізації потоку суміш перемішується і усереднюється. Витрати антраценової фракції складають 20-22 % від первинної КВС.

Нагріта суміш надходить до випарювача I ступеня, у якому з суміші виділяється пара легкокиплячих компонентів. Зневоднена суміш із випарювача подається у відділення дешламації у напірний бак, із якого вона завантажується у ротор центрифуги. Температура суміші перед центрифугою 10010 оС; тривалість циклу відстою 205 хв.

Глибоко очищена суміш прокачується через II ступінь трубчатої печі і подається у випарювач II ступеня, в якому розділяється на рідку (пек) та парову (пара фракцій) фази.

Пек надходить на склад готової продукції. При необхідності доведення його якості до вимог стандартів може здійснюватися в кубі-реакторі шляхом його додаткової термічної обробки.

Ефективність технологічних процесів отримання сировинних вуглецьвміщуючих матеріалів для виробництва крупногабаритних графітованих електродів підтверджується результатами техніко-економічного аналізу, який представлено у табл.

Таблиця 15

Техніко-економічні показники виробництва матеріалів для крупногабаритних ГЕ

№№ п/п

Показники

Одиниц. виміру

Пековий голчастий кокс

Електродний пек із термообробленої КВС

Просочувальний пек

1

Об`єм переробки КВС

тис.т/рік

345

100

97

2

Об`єм отриманої продукції

тис.т/рік

83

55

44

3

Капіталовкладення в об`екти основного виробничого призначення

млн.грн

275,0

13,0

6,1

4

Додаткові експлуатаційні витрати

млн.грн/рік

2,3

3,6

5

Собівартість виробництва голчастого коксу

млн..грн/рік

220,6

-

-

6

Вартість товарної продукції

млн.грн/рік

337,0

-

-

7

Додаткова вартість товарної продукції

млн.грн/рік

-

8,15

14,0

8

Прибуток від реалізації товарної продукції

млн..грн/рік

116,5

-

-

9

Додатковий прибуток від реалізації товарної продукції

млн..грн/рік

-

8,9

10,4

10

Окупність капіталовкладень

років

3,1

2,7

1,0

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Отримані теоретичні та експериментальні результати дозволили вирішити значну народногосподарську проблему - розробити технологічні процеси, що дозволяють отримати на основі КВС увесь комплекс сировинних матеріалів для графітованих електродів великого діаметра для високих струмових навантаженнь, які знайшли своє відображення у технологічних завданнях на проектування промислових установок що до виробництва прожареного пекового голчастого коксу (Запорізький КХЗ), пеку - зв'язуючого з термічно обробленої під тиском КВС (Дніпродзержинський КХЗ), просочувального пеку (Губахінський КХЗ, Росія).

2. Дослідження структурних і фізико-хімічних властивостей КВС, механізму карбонізації кам'яновугільного пеку і формування впорядкованої структури пекового голчастого коксу дозволили вперше встановити вплив окремих групових складових пеку на ці процеси. Доведена негативна роль сполук, що нерозчинні у хіноліні. Після їх вилучення карбонізація сировини в оптимальних температурних умовах дає можливість отримувати необхідний вуглецевий матеріал.

Ці положення підтверджені масштабними роботами на пілотних та дослідно-промислових установках, що дали можливість автору запропонувати технологічний процес отримання кам'яновугільного голчастого коксу.

3. Дослідження температурно-часових умов формування анізотропної структури коксу, які проходять через мезофазні перетворення, дозволили вперше встановить, що найбільш повно умовам формування анізотропного (голчастого) коксу відповідає процес (технологія) уповільненого коксування у поєднанні з високотемпературним прожарюванням з метою доведення властивостей коксу до вимог технології ВГМ.

4. Встановлено, що технологічні властивості електродного пеку залежать не стільки від властивостей КВС, скільки від способу його отримання. Вперше показано, що термічна обробка КВС під тиском та варіювання параметрів процесу дозволяє отримувати пек-зв'язуюче з високими спікливими та коксоутворюючими властивостями. Процеси, що відбуваються при цьому, забезпечують накопичення у вихідній сировині груп сполук, які при наступному однократному випарюванні переходять у пек і забезпечують поліпшення його властивостей.

5. Проведений комплекс лабораторних та дослідно-промислових робіт дозволив створити принципово нову для вітчизняної коксохімії технологію отримання електродного пеку, використання якого у поєднанні з голчастим коксом дає можливість організувати виробництво якісних графітованих електродів.

6. Вперше показано, що тільки спеціальна попередня підготовка сировини - КВС - забезпечує оптимальний груповий склад просочувального пеку, використання якого значно покращує експлуатаційні характеристики графітованих електродів.

7. Техніко-економічні розрахунки показали, що розроблені технологічні процеси дали позитивні результати і визначили їхню перспективність. Впровадження їх у промисловість дозволить ліквідувати дефіцит якісної сировини для виробництва графітованих електродів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО У НАСТУПНИХ РОБОТАХ

1. Питюлин И.Н. Научно-технологические основы создания каменноугольных углеродсодержащих материалов для крупногабаритных электродов: Монография. - Харьков: Контраст. 2004. - 480 с.

2. Бондаренко Л.М., Питюлин И.Н., Мочалов В.В. и др. Рациональное использование высококипящих фракций каменноугольной смолы и совершенствование технологии получения электродного пека // Кокс и химия. 1976, № 10, с. 52-53

3. Войтенко Б.И., Грумберг Л.Р., Чернышов Ю.А., Крысин В.П., Питюлин И.Н. и др. О некоторых путях совершенствования технологии производства электродного пека // Кокс и химия.1981, № 8, с. 30-32.

4. J. Jastrzebski, J. Bogutcki, А. Szen, Z. Stompel, J. Sliwa, W.K. Krysin, I.N., Pitjulin at all. // Badania w dziedzinie uzdatniania radzieckich I polskich smol koksowniczych jako surowcow do produkcji wyrobow weglowografitowych Koks, Smola, Gaz, Rok XXVI, 1981, № 9-10, st. 193-199.

5. Солдатенко Е.М., Питюлин И.Н., Валтерс Н.А. и др. К вопросу формирования структуры пекового кокса // Кокс и химия. 1982, № 12, с. 32-35.

6. Мениович Б.И., Мочалов В.В., Горелов Л.А.,Питюлин И.Н. Повышение качества каменноугольной смолы и электродного пека (по материалам межзаводской школы) // Экспресс информация, МЧИ СССР, НТО Черной Металлургии, Черметиформация, -М.: 1983, ДСП. - 35 С.

7. Икономопуло В.П. Питюлин И.Н. Исследование процесса карбонизации каменноугольного пека методом ЭПР // Кокс и химия. 1985, № 8, с. 32-35.

8. Питюлин И.Н., Крысин В.П., Черняк П.Э. и др. Получение пекового электродного кокса анизотропной структуры // Кокс и химия. 1986, № 4, с. 18-21.

9. Кузнецова Л.С., Ольшанская С.Н., Питюлин И.Н. и др. Исследование процесса термической обработки каменноугольной смолы под давлением на пилотной установке // Кокс и химия. 1986, № 9, с. 43-45.

10. Должанская Ю.Б., Питюлин И.Н. Современное состояние производства каменноугольной смолы, пека и продуктов его переработки (Обзор) // Кокс и химия. 1986, № 11, с. 58-60.

11. Гапотченко Н.П., Питюлин И.Н., Черняк П.Э. и др. Исследование и разработка технологии получения каменноугольного пропиточного пека // Кокс и химия. 1986, № 12, с. 39-42.

12. Питюлин И.Н., Зайченко В.М., Гапотченко Н.П. и др. Состояние и перспективы производства электродного пека // Кокс и химия.1987, № 7, с. 39-41.

13. Демидова А.И., Сенина О.Е., Быкова Т.С. Перепеченых В.И., Питюлин И.Н. и др. Высокоплавкий пек, полученный термообработкой смолы под давлением, как связующее для электрощеточного материала // Кокс и химия. 1987, № 7, с. 41-43.

14. Питюлин И.Н., Шустиков В.И. Новые сырьевые материалы для производства электродов // Кокс и химия. 1990, № 7, с. 15-18.

15. Чешко Ф.Ф., Питюлин И.Н., Шустиков В.И. и др. Процессы формирования 1- и 2-фракций каменноугольного пека при его термической обработке // Кокс и химия.1991, № 7, с. 28-31.

16. Питюлин И.Н., Должанская Ю.Б. Состояние и направления совершенствования технологии производства электродного пека и пекового кокса // “Черная металлургия”. Бюллетень научно-технической информации .1991, Вып. 5 (1105), -М.:с. 19-30.

17. Тарахно Е.В., Питюлин И.Н., Шустиков В.И. и др. Межфазные превращения по данным ЭПР-спектроскопии // Кокс и химия. 1992, № 3, с. 30-33.

18. Питюлин И.Н., Шустиков В.И. Пекококсовое производство: настоящее и будущее // Кокс и химия. 1992, № 11, с. 20-23.

19. Тарахно Е.В., Шустиков В.И., Питюлин И.Н. и др. Исследование мезофазных превращений в каменноугольных мягких пеках // Кокс и химия. 1992, № 11, с. 25-29.

20. Тарахно Е.В., Преображенская Н.А., Шустиков В.И., Питюлин И.Н. Исследование структуры углеродных материалов. 1. Анализ мягких пеков // Кокс и химия. 1993, № 9-10, с. 31-33.

21. Тарахно Е.В., Преображенская Н.А., Шустиков В.И., Питюлин И.Н. Исследование структуры углеродных материалов. 2. Анализ карбонизированных образцов каменноугольных пеков // Кокс и химия. 1993, № 11-12, с. 39-42.

22. Войтенко Б.И., Рубчевский В.Н., Компаниец А.И., Волох В.М., Питюлин И.Н. и др. Производство пекового игольчатого кокса на Запорожском коксохимическом заводе // Кокс и химия. 1994, № 3, с. 17-22.

23. Чешко Ф.Ф., Питюлин И.Н., Пырин А.И. и др. Методика оценки гранулометрического состава 1-фракции каменноугольной смолы // УглеХимический журнал. 1995, № 1-2, с. 53-56.

24. Чешко Ф.Ф., Питюлин И.Н., Пырин А.И. и др. Альтернативное сырье для производства пекового игольчатого кокса на каменноугольной основе // Кокс и химия. 1995, № 7, с. 19-24.

25. Питюлин И.Н., Вирозуб А.И., Пырин А.И. и др. Гранулометрический состав 1-фракции каменноугольной смолы // УглеХимический журнал. 1995, № 3-4, с. 40-44.

26. Питюлин И.Н., Слепова В.М. Исследование взаимодействия пекового игольчатого кокса со связующими материалами // Кокс и химия. 1995, № 3, с. 22-23.

27. I.N. Pitjulin Surowcowa baza do produkcji pakowego koksu iglowego z zakladow Ukrainy // Karbo. Energochemia. Ekologia. Rok XLII, 1997, № 5, st.184-187

28. Питюлин И.Н. возможности получения пропиточного пека из высококипящих фракций каменноугольной смолы // Кокс и химия.1997, № 8, с. 21-24.

29. Питюлин И.Н. Экологические аспекты производства пекового игольчатого кокса // Кокс и химия. 1997, № 11, С. 26-31.

30. Питюлин И.Н. Теоретические основы подготовки каменноугольного сырья для получения пекового игольчатого кокса. 1. Физические методы очистки // УглеХимический журнал. 1998, № 3-4, с. 33-38.

31. Питюлин И.Н., Рудкевич М.И., Чешко Ф.Ф. 2. Химические методы очистки каменноугольного сырья при его подготовке для получения пекового игольчатого кокса // УглеХимический журнал, 1998, № 3-4, с. 38-42.

32. Питюлин И.Н., Шустиков В.И., Чешко Ф.Ф. и др. Получение и технологическое опробование промышленной партии пропиточного пека // УглеХимичеcкий журнал. 2001, № 5-6, с. 39-47.

33. Питюлин И.Н., Чешко Ф.Ф. Теоретические предпосылки направленного изменения свойств каменноугольной смолы в процессе термической обработки ее под избыточным давлением // УглеХимичеcкий журнал. 2002, №3-4, с. 38-41.

34. Питюлин И.Н. Влияние технологических факторов на процесс замедленного коксования мягкого пека и характеристики игольчатого кокса // УглеХимичеcкий журнал. 2002, № 5-6, с. 37-43.

35. Питюлин И.Н., Прохач Э.Е. Исследование процесса прокалки пекового игольчатого кокса // УглеХимичеcкий журнал. 2003, № 1-2. с. 39-43.

36. Способ получения электродного пека: А.с. № 925981 СССР / Крысин В.П., Иващенко В.А., Путренко Б.С. и др. // Опубл. 07.05.82. Бюл. № 17.

37. Способ получения электродного пека: А.с. № 1081196 СССР / Белкина Т.В., Питюлин И.Н., Черняк П.Э. и др. // Опубл. 23.03.84. Бюл. № 11.

38. Способ получения каменноугольного пропиточного пека: А.с. № 1754761 СССР / Ольшанская С.Н., Кузнецова Л.С., Питюлин И.Н. и др. // Опубл. 15.07.89. Бюл. № 30.

39. Способ получения электродного пека: А.с. № 1735343 СССР / Чешко Ф.Ф., Шустиков В.И., Питюлин И.Н. и др. // Опубл. 23.05.92. Бюл. № 19.

40. Патент України № 22097А / Шустиков В.І., Чешко Ф.Ф., Питюлин И.Н. и др. / Спосіб одержання мезофазно-мезогенного високотемпературного пеку із антраценової фракції // Заявл. Опубл. 30.04.98. Бюл. № 2.

41. Бабенко Э.М., Плевин Г.В., Слепова В.М., Мочалов В.В., Питюлин И.Н. Пути повышения качества связующих и пропитывающих материалов для электродной продукции // Тезисы IV Всесоюзной научно-технической конференции электродной промышленности. Челябинск. ГосНИИЭП. 12-14 сентября. 1978.

42. Крысин В.П., Андросова Е.В., Питюлин И.Н. Пек как коллоидная система.// Тезисы IV Всесоюзной научно-технической конференции электродной промышленности. Челябинск. ГосНИИЭП. 12-14 сентября. 1978.

43. Питюлин И.Н., Белкина Т.В., Петропольская В. и др. Получение связующего и пропиточного каменноугольного пека из специально подготовленного сырья // Тезисы V Всесоюзной научно-техническая конференции электродной промышленности “Повышение качества и эксплуатационной стойкости углеродной продукции”. Челябинск. ГосНИИЭП. сентябрь 1983. С. 212-235.

44. Андросова Е.В., Питюлин И.Н., Черняк П.Э. Некоторые представления и природе и свойствах 1-фракции и ее влияние на технологические свойства пека. // Тезисы V Всесоюзной научно-технической конференции электродной промышленности “Повышение качества и эксплуатационной стойкости углеродной продукции”. Челябинск. ГосНИИЭП. сентябрь 1983. С. 233-235.

45. Питюлин И.Н., Шустиков В.И., Чешко Ф.Ф. и др. Организация производства пропиточного пека в коксохимической подотрасли // Тезисы VI Всесоюзной научно-технической конференции электродной промышленности “Пути ускорения научно - технического прогресса производства углеродной продукции в свете решений XXVII съезда КПСС”. Челябинск. ГосНИИЭП. 1988. С. 10-11.

46. Питюлин И.Н., Шустиков В.И., Преждо В.В. и др. Межмолекулярные взаимодействия в системе каменноугольная смолы - вода // Тезисы Первой Всесоюзной конференции “Жидкофазные материалы”. Иваново. Ин-т химии неводных растворов АН СССР. Октябрь 1990. С. 218.

47. Питюлин И.Н. Новые сырьевые материалы для производства графитированных изделий. Шестое совещание по химии и технологии твердого топлива “ХТТТ-6”. М.:АН РФ. ИГИ. 1992. Стендовый доклад

48. Питюлин И.Н., Чешко Ф.Ф. Высококипящие фракции каменноугольной смолы - сырье для производства кокса и пропиточного пека. // Тезисы научно-технической конференции “Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции”. ОАО “Уральский электродный институт”, ГУП “НИИГРАФИТ”, ОАО “Углеродпром”, Российская академия наук. Сборник научных трудов. г. Челябинск. 2000 г. С. 35-37.

Пітюлін І.Н. Науково-технологічні основи створення кам'яновугільних вуглецевих матеріалів для великогабаритних електродів. - Монографія.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.07 - хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів. - Український державний науково-дослідний вуглехімічний інститут (УХІН). Харків, 2006 р.

В сучасний період в Україні відчувається дефіцит якісної сировини для виробництва вуглеграфітових матеріалів (ВГМ), які характеризуються підвищеними експлуатаційними властивостями. До таких матеріалів, в першу чергу, слід віднести графітовані електроди ГЕ). Характеристики ГЕ визначаються, в першу чергу, властивостями початкових сировинних компонентів і процесами їх взаємодій на різних стадіях переробки.

В роботі вперше поставлено за мету й розглянуто теоретичні основи одержання вуглецевих сировинних матеріалів (пекового голчастого коксу, електродного й просочувального пеків) на основі кам'яновугільної смоли (КВС) для виробництва графітованих електродів на високу щільність струму. Ароматичний характер КВС і пеків, їх властивості роблять ці продукти в умовах України незамінними для виробництва цілої гами сировинних вуглецевих матеріалів.

При підготовці КВС щодо переробки основною задачею є зміна її стану для отримання неструктурованої системи, яка досягається за рахунок зміни технологічних факторів, а також введенням у систему різних домішок. Вивчено кінетику процесів глибокої очистки КВС з використанням центрифугування, фільтрування з додаванням висококиплячих фракцій КВС, а також екстракції. Встановлено, що оптимальним з точки зору апаратурного оформлення є процес центрифугування.

Вивчено міжфазні перетворення кам'яновугільного пеку та вплив його групових складових на структуру і властивості карбонізованого залишку. Встановлено, що для отримання вуглецевистого матеріалу анізотропної структури необхідне глибоке попереднє очищення сировини. Ця операція потрібна також для виробництва просочувального пеку.

Важливим етапом для розуміння механізму формування структури графітованого коксу являється процес мезофазних перетворень, який проходить в інтервалі температур 390-520 оС і представляє собою фазовий перехід у рідкому стані, внаслідок чого системи ароматичних молекул ізотропної пекової матриці утворюють рідкі анізотропні кристали.

Оптимальні умови отримання пекового коксу можуть бути реалізовані тільки у випадку використання уповільненого коксування сировини після її глибокий очистки від сполук первинної б1-фракції.

Вивчено залежність виходу й властивостей пекового голчастого коксу від технологічних параметрів уповільненого коксування й високотемпературного прожарювання „сирого” коксу. Виконано технологічну оцінку придатності прожарених пекових голчастих коксів у технології одержання графітованих електродів. Встановлено, що за основними експлуатаційними властивостями заготовки на дослідних пекових коксах поступаються графітам на основі імпортного голчастого коксу, що пояснюється позитивним впливом величини мас, які реагують (промислові установки). В той же час у порівнянні з графітами на рядовому нафтовому коксі графітовані заготовки на основі дослідних пекових коксах за всіма показниками якості їх перевершують.

Нами вперше доказано, що універсальним методом управління якістю електродного пеку є спосіб термічної обробки КВС під тиском власної пари. Вивчено вплив надлишкового тиску на процеси змін властивостей КВС. Показано, що отриманий із термообробленої КВС середньотемпературний пек, за груповим складом та іншими характеристиками практично наближається до пеків із підвищеними температурами розм'якшення, що дозволяє отримати електродне зв'язуючи безпосередньо на стадії однократного випарювання сировини без наступної додаткової обробки.

Виконано з позитивними результатами технологічні дослідження пеку-сполучнику, який одержано з термічно обробленої під тиском КВС, у технології ВГМ.

На промислових установках діючого коксохімічного підприємства випробувано основні технологічні прийоми глибокої очистки КВС і отримання на її основі просичувального пеку. Дослідно-промислові партії матеріалів, які були одержані, проходили технологічне випробування на ВАТ „Укрграфіт”.

Розроблено технологічні завдання на проектування установок (цехів) з виробництва прожареного пекового голчастого коксу, пеку-сполучнику на основі термічно обробленої під тиском КВС і просичувального пеку з глибоко очищеної КВС.

Ключові слова: кам'яновугільна смола, кам'яновугільний пек, висококиплячі фракції, 1-фракція, глибока очистка, центрифугування, екстракція, фільтрування, мезофаза, уповільнене коксування, пековий голчастий кокс, пек-сполучник, просочувальний пек, графітовані електроди, просочування.

I.N. Pityulin. Scientific and technological foundations of production of coal tar carbon-containing materials for large electrodes. - Monograph.

Thesis for scientific degree of Doctor of Engineering Science on speciality 05.17.07 - Chemical Technology of Fuel and Lubricants. - The Ukrainian State Research Institute for Carbochemistry. Kharkov. 2006

In this work a task has been set for the first time and theoretical fundamentals examined for the recovery of coal based carbonaceous raw materials (pitch needle coke, electrode and impregnation pitches) used for the production of graphitised electrodes capable to operate at high current density.

The interface transformations in coal tar pitch and the influence of its group components on the structure and properties of carbonized residues have been studied. It was revealed that the raw material should be thoroughly purified in order to obtain a carbonaceous material with anisotropic structure. This operation is also necessary for the production of impregnation pitch.

The kinetics of thorough purification of coal tar pyrolysed to various extent have been studied using centrifugation, extraction and filtration. It was found out that an optimum process in terms of equipment is centrifugation.

The relations have been studied between the yield and properties of pitch needle coke, and the process parameters of delayed carbonization and high temperature calcinations of “raw” coke. The applicability of calcinated pitch needle coke was estimated in relation to the graphitised electrode technology.

The effect of excess pressure on the processes of changing coal tar properties has been studied. It was shown that the electrode pitch obtained from heat treated coal tar under pressure meets to the largest extent the requirements to the binders for graphitised electrodes. The pitch binder obtained from heat treated coal tar under pressure was investigated in relation to the coal graphite materials technology.

Main technological concepts of thorough purification of coal tar and production of impregnation pitch have been tested using plant units at an operating coke works and test-industrial lots have been passed technological tests at OJSC “Ukrgraphite”.

The technological assignments have been developed for designing units/shops to produce calcinated pitch needle coke, pitch binder from heat treated coal tar under pressure and impregnation pitch from thoroughly purified coal tar.

Key words: coal tar, coal tar pitch, high-boiling fractions, 1-fraction, thorough purification, centrifugation, extraction, filtration, mesophase, delayed carbonization, calcinations, pitch needle coke, pitch binder, impregnation pitch, graphitized electrodes, impregnation, graphitisation.

Питюлин И.Н. Научно-технологические основы создания каменноугольных углеродсодержащих материалов для крупногабаритных электродов. - Монография.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.17.07 - химическая технология топлива и горюче-смазочных материалов. - Украинский государственный научно-исследовательский углехимический институт. Харьков. 2006 г.

В работе впервые поставлена задача и рассмотрены теоретические основы получения углеродистых сырьевых материалов (пекового игольчатого кокса, электродного и пропиточного пеков) на основе каменноугольной смолы для производства графитированных электродов на высокую плотность тока.

Изучены межфазные превращения каменноугольного пека и влияние его групповых составляющих на структуру и свойства карбонизированного остатка. Установлено, что для получения углеродистого материала анизотропной структуры необходима глубокая предварительная очистка сырья. Эта операция необходима также для получения пропиточного пека.

Изучена кинетика процессов глубокой очистки КУС различной степени пиролизованности с использованием центрифугирования, экстракции и фильтрования. Установлено, что оптимальным, с точки зрения аппаратурного оформления, является процесс центрифугирования.

Изучена зависимость выхода и свойств пекового игольчатого кокса от технологических параметров замедленного коксования и высокотемпературной прокатки “сырого” кокса. Выполнена технологическая оценка применимости прокаленных пековых игольчатых коксов в технологии получения графитированных электродов.

Изучено влияние избыточного давления на процессы изменения свойств каменноугольной смолы. Показано, что электродный пек, полученный из термообработанной под давлением КУС в наибольшей мере отвечает требования к связующим для графитированных электродов. Выполнены технологические исследования пека-связующего, полученного из термически обработанной под давлением КУС, в технологии УГМ.

На промышленных установках действующего коксохимического предприятия опробованы основные технологические решения глубокой очистки КУС и получения на ее основе пропиточного пека, полученные опытно-промышленные партии прошли технологические опробования на ОАО “Укрграфит”.

Разработаны технологические задания на проектирование установок (цехов) по производству прокаленного пекового игольчатого кокса, пека-связующего из термически обработанной под давлением КУС и пропиточного пека из глубокоочищенной КУС.

Ключевые слова: каменноугольная смола, каменноугольный пек, высококипящие фракции, 1-фракция, глубокая очистка, центрифугирование, экстракция, фильтрование, мезофаза, замедленное коксование, прокалка, пековый игольчатый кокс, пек-связующее, пропиточный пек, графитированные электроды, пропитка, графитация.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Трубчата піч і алгоритм її роботи. Процес прогартування коксу в печі. Розробка проекту автоматизованої системи керування трубчатої печі. Технічні засоби автоматизації, розміщені на ділянці прогартування коксу. Вибір та проектне компонування контролера.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.05.2015

  • Вплив коксохімічного виробництва на навколишнє середовище. Аналіз існуючих технологій гасіння коксу. Технологічна схема, принцип роботи та коефіцієнт корисної дії процесу сухого гасіння. Розрахунок кількості коксових камер і основного устаткування.

    дипломная работа [527,9 K], добавлен 22.01.2015

  • Опис схеми з частковим використанням печей для отримання недоменного коксу. Устаткування коксохімічних заводів без уловлювання летких продуктів технологічного процесу. Розрахунок обладнання виробництва: вугленавантажувального вагону та коксовиштовхувача.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.11.2010

  • Основні принципи підвищення зносостійкості порошкових матеріалів на основі заліза. Вплив параметрів гарячого штампування на структуру і властивості отримуваних пористих заготовок. Технологія отримання композитів на основі системи карбід титану-сталь.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 27.10.2013

  • Вивчення асортименту вуглецевих труб ХПТ-55 і розробка технології холодного плющення. Деформація металу і розрахунок маршруту плющення при виробництві труб. Розрахунок калібрування робочого інструменту і продуктивності устаткування при виробництві труб.

    курсовая работа [926,5 K], добавлен 26.03.2014

  • Створення нових лакофарбових матеріалів, усунення з їх складу токсичних компонентів, розробка нових технологій для нанесення матеріалів, модернізація обладнання. Дослідження технологічних особливостей виробництва фарб. Виготовлення емалей і лаків.

    статья [21,9 K], добавлен 27.08.2017

  • Технологічні схеми і режим переробки сирого бензолу. Очищення його від неграничних і сірчистих з'єднань та каталітичне гідроочищення. Технологія й устаткування відділення ректифікації смоли і виробництва пеку та переробка фракцій кам'яновугільної смоли.

    реферат [3,7 M], добавлен 06.03.2009

  • Механізми відгвинчування і загвинчування ригельних гвинтів. Пристрій для виштовхування коксу. Планирний пристрій коксовиштовхувача. Механізм пересування планирної штанги, пересування дверезнімальної машини, відводу-підведення і підйому-опускання дверей.

    реферат [5,3 M], добавлен 10.03.2009

  • Зварка - технологічний процес здобуття нероз'ємних з'єднань матеріалів, її види. Маркування та типологія електродів, типи покриття, вибір електродів для виконання зварювальних робіт. Види сталі, основні характеристики, недоліки та режими зварювання.

    контрольная работа [127,7 K], добавлен 01.02.2011

  • Виробництво високоякісних олій. Селективне очищення нафтопродуктів. Критична температура розчинення рафінаду отриманого при очищенні сировини у фенолі. Виробництво бітуму та нафтового коксу, парафинів, мастил та озокерито-церезинової продукції.

    контрольная работа [908,0 K], добавлен 14.05.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.