Дослідження впливу конструктивно-технологічних параметрів на процес прямого графітування електродів у печах Кастнера

Автор(и)

  • Anton Karvatskii Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-2421-4700
  • Yevgen Panov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4885-2777
  • Anatoliy Pedchenko Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0001-5065-5003
  • Serhii Leleka Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0002-4372-9454
  • Taras Lazariev Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0001-8260-1683
  • Vasyl Derkach ПрАТ «Укрграфіт», Україна
  • Oleksiy Tyutyunnyk ПрАТ «Укрграфіт», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.32.05

Ключові слова:

графітові електроди, піч графітування Кастнера, електроконтактна прокладка, контактний електричний опір

Анотація

Використовуючи розроблену числову модель теплоелектричного стану печі графітування Кастнера, виконано числові дослідження впливу внутрішнього діаметра кільцевих електропрокладок і контактного електричного опору між електродними заготовками на фізичний стан печі прямого нагріву. Запропоновано для збільшення мінімальної температури заготовок впродовж процесу графітування вуглецевої продукції використовувати на кінцях електродних свічок електроконтактні прокладки з підвищеним електричним опором. Раціональним діаметром отвору електроконтактних міжелектродних прокладок є отвір, розміри якого становлять біля 50–70 % від зовнішнього діаметра заготовок.

Біографії авторів

Anton Karvatskii, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Професор кафедри хімічного, полімерного та силікатного машинобудування

Yevgen Panov, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Декан інженерно-хімічного факультету

Anatoliy Pedchenko, Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського

Молодший науковий співробітник

Serhii Leleka, Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського

Науковий співробітник

Taras Lazariev, Науково-дослідницький центр "Ресурсозберігаючі технології", КПІ ім. Ігоря Сікорського

Науковий співробітник

Vasyl Derkach, ПрАТ «Укрграфіт»

Начальник управління з технології та розвитку

Oleksiy Tyutyunnyk, ПрАТ «Укрграфіт»

Зам. директора з капітального будівництва

Посилання

Makarov, A. N., Rybakova, V. V., Galicheva, M. K. Electromagnetism and the Arc Efficiency of Electric Arc Steel Melting Furnaces. Journal of Electromagnetic Analysis and Application, 2014, 6, 184-192. – doi:10.4236/jemaa.2014.67018.

Adams, R., Frohs, W., Jäger, H., Roussel, K. Graphite electrode and needle coke development: Carbon 2007 Conference, 15-20 July 2007, Seattle, Washington, The American Carbon Society.

Lee, S.-M., Kang, D.-S., Roh, J.-S. Bulk graphite: materials and manufacturing process. Carbon Letters, 2015, 16(3), 135-146. – doi:10.5714/CL.2015.16.3.135.

Inagaki, M., Kaburagi, Y., Hishiyama, Y. Thermal Management Material: Graphite. Advanced Engineering Materials, 2014, 16(5), 494-506. – doi:10.1002/adem.201300418.

Kuznetsov, D. M., Korobov, V. K. A comparison of properties of electrodes graphitized by the Acheson and Castner methods. Refractories and Industrial Ceramics, 2001, 42(9-10), 355-359. – doi:10.1023/A:101402273.

Panov, Ye. N., Pedchenko, A. Yu. Reasonable application analysis of Casnter graphitization furnaces according to the demands of modern market. Technology audit and production reserves, 2014, 4.1(18), 57-60. – doi:10.15587/2312-8372.2014.26434.

Karvatskii, A., Leleka, S., Pedchenko, A., Lazariev, T. Numerical analysis of the physical fields in the process of electrode blanks graphitization in the Castner furnace. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2016, 6.5(84), 19-25. – doi:10.15587/1729-4061.2016.83191.

Li, Y., Hu, Y., Wu, L., Yu, Ch. Numerical Simulation Analysis on Lengthwise Graphitization Furnace Co‑production Silicon Carbide. Advanced Materials Research, 2012, 557-559, 835-838. – doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.557-559.835.

Chong, Sh., Maoyong, Zh., Xianting, L. Numerical study on the heat recovery and cooling effect by built-in pipes in a graphitization furnace. Applied Thermal Engineering, 2015, 90, 1021-1031. – doi:10.1016/j.applthermaleng.2015. 04.036.

Gala, M., Jagiela, K., Kępinski, M. Parametry pracy zespolu prostownikowego pieca grafityzacyjnego. Przegląd Elektrotechniczny, 2015, 10, 71-75.

Piekło, J., Maj, M. Analysis of the State of Stress in the Connection of Graphite Electrodes. Archives of Foundry Engineering, 2015, 15(1), 85-88.

Kuznetsov, D. M. Shrinkage phenomena in graphitization of preforms in Castner furnaces. Refractories and Industrial Ceramics, 2000, 41(7-8), 279-282. – doi:10.1007/ BF02693765.

Frohs, W., Roeßner, F. Expansion of carbon artifacts during graphitization. TANSO, 2015, 2015(267), 77‑83. – doi:10.7209/tanso.2015.77.

Mazur, M., Oleniacz, R., Bogacki, M., Szczyglowski, P. Emisja zanieczyszczen z procesu grafityzacji elektrod weglowych w piecach LWG (Castnera). Czesc 1. Wybrane substancje gazowe. Inzynieria Srodowiska, 2005, 10(2), 149‑160.

Mazur, M., Oleniacz, R., Bogacki, M., Szczyglowski, P. Emisja zanieczyszczen z procesu grafityzacji elektrod weglowych w piecach LWG (Castnera). Czesc 2. Wybrane substancje pylowe. Inzynieria Srodowiska, 2006, 11(1), 27‑38.

Mazur, M., Bogacki, M. “Evaluation of gas emissions from graphitising of carbon products”. Environmental Engineering III, edited by A. Pawlowski, Taylor & Francis Group, 2010, 9-14. – doi:10.1201/b10566-5.

Vedin, V A., Pirogov, V. I. Improving thermal insulation for graphitization furnaces. Refractories and Industrial Ceramics, 2008, 49(6), 416-417. – doi:10.1007/s11148-009-9115-x.

Karvatskii, A., Leleka, S., Pulynec, I. Lazariev, T., Pedchenko, A. Electrical contact resistance research of graphite with copper and termo-expanded graphite. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2014, 5.5(71), 45-49. – doi:10.15587/1729-4061.2014.27989.

Matsumoto, R., Hoshina, Y., Akuzawa, N. Thermoelectric Properties and Electrical Transport of Graphite Intercalation Compounds. Materials Transactions, 2009, 50(7), 1607‑1611. – doi:10.2320/matertrans.E-M2009813.

Matsumoto, R., Okabe, Y., Akuzawa, N. Thermoelectric Properties and Performance of n-Type and p-Type Graphite Intercalation Compounds. Electronic Materials, 2015, 44(1), 399-406. – doi:10.1007/s11664-014-3409-6.

Quandt, H. C., Weber, T. W. System for reduction in temperature variation during lengthwise graphitization of carbon bodies. Patent No. WO/2001/078460. 18 October 2001.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-11-06

Як цитувати

Karvatskii, A., Panov, Y., Pedchenko, A., Leleka, S., Lazariev, T., Derkach, V., & Tyutyunnyk, O. (2017). Дослідження впливу конструктивно-технологічних параметрів на процес прямого графітування електродів у печах Кастнера. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (32(1254), 30–36. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.32.05

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів