Дослідження сучасного стану технології виробництва ізостатичного графіту

The study of isostatic graphite production process and its development trends in the world market was conducted.It was established that the isostatic graphite production is a complex and multistage process that requires careful preparation of raw materials, the usage of powerful specialized pressing equipment, the use of elaborate heat treatment modes etc. As a result, it creates a high final price comparing to other brands of graphite materials.Methods of synthesis, analysis and systematization of available information regarding the isostatic graphite production were used for the study.The peculiarities of foreign isostatic graphite production technology were determined, which allows to set directions of improvement by Ukrainian producers, namely:-     choice of components and their composition for coke and pitch mixture;-     adding special modifiers;-     optimization of particle size distribution of the filler;-     setting the pressure for pressing moulding powder;-     choice of modes of blanks thermal processing etc.The level of future growth in global demand is determined for isostatic graphite materials and products based on it, which is more than 5 % of the annual global volume of production.The results enable further research in order to develop equipment and rational modes of grinding, mixing and pressing coke-pitch compositions using available Ukrainian brand coke and pitch. Furthermore, it will allow in the future to conduct a study of pressed billets heat treatment to reduce the unit cost of electricity and improve the process of isostatic graphite material manufacturing.Проанализированы основные этапы современной технологии производства высокодисперсного изостатического графита. Установлены особенности и возможные направления ее совершенствования на предприятиях Украины. Рассмотрены основные факторы, которые определяют спрос на изостатический графитовый материал. Спрогнозирован дальнейший рост более чем на 5 % ежегодного объема производства изостатического графита на мировом рынке, особенно в странах Восточной Азии.Проаналізовано основні етапи сучасної технології виробництва високодисперсного ізостатичного графіту. Встановлено особливості та можливі напрямки її удосконалення на підприємствах України. Розглянуто основні фактори, що визначають попит на ізостатичний графітовий матеріал. Спрогнозовано подальше зростання більш ніж на 5 % щорічного обсягу виробництва ізостатичного графіту на світовому ринку, особливо в країнах Східної Азії

Дослідження сучасного стану технології виробництва ізостатичного графіту

The study of isostatic graphite production process and its development trends in the world market was conducted.It was established that the isostatic graphite production is a complex and multistage process that requires careful preparation of raw materials, the usage of powerful specialized pressing equipment, the use of elaborate heat treatment modes etc. As a result, it creates a high final price comparing to other brands of graphite materials.Methods of synthesis, analysis and systematization of available information regarding the isostatic graphite production were used for the study.The peculiarities of foreign isostatic graphite production technology were determined, which allows to set directions of improvement by Ukrainian producers, namely:-     choice of components and their composition for coke and pitch mixture;-     adding special modifiers;-     optimization of particle size distribution of the filler;-     setting the pressure for pressing moulding powder;-     choice of modes of blanks thermal processing etc.The level of future growth in global demand is determined for isostatic graphite materials and products based on it, which is more than 5 % of the annual global volume of production.The results enable further research in order to develop equipment and rational modes of grinding, mixing and pressing coke-pitch compositions using available Ukrainian brand coke and pitch. Furthermore, it will allow in the future to conduct a study of pressed billets heat treatment to reduce the unit cost of electricity and improve the process of isostatic graphite material manufacturing.Проанализированы основные этапы современной технологии производства высокодисперсного изостатического графита. Установлены особенности и возможные направления ее совершенствования на предприятиях Украины. Рассмотрены основные факторы, которые определяют спрос на изостатический графитовый материал. Спрогнозирован дальнейший рост более чем на 5 % ежегодного объема производства изостатического графита на мировом рынке, особенно в странах Восточной Азии.Проаналізовано основні етапи сучасної технології виробництва високодисперсного ізостатичного графіту. Встановлено особливості та можливі напрямки її удосконалення на підприємствах України. Розглянуто основні фактори, що визначають попит на ізостатичний графітовий матеріал. Спрогнозовано подальше зростання більш ніж на 5 % щорічного обсягу виробництва ізостатичного графіту на світовому ринку, особливо в країнах Східної Азії

Оцінка впливу температури, концентрації кисню та каталізаторів на окислення термоантрацитного вуглецевого матеріалу

The effect of temperature, oxygen concentration and gas-air mixture flow rate on the oxidation efficiency of thermoanthracite carbon granular material with the formation of carbon monoxide and dioxide is considered. The modeled installation implies heating of the carbon material sample in a heat chamber with constant passing of the gas-air mixture obtained by adjusting the supply of air and carbon dioxide through the heating zone. The temperature range was 20–850 °C.It is found that noticeable oxidation of carbon material in a heat chamber during purging of gas-air mixtures with an oxygen content of 8–21 % begins at temperatures above 500 °C, and significant concentrations of carbon monoxide are formed at temperatures of 600–800 °C. It is determined that, at an oxygen concentration of 14 %, the content of carbon monoxide in flue gases is minimal in the chosen range of oxygen concentrations of 8–21 %.It is shown that the use of the gas mixture saturated with water vapor increases the efficiency of carbon monoxide reoxidation at temperatures of 650–850 °C, but when using the manganese catalyst, the catalytic effect of water vapor is not observed.The use of the manganese catalyst applied as microcrystals on the carbon material surface is proposed, which provides a significant reduction of CO concentrations at temperatures of 500–850 °C. The disadvantage of the process is a 1.6–2.0 times increase in carbon material losses due to the acceleration of coal oxidation to CO and CO2.The possibility to create certain conditions for the technological process of oxidation of thermoanthracite carbon granular material at enterprises to provide a reduction of the carbon monoxide content in oxidation products is presentedРассмотрено влияние температуры, концентрации кислорода и расхода газовоздушной смеси на эффективность окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала с образованием монооксида и диоксида углерода. Смоделированная установка предусматривала нагревание в термокамере образца углеродного материала при постоянном пропускании через зону нагревания газовоздушной смеси, полученной при регулировании подачи воздуха и углекислого газа. Температурный диапазон представлял 20–850 °С.Установлено, что заметное окисление углеродного материала в термокамере при продувке газовоздушных смесей с содержимым кислорода 8–21 начинается при температурах выше 500 °С, а значительные концентрации монооксида углерода образуются при температурах 600–800 °С. Определенно, что при концентрации кислорода 14 % содержание монооксида карбона в дымовых газах минимальное в выбранном диапазоне концентраций кислорода 8–21 %.Показано, что при использовании газовой смеси, насыщенной водяными парами, эффективность доокислення монооксида карбона растет при температурах 650–850 °С, однако при использовании марганцевого катализатора каталитического действия паров воды не наблюдается.Предложено использование марганцевого катализатора, нанесенного в виде микрокристаллов на поверхность углеродного материала, который обеспечивает существенное снижение концентраций СО при температурах 500–850 °С. Недостатком процесса является увеличение потерь углеродного материала в 1,6–2,0 раза за счет ускорения процессов окисления угля до СО и СО2.Представлена возможность создания на предприятиях определенных условий для проведения технологического процесса окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала для обеспечения снижения содержания монооксида карбона в продуктах окисленияРозглянуто вплив температури, концентрації кисню та витрати газоповітряної суміші на ефективність окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу з утворенням монооксиду та діоксиду вуглецю. Змодельована установка передбачала нагрівання в термокамері зразку вуглецевого матеріалу при постійному пропусканні через зону нагрівання газоповітряної суміші, отриманої при регулюванні подачі повітря та вуглекислого газу. Температурний діапазон становив 20–850 °С. Встановлено, що помітне окислення вуглецевого матеріалу в термокамері при продуванні газоповітряних сумішей із вмістом кисню 8–21 % починається при температурах вищих 500 °С, а значні концентрації монооксиду вуглецю утворюються при температурах 600–800 °С. Визначено, що за концентрації кисню 14 % вміст монооксиду карбону у димових газах мінімальний у вибраному діапазоні концентрацій кисню 8–21 %.Показано, що при використанні газової суміші, насиченої водяними парами, ефективність доокислення монооксиду карбону зростає при температурах 650–850 °С, проте при використанні марганцевого каталізатору каталітичної дії парів води не спостерігається.Запропоновано використання марганцевого каталізатора, нанесеного у вигляді мікрокристалів на поверхню вуглецевого матеріалу, що забезпечує суттєве зниження концентрацій СО при температурах 500–850 °С. Недоліком процесу є збільшення втрат вуглецевого матеріалу в 1,6–2,0 рази за рахунок прискорення процесів окислення вугілля до СО та СО2.Представлено можливість створення визначених умов для проведення технологічного процесу окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу на підприємствах для забезпечення зниження вмісту монооксиду карбону в продуктах окисленн

Оцінка впливу температури, концентрації кисню та каталізаторів на окислення термоантрацитного вуглецевого матеріалу

The effect of temperature, oxygen concentration and gas-air mixture flow rate on the oxidation efficiency of thermoanthracite carbon granular material with the formation of carbon monoxide and dioxide is considered. The modeled installation implies heating of the carbon material sample in a heat chamber with constant passing of the gas-air mixture obtained by adjusting the supply of air and carbon dioxide through the heating zone. The temperature range was 20–850 °C.It is found that noticeable oxidation of carbon material in a heat chamber during purging of gas-air mixtures with an oxygen content of 8–21 % begins at temperatures above 500 °C, and significant concentrations of carbon monoxide are formed at temperatures of 600–800 °C. It is determined that, at an oxygen concentration of 14 %, the content of carbon monoxide in flue gases is minimal in the chosen range of oxygen concentrations of 8–21 %.It is shown that the use of the gas mixture saturated with water vapor increases the efficiency of carbon monoxide reoxidation at temperatures of 650–850 °C, but when using the manganese catalyst, the catalytic effect of water vapor is not observed.The use of the manganese catalyst applied as microcrystals on the carbon material surface is proposed, which provides a significant reduction of CO concentrations at temperatures of 500–850 °C. The disadvantage of the process is a 1.6–2.0 times increase in carbon material losses due to the acceleration of coal oxidation to CO and CO2.The possibility to create certain conditions for the technological process of oxidation of thermoanthracite carbon granular material at enterprises to provide a reduction of the carbon monoxide content in oxidation products is presentedРассмотрено влияние температуры, концентрации кислорода и расхода газовоздушной смеси на эффективность окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала с образованием монооксида и диоксида углерода. Смоделированная установка предусматривала нагревание в термокамере образца углеродного материала при постоянном пропускании через зону нагревания газовоздушной смеси, полученной при регулировании подачи воздуха и углекислого газа. Температурный диапазон представлял 20–850 °С.Установлено, что заметное окисление углеродного материала в термокамере при продувке газовоздушных смесей с содержимым кислорода 8–21 начинается при температурах выше 500 °С, а значительные концентрации монооксида углерода образуются при температурах 600–800 °С. Определенно, что при концентрации кислорода 14 % содержание монооксида карбона в дымовых газах минимальное в выбранном диапазоне концентраций кислорода 8–21 %.Показано, что при использовании газовой смеси, насыщенной водяными парами, эффективность доокислення монооксида карбона растет при температурах 650–850 °С, однако при использовании марганцевого катализатора каталитического действия паров воды не наблюдается.Предложено использование марганцевого катализатора, нанесенного в виде микрокристаллов на поверхность углеродного материала, который обеспечивает существенное снижение концентраций СО при температурах 500–850 °С. Недостатком процесса является увеличение потерь углеродного материала в 1,6–2,0 раза за счет ускорения процессов окисления угля до СО и СО2.Представлена возможность создания на предприятиях определенных условий для проведения технологического процесса окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала для обеспечения снижения содержания монооксида карбона в продуктах окисленияРозглянуто вплив температури, концентрації кисню та витрати газоповітряної суміші на ефективність окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу з утворенням монооксиду та діоксиду вуглецю. Змодельована установка передбачала нагрівання в термокамері зразку вуглецевого матеріалу при постійному пропусканні через зону нагрівання газоповітряної суміші, отриманої при регулюванні подачі повітря та вуглекислого газу. Температурний діапазон становив 20–850 °С. Встановлено, що помітне окислення вуглецевого матеріалу в термокамері при продуванні газоповітряних сумішей із вмістом кисню 8–21 % починається при температурах вищих 500 °С, а значні концентрації монооксиду вуглецю утворюються при температурах 600–800 °С. Визначено, що за концентрації кисню 14 % вміст монооксиду карбону у димових газах мінімальний у вибраному діапазоні концентрацій кисню 8–21 %.Показано, що при використанні газової суміші, насиченої водяними парами, ефективність доокислення монооксиду карбону зростає при температурах 650–850 °С, проте при використанні марганцевого каталізатору каталітичної дії парів води не спостерігається.Запропоновано використання марганцевого каталізатора, нанесеного у вигляді мікрокристалів на поверхню вуглецевого матеріалу, що забезпечує суттєве зниження концентрацій СО при температурах 500–850 °С. Недоліком процесу є збільшення втрат вуглецевого матеріалу в 1,6–2,0 рази за рахунок прискорення процесів окислення вугілля до СО та СО2.Представлено можливість створення визначених умов для проведення технологічного процесу окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу на підприємствах для забезпечення зниження вмісту монооксиду карбону в продуктах окисленн

Кінетичні параметри процесу очищення димових газів від монооксиду вуглецю на оксидно-марганцевому каталізаторі на основі цеоліту

A modified MnO2 clinoptillolite was obtained by using the available zeolite rock from the Sokyrnytsia deposit (Khust district of the Zakarpattia region, Ukraine) using a simple technique of mixing solutions containing separately Mn2+ and MnO4-. It was determined that the total manganese content in the air-dry modified thermally untreated clinoptyllolite was 11.42 mg/g, which is 1.8 % in terms of MnO2.Structural characteristics, namely, the pore size distribution and specific surface area as the main basic characteristics of the catalyst, were studied, which were obtained from the isotherms of low-temperature nitrogen adsorption-desorption. These studies are necessary to determine the limiting stage of CO oxidation.It has been determined that the kinetics of the oxidation process is described by a first-order equation. Based on the obtained characteristics of the catalyst, the kinetic parameters of the process were calculated, namely, the effective and true rate constants and the activation energy, which is 31 kJ/mol. It has been proved that the oxidation reaction of carbon monoxide on an oxide-manganese catalyst proceeds in the intra-diffusion mode. This makes it possible, using the criterion dependences, namely, the Carberry criterion, which is less than 0.05, to assert that the reaction is not limited by the diffusion of CO from the gas stream to the outer surface of the catalyst. It is shown that the transport of carbon monoxide molecules inside the catalyst granules proceeds in the Knudsen regime.The obtained scientific result in the form of a kinetic description of the catalytic oxidation of carbon monoxide with atmospheric oxygen on a manganese oxide catalyst based on zeolite is interesting from a theoretical point of view. From a practical point of view, the calculated kinetic parameters of this process make it possible to calculate a catalytic CO oxidation reactorПолучен модифицированный MnO2 клиноптиллолит путем использования доступной цеолитовой породы Сокирницкого месторождения (Хустский район Закарпатской области, Украина) при применении простой методики смешивания растворов, содержащих отдельно Mn2+ и MnO4-. Определено, что общее содержание марганца в воздушно-сухом модифицированном термонеобработанном клиноптиллолите составил 11,42 мг/г, что в пересчете на MnO2 составляет 1,8 %.Исследованы структурные характеристики, а именно, распределение пор по размеру и удельная поверхность в качестве основной базовой характеристики катализатора, которые были получены с изотерм низкотемпературной адсобции-десорбции азота. Указанные исследования необходимы для определения лимитирующей стадии окисления СО.Определено, что кинетика процесса окисления описывается уравнением первого порядка. На основе полученных характеристик катализатора было рассчитано кинетические параметры процесса, а именно, эффективную и истинную константы скорости и энергия активации, которая составляет 31 кДж/моль. Доказано, что реакция окисления монооксида углерода на оксидно-марганцевом катализаторе протекает во внутри-диффузионном режиме. Это позволяет, используя критериальные зависимости, а именно, критерий Карберри, что составляет менее 0,05, утверждать, что реакция не лимитируется диффузией СО из газового потока к внешней поверхности катализатора. Показано, что транспорт молекул монооксида углерода внутри гранул катализатора протекает в Кнудсеновском режиме.Полученный научный результат в виде кинетического описания процесса каталитического окисления монооксида углерода кислородом воздуха на оксидно-марганцевом катализаторе на основе цеолита является интересным с теоретической точки зрения. С практической точки зрения рассчитанные кинетические параметры указанного процесса позволяют провести расчет каталитичого реактора окисления СООдержано модифікований MnO2 кліноптилоліт шляхом використання доступної цеолітової породи Сокирницького родовища (Хустський район Закарпатської області, Україна) при застосуванні простої методики змішування розчинів, що містять окремо Mn2+ та MnO4–. Визначено, що загальний вміст марганцю в повітряно-сухому модифікованому термонеобробленому кліноптилоліті склав 11,42 мг/г, що в перерахунку на MnO2 становить 1,8 %.Досліджено структурні характеристики, а саме, розподіл пор за розміром та питому поверхню як основну базову характеристику каталізатора, які були отримані з ізотерм низькотемпературної адсобції-десорбції азоту. Вказані дослідження необхідні для визначення лімітуючої стадії окислення СО.Визначено, що кінетика процесу окислення описується рівнянням першого порядку. На основі отриманих характеристик каталізатора було розраховано кінетичні параметри процесу, а саме, ефективну та істинну константи швидкості та енергія активації, що становить 31 кДж/моль.  Доведено, що реакція окислення монооксиду вуглецю на оксидно-марганцевому каталізаторі перебігає у внутрішньо-дифузійному режимі. Це дозволяє, використовуючи критеріальні залежності, а саме, критерій Карберрі, що становить менше 0,05, стверджувати, що реакція не лімітується дифузією СО з газового потоку до зовнішньої поверхні каталізатора. Показано, що транспорт молекул монооксиду вуглецю всередині гранул каталізатора протікає в Кнудсеновському режимі.Одержаний науковий результат у вигляді отримання кінетичного опису процесу каталітичного окислення монооксиду вуглецю киснем повітря на оксидно-марганцевому каталізаторі на основі цеоліту є цікавим з теоретичної точки зору. З практичної точки зору розраховані кінетичні параметри вказаного процесу дозволяють провести розрахунок каталітичого реактора окислення С

Числовий аналіз фізичних полів процесу графітування електродних заготовок в печі Кастнера

In the study, a numerical model is developed on the basis of the suggested physical and mathematical models to research the thermoelectric power state of the Castner furnace in the process of graphitizing electrode blanks. A distinctive feature of this study is an opportunity to take into account the impact of factors such as thermal effects of the chemical reactions of gasification, evaporation, condensation, sublimation of graphite, and thermoelectric power contact interaction between the elements of the furnace design. The verification of the numerical model of graphitizing electrode blanks has showed that the relative deviation between the calculated values of the average temperature of the candle blank after the start of the carbonaceous material gasification process is about 4 % in the temperature range of 600-1,600 °C in comparison with the physical experiment. The analysis of the numerical simulation results has revealed overstated average temperature values of candle blanks in the case of excluding the impact of thermal effects of chemical gasification reactions, heat and mass transfer of moisture, and conversion of the carbon monoxide and the hydrogen in the insulating charge of the furnace. Under the circumstances, the relative deviation in the average temperature of the candle workpieces in the examined points exceeds 10 % in comparison with the experimental data.С помощью численной модели, разработанной на основе предложенных физической и математической моделей, выполнено моделирование теплоэлектрического состояния печи Кастнера в процессе графитирования электродных заготовок. Верификация численной модели показала, что отличие в температурных полях между данными численного анализа и физического эксперимента с учетом влияния газификации не превышают 4 % в интервале температур до 1600 °СЗа допомогою числової моделі, розробленої на основі запропонованих фізичної та математичної моделей, виконано моделювання теплоелектричного стану печі Кастнера в процесі графітування електродних заготовок. Верифікація числової моделі показала, що відмінність в температурних полях між даними числового аналізу та фізичного експерименту з урахуванням впливу газифікації не перевищує 4 % в інтервалі температур до 1600 °

Визначення параметрів процесу газифікації вуглецевмісних матеріалів у барабані-охолоджувачі обертової печі

An assessment of the feasibility of using the existing equipment of a rotary kiln cooler drum for heat treatment of a carbon-containing filler to produce synthesis gas using production waste in the form of a dust fraction of heat-treated petroleum coke or anthracite is carried out. A mathematical model of the process of gasification of carbon particles is formulated in the continuous-discrete formulation, including thirteen global reactions, of which four are heterogeneous and nine are homogeneous. A numerical model of gasification of a dust fraction of a carbon-containing filler in the rotary kiln cooler drum in the axisymmetric formulation is developed. The convergence of the numerical solution of the gasification problem by the grid step is investigated. It is found that the computational grid, which includes 73,620 cells and 75,202 nodes, leads to an error in determining the main parameters of the model of no more than 1–2 %. Verification of the developed numerical model is performed. It is found that the difference between the molar fractions of CO and H2, the values of which were obtained by various software products (Fluent, NASA CEA), is in the range of (2.8...5.8) %. Using the developed numerical model of the process of gasification of a carbon-containing filler in the rotary kiln cooler drum, the quantitative composition of the combustible components of the syngas for different initial parameters is determined. It is found that with the ratio О2/С=(42.7...51.6) %, the predicted quantitative composition of the combustible gases of synthesis gas in molar fractions is СО=(32.8...36.9 )%, Н2=(17.1...18.4) % and CH4=(0.03...0.16) %. The possibility of using the NASA CEA program, intended for operational calculations of equilibrium chemistry, for engineering calculations of the material composition of synthesis gas of industrial furnace equipment, is shownПроведена оценка целесообразности применения действующего оборудования барабана-охладителя вращающейся печи для термообработки углеродсодержащего наполнителя для получения синтез-газа с использованием отходов производства в виде пылевой фракции термообработанного нефтяного кокса или антрацита. Сформулирована математическая модель процесса газификации частиц углерода в континуально-дискретной постановке, включающая тринадцать глобальных реакций, из которых четыре – гетерогенные и девять – гомогенные. Разработана численная модель газификации пылевой фракции углеродсодержащего наполнителя в барабане-охладителе вращающейся печи в осесимметричных формулировке. Исследована сходимость численного решения задачи газификации по шагу сетки. Установлено, что расчетная сетка, включающая 73620 ячеек и 75202 узлов, приводит к погрешности определения основных параметров модели не более 1–2 %. Выполнена верификация разработанной численной модели. Установлено, что разница между молярными долями СО и Н2, значение которых получены различными программными продуктами (Fluent, CEA NASA), находится в пределах (2,8...5,8) %. С использованием разработанной численной модели процесса газификации углеродсодержащего наполнителя в барабане-охладителе вращающейся печи определен количественный состав горючих компонентов синтетического газа при различных исходных параметрах. Установлено, что при соотношении О2/С=(42,7...51,6) % прогнозируемый количественный состав горючих газов синтез-газа в молярных долях составляет СО=(32,8...36,9) %, Н2=(17,1...18,4) % и СН4=(0,03...0,16) %. Показана возможность применения программы CEA NASA, предназначенной для оперативных расчетов равновесной химии, для инженерных расчетов материального состава синтез-газа промышленного печного оборудованияПроведено оцінку доцільності застосування діючого обладнання барабана-охолоджувача обертової печі для термооброблення вуглецевмісного наповнювача для одержання синтез-газу з використанням відходів виробництва у вигляді пилової фракції термообробленого нафтового коксу або антрациту. Сформульовано математичну модель процесу газифікації частинок вуглецю в континуально-дискретній постановці, що включає тринадцять глобальних реакцій, з яких чотири – гетерогенні і дев’ять – гомогенні. Розроблено числову модель газифікації пилової фракції вуглецевмісного наповнювача в барабані-охолоджувачі обертової печі у вісесиметричному формулюванні. Досліджено збіжність числового розв’язку задачі газифікації за кроком сітки. Встановлено, що розрахункова сітка, яка включає 73620 комірок і 75202 вузлів, призводить до похибки визначення основних параметрів моделі не більше 1–2 %. Виконано верифікацію розробленої числової моделі. Встановлено, що різниця між молярними частками СО і Н2, значення яких одержано за різних програмних продуктів (Fluent, CEA NASA), перебуває в межах (2,8…5,8) %. З використанням розробленої числової моделі процесу газифікації вуглецевмісного наповнювача в барабані-охолоджувачі обертової печі визначено кількісний склад горючих компонентів синтетичного газу за різних вихідних параметрів. Встановлено, що за умови співвідношення О2/С=(42,7…51,6) % прогнозований кількісний склад горючих газів синтез-газу в молярних частках складає: СО=(32,8…36,9) %, Н2=(17,1…18,4) % і СН4=(0,03…0,16) %. Показано можливість застосування програми CEA NASA, призначену для оперативних розрахунків рівноважної хімії, для інженерних розрахунків матеріального складу синтез-газу промислового пічного обладнанн

Assessment of the Effect of Oxygen and Carbon Dioxide Concentrations on Gas Evolution During Heat Treatment of Thermoanthracite Carbon Material

The processes of the interaction of carbon material (thermoanthracite pouring) with a gas-air mixture in a heat chamber were studied while heating to 800–850°C. The influence of temperature, oxygen and carbon dioxide concentration on the formation efficiency of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and methane was determined. A pilot plant was created, which provided heating of the carbon material at the indicated temperatures and regulating the supply of air and carbon dioxide. It was found that a noticeable oxidation of the carbon material in the heat chamber in the presence of oxygen or carbon dioxide occurs at the temperatures above 500°C. Significant concentrations of carbon monoxide were formed at temperatures of 600–800°C. It was shown that when using gas mixtures with an oxygen content of 7–21% minimum concentrations of carbon monoxide are formed at an oxygen content of 14%. At temperatures above 500°C, the formation of hydrogen and methane in gas flows was noted. The methane yield increased with the decreasing oxygen content

Investigation of the Current State of Isostatic Graphite Production Technology

The study of isostatic graphite production process and its development trends in the world market was conducted.It was established that the isostatic graphite production is a complex and multistage process that requires careful preparation of raw materials, the usage of powerful specialized pressing equipment, the use of elaborate heat treatment modes etc. As a result, it creates a high final price comparing to other brands of graphite materials.Methods of synthesis, analysis and systematization of available information regarding the isostatic graphite production were used for the study.The peculiarities of foreign isostatic graphite production technology were determined, which allows to set directions of improvement by Ukrainian producers, namely:- choice of components and their composition for coke and pitch mixture;- adding special modifiers;- optimization of particle size distribution of the filler;- setting the pressure for pressing moulding powder;- choice of modes of blanks thermal processing etc.The level of future growth in global demand is determined for isostatic graphite materials and products based on it, which is more than 5 % of the annual global volume of production.The results enable further research in order to develop equipment and rational modes of grinding, mixing and pressing coke-pitch compositions using available Ukrainian brand coke and pitch. Furthermore, it will allow in the future to conduct a study of pressed billets heat treatment to reduce the unit cost of electricity and improve the process of isostatic graphite material manufacturing