Гогоці О. Г. Удосконалення режимних і конструктивних параметрів високотемпературних печей з електротермічним киплячим шаром для термічної обробки вуглецевих матеріалів

Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності та надійності печей для термічної обробки вуглецевих матеріалів з електротермічним киплячим шаром (ЕКШ)шляхом вдосконалення режимних та конструктивних параметрів їх роботи. Поставлені задачі вирішені шляхом експериментальних та теоретичних досліджень гідродинаміки та тепломасообміну у печах з ЕКШ. Експериментальні дослідження гідродинаміки проводили на холодній моделі печі з ЕКШ, що дозволило визначити режими, які забезпечують рівномірну обробку матеріалу. Запропоновано методику розрахунку печей з ЕКШ, з використанням якої розроблено та виготовлено пілотну піч продуктивністю 10 кг/год. Проведено її випробування, в результаті якого доведено принципову можливість електротермічного нагріву природного графіту та визначено основні вимоги до конструктивних елементів печі. Запропоновано двоступеневу схему охолодження готового продукту, що включає прямотрубний холодильник щільного шару з паралельними каналами та перехреснотоковий холодильник з шаховим розташуванням водоохолоджуваних труб. На основі математичного моделювання доведено, що інтенсифікація процесу охолодження готового продукту в прямотрубних холодильниках першого ступеня можлива за рахунок зменшення діаметру каналів та використання секцій, що забезпечують перемішування матеріалу. Експериментально визначено ерозійний вплив вуглецевих матеріалів на трубчасті теплообмінні поверхні холодильнику готового продукту в залежності від швидкості та тиску. На основі математичного моделювання охолодження запиленого газу розроблено технологічну схему охолодження і очищення відхідних газів печі з електротермічним киплячим шаром.