Научные основы технологии графитации крупногабаритных электродов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, доктор технических наук Кузнецов, Дмитрий Михайлович

• Кузнецов, Дмитрий Михайлович
• доктор технических наук
• 2002

Оглавление диссертации доктор технических наук Кузнецов, Дмитрий Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРОЦЕССЫ, ПРОХОДЯЩИЕ ПРИ ГРАФИТАЦИИ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ИХ ЙЗУЧЕНИЯ.

ПРЕДИСЛОВИЕ у]

1.1. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ГРАФИТАЦИЮ. ТЕМПЕРАТУРА И ВРЕМЯ.

1.2. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР В ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧАХ

ГРАФИТАЦИИ

1.2.1. Измерение температур с помощью термопар

1.2.2. Метод "свидетелей "

1.2.3.Нетрадиционные методы замера температур уд

1.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ГРАФИТИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ НАГРЕВА

1.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕЧЕЙ ГРАФИТАЦИИ

1.5. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ГРАФИТАЦИИ ПО СИГНАЛАМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

1.5.1. Общее описание метода акустической эмиссии как средства контроля процессов трещинообразования при графитации углеродных заготовок.

1.6. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОХОДЯЩИХ В ОБЪЕМЕ ПЕЧЕЙ ГРАФИТАЦИИ. ^

1.6.1. Описание известных математических моделей печей графитации

1.6.2. Выбор теплофизических характеристик 57 Выводы по литературному обзору

2.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.1. Экспериментальное изучение температурных полей в печах Кастнера иАчесона

2.1.2. Результаты исследования процесса Кастнера путем проведения замеров линейных изменений свечи

2.1.3. Результаты исследования процесса графитации по электрическим параметрам печей

2.3. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ПЕЧАХ ГРАФИТАЦИИ

2.1.4. Изучение процесса графитации по сигналам акустической эмиссии.

2.1.4.1. Механические испытания обожженных материалов

2.1.4.2. Описание методик по измерению параметров АЭ при нагревании заготовок

2.1.4.3. Измерение параметров АЭ при нагревании заготовок

2.1.4.4. Влияние Эффекта Кайзера

2.1.4.5.Влияние технологических особенностей промышленного процесса прямого нагрева на измерение параметров АЭ

2.1.4.6. Практическая реализация измерения параметров АЭ при графитации заготовок

2.2. НЕДОСТАТКИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ ГРАФИТАЦИИ

Выводы по полученным экспериментальным данным изучения процесса графитации

2.2.1. Корректировка алгоритмов расчета температурных полей печей графитации

2.2.2. Расчет распределения тока в печи 1^

2.2.3.Проверка адекватности математических моделей реальному процессу

2.2.3.1.3амеры температурных полей и электрических параметров печей 1 ^

2.2.3.2. Проверка относительной погрешности расчетов при использовании математических моделей печей Ачесона и Кастнера 1^

Выводы по расчетным методам исследования температурных 140 полей печей графитации

Глава 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И

РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ КАСТНЕРА

3.1. РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ НАГРЕВА

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ \ 5 2 НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ

3.3. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИСТОЧНИКА 15 5 ПИТАНИЯ НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОДОВ

3.4. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ОБОЖЖЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА

3.5. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА КОНТАКТА НА ТЕХНОЛОГИЮ

3.5.1. Определение оптимального усилия сжатия свечи

3.5.2. Определение влияния материала контактной прокладки

3.6. ВАРЬИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГРАФИТАЦИИ КАСТНЕРА В 154 ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАЧЕСТВА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.6.1.Влияние качества сырья на свойства получаемого графита

3.6.2. Оценка качества кокса-наполнителя и связь этого показателя с расчетным температурным полем

3.7. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОЙ ГРАФИТ АЦИИ

Выводы по Главе 3.

Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ «ЗАМЕДЛЕННОЙ» ПРОМЫШЛЕННОЙ ГРАФИТАЦИИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ АЧЕСОНА.

4.1. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ЗАГРУЗКЕ ПЕЧИ АЧЕСОНА И РАЗРАБОТКА НА ИХ ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ «ЗАМЕДЛЕННОЙ» ГРАфИТАЦИИ

4.2.4. Использование тепловой модели печиАчесона для управления качеством ниппельных заготовок.

4.2.5. Опыт энергосберегающей технологии использования антрацитов

4.2.АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

АЧЕСОНА НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

4.2.1. Причины формирования перепадов температур в объеме печей графитации.

4.2.2. Влияние свойств пересьточных материалов на перепады температур в печи Ачесона.

4.2.3. Влияние габаритных размеров электродных заготовок на их трещинообразование.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы технологии графитации крупногабаритных электродов»

Наиболее устойчивой формой углерода при обычных условиях, как известно, является графит. Упаковки атомов углерода в решетке большинства других аллотропных форм углерода термодинамически метастабильны (кроме фуллеренов) и при нагревании они переходят в графит как наиболее устойчивое состояние (рис.1.) [1]. Три электрона каждого атома гексагонального кристалла графита образуют ковалентные связи между атомами слоя и определяются как эр2 -гибридизация. Электроны, образующие эти связи, называются а-электронами. Четвертый - тг-электрон - становится общим для слоя атомов, ответственен за электропроводность и обеспечивает молекулярную ван-дер-ваальсову связь между атомами, находящимися в параллельных слоях. Схема взаимодействия тг-электронов в графитовом кристалле показана на рис. 2 [1]. Энергия тс-связей примерно на порядок ниже энергии а-связей (2,6-3,2 и 0,4-0,27 эВ соответственно). Дополнительный вклад в энергию межслоевых связей вносят силы, вызывающие поляризацию электронных состояний, а также возникающие при переносе зарядов. Все свойства графитового монокристалла: электрофизические,

Г--,

45" а~2,46 А.

Рис.1. Структура графита [1] механические, теплофизические имеют ярко выраженную анизотропию. Это подвижность четвертого л-электрона не только обеспечивает близкую с металлами электропроводность графита (0,1 электропроводности меди), но и хорошую теплопроводность (0.8 теплопроводности алюминия). В электронов и дырок вдоль и перпендикулярно слою. Высокая связано с анизотропным распределением состояний <т- и я-электронов в кристалле графита и различием эффективных масс

Рис.2.Схема взаимодействия электронов в графитовом кристалле [1] сочетании с уникальными механическими свойствами (механическая прочность графита при нагревании от 20 до 2500°С возрастает более чем вдвое и превышает прочность других материалов), графит становится незаменимым материалом там, где требуется проявление высокой термостойкости и электропроводности [2,3].

Все вышесказанное предопределяет необходимость постоянного производства искусственного графита для электротермических процессов. В многостадийной технологии получения графита стадия графитации является завершающей и одной из важнейших; во многом именно от нее зависит качество получаемого материала.

Необходимость повышения качества графита в настоящее время в первую очередь связано с массовым переводом электросталеплавления в режим работы на печах высокой мощности (high power - HP) и сверхвысокой мощности (ultra high power - UHP). Токовая нагрузка на электроды уже превысила казавшийся предельным долгие годы рубеж в 28 А/см и приближается к 30-33 А/см . Главным сдерживающим фактором перехода дуговых сталеплавильных печей (ДСП) на сверхвысокие мощности становятся недостаточно высокие качественные показатели отечественных графитированных электродов, прежде всего по важнейшему параметру удельному электросопротивлению (УЭС). Для успешной работы электродов к диаметром 610мм при токах выше 60 кА необходимо, чтобы УЭС электродов не превышало 5,5 мкОм.м [4-8]; при токах выше 75-80 кА максимально допустимый уровень по удельному электросопротивлению снижается до 4,8 - 5,0 мкОм.м. Кроме того, чрезвычайно важным условием становится требование однородности УЭС во всем объеме электрода. Отечественная технология графитации не позволяет выполнить указанные требования. В то же время известно, что резервы резкого повышения качества отечественных электродов имеются, и они связаны, прежде всего, с разработкой новой технологии графитации, позволяющей получать продукцию не просто с высокими качественными характеристиками, но и, главным образом - со стабильными характеристиками. Новая технология предусматривает отказ от использования традиционных печей Ачесона, поскольку существующая отечественная технология графитации Ачесона не позволяет в силу физических особенностей формирования температурного поля в этих печах графитации получать такую продукцию.

Актуальность проблемы разработки новой технологии графитации с годами приобретала все большую остроту. Причина этого кроется как в ужесточившихся требованиях металлургов к качеству графита, причем в сочетании с необходимостью разработки новых, менее энергоемких способов производства графитов, так в крайней сложности исследования высокотемпературных процессов, проходящих к тому же в агрессивной восстановительной среде.

Основным источником тепловой энергии при выплавке стали в электрометаллургическом процессе является электрическая дуга, горящая непрерывно между шихтой (или расплавом металла) и электродной свечей.

Последняя, как правило, состоит из одного или нескольких графитированных электродов. Поскольку долевое содержание стоимости электродов в себестоимости стали составляет приблизительно 8-10%, то при стоимости графитированных электродов до 3000 долларов за тонну главным критерием оценки качества работы свечи является удельный расход электродного материала, отнесенный к тонне выплавленной стали. Поэтому проблема повышения качества электродов является весьма актуальной также и с точки зрения повышения экономичности процесса электросталеплавления.

Цель работы и задачи исследований. В свете вышеизложенного целью работы являлась разработка научных основ технологии графитации электродов для ДСП сверхвысокой мощности в печах графитации всех существующих типов с учетом особенностей технологии на предыдущих переделах.

Для достижения поставленной цели необходимо было найти решение следующих технологических задач:

- разработать метод прямого контроля термонапряженного состояния графитируемых заготовок с последующим определением критерия их термопрочности;

- разработать математические модели объектов, исследовать на основе этих моделей состояние нагреваемых изделий в зависимости от возможных управляемых параметров (режимы ввода энергии, исходные свойства заготовок, свойства теплоизоляционных материалов, варианты конструктивного оформления печей, возможности источника питания);

- разработать и оптимизировать технологию графитации на основе рассчитанных методом математического моделирования параметров в сочетании с их экспериментальной проверкой;

- внедрить разработанные технологии.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе в качестве математического метода расчета трехмерных температурных полей использовался метод элементарных энергетических балансов. Решение систем линейных алгебраических уравнений с редко заполненной матрицей проводилось итерационным путем, расчет термических напряжений проводился методом конечных элементов. Экспериментальные данные подвергались статистическому анализу, результатом которого являлось уравнение регрессии двух взаимосвязанных параметров, полученное с помощью метода наименьших квадратов.

В качестве основных экспериментальных методов исследования использовались метод акустической эмиссии (АЭ), дилатометрия, пирометрия. В дополнение к ним применялись методы термогравиметрического и рентгеноструктурного анализа, оптической микроскопии, ультразвуковой дефектоскопии, электроконтакный метод определения термостойкости, а также стандартные методы определения физико-механических характеристик углеродных материалов.

Измерение температурного коэффициента линейного расширения углеродных материалов осуществлялось с помощью лазерного интерферометра.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Предложена концепция нового подхода к разработке технологий графитации, включающая создание математической модели процесса на основе анализа экспериментальных пирометрических, электротехнических, дилатометрических и акустических данных.

2. Разработаны тепловые и электрические математические модели процесса графитации Кастнера с однорядной и двухрядной загрузкой, что позволило впервые разработать и оптимизировать технологию прямой графитации в зависимости от диаметра заготовок и качества кокса-наполнителя.

3. Разработана математическая модель тепловой работы печи непрерывной графитации, на основании которой подготовлено техническое задание на проектирование первой отечественной установки непрерывной графитации.

4. Разработана тепловая и электрическая математические модели печи графитации по принципу Ачесона, на основании которой внедрена и освоена технология «замедленной» графитации.

5. Выдвинута и подтверждена гипотеза о значительном изменении свойств углеграфитовых материалов на стадии охлаждения печей графитации. Показано, что процесс графитации не заканчивается после прекращения ввода электроэнергии в печь, а продолжается в течение длительного времени и на стадии охлаждения печи. В силу высокой тепловой инерции печи температура в керне снижается достаточно медленно, и достигнутый ее уровень термодинамически достаточен для продолжения процесса графитации на стадии охлаждения печи. Установлено, что для крупногабаритных П-образных печей Ачесона стадия охлаждения является одной из важнейших с точки зрения получения качественной продукции.

6. Установлена прямая связь между процессом образования трещин в графитируемых материалах и характером индуцируемых при этом волн акустической эмиссии (АЭ).

Определено, что эффект Кайзера при термическом нагружении углеродных обожженных материалов не соблюдается. При повторной нагрузке всегда наблюдается АЭ.

Момент образования магистральной трещины в электродных графитируемых заготовках фиксируется по скачку скорости счета импульсов акустической эмиссии. Соответствующее моменту образования скачка скорости счета температурное поле в заготовках соответствует их предельно допустимому температурному нагружению.

7. Установлено, что при графитации по способу Ачесона образование трещин начинается в центральной зоне заготовок и затем распространяется к периферии; при графитации по методу Кастнера образование трещин начинается, наоборот, с периферии. Впервые экспериментально доказано, что образование трещин при графитации по методу Кастнера может иметь место на любой стадии процесса, хотя наиболее активный рост трещин наблюдается в период удаления гетероатомов из углеродной матрицы в температурных интервалах 1300-1500 °С и 1700-2100 °С.

8. Определены условия предельного температурного нагружения электродных заготовок в зависимости от конечной температуры их обжига и степени пропитки, а также изучено влияние этих важных технологических факторов на характер и процесс развития трещин в графитируемых электродах.

9. Предложен механизм, объясняющий перекос токовой нагрузки в керне печи Ачесона с преобладающим нагревом верхних рядов заготовок. Показано, что в условиях крупногабаритных печей в керне может иметь место фактор конвективного теплообмена, вызывающий стягивание силовых линий тока в верхние ряды.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Заключается в том, что впервые в отечественной практике разработана и освоена технология графитации в печах прямого нагрева. Освоены технологические приемы, позволяющие контролировать качество электродов в зависимости от вида и марки кокса-наполнителя. На различных металлургических предприятиях («Мечел», ВТЗ, БМЗ, «Северсталь») в промышленных условия была установлена и документально подтверждена высокая стойкость электродов, отграфитированных по разработанной технологии.

Реализована технология «замедленной» графитации в печах Ачесона на основе концепции утилизации тепла, аккумулированного печью. Использование этого технологического приема позволило снизить удельный расход электроэнергии в печах Ачесона с 4000-5000 кВт-час/т до величины 3700-3900 кВт-час/т при достижении 100% выхода крупногабаритных электродов высшего сорта.

Разработан метод прямого контроля состояния графитируемых заготовок с помощью явления акустической эмиссии (АЭ), и на его основе получены количественные данные по трещинообразованию заготовок. С помощью критериев термической прочности, определенных методом АЭ, разработаны режимы графитации электродов, учитывающие свойства коксов-наполнителей, а также степень пропитки пеком нагреваемых изделий.

Определена предельно допустимая скорость нагревания заготовок в температурном диапазоне 1300-2100°С по наиболее перспективному способу графитации Кастнера.

На основании результатов работы сформулирован подход к созданию системы автоматизированного управления процессом графитации Кастнера на основе математической модели процесса с использованием в качестве сигналов обратной связи дилатометрии, а также испускаемых графитируемыми заготовками волн АЭ.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Теоретические и методические разработки технологии и конструктивных элементов печей Кастнера нашли применение в виде практической реализации первой отечественной конструкции печи прямой графитации (1988 г). Успешный опыт эксплуатации опытной печи Кастнера (1988-1993гг.) явился фундаментом создания и освоения первой отечественной секции промышленных печей прямой графитации (1997 г). Впервые разработан, внедрен и освоен «Технологический процесс прямой графитации» (1997г).

Экономический эффект за 1997-2001 гг. по печам Кастнера составил только за счет экономии электроэнергии ( в размере 9 млн. кВт.час) около 4,5млн.руб. Высокая эксплуатационная стойкость электродов, отграфитированных в печах Кастнера подтверждена актами промышленных испытаний на различных отечественных ДСП.

Внедрена и освоена технология процесса «замедленной» графитации на печах Ачесона. Разработанные режимы внедрены и освоены на 1-й и 10-й секциях печей Ачесона ОАО «Новочеркасский электродный завод». Внедрение этих режимов позволило сэкономить энергетические затраты в размере более 4 млн. кВт-час.

Внедрены методические материалы по дисциплине «Математическое моделирование систем управления», в том числе, учебное пособие «Расчет параметров тепловых объектов управления: Метод элементарных энергетических балансов» на кафедре «Автоматизации и управления технологическими процессами и производствами» ЮРГТУ (НПИ) в процессе обучения специалистов направления «Автоматизация и управление».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы диссертации по отдельным разделам были изложены и обсуждены на совещаниях, симпозиумах и конференциях:

- У-У1 Всесоюзных научно-технических конференциях электродной промышленности (Челябинск, 1983 г., 1988 г.);

- Международной конференции "Современные проблемы производства и эксплуатации электродной продукции" (Челябинск, 2000 г.);

- X Всероссийском угольном совещании "Ресурсный потенциал твердых горючих ископаемых на рубеже XXI века " (Ростов-на-Дону, 1999 г.);

- 12,13 и 14 Международных научных конференциях "Математические методы в технике и технологиях", Великий Новгород -1999; С.Петербург- 2000 г.;Смоленск-2001;

- Международных совещаниях и симпозиумах, с участим представителей зарубежных фирм, поставляющих графитированные электроды и игольчатый кокс: Новочеркасск, Дюпон - 1991, 2000 гг.; Новочеркасск, «Ничимен» - 1991, 1996 гг.; Москва, «Ничимен» - 1996 г., Новочеркасск, "С/0"-2000 г.;

- Международной научно-технической конференции "Уральская металлургия на рубеже тысячелетий", Челябинск, 1999 г.;

- Региональных научно-технических конференциях "Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах, Новочеркасск - 2000, 2001 гг.;

- Международных научно-технических семинарах "Основные проблемы и пути совершенствования электродной технологии", Новочеркасск, 1997,1998,1999 гг.;

- Всесоюзных конференциях молодых ученых и специалистов: в г. Челябинске, ГосНИИЭП, 1988 г.; г.Свердловек, ВУХИН, 1988 г.; г.Киржач, НИИграфит, 1986 г.,

- отраслевых совещаниях, заседаниях НТС ГосНИИЭП и электродных заводов.

16

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты и положения диссертации изложены в 53 публикациях, в том числе 1 монографии, 1 учебном пособии, 8 авторских свидетельствах и патентах.

АВТОР ВЫНОСИТ НА ЗАЩИТУ;

1. Методику и результаты измерения параметров акустической эмиссии углеродных материалов в процессе их графитации.

2. Результаты измерения удлинения электродной свечи при графитации методом Кастнера электродов, спрессованных на основе различных коксов-наполнителей.

3. Математические модели тепловой работы печей графитации всех существующих типов и результаты расчета температурных полей.

4. Научные основы разработки и результаты разработанной технологии графитации электродов в печах Кастнера с учетом технологических особенностей изготовления заготовок на предыдущих переделах.

5. Научные основы и результаты разработанной технологии «замедленной» графитации электродов в традиционных печах Ачесона. л

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Кузнецов, Дмитрий Михайлович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Предложен комплексный подход к разработке технологии графитации крупногабаритных электродов, включающий использование математического моделирования процесса графитации в сочетании с анализом пирометрических, дилатометрических, акустических и электротехнических характеристик процесса.

2.Разработаны математические модели тепловых полей печей графитации всех существующих типов, что послужило основой разработки первой отечественной технологии прямой графитации по методу Кастнера, а также позволило провести количественную оценку различных методов графитации. Установлено, что наиболее удобным методом математического моделирования нестационарных трехмерных температурных полей объектов с переменными теплофизическими характеристиками является численный метод элементарных энергетических балансов. Выявлены основные причины погрешности известных расчетных схем и произведена их корректировка. Использование скорректированной схемы расчета температурных полей позволило более точно рассчитывать температурные поля. Адекватность расчетных данных реальному процессу подтверждена как результатами прямых замеров температурных полей, так и электротехническими параметрами кампаний графитации.

3.Впервые установлено, что в печах Ачесона процесс графитации не завершается после отключения печи от источника электропитания. В силу Высокой тепловой инерции печи температура в керне снижается достаточно медленно и достигнутый ее уровень термодинамически достаточен для продолжения процесса графитации на стадии охлаждения печи. Использование этого обстоятельства позволяет оптимизировать процесс графитации и сделать его конкурентноспособным по сравнению любым другим известным методом графитации.

4.Проведено исследование процесса трещинообразования заготовок на стадии графитации. Установлено, что наиболее опасным для трещинообразования при графитации заготовок по методу Ачесона является температурный диапазон 0-1200°С. Образующаяся при графитации трещина направлена вдоль линии тока и перпендикулярно оси заготовки. При графитации методом Кастнера, наоборот, трещина направлена вдоль оси заготовки. Трещинообразование при графитации Кастнера может иметь место на любом участке кампании , но наиболее опасным для трещинообразования при графитации заготовок по методу Кастнера является температурный диапазон 1400-2200°С.

5. Снижение температуры обжига заготовок с 900 до 600°С приводит к снижению допустимых температурных перепадов и к изменению характера трещинообразования: вместо одной магистральной трещины образуется сеть макротрещин. Развитие трещинообразования при графитации заготовок с низкой степенью обжига связано с наложением на усадочные процессы в коксе-связующем термических напряжений вследствие наличия в графитируемых изделиях перепадов температур. Установлена количественная связь между степенью обжига заготовок и допустимой скоростью нагревапри графитации. Установлена количественная связь между степенью пропитки заготовок и величиной предельно допустимого перепада температур.

6. Разработана методика контролирования термонапряженного состояния заготовок непосредственно в процессе их нагрева по параметрам акустической эмиссии. Момент образования трещин в графитируемых заготовках надежно фиксируется по скачку скорости счета импульсов акустической эмиссии. Соответствующее моменту образования скачка скорости счета температурное поле в заготовках характеризует их предельно допустимое температурное нагружение.

7.Разработана методика оценки состояния графитируемых заготовок непосредственно в процессе их нагрева методом дилатометрии. Установлены

244 дилатометрические кривые заготовок, спрессованных на основе различных коксов-наполнителей. Показано, что пропитка электродов приводит к увеличению «паффинга».

8.Проведено сравнение свойств электродов, отграфитированных различными методами. Установлено, что при графитации методом Кастнера увеличивается степень однородности электродов по длине. Одновременно снижается плотность и прочность электродов за счет более высокой скорости нагрева в период удаления гетероатомов из структуры кокса-наполнителя. Экспериментально установлена лучшая термопрочность крупногабаритных электродов в дуговых сталеплавильных печах сверхвысокой мощности , отграфитированных методом Кастнера по сравнению с процессом Ачесона.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кузнецов, Дмитрий Михайлович, 2002 год

1. Фиалков A.C. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. - М.: Аспект Пресс, 1997. - 718 с.

2. Соседов В.П., Чалых Е.Ф. Графитация углеродистых материалов. -М.: Металлургия, 1987. 187 с.

3. Графит как высокотемпературный материал. М.: Мир, 1964.420 с.

4. Kruppa А. Computergestützte, Werkstoff- und konstruktiostechnische Optimierung von Graphitelektrodensträngen//Dissertation at the Bun deswehr Universität München. München, 1997.

5. The CESO Processing Chain for the Optimization./H.Hagel,

6. A.Kruppa, K.P.Michels, A.Mohammed, W.Frohs//European Carbon Conference. -Strasbourg, 1998.

7. Lefrank P.A., Jones W.H., Wetter R.G. Recent Status of DC Electrode Applications. In: SGL CARBON's response to the DC furnace challenqe. - 1999.

8. Кузнецов Д.М., Коробов B.K. Эксплуатационная стойкость гра- фи-тированных электродов в дуговых электропечах//Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. - №2. - С. 129-132.

9. Heck Н., Klein R.D., Müller P. Utilization and optimization of DC furnace electrodes at Southern Steel Malaysia. In: SGL CARBON's response to the DC furnace challenqe. - 1999.

10. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и элект- ро-угольных предприятий. М.: Металлургия, 1972. - 432 с.

11. Производство электродной продукции/А.К.Санников, А.Б.Сомов,

12. B.В.Ключников и др. М.: Металлургия, 1985. - 129 с.

13. Знамеровский В.Ю. Математическое моделирование тепловых полей печей графитации. Челябинск, 1993. - 93 с.

14. Электрический и температурный режим графитации электродных заготовок/Н.Ф.Ахметхин, Е.Ф.Чалых, Е.Н.Шабуров и др.//Совершенствованиетехнологии и улучшение качества электродной продукции: Сб.науч.тр./Гос-НИИЭП. Челябинск, 1975. - Вып. 7. - С.44-52.

15. Чичулин Н.И., Давидович Б.И. Пути повышения технико-экономических показателей работы графитировочных печей//Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции: Сб.науч.тр./Гос-НИИЭП. Челябинск, 1974. - Вып. 6. - С. 190-194.

16. Николаев H.H. Термические напряжения в цилиндрических заготовках при графитации//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб. трудов/НИИГРАФИТ. -М.: Металлургия, 1975. -Вып. X. С.48.

17. Коцюр В.А., Кузнецов Д.М. Некоторые технологические аспекты, определяющие энергоемкость передела графитации: 5-я Всесоюзн. конф. электродной промышленности/ГосНИИЭП. Челябинск, 1983.

18. Кузнецов Д.М., Знамеровский В.Ю. Пути интенсификации режимов графитации//Тезисы докладов Всесоюзной конф. ДСП: НИИГРАФИТ. -М, 1986.

19. Знамеровский В.Ю., Яшкина В.В. Исследование режимов ввода энергии в печи графитации//Промышленная энергетика. 1985.- № 11. - С. 3133.

20. Поповкин Ю.М. Способ управления процессом графитации обожженных углеграфитовых заготовок//Цветные металлы. 1997. - № 10. - С.26-28.

21. Кузнецов Д.М., Шадрина Е.П. Анализ взаимосвязи электросопротивления графитированных электродов 610 мм с технологическими параметрами процесса графитации. Там же. С.108.

22. Утцат М. Метод получения электрографита с примерно на 50% пониженным расходом электроэнергии//Отчет фирмы "К.Конрадти Нюрнберг". -ФРГ. Нюрнберг, 1983. Т. 83-162.

23. Патент РФ 2116961. Способ графитации углеродных изделий. -Приор, от 29.07.97.

24. Коломиец В.А., Татаркин В.В., Кузнецов Д.М. Перспективы повышения качества выпускаемой продукции на Новочеркасском электродном за-воде//Цветные металлы. 1999. - № 3. - С.35-36.

25. Применение нетрадиционных видов сырья в электродной продукции/А.Н.Селезнев, А.Н.Безруков, Л.С.Котова и др.//Цветная металлургия. -1998. № 8-9. - С.45.

26. Технические аспекты сохранения конкурентноспособности отечественных графитированных электродов/А.Н.Селезнев, Ю.Б.Коровин, В.Г.Шеррюбле и др.//Цветные металлы. 1998. - № 7. - С.49.

27. Запорин В.П., Кузнецов Д.М. Опыт использования нефтяных пе-ков в производстве анодной массы и графитированных электродов/ЛДветные металлы. 1997. - № 1. - С.41-42.

28. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Кузнецов Д.М. Информационная модель автоматизированного технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции/Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1997. - № 2. - С.96-102.

29. Опыт применения игольчатого кокса Новоуфимского нефтеперерабатывающего завода/А.Н.Селезнев, Д.М.Кузнецов, В.П.Фокин и др.//Цветная металлургия. 2000. - № 2-3. - С.21-25.

30. Мордухович Б.Ш. Научные основы и опыт применения вспучивающихся коксов в технологии производства графитированных электродов. Дисс. на соискание ученой степени докт. техн. наук. Уфа, 1999.

31. Опытные игольчатые коксы для графитированных электродов/В.Н.Каракуц, А.Ф.Махов, Б.Ш.Мордухович и др.//ХТТМ. 1995. - № 6.

32. Pawlowski К., Wroblewska L. Microstructure, СТЕ and strength of electrode cokes/ЛХ Polish graphite conf. 1988. - P.177-181.

33. Whittaker M.P., Crindtaff L.I. The irreversible expansion of carbon bodies during graphitization //Carbon. 1969. - vol.7. - № 5. - P.195-198.

34. Левченко B.B. Необратимые объемно-линейные изменения игольчатых коксов на стадии предкристаллизации и их ингибирование при изготовлении электродного графита. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1990. - 16 с.

35. Кузнецов Д.М., Фокин В.П. Процесс графитации углеродных материалов. Современные методы исследования: Монография. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001.- 132 с.

36. Анализ особенностей переработки игольчатых коксов и оценка эксплуатационной стойкости графитированных электродов на их осно-ве/А.К.Санников, Б.И.Давыдович, Н.С.Мельникова, Б.Щ.Мордухович и др. Там же.-С.З 1-32.

37. Соседов В.П. Особенности электрического и теплового режимов печи графитации//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб. тру-дов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1964. - С.99-109.

38. Соседова В.П., Матющенко Г.Н, Авдеенко М.А. Экспериментальное определение температурных полей керна печи при графитации углеродных материалов//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб. тру-дов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1975. - С.42-48.

39. Исследовать тепловые процессы печей графитации, разработать задания на реконструкцию элементов печей и электроснабжения с повышенной эксплуатационной надежностью. Отчет ГосНИИЭП. Научный руководитель В.Ю. Знамеровский. Челябинск, 1982. - 68 с.

40. Методика исследования промышленных печей графитации/ В.Ю.Знамеровский, Д.М.Кузнецов, В.А.Коцюр и др.//Промышленная энергетика. 1988. - № 9. - С.32-34.

41. Кузнецов Д.М., Шкуланов Е.Е. Способы определения температур в промышленных печах графитации//Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2000.-№ 1.- С. 144.

42. Fitzer Е., Kompalik D., Wormer О. Gaseous products during the puffing of coke materials//Proc. of the 4 th International Carbon Conf. Baden-Baden, 1986. - P.183-186.

43. Линевич Ф.А. Измерение температур в технике. М.: Металлургия, 1980.-357 с.

44. Данишевский С.К., Сведе-Швец Н.И. Высокотемпературные термопары. М.: Металлургия, 1977. - 156 с.

45. Котосонов А.С., Волга В.И., Логачева В.Е. Измерение термоЭДС как способ неразрушающего контроля конечной температуры обработки изделий из углеродных материалов//Цветная металлургия. Бюллетень. 1985. -№7. -С. 41-43.

46. Hishiyama J., Kaburage J/ Graphitization of oriented coke made coal tar pitch in magnetic field//Carbon. 1975. - vol. 13. - № 6. - P. 540-542.

47. Отчет по научно-исследовательской работе/Договор 80 ДС. M.: НИИГРАФИТ. - 1989. - 90 с.

48. Перевезенцев В.П. Совершенствование существующих и разработка новых технологий графитации углеродных материалов. Автореф. дисс. на соискание ученой степени докт. техн. наук. М., 1999. - 75 с.

49. Селезнев А.Н., Шеррюбле В.Г., Шеррюбле Вал.Г. Изменение линейных размеров обожженных материалов на основе пекового кокса при их термообработке//Цветные металлы. 1998. - № 8. - С.42.

50. Исследование режимов нагревания электродных заготовок при графитации/Н.И.Чичулин, В.П.Соседов, Е.Ф.Чалых и др.//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб. трудов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1964. - С.76-79.

51. Sulphur and nitrogen puffing of petroleum and coal for pitch cokes/E.Fitzer, W.Frohs, G.Hannes et all//18-th Biennal Conf. on Carbon. 1987. -P. 40-41.

52. Shi Ke-Shun. The structural and dimensional changes in puffing petro-leum//l 9-th Biennal Conf. on Carbon. 1989. - P.38-39.

53. Fujimoto K., Mochida I. Characteristics of needle coke// IX Polish graphite conf. 1988. - P. 428-435.

54. Дмитриева Г.В., Зацепин C.B. К вопросу о взаимодействии окислов железа с углеродом в процессе термообработки и их влияние на структуру графита.//Химия твердого топлива.-1981.-N6.-С.53-54.

55. Дмитриева Г.В. Изучение термической стойкости заготовок при производстве электродов марки ЭТА //.-1981 .-N7.-C.47-48.

56. Кузнецов Д.М. Усадочные явления при графитации заготовок в печах Кастнера//Огнеупорь1 и техническая керамика. 2000. - № 8. - С.46-49.

57. Fitzer Е., Weisanburger S. Evidence of catalitic of sulpher on graphiti-zation between 1400-1900 °C. Carbon, 1976. - vol.14. - № 4. - P. 615-621.

58. Moris E.G., Tucker K.W., Joo L.A. Puffing disserences in coal tar and petroleum based needle cokes//Proc. of the 16-th Biennial Conf. on Carbon. 1983. - P.595-596.

59. Differences in puffing behavior of coal tar and petroleum based needle coke/K.Fujimoto, M.Yamada, H.Nagino et all.//High-High Press.- 1984. vol.16. -P.669.

60. Griffin R.R., Fu T.-W., Roussel K.W. The effects of coke microstruk-ture, heteroatom content and coke cristallinty on coke ruffing propensity//Proc. of an International Conf. on Carbon. Newcastle, 1988. - P.232-234.

61. Mechanism of puffing and role of puffing inhibitors in graphitization of electrodes from needle cokes/K.I.Fujmoto, I.Mochida, R.Yamashita et all. Carbon, 1989. - vol.27. - № 6. - P.38-39.

62. Wagner M.H., Jager H., Letizia L. Anomalous puffing of coal for Bienn//Conf. on Carbon. 1987. - P.38-39.

63. Мордухович Б.Ш. Классификация прокаленных коксов для производства графитированных электродов//Производство, прокалка и направления использования нефтяного кокса. Доклад Всеросс. научн.-техн. совещ. -Омск, 1999.

64. АС 1089048 СССР, МКИ С 01 В 31/04, G 05 D 27/00. Способ контроля теплового режима процесса графитации/Н.И.Глушко. Опубл. 03.10.84. вбюлл. №16.

65. Иванов В.И. Применение метода акустической эмиссии для нераз-рушающего контроля и исследования материалов//Дефектоскопия. 1980. -№ 5. - С.56-59.

66. Влияние вида напряженного состояния на характер сигналов акустической эмиссии/А.В.Скобло, А.П.Жигун, С.А.Колесов и др.//Заводская лаборатория. 1982. - № 6. - С.30-33.

67. Фридман A.M., Матюшенко Г.Н., Соболевский М.Т. Применение акустической эмиссии для оптимизации термообработки углеродных загото-вокУ/Цветные металлы. 1979. - № 8. - С.72-75.

68. А.С. 632 647 С 01 В 31/04. Заявл. 24.03.77. Способ графитации углеродных изделий/А.М.Фридман, Г.Н.Матюшенко. Опубл. в бюл. № 42. -1978.-С.233.

69. Соболевский М.Т., Лушников Г.А., Павлов Н.В. Аппаратура для регистрации эмиссии волн напряжений в углеродных материалах//Контрук-ционные материалы на основе углерода: Сб.трудов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1977. - С.126-132.

70. Механика разрушения/Под.ред.Д.Тэплина М.: Мир, 1979. - 270 с.

71. Приборы для неразрушающего контроля материалов изделий: Справочник/Под ред. В.В.Клюева М.: Машиностроение, 1976. - 252 с.

72. Ультразвук: Маленькая энциклопедия/Под ред. И.П.Голямина М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.

73. Интенсивность акустической эмиссии при трещинообразовании/ В.Е.Вайнберг, А.В.Лупашку, А.М.Кантор и др.//Проблемы прочности. 1975. - № 9. - С.81-83.

74. Вайнберг В.Е., Соседов В.Н., Кушнир A.M. Исследование роста трещин методом акустической эмиссии//Дефектоскопия. 1975. - № 3. - С.19-21.

75. Kraus G. Die Characterizierung des Mechanischen Verhaltens von Rohienstoff und Graaphitmateriallen mit Hilfe der Schallemissonalyse. Carbon, 1979.-vol. 16.- P.185-190.

76. Соседов B.H., Вайнберг B.E. Исследование связи характеристик сигналов акустической эмиссии со структурой материалов//Заводская лаборатория. 1978.-№ 3. - С.47-51.

77. Исследование слоевого процесса коксования методом акустической эмиссии/А.Т.Иваев, Л.И.Еркин, В.А.Леушин и др.//Тезисы 5-й конференции молодых ученых и специалистов: Пути повышения эффективности исследования углей. Свердловск, 1988. - С. 10.

78. Кузнецов Д.М., Негуторов Н.В., Знамеровский В.Ю. Исследование усадочных процессов в коксе каменноугольного пека методом акустической эмиссии при термообработке углеграфитовых материалов. Там же. С.11.

79. ГОСТ 25.002-80. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Акустическая эмиссия. Термин, определения и обозначение. Введен с 01.01.82. М.: Изд-во стандартов. - 1981. - 6 с.

80. Дробот Ю.Б., Иванов В.И., Смирнов Е.Г. О стандартизации терминологии, относящейся к акустико-эмиссионному методу//Дефектоскопия. -1982. -№ 11. С.54-57.

81. Грешников В.А., Дробот Ю.В. Акустическая эмиссия. М.: Изд-во стандартов, 1976. - 241 с.

82. Горбунов А.И., Лыков Ю.И. Влияние амплитудно-частотной характеристики объекта на спектральные характеристики сигналов акустической эмиссии//Дефектоскопия. 1986. - № 9. - С.39-45.

83. Установка "Спектр" для анализа спектральных характеристик акустической эмиссии/А.И.Горбунов, Ю.И.Лыков, В.И.Овчарук и др.//Дефекто-скопия. 1988. - № 1. - С.31-36.

84. PetiPal, Hanisch Jozsef. Rides szerketezi anyadon Terhelhetosegenek, teherbire kepe- ssegenek pontosabb meghatarosasa netrapanggai es AE//"Gep". -1987. vol. 39. - № 7. - P.277-279.

85. Новиков H.B., Лихацкий С.И., Майстренко А.Л. Определение момента страгивания трещины акустическим методом при испытаниях образцов с надрезом на внецентренное растяжение//Проблемы прочности. 1973. - № 9.- С.54-57.

86. Смирнов В.И. Об оценке размеров дефектов методом акустической эмиссии с позиций линейной механики разрушения//Дефектоскопия. 1970. -№ 2. - С.45-50.

87. Кузнецов Д. М. Использование метода акустической эмиссии для оптимизации режимов графитации. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. Свердловск, 1989.

88. Schuldies I.I. Materials Evaluation. 1973. - vol.31. -P.25-29.

89. Лазарев A.M., Рубенштейн В.Д. Исследование акустической эмиссии при испытаниях образцов на вязкость разрушения//Дефектоскопия. 1988.- № 12. С 42-47.

90. Kim Н.С., Rippel Neto А.Р., Stephens R.W.B.//Nature Phisical Science.- 1972. vol.37. - №5. - P.78-80.

91. Ston B.E., Dinwall P.E.//Nature Phisical Science. 1973. - vol.241. -№1. - P.68-69.

92. Hagemaier P.I., McFaul H.I., Moon D. Materials Eval. 1971. - vol.29.- № 6. P.31-38.

93. Marion M. Acoustic emission studies on a nuclear graphite//Proc. of the Conf. "Carbon-88". - 1988. - P.440.

94. Pickup I.M., Cooke R.G., McEnaney B. Stress-Induced emissions from graphite//Proc. of the 16-th Biennial Conf. on Carbon. 1983. - P.406-407.

95. Fry M.J. Acoustic emission from compose carbon-carbon//Proc. of the 13-th conf. on Carbon. USA, 1977. - P.45.

96. Frederick J.R. Acoustic emission as a technique for nondestructive testing//Materials Evaluation. 1970. - vol.28. - № 2. - P.56.

97. Hartbower C.E., Cerberick W.W., Grimmins P.P. Monitoring suberitical crack growth by detection of elastic stress waves//Supplement to the Welding Journal. Japan, 1968. - P.657.

98. Hartbower C.E., Cerberick W.W., Grimmins P.P. Investigation of crack growth stress-waves relationship//J. Engeneering Fracture Nech. 1968. - vol.1. -№1.

99. Детко А.Ю., Потапов А.И. Опыт применения метода акустической эмиссии для неразрушающего контроля композиционных материалов. -Л.: Машиностроение, 1977. 190 с.

100. Потапов А.И., Пеккер Ф.П. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов. Л.: Машиностроение, 1975. - 314 с.

101. Горбунов А.И., Лыков Ю.И. Влияние амплитудно-частотной характеристики объекта контроля на измерение спектров акустической эмис-сии//Дефектоскопия. 1988. - № 12. - С.32-41.

102. Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике/Под ред. К.Б.Бакара. М.: Атомиздат, 1980. - 177с.

103. Кузнецов Д.М. Метод акустической эмиссии на Новочеркасском электродном заводе//В мире неразрушающего контроля. 2000. - № 1(7). -С.6-9.

104. Кузнецов Д.М., Негуторов Н.В. Определение момента трещино-образования электродных заготовок для управления процессом графитации: Сб. Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах. Новочеркасск, 2000. - С.39-40.

105. Keizer J. Erkentnisse und Folgerungen aus Messung von Gerauschen bei das Eisenhuttenwesen. 1953. - h.1/2.

106. Mason W.P. etc. Ultrasonics. 1975. - vol.13. - P.128-175.

107. Grabes I.Lesckovar P., Ultrasonics. 1977. - vol.15. - P.17-30.

108. A.C. 1726367 МКИ С 01 В 3/04 № 4720360/26. Заявлено 18.07.89. Способ определения момента окончания образования турбостратной структуры графитируемых материалов/Д.М.Кузнецов, Н.В. Негуторов. Опубл. 15.04.92. в бюл.14. - С 45.

109. Негуторов Н.В., Кузнецов Д.М. Установление момента трещино-образования методом акустической эмиссии при графитации заготовок// Заводская лаборатория. 1991. - № 5. - С. 46-47.

110. Кузнецов Д.М., Бондарчук В.И. Влияние степени обжига электродной продукции на их термопрочность при графитации: 6-я Всесоюзн. конф. электродной промышленности. ГосНИИЭП. Челябинск, 1988. - С.77-78.

111. Негуторов Н.В., Кузнецов Д.М. Влияние температуры коксования связующего на скорость нагрева углеродных заготовок при графитации//Кокс и химия. 1990. -№ 10. - С. 19-21.

112. Кузнецов Д.М., Негуторов Н.В. Связь параметров акустической эмиссии со скоростью нагрева при графитации электродных заготовок//Ана-литический контроль и качество углеродных материалов: Сб. НИИГРАФИТ. -М, 1990. С.28-32.

113. Чичулин Н.И., Евсеев Е.И. К вопросу графитации крупногабаритных электродов//Вопросы технического прогресса в электродной промышленности: Сб.науч.тр./ГосНИИЭП. Челябинск, 1970. - С. 162-166.

114. Шуваев Э.А. О распределении температур и термических напряжений в углеграфитовых телах цилиндрической формы: Сб.науч.тр./ЧЭМК. -Челябинск, 1970. Вып. 2. - С.200-209.

115. Фридман А.М., Аветьян М.Г. Методика моделирования тепловых полей печей графитации//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб.трудов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1978. - Вып. 13. - С.6-11.

116. Знамеровский В.Ю., Яшкина В.В. Математическое моделирование процессов теплообмена в электрических печах сопротивления при производстве электродного графита//Промышленная энергетика. 1984. - № 2. -С.37-42.

117. Кузнецов Д.М. Математическое моделирование и оптимизация технологии графитации электродов: Сб. Математические методы в технике и технологиях. Великий Новгород, 1999. - С. 152-153.

118. Применение метода элементарных энергетических балансов для расчета сопряженных температурных полей. Челябинск, ЧПИ. - 1972.

119. Свечкарев В.П., Кузнецов Д.М., Шкуланов Е.Е. Расчет параметров тепловых объектов управления: Учеб.пособие/Юж.Рос.гос.техн.ун-т. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. 54 с.

120. Разработать математическую модель промышленного процесса графитации с целью его оптимизации и усовершенствования. Отчет ГосНИИ-ЭП. № Гр. 01826052192. Челябинск, 1985. - 102 с.

121. Кузнецова М.С., Шкуланов Е.Е. Применение метода элементарных энергетических балансов для расчета температурных полей в печах гра-фитации//Изв.вузов. Сев-Кавк.регион. Техн.науки. 1998. - №4. - С.110.

122. Шулепов C.B. Физика углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1972. - 256 с.

123. Кузнецов Д.М., Шкуланов Е.Е. Корректировка математических моделей тепловой работы печей графитации для решения задачи управления процессом: Сб. Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции. Челябинск, 2000. - С. 140-142.

124. Шкуланов Е.Е., Кузнецов Д.М. Особенности моделирования температурных полей в печах графитации прямого нагрева: Сб. Математические методы в технике и технологиях. Санкт-Петербург, 2000. - С. 198-199.

125. Кузнецов Я.Д., Тушканов Н.Б., Кузнецов Д.М. Разработка математической модели токораспределения в печах графитации//Математические методы в технике и технологиях: Сборник трудов 14 международной научной конференции. Смоленск, 2001. - С. 126-128.

126. Писсапецки С. Технология разреженных матриц. М.: Мир, 1988.-410 с.

127. Лутков А.И., Вяткин С.Е., Дымов Б.К. Тепло- и электропроводность пересыпки при графитации/Щветные металлы. 1975. - № 5.- С.41.

128. Чичулин Н.И., Огнева М.Ф. Теплоизолирующие материалы гра-фитировочных печей: Сб. Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции. Челябинск, 1975. - Вып. 7.

129. Агроскин A.A., Глейбман В.Б. Теплофизика твердого тела. М.: Недра, 1980.-256 с.

130. Мармер Э.Н. Углеграфитовые материалы. М.: Металлургия, 1973.- 135 с.

131. Ядерный графит/С.Е.Вяткин, А.Н.Деев, В.Г.Нагорный и др. -М.: Атомиздат, 1967. 180 с.

132. Чичулин Н.И. Исследование термической обработки электродных заготовок в промышленных графитировочных печах. Дисс. канд.техн. наук. -М, 1974. 203 с.

133. Знамеровский В.Ю., Коцюр В.А. Исследование характеристик процесса графитации в опытно-промышленной установке прямого нагрева// Технологические процессы и оборудование электродного производства: Сб.научн.тр./НРШГРАФИТ, ГосНИИЭП. М, 1989.

134. Отчет по теме "Освоение технологии прямой графитации электродов диаметром 555-610 мм "/Рук. темы Е.П.Шадрина. Новочеркасск, 1990. - 36 с.

135. Отчет по теме " Совершенствование технологии прямой графитации "/Рук.темы Д.М.Кузнецов. Новочеркасск, 1993. - 48 с.

136. Шкуланов Е.Е., Кузнецов Д.М. Обзор способов управления процессом графитации в печи: Сборник статей сотрудников и аспирантов НГТУ по материалам юбилейной конференции университета. Новочеркасск: НГТУ, 1997.

137. Шкуланов Е.Е., Кузнецов Д.М. Способы управления процессом графитации по методу Кастнера: Сб. Современные автоматизированные технологии производства. Новочеркасск, 1998. - С.29-35.

138. ГОСТ 22898-78. Коксы нефтяные малосернистые. Технические условия. Введен с 05.01.78. М.: Изд-во стандартов. - 1978. - 17 с.

139. ГОСТ 8606-72. Твердое топливо. Методы определения серы. Введен с

140. ГОСТ 27588-91. Кокс каменноугольный. Определение содержания общей влаги. Введен с 01.01.93. М.: Изд-во стандартов. - 1992. - 5 с.

141. ГОСТ 26132-84. Кокс нефтяной игольчатый. Метод оценки микроструктуры. Введен с 28.03.84. М.: Изд-во стандартов. - 1984. - 8 с.

142. Разработать способы повышения термопрочности крупногабаритных графитированных электродов диаметром 610 мм//Отчет НИИГрафит. Договор № 152. Научный руководитель А.С.Котосонов. М., 1992. - 77 с.

143. Кузнецов Д.М. Факторы, определяющие температурный коэффициент линейного расширения графита//Огнеупоры и техническая керамика.-1999.-№ 11. -С.24-26.

144. Кузнецов Д.М., Шадрина Е.П., Коробов В.К. Исследование физико-механических характеристик ниппельного графита//Изв.вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1998. - № 4. - С. 110.

145. Нефтяной игольчатый кокс. Структура и свойства/Р.Н.Гимаев. Н.Н.Шипков, М.С.Горпиенко и др. Уфа, 1996. - 212 с.

146. Касаточкин В.И., КаверовА.Т. ДАН СССР,1957, т.117.-№5.-С. 837.

147. Чичулин Н.И., Огнева М.Ф., Давыдович Б.И. Снижение электрического сопротивления электродных заготовок крупных диаметров// -С.37-44.

148. Чичулин Н.И. Давыдович Б.И. О режимах графитации электродных изделий//Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции: Сб.науч.тр./ГосНИИЭП. Челябинск, 1975. - Вып. 7 -С. 114-123.

149. Лутков А.И., Перкова Г.А. Влияние температуры графитации на структуру и электрические свойства искусственного графита//Химия твердого топлива. 1977. - № 6.

150. A.C. 350110 СССР, МКИ С 01 В 31/4 № 3932290/29-33. Заявлено 11.07.85. Способ укладки электродных цилиндрических заготовок в печи гра-фитации/В.Ю.Знамеровский, В.А.Коцюр, Д.М.Кузнецов. Опубл. 07.11.87. в бюл. 41.-С.38.

151. A.C. 13569180 СССР, МКИ С 01 В 31/4 Способ укладки электродных цилиндрических заготовок в печи графитации/В.Ю.Знамеровский, Д.М.Кузнецов и др. Не публ.

152. Effect of Vacuum Heat Treatmend on Graphitiztion Behavior of Sulfur-Containing Carbon/V.A.Tyumentsev, S.I.Saunina, E.A.Belenkov et all.// Inorganic Materials. 1999. - vol.35. - № 7. - P.688-694.

153. Низкотемпературная графитация, стимулирования химическим превращением/В.А.Тюменцев, С.И.Саунина, Е.А.Беленков и др.// Вест. Челябинского университета. 1998. - № 1. - С.138.

154. Кузнецов Д.М. Физические основы низкотемпературной графи-тации//Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. № 4.

155. Кузнецов Д.М., Коробов В.К. Опыт применения технологии низкотемпературной промышленной графитации: Сб. Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции. Челябинск, 2000. -С.137-139.

156. A.C. 11990119. Способ управления процессом графитации и система для его осуществления/В.Ю.Знамеровский. Не публ.

157. Коломенская В.Г., Кузнецов Д.М. Перспективы расширения сырьевой базы Восточного Донбасса: Сб. Ресурсный потенциал твердых горючих ископаемых на рубеже 21 века. Р/Д, 1999. - С.121-122.

158. Кузнецов Д.М., Коломиец В.А., Татаркин В.В. Опыт энергосберегающей технологии использования антрацитов. Там же. С. 153.

159. Апалькова Г.Д. Управление эксплуатационной стойкостью гра-фитированных электродов. Дисс. на соискание ученой степени докт. техн. наук.-Екатеринбург, 1998.

160. Исследовать влияние особенностей технологического процесса и сырьевых материалов на структуру и эксплуатационные свойства крупногабаритных графитированных электродов и ниппелей. Отчет НИИГРАФИТ. Научный руководитель А.С.Котосонов. М., 1993. - 32 с.

161. Исследование влияния структуры сырьевых материалов и технологии изготовления графитированных крупногабаритных электродов на их структуру и физические свойства. Отчет НИИГРАФИТ. Научный руководитель А.С.Котосонов. М., 1992. - 42 с.

162. Исследование влияния сырья и особенностей технологического процесса на формирование структуры и свойств электродных графитов и нип261пелей. Отчет НИИГРАФИТ. Научный руководитель A.C. Котосонов. М., 1991.-70 с.

163. Кузнецов Д.М. Тенденции развития электросталеплавления и изменения требований к графитированным электродам//Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1998. - № 4. - С. 100.

164. Кузнецов Д.М. Перевод электросталеплавильных печей переменного тока на постоянный и ужесточение требований к графитированным элек-тродам//Электрометаллургия. 2000. - № 7. -С.42.

165. Кузнецов Д.М. Применение постоянного тока при электростале-плавлении и ужесточение требований к графитированным электродам: Сб. Уральская металлургия на рубеже тысячелетий. Челябинск, 1999. - С.41.

166. Шульц Э., Амелинг Д. Состояние и потенциал развития металлургического производства//МРТ Металлургическое производство и технология металлургических процессов. Изд-во Штальзейн, 1991. - С.12-36.

167. Кузнецов Д.М., Коробов В.К. Факторы, влияющие на эксплуатационную стойкость графитированных электродов в дуговых электропечах// Металлургия. 2000. - № 6. - С.33-34.евг