Search

Мета дипломного проекту – проект цеху для виробництва фільтрувального картону марки КТФ-1П вищого сорту. Наведено стандарти на сировину, хімікати та готову продукцію. Розроблено та обґрунтовано технологічну схему виробництва. Наведено теоретичні відомості про основні технологічні процеси виробництва фільтрувального картону, а саме: розмелювання волокнистих напівфабрикатів, формування та сушіння картонного полотна. Розраховано матеріальний баланс води і волокна з виробництва фільтрувального картону. Проведено розрахунок теплового балансу. Виконано вибір і розрахунок основного технологічного обладнання. Представлено об’ємно-планувальне вирішення цеху. Розроблено заходи щодо охорони праці.

Властивості наповнених полімерних композицій значною мірою залежать від природи і поверхневих властивостей наповнювачів, зокрема, базальтового волокна. Вперше показана можливість модифікації поверхні базальтового волокна комерційним полігексаметилен- гуанідингідрохлоридом та некомерційними полідіетиленаміногуанідинами – апретами. Встановлено залежність крайового кута змочування та адгезійної міцності в системі “термопласт – волокно” від типу апрету. Визначено оптимальний тип апрету-полідіетилена-міногуанідин-карбонат. Оцінено його вплив на механічні та теплофізичні властивості базальтопластиків на основі поліпропілену. The properties of the filled polymer compositions largely depend on the nature and surface properties of the fillers – basalt fiber. The possibility of modifying the surface of the basalt fiber with commercial polyhexamethyleneguanidinehydrochloride and non-commercial polydiethyleneaminoguanidine – appretes, were demonstrated for the first time. Dependency of the wetting angle and adhesive strength on the type of appretes was established.The influence of apprete polydiethyleneaminoguanidine carbonate on the mechanical and thermophysical properties of basalt plastics based on propylene was evaluated.

В роботі наводяться результати експериментального дослідження повітряної конвективної сушки пласких базальто-бентонітових теплоізоляційних виробів різної товщини та густини. Вивчався вплив на інтенсивність процесу температури та середньої швидкості агенту сушіння. Для теплоізоляційних виробів спостерігаються періоди з постійною та падаючою швидкістю сушіння. В розглянутому діапазоні товщин спостерігається, як перший, так і другий критичний вологовміст. Відмічається, що зі зменшенням товщини теплоізоляційного виробу збільшуються величини критичних вологовмістів. Встановлено вплив на кінетичні характеристики процесу сушіння товщини та густини теплоізоляційного виробу. Наводиться залежність для швидкості сушіння в першому періоді, як функції від температури та швидкості агенту сушіння. З використанням методу В.В. Краснікова побудовано узагальнені криві повітряної конвективної сушки, встановлено величини приведених критичних вологовмістів та відносних коефіцієнтів сушіння. Одержано узагальнену залежність для розрахунку часу повітряної конвективної сушки теплоізоляційних базальто-бентонітових виробів різної товщини та густини., The paper presents the results of the experimental study of air convective drying of flat basalt-bentonite heat insulation products of various thickness and density. Were considered products with the thickness of 50 and 100 mm, and the density of from 100 to 225 kg / m 3. The effect on the intensity of the process temperature and the average speed of the drying agent was studied. The temperature of the drying agent varied in the range from 100 to 180 ° C with its average moisture content of 20-25 grams of moisture / kg of dry air. The average speed of the drying agent ranged from 1 to 10 m / s. For insulating products there are periods with constant and falling drying speed. In the considered range of product thicknesses, both the first and second critical moisture content are observed. It is noted that with decreasing thickness of the heat insulation product, the values of critical moisture content increase. The influence of the thickness and density of the heat insulation product on the kinetic characteristics of the drying process has been established. The dependence for the drying rate in the first period, as a function of temperature and speed of the drying agent, is given. Using the method of V. Krasnikova constructed generalized curves of air convective drying, established the values of the reduced moisture content and the relative coefficients of drying. A generalized dependence is obtained for calculating the time of air convective drying of heat insulation basalto-bentonite products of various thickness and density. It is noted that the rational organization of the process allows to achieve a 2-3-fold reduction in specific energy consumption per unit of evaporated moisture. The study serves as the basis for the development of energy-efficient heat technology modes of convective drying of basalt-bentonite insulation products and its hardware design.

Предметом дослідження виступає високотемпературний компактний керамічний ТА з комірчастою структурою. Стосовно до високотемпературних процесів плавки базальту і варіння скла розглядається можливість його застосування в системі високотемпературного спалювання окислювача. Відзначається, що підігрів окислювача переслідує, як енергетичну, так і технологічну цілі. Наводяться методики визначення нестаціонарного температурного поля в стінці насадка регенератора і часу роботи ТА з умови забезпечення допустимої температури поверхні насадка. Встановлено, що для діапазону числа Фур'є Fo≤2,5 можна не враховувати розподіл температури в стінці насадка регенератора і оперувати його середньою температурою. Наводяться характеристики компактних керамічних ТА регенеративного типу, з урахуванням умов проведення теплотехнологічного процесу. Підтверджується їх висока ефективність. Визначається час роботи ТА і його вплив на температуру поверхні насадка. Показано, що з урахуванням умов проведення процесів плавки базальту і варіння скла, матеріал насадка ТА – муліт – не є оптимальним рішенням. Отримана температура насадка регенератора перевищує допустиму величину тривалого застосування. Апробація результатів дослідження проводилася на дослідно-промислових зразках ванних плавильних печей, обладнаних системою HiTAC. The subject of the research is the high-temperature compact ceramic heat exchanger of a regenerative type with a honeycomb structure. In relation to high-temperature processes of basalt smelting and glass melting, the possibility of its application in a system of high-temperature air combustion is considered. It is noted that heating of the air pursues both energy goal – reduction of natural gas consumption, and technological goal – increasing the amount of free oxygen in the basalt processing zone. The methods of determining the transient temperature field in the wall of the solid heat-storing material of the regenerator and the operating time of the heat exchanger from the condition of ensuring the permissible surface temperature of the heat regenerator are given. It is established that for the range of the Fourier number Fo≤2.5, it is possible not to take into account the temperature distribution in the wall of the solid heat-storing material of the regenerator and to operate with its average temperature. Features of compact ceramic regenerative heat exchangers are given – heat exchanger efficiency, heat recovery coefficient, number of transfer units, power – as applied to the conditions of the heat engineering process. The heat exchanger efficiency is confirmed. The operating time of the heat exchanger and its effect on the surface temperature of the solid heat-storing material are determined. It is shown that in relation to the conditions of the basalt melting and glass melting processes, the material of the regenerative heat exchanger – mullite – is not an optimal solution. Only for one of the considered variants of the technological process, the surface temperature of the regenerative heat exchanger was lower than the permissible temperature of prolonged use of mullite. In other cases, the resulting temperature of the regenerator exceeded the permissible value of long-term use. It is advisable to use a material with a permissible temperature of application of 1525 °C and above as of the solid heat-storing material of the regenerator. Testing of the results of the research was carried out on pilot industrial samples of bath melting furnaces equipped with HiTAC (high-temperature air combustion system). Предметом исследования выступает высокотемпературный компактный керамический ТА с ячеистой структурой. Применительно к высокотемпературным процессам плавки базальта и варки стекла рассматривается возможность его применения в системе высокотемпературного сжигания окислителя. Отмечается, что подогрев окислителя преследует, как энергетическую, так и технологическую цели. Приводятся методики определения нестационарного температурного поля в стенке насадка регенератора и времени работы ТА из условия обеспечения допустимой температуры поверхности насадка. Установлено, что для диапазона числа Фурье Fo≤2,5 можно не учитывать распределение температуры в стенке насадка регенератора и оперировать его средней температурой. Приводятся характеристики компактных керамических ТА регенеративного типа, применительно к условиям проведения теплотехнологического процесса. Подтверждается их высокая эффективность. Определяется время работы ТА и его влияние на температуру поверхности насадка. Показано, что применительно к условиям проведения процессов плавки базальта и варки стекла, материал насадка ТА – муллит – не является оптимальным решением. Полученная температура насадка регенератора превышает допустимую величину длительного применения. Апробация результатов исследования производилась на опытно-промышленных образцах ванных плавильных печей оборудованных системой HiTAC.

Проведено аналіз введення різних видів фібр для покращення експлуатаційних властивостей бетонів, необхідних для спорудження захисних конструкцій фортифікаційних споруд. Наведено основні переваги фібробетону над звичайним бетоном. Вивчено вплив сталевої, базальтової та поліпропіленової фібри на міцнісні характеристики бетону. Встановлено, що найбільш ефективними армуючими фібровими волокнами є базальтові волокна. Міцність на стиск, згин і розтяг фібробетону зростає відповідно з 84,6 до 121,8; з 8,6 до 14,8 та з 4,2 до 8,6 МПа. Однак, при цьому зростає жорсткість бетонної суміші, що негативно впливає на її ущільнення. Оптимальним є вміст базальтового волокна від 0,5 до 1,0% від маси цементу., Проведен анализ введения различных видов фибры для улучшения эксплуатационных свойств бетонов, необходимых для строительства защитных конструкций фортификационных сооружений. Приведены основные преимущества фибробетона над обычным бетоном. Изучено влияние стальной, базальтовой и полипропиленовой фибры на прочностные характеристики бетона. Установлено, что наиболее эффективными армирующими фибровыми волокнами являются базальтовые волокна. Прочность на сжатие, изгиб и растяжение фибробетона возрастает соответственно с 84,6 до 121,8; с 8,6 до 14,8 и с 4,2 до 8,6 МПа. Однако, при этом возрастает и жесткость бетонной смеси, что отрицательно влияет на ее уплотнение. Оптимальным является содержание базальтового волокна от 0,5 до 1,0% от массы цемента., The main task of manufacturing protective fortifications building is the use of modern concretes, withstand significant shock loads. However, one of the negative factors during the shelling of these structures with artillery and small-arms is the wounding of personnel by not only bullets and fragments, but also in fragments of excavated concrete. For the removal of this problem use the modified concretes that is reinforced by fibres and fibers of different nature.The purpose of the study is to compare the physical and mechanical properties of concrete, reinforced with dispersed fibers based on basalt, steel and polypropylene fibers, to study their ability to grip with a cement matrix.It was established that the introduction of fiber filler into concrete gives a three-dimensional strength, increases the tensile strength and curvature. The increase in the strength of the concrete mixture on compression, on tensile bending depends on an increase in the diameter and volume of fibers; when the diameter and volume of fibers increase, and the rigidity of the concrete mixture, which adversely affects its compaction.The most effective reinforcing fibrous fillers were basalt fibers, which are characterized by high durability. Strength of compression, bending and tension of fiber concrete increases from 84.6 to 121.8; from 8.6 to 14.8 and from 4.2 to 8.6 MPa. However, at the same time, the rigidity of the concrete mixture increases, which negatively affects its consolidation. The optimum content of basalt fiber is from 0.5 to 1.0% of the weight of the cement.Taking into account advantages of basalt fiber over steel and polypropylene fibers, the use of basalt fibrous concrete is promising for the construction of fortification building.