Аннотация: В работе проведен сопоставительный анализ влияния типа химического активатора (KOH и ZnCl2) на свойства пористых углеродных материалов, полученных из окисленного в естественных условиях слабоспекающегося угля. Данные, полученные методами циклической вольтамперометрии и низкотемпературной сорбции азота, позволили установить, что использование гидроксида калия дает возможность получить электродный материал с высокими удельными емкостями. Это преимущество обусловлено формированием высокоразвитой удельной поверхности и оптимальной пористой структуры с преобладанием микропор, что обеспечивает эффективное накопление заряда за счет двойного электрического слоя. Выявленная прямоугольная форма вольтамперограмм и слабая зависимость удельной электрической емкости от скорости сканирования потенциала подтверждают преобладание двойнослойного механизма накопления заряда и высокие кинетические характеристики полученного материала. Выявленные закономерности открывают перспективы применения KOH-активированных углеродных материалов из угля СС в качестве высокоэффективных электродов для суперконденсаторов.

Аннотация: Настоящий обзор представляет собой систематизированный анализ современных технологий приготовления угольных шихт и процессов коксования. В работе детально исследованы ключевые факторы формирования качества металлургического кокса, включая химико-петрографические свойства исходного сырья и параметры технологических процессов. Особый акцент сделан на методах оптимизации шихтовых составов с использованием низкометаморфизованных углей и различных функциональных добавок, а также на инновационных подходах к организации процесса коксования. Особую практическую значимость имеют разработанные рекомендации по составлению эффективных шихтовых композиций, позволяющие получать кокс с заданными свойствами в условиях дефицита высококачественного угольного сырья. Результаты исследования представляют существенную ценность для специалистов коксохимических производств, научных работников в области углехимии и технологических служб металлургических предприятий, обеспечивая научно обоснованный подход к решению актуальных задач современной коксохимической промышленности.

Аннотация: В системе сухого тушения кокса эффективность пылеулавливания напрямую определяет срок службы котлаутилизатора и оказывает ключевое влияние на общую стабильность работы системы. В статье систематизированы распространенные методы пылеулавливания и их принципы работы в системе СТК. Путем моделирования была оптимизирована конфигурация циклона первичной очистки, в результате чего была разработана высокоэффективная технология пылеулавливания для указанного оборудования. Практическое применение показало, что эффективность пылеулавливания циклона первичной очистки достигает 93,88 %, что позволяет устранить коренную причину прогаров труб котла вследствие абразивного износа и продлить срок службы котла-утилизатора.

Аннотация: Исследовано влияние модифицирующей добавки в виде нитрата железа на изменение пористой структуры карбонизата, полученного на основе бурого угля. Нанесение нитрата железа осуществляли методом пропитки по влагоемкости (с предварительным растворением Fe(NO3)3 в разбавленном растворе азотной кислоты) при соотношении безводной соли и карбонизата 0,20; 0,25; 0,33 и 0,50 г/г. Текстурные характеристики модифицированных карбонизатов изучены методом низко-температурной адсорбции азота при 77 К (-195,97 °С) на установке ASAP-2020. Установлено, что использование модифицирующей добавки способствует образованию углеродных материалов с более высокой удельной поверхностью и объемом пористого пространства. Наибольший прирост величины удельной поверхности (на 30 %) и объема пор (на 40 %) наблюдается в образцах, пропитанных при соотношении 0,20 и 0,25 г/г. Выявлено, что в модифицированных образцах с ростом вводимой соли железа увеличиваются доли мезопор, максимальная величина которых (54,6 %) определена для образца, пропитанного при соотношении 0,50 г/г. Методами EDX и порошковой рентгеновской дифракции установлено, что в процессе модификации на поверхности углеродных материалов происходит образование высокодисперсных магнитных частиц Fe, γ-Fe2O3 и Fe3O4, в результате чего полученные материалы способны удерживаться при помощи поля, создаваемого постоянным Nd-магнитом.

Аннотация: Окатыши являются одним из основных видов сырья для получения доменного чугуна и практически единственным сырьем для шахтных печей металлизации MIDREX и HYL. Поэтому поиск путей повышения качества окатышей с последующим ростом эффективности производства металла из них является актуальной проблемой. Одно из наиболее важных свойств железорудных материалов - восстановимость. Целью настоящей работы является исследование роли растрескивания окатышей в изменении скорости восстановления. Методологией исследования было выбрано математическое моделирование пористой структуры окатыша в потоке восстановительного газа с использованием клеточных автоматов. Выявлено, что применение методологии клеточных автоматов применительно к процессу газового восстановления железорудных окатышей возможно, при этом качественная картина процессов соответствует эмпирическим данным. Газовое восстановление пористой структуры окатышей происходит в две стадии, отличающиеся интенсивностью массообмена. На первой стадии процесса скорость восстановления зависит исключительно от поверхности контакта фаз, а после полного восстановления материала поверхности - определяется диффузией внутри минеральной составляющей окатыша. Роль растрескивания окатышей в повышении скорости восстановления на начальном этапе достаточно велика - прирост числа восстановленных зерен составил ~100 % (отн.). При этом возникает положительная обратная связь между скоростью восстановления и скоростью роста объема пустот в окатыше. Фактически эти процессы ускоряют друг друга и лимитирующими факторами служат процессы на поверхности, а также газообмен. На практике нет необходимости получения окатышей с очень высокой (>95 %)«горячей» прочностью. Такие окатыши, формально удовлетворяя требования технических условий, медленно восстанавливаются и замедляют технологический процесс.