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159.Журнал Сибирского федерального университета. Сер. Техника и технологии №6 2011

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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Журнал Сибирского федерального университета
2011
Journal of Siberian Federal University
4 (6)
Техника и технологии
Engineering & Technologies
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Editorial Advisory Board
Chairman:
Eugene A. Vaganov
Members:
Josef J. Gitelzon
Vasily F. Shabanov
Andrey G. Degermendzhy
Valery L. Mironov
Gennady L. Pashkov
Vladimir V. Shaidurov
Vladimir V. Zuev
Editorial Board:
Editor-in-Chief:
Mikhail I. Gladyshev
CONTENTS / СОДЕРЖАНИЕ
В.Г. Кулебакин , О.В. Юшкова
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? 595 ?
В.И. Мурко, Г.Д. Вахрушева, В.И. Федяев,
В.И. Карпенок, В.П. Мастихина, Д.А. Дзюба
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? 601 ?
М.П. Баранова
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? 613 ?
А.В. Жуйков
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? 620 ?
О.Г. Дубровская, В.В. Евстигнеев, В.А. Кулагин
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*%?C??*?%"
Founding Editor:
Vladimir I. Kolmakov
? 629 ?
Managing Editor:
Olga F. Alexandrova
А.Ш. Любанова, К.В. Митин
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Executive Editor for Engineering &
Technologies:
Vladimir A. Kulagin
? 642 ?
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Editorial board for Engineering &
Technologies:
Vladimir A. Kulagin
Yury D. Alashkevich
Viktor G. Anopchenko
S. T. Batmunkh
Yury B. Galerkin
Gennadiy I. Gritsko
Georg Guggenberger
Carsten Drebenstedt
Lev V. Endjievsky
Sergey V. Kaverzin
Feng-Chen Li
Vladimir ?. Makarov
Alexander V. Mineev
Vladimir V. Moskvichev
Sergey A. Mikhaylenko
Bernard Nacke
Oleksandr F. Nemchin
Valeriy A. Nikulin
Oleg Ostrovski
Harald A. Oye
Vasiliy I. Panteleev
Sergey P. Pan?ko
Peter V. Polyakov
Anatoli M. Sazonov
Viktor N. Timofeev
Ibragim Khisameev
Anatoly Z. Shvidenko
Galina A. Chiganova
Т.А. Кулагина, Е.П. Хаглеев, П.Е. Хаглеев
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В.П. Довгун, Н.П. Боярская,
П.А. Барыбин, С.А. Темербаев
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? 661 ?
П.Н. Сильченко, Е.С. Новиков, А.В. Леканов
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В.А. Коднянко
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Vera I. Bragina,
Natalia I. Konnova and Julia V.Sushkina
Working Out of Resource-Saving Technology of Enrichment of
Phosphate-Raremetall Ores
? 685 ?
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Г.В. Василовская, Д.Р. Назиров
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А.И. Христофоров, И.А. Христофорова,
О.Л. Еропов
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? 704 ?
Письмо в редакцию
? 711 ?
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 595-600
~~~
??? 661. 862. 222: 66. 022. 311. 2
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: olga_Yushkova_1954_@mail.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
# 595 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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[2] ?????? ?.?., ??????? ?. ?. ???????? ? ???????????? ???????? ????????????.
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[3] ?????? ?.?., ????????? ?.?., ??????? ?.?. // ?????: ?????. ???. ???????? ? 2007:
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[4] ?????? ?.?., ????????? ?.?., ??????? ?.?. // ????????? 6-? ????????????? ?????????????????? ???????????. ???????????, 2008. ?. 148.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????? , ?.?. ??????. ???????????? ????????? ??? ?????? ????????? ??????????? ????????????
Mechanical Activetion as a Method
of Increasing Alumina Raachting Copacity
and Sippressing Dusting
Viktor G. Kulebakin and Olga V. Yushkova
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The effect of mechanical activation (MA) of alumina on its physical and mechanical properties,
structure, and the dissolution rate in molten fluorides has been studied . The specific surface area
decreased after MA by 10 times, although the amount of fine particles (<10 microns) rises from 1.7
to 50 ? 70 %. It was shown that spontaneous aggregation of particles of activated alumina suppress
dusting. Change the phase composition the formation of X-ray amorphous alumina after MA in a
planetary mill and a new phase appearance after MA in a vibrating mill has been established.
Keywords: mechanical activation, X-ray amorphous alumina.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 601-612
~~~
??? 621.311.22:622.7.002.68:662.654
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?????? 654007, ???????????, ??. ??????, 42 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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*
1
Corresponding author E-mail address: sib_eco@kuz.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
# 601 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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?????? ????? 103 ?-1.
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# 602 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ?????, ?.?. ?????????? ?????????? ???????????? ??????? ???????????? ??????????
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«?»
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# 603 #
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2,2
1,5
1,0
0,4
1,4
0,9
-
-
?? «???????»
-
?? «?????????????»
-
??? «??????????»
-
-
?? «??????????????»
-
?? «????????????»
1,7
??? «??????????»
-
?? «????????»
6
+3,0
0,3
4,8
4,9
1,4
3,0
5,9
8,0
2,6
8
0,3
1,5
1,6
1,6
1,8
3,2
6,0
2,2
9
23,0
14,8
12,3
37,8
23,8
23,3
22,6
13,2
10
?????????????????? ??????, %
?????? ?????????, ??
1,0ч3,0
0,355ч1,0 0,250ч0,355 0,250ч0,071
76,4
78,0
79,8
58,2
71,0
66,1
59,5
81,5
11
-0,071
12,4 (2965)
15,5 (3699)
14,7 ((3509)
9,0 (2157)
6,6 (1581)
13,2 (3163)
14,4 (3431)
12,3 (2933)
12
?????? ???????
????????, Qir ,
???/?? (????/??)
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?????
?????
2
45
46
57
58
63
64
49
50
53
54
??
?/?
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
45,9
45,9
61,1
61,1
30,5
30,5
24,2
24,2
35,0
35,0
3
??????? ?1
??????? ?1
??????? ?1
??????? ?1
??????? ?2
??????? ?2
??????? ?2
??????? ?2
??? ?
??? ?
4
?????????, ????????????
Ad, %
???????
6
???????? ????
??????? ????,
??, %
7
8
59,2
0,5
59,2
0,3
??????? ????? ?????-?????????
2,3
2,2
0,8
63,4
0,7
??????? ????? ?????-?????????
63,4
5,7
5,8
58,8
0,5
58,8
0,4
??????? ????? ?????-?????????
3,7
3,9
0,3
51,1
0,3
??????? ????? ?????-?????????
50,8
1,0
1,0
0,31
0,31
0,4
52,1
0,3
??????? ????? ?????-?????????
52,0
1,6
1,6
?? «??????????????», ????? «?»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 20 ???)
0,61
0,61
?? «??????????????», ????? «??»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 40 ???)
0,7
0,7
?? «????????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 20 ???)
1,0
1,0
??? «??????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 15 ???)
0,25
0,25
1,5
1,7
1,1
1,2
3,1
3,1
5,0
5,2
2,3
2,6
9
20,2
21,1
10,7
10,9
20,9
21,1
25,5
26,1
12,5
12,4
10
76,4
75,2
86,9
86,6
71,9
71,4
63,1
62,1
82,6
82,3
11
?????????????????? ??????, ??????, ??
0,2500,1600,355
0,071-0,160 -0,071
0,355
0,250
?? «????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 10 ???)
5
??????????
??????? ??
??????? ????, %
??????? 2. ?????????????? ?????????????? ????????? ??????? ?? ?????? ??????-????? ?? ???????? ?? ? ????? ???????????????
8,4 (2003)
8,4 (1998)
5,8 (1374)
5,7 (1363)
12,6 (3015)
12,6 (3015)
14,0 (3350)
14,0 (3350)
12,0 (2870)
12,0 (2870)
12
?????? ???????
????????, Qir ,
???/?? (????/??)
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
26,4
26,4
24,5
24,5
26,8
26,8
5
9
10
39
40
12
13
14
15
16
3
4
2
11
1
??????????? ????. 2
??????? ?2
??????? ?2
??????? ?1
??????? ?1
??????? ?1
??????? ?1
4
1,0
57,3
-
??????? ????? ?????-?????????
-
0,1
16,6
17,1
3,6
10,9
0,5
1,7
57,7
?? «???????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 10 ???)
1,0
57,4
0,3
1,0
??????? ????? ?????-?????????
10,9
1,9
?? «?????????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 30 ???)
1,0
57,7
0.5
3,6
1,6
0,4
9,8
56,4
??????? ????? ?????-?????????
1,0
1,0
10,8
8
10
7
9
6
??? «??????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 30 ???)
1,0
56,5
1,0
2,1
1,2
5
83,3
82,6
83,3
83,4
86,9
84,9
11
12,2 (29,22)
12,3 (2928)
13,9 (3320)
13,9 (3320)
12,5 (2989)
12,5 (2995)
12
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?
?????
2
45
46
57
58
63
64
49
50
53
?
?/?
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3468
2028
1838
445
558
113
123
500
569
3
504
267
267
267
311
119
119
207
267
4
6
7
0,68
0,15
0,63
0,12
1,04
0,07
1,08
0,07
0,72
0,02
0,76
0,01
0,19
0,10
0,15
0,09
19,74
0,21
0,19
?? «??????????????», ????? «?»
????????????? ? ???????????? ????????? (t=20 ???)
13,22
??????? ????? ?????-?????????
10,93
?? «??????????????», ????? «??»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 40 ???)
0,75
??????? ????? ?????-?????????
1,03
?? «????????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 15 ???)
0,09
??????? ????? ?????-?????????
0,11
??? «??????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 15 ???)
1,14
??????? ????? ?????-?????????
1,15
?? «????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 10 ???)
5
????????????? ?????? ???????
????????? (????????????????)
???????????
???????????
???????????
?????????????????? ???
?????? ??????,
???????? ???
??????????????????
n
???????? ?????? ???????? ??????
n
?????,
?,
??·?
??????????,
?
81 ?-1, ?, ???·?
9 ?-1, ?, ???·?
30,16
17,60
16,69
8,71
9,53
3,04
1,56
9,28
9,37
8
?????????
??????????
??????, ?0, ??
0,12
0,05
0,05
0,16
0,17
0,16
0,15
0,10
0,15
9
???????????
????????,
?0, ??·?
0,38
0,14
0,14
0,07
0,14
0,03
0,04
0,02
0,05
10
??????????????????
??????????, ?
???????????? (???????????????)
??????? 3. ????????????? ?????? ??????? ?????????????? ????????? ??????? ?? ?????? ??????-????? ?? ???????? ?? ? ????? ???????????????
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
2
54
4
5
9
10
39
40
1
10
11
12
13
14
15
16
??????????? ????. 3
99
171
755
613
336
455
2444
3
89
148
237
281
341
444
326
4
6
0,19
7
0,98
0,13
0,49
0,06
0,93
0,01
0,10
0,99
0,05
??????? ????? ?????-?????????
0,20
?? «???????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 10 ?????)
2,30
??????? ????? ?????-?????????
?? «?????????????»
????????????? ? ???????????? ????????? (t = 30 ???)
1,25
0,68
0,15
0,35
??????? ????? ?????-?????????
??? «??????????»
????????????? ? ???????????? ????????? 1 (t = 30 ???)
0,49
0,97
0,03
0,17
??????? ????? ?????-?????????
15,07
5
0,07
1,87
12,42
10,25
2,56
2,43
22,09
8
0,10
0,13
0,08
0,16
0,30
0,39
0,06
9
0,04
0,01
0,13
0,03
0,06
0,04
0,29
10
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ?????, ?.?. ?????????? ?????????? ???????????? ??????? ???????????? ??????????
?????????? ?? ???????? ????? ???????? ? ?????????????? ????? ???????????? 500 ??
??? ?????????? ?? ????????????? ? ???????? ??????? ???????????? ??????? ?????? ? ?????????????.
?????????? ? ?? ??????????
?????? ????. 1 ???????, ??? ????????? ? ??????????? ?????? ??????-????? ?????????? ?
??????? ?????????: ?? 24,2 % ??? ??????-???? ??? «??????????» ? ?? 61,1 % ??? ?????????? ????? «??» ?? «??????????????». ????????? ??????-????? ????????????? ???? ?????
??????? ??????? ???????? ? ?????? ? ????????? ?? 35,3 (??????-??? ??? «??????????») ??
44,8 % (??????-??? ????? «?» ?? «??????????????»).
? ????????????? ?????? ??????-????? ?????????????????? ?????? ???????????????? ???????????? ?????????????? ?????? ?? ?????????. ????? ?????? +0,250 ?? ??????????? ???????? ????????? ?? ???????? ???????? ??????????? ?? ?????? ??????? ?????? (R 250?5 %) ?
??????-????? ??? «??????????» (17,9 %), ? ?? ????? ??? ??????????? ???????????? ???? ?????
? ??????-????? ?? «???????» (0,4 %).
?? ????????? ???????????????????? ???????????? ????? ????????????? ???? ??????
????????? ????????? ?? 4,0 ?? 7,9 %, ??? ?? ????????? ?????? ??????? ???? ?????.
?????????? ?????????? ??????????????? ??????? ????? ??????-???? ?? «????????»,
????? ?????? ????? 0,071 ?? ? ??????? ????????? 81,5 %. ?????????? ? ??? «??????????»
???????? ??????? ?? ??????????????????? ???????: ? ????? ?????????????? ????? ??????????, ??? 1ч3 ??, +3,0 ?? ? ?????????? 1,7; 2,2 % ??????????????, ????? ?????? ????? 0,075 ??
????????? 59,5 %.
?????? ????. 2 ???????, ???, ???????? ?? ??, ??? ???????? ?????????? ? ???????????????? ????????? ??????????? ???????, ????? ???????? ?? ?????????, ??? ?????????
???? ??????? ??????, ??????? ??????? ?????????, ????? ????????????????, ????????????? ????????????????? ??????? ????????? ?? ?????????. ??????? ?????? -0,071 ?? ? ???????????? ???????????????? ?????? ???????? ?? 0,3 % (?? «????????», ?? «??????????????» ????? «??») ?? 2,0 % (??? «??????????»). ? ?????? ??????????? ????? ??????????,
??? ?????????? ??????????-?????????????? ???????????????? ???, ??????????? ?? ??????
??????-?????, ?????????? ??????????????????? ??????? ?? ?????????????? ?????????. ????? ???????, ?????????? ??????????-?????????????? ???????????????? ???, ???????????
?? ?????? ??????-?????, ???????? ?????? ???????? ?????????-??????????????? ? ???????????????? [2].
???????? ??????????? ???????? ??????? ? ???, ??? ?????????? ??????????????, ??????? ?????????? ????????? ? ?????? ??? ??????? ????????? ???????? ?????????? 103 ?-1,
???????? ?? ?????? ? ??????? ?????????, ?? ? ? ????? ???????????? ????????????? ???????
????????????-????????? ???????? ? ???????????? ?? ??????????? ?????? ???? ? ??????????
???????????? ????????????? ?????????????.
????? ??????????? ????????? ? ??????-?????????? ??????????? ???????? ???????? ??? ????????? ? ?????? ??? ?? ?????? ??????-????? ??? «??????????» ? ?? «??????????????»
(????? «??»), ?????????? ????????? ??? ???????? ?????? 81 ?-1 ?? 44 ???·? (?? «????????????» ? ?? «?????????????»), ??????????? ? ?? 178 ???·? (?? «??????????????, ????? «?»).
# 609 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ?????, ?.?. ?????????? ?????????? ???????????? ??????? ???????????? ??????????
??????????? ????????, ???*?
310
260
?45 (?????
?????????)
210
?46 (????? ????????????????)
?57 (?????
?????????)
160
?58 (????? ????????????????)
110
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
?????, ???.
???. 1. ??????? ???????????? ????????? ?? ??????????? ???????? ??? ?? ?????? ??????-????? ??
«????????» ? ??? «??????????»
????????????? ??????????? ??????????? ???????? ? ??????????? ?? ???????? ??????
??? ????????? ???????? ?????????????? ?????????? ? ?????????? ??????? ??????? ??????????????? ?? ????????????? ???????? ??????? ? ???????? ??????? ? ??????????? ?? ?????
????????, ??? ????? ? ????????? ????, ?????????? ??????? ???? ? ???, ??? ???????????? ??????????? ???????.
? ????????????? ?????????? ???????, ??? ? ?????? ???, ?????????????? ?? ??????
??????-????? ?? «????????» ? ??? «??????????», ????? ???????? ????? ?????-????????? ??????????? ???????? ??????, ??? ? ?????????????? ? ????? ?????? ??????? ?? ??????????
????? ??????? ???????? (???. 1)
????????????? ??????? ??????????????? ?? ???, ?????????????? ?? ?????? ??????????? ??? «??????????», ?????????????? ????????? ??????? ????? ??????????? ??????????? ???????? ? ??????????? ?? ???????? ?????? ????? ?????????? ???????. ???, ??????????
???????? ??????????? ???????? ? ???????????? ? ?????????????? ?????? ? ???? ????????????? ????? 6 ????? ??????????? ????? ????? ????? ?? 100 ???·? ??? ???????? ?????? 81 ?-1
(???. 2).
??????? ????? ?????-????????? ????? ??? ?? ?????? ??????-????? ?? «?????????????»
????????????? ???????????? ????????????? ???????. ???, ?????????? ??????? ???????? ???????????? ????? ?? 20 ????? ? ????????????? ????????? ??????????? ???????? ? ??? ??
???????, ? ??????? ?? ?????????????? (???. 2).
??????????
??????????? ???????????? ????????, ??? ?????????? ???????????? ????????? ????????? ??????? ??????????? ???????? ? ???????????? ??????? ? ??????? ?? 27, ? ?? ?????????
?????? ?? 40 %. ????? ???????, ??? ?????????? ?????????? ????????????? ??? ?? ??????
??????????????? ??????? ?????????????? (??????-?????) ?????????? ????????????? ???????????? ????????? ???????? ???????????????.
# 610 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ?????, ?.?. ?????????? ?????????? ???????????? ??????? ???????????? ??????????
??????????? ????????, ???*?
450
400
350
?4 (????? ?????????)
?5 (????? ??????-??????????)
300
?9 (????? ?????????)
?10 (????? ??????-??????????)
250
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
200
?????, ???.
???. 2. ??????? ???????????? ????????? ?? ??????????? ???????? ??? ?? ?????? ??????-????? ???
«??????????» ? ?? «?????????????»
? ???????? ????????? ???????????? ????????????? ???????????? ?????????? ????????????? ?????-?????????, ? ??????? ?????????????? ????????? ???????????? ???????????? ????????? ?? ???? ??????????? ???????????? ?????????? ????????? ?????????? ???????? ?????????
????? ???????? ????, ???????????? ? ????????? ? ??????????? ???????.
?????? ??????????
[1] ???????? ?.?., ??????? ?.?. ??????-?????????? ??????????? ???????????? ?????????:
??????? ??????? ??????/ ??? «????????????????». ?., 1991.?. 25.
[2] ????? ?.?. ??????????????????????? ?????????? ???????. ?.: ?????, 1980. ?. 320.
[3] ???????? ?.?. ????????? ?????. ?.: ?????, 1978. ?.I; 1979. ?.II,
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ?????, ?.?. ?????????? ?????????? ???????????? ??????? ???????????? ??????????
Results of Research of Influence
of Mechanical Activation
on Structurally-Rheological Characteristics
of Coal Suspensions on the Basis the Filter-Cake
Vasily I. Murko, Galina D. Vakhrusheva,
Vladimir I. Fedjaev, Victor I. Karpenok,
Vera P. Mastihina and Dmitry A. Dzjuba
Siberian State Industrial University
42 Kirov str., Novokuznetsk, 654007 Russia
Management of structurally-rheological characteristics WCF (water-and-coal fuel) received on a
basis the filter-cake probably selection of reagents-softeners and mechanical activation.
At the given stage mechanical activation WCF modelled in the experimental sample special rotorpulsating the device of RPA TH contract created within the limits of performance ? 02.740.11.0757
from April, 12th, 2010.
Activation fine-dispersed coal suspensions on the basis of filters-cake enterprises for coal enrichment
of Kuzbas for the purpose of decrease in effective viscosity and pressure of shift, and also increase of
stability WCF it was carried out at speed of shift more than 103 ?-1.
The executed researches indicators that application of mechanical activation allow to lower effective
viscosity in water coal fuel on the average on 27 %, and on separate tests to 40 %.
The received results can be used by working out of technological schemes for preparation and burning
waste of coal in the form of WCF with obligatory inclusion of operation of mechanical activation.
Keywords: fine-dispersed waste at coal enrichment, filter-cakes, water coal suspensions, flow models
of a current, granulometric structure, mechanical activation.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 613-619
~~~
??? 522.648
??????????? ?????????? ?????????
? ?????????? ????????????
????????? ????????? ?? ?????
?????? ??????? ????????????
?.?. ????????*
????????? ??????????? ???????????,
?????? 660041, ??????????, ??. ?????????, 79 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
???????????? ?????????? ???????????? ?? ??????????? ????????? ? ?????????
??????????????? ?????????? ???????????? ????????? ????????? ?? ??????????????????????
????? ??????????? ????????????? ???????? ???????. ????????? ????????????? ??????
????????? ??????????????? ???????.
???????? ?????:
????????????.
????????????
?????????,
??????????????
?????????,
???????
????????
????????-?????????????? ???????? ?????? ? ??? ???????????? ???????? ????????? ??????, ????????? ? ????????????? ? ?????????????? ??????? ? ?? ????????? ????? ? ??????.
???????? ?????????? ?????? ?????????? ?????? ?????????? ???????? ????????????? ???????.
?????? ?????? ???????? ??? ??????, ?????????? ????????? ????????????? ????????. ?????????? ??? ??????? ??? ???????????? ????????. ?? ???? ???????? ???????????? ??????
???????? ???? ? ??????????, ??????- ? ?????????????, ????????? ?? ????????????? ???????? ??????? ??? ???????????????, ???????? ? ?????????? ??? ? ????????, ????????? ?????????? ?????????-????????????? ??????? ????? ??? ???????, ? ? ??????????? ??????????,
?? ?????????? ???????? ??????, ?? ?????, ??????????, ????? ?????????? ?????????????? ?
?????????? ?????????? ? ??????????? ??????? ???????.
???? ?? ????? ?????????? ???????? ?????????? ?????. ??? ?????????? ????????? ???????????? ????????? ????????? (???). ?????? ??????? ????? ??????? ????????????: ???????????????, ?????????????, ????????????? ? ????????????. ?????????? ????????? ??? ????????? ????????? ??????????? ? ???????? ??????? ???????????? ?????????????????? ????????
??????? ? ???????????????? ???????? ?? ????????? ???????????? ? ?????? ?? ?????????? ????????. ?????????????? ????????????????? ??????????? ?????????????, ??????? ????????*
1
Corresponding author E-mail address: marina60@mail.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
# 613 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????. ??????????? ?????????? ????????? ? ?????????? ???????????? ????????? ??????????
??????. ????????? ?? ????????? ??? ????? ???? ???????????? ??????????? ?????: ? ???????
????????????? ????????, ??? ????????????? ??????? ? ????????, ????? ? ?????????????, ?
???????? ??????? ???????????????? ????????????, ?????????-???????????????? ??????? ?
?????? ???????? [1].
??????? ?????? ??????????? ??????????? ?????????? ???????? ????? ? ????????
?????. ????????????? ? ???????????? ???????? ????????????? ?? ??????????????? ??????????? ? ??????? ?????????? ???????, ??????? ???????? ????????????? ???????? ???????,
???????? ???????? ?????? ?????, ? ?? ????? ??? ??????????????? ?????? ?????????? ???????
????????-?????????????? ????????. ??????????? ????????????? ????? ??????????? ????????????? ???????? ??????? ??????? ?? ?????????? ???????? ???????? ? ????????????? ?
??????????? ????????? ??????? ?? ???????????, ???????? ?????? ??? ????????????????? ?
???????? [2].
????? ?????? ?????? ????? ?????????? ? ?????? ?????????? ????????? ? ??????????
??? ?? ????? ????? ??????????? ????????????? ? ????????? ???? ???????????? ?????????????.
???????? ? ????? ???? ?????????? ?? ????? ??????-?????????? ?????????, ????????????? ?????? ???????? ????????????. ???????? ??????????, ??????????????? ??????????? ????????? ??? ???????, ?????? ???????? ??????? ????????. ??????????? ???????????? ????????? ???????? ?????? ?????????? ??????? ????, ? ?????????????, ? ?????? ???????
????????, ??????? ? ???? ??????? ????? ?? ?????? ??????? ?? ???????? ? ??????????????.
??? ??????????????? ????????????? ??? ?????????? ???????? ???????? ??????? ?? ????????. ????? ?? ????? ????????? ???????????? ??? ???????? ?????????? ??????????
??????? ???? ? ????????? ??? ????????? ?? ??????-?????????? ?????????????. ??? ?????????? ??? ????????????? ? ???????? ??????? ???? ??? ????? ????? ?????? ??????? ????????????.
????????????????? ?????
? ?????? ??????????? ????????? ???????? ??????????? ??? ??????????????? ????? ??????????? ????????????? ???????? ??????? ?????? ??????? ???????????? ? ???? ???. ?????????? ????????? ???????? ????????????:
1. ?????????????? ????????? ??? ?? ????????? ???? ???????????? ?????????????
(?????? ? ??? ?. ???????????, ????????????? ?????????? ???????????? 100 ??).
2. ?????????????? ????????? ??? ?? ????????? ???? ???????????? ?????????????
(?????? ? ??? ?. ?????????, 140 ??).
3. ?????????????? ????????? ??? ?? ????????? ???? ???????????? ?????????????
(?????? ? ??? ?. ?????????????, 640 ??).
4. ?????????????? ????????? ??? ?? ????? ????? ?????? ??????? ???????????? ???????????? ? ??????????? ????????????? (?????????? ?????? ? ??? ?. ?????????????, ????????????? ???????????? 90 ??).
5. ?????????????? ????????? ??? ?? ?????? ??????????? ????????????? (??????????
?????? ? ??? ?. ?????????????, ????????????? ???????????? 90 ??).
???????? ?????????????? ???????????? ???????????? ? ????. 1.
# 614 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????. ??????????? ?????????? ????????? ? ?????????? ???????????? ????????? ??????????
??????? 1. ???????? ?????????????? ????????????
??????????
??????? ?????????
?????????????????? ? ???
????????
??? ?.?.?.
2
?.?.?.
463,3
?????????????????? ?? ?????? ???? ? ???
??? ?
2,803
?????? ??? ? ??? (??? ?????????? ??????? ???? ? ??? 62%)
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[2] ???????? ?. ?., ???????? ?. ?. // ??????? ?????. 2009. ?. 14. ? 6. ?. 149.
Complex Technology of Production
and Transport of Coal Water Fuel Suspensions
from Coals of Different Degree
of the Metamorphism
Marina P. Baranova
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The results of researches on technologies of production and variants of pipeline transport of coal
water fuel suspensions from different coals wet deposits of the Far East are presented. The economic
estimation of the chosen technological decisions is made.
Keywords: coal water slurry, pipeline transport.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 620-628
~~~
??? 621.128
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?????? 660041, ??????????, ??. ?????????, 79 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: a.v.zhuikov@mail.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
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[1] ??????????? ?. ?., ?????? ?. ?., ??????? ?. ? . ?????? ?????????? ???????? ? ????
?????????? ??????????? ???????? ???????????? ??????. ? .: ??????????? 1975. 51 ?.
[2] ??????? ?.?. ?????????????? ???????????? ???????? ??????????. ?.: ???????????????, 1986.
[3] ?????? ????????? ?? ???????????? ???????????: ?????. ???-?: ? 2 ?.; ???. ? ????./
??? ???. ?. ????????, ?.?. ???????. ?.: ???????????, 1988. 760 ?.
[4] ?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????? ?.?. ?????? ?????????? ???????? ??????? ?????
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2011. ?8. ?. 9-11.
[5] ?????? ?109527 F23C 5/00. ???????????????? ???????? ????? / ?????. 20.10.2011 ???.
?29.
Reducing Nitrogen Oxides
in the Boiler Furnaces
Andrey V. Ghuykov
Siberian Federal University
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The basic ways and methods to reduce harmful gaseous emissions from thermal power plants and
boilers, as well as a method of reducing nitrogen oxides, introduced on an industrial boiler plant in
Krasnoyarsk.
Keywords: nitrogen oxides, thermal power plants, boilers, emissions into the atmosphere.
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Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 629-641
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: vak-sfu@mail.ru
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[1] ???????? ??????????: ????. ??????? ??? ????? / ?. ?. ???????, ?. ?. ????????, ?. ?. ????? ? ??. ?.: ????????, 2008. 468 ?.
[2] ?????????? ?.?., ?????????? ?.?. ??????, ?????????????? ?????????? ? ????????????
??? ??????? ??????? ???. ?.: ???? ?????, 2005. 266 ?.
# 639 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ??????????, ?.?. ??????????? ????????????????? ??????? ??? ?????????????? ?????? ? ??????????
[3] ???????? ?.?. ????????????? ?????? ?????? ?????????? ?????: ????. ???????; 2-?
???., ???????. ? ???. ??????????: ??? ????, 2003. 332 ?.
[4] ???????? ?.?., ??????? ?.?. ?????????? ??????? ????????? ???: 2-? ???., ???????. ?
???. ????: ???? ??., 1986. 352 ?.
[5] ???????? ?.?. ????????????? ?????? ? ?????????? ????????????????? ????: 4-? ???.
???????. ? ???. ????: ??????? ?????, 1983. 528 ?.
[6] ???????? ?.?., ??????? ?.?., ?????? ?.?. ???????????? ? ????. ????: ??????? ?????,
1986. 133 ?.
[7] ????? ?.?., ??????? ?.?. ????????????? ??????? ????????? ???. ????: ??????? ?????,
1982. 204 ?.
[8] ????????? ?.?., ???????? ?.?. ????????? ???? ??? ??????????????????? ????????? ???????????????? ??????????. ?.: ?????????, 1986. 160 ?.
[9] ????????? ?.?., ????? ?.?. ????????? ???? ????????? ????? ? ???????????????. ?.:
???????, 1970. 143 ?.
[10] ??????? ?a???? o?py?a??e? ????? / ?. ?. ????????????, ?. ?. ????????, ?. ?. ???????, ?. ?. ??????. ?.: ?????, 1981. 368 ?.
[11] ?????????? ?.?., ??????? ?.?. ????????? ? ??????????? ??????? ??????? ??? // ? ????
??????? ????????. 2010. ?5(11). ?. 87-90.
[12] ?????????? ?.?. ?????????? ?????????????????????? ????????? ????????? ? ??????? ??? ? ?????????????? ???????? ?????????: ??????????? ???. ? ????. ????. ???? ??????????, 2007. 22 ?.
[13] ?????????? ?.?. ??????????????? ? ????????????????? ???????? ? ??????? ??? //
?????????? ???????? ?????????? ????????, ?????????????????? ? ?????????????????: ????????? ??????. ???; ???. ?. ?. ???????. ??????????: ??? «???????????? ????? «???????»,
2006. ???. XII. ?. 50?59.
[14] ????????? ?.?. ??????? ??????? ??? ? ?????????????? ????????????????? ?????????: ??????????? ???. ? ????. ????. ???? ???????????, 2008. 18 ?.
[15] ??????? ?.?., ??????? ?.?., ?????? ?.?. ????????????? ?????????? / ???. ????.
?. ?. ??????????. ??????????: ???-?? ???, 1990. ? 200 ?.
[16] Kulagin V.?., Kulagina ?.?., Kulagina L.V. Nanotechnology cavitational effects in the heatand-power engineering and other branches of production // Journal of Siberian Federal University.
Engineering & Technologies 1 (2008) 76?85.
[17] ??????? ?.?. ?????????????? ? ?????????? ? ????????????: ?????????? ??????????:
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[18] ??????? ?.?., ????????? ?.?., ???????? ?.?. ????????????? ?????????? ?????????????????? ???????: ?????????? / ???. ?. ?. ?????. ??????????: ??? ????, 2001.
187 ?.
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23.08.92. ???. ? 31. 4 ?.
# 640 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ??????????, ?.?. ??????????? ????????????????? ??????? ??? ?????????????? ?????? ? ??????????
Conditioning of Waste Water
of Energy Systems
Olga G. Dubrovskaya,
Vyacheslav V. Evstigneev and Vladimir A. Kulagin,
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The results of the study water treatment systems. Based on theoretical analysis and experimental studies
suggested the installation of the combined type, use cavitation technology to simultaneously solve the
problems of physical and chemical water treatment and disinfection of biological contaminants.
Keywords: water, biofouling, oil, surface-active substances nye, pollution, cavity technology.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 642-652
~~~
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?????? 660041, ??????????, ??. ?????????, 79 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: KMitin@sfu-kras.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????, ?.?. ?????. ????????????? ?????? ?????????? ?????? ????????????? ? ????????? ???????????
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???? 1-40-9-6-4. ?????????? ????????????? ??????????? ? ?????????? ???????? ??????? ????????? ?????.
?????? ??????????
[1] Leonard A. Vortex methods for flow simulation //J. Comp. Phys. 1980. V. 37. P. 289-335.
[2] ????????? ?.?., ??????? ?.?., ??????? ?.?. ????????? ????????????? ????????
??????-?-???????. ???????????: ???????????? ?? ???, 2004. 360 ?.
[3] ????????, ?.?. 3D-????????????? ????????????? ? ???????????????? ????? / ?. ?.
????????, ?. ?. ????? // ????? ? ??????????. ?. 2. ????? XXVIII ?????????? ?????: ??. ????.
??. ?: ???, 2008. ?. 105-112.
[4] ?????? ?. ????????????? ?????????????? [?????] / ?. ??????. ?.: ???, 1964. ? 775 ?.
[5] ???? ?.?. ?????? ?????? ?????????????. ?.: ?????, 1989.
[6] ??????, ?.?., ??????? ?.?., ??????? ?.?. ??????? ????? ? ??????? ?? ???? ? ??????????
??????????????. ?.: ?????, 1993. 320 ?.
[7] OpenGL // ????????. ????. 2011. ????? ??????? ? ???????: http://opengl.org.
[8] ????????? ?. ?. ?????? ?????????? ????. ?.: ??????? ???????? ??????-??????????????
?????????? ???-?? «?????», 1977. 656 ?.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????, ?.?. ?????. ????????????? ?????? ?????????? ?????? ????????????? ? ????????? ???????????
Modeling of a Stream
of the Charged Particles with Reference
to Gas Purification Processes
Anna Sh. Lubanova and Konstantin V. Mitin
Siberian Federal University
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
In work movement of the charged particles in an electrostatic field and potentials of electrodes with
reference to gas purification problems is modelled. The movement and trajectory law are constructed
by means of splines of the second order. The emulator for 3D modeling of a stream of particles of a
dust in the copper electrofilter between charging and precipitation electrodes has been developed. For
drawing construction the library for work with 3D drawing OpenGL was used.
Keywords: the charged particle, a stream of particles, an electrostatic field, spline, 3D-modeling,
computer modeling, 3D a drawing.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 653-660
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[3] ??????? ?. ?., ??????? ?. ?. ? ??????????? ????????? ????? ?????? ????? ? ????????????? ?????????? // ???. ?????. ???????? ??????????. 2010. ? 5-6. ?. 96-103.
[4] ??????? ?. ?. ????????????????? ???????? ?????????? ???? ? ?????? ???? ? ????????????? ????? // ????????????? ???????????? ???????? ?????? ? ???? ??????????? ?????? ?
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[6] ???? 23-01-99 «???????????? ????????????» ?.: ???????? ??????, 2000. ?.21.
Impact of Freezing Slag Parameters
on Mobile Water Quantity
with Their Static Interaction
Tatyana A. Kulagina,
Eugeny P. Khagleev and Pavel E. Khagleev
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The static thermal interaction of water component of pulp and freezing slag is explored as a one of the
point of a winter slag silting technology in a drained slag heap. It was established the impact of the
duration of contact, the size of freezing slag fraction and the initial temperature of freezing slag on the
liquid mobile water quantity. The correctness of non-freezing of water calorimetric criterion with the
pore of freezing to ? 27 degrees Celsius coarse- and medium-grained slag was confirmed. In this case
about 80?90 % of water remains liquid and mobile. It was ascertained a slag fraction under 2 mm
unfitness for winter slag silting in a drained slag heap of coal-fired power plants.
Keywords: freezing slag, water component of pulp, temperature and size of slag fraction, calorimetric
criterion, liquid water phase, mobile water.
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Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 661-669
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: Vdovgun@sfu-kras.ru
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[1] ???????? ??., ?????? ?., ?????? ?. ????????? ? ????????????? ????????: ???. ? ????.
?.: ???????????????, 1990. 320 ?.
[2] ????????? ?.?. ?????? ????????? ? ???????? ???????????????? ???????????????.
4-? ???., ?.: ???????????????, 1994.
[3] ??????? ?.?. ??????? ????????? ?????????????? ??????????? ????????? DESIGNLAB
8.0. ?.: ?????-?, 2003. 704 ?.
[4] ??????????? ?.?., ??????? ?.?. ORCAD 9.x, ORCAD 10.x. ???????? ?????????????.
?.: ?????-?????, 2008. 208 ?.
[5] ???? ?., ?????? ?. ???????? ?????? ??????? ? ?????????????? ??????????? ????:
???. ? ????. ?.: ????? ? ?????, 1988. 560 ?.
[6] Li Q., Yuan F. Time-domain response and sensitivity of periodically switched nonlinear
circuits// IEEE trans. on circuits and systems. 2003. Vol. 50. No 11. Pp. 1437-1446.
[7] ????????? ?. ?????????????? ????????????? ???????? ???????????????? ????????
? ???????-?????????? ??????????????// ?????. 1988. ?. 76, ? 4. ?. 46-59.
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[8] ??????? ?.?. ???????-?????????? ????????? ? ??????????? ?????? ??????????????? // ?????????????. 2004. ? 3.
[9] Sanders S., Verghese G. Synthesis of averaged circuit models for switched power converters//
IEEE trans. on circuits and systems. 1991. Vol. 38. No 8. Pp. 905-915.
[10] Kamas L., Sanders S. Parameter and state estimation in power electronic sircuits// IEEE
transactions on circuits and systems. 1993. Vol. 40. No 12. Pp. 920-928.
[11] Sanders S., Norovolski J., Liu X., Verghese G. Generalized averaging method for power
conversion circuits// IEEE transactions on power electronics. 1991. Vol. 6. No 2. Pp. 251-258.
[12] Caliskan V., Verghese G., Stankovich A. Multifrequency averaging of DC/DC converters//
IEEE trans. on power electronics. 1999. Vol. 14. No 1. Pp. 124-133.
[13] Van der Woude, Koning W, Fuad Y. On the periodic behavior of PWM DC-DC converters//
IEEE trans. on power electronics. 2002. Vol. 17. No. 4. Pp. 585-595.
[14] Ignatova V., Granjon P., Bacha S. Power electronics harmonic analysis based on the linear
time periodic modeling// Electrical power quality and utilization. 2006. Vol. XII. No 1. Pp. 45-51.
Steady-State Analysis of Networks
with Switched Elements
Valery P. Dovguna, Natalia P. Boyarskayab,
Pavel A. Barybina and Sergey A. Temerbaeva
a
Siberian Federal University
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
b
Krasnoyarsk State Agrarian University,
90 Mira st., Krasnoyarsk, 660049 Russia
A general method for steady-state analysis of periodically switched electrical networks is considered.
The method is based on Fourier series. It can be used to compute the steady-state responses of switched
networks up to any degree of accuracy.
An algorithm for computer formulation of network equations is presented. Illustrative examples are
given.
Keywords: power quality, switched elements, multifrequency averaging.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 670-673
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: PSilchenko@sfu-kras.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
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Rationale for the Method
of Hardening Fine-Grained Gears Drive
Executive Automation Devices Spacecraft
Petr N. Silchenkoa,
Evgeny S. Novikova and Anatoly V. Lekanovb
a
Siberian Federal University
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
b
JSC ?Information Satellite Systems? Reshetnev Company?
52 Lenin str., Jeleznogorsk, 662972 Russia
It is given the analysis of reasons, which influence on providing of functional characteristics of smallmodule gear wheels for the basing and the choice of hardening methods at designing of drives of
arrangements of executive automatics of space devices.
Keywords: drive, gearing, material, physical mechanical characteristic, hardness, surface, core.
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Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 674-684
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Corresponding author E-mail address: kowlad@rambler.ru
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# 681 #
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# 682 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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[1] ???. 2370680 ?????????? ?????????, ??? F16C 32/06. ???????????????? ????????? /
?.?. ????????, ?.?. ??????; ????????? ? ????????????????? ???? ??? ????????? ??????????? ??-?. ? ? 2008123713/11; ?????. 10.06.2008; ?????. 20.09.2009, ???. ? 29; ?????. 17.10.2005,
? 2005132058 (?????????? ?????????). ? 4 ?. : ??.
[2] ????????, ?.?., ?????? ?.?. ??????????? ?????????????? ?????????? ?????????? ??????????????? ????? ? ???????????? ????????? ?????? ?????? // «????». 2009. ? 6. ?. 6?8.
[3] ????????, ?.?. ????????????? ???????????? ????????????????? ?????????? ?????????? ???????????????? ????? ? ???????????? ????????? ?????? ?????? // ?????? ??????????
???????????? ????????????. ??????? ? ??????????. ??????????, 2010. ?. 3. ? 4. ?. 444?453.
# 683 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ????????. ???????????? ????????????????? ?????????? ?????????? ???????????????? ?????...
[4] ??????, ?.?. ??????????????? ??????????? ???? ? ???????????????? ?????????????
// ????????. ?????????????? ?????? ???? ? 324?75.
[5] ???????? ?.?., ??????? ?.?. ???????????? ???????? ??????????????? ????? ? ???????
???????????????? ???? ? ?????????? ?????????? // ?????????????, 1978, ? 6, ? ?. 90?95.
[6] ??????????????, ?.?. ??????? ??????: ???. ? ???????. ?.: ??????????????, 1968.
709 ?.
[7] ???????, ?.?., ?????????? ?.?., ???????? ?.?. ??????????? ? ???????????? ?????????????? ??????????????? ????. ?.: ?????, 1982. ?. 265.
[8] ??????, ?.?. ?????? ??????????????? ??????????. ?.: ??????????????, 1975. ?. 414.
[9] ?????, ?.?. ??????? ?????????? ? ?????? ?????????????? ???????: ???. ? ????. ?.:
?????, 1973. 228 ?.
Stability of Energy-Saving Adaptive
Journal Hydrostatic Bearing with a Restriction
of the Output Lubricant Stream
Vladimir A. Kodnyanko
Siberian Federal University
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
The paper discusses issues of quality of the dynamics for adaptive radial hydrostatic bearing with
a restriction of the output lubricant stream. The article presents a mathematical model of support,
an analytical dependence for the transfer function of the dynamic compliance for the linearized
nonstationary model.
It is established that reliance can operate stably at modes of negative compliance. This provided an
acceptable quality indicators of dynamics for free and forced oscillations. Sustained bearing has a
limited region of negative compliance. Design of bearing for ordinary throttling input lubricant is
prone to fluctuations, but in this area has a sufficient margin of stability.
Keywords: energy-saving, hydrostatic bearing, negative compliance, stability.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 685-695
~~~
??? 622.7
Working Out
of Resource-Saving Technology
of Enrichment of Phosphate-Raremetall Ores
Vera I. Bragina,
Natalia I. Konnova and Julia V. Sushkina*
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
Possibility of complex use of phosphate-raremetall ores of the Tatar deposit is proved.
Results of researches of crystal-chemical features of the minerals which are a part of rejects of electric
separation of ore-dressing plant of the Tatar deposit ores on which basis perspective reagents are
chosen are stated.
Law of action of the chosen reagents on minerals of electric separation rejects is established.
On the reagents which have given the best indicators of flotation on monofractions, researches on
rejects of factory with use of the multilevel factorial plan 33?9 are conducted. It is received an apatite
concentrate with the maintenance of ?2?5 39,9 % at extraction of 98,5 %.
Keywords: rejects, flotation, the collector, a depressor, a regulator ??, apatite, quartz, a calcite,
hydrogoethite, the maintenance, extraction.
Introduction
?he riches of the soil of Siberia have a defining role of the future prosperity of Russia and its
destiny. The center of the mining industry which scales should increase intensively is displaced to
Siberia. Therefore especially sharply there is a question of working out of resource-saving technology
and complex use of mineral resources.
The decision of this problem will allow to receive a number of valuable products for various
branches of a national economy, and also to reduce pollution of areas adjoining to a deposit by a waste
of the mining enterprises. Besides, use of technological schemes of complex processing of mineral raw
materials promotes increase of economic indicators of manufacture.
The purpose of the given work is extraction of apatite from rejects of electric separation of factory
of phosphate-raremetall ores enrichment.
The main source of reception of apatite is apatite and phosphorite ores. Phosphorus and its
connections which are widely applied in various branches of a national economy and, especially, in the
chemical industry are received from apatite.
*
1
Corresponding author E-mail address: yulka-yulenka@mail.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
# 685 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Vera I. Bragina, Natalia I. Konnova? Working Out of Resource-Saving Technology of Enrichment?
However the basic volume of extracted apatite and phosphorite ores is used for reception of
mineral fertilizers ? the main source of increase of efficiency of agriculture and especially in Eastern
Siberia, where the phosphorus maintenance in soil is almost on zero.
The general stocks of apatite and phosphorite ores of Russia for 2003, estimated as prepared for
working out, were 480,2 million ? P2?5, and requirements of Russia ? 716 million ? P2?5 [1].
In 2010-2015 the requirement for stocks of apatite and phosphorite ores will exceed their presence,
and in 2030 they can be completely fulfilled. Therefore the great value is the complex ores containing
apatite, for example, such are phosphate-niobium ores of the Tatar deposit [1].
Phosphate-rareometall ores possess a number of features. First, their mineral structure is more
diverse, than nonferrous and ferrous metals ores. Secondly, the structure and textural features of these
ores are very difficult. Thirdly, physical and physical and chemical properties of the minerals entering
into their structure, are close among themselves. All it complicates technology of processing of these
ores and often demands nonconventional methods of enrichment, and at flotation ? applications special
reagents besides usual [2, 3, 4].
The basic method of enrichment for allocation of a raremetall concentrate is gravitational (a
jigging, tables, spiral separators, sluices), allowing to receive the draft low-grade concentrate then
subjected operational development [2, 3].
Apatite allocation, basically, carry out by flotation [4, 5, 6, 7, 8].
Low cost of apatite concentrate demands application of cheap reagents. Therefore substitutes of
fat acids or soaps are most widely used: sulphatic soap, ??????? oil, a mix of fat acids, peat pitch and
other reagents often in a mix with nonpolar collectors. Apatite can be floated also by amines [8].
Materials and methods of researches
Rejects of electric separation of ore-dressing plant contain 65 % of apatite, 15 % of quartz, 10 %
of a calcite and 10 % hydrogoethite.
Influence of interposition of ions in a lattice on superficial properties of a mineral and specificity
of interaction of superficial ions with water and reagents was investigated by consideration of structures
of minerals.
For fuller studying of crystalchemical features of apatite, a calcite, hydrogoethite and quartz their
infrared (IRS) and electronic-paramagnetic (EPS) spectra are removed.
Spectra IRS was removed on dual-beam spectrometer IRS-14. A prism from chloride sodium,
calibrated on semistyrene spectra of indene and ammonia steams is applied in the device. Finegrained minerals was plunged into vaseline oil or were pressed in bromic potassium for removal of
spectra.
Spectra EPS was removed on radio spectrometer RE 1301 in usual conditions.
An apatite
The apatite group is presented by connections of type ?5 [??4] 3Z in which Sa2+, Pb2 + play role
of cations, and in the form of isomorphic impurity, sometimes TR 3+, y3 +, Mn2 + and Sr2 +, and F1 ? , Cl1 ? ,
OH2 ? and CO32- participate as additional anions.
Feature of this group is that complex anion ??43- can be partially replaced by weaker anion SiO44 ?
but in a combination with stronger anion SO42-.
# 686 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Vera I. Bragina, Natalia I. Konnova? Working Out of Resource-Saving Technology of Enrichment?
a)
b)
Fig. 1. A structure of an elementary cell of fluorapatite in a projection on 00010 (a) and an arrangement of ions in
a cell of welding rhombohedron (1010) (b)
Studied apatite, according to mineralogical and chemical analyses, is presented by fluorapatite ?
Ca(PO4) 3F and practically doesn?t contain impurity.
Fluorapatite crystallizes in hexagonal system, has a dypyramidal kind of symmetry with elements
of symmetry Z6PC.
The elementary cell in a projection to a plane (0001) looks like a rhombus (Fig. 1) on which tops
ions of F1 ? settle down sitting on sextuple screw axes in the center of hexane.
Calcium ions occupy double position. One of them settle down on long diagonals of rhombuses (on
distance of one third of tops) on threefold rotary axes and form continuous chains (column) in parallel
an axis ?. In these columns each ion of Ca is connected with nine oxygen ions (with three below,
three above and three approximately at level of the ion of calcium). With each other these columns are
connected with the help of tetrahedral groups of RO4 and, as a whole, form as though hollow inside the
cylinder in which fluorine ions settle down on a channel axis. On walls of the same channels other ions
of calcium and thus in such a manner that 3 ions of calcium are connected with each ion of fluorine at
its level sit. As at the next levels of position of ions of calcium round a fluorine ion are turned on 180 °
as a whole not only these channels, but also all structure has hexagonal shape.
As communications in a crystal lattice fluorapatite concerns to heterodecmic connection with
two types of communications: covalent and ionic: communications ? ? O almost covalent, and
communications Ca ? F ? ionic. The infra-red spectrum of apatite has been removed for fuller and
detailed studying of structure, and also mineral structure.
Position of strips of absorption of apatite completely (Fig. 2) coincides with the literary data.
Thus absorption of 1650 and 1630 sm-1 is caused by deformation fluctuation ? ? O ? H. Strips 1450,
1420, 1380 characterize fluctuations of hydroxyls, the strip 1110 ? 964 ? communication ? ? O. By
mechanical destruction of a crystal lattice of fluorapatite rupture of communications will occur not in
the area of ? ? O, and on lines of Ca ? O and Ca ? F, i.e. in any directions, the same features of a crystal
lattice of fluorapatite practical is became clear by absence of cleavage at this mineral.
At rupture of lines of ?a ? O and Ca ? F the rupture surface should have alternate positive and
negative potential, is possible with small prevalence of the last at the expense of shielding of ions of
calcium by larger ions of fluorine and oxygen.
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Absorption
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cm-1
Fig.2. The infrared spectra of the absorption of the minerals: 1 ? apatite, 2 ? calcite, 3 ? hydrogoethite, 4 ? quartz
Destruction of a crystal lattice by a mechanical way leads to occurrence of neoradicals of
superficial atoms which gather for the separate sites possessing in certain potential (potential holes).
Redistribution ofcrystal ions is facilitated by presence of the broken layer of a surface and involves
chemisorption of gases and steams that creates chemically active centers presented in most cases by
hydroxyls of those atoms which enter into a mineral lattice. The further adsorption of flotation reagents
leads to chemical reaction between hydroxyls of superficial atoms and difil substances. At a crystal
lattice of apatite there are the atoms forming acid and basic hydrooxides on a surface.
Spectrum EPS of apatite consists of three lines with g-factors: g1=2,053±0,001; g2=2,006±0,001;
g3=1,995±0,001 (Fig. 3).
By method of EPS possibility of formation of radical ??3- has been shown at replacement (??4)3in apatite structure on ??32-.
Formation of radical ??3- is accompanied by simultaneous replacement F ? on ?2-.
Formation of radical ??33- from ??32- is accompanied by simultaneous occurrence of the hole
center ? O ? ? F ? (gII=2,000; gI=2,052).
Comparison of the received experimental values of g-factors with g-factors for radicals ??33-,
??3-, F ? ? O ? ? F ? allows to identify the paramagnetic centers observed in apatite (PC): ??33- ? the
electronic center; ??3- ? the hole center; F ? ? O- ? F ? ? the hole center.
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a)
c)
b)
Fig. 3. Spectra EPS of apatite (a), hydrogoethite (b) and a calcite (c)
Besides, in investigated apatite spectrum EPS with width of a line 1000 ? 1500 ? and g=2,12?2,21
which can be caused trivalent ions of iron is observed.
On the basis of the above-stated, apatite should be floated by anion and cationic collectors, is thus
more effective by cationic.
Calcite
The chemical compound of a studied calcite is close to described in the literature. The infra-red
spectrum (Fig. 2) contains 4 basic strips of absorption (1454, 1081, 875, 704), characteristic for normal
carbonates.
Basis of structure of a calcite is face-centered the rhombohedral cell representing deformed
compression along an axis of symmetry of the third order a cubic elementary cell. Cube distortion is
caused by presence at structure of the large flat groups CO3 consisting of carbon atom in the center and
three located round it and in tops of an equipotential triangle of atoms of oxygen.
The elementary cell has sharply extended form with a rhombohedral corner 46°07 ? whereas
welding rhombohedron possesses a corner between sides of rhombohedron 101°55 ?. Calcium ions lie
in corners and in the cell center, and flat complex anions ??32- settle down on the central threefold axis
in return orientation to each other (Fig. 1b).
As communications in a crystal lattice the calcite is heterodesmic connection. In calcite structure
there are 2 types of communication: C ? O ? almost purely covalent, and Ca ? O ? more ionic which
make 62 % of all communications.
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Forces of covalent communication between carbon and oxygen in groups SO3 make 4?3 (a charge
of Ca=4, coordination number 3) whereas forces of communications between Ca and O are equal
only 1?3 (a charge of Ca=2, coordination number 6). Hence, oxygen in a calcite is much more strongly
connected with carbon, than with calcium; rupture at mechanical influence will occur in the area of
Ca ? O, along planes of perfect cleavage on rhombohedron.
Anions of ??3 are located in an extreme external layer; access to calcium cations is a little
complicated, than to anions (Fig. 1b). Electrostatic charges on a surface are distributed in regular
intervals. The size of noncompensated superficial charges is insignificant (identical to all cations and
anions) and makes +1?3 and-1?3.
The widespread impurity meeting in a calcite, is bivalent manganese.
In an investigated calcite observable spectrum EPS (Fig. 3 see) is caused by ions Mn2+,
isomorphically replacing Ca2+. G-factors and constants of superthin influence of manganese ions are
g=2,0030±0,0005; ?=95±1 ?.
Besides described spectra Mn2+ spectrum EPS with width of a line more than 1000 ? and g=2,12
which can be carried to iron (III) is observed also.
Hydrogoethite (limonite) ?·FeO2.
The crystal structure [9] is characterized by dense hexagonal packing of ions ?2-, and ions Fe3+
take place in octahedral emptiness, i.e. between six ions of O. Each ion of oxygen is connected with
three ions of Fe. Hence, hydrogoethite should badly be floatable as anion, and cation collectors.
The basic paramagnetic ions in hydrogoethite are Fe3+.
The spectrum of an electronic paramagnetic resonance of hydrogoethite represents very wide
single line (Fig. 3 see) which g-factor is equal 2,003.
Quartz SiO2
Studied quartz actually had no impurity. It contained 98 % of dioxide of silicon and 0,05 % of
a five-oxide of phosphorus. The crystal structure of quartz is characterized by that ion Si4+ always is
in the fourth environment of ions ?2- located on tops of a tetrahedron. Each top of such tetrahedron
simultaneously serves as top for other adjacent tetrahedron (Fig. 4). Thus, the crystal lattice of quartz
consists as though of skeletons of the tetrahedrons linked with each other, and coupling occurs through
tops of tetrahedrons. Quartz is characterized by very dense packing of tetrahedrons that causes high
hardness of quartz and absence cleavage (bad cleavage on (1010), in three directions). Therefore at
mechanical crushing the mineral will break up in any directions, and rupture of communications
occurs in the area of Si ? O. Thus siloxane groups Si ? O ? Si1 and ions SiO- and Si+ are bared on a
surface of quartz crystals. In water ions SiO- and Si+ are hydrolyzed and form silanol groups of SiOH
(Fig. 4). Interaction of dissociated silanol groups with water in 6 times exceeds the general interaction
of a surface of quartz with water. Approximately it is possible to consider that 50 % of a surface of split
of quartz are occupied by siloxane groups and 50 % ? silonol one. Thus only about 50 % it is occupied
the dissociated silanol groups defining the general weak water repellency of all surface of quartz. This
data specifies that quartz should be floated by basically the cation collector.
On the basis of the received data reagents anion and cation type are chosen: FATO, FLON-8,
Armac T, Duomeen T, FLON-1.
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b)
a)
c)
Fig. 4. A crystal structure of quartz: a ? quartz structure; b ? a split surface in air; c ? a surface of split of quartz
in water
Working out of a mode of flotation
FATO are fat acids of tal oils which are a product of vacuum rectification crude tal oils.
The fraction of fat acids turns out after branch of fractions of a tal pitch, tal rosin and distilled tal
oils, and also fractions nonsaponifying substances.
FATO possesses high collective ability in relation to apatite already at low expenses (Fig. 5), a
little smaller ? to a calcite, it is considerable smaller to hydrogoethite and especially to quartz. The
greatest difference in extraction of apatite and dead rock minerals (50 %) is reached at the expense 0,5
kg/t.
FLON-8 ? the cation collector. It is domestic analog of the foreign reactant synthesized on the basis of
synthetic diamines, neutralized by organic acids. Chemically it is a diacetate of alkylpropylenediamine
[R1 ? NH2 ? CH2 ? CH2 ? CH2 ? NH3]2R 2COO. It gives good foam which badly collapses.
At expense of FLON-8 0,25kg/t selectivity of division of apatite from dead rock minerals is 30 %.
The increase in the expense from 0,5 to 2 kg/t leads to that apatite, quartz, a calcite are practically
identical floated, i.e. only hydrogoethite can be separated from apatite and that partially (Fig. 5).
Armac T ? [R1 ? NH2?]?H3COO, where R1 ? the rest of fat acids of ????????? oils.
At increase in the expense from 0,1 to 0,6 kg/t (fig.6) flotation passes not selectively. A difference
in extraction of apatite and quartz no more than 10 %, and apatite and a calcite (since 0,3 kg/t) ? 20 %.
Thus, Armac T is even less selective, than FLON-8.
Duome?n T ? alkyl of diamines with the general formula R ? NH ? (CH2)3 ? NH2, where R ? alkyl
with a direct chain, basically C16 ? C18.
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Fig. 5. Influence FATO (continuous lines) and FLON-8 (dashed lines) on flotation of minerals: 1 ? apatite; 2 ? hydrogoethite; 3 ? quartz; 4 ? a calcite
At increase in expense Duome?n T about 0,1 kg/t to 0,6 kg/t (Fig. 6) apatite extraction practically
doesn?t change and there is at level of 97-99 %, but a quartz extraction is also high (75?90 %). The
greatest difference in extraction of apatite and minerals of dead rock is 10 %. Hence, this reagent also
isn?t selective.
FLON-1 is an acetate of primary amines with R=14.
FLON-1 just as FLON-8, Armac T and Duomeen T igood floate apatite, a calcite and quartz
(Fig. 7), without allowing to divide them.
Thus, the most selective collector for branch of apatite from a calcite, hydrogoethite and quartz are
FATO and to a lesser degree ? FLON-8.
In this connection, FATO and FLON-8 have been chosen by the collector at researches on reception
of conditioned concentrates from rejects of electric separation of factory by a method of statistical
planning of experiment.
Optimum values of expenses of reagents are defined: soda ? 5kg/t, alkali silicate ? 4 kg/t, FATO ?
0,5 kg/t, FLON-8 ? 0,15 kg/t.
It is received conditioned apatite concentrate with maintenance of ?2?5 38,4% and extraction of
95,7%.
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Fig. 6. Influence of Armac T (continuous lines) and Duome?n T (dashed lines) on flotation of minerals: 1 ? apatite;
2 ? hydrogoethite; 3 ? quartz; 4 ? a calcite
Fig. 7. Influence of FLON-1 on flotation of minerals: 1 ? apatite; 2 ? hydrogoethite; 3 ? quartz; 4 ? a calcite
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Conclusions
1. Influence of interposition of ions in a mineral lattice on its superficial properties and interaction
with water and reagents is shown.
2. Laws of action of anion and cation reagents on minerals floatability are established.
3. The technology of extraction of apatite from rejects of electric separation of factory phosphate ?
niobium ores of the Tatar deposit, allowing to receive an apatite concentrate with maintenance P2O5 of
39,9% at extraction 98,5 is developed.
4. The suggested technology provides possibility to organize complex enrichment of phosphateraremetall ore of the Tatar deposit with reception of commodity products: niobium and apatite
concentrates.
5. The established laws and flotation modes can be used for working out of technologies of
enrichment of apatite, phosphorite and complex apatit?-nepheline and other ores.
References
[1] About a condition of a mineral-raw-material base of the Russian Federation 2003. URL: http://
www.mineral.ru/Chapters/Production/Issues/35/IssueFiles.html
[2] Bragina V. I, Bragin V. I. Enrichment of phosphate-raremetall ores. Krasnoyarsk: SANM&G,
2002.
[3] Bragina V. I, Bragin V. I. Enrichment and complex use phosphate and phosphate-raremetall
ores of Eastern Siberia. Krasnoyarsk: SANF&G, 1996.401?.
[4] Abramov A.A. Processing, enrichment and complex use of firm minerals. ?.2. ?: Publishing
house Mosk.st.min.un, 2004.508p.
[5] Abramov A.A., Magazanik D.V. Theoretical substantiation of optimum values of concentration
of the collector and ?? pulps at flotation of not sulphidic minerals // Phisic-tehn. problems devel.
minerals. 2006 ?2. Page 89-99.
[6] Bragina V. I, Kisljakov V. E. Phosphate ores of Krasnoyarsk region. The Minera-raw-material
base, technologies of enrichment. Krasnoyarsk: SANF&G, 2006. 387 p.
[7] Abramov A.A. Flotation enrichment methods. M.:MSTU, 2008.707 p.
[8] Shokhin V. N, Shuvakova N.K., Treushchenko N.A. Flotation enrichment of phosphate ores.
?: Nedra, 1991.
[9] Betehtin A.G. The course of mineralogy. ?: the Book house ?University?, 2010. 736 p.
[10] Godovikov A.A. Mineralogy. ?: Nedra, 1983. 647 p.
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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[1] ???????? ?., ????? ?.?. ????????????? ??? ?????????????? ???????? (? ?????????????? ? ?????????? ????????????). ?.: ????????????????, 2007. 668 ?.
[2] ?????????? ?.?., ??????? ?.?., ???????? ?.?. //????????????? ??????. 1982. ?9. ?. 15.
# 702 #
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ???????????, ?.?. ???????. ?????????????????
[3] ???????? ?.?., ????????? ?.?. ????????????? ???? ? ?????????????? ??????? ? ???????? ?????????????. ???????? ??????????. ?., 1990. 62 ?.
[4] ??????? ?.?. ??????? ???? ?? ???????????????????? ? ???????// ??. ??????????.
1971. ???.44. 137 ?.
[5] ??????? ?.?. ???? ???????? ?????? ? ???????? ?????????????. ?.: ?????????,
1986.147 ?.
[6] ?????? ?.?. ???????. ???. ? ????. ????. ????. ???., 2002. 33 ?.
[7] ???????????? ???????????? ?? ?????????? ??????????????? ? ???????? ???? ? ??
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[8] ???? 9128-2010. ????? ???????????????? ????????, ??????????? ? ?????????????.
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[9] ???? 12801-98. ????? ???????????????? ???????? ? ???????????, ????????????? ????????, ????????????? ? ??????????. ?????? ?????????.
Sulfur Asphaltconcreet
Galina V. Vasilovskaya and Denis R. Nazirov
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
An influence of sulfur as a part of sulfur-bitumen binder on the properties of asphalt-concrete was
studied. On the base of local mineral filling aggregates such as the bitumen of Achinsk oil-refiner
plant and Norilsk combine technical sulfur, composition of road asphalt-concrete was calculated
and prepared. Cakes-powder-like wastes of Krasnoyarsk «Krastzvetmet» plant were used as mineral
powders. To compare the results asphalt-concrete mixture based on «pure» bitumen was prepared.
The research conducted has shown that an introduction of sulfur into asphalt-concrete leads not
only to the economy of bitumen, but to an increase in basic physical and mechanical properties.
The composition of sulfur-asphalt-concrete is recommended for production. The main technological
parameters of plant technology of sulfur-asphalt-concrete preparation and its application in road
pavement are substantiated.
Keywords: asphalt-concrete, sulfur-bitumen binder, Norilsk combine technical sulfur, bitumen of
Achinsk oil-refiner plant, road pavement, technological parameters.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 704-710
~~~
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?????? 600000, ????????, ??. ????????, 87 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: olegint@list.ru
© Siberian Federal University. All rights reserved
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[2] ???? 10181-2000. ????? ????????. ????? ??????????.
[3] ???? 31108-2003. ??????? ????????????????. ??????????? ???????.
[4] ???? 23732-93. ???? ??? ??????? ? ?????????. ??????????? ???????.
[5] ???? 14922-77. ???????. ??????????? ???????.
[6] ?? 6-09-5230-85. ????????????????.
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ???????????, ?.?. ????????????? ???????? ?????, ???????????????? ????????? ? ??????????????????
Modification of Concrete
and Organic Nanoparticles Substances
Alexander I. Khristoforov,
Irina A. Khristoforova and Oleg L. Eropov
Vladimir State University of A. and N. Stoletovs,
87 Gorkogo, Vladimir, 600000 Russia
Expansion, development and perfection of building manufacture demands from building materials.
One of the most widespread materia-lov is concrete. Updating of concrete of PEAHENS and organic
substances has the increasing development and leads to increase of durability of concrete at
compression to 80 % and have withdrawn-chenie mobility of a concrete mix to 5 %.
Keywords: concrete, updating, organic substances, PEAHENS.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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ent. Krasnoyarsk: SANF&G, 2006. 387 p.
[7] Abramov A.A. Flotation enrichment methods. M.:MSTU, 2008.707 p.
[8] Shokhin V. N, Shuvakova N.K., Treushchenko N.A. Flotation enrichment of phosphate ores.
?: Nedra, 1991.
[9] Betehtin A.G. The course of mineralogy. ?: the Book house ?University?, 2010. 736 p.
[10] Godovikov A.A. Mineralogy. ?: Nedra, 1983. 647 p.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Vera I. Bragina, Natalia I. Konnova? Working Out of Resource-Saving Technology of Enrichment?
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Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 696-703
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Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
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Corresponding author E-mail address: vasgv21n@mail.ru
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
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[2] ?????????? ?.?., ??????? ?.?., ???????? ?.?. //????????????? ??????. 1982. ?9. ?. 15.
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Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ???????????, ?.?. ???????. ?????????????????
[3] ???????? ?.?., ????????? ?.?. ????????????? ???? ? ?????????????? ??????? ? ???????? ?????????????. ???????? ??????????. ?., 1990. 62 ?.
[4] ??????? ?.?. ??????? ???? ?? ???????????????????? ? ???????// ??. ??????????.
1971. ???.44. 137 ?.
[5] ??????? ?.?. ???? ???????? ?????? ? ???????? ?????????????. ?.: ?????????,
1986.147 ?.
[6] ?????? ?.?. ???????. ???. ? ????. ????. ????. ???., 2002. 33 ?.
[7] ???????????? ???????????? ?? ?????????? ??????????????? ? ???????? ???? ? ??
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[8] ???? 9128-2010. ????? ???????????????? ????????, ??????????? ? ?????????????.
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[9] ???? 12801-98. ????? ???????????????? ???????? ? ???????????, ????????????? ????????, ????????????? ? ??????????. ?????? ?????????.
Sulfur Asphaltconcreet
Galina V. Vasilovskaya and Denis R. Nazirov
Siberian Federal University,
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia
An influence of sulfur as a part of sulfur-bitumen binder on the properties of asphalt-concrete was
studied. On the base of local mineral filling aggregates such as the bitumen of Achinsk oil-refiner
plant and Norilsk combine technical sulfur, composition of road asphalt-concrete was calculated
and prepared. Cakes-powder-like wastes of Krasnoyarsk «Krastzvetmet» plant were used as mineral
powders. To compare the results asphalt-concrete mixture based on «pure» bitumen was prepared.
The research conducted has shown that an introduction of sulfur into asphalt-concrete leads not
only to the economy of bitumen, but to an increase in basic physical and mechanical properties.
The composition of sulfur-asphalt-concrete is recommended for production. The main technological
parameters of plant technology of sulfur-asphalt-concrete preparation and its application in road
pavement are substantiated.
Keywords: asphalt-concrete, sulfur-bitumen binder, Norilsk combine technical sulfur, bitumen of
Achinsk oil-refiner plant, road pavement, technological parameters.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 6 (2011 4) 704-710
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??? 666.969.1.3
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?????? 600000, ????????, ??. ????????, 87 1
Received 2.12.2011, received in revised form 9.12.2011, accepted 16.12.2011
??????????, ???????? ? ????????????????? ????????????? ???????????? ???????
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