The aim is to conduct experimental research into graphitization process of anthracites from the Donbass basin using shock heating, which is characteristic of furnaces with electrothermal fluidized bed. Methods. Graphitization was carried out in an electrothermal furnace at the heating rate of 1000 K/min and exposure time of 10 minutes. The temperature range of the studies was 1973-2873 K. The structure of the material was studied by X-ray diffraction and the electrical conductivity of the coal particles layer was determined using a CamScan 4DV scanning electron microscope with Link760 attachment. The changes in ash and sulfur content were determined. Findings. It was found that with an increase in the processing temperature, the interlayer distance d002 decreased from 0.350 to 0.341 nm, the ash content decreased from 3.46 to 0.4%, and the relative electrical conductivity increased by 4 times. The absolute value of anthracite graphitization degree significantly differed from the values characteristic of artificial graphite. This may be due to insufficient exposure at the studied temperatures, as well as the production of a porous, insufficiently densified coal structure during high-speed heating to 1573 K. Originality. The principal possibility of obtaining graphitized anthracite using shock heating in furnaces with electrothermal fluidized bed and the possibility of assessing anthracite graphitization degree by the value of the relative conductivity of coal particles layer are shown. Practical implications. The practical implementation of the new technology is possible after determining the optimal parameters for graphitization of anthracites, which provide a deep structural adjustment characteristic of artificial graphites. First of all, this concerns the preliminary heating of anthracite to the temperature of 1273-1373 K, as well as choosing the temperature and exposure during graphitization. Determination of these parameters will allow to evaluate the technical and economic indicators of the new technology and to adjust the design parameters of furnaces with electrothermal fluidized bed.

The article presents the results of the study aimed at establishing the main process parameters of the preparation of an electrically conductive composite material containing silicon carbide, graphite, aluminous cement and sodium silicate. This composite material can be used as a heating element in heat accumulators for the operating temperature range of 600–10000C. The effects of the amount of sodium silicate within the range of 12–18 wt.% and the compacting pressure within the range of 40-70 N / mm2 on the changes in the properties of the samples after drying were investigated. It was established that the mechanical strength of the samples of 34.2 N mm–2 and 33.4 N mm–2 can be achieved at the compacting pressure of 60 N mm–2 and 50 N mm–2 and the sodium silicate content of 14 wt.% and 16 wt.%, respectively. It was shown that a porous microstructure of the composite is formed in the course of samples annealing at the temperatures of 600–10000C due to physicochemical processes of transformations of sodium silicate and its interaction with aluminous cement; this porous microstructure is characterized by open porosity in the range of 23.14–25.11% and mechanical strength in the range of 33.2–32.0 N mm–2. The fabricated composite material after its annealing at 10000C shows a low electrical resistivity of 0.06710–2–0.01410–2 Ohmm at the electric current of 28–94 A and the voltage of 19.2–13.2 V.

Мета: Метою статті є критичний аналіз та систематизація печей з електротермічним киплячим шаром, які використовуються у низько- та високотемпературних технологічних процесах у металургійній та хімічний промисловості., а також визначення конструктивних особливостей цих  пічних агрегатів.Методика: Критичний аналіз конструкцій високотемпературних установок з електротермічним киплячим шаром  на основі  світового доробку в галузі графітації та рафінування вуглецевих матеріалів з метою отримання високочистого батарейного графіту.Результати: За результатами проведеного дослідження та критичного аналізу літературних джерел, авторами запропонована класифікація електротермічних печей киплячого шару: за температурним режимом – низько- та високотемпературні установки; та за на напрямом руху електричного струму між електродами печі крізь шар оброблюваного матеріалу – агрегати із горизонтальним та вертикальним рухом струму. Визначено відмінні особливості у схемах підведення газу та проаналізовано способи завантаження / вивантаження матеріалу.Наукова новизна: Вперше визначено взаємозв’язок можливих конструктивних характеристик електротермічних печей киплячого шару з температурним режимом їх експлуатації.Практична цінність: Результати роботи являють собою систематизований науково-технічний матеріал корисний для науковців, дослідників та інженерів задіяних в розробці нових технологій та експлуатації наявних пічних установок на основі електротермічного киплячого шару.

Мета. Метою дослідження режимів лабораторної електротермічної печі киплячого шару продуктивністю 10 кг/год було отримання нових науково-практичних даних про вольт-амперні характеристики подібних агрегатів для подальшого вибору відповідних електричних джерел живлення.Методика. Дослідження роботи печі виконувалось шляхом математичного моделювання її теплового балансу та електричного опору у відповідних режимах. Для побудови вольт-амперних характеристик були використані залежності для електричної потужності та питомого електричного опору шару, а також рівняння загальної, корисної потужності і потужності холостого ходу за різних значень робочої температури і продуктивності.Результати. Побудовані і досліджені воль-амперні характеристики печі киплячого шару продуктивністю 10 кг/год, які включають: характеристики електротермічного киплячого шару для певних значень температури в діапазоні від 0 до 2700 °С; характеристики електротермічного киплячого шару для продуктивності печі G = 0 – 10 кг/год; криві щільності струму на поверхні центрального електроду, на поверхні футеровки і середньої за радіусом печі i(I); криві постійної потужності N = const в діапазоні 5 – 40 кВт. На основі аналізу результатів визначена область сталої роботи електротермічної печі, яка виключає ймовірність короткого замикання. Розроблені режими розігріву, зміни температури і продуктивності, а також алгоритми забезпечення заданих продуктивності й температури.Наукова новизна. Вперше науково обґрунтовано вибір режимів управління електричною потужністю електротермічної печі киплячого шару на основі її вольт-амперних характеристик та визначено область сталої роботи.Практична значущість. За результатами досліджень визначені вимоги та відповідно розроблене технічне завдання на виготовлення електричного джерела живлення лабораторної електротермічної печі киплячого шару продуктивністю 10 кг/год для умов ТОВ "Центр Матеріалознавства" (Київ, Україна).