<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.12737/10390</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-233</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>On heat exchange - burning conditions relation in manufacturing lime in a rotary kiln</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>О взаимосвязи теплообмена и режима обжига при производстве извести во вращающейся печи</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ансимов</surname><given-names>Алексей Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ansimov</surname><given-names>Alexey Alexandrovich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ansimow@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Меркер</surname><given-names>Эдуард Эдгарович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Merker</surname><given-names>Eduard Edgarovich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">merker@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кем</surname><given-names>Александр Юрьевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kem</surname><given-names>Alexander Yuryevich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">akem@dstu.edu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Старооскольский технологический институт им. А. А. Угарова (филиал) НИТУ «МИСиС», г. Старый Оскол, Российская Федерация</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Stary Oskol Technological Institute after A.A.Ugarov (NITU "MISiS" branch), Stary Oskol, Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>03</month><year>2015</year></pub-date><volume>15</volume><issue>1</issue><fpage>79</fpage><lpage>84</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Ansimov A.A., Merker E.E., Kem A.Y., 2015</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Ансимов А.А., Меркер Э.Э., Кем А.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ansimov A.A., Merker E.E., Kem A.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/233">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/233</self-uri><abstract><p>The work objective is to study the effect of the temperature lime burning conditions in a rotary kiln on the quality indices of the industrial lime used in the steelmaking. The methodology for studying the heat transfer conditions and the temperature behavior of the bulk material under the heat passage and temperature-waves propagation in the semibounded space of a rotary kiln is offered. It is shown that a system of equations describing boundary conditions of the limestone heating by the radiant heat flux becomes increasingly complicated in the case of the parallel convective heat transfer. To simplify the calculations, it is suggested to reduce the combined radiant and convective heat transfer to the convective one (in form) using the known criterial dependences. The investigation results of the heat transfer in the ‘flame - limestone’ system with testing apparent and optimum temperatures in the burning zone are presented. The thermal effect in the rotary kiln on the lime quality indices is specified experimentally under the laboratory and plant conditions. Conditioning of the slag adjustment by the lime consumption during the steel electrosmelting in an arc furnace is defined. Conclusions on the effect of the furnace thermal performance on the principle processes of the carbonate raw materials kilning in the industrial lime manufacturing are formulated. The optimal furnace temperature conditions for manufacturing quality lime with more than 90% CaO are specified.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Целью данной работы является исследование влияния температурных условий режима обжига известняка во вращающейся печи на показатели качества промышленной извести, используемой в сталеплавильном производстве. Предложена методика изучения условий теплообмена и характера изменения температуры сыпучего материала при распространении теплоты и температурных волн в полуограниченном пространстве вращающейся печи. Показано, что система уравнений, описывающих граничные условия процесса нагрева известняка лучистым тепловым потоком, значительно усложняется в случае параллельно действующего конвективного теплообмена. Для упрощения расчетов предложено совместный лучистый и конвективный теплообмен свести к конвективному (по форме), используя известные критериальные зависимости. Представлены результаты исследования теплообмена в системе «факел - известняк» с определением эффективной и оптимальной температур в зоне обжига. Экспериментально в лабораторных и производственных условиях установлено воздействие температурного режима во вращающейся печи на показатели качества извести. Установлена обусловленность шлакового режима расходом извести при электроплавке стали в дуговой печи. Сформулированы выводы о влиянии параметров тепловой работы печи на основные технологические процессы обжига карбонатного сырья при производстве промышленной извести. Определены оптимальные условия температурного режима печи для производства качественной извести с содержанием более 90 % СаО.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>режим обжига</kwd><kwd>вращающаяся печь</kwd><kwd>промышленная известь</kwd><kwd>качество</kwd><kwd>тепловой поток</kwd><kwd>критериальные зависимости</kwd><kwd>теплообмен</kwd><kwd>сталеплавильное производство</kwd><kwd>электроплавка</kwd><kwd>дуговая печь</kwd><kwd>шлакообразование</kwd><kwd>burning conditions</kwd><kwd>rotary kiln</kwd><kwd>industrial lime</kwd><kwd>quality</kwd><kwd>heat flux</kwd><kwd>criterial dependences</kwd><kwd>heat exchange</kwd><kwd>steel industry</kwd><kwd>electrosmelting</kwd><kwd>arc furnace</kwd><kwd>slagging</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сталь на рубеже столетий / под ред. Ю. С. Карабасова. - Mосква : МИСиС, 2001. - C. 664.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karabasov, Y. S., ed. Stal' na rubezhe stoletiy. [Steel at the turn of the century.] Moscow: MISSiS, 2001, 664 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исследование роли извести при шлакообразовании и внепечной обработке стали инертными газами / Д. А. Бахаев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2013. - № 7/8 (75). - С. 35-42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bakhayev, D. A., Kochetov, A. I., Kem, A. Y., Ansimov, A. A Issledovanie roli izvesti pri shlakoobrazovanii i vnepechnoy obrabotke stali inertnymi gazami.  [Investigation of the role of lime under slagging and inert-gas secondary steel refining.] Vestnik of DSTU, 2013, no. 7/8(75), pp. 35-42 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кем, А. Ю. К вопросу об оптимизации выплавки стали в дуговой печи и ее внепечной обработки в агрегате «ковш-печь» / А. Ю. Кем, В. О. Казарцев, Э. Э. Меркер, Д. А. Харламов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 2 (77). - С. 66-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kem, A. Y., Kazartsev, V. O., Merker, E. E., Kharlamov, D. A. K voprosu ob optimizatsii vyplavki stali v dugovoy pechi i ee vnepechnoy obrabotki v agregate  «kovsh-pech'». [Optimization of steelmaking in electric arc furnace and ladle treatment in the ladle-furnace] Vestnik of DSTU, 2014, vol. 14, no. 2(77), pp.66-71 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нехлебаев, Ю. П. Экономия топлива при производстве извести / Ю. П. Нехлебаев. - Москва : Металлургия, 1987. - 136 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nekhlebayev, Y. P. Ekonomiya topliva pri proizvodstve izvesti. [Fuel saving in lime manufacturing.] Moscow: Metallurgiya, 1987, 136 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бергауз, А. Л. Повышение эффективности сгорания топлива в печах / А. Л. Бергауз, Э. И. Розенфельд. - Ленинград : Недра, 1984. - 175 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Berghaus, A. L., Rosenfeld, E. I. Povyshenie effektivnosti sgoraniya topliva v pechakh. [Improving the furnace fuel efficiency.] Leningrad: Nedra, 1984, 175 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меркер, Э. Э. Совершенствование методики контроля параметров режима сжигания топлива во вращающихся печах / Э. Э. Меркер, Д. А. Харламов, A.A. Ансимов // Черная металлургия. Бюлл. НТИ. - 2011. - № 7. - С. 78-81.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Merker, E. E., Kharlamov, D. A., Ansimov, A. A. Sovershenstvovanie metodiki kontrolya parametrov rezhima szhiganiya topliva vo vrashchayushchikhsya pechakh.  [Improving the parameter checking technique of fuel combustion conditions in rotary kilns.] Chernaya metallurgiya. NTI Bull., 2011, no. 7, pp. 78-81 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антонов, Г. Л. Особенности эксплуатации коротких вращающихся печей обжига известняка / Г. Л. Антонов // Сталь. - 2008. - № 9. - C. 97-99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antonov, G. L. Osobennosti ekspluatatsii korotkikh vrashchayushchikhsya pechey obzhiga izvestnyaka. [Special operation features of short rotary lime-burning kilns.] Steel, 2008, no. 9, pp. 97-99 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гамей, А. И. Освоение технологии обжига известняка во вращающихся печах / А. И. Гамей // Черная металлургия. Бюлл. НТИ. - 2002. - № 6. - С. 3-5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gamey, A. I. Освоение технологии обжига известняка во вращающихся печах. [Development of limestone burning technology in rotary kilns.] Chernaya metallurgiya. NTI Bull., 2002, no.6, pp. 3-5 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фокин, В. М. Основы энергосбережения в вопросах теплообмена / В. М. Фокин, Г. П. Бойков, Ю. В. Видин. - Москва : Машиностроение, 2005. - C. 143.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fokin, V. M., Boykov, G. P., Vidin, Y. V. Osnovy energosberezheniya v voprosakh teploobmena. [Fundamentals of heat energy saving issues.] Moscow: Mashinostroenie, 2005, 143 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меркер, Э. Э. Повышение эффективности сжигания топлива во вращающихся печах обжига извести / Э. Э. Меркер, Т. В. Агаркова, В. В. Губин // Черная металлургия. Бюлл. НТИ. - 1995. - № 5. - С. 28-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Merker, E. E, Agarkova, T. V., Gubin, V. V. Povyshenie effektivnosti szhiganiya topliva vo vrashchayushchikhsya pechakh obzhiga izvesti. [Improving the furnace fuel  efficiency in rotary lime-burning kilns.] Chernaya metallurgiya. NTI Bull., 2005, no. 5, pp. 28-30 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
