О взаимосвязи теплообмена и режима обжига при производстве извести во вращающейся печи

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.

режим обжига, вращающаяся печь, промышленная известь, качество, тепловой поток, критериальные зависимости, теплообмен, сталеплавильное производство, электроплавка, дуговая печь, шлакообразование, burning conditions, rotary kiln, industrial lime, quality, heat flux, criterial dependences, heat exchange, steel industry, electrosmelting, arc furnace, slagging

1. Сталь на рубеже столетий / под ред. Ю. С. Карабасова. - Mосква : МИСиС, 2001. - C. 664.

2. 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.

3. 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.

4. Нехлебаев, Ю. П. Экономия топлива при производстве извести / Ю. П. Нехлебаев. - Москва : Металлургия, 1987. - 136 с.

5. Бергауз, А. Л. Повышение эффективности сгорания топлива в печах / А. Л. Бергауз, Э. И. Розенфельд. - Ленинград : Недра, 1984. - 175 с.

6. 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.

7. Антонов, Г. Л. Особенности эксплуатации коротких вращающихся печей обжига известняка / Г. Л. Антонов // Сталь. - 2008. - № 9. - C. 97-99.

8. Гамей, А. И. Освоение технологии обжига известняка во вращающихся печах / А. И. Гамей // Черная металлургия. Бюлл. НТИ. - 2002. - № 6. - С. 3-5.

9. Фокин, В. М. Основы энергосбережения в вопросах теплообмена / В. М. Фокин, Г. П. Бойков, Ю. В. Видин. - Москва : Машиностроение, 2005. - C. 143.

10. 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.