在对回转窑内物料运动的规律做多元化的分析和模拟试验后，得出 很多计算回转窑内物料运动的速度的公式其中最为常用的一般公 式为：

  —物料在窑内运动的速度，m/s； L—窑的长度，m； —物料在窑内停留的时间：

  另外，现国内有不少企业已成功采用无烟煤作为 回转窑生产燃料，这是一项目前在水泥行业的新技术， 对提高水泥企业经济效益效果显著。

  煤粉自喷煤管以较高气速（40～80m/s）送入窑内。 通过喷煤管输送煤粉的空气，习惯上称为一次风。 从安全角度考虑，一般一次风不预热。因此其用量不宜 过多，因窑型和燃烧器的不同，其量约占总燃烧空气量 的10～30%，大量的二次风由冷却机提供，故已被预热 到600～1000℃，它既能回收熟料中的热量，又可促进 燃烧反应完全并提高实际燃烧温度。 为了确认和保证窑内燃料燃烧完全和燃烧安全，一、二次风用 量的总和应略高于理论空气需要量，控制过剩空气系数 为1.05～1.10为宜。

  窑内火焰温度分布，通常是两头低、中间高。热端较低温度 区就是窑内的冷却带。

  煤粉从喷管喷出后，须经过干燥预热至700～800℃才着 火燃烧，回转窑中所看到的黑火头就是煤粉从喷出后至着火 燃烧前气流所移动的距离。黑火头长则使回转窑的传热面积 减小，对产量、质量不利，黑火头过短则冷却带短，熟料离 窑的温度提高，增加冷却机的负荷。

  窑内气流速度，各带不同，一般以窑尾风速来表 达，如干法窑的窑尾风速，一般约10（米/秒）左右。

  窑尾风速增大，回转窑的飞灰量增多，一般，窑 内的飞灰量与窑尾风速的2.5～4次方成正比。

  在回转窑的烧成带，物料进行的主要物理化学反应是 C 2 S 吸收 f  CaO 生成 C3 S ，这是微吸热反应。为了使生成

  物料回转窑内煅烧的过程是生料从窑的冷端喂入，由 于窑有一定的倾斜度，且不断回转，因此使生料连续向热 端移动。燃料自热端喷入，在空气助燃下燃烧放热并产生 高温烟气，热气在风机的驱动下，自热端向次端流动，而 物料和烟气在逆向运动的过程中进行热量交换，使生料烧 成熟料。因此，研究回转窑的工作原理，主要是研究物料 在窑内的运动，窑内气体的流动，燃料燃烧和物料与气体 间传热的现象和规律。

  一次空气主要供挥发分燃烧，因此一次风量主要决定 于煤粉中挥发的含量。挥发分多的煤粉，如一次风量少燃 烧速度就减慢，会使火焰拉长。

  回转窑的直径愈大，一次风速愈高，直么2.5～4.0米 的回转窑，一次风速为50～70米/秒。一次风速增加，一 方面能增加煤粉单位时间的有效射程，另一方面又使煤粉 的燃烧速度加快，燃烧时间缩短，因此在真实的操作中，一 次风速增加后，火焰变长或变短，应视两者的影响程度而 定。

  窑内的物料仅占据窑容积的一部分，物料颗粒在窑内的运 动过程是很复杂的。

  假设物料颗粒在窑壁上及料层内部没有滑动现象，当窑回 转时，物料颗粒靠着摩擦力被窑带起，带到一定高度，即物料 层表面与水平面形成的角度等于物料的自然休止角时，则物料 颗粒在重力的作用下，沿着料层表面滑落下来。 因为窑体以3～6%的倾斜度安装，所以物料颗粒不会落到原 来的位置，而是向窑的低端移动了一个距离，落在一个新的点， 在该新的点又重新被带到一定高度再落到靠低端的另一点，如此 不断前进。

   窑内料层厚度不同，物料被带起的高度也不同，料层厚， 带起高，在窑回转一周时，物料被带起的次数少，即翻动 的次数少，受热的均匀性就差；但料层过薄，窑的产量降 低，因此一定要选择合适的料层厚度，通常窑内物料的填充 系数为6～15%。当窑内物料流量稳定时，移动速度快的地 带，其填充系数小。

  因此在实际生产上，为了稳定窑的热工制度，必须稳定窑 速，若因煅烧不良而降低窑速时，需相应地减少喂料量，以保 持窑内物料的填充系数不变。 因此，一般回转窑的传动电机和喂料机的电机是同步的，以便 于控制。

  燃料燃烧的火焰温度要达到1600～1800℃；（保持高温） 火焰要有适当的长度；（保持物料高温时间） 处于适当的位置。（适合 C3 S 的形成的反应）

  煤粉愈细，煤粉中挥发分的含量越高，提高一次风温， 增加一次空气的比例，都会使黑火头缩短。

  在窑的操作中，应形成适合烧成需要的好火焰，即高温 部分较长，黑火头较短，火焰平稳。

  窑内 各带 速度 冷 却 带 烧 成 带 放热 反 应带 分 解 带 预 热 带 干 燥 带 链 条 带 喂料中 空部分

  由上述测定结果得到，各带物料的运动速度相差很大。从干 燥带向热端，物料的运动速度持续不断的增加，分解带物料的运动 速度最快，之后又不断降低。

  这些要求都是为了能够更好的保证烧成带温度和热力强度以 及火焰的稳定性而提出的，当采取比较有效措施（如提高 助燃空气温度等）改善燃烧条件时，对煤质的要求也 可适当放宽。

  ③实际生产中， Di 、  、 已为定值，则 vm 与n 成正比， 即改变窑速，窑内物料的运动速度随之变化。 ④如窑内有结圈或人工砌筑的挡料圈时，物料的运动速度要 降低。 ⑤窑内的热交换装置（如链条、热交换器）也会影响物料的 运动速度。

  实际上物料在回转窑内运动时，物料颗粒的运动是有周期 性变化的，物料颗粒或埋在料层里与窑一起向上运动，或到料 层表面上降落下来，但是只有在物料颗粒降落的过程中，才能 沿着窑长方向移动。

  （1）一般速度公式 回转窑内物料运动的情况相对来说比较复杂，影响因素很多，因此要 想用简单的公式来准确计算物料在窑内各带的运动速度是比较复 杂的和困难的。

  影响换热系数：因而影响传热速率、窑的产量和热耗； 影响窑内飞灰生成量：即影响料耗。 当流速过大时，传热系数增大，但气体与物料的接触 时间减少，总传热量有时反而会减少，表现为废气温度升 高、热耗增大、飞灰增多、料耗加大，不经济。 相反，当流速低时，传热效率降低，产量会显著下降， 也不合适。

  窑周展开窑周长tw1tw2平均温度蓄热放热图283窑内转一周衬料蓄热放热情况示意图在窑回转过程中物料由表面向内部导热和衬料表面向堆于其上的物料内部导热都是不稳定导热即其传导热量随时间而变3传热计算基于上述分析原则上可根据各自的传热方式来进行传热量的计算然后按图17传热框图所示的传热机制做综合串联并联计算

  （一）回转窑内物料的运动 1、物料在窑内的运动过程 生料从窑的冷端喂入，在向热端运动的过程中煅烧成熟料。 物料在窑内的运动情况直接影响到物料层温度的均匀性； 物料的运动动速度影响到物料在窑内的停留时间（即 物料的受热时间）和物料在窑内的填充系数（即物料的受 热面积）；因此也影响到物料和热气体之间的传热。

  火焰覆盖的区域，称为燃烧带。 火焰中部区域温度高，达1600～1800℃，此时熟料被加 热到1300～1450℃，其中有相当量（约25～30%）的组分熔 融成液相，粘附在窑内耐火材料的表面上形成一定厚度的粘 稠状物料，即俗称的主窑皮。 窑内这一区域称为烧成带。通常烧成带的长度用主窑皮的长 度来判定。 由此可见，烧成带是燃烧带中高温部分。 平整的窑皮、合适的厚度和长度，是窑内煅烧制度正常 稳定的标志。窑皮的形成还可保护窑内耐火衬料，延长回 转窑的运转周期。

  影响窑内火焰长度的因素：有很多。主要有：燃烧速度和窑 内气体的流速。 燃烧速度：

  1、回转窑内气体的流动过程 为了使回转窑内燃料燃烧完全，必须不断地从窑头送入 大量的助燃空气，而燃料燃烧后产生的烟气和生料分解出来 的气体，在向窑的冷端流动的过程中，将热量传给与之相对 运动的物为以后，从窑尾排出。 窑内气体在沿长度方向流动的过程中，气体的温度、流量 和组成都在变化，因此流速和阻力是不同的。通常有窑尾负压 表示窑的流体阻力，在窑操作正常时，窑尾负压应在不大的范 围内波动，如窑内有结圈，则窑尾负压会非常明显升高。在生产在 当排风机抽风能力相同时，根据窑尾负压能判断窑的工作情 况。

  窑内物料运动速度与其物理性质、窑径和窑内热交换装 置等有关。  物料的粒度愈小，运动速度愈小，如粉料的运动速度高 于料球运动速度。  干燥带的运动速度与链条的悬挂方式、悬挂密度有关。  预热带的物料运动速度与窑内热交换装置有关。  分解带，由于碳酸盐分解放出的二氧化碳气体使物料呈 流态化，因此物料运动速度最快，在分解带，碳酸盐分 解需要吸收大量的热，但是物料流速又快，所以窑的分 解带比较长。

  煅烧过程中，窑内各带发生的物理化学变化对物料颗粒的 形状、粒度、松散度及密度均有影响，因此各带物料的运动速 度是不同的。

  为了了解窑内各带物料的运动速度，可将放射性同位素掺 入生料中进行测定，如某厂曾在150米的湿法长窑上，通过实 际测定和计算而得的物料运动的平均速度 vm 为：

  （1）火焰长度 火焰长度及火焰长度对烧成的影响： 火焰的长度一般是指从喷煤管口到火焰终止断面的距离， 燃烧条件的变化则火焰长度会有很大的变化。 火焰长度对烧成工艺影响很大，当发热量一定时，如火 焰过长，烧成带的温度就会降低，物料过早出现液相，易引 起结圈，此外还会造成不完全燃烧，废气温度会提高，煤耗 加大等。 相反，火焰过短，高温部分过于集中，容易烧垮窑皮及 衬料，不利于窑的长期安全运转。 因此，火火焰长度应根据窑的实际操作条件，加以调整与控 制。