【正文】 燃燒溫度時(shí)，可改寫為：（312）式中Q為一定值，可以準(zhǔn)確計(jì)算出來，煙氣量也是已知數(shù)，但煙氣的熱容量是隨溫度變化而變化的，可采用試算內(nèi)插法計(jì)算求解。一般計(jì)算實(shí)際燃燒是很困難的，因?yàn)橛绊憣?shí)際燃燒溫度的因素很多，這些因素很難用計(jì)算方法準(zhǔn)確地求得，因此，在某種特定的窯爐上，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出理論燃燒溫度和實(shí)際燃燒溫度的關(guān)系，得出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式：（311）式中：為高溫系數(shù)或燃燒熱效率；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，—；已知：煤的應(yīng)用基組成 表3—4 煤的應(yīng)用基組成（%）含量(%)煤的溫度：32℃； 熱容量：Cfu=℃； —煙氣的平均熱容量，kJ/Nm3在熱量方面，根據(jù)能量守恒定律，進(jìn)入熱量必等于支出熱量，這就是熱平衡。/（kg燃料）（4） O2來源于過?？諝猓?Nor m179。/（kg燃料） 煙氣是指燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的全部氣態(tài)產(chǎn)物，不考慮灰分在內(nèi)，燃料燃燒后所得到的氣態(tài)產(chǎn)物，由兩部分組成，一部分是由燃料燃燒生產(chǎn)的，另一部分是由空氣帶入的。列下表：（33）(1/2)(Hy/2)=Hy/4表3—1 煤的可燃成分的燃燒反應(yīng)元素名稱反應(yīng)式所需氧量kmol燃燒產(chǎn)物CO2H2OSO2N2CC+O2→CO2Cy/12Cy/12HH2+1/2O2→H2O(1/2)(Hy/2)=Hy/4Hy/2SS+O2→SO2Sy/32Sy/32O參與反應(yīng)—Oy/32NNy→N2Ny/28WWy→H2OWy/18 理論空氣量和實(shí)際空氣需用量已知：所用的煤應(yīng)用基成分如下：表3—2 所用的煤應(yīng)用基成分%過?？諝庀禂?shù)：α=以表格形式取100kg煤為基準(zhǔn)計(jì)算如下： 表3—3燃料反應(yīng)式所需質(zhì)量（kmol）燃燒產(chǎn)物成分百分含量（%）質(zhì)量（kg）摩爾數(shù)（kmol）CO2H2OSO2N2C+O2→CO2H2+1/2O2→H2OS+O2→SO2Ny→N2參與反應(yīng)Wy→H2O合計(jì)（34）根據(jù)氧在空氣中的含量和空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾體積，可得1kg燃料燃燒時(shí)所需的理論空氣量，以表示：實(shí)際空氣需用量： （35）式中：—理論空氣需用量，Nor m179。在計(jì)算時(shí)，用kmol表示較用kg表示要簡(jiǎn)便得多，因此，在燃燒計(jì)算中常采用摩爾數(shù)表示法。 燃燒溫度的計(jì)算燃料燃燒的主要目的是要獲取一定的溫度，達(dá)到煅燒制品的目的。但供給的空氣量應(yīng)該適當(dāng)，過少，由于空氣的不足會(huì)引起燃燒的不完全；過多，則會(huì)降低燃燒溫度，可見供應(yīng)適量的空氣是燃燒中的重要問題，為做到這一點(diǎn)，我們必須較確切地計(jì)算燃料在燃燒時(shí)所需要的空氣量，并以此作為進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)選型計(jì)算等的依據(jù)。安謝爾姆公式計(jì)算：（28）式中：——空氣需求量，m3/min； q——熟料單位熱耗，kJ/（kg熟料）； G——立窯的日產(chǎn)量，G=50t/d； t——入窯風(fēng)溫度，t=28℃； k——修正系數(shù)，機(jī)械立窯：k=，取k=；則： 風(fēng)壓風(fēng)壓是風(fēng)本身所具有的能量，用風(fēng)壓來克服室內(nèi)阻力，窯內(nèi)阻力，需要克服阻力的風(fēng)壓應(yīng)大，這樣才能到達(dá)燃燒帶，使燃料充分燃燒。 生產(chǎn)能力（27） 風(fēng)量鼓入窯內(nèi)的風(fēng)量，表明供給燃料燃燒的氧量。因此，還不能由理論公式來計(jì)算并確定機(jī)械立窯卸料篦子的轉(zhuǎn)速。通常采用暗火操作，=；明火操作=。對(duì)于D=，相應(yīng)取C= 喇叭口尺寸計(jì)算立窯窯口擴(kuò)大內(nèi)徑主要取決于料球的線收縮率，鼓風(fēng)能力及操作情況，喇叭口高度則取決于煅燒帶的位置，其間關(guān)系可按下式計(jì)算：（24）擴(kuò)大口角度對(duì)窯內(nèi)的煅燒情況有很大影響。立窯的內(nèi)徑可按下式計(jì)算： （21）式中：D——立窯煅燒內(nèi)徑，m； G——要求熟料小時(shí)產(chǎn)量，kg/h； GF——立窯煅燒帶單位截面積產(chǎn)量，機(jī)械立窯取GF=1700kg/m2第2章 立窯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)械立窯的規(guī)格以窯的有效直徑（內(nèi)徑D）和有效高度（C）來表示，10m塔式機(jī)械立窯表示有效內(nèi)徑為3m，有效高度為10m。如卸料粒度過大，否則應(yīng)加一水平料封。料封式卸料由我國(guó)水泥工藝設(shè)計(jì)院所發(fā)明。這種篦子通風(fēng)、卸料較均勻（特別是立窯中塔式篦子使中部料層較薄而暖和通風(fēng)不均的影響），出料粒度較小，雖篦子及傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與加工較為復(fù)雜，仍是目前使用比較廣泛的一種形式。單撒料溜子的傾角可通過手動(dòng)或電動(dòng)操縱改變?nèi)隽宵c(diǎn)，也可以將不同含煤量的料球交替撒入窯的邊部和中部，以滿足差熱煅燒的需要。 立窯的結(jié)構(gòu)機(jī)械立窯是指機(jī)械加料和機(jī)械卸料的立窯。廢氣經(jīng)窯罩、煙囪排出。立窯是一種填滿料球的豎式固定床煅燒設(shè)備內(nèi)襯耐火材料。同時(shí)，窯中心部分燃料燃燒過程易于產(chǎn)生還原氣氛，因而當(dāng)窯中心、供氧不足時(shí)，一氧化碳濃度高至一定程度，物料中氧化鐵會(huì)還原成FeO，形成FeO?SiO2與2FeO?SiO2等的低熔液相，易使料球粘結(jié)成大塊，進(jìn)一步使窯中部通風(fēng)不良。立窯內(nèi)由于物料煅燒各階段的反應(yīng)與燃料燃燒幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。由于立窯窯壁邊壁效應(yīng)的影響，通常窯邊部通風(fēng)較中部為好，使中部燃料燃燒處于缺氧狀態(tài)。例如，提高風(fēng)壓，冷卻帶將加長(zhǎng)，其它兩帶縮短；采用暗火操作，預(yù)熱帶將加長(zhǎng)。立窯煅燒熟料的過程，大致可分為預(yù)燒帶、燒成帶和冷卻帶。其次，料球表面煤粒達(dá)到燃點(diǎn)，與氣流中氧氣反應(yīng)燃燒，隨著氧氣自料球表面向內(nèi)部擴(kuò)散，燃料不斷燃燒，料球溫度逐漸提高，煤粒的燃燒與生料碳酸鈣的分解同時(shí)進(jìn)行。從料球表面逐漸向內(nèi)部進(jìn)行的：首先，熱氣流向表面?zhèn)鳠幔贡砻嫦騼?nèi)部擴(kuò)散。第五，燒成各個(gè)料球反應(yīng)的各階段是相互交叉進(jìn)行的。同時(shí)，各帶所占的高度比例也是根據(jù)設(shè)備、操作方法不同而變。由于高溫帶生料中碳酸鈣的分解產(chǎn)物二氧化碳分壓隨溫度提高而增加，氧氣高溫帶料球內(nèi)部以“郝氏反應(yīng)”為主，反應(yīng)式如下： CaCO3→CaO+CO2 （11） CO2+C→2CO （12） CaCO3+C→CaO+2CO （13）在氧氣濃度較低，碳酸鈣分解產(chǎn)物CO2與燃燒產(chǎn)物CO2遇到料球中灼熱的煤（或碳）時(shí)，將發(fā)生“包氏反應(yīng)”，其反應(yīng)式為： CO2+C→2CO （吸熱反應(yīng)） （14）在氧氣濃度較高的料球表面的煤以及經(jīng)“郝氏反應(yīng)”與“包氏反應(yīng)”生成的CO，將發(fā)生下列反應(yīng)： C+O2→CO2 （放熱反應(yīng)） （15）2CO+O2→2CO2（放熱反應(yīng)） （16）立窯高溫帶下部氧氣濃度較高時(shí)，燃料已接近燃燒完畢，而立窯上部，揮發(fā)物的燃燒、CO以及碳的燃燒又發(fā)生在缺氧的條件下，因此，這是立窯內(nèi)燃料易于燃燒不完全，出窯廢氣中一氧化碳濃度較回轉(zhuǎn)窯高的主要原因；也是立窯煅燒適宜于用無煙煤而不宜于用煙煤的原因。 傳熱立窯內(nèi)堆滿料球，氣流與物料直接接觸，相當(dāng)于物料直接接觸，相當(dāng)于顆粒層傳熱，因而立窯內(nèi)以對(duì)流可傳導(dǎo)傳熱為主，不同于回轉(zhuǎn)窯。 通風(fēng)立窯內(nèi)充滿料球，料球之間的空隙產(chǎn)生的通風(fēng)阻力較料球與窯內(nèi)產(chǎn)生的阻力為大，特別是料球在煅燒過程中，熟料會(huì)因燒結(jié)產(chǎn)生收縮，從而使料球與窯內(nèi)壁間的空隙更大而不足造成