水泥回转窑的热力学分析

对水泥回转窑进行热力学分析，可得出回转窑内窑长方向物料温度的分布情况，研究高温状态下物料发生化学反应的反应速率。通过热力学分析，从而为水泥窑的结构优化、操作优化提供理论依据。

对质量守恒分析可知，在水泥窑不同的区域内物料由于化学反应的不同可能影响到物料填充率的变化。此外由于回转窑是一个旋转的圆柱体，物料的运动状态会影响到物料的温度分布和混合程度，进而引起化学反应速率的变化。

对能量守恒分析可知，窑内存在气体对物料和窑衬的辐射和对流传热，同时窑内的物料与气体和窑衬之间也有辐射和对流传热。窑衬可将热量辐射传导给物料，同时热量也有一部分透过耐火材料和窑皮传到外界空气中而失散掉。因此，窑皮厚度会对传热产生影响。

水泥工业的化学反应都是非均相过程，受温度、反应时间、反应颗粒大小等因素的影响。在实际生产中，大约只有20%的反应能作为等温条件下的反应。其次，物料在窑内处于堆积状态，气流和耐火材料对物料的传热面积非常小，碳酸钙分解窑吸收大量的热，因此回转窑内的碳酸钙分解速度主要取决于传热过程，而不是化学反应过程。

热力学分析在窑头用煤量过多的问题上也有所发现。在回转窑内固相反应、液相烧结等反应速率较慢，为提供反应速率，必须提高窑内的热力学强度，因此增大窑头用煤量就成为一种必然的选择。

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