回转窑系统的设计计算
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第三部分 回转窑
第三部分 600t/d回转窑我国最早是在一九七一年由马鞍山钢铁公司从美国引进了一条300t/d回转窑生产线，当时是采用混合煤气为燃料。
直在一九七八年由武汉钢铁公司从德国引进了一条带竖式预热器、竖式冷却器的500t/d 回转窑之后，才带动了我国回转窑的迅速发展，随后武钢又建了一条600t/d，鞍钢建了两条600t/d。
宝钢一期从日本引进一条带炉箅预热机、推动箅冷机的600t/d生产线，先后在二、三期又建设了三条，其中最后一条是从美国引进的带竖式预热器和竖式冷却器的回转窑，这是目前最先进的。
进入2000年之后，由于回转窑工艺的不断完善，设备的不断改进和国产化，工程投资大幅下降。
又由于其操作简单、产品质量优质稳定，回转窑工艺得到空前的发展。
在钢铁企业中建设最多，产能最大的活性石灰生产设施就是回转窑，目前最大的回转窑为1200t/d。
1、工艺与设备⑴、工厂组成①、生产系统1)石灰石原料仓库2)石灰石原料筛分系统3)竖式预热器4)φ4.2m×50m回转窑（600t/d）5)竖式冷却器6)煤气混合站7)回转窑烟气除尘净化及排烟系统8)控制站及操作室9)石灰成品筛分、贮存运输及计量系统②、公用及辅助生产系统1) 空气压缩站2) 中央变配电所、液压站③、行政生活设施1)综合楼包括办公室、化验室等生活设施⑵、工艺流程合格粒度的石灰石(20～50mm)由自卸汽车直接运至石灰石原料仓库贮存。
贮存量按7天考虑。
石灰石由2台5t抓斗桥式起重机加到石灰石受料槽，经过振动给料机、带式输送机送到筛分楼。
经过筛分，筛上料采用带式输送机经过皮带秤计量后送入竖式预热器顶部的受料仓中。
受料仓中的物料经加料管送入预热器内的环形通道，石灰石在环形通道内缓慢下移，并经1000～1100℃的窑尾烟气预热到900℃左右，废气进入窑尾废气处理系统，部分分解的石灰石经预热器上的液压推杆推动，通过加料室进入到600t/d烧混合煤气的回转窑内进行煅烧。
回转窑系统的设计计算
回转窑系统的设计计算回转窑系统是一种常用于水泥生产和其他高温煅烧过程的设备。
它通过将原料在回转窑内进行连续的煅烧和热处理，实现了高效的热交换和物料的分解、反应和固化。
在设计回转窑系统时，需要考虑一系列因素，包括窑体结构、传热与传质过程、物料流动与分布、能耗及对环境的影响等。
首先，回转窑的结构设计需要考虑到窑体的稳定性和耐久性。
窑体一般由钢筋混凝土或金属材料制成，需要具备足够的强度和刚度以承受窑体的自重和反应力。
此外，在设计过程中还需要考虑窑体的尺寸、形状和内部衬板的布置，以实现充分的物料流动和热交换，从而提高生产效率和产出质量。
其次，回转窑系统的传热与传质计算是设计中的重要环节。
传热与传质过程是回转窑内物料分解、反应和固化的基础，也是能耗控制和产品质量的关键因素。
传热与传质计算涉及到窑体内部的温度场、物料的热负荷、传热介质（如燃料和烟气）的流动特性等。
传热与传质计算可以通过数值模拟和实验方法进行，以确定合理的工艺参数和操作条件，最大限度地提高传热效率和物料品质。
物料流动与分布是回转窑系统设计中的另一个重要问题。
物料在窑体内的流动和分布状况直接影响煅烧和反应的效果。
在设计中，需要考虑物料与介质（如燃料和烟气）之间的动力学和传递过程，包括物料的流态化、排气和混合等。
此外，还需要考虑窑体内不同区域的温度和气氛控制，以满足不同工艺要求和产品质量标准。
能耗与环境影响是回转窑系统设计中不可忽视的因素。
由于回转窑系统通常是高温工艺，在设计中需要考虑能耗的节约和废气处理等问题。
能耗的计算可以基于热力学和能量平衡原理进行，以确定合理的燃料选择、燃烧方式和能耗控制措施。
同时，需要关注对环境的影响，例如废气的处理和净化，以确保工艺的安全和可持续性。
综上所述，回转窑系统的设计计算涉及多个方面，包括窑体结构、传热与传质过程、物料流动与分布、能耗及对环境的影响等。
设计中需要多学科的知识，如热力学、传热传质、流体力学、机械工程等。
回转窑系统的设计计算
根据设计任务，按窑单机要求产量G，查图298或表2-29中计算公式（2-82）,（2-86）,（2-90） 计算估计新窑的直径Di
参照图（2-100），（2-101），（2-102）选取合理
的单位产量指标mF，mv， mA，或根据国内外 同类型窑的生产数据计算mF，mv， mA 据公式（2-109），（2-110），（2-111）计算Di，
25
2.6.3 回转窑产量的标定
据经验公式计算 可根据同类型窑的理论与经验公式计算，标定时
多个公式计算，以平均值为标定产量 据同类型同规格窑产量标定 根据国内外已投产的同类型同规格窑的实际产量
标定，综合多家生产数据取平均值； 同时结合国内生产条件、生产实际情况综合考虑
26
说明
回转窑筒体尺寸的确定
MF kg/m2 ·h
Di/m
2-102 回转窑mF与Di关系
14
由统计分析结果、单位产量指标定义与窑尺寸的关系，可推导结果如下表
15
窑的长径比L/Di的关系
悬浮预热窑： L/D i
=
21.09D
-0.002203 i
(2 -106)
立筒预热窑： L/D i
= 17.72D
,kJ
/
m2
h
C. 燃烧带断面热负荷
qA
Qyr
4
Di2
,kJ / m2
h
与窑长无关，最简单， 可比较不同型式窑，国 际应用多
37
II. 热平衡计算基准、范围及原始数据
1．热平衡计算基准 物料基准：以1kg熟料为基准； 温度基准：以0℃为基准； 2．热平衡范围
据回转窑系统设计或热工测定的目的要求确定
参照图（2-100），（2-101），（2-102）选取合理
的单位产量指标mF，mv， mA，或根据国内外 同类型窑的生产数据计算mF，mv， mA 据公式（2-109），（2-110），（2-111）计算Di，
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2.6.3 回转窑产量的标定
据经验公式计算 可根据同类型窑的理论与经验公式计算，标定时
多个公式计算，以平均值为标定产量 据同类型同规格窑产量标定 根据国内外已投产的同类型同规格窑的实际产量
标定，综合多家生产数据取平均值； 同时结合国内生产条件、生产实际情况综合考虑
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说明
回转窑筒体尺寸的确定
MF kg/m2 ·h
Di/m
2-102 回转窑mF与Di关系
14
由统计分析结果、单位产量指标定义与窑尺寸的关系，可推导结果如下表
15
窑的长径比L/Di的关系
悬浮预热窑： L/D i
=
21.09D
-0.002203 i
(2 -106)
立筒预热窑： L/D i
= 17.72D
,kJ
/
m2
h
C. 燃烧带断面热负荷
qA
Qyr
4
Di2
,kJ / m2
h
与窑长无关，最简单， 可比较不同型式窑，国 际应用多
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II. 热平衡计算基准、范围及原始数据
1．热平衡计算基准 物料基准：以1kg熟料为基准； 温度基准：以0℃为基准； 2．热平衡范围
据回转窑系统设计或热工测定的目的要求确定
链篦机-回转窑系统热平衡分析及其模型化
27.杨世铭.陶文铨传热学 1998
28.陶文铨数值传热学 1998
29.Schneider P J Temperature response charts 1963
30.Carslaw H S Conduction of in solids 1986
31.Sparrow E M.Lin S H Heat transfer characteristics of polygonal and plate fins 1964(05)
本文链接:/Thesis_Y853236.aspx
23.马敬喜链篦机-回转窑直接还原热工系统的探讨 1998(04)
24.董忠其.程素森.赵志国.孙汉勇邢钢竖炉能量分析与循环利用[期刊论文]-烧结球团 2005(3)
25.何璞睿氢氧化铝焙烧回转窑热量平衡与节能[期刊论文]-贵州工业大学学报(自然科学版) 2000(3)
26.杨力远预分解窑锻烧过程就算机模拟[学位论文]博士 2004
3、环冷机系统实质为回转窑的余热回收系统。在完成球团冷却工艺的同时。应最大限度地回收余热。在环冷机的四个段中,球团带入的物理熟和冷却气体获得的物理热之间的定量关系可由条型图给出。见图3.14。从图中可以看出环冷机各段的热交换效果,即环冷一段为41.28%,环冷二段为52r22%,环冷三段为53.44%,环冷四段35.67%。可见在环冷二段与环冷三段热量回收效果较好,而环冷一段效果不理想。在环冷一段中具备最好的冷却热交换条件,应该获得最大的热交换效果,因此,强化环冷一段的热交换是提高环冷机冷却效率的关键。可以在操作中增加该段的风量和风速,提高该段的冷却风带出的热量。此外,在环冷机四个冷却段中,只有环冷四段的冷却风是排空的。该风的热值为17.495GJm,占环冷机总热支出的5.66%。这是一可回收的热量。鼓风干燥段温度一直偏低,建议用环冷四段热风代替兑入冷风,使之得到充分利用并有效提高鼓风干燥段的预热温度。
28.陶文铨数值传热学 1998
29.Schneider P J Temperature response charts 1963
30.Carslaw H S Conduction of in solids 1986
31.Sparrow E M.Lin S H Heat transfer characteristics of polygonal and plate fins 1964(05)
本文链接:/Thesis_Y853236.aspx
23.马敬喜链篦机-回转窑直接还原热工系统的探讨 1998(04)
24.董忠其.程素森.赵志国.孙汉勇邢钢竖炉能量分析与循环利用[期刊论文]-烧结球团 2005(3)
25.何璞睿氢氧化铝焙烧回转窑热量平衡与节能[期刊论文]-贵州工业大学学报(自然科学版) 2000(3)
26.杨力远预分解窑锻烧过程就算机模拟[学位论文]博士 2004
3、环冷机系统实质为回转窑的余热回收系统。在完成球团冷却工艺的同时。应最大限度地回收余热。在环冷机的四个段中,球团带入的物理熟和冷却气体获得的物理热之间的定量关系可由条型图给出。见图3.14。从图中可以看出环冷机各段的热交换效果,即环冷一段为41.28%,环冷二段为52r22%,环冷三段为53.44%,环冷四段35.67%。可见在环冷二段与环冷三段热量回收效果较好,而环冷一段效果不理想。在环冷一段中具备最好的冷却热交换条件,应该获得最大的热交换效果,因此,强化环冷一段的热交换是提高环冷机冷却效率的关键。可以在操作中增加该段的风量和风速,提高该段的冷却风带出的热量。此外,在环冷机四个冷却段中,只有环冷四段的冷却风是排空的。该风的热值为17.495GJm,占环冷机总热支出的5.66%。这是一可回收的热量。鼓风干燥段温度一直偏低,建议用环冷四段热风代替兑入冷风,使之得到充分利用并有效提高鼓风干燥段的预热温度。
(整理)回转窑技术参数.
各种回转窑用途及技术参数2011-2-22 00:08回转窑回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。
回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。
回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。
水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。
冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。
石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。
回转窑基本信息在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。
回砖窑设备回转窑的应用起源于水泥生产，1824年英国水泥工J阿斯普发明了间歇操作的土立窑;1883年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑;1885英国人兰萨姆(ERansome)发明了回转窑，在英、美取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。
回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。
它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。
“只要大窑转，就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。
在回转窑的应用领域，水泥工业中的数量最多。
水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。
因此，回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。
建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。
有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。
5000t新型干法水泥生产线回转窑工艺设计说明书
X X 理工学院课程设计说明书课程名称：新型干法水泥生产技术与设备设计题目： 5000t/d新型干法水泥生产线回转窑工艺设计专业：无机非金属材料工程班级：学号：姓名：成绩：指导教师（签名）：设计时间： 2011.12.19——2012.01.06原始资料一、物料化学成分（%）二、煤的工业分析及元素分析（%）三、热工参数1、温度。
入预热器生料温度：50℃；入窑回灰温度：50℃；入窑一次风温度：25℃；入窑二次风温度：1100℃；环境温度：25℃；入窑、分解炉燃料温度：60℃；入分解炉三次风温度：900℃；出窑熟料温度：1360℃；废气出预热器温度：330℃；出预热器飞灰温度：300℃。
窑尾气体温度：1100℃。
2、入窑风量比（%）。
一次风(K1):二次风(K2):窑头漏风(K3)=10:85:5。
3、燃料比（%）。
回转窑(Ky):分解炉(Kf) =40:60。
4、出预热器飞灰量。
0.1kg/kg熟料。
5、出预热器飞灰烧失量。
35.20%。
6、各处空气过剩系数。
窑尾，αy=1.05分解炉出口αL=1.15预热器出口αf=1.40。
7、入窑生料采用提升机输送。
8、漏风。
预热器漏风量占理论空气的比例K4=0.16；提升机带入空气量忽略；分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量），占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.05。
9、袋收尘器和增湿塔综合收尘效率为99.9%。
10、熟料形成热。
根据简易公式（6-20）计算。
11、系统表面散热损失。
460kJ/kg熟料。
12、生料水分。
0.2%。
13、窑的设计产量。
5000t/d。
目录前言 (4)一、物料平衡、热平衡计算 (5)1.1物料平衡计算 (5)1.1.1 收入项目 (5)1.1.2 支出项目 (7)1.2 热量平衡计算 (8)1.2.1 收入项目 (8)1.2.2 支出项目 (9)二、窑的计算 (11)2.1.窑的规格 (11)2.1.1 直径 (11)2.1.2 长度 (12)2.2 回转窑斜度、转速及功率的计算 (12)2.2.1 斜度和转速 (12)2.2.2 功率 (12)2.3 风速核算 (12)2.3.1 烧成带标准风速 (12)2.3.2 窑尾工况风速 (13)三、主要热工技术参数计算 (13)3. 1、熟料单位烧成热耗 (13)3.2、熟料烧成热效率 (13)3.3、窑的发热能力 (13)3.4、燃烧带衬砖断面热负荷 (13)四.结语 (14)五.参考文献 (14)前言当前世界水泥工业的发展是以节能、降耗、环保为中心，走可持续发展的道路。
回转窑和余热锅炉系统的冶炼及热力学计算
回转窑和余热锅炉系统的冶炼及热力学计算朝鲜锌工业集团现有冶炼废渣50万吨左右。
物料组成为:Zn9%, 铅4.9%, 银150g/t.，并且在每天生产中还要排出废渣。
通过焙烧收集技术，可以把锌铅通过焙烧的提取，根据现有原料计算可以提出含量50%左右次氧化锌和氧化铅。
1．介绍-工艺系统朝鲜端川锌厂历年来锌系统产出的锌废渣一直堆存而未处理，为回收其中锌金属及其它有价金属，决定建设2台Ф3×45m锌废渣回转窑，捕集的氧化锌进行浸出、净液、电解最终获得电锌，由于氧化锌的湿法处理系统需要蒸汽，为此厂方决定在回转窑后增设余热锅炉，回收回转窑烟气中的余热，产出低压蒸汽供电锌生产使用。
-生产能力回转窑单台日处理原料200吨，配套收集系统、脱硫系统，每天单台可收集50%的次氧化锌30-35吨，两套设备可以完成日处理400吨原料的计划，每天可收集50%的次氧化锌60-70吨。
-工艺介绍将含锌渣混入无烟粉煤或焦粉,用加料装置进入回转窑内，由于窑内体具有倾斜度和一定的转速，炉料在室内不断运动，配入的还原煤中的碳，在高温作用下，使原料中的Zn还原形成金属锌，在大于1000℃下，锌剧烈挥发成锌蒸汽，并与窑头进入的空气，迅速被氧化成ZnO,氧化锌随烟气一道进入沉降室及余热锅炉。
余热锅炉采用直通式结构，全自然循环，窑尾550℃烟气进入前段膜式水冷壁组成的沉降室，用于冷却和沉降粗烟尘，这部分含氧化锌较低的粉尘可返回配料，后段是带有对流管束的蒸发区，这部分含氧化锌较高的粉尘可直接送入表面冷却器进收集系统，本锅炉设计换热面积约600㎡，出余热锅炉烟气温度为300℃左右，送入表面冷却器，锅炉为支撑式结构。
锅炉清灰采用振打和爆破清灰相结合，对膜式水冷壁，设置一部分高效弹性振打机，对流管束采用脉冲爆破清灰，设置打焦孔。
锅炉保温采用硅酸铝纤维隔热层，加彩钢板作防护层。
烟气通过表面冷水烟道，被冷却至160℃以下，通过引风机进入布袋收尘室，被布袋捕集的氧化锌粒子落入集尘斗，定期排除包装出售或自用。
[工学]第六节 回转窑系统的设计计算
2、产量标定的要求
产量的标定应在确保优质、低消耗，长期安全运转 的情况下，窑所能达到的合理产量，如果对窑的产量标 定过低或过高，均会使整个系统不配套、生产操作出现 不平衡。
标定过低，在设计计算其他附机设备时，可能出现 选型小，在投产后会出现限制窑生产能力的发挥。
标定过高，附机选型可能出现偏大，而窑实际产量 达不到，造成设备能力的浪费。同时给窑生产达标带来 困难。
3、标定的方法
（1）根据公式计算： 可以根据同类型窑的理论与经验公式计算，如前所述计
算窑产量的公式很多，标定时，应进行多个公式的计算，一 般以各公式计算的平均值确定为标定产量。
（2）根据同类型同规格窑产量标定 可根据国内外已投产的同类型同规格窑的实际产量进行
标定，最好是综合多家厂生产数据，一般也采用平均值。
mbr
QrR mrQDy W 29270 29270
（kg/kg熟料）
3、影响单位熟料热耗的因素
熟料烧成过程所消耗的实际热量与煅烧全过程有关，除 涉及到原、燃料性质和回转窑（包括分解炉）外，还与废气 回收（如预热器、锅炉、烘干）和熟料显热回收（如冷却机） 等有关。因此往往需从总的煅烧系统加以考察。
式中：
m r ——单位熟料烧成实用总燃料量，kJ/kg熟料；
M r ——窑系统小时总耗实物燃料量，kJ/h熟料； G——熟料小时产量，t/h；
Q
y DW
——燃料应用基低位热值，kJ/kg熟料。
标准煤耗：
通常为了便于比较，取热值为29270 kJ/kg的煤为标准煤，
则单位熟料燃料量 m r 可换算成标准煤耗 m br ：
L24mA/mv L/D i 25 m A 0/m F
（m） （m）
三、回转窑产量的标定
回转窑系统的设计计算
从以上公式可以看出，熟料产量对热耗影响最大，其次是 硅酸率，随供给二次燃烧的燃料比例增加，单位热耗也增加。
以上公式揭示了某一ＳＰ窑熟料热耗和影响因素之间的关 系，但公式不适合其他ＳＰ窑，其他ＳＰ窑的单位热耗也可依 据熟料产量，生料成分及供给二次燃料的比例计算，但计算公 式必须根据各厂具体生产数据重新回归得到。
2、日本池田提出的计算SP窑生产能力的公式：
G 1.425Di2.88
式中： G——熟料小时产量，t/h；
Di ——回转窑烧成带衬砖内径，m；
为了反映窑长度的影响，该式还附带要求窑长L与内径 的关系应符合下式： L=23 Di -20
Di
3、北京建材院提出的计算NSP窑的生产能力公式：
G KD
式中：
2.52
L
0.762
G——熟料小时产量，t/h； K——系数，K=0.114～0.119。
4、南京化工学院推荐公式 1986年，南京化工学院汇总了世界上54个国家，从1951 年到1984年投产的617台各悬浮预热器和分解窑的生产数据或 设计资料，利用微机进行产量回归分析，得到了旋风预热器 窑、立筒预热器窑和预分解窑三组产量计算公式。
m gsL 100 mr A y a 100 Ls
m gsL ——干生料理论消耗量，kg/kg熟料；
Ay
Ls
——燃料应用基灰分含量，%； a——燃料灰分掺入熟料中的量，%； ——生料的烧失量，%。
②入窑回灰量和飞损量：
m yh mh
mFh m fh m yh
式中：
m yh
——入窑回灰量，kg/kg熟料； ——出预热器飞灰量，kg/kg熟料； ——出收尘器飞灰损失量，kg/kg熟料； ——收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。
第六节__回转窑系统的设计计算
第六节__回转窑系统的设计计算回转窑是一种用于高温物料处理的设备，广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业。
回转窑系统的设计计算是确保设备正常运行和达到预期效果的关键步骤。
本文将从系统设计和计算两个方面介绍回转窑系统的设计计算。
一、系统设计回转窑系统的设计需要考虑以下几个方面：1.物料性质：首先需要了解待处理物料的性质，如物料的粒度、热值、湿度、化学成分等。
这些参数将决定回转窑的尺寸、转速以及燃烧系统的选型。
2.窑壳尺寸：回转窑的尺寸要能容纳物料并保证物料在窑内的逗留时间足够，以达到预期的处理效果。
窑壳的直径和长度可以根据物料的产量和处理要求确定。
3.冷却系统：回转窑在高温下工作，物料需要经过冷却才能安全卸出。
冷却系统的设计需要考虑冷却效果以及能耗，常见的冷却方式有风冷和水冷。
4.热交换系统：回转窑系统中的热能可以通过热交换器回收利用，以降低能耗。
热交换系统的设计需要考虑回收热量的效果和传热效率。
5.燃烧系统：回转窑常采用燃气或燃油进行燃烧，燃烧系统的设计需要根据物料的热值和产量确定燃料的选择和供应方式。
二、设计计算回转窑系统的设计计算包括对以下几个方面的计算：1.回转速度：回转窑的回转速度直接影响物料在窑内的停留时间，通常根据物料的热解和干燥过程来确定。
停留时间的计算可以根据物料的粒度、窑壳尺寸和回转速度来确定。
2.燃料消耗量：根据物料的热值和产量可以计算出回转窑系统的燃料消耗量。
燃料的选择和供应方式也会影响到燃料消耗量的计算。
3.窑壳内壁的受热面积：回转窑的热交换和物料干燥主要是通过内壁进行的，因此窑壳内壁的受热面积的计算是重要的。
受热面积的计算可以根据窑壳的几何形状和尺寸来确定。
4.热交换效率：如果在回转窑系统中加入热交换器回收热量，需要计算热交换器的热交换效率。
热交换器的设计可以根据物料的热量和流量来确定。
5.冷却效果：回转窑系统的冷却效果主要影响物料的卸出和温度的控制。
冷却效果的计算可以通过物料的温度曲线来确定，根据不同的冷却方式和冷却介质进行计算。
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若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：
生料：生料用量、化学组成、水分、入窑温度； 燃料：燃料成分、工业分析和入窑温度； 风：一、二次风的比例和温度、空气过剩系数、漏风系数、 废气量与温度； 料损：飞灰量、飞灰温度和烧失量；收尘效率； 热损失：窑体散热、熟料带走热； 熟料形成热：可根据熟料形成过程中的各项化学热效应求得， 也可用经验公式计算或直接选定。
m gsL 100 mr A y a 100 Ls
mgsL
Ay
Ls
——干生料理论消耗量，kg/kg熟料； ——燃料应用基灰分含量，%； a——燃料灰分掺入熟料中的量，%； ——生料的烧失量，%。
②入窑回灰量和飞损量：
m yh mh
mFh m fh m yh
式中：
m yh
——入窑回灰量，kg/kg熟料； ——出预热器飞灰量，kg/kg熟料； ——出收尘器飞灰损失量，kg/kg熟料； ——收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。
式中：
2.52 0.762
L
G——熟料小时产量，t/h； K——系数，K=0.114～0.119。
4、南京化工学院推荐公式 1986年，南京化工学院汇总了世界上54个国家，从1951 年到1984年投产的617台各悬浮预热器和分解窑的生产数据或 设计资料，利用微机进行产量回归分析，得到了旋风预热器 窑、立筒预热器窑和预分解窑三组产量计算公式。参见P109 表2-29。 5、我国水泥工业设计院，根据国内窑的生产资料统计，推 荐的湿法窑生产能力计算公式：
y y QrR mr QDW M r QDW / 1000G （kJ/kg熟料）
式中：
mr
——单位熟料烧成实用总燃料量，kJ/kg熟料； M r ——窑系统小时总耗实物燃料量，kJ/h熟料； G——熟料小时产量，t/h；
y QDW ——燃料应用基低位热值，kJ/kg熟料。
标准煤耗：
通常为了便于比较，取热值为29270 kJ/kg的煤为标准煤，
（3）原始数据
根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据， 这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主 要取决于所选用的数据是否合理。
对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生 产资料，结合工厂具体情况、合理地确定各种参数；对于 生产空来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。
QrR 4589.7 0.71M 1.6K 2.6 AM 150.9SM 1.5LST
式中：
Q rR
——熟料热耗，kJ/kg熟料； Ｍ——熟为日产量，t/日； Ｋ——二次燃烧燃料（指在窑尾上升烟道加入的燃料） 比例，％；
ＡＭ——生料的铝氧率； ＳＭ——生料硅酸率； ＬＳＴ——生料石灰标准。
2、日本池田提出的计算SP窑生产能力的公式：
G 1.425Di2.88
式中： G——熟料小时产量，t/h；
Di ——回转窑烧成带衬砖内径，m；
为了反映窑长度的影响，该式还附带要求窑长L与内径 的关系应符合下式： L=23 Di -20
Di
3、北京建材院提出的计算NSP窑的生产能力公式：
G KD
3、标定的方法
（1）根据公式计算： 可以根据同类型窑的理论与经验公式计算，如前所述计 算窑产量的公式很多，标定时，应进行多个公式的计算，一 般以各公式计算的平均值确定为标定产量。
（2）根据同类型同规格窑产量标定
可根据国内外已投产的同类型同规格窑的实际产量进行 标定，最好是综合多家厂生产数据，一般也采用平均值。 同时应结合国内生产条件和生产厂实际情况进行综合考 虑。
第六节 回转窑系统的设计计算
回转窑系统的设计计算的主要内容，是根据 原料和燃料情况，生产的水泥品种和质量，工厂 的自然条件和生产规模等来确定窑的类型和尺寸， 或对已建成的窑进行产量标定，以及计算单位产 品的燃料消耗量，回转窑系统的重要配套设备， 如冷却机、预热器、分解炉、煤磨、收尘器、喂 料装置及通风设备等也要在窑的产量和燃料消耗 量确定后进行设计计算。
则单位熟料燃料量 mr 可换算成标准煤耗
mbr
：
y mr QDW QrR mbr 29270 29270
（kg/kg熟料）
3、影响单位熟料热耗的因素
熟料烧成过程所消耗的实际热量与煅烧全过程有关，除 涉及到原、燃料性质和回转窑（包括分解炉）外，还与废气 回收（如预热器、锅炉、烘干）和熟料显热回收（如冷却机） 等有关。因此往往需从总的煅烧系统加以考察。 原料组分：关系到完成烧成反应所需的条件和理论热耗及 易烧性。 燃料的质量：影响到窑内温度及其分布； 窑型与窑规格：不同类型窑，热耗指标差异很大，同一种 窑型，由于规格尺寸、熟料品种、保温情况操作参数控制 不同，热耗也有不同。
Di2 L
2、单位表面积产量：
mF
3、单位截面积产量：
1000G Di L
G
（kg/ m2h）
mA
4
Di2
（t/ m2h）
4、单位熟料产量指标与窑径的关系： 根据国内外大量已投产的统计资资，计算各窑的单位 产量指标，再建立与窑内径之间的关系，可以作成以上三 项指标与窑直径的关系。 然后根据图可推导得到各项指标与窑尺寸的相关关系。 参见P111表2-30，9个公式。
对生产窑分析系统热工技术性能，为优质、高产、低耗 及节能技改提供科学的依据。
2、单位熟料热耗
窑的单位熟料热耗是指窑系统生产单位熟料产量的实际烧 成热耗。 由于熟料在煅烧过程中，损失了大量的热量，如废气带走 的热焓，窑体向外界散失的热量等，因此，窑的实际热耗比理 论热耗高得多。 单位熟料热耗的实际热耗，由下式计算：
熟料品种与质量：熟料品种涉及到熟料的矿物组成， 矿物组成不同其理论热耗不同；要求的熟料的品质不 同，其热耗也有差别。 窑的单位产量：窑的单位产量直接影响到单位热耗， 在耗煤量相同时，单位产量高，单位热耗降低。 窑内热工制度：一、二次风量与风温，窑尾排风情况 等都直接影响到单位热耗。
总之，影响回转窑单位热耗的因素很多，匈牙利学者对日产2000t熟 料的带二次燃烧的悬浮预热器窑进行研究，得到如下数学关系式：
一、回转窑筒体尺寸与产量的关系
影响回转窑产量的因素很多，如窑的类型和尺寸、 冷却机、预热器和分解炉等设备的配套情况，原燃料 成分和质量、熟料的品种、操作水平，运转率等。但 是，就窑本身来说，决定其产量的直接因素是窑的规 格尺寸，即其直径和长度，而其他因素相对来说是客 观可变的，只能随条件不同而使窑的生产能力在一定 范围内波动。窑产量与其尺寸的函数关系，目前还不 能通过理论推导来求得，可行的方法是通过对大量的 实际生产数据进行统计分析，建立一些实用的相关关 系。即经验公式。 本课程介绍常用的几个计算式：
3、计算公式与实际产量综合标定
在进行产量标定时，还可采用公式计算与实际生产 产量相结合的办法进行标定，一般也取平均值。
四、回转窑系统热耗与热平衡计算
（一）窑的热耗、发热能力和热负荷 （1）回转窑烧成系统热耗分析 1、热平衡计算的目的
进行热平衡计算的主要目的： 是对新建窑确定燃料消耗量，计算单位熟料热耗；
湿法长窑，虽排气温度不高（200～240℃），但因料浆中 大量水分在窑内蒸发，耗热本身相当高，同时排量高。 新型SP和NSP窑，由于废气经几级预热后，将大量热传给生料， 使排气最终温度达到320～380℃，个别系统甚至降到240℃，因而 能大大降低烧成热耗。 但应指出的是，单位熟料排气量，除与燃料特性，热耗水平 及燃烧控制条件（过剩空气系数）有关外，还与漏风情有很大关 系，因此往往是评价设备及操作水平的一个指标。 在生产中应控制好排气量和排气温度，更主要的是加强废气 热的回收。
L / Di 250m A / mF
（m）
（m）
三、回转窑产量的标定 回转窑的产量是确定工厂生产规模、原料、燃料消耗定 额，和全厂设备选型设计的依据，是水泥厂工艺设计的重要 指标。 1、产量标定的意义 正如前面所论述的，除了窑的类型和尺寸外，影响回转 窑产量的因素很多，特别是近年来，随着生料预均化系统的 完善，悬浮预热器窑与窑外分解窑技术的发展，计算机控制 过程的广泛应用，和科学管理的加强，使窑的单位产量指标 有所提高，因此对设计中已确定的回转窑，必须进行产量的 标定。
从以上公式可以看出，熟料产量对热耗影响最大，其次是 硅酸率，随供给二次燃烧的燃料比例增加，单位热耗也增加。
以上公式揭示了某一ＳＰ窑熟料热耗和影响因素之间的关 系，但公式不适合其他ＳＰ窑，其他ＳＰ窑的单位热耗也可依 据熟料产量，生料成分及供给二次燃料的比例计算，但计算公 式必须根据各厂具体生产数据重新回归得到。
（三）物料平衡
窑型：以悬浮预热器窑为例。
基准：1kg熟料；温度0℃； 平衡范围：窑+预热器系统。
根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图如下。 （参见教材，物料平衡图）
物料平衡计算：
（1）收入项目 1、燃料消耗量 mr （kg/kg熟料） 设计新窑或技术改造时，mr 是未知量，通过热平衡方程 求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 2、入预热器物料量 ①干生料理论消耗量： 式中：
（因湿法窑不在发展之列，略）。
二、回转窑筒体尺寸的确定
对于新设计窑或旧窑改造时，必须合理地确定窑的规 格尺寸（直径、长度或长径比）。
窑的类型和规格尺寸不同，则窑的单位产量指标也不 尽相同，目前，确定窑尺寸时，一般是根据选取合理的单 位熟料产量指标计算窑尺寸。
1、单位容积产量：
mv
24G
4
（t/m3日）
②熟料带走显热
主要与熟料离窑温度有关。回收熟料显热的主要措施是加 强冷却，提高冷却机的热效率。
③窑体散热 主要与窑皮及窑衬材料的隔热性能有关。可采用隔热材 料降低热损失。 （2）回转窑的发热能力及热负荷
（前已讨论，略）