日产3000吨熟料预分解窑的分解炉设计
1 原料配比过程
1.1煤灰掺入量计算：
查阅参考资料，先选取q为3350kJ/kg-熟料。
每kg煤发热量为：
Q y =339Cad+1030Had-109³(Oad-Sad)-25Mad
=28624.4(kJ/kg-煤)
煤灰掺入量：
G A=qA y S/Q y³100=3350³13.6³100%/28624.4³100=1.59%
1.2 确定熟料组成
预设KH=0.89;n=2.2;p=1.2
1.3 计算湿原料的配合比
设定湿原料的配合比为：石灰石79%、粘土18%、铁粉3%。以此计算生料的化学成分，如表1所示：
表1 生料的化学成分
名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO 石灰石79 31.80 1.51 0.46 0.27 43.85 粘土18 0.87 11.56 2.74 1.23 0.95 铁粉 3 0.04 1.12 0.08 1.52 0.11 生料100 32.71 14.19 3.28 3.02 44.91 燃烧生料21.09 4.87 4.49 66.74 煤灰掺入量G A=1.59%，则灼烧生料配合比为100%-1.59%=98.41%。
按此计算熟料的化学成分如表2：
表2 熟料的化学成分
名称 配合比 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO 灼烧生料 98.41 21.01 4.84 4.42 65.43 煤灰 1.59 0.92 0.41 0.14 0.05 熟料
100
21.67
5.25
4.56
65.48
则熟料的率值计算如下：
KH=c c c S F A C 8.235.065.1c --=67
.218.256.435.025.565.147.65⨯⨯-⨯-=0.910
SM=c F A S +c c
=56
.425.567.21+=2.21
IM=c F A c =6
.545.25=1.15
所得结果KH 、SM 与要求相比略高，而IM 略为偏低，但以十分接近要求值。如要再降低KH 与SM 值，则应减少石灰石与粘土，这样势必再增加铁粉，从而使铝率更低。因此，可按此配料进行生产。考虑到生产波动，熟料率值控制指标课定为：KH=0.89±0.02;SM=2.2±0.1;IM=1.2±0.1。按上述计算结果，干燥原料配合比为：石灰石79%；粘土18%；铁粉3%。
1.4 计算干燥原料配合比
干石灰石=79³（100-1）/100=78.21 干粘土=18³（100-1）/100=17.82 干铁粉=3³（100-3）/100=2.91
将上述质量比换算成百分比
干石灰石=1
.922.8171.2781
.278++=79.05%
干粘土=1.922.8171.2782
.817++=18.01%
干铁粉=1
.922.8171.2781
.92++=2.94%
2 物料平衡计算
2.1 收入项目
2.1.1 燃料总消耗量：m r （kg/kg-熟料）
其中：
窑头燃料量：m yr =k y m r =0.4m r 分解炉燃料量：m Fr =k F m r =0.6m r 取 窑头燃料量:分解炉燃料量=40:60 2.1.2 生料消耗量，即入预热器物料量计算 2.1.2.1 干生料理论消耗量：
m gs1=(100-m r A ad a)/(100-L s )
=(100-m r ³13.6³1)/(100-32.38) =1.488-0.202m r (kg/kg-熟料） 2.1.2.2 出收尘器飞损量及回灰量：
烟自飞损飞灰量：m Fh =m fh (1-η)
=0.141³(1-0.9928) =0.001(kg/kg-熟料）
入窑回灰量：m yh =m fh -m Fh =0.141-0.001=0.14(kg/kg-熟料）
2.1.2.3 考虑飞损后干生料实际消耗量：
m gs=m gs1+m Fh(100-L fh)/(100-L s)
=1.488-0.202m r+ 0.001³(100-33.40)/(100-32.38) =1.489-0.202m r(kg/kg-熟料）
2.1.2.4 考虑飞损后湿生料实际消耗量：
m s=m gs³100/(100-W s)
=(1.489-0.202m r)³100/(100-1.06)
=1.505-0.204m r(kg/kg-熟料）
所以，入预热器物料量=m s+m yh
=1.505-0.204m r+0.14
=1.645-0.204m r(kg/kg-熟料）2.1.3 入窑系统空气量
2.1.
3.1 煤粉燃烧理论空气量：
V a0=0.089C ad+0.267H ad+0.033³(S ad-O ad)
=0.089³71.6+0.267³5.0+0.033³(0.2-7.2)
=7.4764(Nm3/kg-熟料）
m lk=1.293V a0
=1.293³7.4764
=9.6670(kg/kg-熟料）
2.1.
3.2 入窑实际干空气量：
Vyk=a y V a0m yr
=1.07³7.4764³0.4m r
=3.1999m r(Nm3/kg-熟料）
m yk=1.293V yk=1.293³3.1999m r=4.1375m r(kg/kg-熟料）
取窑头的空气过剩系数a y=1.07
查阅资料，取一次空气量:二次空气量:漏风量=15:80:5
其中：
入窑一次空气量：V yk1=K1V yk=0.15V yk=0.4800m r(Nm3/kg-熟料）入窑二次空气量：V yk2=K2V yk=0.80V yk=2.5599m r(Nm3/kg-熟料）入窑漏风量：V LOK1=K3V yk=0.05V yk=0.1600m r(Nm3/kg-熟料）2.1.3.3 旋风预热器系统漏风量：
V xLOK=3.5%³4³7.4174m r=1.4654m r(Nm3/kg-熟料）
m xLOK=1.293V xLOK=1.293³1.8947m r(kg/kg-熟料）
2.1.
3.4 分解炉从冷却机抽空气量
①出分解炉过剩空气量：V1=（a L-1)V a0m r
=（1.15-1）³7.4764m r
=1.1215m r(Nm3/kg-熟料）
②分解炉燃料燃烧空气量：V2=V a0m Fr
=7.4764³0.6m r
=4.4858m r（Nm3/kg-熟料）
③窑尾过剩空气量：V3=（a y-1)V a0m yr
=(1.07-1)³7.4764³0.4m r
=0.2093m r(Nm3/kg-熟料）
④分解炉及窑尾漏入空气量：V4=K6V a0m Fr
