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物體之間的傳熱方式有傳導(dǎo)傳熱、對流傳熱和輻射傳熱三種：

1、熱量直接傳遞到與之相鄰物體的傳熱方式叫傳導(dǎo)傳熱，它與導(dǎo)熱系數(shù)、熱傳遞時(shí)間、溫度差、傳熱面積、傳熱層厚度等因素有關(guān)；

2、由于流體運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞叫對流傳熱，影響對流傳熱的因素有：流體的種類（液體、氣體、蒸汽）、流體的性質(zhì)（密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度）、流體的運(yùn)動(dòng)方式（自然運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)）、傳熱壁形狀、位置和大小等。

3、借助熱射線傳遞熱量的過程叫輻射傳熱，它是由熱能轉(zhuǎn)變成輻射能，這個(gè)轉(zhuǎn)變過程主要取決于溫度，溫度越高輻射出的能量越大。凡是零度以上的物體都能輻射出熱量，也可以得到熱量。輻射傳熱只能是低溫物體從高溫物體上得到熱量。

在煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)，熱量交換的過程一般包括：

火焰煙氣對物料表面的輻射傳熱。

火焰煙氣對物料表面及窯壁的對流傳熱。

窯壁耐火材料對物料表面的輻射及傳導(dǎo)傳熱。

物料顆粒之間及顆粒內(nèi)部的傳導(dǎo)傳熱。

圖一：典型的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)

物料在豎式預(yù)熱器內(nèi)的傳熱，主要是靠吸收氣流中的熱，以對流傳熱方式進(jìn)行的。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，主要是靠吸收火焰的輻射熱進(jìn)行分解及燒成的，這也是石灰煅燒過程中重要的傳熱方式。通過窯體的轉(zhuǎn)動(dòng)，促使物料不斷地翻落滾動(dòng)，可以達(dá)到強(qiáng)化物料與氣流之間傳熱的目的。這是回轉(zhuǎn)窯較之其它窯型相比，所特有的優(yōu)點(diǎn)之一。而冷卻器的熟料與空氣之間的換熱，是以對流的形式進(jìn)行的。

在活性石灰的煅燒過程中，根據(jù)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的性能特點(diǎn)，按傳熱方式的不同，基本可為預(yù)熱（豎式預(yù)熱器）、燒成（回轉(zhuǎn)窯）和冷卻（豎式冷卻機(jī)）三個(gè)煅燒工藝階段。實(shí)際上也就是三個(gè)不同的傳熱表現(xiàn)階段。

由于活性石灰產(chǎn)品同時(shí)有粒度和活性度的要求，結(jié)合回轉(zhuǎn)窯內(nèi)較為復(fù)雜的熱交換過程，在對回轉(zhuǎn)窯窯體的選擇上，一般長徑比不超過15：1，如3.6×54m（長徑比15：1），4.3x64m（長徑比14.9：1），4.9x69.5m（長徑比14.2：1）等。這是因?yàn)椋锪显诨剞D(zhuǎn)窯內(nèi)的填充率通常是比較低的，一般在8 %以內(nèi)。它們能接受到的輻射傳熱面、與煙氣的傳熱接觸面都比較小。

在回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料端豎式預(yù)熱器內(nèi)部，通過廢氣余熱，對物料進(jìn)行煅燒前期的換熱、蓄熱準(zhǔn)備（烘干、預(yù)熱、預(yù)分解）。這個(gè)傳熱過程，以煙氣的對流傳熱為主。

圖二：回轉(zhuǎn)窯內(nèi)劇烈的熱量交換

物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后，需要在較短的時(shí)間內(nèi)，與熱煙氣進(jìn)行強(qiáng)烈的熱量交換，以便快速完成分解化學(xué)反應(yīng)。隨著物料在窯內(nèi)不斷地向前翻滾移動(dòng)，石灰顆粒開始接觸火焰的輻射傳熱。在火焰輻射溫度的作用下，物料的性質(zhì)發(fā)生了分解反應(yīng)。

當(dāng)被燒成的石灰離開了火焰輻射區(qū)后，物料的傳熱狀態(tài)開始發(fā)生改變，從接受氣流的對流傳熱、窯襯的傳導(dǎo)傳熱、火焰的輻射傳熱轉(zhuǎn)變成向外擴(kuò)散放熱。在這個(gè)階段石灰的晶體結(jié)構(gòu)即將發(fā)生變化。

為了保證石灰的活性度，防止出窯后的石灰熟料在高溫下發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)改變，煅燒后的活性石灰需要快速冷卻。豎式冷卻器是比較理想的石灰冷卻容器。高熱石灰在冷卻器內(nèi)停留約30分鐘，即可在強(qiáng)烈的熱交換中被冷卻至100℃以下，從而有效地防止了晶體繼續(xù)長大，保證了石灰活性度。風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)通過對流的方式帶走了大部分成品石灰的熱量，被加熱的風(fēng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯參與燃料的燃燒。

通過分析回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中的傳熱方式可以發(fā)現(xiàn)，熱量交換較為劇烈的階段為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部，因?yàn)榛鹧鏆饬骱臀锪系臏夭钤谶@個(gè)階段達(dá)到較大。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部襯有大量的耐火材料，耐火材料在整個(gè)熱量傳遞的過程中充當(dāng)著非常重要的角色：

已暴露的耐火材料內(nèi)表面直接向物料進(jìn)行輻射換熱。

末暴露的耐火材料內(nèi)表面，首先以導(dǎo)熱方式，將蓄積的熱量傳遞給物料，其次是與固體顆粒間的輻射換熱和對流層導(dǎo)熱。

與此同時(shí)，耐火材料的外表面將熱量傳遞給回轉(zhuǎn)窯筒體，通過回轉(zhuǎn)窯筒體的輻射和周圍空氣的對流向外浪費(fèi)大量的熱量。充分了解到回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的熱量傳導(dǎo)方式有助于我們尋找途徑降低熱量損失，并想辦法利用系統(tǒng)余熱。