窯內熱交換

迴轉窯中的氣體、爐襯及物料間綜合傳熱過程可如圖所示，高溫氣體以輻射和對流方式傳熱給物料上表面與暴露的襯磚表面，並對物料在運動中產生並懸浮在氣體中的粉塵加熱。

基本介紹

• 中文名：窯內熱交換
• 外文名：Heat exchange in kiln
• 換熱方式：對流和輻射

襯磚溫度變化

迴轉窯不同部位的氣體溫度各異，但當窯的操作穩定時，同一截面上氣體溫度可視為一致。物料與襯磚的溫度卻隨著窯的旋轉而不斷發生變化。其中，襯磚呈周期性變化，而物料則更為複雜。可在窯內選定某塊襯磚分析之。如圖 1所示，當其自A點轉至B點時， 由於它接收熱氣體綜合傳熱會逐漸加熱，其溫度逐漸升高，至B點為最高；當其從B點轉至A點時，與物料接觸，將其熱量傳給物料而本身溫度下降，至A點處為最低。但從A到B的弧長比從B到A的要長，故襯磚加熱的時間τ₁比放熱時間τ₂要長，如圖2所示。實際上襯磚是起蓄熱器作用。

物料溫度變化

物料溫度，由於其顆粒在窯內處於運動狀態，且不斷翻動，故其表面溫度不斷變化，可認為與熱氣體不斷接觸的表面層溫度與其內部基本一致（產生滑動的部分溫度低些），而靠近窯襯物料層下表面溫度要比物料層內部平均溫度高。

綜合傳熱過程

迴轉窯中的氣體、爐襯及物料間綜合傳熱過程可如圖3所示。高溫氣體以輻射和對流方式傳熱給物料上表面與暴露的襯磚表面，並對物料在運動中產生並懸浮在氣體中的粉塵加熱。襯磚接受的熱量則向三方面傳遞，暴露的襯磚表面直接對物料表面進行熱輻射；上述襯磚轉到物料層下面時，以傳導方式傳給物料；又以綜合傳熱方式通過筒體向環境散熱。物料內部則屬於散料層內的傳熱；而物料上下表面向中心處的傳熱既包括物料間的導熱，也包括空隙中氣體的導熱和氣體與物料表面的對流換熱，還包括物料顆粒表面間及氣體與顆粒表面間的輻射換熱等。氣體與物料間沿窯長方向的熱交換，隨氣體溫度變化的方式不同而不同。大體為：高溫區（1000℃左右）以對流和輻射方式為主，低溫區主要以對流方式換熱。

圖 3