fe2o3:0.03(0.218×900-0.19×430)-3.3kca;
總計:193.5kca
(4)caco3加熱分解成氧化鈣和二氧化碳:1.22×396=483kca.
(5)將物料從900℃加熱到1400℃
氧化鈣:77.5kca;粘土:24.8kca;二氧化矽:14.1kca;氧化鐵:4.1kca.合計:120.5kca.
(6)按熟料和矽酸三鈣比熱的差值來酸洗熱量:
1×1450(0.265-0.247)=26.1kca
總計:1032kca/kg熟料
c.可回收的熱量(kca/kg)
(1)熟料在1400℃形成的放熱效應103.0kca;
(2)熟料從1400℃冷卻至20℃1380x0.261=360.2kca;
(3)放出的二氧化碳從900℃冷卻至20℃0.537x880x0.257=124.2kca;
(4)水蒸氣冷卻熱(450℃～100℃)0.03(3.50x0.375)=4.0kca;
(5)水蒸氣冷凝0.03x539=16kca,水從100℃冷卻至20℃0.03x80=2.4kca.
總計:609.8kca約為610kca.
所以熟料形成熱為:1032-610=422kca/kg熟料.
4.6.2迴轉窯系統個反應帶內物料的物理化學反應進程
窯系統的在不同溫度場的各個反應帶內生料的物理,化學反應過程如下.但是由於溫度及反應速率的不同,其中許多反應帶在邊緣地區有相當一部分是交叉的.
1,乾燥帶
承擔生料中水分的蒸發任務.反應溫度100℃,實際上物料的溫度在大約20～50℃進入窯系統,超過露點溫度後,大約在75～150℃水分蒸發,反應吸熱約2675kj/kg,反應式:h2o→h2o↑.
2,預熱帶
承擔粘土質等原料中化學水的分解脫水任務.反應溫度450℃,反應熱很小.反應式:
al2o3 2sio2 h2o→al2o3 2sio2 h2o↑.
3,碳酸鹽分解帶
主要承擔碳酸鎂及碳酸鈣的分解任務.耗熱量:碳酸鎂為815kj/kg mgco3.碳酸鈣為:1656kj/kg caco3.由於生料中碳酸鈣的含量多,故本帶熱量是很大的.同時,在分解帶中還伴有ca,cf,c2f,c5a3等過渡礦物形成(一般在濕法及傳統乾法窯內形成較多,而在懸浮預熱和預分解系統內形成較少).反應溫度及反應式:
mgco3→mgo co2↑(600～700℃)
caco3→cao co2↑(650～900℃)
cao al2o3→cao al2o3(800℃)
cao fe2o3→cao fe2o3(800℃)
cao cao fe2o3→2cao fe2o3(800℃)
3(cao fe2o3) 2cao→5cao 3al2o3(900～950℃)
4,放熱反應帶(或稱過渡帶)
主要承擔固相反應任務,為放熱反應.放熱量:c2s形成放熱602kj/kg c2s,c4af形成放熱38kj/kg c4af,c3a形成放熱109kj/kg c3a(20℃時值).本帶上部為熾熱火焰,下部物料反應放熱,故物料升溫很快.反應溫度及反應式如下:
2cao sio2→2cao io2(1000℃)
3(2cao fe2o3) 5cao 3al2o3 cao→3(4cao al2o3 fe2o3)(1200～1300℃)
5cao 3al2o3 4cao→3(3cao al2o3)(1200～1300℃)
5,燒成帶
主要承擔燃料中的主要礦物c3s的形成,fcao的吸收,完成燃料的最後燒成任務.在本帶中的有1280℃開始出現液相,直到1450℃c3s大量形成,fcao最後基本吸收,完成燃料的最後燒結過程,離開火焰高溫區逐漸降溫到1300℃左右進入冷卻帶.在該帶1350℃～1450℃時液相量可達20%～30%,al2o3,fe2o3及其他組分進入液相.c3s形成為放熱反應,放熱量為447kj/kg c3s.反應溫度及反應式如下:
2cao io2 cao→3cao io2(1280～1450℃)
6,冷卻帶
主要任務有三項,一是使熟料中的c3a,c4af極少量c5a3重新結晶;二是使部分液相形成玻璃體;三是回收熟料中的熱焓加熱燃燒用空氣.本帶反應溫度為1350℃～1200℃以下.由於新型篦冷機的出現,在預分解窯系統中,孰料的主要冷卻任務已移到冷卻機內進行.