预分解系统总压损 4200～5130 预热器及分解炉热效率（%） 81 4650～5610 82.5 16.5～18.5 熟料单位电耗（kWh/t） 16～18 表5–14 5000t/d烧成系统预分解窑设备配置
规格 炉型 热耗 kJ/kg 熟料 3010 C1筒 （m） C2筒 （m） C3筒 （m） C4筒 （m） C5筒 （m） 分解炉 （m） Φ7.4327.1 回转窑 （m） Φ4.8372 TDF 4-Φ4.5 2-Φ6.4 2-Φ6.6 2-Φ6.6 2-Φ6.8 NST-1 2970 4-Φ5.0 2-Φ6.9 2-Φ6.9 2-Φ6.9 2-Φ7.2 Φ7.5331Φ4.83＋管45 74 Φ4.8372 CDC 2968 4-Φ4.5 2-Φ6.5 2-Φ6.5 2-Φ6.9 2-Φ6.9 Φ7.53 表5–15 预分解窑各部位气体参数
项 气体量（Nm/kg 温度（℃） 负压（Pa） 过剩空气修正 目 熟料） 入窑二次风 入炉三次风 冷却机余风 ～1060 0～50 0.30～0.38 3～850 150～300 0.50～0.62 180～260 ～150 200～450 1.30～1.63 0.43～0.55 1.40～1.46 1.0～1.1 1.05～1.2 1.32～140 窑尾出口 1000～1100 分解炉出口 C1筒出口 850～900 320～350 4000～5000 1.50～1.70 5.4回转窑
1971年世界上出现预分解窑技术后，烧成系统的回转窑长度缩短很多，由于将碳酸钙分解移至窑外由预热器及分解炉承担，使回转窑的规格及其运行参数均产生了很大变化，其主要变化如下：
①窑体短，支撑点少，预分解窑长径比L/D一般在10～15之间，而洪堡的短窑长径比多在10～13.5左右，支撑点由3档变为2档支撑；
②窑皮长，负荷重。由于负荷加大，致使窑皮长度约为6.5Di；
③窑头温度高，出窑熟料温度高达1300℃以上，这就要求耐火度高的优质窑衬耐火材料；
④由于产量较预热器窑翻倍，直径大，转速快，窑速通常在3.5～4.0r/min； ⑤对原、燃料中的有害物（碱、氯、硫等）指标要求严格，超出范围必须采取旁路放风措施，通常放风量约为10%左右，当原料中有害物含量高时，放风量甚至＞50%；
⑥由于物料分解率高达85～95%，故预分解窑只有过渡带、烧成带、和冷却带；
表5–16 预分解窑各带长度及物料停留时间
带别 项目 各 带 长 度 停留时间 （min） L/D=14 L/D=10 过渡带 4.0D 15 16 烧成带 5～5.5D 12 10 冷却带 1～1.5D 2 2 合计 29 28 表5–17 新型两挡窑的应用
国 家 应 用 生产能力厂 商 回 转 窑 预热器 所用燃料 投产时间 (年、月)供货 1980（KHD） 1983（KHD） （t/d） 规格（m） 长径比 窑型 级 数 品 种 2000 3500 4000 3300 2300 3000 5000 Φ4.0340 10.0 NSP Φ4.4350 11.4 NSP Φ4.8352 10.83 NSP Φ4.8352 10.83 NSP Φ4.2346 10.95 NSP Φ4.4348 10.91 NSP Φ5.0355 11.0 NSP 5 5 4 4 5 5 4 烟煤 烟煤 德 国 代曼特厂 德 国 瑞格道夫厂 韩 国 100%无烟煤 1985（KHD） 100%无烟煤 1986（KHD） 烟煤 烟煤 烟煤 （KHD） 1992.5（KHD） 1992.9（KHD） 1996（KHD） 1996.12（KHD） 1994.4（KHD） 朝 鲜 洋源水泥厂 加拿大 墨西哥 台 湾 花莲水泥厂 新疆水泥厂 中国水泥厂 湖南韶峰水泥厂 2000 2000 2000 Φ4.0343 10.75 NSP Φ4.0343 10.75 NSP Φ4.0343 10.75 NSP 5 5 5 烟煤 烟煤 烟煤 中 龙岩三德水泥 国 厂 京阳水泥厂 亚东水泥厂 2000 5000 4000 Φ4.0347 11.75 NSP Φ5.0361 10.0 NSP Φ4.8357 11.87 NSP 5 5 5 100%无烟煤 烟煤 1999（KHD） 2000.9（KHD） 2002.2（KHD） 100%无烟煤 都江堰水泥厂 3500 Φ4.8352 10.83 NSP 5 烟煤 山西水泥厂 广州水泥厂 2000 6000 Φ3.96342.67 10.77 NSP 5 5 烟煤 烟煤 1995.12（FLS） 2002（KHP） Φ5.2370 13.46 NSP 5.4.1预分解窑计算
1.窑的生产能力
窑生产能力是工艺设计选型的主要依据，在产量标定时应参考同类型设备及生产条件相近的水泥厂进行比较，通常按窑的各项单位产量比较而定。当前计算公式不少，但都是些经验公式，与真实产量有较大误差，就其中较为准确的经验公式介绍如下：
1985年：G?1.5564Di3.0782 1987年：G?0.2725D2.6801L0.48912
D2.75677L0.56286 1998年：G?5.191641999年：G?0.07742D3.46281 式中：
G—窑产量，t/h； Di—窑有效内经,m； D—窑内径，m； L—窑的长度，m。 2.预分解窑的规格
回转窑的规格以筒体直径乘以长度来表示。在工艺计算时，要用窑的有效内径即窑的筒体内经DΦ扣除窑衬后的内径，即
Di?D??2??10?3 （5–20） 式中：δ—窑衬厚度，mm。
表5–18 不同窑径的窑衬厚度
窑直径D(m) 窑衬厚度δ(mm) ≤3.5 ＞180 3～3.5 3.5～4.0 ≥4.0 180 ≥200 ≥220 ?窑直径：D?G熟料Ky （5–21）
?窑长度：L=L1+L2+L3
=
G熟料?q1?1034.17D2.29??D?t1?G熟料?q2?103(35?40)??t2?D （5–22）
式中：
D—窑筒体直径，m； G熟料—窑小时产量，t/h；
Ky—系数，取0.94～1.0（L/D取大值，反之取低值）； L1、L2、L3—分别为过渡带、烧结带、冷却带长度，m； q1、q2—分别为过渡带、烧结带吸收的热量，kJ/kg熟料； Δt1—过渡带气体与物料平均温差，℃，取275℃； Δt2—烧结带气体与物料平均温差，℃，取300℃。 3.窑内物料停留时间、运动速度、填充率
为优化窑内煅烧过程，对窑的物料填充率、转速，必须予以良好的匹配，使物料在窑内各带有足够的停留时间，满足物料化学反应要求。 ?物料在窑内停留时间
T?式中：
t—物料停留时间，min； L—窑的长度，m； α—回转窑斜度，o；
β—物料的休止角，一般取35o； Dφ—回转窑有效内经，m； n—回转窑转速，r/min。 ?窑内物料填充率（负荷率）
G?1r4Di21.77L?L? （5–23） 60W??D??n ??3600w? （5–24）
式中：
Φ—物料负荷率，%；
G—单位时间内物料通过量，t/h；
11（?生料??熟料）??(1.3?1.45)?1.375t/m3。γ—回转窑内物料容重，t/m3，??? 22 ??式中：
τ—物料在窑内停留时间，min； G—窑产量，t/h；
R—煅烧1kg熟料所需窑内物料量消耗，kg料/kg熟料。
1.667?G/R?100% （5–25） 20.785D?Lr?窑内物料运动速度 Wm?式中：
Wm—物料在窑内运动速度，m/s； L—窑的长度，m；
τ—物料在窑内停留时间，min，一般为25～30 min； α—窑的倾斜角度，°； β—回转窑的斜度，%。
表5–19 斜度β与倾斜角度α的关系
斜度β（%） 2.0 2.25 2.5 2.75 3.0 3.25 3.50 3.75 4.0 4.25 4.50 倾斜角度α 1°09’ 1°7’ 1°26’ 1°36’ 1°43’ 1°52’ 2° 2°09’ 2°18’ 2°25’ 2°35’ ?DinL （5–26） ?60?60?1.77?（4）窑的热负荷
qs?式中：
Q—窑的发热能力，kJ/h； Di—窑的有效内径，m； q—单位熟料热耗，kJ/kg熟料。 （5）窑内传热
Q?4?Di2G?q （5–27） 20.785DiLDi1.5 Q?KQLD(1?Km?) （5–28） 3Do1.5i式中：
KQ—传热系数，过渡带按17.45D2.29计算，烧成带取167.4kJ/m2.h.℃； L—窑的长度，m； Di—窑的有效内径,m； D0—窑的燃烧带有效内径，m； Km—窑型系数，一般取0.0164。 （6）窑的传动功率
N?0.03n0.75?Di3?Li （5–29）
式中：
N—窑的传动功率，kW； N—窑的转速，r/min； Di—各段窑衬内径，m；