利用现有自动检测及人工调节系统,实现了石灰炉的智能控制。炉内反应与传热过程分析石灰炉生产时,其炉内过程相当复杂,既有化学热力学平衡问题,又有反应动力学、流体流动、非稳态传热与传质等一系列动力学过程。某厂石灰生产所用燃料为焦炭,焦炭在石灰炉中的燃烧属于贫化层式燃烧。在炉子上部,混合料被上升热气流加热,石灰石和焦炭中的水份析出,并逸出残留挥发物,同时焦炭被逐步加热到燃点;随后其中的固定碳在氧气的作用下燃烧,形成燃烧带。燃烧产生的热量将石灰石加热到900℃左右,石灰石开始发生分解反应,形成煅烧带。
在炉子下部,煅烧产物被鼓入的冷风冷却,形成冷却带。煅烧带上部与燃烧带重合,下部一般稍高于燃烧带。在煅烧带,混合料中的燃料发生燃烧反应,产生大量热量,使温度升至900~1100℃左右。高温燃料颗粒将热量以辐射方式传给周围石灰石块料表面,高温热气体也以对流方式将热量传给石灰石。利用这些关系进行石灰炉内反应与传热过程分析。