在回轉窯內煤粉以分散狀態由噴煤嘴噴出至開始燃燒的這段距離稱黑火頭，在正常生產時高溫帶溫度很高，因此煤粉很容易著火燃燒，當開窯點火時，窯內無熱源，就必須距窯口3-5m處放置木柴、費油棉紗等易燃物點火燃燒，使其濕度達到煤粉的著火溫度后再噴進煤粉才能進行燃燒。

煤粉受熱后首先被干燥，將所含1%-2%的水分排出，一般需要0.03-0.05s。但在煤粉粗濕的情況下，干燥預熱的時間要相應延長，干燥預熱時間的長短，決定火焰黑火頭的長短，溫度升高到150-500℃時，揮發分開始透出，在700-800℃時全部溢出（煤粉中水分和揮發分溢出后剩下的是固定碳粒子和灰分）。當揮發分遇到空氣時使其著火燃燒，生成氣態的CO2和H2O，他們包圍在剩下的固定碳粒子周圍，因此固定碳粒子的燃燒，除了要有足夠高的溫度外，還必須待空氣中國的氧通過擴散透過包圍在固定碳粒子周圍的氣膜。與固定碳粒子接觸后才能進行固定碳的燃燒。

揮發分燃燒時間長短，與揮發分含量多少，氣體流速大小、溫度高低有關，揮發分低，氣體流速快，溫度高，燃燒時間就短，否則相反，揮發分高的煤，著火早，燃燒快，黑火頭短，白火焰長，揮發分低的煤則相反。

固定碳粒的燃燒是很緩慢的，它的燃燒速度不但與溫度高低有關，且與氣體擴散速度（包括燃燒產物擴散離開碳粒子表面和氧氣擴散到固定碳粒子表面）有很大關系。所以加強氣流擾動，以增加氣體擴散速度，將大大加速固定碳粒子的燃燒，煤粉的顆粒大小及含碳量多少也都影響著碳粒的燃燒速度。  

煤粉噴出有一定速度，因此一出噴嘴首先是預熱干燥，不可能立即燃燒，隨著距噴嘴距離的增加，揮發分逐步溢出并燃燒，他們的位置分布如圖所示。  

煤粉由噴嘴噴出后，有一段黑火頭，煤粉燃燒后形成燃燒的焰面，并產生熱量，使溫度升高，熱量總是從高溫向低溫傳遞，由于焰面后面未燃燒的煤粉比焰面溫度低，因此焰面不斷向其后面未燃燒的煤粉傳熱，使其達到著火溫度而燃燒，形成新的烙面，這種焰面不斷向  

未燃燒物方向移動的現象叫火焰的傳播（或擴散），傳播的速度稱火焰傳播速度。但要注意的是火焰是以一定速度噴入窯內的，所以火焰既有一個向窯尾方向運動的速度，又有向后傳播的速度，當噴出速度過大，火焰來不及向后傳播時，燃燒即將中斷，火焰熄滅，當噴出速度過小，火焰將不斷向后傳播，直至傳入噴煤管，這稱為“回火”，若發生“回火”，將易引起爆炸的危險，所以噴出速度與火焰傳播速度要配合好，火焰傳播速度與煤粉的揮發分、水分、細度、風煤混合程度等因素有關，當煤粉揮發分大、水分小、細度細、風煤混合均勻時，火焰傳播速度就快，否則相反。  

回轉窯內燃料燃燒所形成的火焰屬滯流擴散火焰，其燃燒進程可分為燃料與空氣混合，燃料和空氣加熱到著火 溫度，揮發分首先起火燃燒和焦炭燃燒及燃盡等四個階段。因此，混合是燃燒的前提。由于燃料混合需要 的時間大于加熱，著火，燃燒需要的時間，因此，氣體擴散速度控制著燃料與空氣混合的速率，也就控制著燃燒過程的整個速率。

同時，在揮發分燃燒后，殘余焦炭的燃燒與周圍空氣中的O2向焦粒表面擴散有關，因此其擴散速率決定了燃料燃盡速度，它又受碳粒的多孔性、燃料粒徑、O2分壓及周圍溫度等因素控制。由于在高溫范圍內（如窯內），燃料是受顆粒邊界層擴散速度控制（簡稱為擴散控制），而在較低溫度范圍內（如分解爐內），燃燒反應速率是受化學反應速度控制（簡稱為化學控制），因此，煤粉的揮發分含量對窯內燃燒反應速率的影響較小，而對分解爐內燃料燃燒反應速度影響較大。 

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