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回转窑的操作从化工单元操作的角度上看，是如何合理的处理固态和气态介质的非均相的传热传质过程。这种过程的操作技术要求高，变化因素多，所以操作起来要比气态和液态间的非均相传热传质过程困难的多。物料由进料口进入窑体，由于窑体是倾斜的，在窑的转动下，沿轴线方向，物料会由进料口慢慢的沿着筒体向下料口移动，在横向方面，物料会有各种模式的运动，比如滑落或者滚落模式。物料颗粒在回转窑内运转过程中，不停地翻转，而使窑内的气体不断地和新翻上来的物料接触，进行非均相的传热和传质操作，最后从下料口出来。根据物料在各个段发生的物料化学变化，从窑头到窑尾，依次可以分为四个带，分别为烘干带、预热带、烧成带以及冷却带。下面以氧化铝回转窑为例汇，简要阐述在这几个区域发生的物理化学反应。
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1.烘干带:入窑的物料温度由40度左右被加热到200度，使得氢氧化铝所带的附着水在此带全部被蒸发，而窑气的温度由600度左右降低到250度到350度而排出窑外。
2.脱水带:物料由200度继续加热到900度，氢氧化铝的结晶水在此带得到脱除而变成了γ-AL2O3。窑气温度由1050度降低到600度左右。
3.烧成带:物料由900度加热到1200度左右，使得γ-AL2O3转变为α-AL2O3。其转变的过程决定于温度、停留时间以及是否添加矿化剂等条件。在此段中气流的温度为1050度到1400度。
4.冷却带:冷却带的作用就是将熟料预二次空气进行热交换，冷却熟料，然后进入冷却机进一步冷却。
以上各个区域的长度不是固定不变的，它随着焙烧窑规格的不同以及操作条件的变化而变化，但是各带的温度基本是不变的。
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