В состав извести входят: СаО, , неразложившиеся карбонат кальция СаСО₃ , карбонат магния , и не прореагировавшие примеси.

С учётом приятых единиц измерения материального баланса технологического процесса, то удельный выход извести составит .

Исходя из этого находим удельный выход технологического продукта:

Удельные выходы углекислого газа и водяных паров:

Проводим проверку материального баланса:

Небаланс

Наибольшей составляющей расходной части является масса технологического продукта и влага продукта. Значение небаланса равно 0,009 кг/кгCaO - это 0,005% от приходной части.

2. Выбор рациональной структуры тепловой схемы

Для крупнокускового технологического сырья вопрос о выборе более выгодных технологических условий в рабочем пространстве высокотемпературной технологической установки однозначно решается в пользу фильтруемого плотного слоя с противоположным движением кусковых материалов сверху вниз и газов снизу вверх. Такие условия реализуются в конструктивной схеме шахтной печи, имеющей кроме зоны высоких температур (зоны обжига и горения) еще две технологические зоны рабочего пространства: экономайзерную зону (ЭЗ) и зону регенеративного охлаждения (ЗРО) технологического продукта.

Так как в зоне обжига происходит диссоциация известняка, то целесообразно технологическое сырье в эту зону подавать с температурой равной температуре начала диссоциации, которая находится в интервале от 850 до 950:

Температуру технологического продукта на выходе принимаем равной температуре на выходе равной 1300:

Через зону регенеративного охлаждения шахтных печей, отапливаемых природным газом, экономически выгодно пропускать только часть расходуемого на сжигания топлива воздуха, что по условию задана и равна 30%, и температура воздуха на выходе принимаем на 5% ниже температуры технологического продукта на выходе из ЗО:

,

а остальная часть воздуха подаётся через двухпроводные горелки и воздушные сопла в зону обжига (ЗО) (70%). Такая схема распределения воздуха обеспечивает удовлетворительную плотность сжигания природного газа при относительно небольших коэффициентах избытка воздуха.

При определенных условиях нагрева воздуха, вводимого в зону обжига, помимо зоны регенеративного обогрева, можно добиться заметного снижения видимого удельного расхода топлива в процессе. Учитывая, что подводимый к двухпроводным горелкам и к воздушным соплам зоны обжига воздух нагревается теплотой отходящих газов в воздухоподогревателе (ВП), то принимаем температуру технологического сырья на 5% меньше температуры отходящих газов:

Следовательно, для уменьшения потерь тепла и расхода топлива, целесообразно принять температуры равными:

Тепловая схема известково-обжигательной шахтной печи представлена на рис.1

Рис. 1 Тепловая схема

Математическая формулировка задачи о выводе параметров тепловой схемы сводится к записи системы уравнений тепловых балансов зоны обжига (ЗО), экономайзерной зоны (ЭЗ), воздухоподогревателя (ВП) и зоны регенеративного охлаждения (ЗРО) технологического продукта.