加热炉试卷及答案

1、铜陵学院2010-2011学年第二学期加热炉考试试卷（A）（适用班级：09材控）一、名词解释（10分，每题2分）1 .回火：2 .有焰燃烧：3 .气体的黑度：4 .荷重软化温度：5 .推料比：二、填空题（30分，每空1分）1、厚煤层燃烧的主要化学反应式有、和等。2、一般加热炉由以下几部分组成、余热利用装置等。3、金属加热缺陷主要包括、和4、钢在压力加工前和热处理时的加热制度，按炉内温度的变化，可分为加热制度、加热制度、加热制度和多段式加热制度。5、耐材按耐火度可分为、和。6、耐火混凝土的组成主要包括、和。7、炉墙分为和;炉顶分为和。8、热传递的三种方式是：、。某些低温热处理炉，以主要传热方式，

2、以较弱。三、简答题（30分，每题6分）1 .提高炉子热效率降低燃耗的途径有哪些？2 .怎样改变火焰的长度，怎样改善煤气与空气的混合条件?3 .什么是速度边界层和热边界层，如何提高对流换热系数a?4 .请写出下图中符号所表示含意。5 .钢在加热炉内加热时，有哪些因素会影响到钢的氧化？针对这些因素采取什么措施减轻氧化？四、计算题（30分，每题10分）1.烟囱直径d=0.9m,烟气质量流量G=18000Kg/h,烟气密度。=0.6Kg/m3,外界大气密度p=1.3Kg/m3,烟囱摩擦阻力系数入=0.04,为要保证烟囱底部有100Pa的负压，烟囱至少应有多高？2、试求通过某加热炉壁的单位面积向外散失的

3、传导热量，已知炉壁为粘土砖，厚300毫米，壁内侧面温度为1200C,外侧面为100C,如果换用轻质粘土砖作为炉壁其它条件不变，问此时将减少散热损失多少？（粘土砖：入均=0.70+0.00064t均；轻质粘土醇：入均=0.23+0.000233t均）3、加热炉在出料时需要打开路门，炉气的温度为1200C,炉气黑度&=0.4,炉门面积为210m,通过炉门每秒钟的辐射热损失是多少？折合成标准燃料是多少公斤？标准燃料发热量为29270Kj/Kg,Q=5.67W/（m2K4）铜陵学院2010-2011学年第二学期加热炉考试试卷（B）（适用班级：09材控）一、名词解释（每小题3分，共15分）1、无

4、焰燃烧：2、脱火：3、气体的黑度：4、荷重软化点：5、边界层：二、填空题（将适当的内容填入题中的划线处。每空1分，共22分）1、连续加热炉按出料方式可分为和。2、金属加热缺陷主要包括、和。3、钢在压力加工前和热处理时的加热制度，按炉内温度的变化，可分为加热制度、加热制度和加热制度。4、耐材按耐火度可分为、和。5、炉墙分为和;炉顶分为和。6、机械化加热炉按炉底可分为、和7、某些低温热处理炉，以主要传热方式，以较弱。三、判断题（将判断结果填入题头的括号中。正确的填错误的填“X”每题1分，满分15分）1 .气体的密度越大，越易形成层流。（）2 .水平分通道的流量分配与其截面积成正比。（）3 .烟囱的

5、实际抽力雨天比晴天大一些。（）4 .气体的粘度随温度的升高而增大。（）5 .风机串联时，总风量基本不变。（）6 .可燃混合物在其着火浓度极限内达到着火温度即可正常燃烧。（）7 .静止气体沿高度方向下部的绝对压力大于上部的绝对压力。（）8 .火焰传播速度大于气流喷出速度，容易出现回火。（）9 .重油燃烧过程中的关键的关键是混合。（）10 .炉子所用的燃料的发热量越大，其燃耗也越大。（）11 .物体的反射能力大，其辐射能力也大。（）12 .增加炉气的黑度一定能增加辐射换热效果。（）13 .黑体的吸收率最高，等于1。（）14 .增大圆筒壁的壁厚，一定能够减少其散热效果。（）15 .凡是能被物体吸收的

6、射线，它也能发射出去。（）四、简答题（每题6分，共24分）1.步进式加热炉有哪些优点？（6分）（6分）2,试比较热传导、对流换热和热辐射各自的特点。3 .提高炉子热效率降低燃耗的途径有哪些？(6分)4,重油燃烧为什么要雾化？怎样提高雾化效果？五、计算题(每题8分，共24分)1、有一炉墙由三层构成，内层是厚度230mm的粘土砖，Xi=1.0W/(m)；外层是厚度240mm的红砖层，h=0.6W/(mC)；两层中间填有厚度50mm的石棉隔热层，卜=0.1W/(mC)。已知墙的内表面温度ti=800C,外表面温度t4=50Co求每小时通过炉墙的导热损失q,以及红砖的最高温度t3。2、已知烟囱有关参数

7、如下：烟气温度t=546C,烟气密度p0=1.32Kg/m3,烟气底部流速Wi与顶部流速W2相等，大气温度t'=30C,烟气在烟囱内的总压头损失h失=34.3Pa,烟囱高度H=50m,烟囱顶部的静压头h静2=0,求烟囱底部的静压头h静1?3、加热炉在出料时需要打开路门，炉气的温度为1300C,炉气黑度&=0.4,炉门面积为20m2,通过炉门每秒钟的辐射热损失是多少？折合成标准燃料是多少公斤？标准燃料发热量为29270Kj/Kg,C0=5.67W/(m2K4)铜陵学院2010-2011学年第二学期加热炉考试试卷(A卷)参考答案与评分细则一、1 .回火：当煤气与空气喷出的速度小于该

8、条件下的火焰传播速度时，火焰窜回到烧嘴内，出现回火现象。2 .有焰燃烧：煤气与空气预先不混合，各以单独的流股进入炉膛，边混合边燃烧，混合与燃烧两个过程是在炉内同时进行的燃烧方式。3,气体的黑度：是指气体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比，即包=Eg/E04,荷重软化温度：是耐火材料受压发生一定变形量的温度。5,推料比：是指在推送式连续加热炉中，料坯的推移长度与料坯厚度之比。二、填空题(30分，每空1分)1、c+Q=CO、2C+Q=2CO、C+CO=2CO2、炉膛、燃料系统、供风系统、排烟系统、冷却系统3、氧化、脱碳、过热、过烧4 、段式、二段式、三段式5、普通耐火材料、高级耐火材料、高级耐火

9、材料6、骨料、散料、掺和料7、侧墙、短墙、拱顶、吊顶8、传导、对流、辐射、对流、辐射三、1 .（1）减少出炉废气从炉膛带走的热量；（2分）（2）回收废热用以预热空气、煤气；（1分）（3）减少冷却水带走的热量；（1分）（4）减少炉子砌体的散热；（1分）（5）加强炉子的热工管理与调度。（1分）2 .煤气与空气混合得越充分，燃烧就越快，火焰越短，反之则火焰越长。因此,通过改变混合状况就可改变火焰的长度。（2分）影响煤气与空气的混合条件的因素如下：（1）煤气和空气的流动方式，平行流动的混合速度最慢，火焰最长。具有一定的交角能够加快混合速度。这是因为，这时不仅有扩散作用，而且还有机械掺混作用在促使气体混

10、合；（2）气流速度，层流流速越大火焰就越长，过渡区火焰长度随气流速度的增大而有所减小；（3）气流相对速度气流的速度差越大，混合就越快；（4）气流直径气流直径越大，完成混合所需要的时间就越长。（3分）3 .当气体流经固体表面时，由于黏性力的作用，在接近表面处存在一个速度梯度很大的流体薄层，称为速度边界层。与速度边界层类似，在表面附近也存在一个温度发生急剧变化的薄层，称为热边界层。（2分）由于层流边界层内分子没有垂直于固体表面的运动，所以其中的热传递只能依靠传导作用，即使层流底层很薄，对热传递仍有不可忽视的影响。炉内作为载热体的炉气其导热系数很小，因此对流换热的热阻主要在于热边界层中。凡是影响边界

11、层状况和紊流紊乱程度的因素，都影响到对流换热的速率。加大流体的流速、减小流体的粘度等都可减小边界层厚度，因此可加快对流换热。（3分）4 .上加热高度Hi；下加热高度H2；预热段上加热高度H3；预热段下加热高度H%均热段长度为L2。5 .影响氧化的因素有：加热温度；加热时间；炉气成分；钢的成分的影响（3分）影响氧化的因素以如上所述，其中成分是固定因素，加热温度是根据加热工艺所要求的，这类因素对于氧化铁皮的生成属于不可调节因素。因此，要减少氧化烧损量主要是从加热时间、炉内气氛两方面着眼，其措施如下：快速加热，减少钢在高温区停留时间，这是加热炉操作的原则，应当使加热炉的生成能力与轧机的能力相适应，避

12、免长时间停留在炉内待轧。控制炉内气氛。控制适当的空气消耗系数，降低炉气中自由氧浓度，同时注意调节炉膛内压力。使用保护气层。采用保护涂料。使钢料与氧化性气氛隔绝。敞焰无氧化加热。方法的实质是使高发热量燃料在炉内分两段直接燃烧。（2分）四、计算题（30分，每题10分）1.(1)计算烟囱出口流速为:18000=213.1(m/s)(4分)0.636000.45(2)应用伯努利方程:2、H()g100=2 H0.613.120.79.8H0.04=1000.923 、H=21.Q0.495m7(120(6分273)4101068(Kj/s)1068292700.036(Kg/s),100，一、铜陵学院

13、(7分)(3分)2010-2011学年第二学期加热炉考试试卷（B）参考答案与评分细则一、（每小题3分，共15分）1、无焰燃烧：如果将煤气与空气在进行燃烧以前预先混合再进入炉内，燃烧过程要快得多。由于较快地进行燃烧，碳氢化合物来不及分解，火焰中没有或有很少游离的炭粒，看不到明显的火焰，或火焰很短。2、脱火：当煤气与空气喷出的速度大于该条件下的火焰传播速度时，火焰发生断火而熄灭的现象。3、气体的黑度：是指气体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比，即£rEg/E04、荷重软化点：是耐火材料受压发生一定变形量的温度。5、边界层：由气体力学可知，当气体流经固体表面时，由于黏性力的作用，在接近表

14、面处存在一个速度梯度很大的流体薄层，称为速度边界层。与速度边界层类似，在表面附近也存在一个温度发生急剧变化的薄层，称为热边界层。二、（每空1分，共22分）1、端出料、侧出料；2、氧化、脱碳、过热、过烧；3、一段式、二段式、三段式、多段式；4、普通耐火材料、高级耐火材料、高级耐火材料；5、短墙、侧墙拱顶、吊顶；6、步进式炉、环形炉、辐底式炉、链式炉；7、对流、辐射传热三、（每题1分，满分15分）1.X；2.另3.V；4.X；5.您6.旬7.V；8.V；9.X；10.X；11.X；12.X；13. V；14.V；15.V四、简答题（每题6分，共24分）1 .和推送式连续加热炉相比，步进式炉具有以下

15、优点：（1）可以加热各种形状的料坯；（2）生产能力大；（3）炉子长度不受推送比的限制，不会产生拱料、粘连现象；（4）炉子生产灵活；（5）;料坯下面没有划痕；（6）轧机故障或停轧时，能踏步或将物料退出炉膛。（每点一分）2.传导传热需要两个物体相互接触，但物体质点没有相对位移，热由高温物体传给低温物体，可发生在固体、液态或气体中；（2分）对流是由于流体各部分发生相对位移而引起的热量转移，对流传热的强度与流体的速度相关，流体速度越大，对流传热越快；（2分）热辐射是一种由电磁波来传播热能的过程。它与传导和对流有着本质的区别，它不仅有能量的转移，而且伴随着能量形式的转化，即热能转变为辐射能，辐射出去被物体吸收，又从辐射能转化为热能。辐射能的传播不需要传热物体相互接触。（2分）3.（1）减少出炉废气从炉膛带走的热量；（2分）（2）回收废热用以预热空气、煤气；（1分）（3）减少冷却水带走的热量；（1分）（4）减少炉子砌体的散热；（1分）（5）加强炉子的热工