绪论热工设备演示文稿

绪论热工设备演示文稿当前第1页\共有38页\编于星期二\13点（优选）绪论热工设备当前第2页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

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1、什么是窑炉？基本要求

2、窑

炉的选用？

3、窑

炉的工作原理、结构特点、热工制度、热工操作、热工测量？

4、窑

炉的设计与节能？5、我国窑炉的发展简史、现状、发展方向当前第3页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

4基本要求1）通过本课程学习，要求学生初步掌握有关窑炉的工作原理、结构特征、热工制度、热工操作节能途径。2）培养学生发现问题、分析解决问题的能力。当前第4页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

5教材及参考资料教材：1）张美杰，程玉保.无机非金属材料工业窑炉，冶金工业出版社，2008年2）张美杰主编.材料热工基础.北京：冶金工业出版社，2008，4,2010年第2次印刷,2012年第3次印刷参考资料：1）姜金宁，硅酸盐热工过程及设备，冶金工业出版社，1994年2）耐火材料工厂设计参考资料（下册），冶金工业出版社，1981年3）姜洪舟.无机非金属材料热工设备[M].武汉：武汉理工大学出版社，2005年当前第5页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

6教材及参考资料4）FrankM.White.FluidMechanics，5thEdition.McGraw-HillBookCompanies,2004

5）杨世铭，陶文铨.传热学，高等教育出版社，1998年6）陶文铨，数值传热计算，西安交通大学出版社，2001年7）J．P．Holman．HeatTransfer，9thEdition.NewYork：McGrawHillBookCompanies，2002当前第6页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

71什么是窑炉冶金工业炉——高炉、热风炉、转炉、加热炉……原料煅烧窑炉——水泥回转窑、竖窑、石灰窑……陶瓷与耐火材料窑炉——隧道窑、倒焰窑、梭式窑…………列举您所见过的窑炉高温用于加热、烧制、融化材料的一种设备。1.1窑炉的定义当前第7页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

8当前第8页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

9当前第9页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

10当前第10页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

11当前第11页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

12当前第12页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

13当前第13页\共有38页\编于星期二\13点武汉科技大学

14当前第14页\共有38页\编于星期二\13点2窑炉在材料的科研和生产中的地位

烧成是一些材料特别是无机材料如耐火材料、陶瓷、水泥、玻璃等的一道重要工序，它最终决定产品的质量与产量，影响能耗、成本。烧成的设备统称为窑炉，成为无机材料的核心设备，常将其比喻为无机材料工厂的“心脏”。一般耐火制品的工艺：

原料→破碎→混料→成型→烧成当前第15页\共有38页\编于星期二\13点3窑炉的应用（选用）钢铁冶炼：冶金工业炉水泥：竖窑、回转窑原料煅烧：竖窑、回转窑、倒焰窑……耐火材料焙烧：隧道窑、梭式窑、……玻璃融化：池窑、坩埚窑、……当前第16页\共有38页\编于星期二\13点4窑炉的设计和节能设计：1）设计的目的和依据2）设计的内容3）设计计算及选材4）绘图及说明节能：

结构设计、炉衬材料与设备的选择、燃料与燃烧控制、热工操作、余热利用。武汉科技大学

17当前第17页\共有38页\编于星期二\13点5我国窑炉的发展简史5.1古代窑炉横穴窑馒头窑及龙窑德化阶级窑景德镇窑商朝，温度900℃战国时期。明代明末。温度1300℃当前第18页\共有38页\编于星期二\13点1.5.1古窑横穴窑西安半坡村出土，原始母系社会的窑炉。结构：燃烧室、火道、火眼、窑室热工特点：升焰窑当前第19页\共有38页\编于星期二\13点龙窑燃料：松柴热工特点：升焰窑图1-2龙窑的烧成可分为预热、烧窑和冷却三个阶段.依坡而建，形状似龙。当前第20页\共有38页\编于星期二\13点馒头窑半倒烟窑图1-3我国华北地区广为应用。当前第21页\共有38页\编于星期二\13点阶级窑依坡建成长条。9~10室串联而成。当前第22页\共有38页\编于星期二\13点景德镇窑窑形似半个鸭蛋——蛋形窑图1-5前端大，后端小，只有前边一个烧火孔。火焰横向运动——横焰窑或平焰窑后墙与内墙间的间隙起保温作用，且缓冲窑体膨胀。当前第23页\共有38页\编于星期二\13点5.2近代较落后。5.3现代倒焰窑→隧道窑→辊道窑、推板窑→梭式窑等隧道窑1956年太原建成我国第一条隧道窑1976年开始设计第一条超高温隧道窑（1826℃）1986年实现1900～2000℃高温燃烧传统的燃煤隧道窑、燃油隧道窑→燃气隧道窑当前第24页\共有38页\编于星期二\13点燃料─使用洁净的气体燃料（天然气、液化石油气、发生炉煤气等）、液体燃料；但某些老型窑炉依然烧煤，浪费燃料，污染环境。结构─轻型化、密封性能好，宽断面、低高度；砌筑材料─采用轻质、高强耐火材料，耐火纤维砌筑窑体；5.4我国窑炉的现状当前第25页\共有38页\编于星期二\13点自动控制─多数窑炉实现自动控制系统；自动控制水平不高，还仅限于热工操作方面。欧洲国家已实现了装、出窑及热工操作的远程自动控制。高温窑炉─高温隧道窑、高温梭式窑等有效实现高温燃烧；燃烧器─高速烧嘴、低氮氧化物烧嘴、蓄热式烧嘴等的使用。

污染严重，能耗高、电耗高等。当前第26页\共有38页\编于星期二\13点当前第27页\共有38页\编于星期二\13点5.5窑炉的发展方向轨道化、煤气化、轻型化、自动化、大型化向绿色（环保节能型）窑炉方向发展。★绿色窑炉的标准：⑴低消耗（节能型）：低燃耗、低电能消耗、低水耗等；⑵低污染（环保型）：低废气（CO2）排放、低SO2及NOX气体排放、低烟尘、无黑烟、低污水、低噪音及振动；当前第28页\共有38页\编于星期二\13点⑶低成本：初投资成本低，投资回收期短，运行费用低，劳动成本低；⑷高效率：窑内温度均匀，热效率高，操作灵活方便，自动化水平高，生产过程适应性强，劳动生产率高，竞争性强，经济效益高。当前第29页\共有38页\编于星期二\13点作业题1：实现绿色窑炉的途径有哪些？当前第30页\共有38页\编于星期二\13点6窑炉的分类

按产品种类分：水泥窑、玻璃窑、陶瓷窑、耐火材料窑等；按作业性质分：连续式窑（隧道窑）、半连续窑炉、间歇窑按热源分：火焰窑、电热窑按使用的燃料：烧固体燃料窑、烧液体燃料窑、烧气体燃料窑按火焰是否与制品接触分：直接焰式窑（明焰窑）、隔焰窑

……当前第31页\共有38页\编于星期二\13点※

耐火制品窑的分类连续式窑—隧道窑间歇式窑：传统式窑—倒焰窑(down-draftkiln)新型式窑—梭式窑(shuttlekiln)

钟罩窑等当前第32页\共有38页\编于星期二\13点★间歇窑的特点：优点：投资省、占地面积小、烧成灵活、热工制度可以灵活调节，适于小批量、多品种的制品烧成。缺点：燃耗大、自动化程度低。新型梭式窑实现了轻型化，采用轻质耐高温材料如陶瓷纤维砌筑，实现了自动控制。当前第33页\共有38页\编于星期二\13点★隧道窑的特点：优点：生产能力大、燃耗低、使用寿命长、机械化、自动化程度高、劳动条件好。缺点：投资大、附属设备多、热工制度不宜经常调节，只适合烧成品种单一的制品。当前第34页\共有38页\编于星期二\13点6筑炉材料、砌筑与烘烤根据使用要求，经传热计算进行选材。排除其砌体中的水分，完成其相应的晶型转变。筑炉材料：

砌筑：砌筑方法及要求，《筑炉学》耐火材料、保温材料等。烘烤：烘烤方法及烘烤制度（曲线）当前第35页\共有38页\编于星期二\13点7热工测量与自动控制热工测量参数：热电偶、温度显示仪；自动控制：压力传感器、膜盒压力表、压力显示仪等。气体分析仪温度、压力、气氛热工测量仪器：当前第36页\共有38页\编于星期二\13点隧道窑部分的学习内容及方法1、什么是隧道窑？主要用于哪些行业？2、隧道窑的工作原理是什么？（结合图或动画进行讲解）3、隧道窑的结构特点怎样？（结合图或动画进行