《热工基础与设备》第01章-绪 论-2011冬(revised)

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1、硅酸盐——热工基础与设备谢建军电子信息材料系：317Room电话：13611802663;56385387(o)E-mail:xiejianjun@shu.edu.cn7/16/20211学分：4Points；地点：延长IV教101；时间：星期一(1～2节）星期三(3～4节）7/16/20212一、课程的性质任务1、热工基础?热工设备?2、该门课的性质：专业基础选修课任务：讨论与热工过程有关的气体性质、气体流动特性，了解燃料的燃烧及热量的产生、传递、交换等特点。7/16/202133、课程内容绪论气体（流体）力学基础：传热学燃烧学热工设备——无机非金属窑炉（辅助：观看

2、教学录像）7/16/20214二、课程特点强调“三传一反的能量交换”：动量、质量、热量传递、燃烧与烧成反应。强调平衡概念：能量平衡、动量平衡、物料平衡。强调基本概念、基本定律、基本方法、基本理论知识。强调理论与实践：用基本的理论知识去理解硅酸盐行业常见的热工设备（窑炉、烟囱等）的工作原理。强调分析问题、解决问题的能力。7/16/20215三、课程的主要研究方法数学方法：微分方程和积分方程的求解及数值求解；分析方法：过程分析与数量级分析等；模型方法：物理模型及数学模型的建立；类比方法：热电类比及动量，质量，热量传递的类比等；7/16/20216四、课时安排及考核方式第一章绪

3、论（2学时+2学时录像）第二章流体力学基础及气体力学在窑炉中的应用（8学时+2学时录像）第三章传热原理（8学时+2学时录像）第四章燃料及其燃烧（6学时）第五章工业窑炉（4学时）复习、考试(4学时）（第十周）（共40学时）7/16/20217考核方式：出勤+课堂提问互动10%课后作业20%期末考试70%70~80%20~30%填空选择判断问答综合计算考试内容：7/16/20218五、教材及教学参考书教　材:徐利华《热工基础与工业窑炉》冶金工业出版社参考书:孙晋涛《硅酸盐热工基础》武汉工业大学出版社姜金宁《热工过程与设备》冶金工业出版社杨世铭《传热学》人民教育出版社韩昭论《燃

4、料及燃烧》冶金工业出版社7/16/20219第一章绪论引　言窑炉分类窑炉发展单位制7/16/202110引言材料科学和窑炉发展材料--窑炉--材料--窑炉--材料间歇与连续平焰与倒焰烟气与空气操作制度窑炉结构和热工基础(流体力学、燃烧学、传热学）工艺过程和热工过程(陶瓷、玻璃、水泥)设计依据和设计原则ToNo.177/16/202111工艺过程陶瓷：配料----成型----烧成烧成制品窑（基础）（手段）（关键）玻璃：配料---熔融、澄清、冷却---成型---退火熔融制品窑水泥：配料---生料磨---熟料煅烧---配料---水泥磨（?）粒状制品窑湿法工艺干法工艺7/16/2

5、02112热工过程陶瓷：预热---烧成---冷却玻璃：熔融---澄清---冷却湿法窑H2O30~40干法窑:中空窑H2O<1立波尔窑e：40悬浮预热器窑e：45-50预分解窑e：85-95水泥：干燥--预热--碳酸盐分解--固相反应--液相烧结--熟料凝结7/16/202113热工过程连续式（陶瓷、玻璃）窑炉预热带烧成带冷却带7/16/202114热工过程间歇式（陶瓷）窑炉返回7/16/202115操作制度陶瓷：温度气氛压力（烧成制度）玻璃：温度气氛压力液面泡界线（作业制度）水泥：温度气氛（煅烧制度）烟气与空气两个相对独立的子系统平焰与倒焰火焰流动方向与窑内上下

6、温差的关系间歇与连续式窑炉的差别：产量热效率劳动强度自动控制温差烧成制度调整投资额返回7/16/202116窑炉分类——（A）陶瓷窑炉Kg/d运载工具：窑车式—隧道窑非窑车式—推板窑辊道窑气垫窑步进窑操作类型：连续式—隧道窑推板窑辊道窑间歇式—倒焰窑新型间歇式—钟罩窑梭式窑能量转换：化学能热能火焰窑油、煤气…电能热能电窑发热元件金属Mo、W非金属SiC、MoSi2烧成条件真空、气氛、无压、气压、热压7/16/202117加热方式：其它：用途：素烧釉烧烧银烤花煅烧烧成温度：低温中温高温超高温断面积：大中小烧嘴位置：顶烧窑底烧窑侧烧窑烧成速度：快烧窑火焰流动方向：倒焰平焰升焰

7、半倒焰……火焰窑明焰隔焰半隔焰电窑敞露式封闭式7/16/202118隧道窑陶瓷窑炉7/16/202119陶瓷窑炉7/16/202120倒焰窑陶瓷窑炉7/16/202121陶瓷窑炉7/16/202122陶瓷窑炉辊道窑7/16/202123陶瓷窑炉隧道窑抽屉窑7/16/202124陶瓷窑炉网带窑升降窑7/16/202125陶瓷窑炉钟罩窑隔焰窑7/16/202126陶瓷窑炉推板窑7/16/202127陶瓷窑炉推板窑7/16/202128陶瓷窑炉梭式窑7/16/202129操作类型：间歇式—坩埚窑连续式—池窑火焰流动方向：横焰窑纵焰窑