无机材料热工设备（陈国平）

《无机材料热工设备》讲述了无机非金属材料(玻璃材料、陶瓷材料和其他无机材料)领域内热工设备的结构、原理、设计计算和操作等方面的基础知识,重点放在目前应用广泛、新型高效、有发展前途的无机非金属材料热工设备与技术。在玻璃材料工业热工设备中,主要介绍了玻璃工业窑炉概述、浮法玻璃熔窑、全氧燃烧玻璃熔窑、马蹄焰池窑和电熔窑;在陶瓷材料工业热工设备中,主要介绍了陶瓷工业窑炉概述、隧道窑和辊道窑;在其他无机材料热工设备中,主要介绍了间歇窑和电热窑炉、回转窑以及窑炉热工控制。书中对无机材料生产常用热工设备结构尺寸的取值范围及其依据做了最新的阐述,尤其是目前推广较快的全氧燃烧玻璃熔窑技术、计算机ANSYS应用、节能减排技术、新型纤维毡窑体、新型特种陶瓷烧结技术等新内容。 《无机材料热工设备》配有大量极具参考价值的实际现场照片和数字化内容,包括教学PPT、玻璃窑炉设计图纸、工厂现场视频照片、ANSYS窑炉应用实例等,供读者参考。 《无机材料热工设备》内容丰富,文字简练,技术信息量大,实用性强,不仅可作为无机材料专业本科和高职高专的教材使用,也可供无机材料领域的生产技术人员和操作人员参考。

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第1篇 玻璃材料热工设备 第1 章　玻璃工业窑炉概述　/ 2 　1.1　玻璃的熔制过程 2 　1.2　玻璃熔窑的分类 3 　1.3　池窑的结构与特点 6 　　1.3.1　熔制部分 7 　　1.3.2　热源供给部分 15 　　1.3.3　余热回收部分 17 　　1.3.4　排烟供气部分 18 　　1.3.5　池窑的特点 20 　1.4　工作原理与作业制度 23 　　1.4.1　工作原理 23 　　1.4.2　作业制度 31 　习题 40 第2 章　浮法玻璃熔窑　/ 42 　2.1　浮法玻璃熔窑的结构 43 　　2.1.1　投料池 43 　　2.1.2　熔化部 44 　　2.1.3　卡脖、冷却部 49 　　2.1.4　小炉、蓄热室 51 　　2.1.5　烟道 55 　　2.1.6　浮法玻璃熔窑设计方案 57 　2.2　浮法玻璃熔窑的生产操作 59 　2.3　浮法玻璃熔窑的烟气处理 60 　　2.3.1　玻璃熔窑烟气特性 60 　　2.3.2　玻璃熔窑烟气处理技术 60 　　2.3.3　玻璃熔窑烟气排放处理技术路线及应用 61 　习题 62 第3 章　全氧燃烧玻璃熔窑　/ 63 　3.1　全氧窑结构 63 　　3.1.1　熔化池 63 　　3.1.2　火焰空间 65 　　3.1.3　全氧窑热工分析 69 　3.2　氧枪及氧气供给系统 73 　　3.2.1　氧枪的作用与类型 73 　　3.2.2　氧气供给系统 75 　3.3　全氧窑的生产操作 80 　　3.3.1　熔制制度 80 　　3.3.2　原料的氧化还原控制 82 　　3.3.3　热工控制系统 83 　　3.3.4　氧气使用安全规定 84 　　3.3.5　纯氧喷枪的安装点火 85 　3.4　全氧窑的数值模拟研究 86 　　3.4.1　数值模拟的概念与步骤 86 　　3.4.2　ANSYS FLUENT 数值模拟的应用 87 　习题 91 第4 章　马蹄焰池窑　/ 93 　4.1　马蹄焰池窑的结构 94 　　4.1.1　窑池尺寸 94 　　4.1.2　窑池结构形式 97 　　4.1.3　火焰空间 100 　　4.1.4　冷却部 101 　　4.1.5　小炉 103 　　4.1.6　余热回收部分 110 　　4.1.7　能耗计算及热分析 114 　　4.1.8　马蹄焰池窑设计实例 117 　4.2　马蹄焰池窑的生产操作 121 　　4.2.1　烤窑 121 　　4.2.2　加料、放料与泄料 124 　　4.2.3　换料 125 　4.3　马蹄焰池窑的砌筑、冷修及热风烤窑 126 　　4.3.1　砌筑 126 　　4.3.2　冷修 129 　　4.3.3　热风烤窑 129 　习题 132 第5 章　电熔窑　/ 134 　5.1　电熔窑的类型与结构 134 　　5.1.1　电熔窑的类型 134 　　5.1.2　窑炉形状与结构 137 　5.2　电熔窑的生产操作 137 　5.3　电极及供电 141 　　5.3.1　电极 141 　　5.3.2　电源供电和电极连接 147 　　5.3.3　供电装置 150 　习题 154 第2篇 陶瓷材料热工设备 第6 章　陶瓷工业窑炉概述　/ 156 　6.1　陶瓷工业窑炉历史与现状 156 　　6.1.1　陶瓷窑炉历史 156 　　6.1.2　陶瓷工业窑炉现状与发展 159 　6.2　现代陶瓷窑炉分类与作业制度 160 　习题 161 第7 章　隧道窑　/ 162 　7.1　隧道窑结构 162 　　7.1.1　窑体结构 162 　　7.1.2　燃烧设备 167 　　7.1.3　排烟系统 169 　　7.1.4　气幕装置 171 　　7.1.5　冷却系统 174 　　7.1.6　钢架结构和窑炉基础 175 　7.2　隧道窑烧成制度 175 　　7.2.1　气体流动 175 　　7.2.2　燃料燃烧和传热 178 　7.3　隧道窑烘烤、故障处理和检修维护 179 　　7.3.1　隧道窑烘烤 179 　　7.3.2　隧道窑故障及处理 179 　　7.3.3　隧道窑检修与维护 180 　7.4　隧道窑设计与计算 181 　　7.4.1　原始资料收集 181 　　7.4.2　窑体尺寸计算和工作系统确定 181 　　7.4.3　燃烧设备计算与设计 183 　　7.4.4　热平衡计算 184 　习题 187 第8 章　辊道窑　/ 188 　8.1　辊道窑的分类与特点 188 　8.2　窑体结构 189 　　8.2.1　窑墙 190 　　8.2.2　吊顶结构 191 　　8.2.3　辊道窑运载装置 193 　　8.2.4　燃烧系统 198 　　8.2.5　排烟系统和其他通风结构 202 　　8.2.6　冷却系统 204 　　8.2.7　辊道窑风机选型 206 　8.3　辊道窑烘烤 207 　8.4　辊道窑设计与计算实例 208 　　8.4.1　原始资料收集 208 　　8.4.2　窑型选择与窑体主要尺寸计算 209 　　8.4.3　工作系统 210 　　8.4.4　窑体材料 212 　　8.4.5　燃料燃烧计算 214 　　8.4.6　热平衡计算 215 　　8.4.7　管道计算、阻力计算和风机选型 219 　习题 223 第3篇 其他无机材料热工设备 第9 章　间歇窑和电热窑炉　/ 226 　9.1　间歇窑 226 　　9.1.1　倒焰窑 226 　　9.1.2　梭式窑 227 　9.2　电阻炉 229 　　9.2.1　镍铬合金电阻炉和铁铬铝合金电阻炉 229 　　9.2.2　硅碳棒电阻炉 230 　　9.2.3　硅钼棒电阻炉 231 　　9.2.4　电阻炉对所用电热元件的要求 233 　9.3　其他电热窑炉 233 　　9.3.1　电磁感应炉 233 　　9.3.2　等离子体炉 234 　　9.3.3　自蔓延高温烧结设备 235 　　9.3.4　微波烧结炉 235 　　9.3.5　等离子体活化烧结炉 236 　　9.3.6　激光烧结炉 236 　　9.3.7　闪烧和冷烧结设备 237 　　9.3.8　振荡压力烧结设备 238 　习题 238 第10 章　回转窑　/ 240 　10.1　回转窑结构 240 　　10.1.1　窑筒体和支撑装置 240 　　10.1.2　传动系统和密封装置 241 　10.2　回转窑工作原理 242 　　10.2.1　物料运行 242 　　10.2.2　气体流动、燃料燃烧和传热 243 　习题 246 第11 章　窑炉热工控制　/ 247 　11.1　温度控制 248 　　11.1.1　玻璃工业窑炉温度控制 248 　　11.1.2　陶瓷工业窑炉温度控制 251 　11.2　压力控制 254 　　11.2.1　玻璃工业窑炉压力控制 254 　　11.2.2　陶瓷工业窑炉压力控制 256 　11.3　气氛控制 258 　　11.3.1　玻璃工业窑炉气氛控制 258 　　11.3.2　陶瓷工业窑炉气氛控制 259 　11.4　玻璃工业窑炉液面控制 259 　　11.4.1　液面测量 259 　　11.4.2　液面控制 260 　习题 261 参考文献　/ 262