冶金炉热工基础（第三版）

本书以培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人为目标，引入合作企业的工程案例和正能量素材为教学内容，注重课程育人，有效落实“为党育人、为国育才”的使命。主要内容包括：冶金生产中的气体流动、燃料及燃烧、热量传递、耐火材料及余热利用五个项目，注重理论联系实际，突出节约能源、提高能源利用效率，可持续发展等节能理念，并在内容中列举了大量的实例，明确了项目的知识、能力及素质目标，具体划分了不同任务，给出了任务的描述、分析、基本知识与技能要求，并设置了知识拓展和自测题，便于学生更好地学习、掌握核心内容。 本书可作为高等职业教育冶金技术、材料成型与控制技术等专业教材，也可供中等职业学校相关专业作为教学参考用书，同时，也可供企业职工培训用书。

王鸿雁，山东工业职业学院，教授，在山东铝业、张店钢铁厂的一线操作岗位实践的过程中，对于金属冶炼过程中的各种冶金炉的操作以及生产的操作参数比较熟悉，尤其是各种炉子的节能操作。在此期间的成果如下： 1.2009年《1#高炉水冷炉底的研究应用》获得淄博市科学技术局颁发的淄博市技术创新三等奖； 2.2011年《焦炭烘干预热技术研究应用》获得淄博市科学技术局颁发的淄博市技术创新三等奖； 3.2013年《高炉喷煤集成技术的研究与应用》获得淄博市科学技术局颁发的淄博市技术创新三等奖； 4.2011年发表的论文《焦炭烘干预热工业实践》、《炼铁环保除尘系统的改进》获得山东省金属学会一等奖、三等奖； 5.《湿法冶金》上发表《硫酸钠、碳酸钠杂质对铝酸钠溶液晶种分解过程的影响》等四篇论文； 6.《有色金属》冶炼部分》上发表《低温拜耳法氧化铝生产的工艺流程优化改造及运行》等三篇文章； 7.《初识高炉及装料系统》在山东省教学能力大赛中获得三等奖。

绪论1 项目一气体流动2 任务一气体的主要物理性质3 1.气体的温度4 2.气体的压力4 3.理想气体状态方程式5 4.气体的体积5 5.气体的密度6 任务二静力学基本定律9 1.阿基米德原理10 2.气体平衡方程式10 任务三气体流动的动力学13 1.流体流动的状态14 2.运动气体的连续方程18 3.气体的能量21 4.伯努利方程式23 5.伯努利方程式和连续方程式应用实例26 任务四压头损失与气体输送30 1.压头损失31 2.烟囱排烟40 3.炉子的供气系统45 项目任务实施54 项目二燃料及燃烧58 任务一认识燃料58 1.燃料的化学组成及其成分换算60 2.燃料的发热量66 3.冶金工业常用燃料67 任务二燃烧计算71 1.概述72 2.燃料燃烧的分析计算法74 3.燃烧温度82 4.空气消耗系数的计算87 任务三燃料燃烧过程及技术90 1.燃料燃烧过程的基本理论91 2.气体燃料的燃烧94 3.液体燃料的燃烧97 4.固体燃料的燃烧99 5.燃烧的污染及防治103 6.燃料燃烧的节能106 项目任务实施107 项目三热量传递112 任务一概述113 1.传热过程的分类114 2.传热过程的性质115 3.传热的表示形式115 4.传热学的任务115 5.传热系数115 6.与传热有关的几个名词116 任务二传导传热117 1.稳定态下的传导传热118 2.稳定态下的传导传热量的计算121 任务三对流换热129 1.对流换热的基本概念130 2.对流换热的基本定律(牛顿冷却定律)132 3.相似理论在对流换热中的应用以及对流给热系数的确定132 4.对流给热系数的确定135 任务四辐射传热145 1.辐射传热的基本概念146 2.辐射传热的基本定律147 3.两个固体间的辐射热交换152 4.气体与固体间的辐射热交换157 项目任务实施164 项目四耐火材料168 任务一耐火材料的分类和性能169 1.耐火材料的定义和分类169 2.耐火材料的主要性能170 任务二常见耐火材料的应用175 1.硅质耐火材料176 2.硅酸铝质耐火材料180 3.镁质耐火材料183 4.白云石质耐火材料187 5.碳质耐火材料189 6.不定形耐火材料191 7.隔热耐火材料194 8.耐火材料的选用196 任务三常用耐火材料的砌筑技术197 项目任务实施205 项目五余热利用207 任务一炉子能源的合理选择208 任务二节约燃料的途径209 1.热平衡和燃料消耗209 2.燃料的节约211 任务三余热利用214 1.余热利用的原则214 2.余热利用的方法214 3.气体余压能的回收215 4.余热回收系统215 任务四余热回收设备216 1.余热回收换热设备概述216 2.高温余热回收装置216 3.余热锅炉218 4.蓄热室221 5.汽化冷却223 项目任务实施224 自测题部分答案226 附录常用数据229 参考文献245