无机材料热工设备

《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。

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
3.4.2ANSYSFLUENT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