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目录 1

第1篇 工业炉总论 1

第1章 工业炉能源特性 1

1燃料的种类及特性 1

1.1工业炉用燃料特征 1

1.2燃料的种类 1

1.3气体燃料 1

1.4液体燃料 6

1.5固体燃料 10

1.6燃料的燃烧特性 11

1.2能最的使用效率 13

2工业炉燃料的选择 17

2.1国外工业炉用燃料及其发展趋势 17

2.2我国工业炉燃料现状及其发展趋势 18

2.3工业炉燃料选择 19

3煤的气化技术 20

3.1概述 20

3.2主要气化技术评述 21

4电能 25

4.1概述 25

4.2电热系统的能源利用效率 25

4.3电能转换为热能的方式与特点 26

第2章 工业炉的分类和主要形式 29

1工业炉的分类 29

2热源及加热方式 33

2.1燃料炉及其特性 33

2.2直接加热方式与间接加热方式 34

2.3电加热方式的特点及类型 36

3操作方式及材料运送装置 36

第3章 传热基础 46

1传热方式 46

2热传导 49

2.1热传导的基本定律 49

2.2稳定态平壁导热 49

1.2可燃性保护气氛的爆炸 51

2.3筒壁稳态导热 53

2.4非稳态导热 54

3对流换热 59

3.1对流换热基本方程 59

3.2对流换热系数 59

3.3强化对流换热的措施 61

4辐射传热 62

4.1辐射传热的基本定律 62

4.2两固体间的热辐射 64

4.3气体辐射 67

4.4辉焰辐射 71

5综合传热 72

5.1对流和辐射同时存在的综合传热 72

5.2通过平壁的综合传热 73

5.3热交换器的综合传热 73

5.4加热炉内的传热 75

第4章 燃料的燃烧计算 81

1燃料成分的换算 81

1.1固体和液体燃料各组成表示方法及其换算 81

1.2气体燃料组成的表示方法及其换算 83

2燃料发热量的计算 84

2.1固体和液体燃料的发热量 84

2.2气体燃料的发热量 84

3理论空气消耗量与理论烟气生成量的计算 85

3.1理论分析计算法 85

32经验公式法 86

4空气系数n与实际空气量、烟气量的计算 86

4.1空气系数n 86

4.2实际烟气生成量的计算 87

5.1液体与固体燃料燃烧产物成分的计算 88

5燃烧产物的成分、密度与比热容的计算 88

5.2气体燃料燃烧产物成分的计算 89

5.3燃烧产物密度ρ的计算 89

5.4燃烧产物平均比热容C？的计算 89

6燃料理论燃烧温度ti的计算 91

第5章 工业炉窑热平衡 92

1概述 92

1.1工业炉窑热平衡项目表 92

1.2热平衡体系与框图 92

1.3热平衡模型 95

1.4热平衡测试内容 95

2热平衡计算 97

2.1热收入项计算 98

2.2热支出项计算 100

3关于炉窑工艺有效热 109

3.1金属加热炉 110

3.2金属熔化炉 110

3.3物料干燥炉 110

3.5钢材连续退火炉 111

36硅酸盐制品烧成窑炉 111

3.4煤气发生炉 111

4工业炉热能利用技术指标 113

4.1单耗 113

4.2工业炉窑热效率η 113

4.3装置能量利用率ηn1 114

5.1燃油钢材连续加热炉运行热平衡 115

5工业炉热平衡实例 115

4.4燃料热利用系数K 115

5.2冲天炉运行热平衡 126

第2篇 工业炉节能 133

第1章 概论 133

1节能的基本概念 133

1.1节能的含义及内容 133

2工业炉的耗能量 143

2.1我国工业炉耗能量 143

2.2国外工业炉耗能量 143

3工业炉节能的意义 145

3.1工业炉节能潜力测算方法 145

3.2工业炉窑能耗分等 149

4.1工业炉节能投资效果分析方法 152

4工业炉节能投资效果分析 152

5.2工业炉节能方向的讨论 153

4.2工业炉节能投资的回收期及评价标准 153

4.3投资回收的计算及实例 154

5.1节能方向 156

5工业炉节能的基本方向 156

5.3单项节能与综合节能 160

第2章 燃烧节能技术及燃烧装置 162

1燃烧节能技术 162

1.1低空气系数燃烧技术及其燃料节约计算 162

1.2空气的预热及其燃料节约计算 171

1.3低空气系数和预热空气燃烧的综合燃料节约效果及其燃料节约率的计算 174

1.4富氧燃烧及其燃料节约率的计算 175

2固体燃料燃烧装置 176

2.1层状燃烧 176

2.2半煤气燃烧 181

2.3粉煤燃烧 184

3液体燃料燃烧装置 192

3.1重油的燃烧 192

3.2油的雾化 193

3.3低压油烧嘴 194

3.4高压气流雾化油烧嘴 203

3.5机械雾化油烧嘴 208

3.6回转式油烧嘴 214

4气体燃料燃烧装置 215

4.1预混式烧嘴 215

4.2外混式烧嘴 219

4.3半混合型煤气烧嘴 224

4.4热脏煤气烧嘴 225

5新型节能烧嘴 227

5.1平焰烧嘴 227

5.2换热式烧嘴 230

5.3高速烧嘴 231

5.4超声波雾化油烧嘴 235

5.5低NOχ烧嘴 236

5.6可变火焰烧嘴 238

6烧嘴的附属装置 245

6.1压力、流量调节装置 245

6.2流量温度补偿装置 247

6.3烧嘴的安全燃烧监控系统 248

1.1快速加热技术 252

1快速加热节能技术 252

第3章 加热节能的技术及装置 252

1.2国内外快速加热技术概况 256

1.3快速加热技术的特点 259

1.4快速加热的方法及其应用 261

1.5快速加热技术的节能及经济性 278

2少无氧化加热技术及装置 279

2.1概述 279

2.2敞焰无氧化加热原理 281

2.3敞焰少无氧化加热炉 285

2.4少无氧化防护润滑剂 286

2.5少无氧化加热炉的节能与经济性 289

第4章 工业炉炉体结构及节能 290

1工业炉用耐火、隔热材料 290

1.1耐火材料的种类及特征 290

1.2各类工业炉对耐火材料的要求 296

1.3保温隔热材料的种类和性能 297

1.4可塑料、浇注料在工业炉上的应用 298

2.2耐火纤维的种类及主要特性 303

2.1耐火纤维的发展 303

2耐火纤维及节能 303

2.3耐火纤维的施工方法 306

2.4耐火纤维应用实例及节能效果 313

3.2复合炉衬及经济炉墙厚度 315

3工业炉的合理炉衬结构 315

3.1炉衬结构的型式 315

3.3工业炉合理炉衬的设计 322

3.4预制件和装配式工业炉 323

第5章 工业炉余热利用 326

1概述 326

1.1余热的定义与种类 326

1.2余热利用的意义 326

1.3设置工业炉余热回收系统应注意的几个问题 329

1.4工业炉余热回收标准 329

1.5工业炉余热利用的形式 331

2工业炉预热器 331

2.1预热器的种类 331

2.2预热器的选型 335

2.3预热器设计计算 337

2.4预热器的主要技术经济指标 342

3.1辐射－对流组合式空气预热器 344

3新结构预热器介绍 344

3.2喷流空气预热器 346

3.3移动床空气预热器 348

3.4管状陶瓷预热器 350

3.5块状陶瓷预热器 351

3.6热管预热器 355

4预热器有效工作的保证 357

4.1预热器计算时原始参数的确定 357

4.2空气动力学条件 358

4.3热工条件 361

4.4热膨胀 365

4.5预热器的阻塞 367

4.6预热器的安装 368

第6章 工业炉热工过程自动控制 371

1概述 371

1.1自动控制技术是工业炉节能的一条重要措施 371

1.2自动控制的基本概念 372

1.3热工过程自动控制系统的分类 373

1.4过程控制调节装置的分类 375

2.1电阻炉炉温位式控制 378

2以基地式仪表为基础的控制系统 378

2.2电阻炉炉温连续控制 379

2.3煤气热处理炉炉温检测控制系统 379

3由单元组合仪表组成的控制系统 380

3.1单元组合仪表简介 380

3.2DDZ-Ⅱ、Ⅲ型仪表的分类及组合 381

3.3用单元组合仪表组成的工业炉控制系统举例 383

4仪表型微型机自动控制系统 387

4.1智能式调节器简介 388

4.2工业炉使用仪表型微型机自动控制系统举例 392

5多功能微型机自动控制装置及其组成的自动控制系统 394

5.1DJK/F-1000-D型多功能微型机控制装置简介 394

5.2工业炉使用DJK/F-1000-D型多功能微型机控制装置 395

实例 395

6.1微型机小型两级调节控制管理系统 400

6总体分散综合控制系统 400

62典型的总体分散综合控制装置简介 401

7工业炉热工过程优化控制简述 402

7.1热工过程控制数学模型 403

7.2数学模型控制方法 403

第1章 加热炉节能及实例 407

1具有高温废热回收系统的高效锻造加热炉 407

第3篇 工业炉节能实例 407

2用高速烧嘴及中温预热器改造大中型室式炉及台车式加热炉 410

3使用平焰烧嘴及喷流预热器的台车式加热炉 411

4.1室式加热炉 416

4使用自身预热烧嘴的加热炉 416

4.2轧钢推料式加热炉 418

4.3板坯连续加热炉 419

5陶瓷管型锻造炉 419

5.1简介 419

5.2CT炉的特点 420

5.3炉子性能 421

5.4测试结果 421

5.5陶瓷管的耐久性 422

5.6操作数据 423

6轧钢连续加热炉 424

6.1无闲区加热炉 424

6.2烟气余热全回收加热炉 424

6.3使用喷流预热技术的连续加热炉 431

6.4新型台车式连续加热炉 436

第2章 热处理炉节能及实例 440

1热处理火焰炉的节能技术 442

1.1回收排烟余热 442

1.2减少辅件及运输装置的热损失 445

1.3减少炉体热损失 445

2热处理火焰炉节能实例 447

2.1用新型烧嘴及陶瓷换热器系统改造的台车式热处理炉 447

2.2使用耐火纤维的热处理炉 448

2.3燃煤热处理炉 450

第3章 铸造用炉节能及实例 453

1冲天炉节能 453

1.1冲天炉节能的含义 453

1.2供风方式的选择对冲天炉强化的影响 454

1.3提高冲天炉操作管理水平 459

1.4冲天炉节能工作的方向 459

1.5冲天炉熔炼过程计算机优化控制简介 461

2烘干炉和退火炉的节能 465

2.1烘干炉与退火炉的典型热平衡分析 465

2.2改进燃烧方法，减少固体和气体不完全燃烧热损失 466

2.3减少炉体蓄热损失 466

2.4利用烟气余热 469

第4章 窑业用炉节能及实例 470

1水泥窑节能 470

1.1立窑节能途径 470

1.2回转窑节能途径 472

2.4减少散热损失 473

2.1合理组织燃料燃烧 475

2玻璃熔窑节能 475

2.2合理制订生产工艺参数与加强控制 476

2.3改进熔窑结构 477

2.5烟气余热利用 479

3硅酸盐制品烧成窑节能 480

3.1轮窑热平衡分析 480

3.2隧道窑节能措施 484

第5章 电炉节能及实例 488

1电弧炉的节能 488

1.1电弧炉的节能技术措施 488

1.2电弧炉能耗分等 489

1.3节能实例 490

2感应炉的节能 495

2.1感应炉的节能技术 495

2.2炉种及电能消耗比较 498

2.3节能实例 499

3电阻炉的节能 503

3.1电阻炉的节能技术 503

3.2电阻炉能耗分等 505

3.3电阻炉节能实例 505

4盐浴炉的节能 508

4.1盐浴炉的主要节能措施 509

4.2盐浴炉的能耗分等 511

1.1燃烧引起的燃料爆炸事故 513

1工业炉常见事故及原因 513

第1章 工业炉安全技术 513

第4篇 工业炉安全技术及环境保护 513

1.3溶剂蒸气引起的爆炸 514

1.4水蒸气的爆炸事故 514

2爆炸的条件及防止 514

2.1爆炸的条件、机理 514

2.2爆炸事故的防止 515

3工业炉安全标准 517

3.1对设备结构和功能的要求 517

3.3对使用、操作要求 520

3.2使用说明书 520

3.4对检查、维修要求 522

第2章 工业炉环境保护 524

1工业炉窑排出物对大气的污染 524

1.1工业炉烟尘及其危害 524

1.2有害气体及其危害 524

1.3有害物质的排放标准 525

2工业炉烟尘防治 529

2.1炼钢电弧炉除尘 529

2.2冲天炉烟尘净化 533

2.3燃煤工业炉消烟除尘 545

3有害气体的净化 550

3.1二氧化硫净化技术 551

3.2氮氧化物抑制技术 551

4工业炉噪声控制 552

4.1燃烧噪声的产生与控制 553

4.2风机噪声控制 553

附录（一） 556

附录（二）《工业炉及其节能》名录 575