硅酸盐工业热工基础课程设计
背景介绍
硅酸盐是一种重要的工业材料，广泛应用于建筑、陶瓷、电子等领域。而硅酸盐工业的热工过程是硅酸盐材料制备的关键环节，对于工业生产的效率和质量有着重要影响。因此，热工基础是硅酸盐工业生产的核心知识之一。
课程设计目标
本课程的目标是让学生掌握硅酸盐工业热工基础知识，理解热传导、传热、传质、反应动力学等基本理论，并能够运用这些知识解决实际问题。
课程内容
第一章热力学基础
本章主要介绍热力学基础知识，包括热力学第一、第二定律及其应用、热力学函数、状态方程等内容。
第二章热传导
本章主要介绍热传导基本理论，包括一维、二维传热、传热方程、边界条件、传热系数等内容。并以热传导在窑炉中的应用为例，解释其在硅酸盐工业中的重要性。
第三章对流传热
本章主要介绍对流传热的基本理论，包括单相对流、双相对流、物性参数、热辐射等内容。并以窑炉中的对流传热为例，解释其在硅酸盐工业中的应用。
第四章质量传递
本章主要介绍质量传递的基本理论，包括物质扩散、对流扩散、化学反应、颗粒流动等内容。并以制备硅酸盐陶瓷原料为例，解释其在硅酸盐工业中的应用。
第五章反应动力学
本章主要介绍反应动力学的基本理论，包括化学反应热、反应速率、反应机理等内容。并以反应动力学在制备硅酸盐陶瓷原料中的应用为例。
课程评价
本课程采用理论课和实验课相结合的方式进行教学，理论课部分以讲授为主，辅以习题演练，实验课部分以实验为主，辅以实验报告和讨论。考核方式为平时成绩和期末考试。
总结
通过本课程的学习，学生将掌握硅酸盐工业热工基础知识，能够运用所学知识解决硅酸盐工业中实际问题。对于从事硅酸盐工业的学生和研究人员来说，本课程具有重要的实际应用价值。
硅酸盐工业热工基础作业答案2-1解:胸墙属于稳定无内热源的单层无限大平壁 单值条件tw1=1300C tw2=300Cδ=450mm F=10 m 2 胸墙的平均温度Tav＝（Tw1＋TW2）/2=（1300+300）/2=800C 根据平均温度算出导热系数的平均值 λav＝0.92＋0.7x0.001 x800＝1。48w/m.c Q=λF(Tw1-Tw2)/δ=1.48X10X（1300－300）/0.48=3.29X104 W 2－2解：窑墙属于稳定无内热源的多层平行无限大平壁 由Q=t?/R或q=t?/Rt知，若要使通过胸墙的热量相同，要使单位导热面上的热阻相同才 行 单值条件δ1＝40mm δ2=250mm λ1=0.13W/m.C λ2=0.39W/m. 硅藻土与红砖共存时，单位导热面热阻(三层) Rt1=δ1/λ1+δ2/λ2+ δ3/λ3=0.04/0.13+0.25/0.39+δ3/λ3 若仅有红砖（两层）Rt2=δ/λ2+δ3/λ3=δ/0.39+δ3/λ3 Rt1=Rt2?0.04/0.13+0.25/0.39=δ/0.39 得δ＝370mm,即仅有红砖时厚度应为370mm。 2—3 解：窑顶属于稳定无内热源的单层圆筒壁 单值条件δ＝230mm R1=0.85m Tw1=700C Tw2=100C 粘土砖的平均导热系数 λav=0.835X0.58X103- X(Tw1+Tw2)/2=0.835+0.58X400X10 3- =1.067W/m.C R2=R1+δ=1.08m 当L=1时,Q=2λ∏( Tw1-Tw2)/4Ln21d d=2X3.14X1.067X1X600/4Ln1.08 0.85 =4200W/m 因为R2/R1≤2,可近似把圆筒壁当作平壁处理，厚度δ＝R2－R1，导热面积可以根据平均半径Rav＝（R1＋R2）/2求出。做法与2－1同。 2－4解：本题属于稳定无内热源的多层圆筒壁 单值条件λ1＝50W/m。C λ2＝0.1 W/m。C δ1＝5mm δ2＝95 mm Tw1=300C Tw2=50C d1=175mm d2=185mm d3=375mm 若考虑二者的热阻，每单位长度传热量 Q=( Tw1-Tw2)X2π/(1213 1122 d d Ln Ln d d λλ +)= 2502 222.27 11851375 501750.1185 X W Ln Ln π = + 若仅考虑石棉的热阻，则
摘要 本设计主要介绍了f 2.4 × 18m规格的烘干机的设计计算过程以及相关设备的选型，采用顺流式的烘干方式用来烘干矿渣。通过对主要数据的计算，选择出符合要求的设备型号，达到节能环保的国际要求。 通过给定的原始资料，主要进行了回转烘干机产量和水分蒸发量计算，烘干机的热效率；在燃烧室热平衡计算中，计算了空气量、烟气量、烟气组成以及收入热量和支出热量，因热量收支平衡从而计算出混合用冷空气量；燃烧室设计计算，计算了燃烧室的耗煤量及炉膛容积，喷嘴直径；除尘系统中说明了除尘分管的直径计算和废气的排放浓度和排放量计算，通过废气的排放量、温度和含尘浓度进行除尘系统及排风机实务选型以达到符合废气排放标准的要求。 关键词：烘干机；燃烧室；收尘器；风机。
目录 前言 (4) 第一章原始数据及设计条件 (5) 第二章回转烘干机的设计计算 (6) 2.1回转烘干机规格的选取 (6) 2.2回转烘干机产量及水分蒸发量计算 (6) 2.2.1回转烘干机的矿渣计算 (7) 2.2.2回转烘干机的水分蒸发量 (7) 2.3 回转烘干机的操作方式选择及功率、停留时间 (7) 2.3.1回转烘干机的操作方式选择 (8) 2.3.2回转烘干机的功率计算 (8) 2.3.3物料在烘干机内的停留时间 (9) 第三章燃烧室热平衡计算 (9) 3.1干燥无灰基转化为收到基的计算 (10) 3.2空气量、烟气量及烟气组成计算 (11) 3.3热平衡计算 (11) 3.3.1收到热量 (12) 3.3.2支出热量 (12) 第四章烘干机热平衡计算 (13) 4.1收入热量 (14) 4.2支出热量 (15) 4.3烘干机的热耗和热效率 (16) 第五章燃烧室设计计算 (17) 5.1耗煤量计算 (16) 5.2 燃烧室炉篦面积 (17) 5.3燃烧室炉膛容积 (17) 5.4空气用量及一、二次空气比例 (18) 5.4.1空气用量 (18) 5.4.2 一次风量及风速 (19) 5.3.3喷煤嘴直径的计算 (19) 5.5燃烧室鼓风机选型 (20)
一 设计内容及目的 本课程设计的设计任务为：设计一台分解炉。通过该课程设计，使大家撑握和熟悉新型 干法分解炉的结构，为今后工作打下一个较好的基础。 二 设计基本参数 2.1产量及物料：产量年产10万吨，物料为菱镁矿粉,细度<0.088mm,体积密度 3.0g/cm3,其烧失量约为48%。进入分解炉入口的物料温度为650℃，出口温度<1050℃；出分解炉的气流平均温度为1150℃,分解炉表面平均为温度80℃。环境年平均温度23℃,标准气压， 3MgCO 的分解热为177.14KJ/mol ，比热为0.296Kcal/kg ·℃。 2.2燃料性能： 分解炉所用燃料为发生炉煤气，其气体成份见表1： 表1发生炉煤气组成干基 （%） 组分 2CO CO 2H 4CH 42H C S H 2 2N 体积% 4.5 29 14 1.8 0.2 0.3 50.2 三 设计要求： 3.1设计要求 （1）任选一类分解炉进行设计计算,并绘制出三视图及向视图，写出设计说明书。 （2）为了减小阻力损失要求粉料和气体以蜗旋方式进入分解炉； （3）要求分解炉的分解效率>95%，换热效率大于85%； （4）对分解炉设置保温层； （5）分解炉具有良好的锁风性能； （6）喂料口具有良好的分散性能。 .3.2结构形式要求 分解炉的结构形式不作特殊要求，基本要求是保证物料在分解炉中有足够的仃留时间。 3.3其他计算要求：选择合适的撒料箱、连接管道、管道直径、管道间的连接法兰及锁风卸料阀。 四 计算要求 4.1对分解炉进行选型计算及具体尺寸的设计； 4.2参考有关设计资料对分解炉的主要结构进行计算确定，其中要求分解炉的入口处气流速度>18m/s ； .4.3计算出分解炉内的压头损失； 4.4确定物料入分解炉的位置、入料方式，连接管道、管道直径及管道间的连接法兰、锁风卸料阀的规格型号； 4.5计算并确定分解炉用燃烧器的规格型号；
《硅酸盐工业热工基础》教学大纲 二、课程目的和任务 硅酸盐工业热工基础课程是一门理论性较强的专业学科基础课，通过热工基础的学习，要求学生掌握燃料与燃烧（其中包括固体燃料、气体燃料、液体燃料的燃烧计算及燃烧设备）、气体流动（主要是气体流动的基本原理及排烟系统的设计计算）和传热（其中包括三种基本的传热方式、换热器的设计计算等）及干燥等方面的基本概念、基本理论和计算，为分析窑炉设备的热工性能、为设计窑炉和研究新型窑炉打下理论基础。 三、本课程与其它课程的关系 本课程是在高等数学、物理、物理化学、工程研究基础等课程的基础上，综合运用先修课程的基础知识，分析和解决硅酸盐工业生产中各种操作问题的工程学科，是基础课程向专业课程、理论到工程过渡的桥梁课程之一，并与水泥工艺学、水泥厂工艺设计概论、陶瓷工艺学、陶瓷厂工艺设计概论等课程共同构成一个完整的硅酸盐过程的知识体系，为粉体工程、水泥工业热工设备等课程的学习奠定坚实的基础。 四、教学内容、重点、教学进度、学时分配 （一）绪论（1学时） 了解本课程的性质、任务和内容，了解无机非金属材料工程学科的发展。 （二）气体力学及其在窑炉中的应用（9学时） 1、主要内容 气体力学基础；窑炉系统内的气体流动；烟囱。 2、重点 窑炉系统内的气体流动规律和烟囱的设计计算。 3、教学要求 了解窑炉系统的气体流动特点；理解气体流动的基本规律、气体流动和窑炉的操作和设计的关系；掌握窑炉系统内的气体流动规律和烟囱的设计。 （三）燃料与燃烧（10学时） 1、主要内容 燃料的分类和组成；燃料的热工性质及选用原则；燃烧计算；燃烧过程的基本理论；燃料的燃烧过程及燃烧设备。 2、重点
硅酸盐工业简介新型无机非金属材料 知识目标 了解硅酸盐工业及一些产品； 掌握制造水泥、玻璃的主要原料，主要成分以及制玻璃的反应原理； 了解几种玻璃的性能与用途； 了解陶瓷的制作过程和用途。 了解无机非金属材料的分类，新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点； 了解高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。 能力目标 培养学生的自学能力，通过阅读自己归纳出硅酸盐工业及一些产品，如：制水泥、玻璃的原料。成分、用途等； 培养阅读能力和对新信息的加工、分析能力。 培养学生的阅读能力和自学能力。 情感目标 体会化学对人们的生产和生活的巨大贡献，激发学习的热情； 我国陶瓷、水泥、玻璃等硅酸盐产品的产量是世界领先的，激发学生的爱国热情和民族自豪感。 使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科学和社会发展中所起的重要作用。激发热爱科学，努力学习的热情。 知识讲解 一、材料的分类 按化学组成，材料可以进行如下分类： 金属材料、高分子合成材料、无机非金属材料与人们的衣、食、住、行关系非常密切。材料是人类生活必不可少的物质基础。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的“奔腾IV”；没有特殊的新型材料，“神舟号”宇宙飞船就无法上天。随着科学和生产技术的发展以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料相继研制出来，如半导体材料、超硬材料、耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料，像玻璃刀上的人造金刚石、作为手表轴承的人造红宝石、煤气炉中用于电子打火的压电陶瓷、传输信息的光导纤维都属于新型无机非金属材料。而水泥、玻璃、陶瓷等都属于传统的非金属材料。 二、传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较 传统无机非金属材料新型无机非金属材料 具有性质稳定，抗腐蚀耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击。除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如：强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 三、传统无机非金属材料------硅酸盐材料 ㈠硅酸盐工业的涵义 以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业，叫做硅酸盐工业。如：制造玻璃、水泥、陶瓷等产品的工业。 (1)“以含硅物质为原料”，意思是说生产某一种产品，原料可能有多种，但至少有一种原料
硅酸盐工业热工基础课程设计 背景介绍 硅酸盐是一类广泛应用于建筑、陶瓷、电子、化工等领域的重要材料。而硅酸盐工业中的热工处理过程对于产品性能和质量的影响非常大，因此热工基础是硅酸盐工业必备的课程之一。 热力学、传热、反应动力学是硅酸盐工业热工处理中不可缺少的知识点。本课程设计的主要目的是通过设计真实的硅酸盐工业加工流程，帮助学生深入理解热工基础理论，并掌握相关的技术和操作。 课程设计内容 本课程设计需要完成以下内容： 1.热力学基础实验：设计并实施硅酸盐产品的热力学基础实验，包括热 容、热导率、热膨胀系数等参数测量，结果分析与讨论。 2.传热实验：设计并实施硅酸盐产品传热实验。通过材料的热传导、对 流热传输和辐射传热等角度对传热进行分析。 3.反应动力学实验：设计并实施硅酸盐反应的动力学实验，并对反应过 程进行分析和讨论。 4.硅酸盐工业热工流程设计：结合上述实验结果，在硅酸盐工业的实际 应用场景中，设计热工处理过程。 课程设计的特点 本课程的设计特点在于，将传统的理论教学与实践相结合。通过实验的方式，让学生深刻理解理论知识，同时掌握操作技能。
此外，本课程注重培养学生的实际应用能力。通过对硅酸盐工业的实际应用场 景进行分析和设计，让学生掌握实际应用中需要的知识和技能，并培养学生的创新能力。 可能遇到的困难和解决方法 1.材料的获取：硅酸盐材料较为昂贵，需要注意材料的获取和使用，尽 可能利用已有的实验室材料。如果条件允许，可以联合地方科技局进行合作，获取实验材料。 2.实验设备的限制：硅酸盐工业热处理设备较为特殊，需要注意实验设 备的限制。可以通过借用同行的实验设备，或者采用仿真设备进行实验。 3.数据分析和应用：硅酸盐工业的实际应用场景较为复杂，需要注意数 据的分析和应用。可以请专业的硅酸盐工业技术人员进行指导。 结语 硅酸盐工业热工基础课程设计是一门重要的应用课程。通过实验的方式，让学 生深刻理解理论，并培养实际应用能力。此外，需要注意材料和实验设备的获取和限制，并请专业技术人员进行指导。
《热工过程及设备》课程教学大纲 课程代码：005063019 课程英文名称：Inorganic material thermal engineering foundation 课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0 适用专业：无机非金属材料工程专业 大纲编写（修订）时间：2012.7 一、大纲使用说明 本大纲根据无机非金属材料工程专业2012教学计划制订。 （一）课程的地位及教学目标 热工过程及设备课程是无机非金属材料工程专业学生的必修专业课，是在学生们学习了高等数学、机械设计基础、无机材料科学基础、陶瓷导论等相关课程后开设的一门涉及窑炉热工过程及设备的基础理论、基本原理和基本构造方面知识，并具有较强实践性的专业主干课程。 本课程的教学目标是：使学生获得硅酸盐工业窑炉热工过程的基本理论，了解掌握热工设备构造及设计的基本原理，培养学生分析解决窑炉内热工问题的能力，为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.知识方面的基本要求： 掌握气体动力学基本方程式，能过熟练运用伯努利方程计算窑炉系统内气体流动问题。掌握烟囱的热工计算方法，了解喷射器工作的基本原理； 掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念及定律，熟练掌握稳定态下炉墙散热的计算方法。了解掌握自然对流、强制对流的计算方法，了解窑炉火焰空间内的传热过程、基本规律及计算方法； 掌握分子扩散的基本概念，熟悉斐克定律推导过程，掌握单向扩散、摩尔逆向扩散的规律及计算方法； 掌握工业窑炉常用燃料的种类、化学组成、成分换算方法及热工性能，掌握燃料燃烧的计算方法，了解燃烧过程的基本理论，掌握气体、液体燃料的燃烧过程，了解气体、液体燃料燃烧设备的结构及工作原理； 掌握发生炉煤气的种类、性质、用途，了解发生炉内的气化过程，掌握各项气化指标，了解煤品质对气化过程的影响，了解主要的气化设备； 掌握湿空气的性质，能够熟练运用湿空气的I-x图求解实际问题。了解掌握干躁过程中的物料平衡和热量平衡的意义及计算方法，了解干燥方法及主要干燥设备。 2.能力及技能方面的基本要求： 具备常规陶瓷烧结窑选型及供热负荷（功率）确定的能力。具有常规窑炉设计计算能力，具备正确选用煤气发生炉及干燥设备的能力。 （三）实施说明 本教学大纲依据专业指导性教学计划制定并指导各教学环节。 1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路进行讲解。采用启发式教学方法。培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
《硅酸盐工业热工技术》课程标准 适用专业：材料工程技术(水泥工艺) 课程代码：46113013 学制：三年学时：80 学分： 5 开设时间：第2学期 一、课程定位 “硅酸盐工业热工基础”课程是材料工程技术专业（水泥工艺方向）必修的专业基础课程，它是研究硅酸盐生产热加工过程中的热工基础理论及应用，是后续专业核心课程学习的理论基础。该课程主要内容包括：液体力学基础液体力学在硅酸盐工业的应用、燃料及燃烧技术、传热学等。通过课程的学习，使学生具有系统的热工基础理论知识，基本的运算能力，初步的设备选型能力。并能应用理论知识分析水泥生产中的气体流动，燃料燃烧和传热现象，具有一定的分析问题和解决问题的能力。 二、课程教学目标 1．知识目标 （1）掌握流体力学的基础知识； （2）掌握流体输送设备的构造、性能及选型； （3）掌握燃料燃烧的基础知识及燃烧设备的构造、性能及选型； （4）掌握传热过程的基础知识。 2．技能目标 （1）具有系统的热工基础理论知识独立完成热工实验的能力； （2）具备基本运算能力； （3）具备初步的设备的选型能力；
（4）具备初步的解决硅酸盐窑炉中的热工问题的能力。3．素质目标 （1）具有独立学习和分析问题的能力； （2）具有严谨的科学态度和创新思维； （3）具备良好的职业素质和坚韧、诚信的品德。三、课程教学内容与建议学时
四、学习资源的选用 1．教学参考书 （1）《热工基础》武汉理工大学出版社左明杨主编 （2）《硅酸工业热工基础实验》武汉理工大学出版社 （3）《硅酸盐工业热工基础》化学工业出版社 （4）高职高专规划教材或教育部材料类专业教学指导委员会推荐教材 2．其它教学资源 （1）《硅酸工业热工基础》四川省精品课程https://www.doczj.com/doc/ac19236497.html,/ 五、教学条件要求 1.教师要求 （1）专任教师应具备材料工程技术专业或相关专业学士及以上学位，接受过职业教育方法论的培训，具有较强的指导和解决学生在学习中所出现问题的经验和能力，正确、及时处理学生学习过程中的问题。 （2）具备一定的教学方法能力与教学设计能力。 （3）具备一定的实验操作技能。 2.学习场地、设施要求 （1）多媒体教室:应配置电脑、投影仪，能满足教师教学和45名以上学生的学习。 （2）热工测试室:配有热工基础实验设施与材料。可容纳一个班45个以上学生进行实验。 六、课程考核 课程考核采用过程考核、实验考核、笔试考核三个方面结合评定学生成绩。 1．过程考核：学生出勤，作业完成情况，课堂学习情况的考核。
长春理工大学 热工课程设计说明书题目箱式电阻炉的设计 学院材料科学与工程学院 专业无机非金属材料（建筑材料）班级0706121 姓名向仕君学号18 2009 年7 月5 日
设计任务书 一、题目：箱式电阻炉的设计 二、原始数据： 电路形势：箱式电阻炉 炉膛尺寸：120 ?mm 260? 170 使用温度：1000℃ 表面温度：60℃ 电源电压：220V 三、设计要求： 1、设计认真，积极思考，独立完成，有所创新。 2、设计说明书：一份 思路清晰，论述充分；设计参数选择合理，设计计算步骤完整，结果准确；著名参考文献。 3、设计图纸：2＃图纸1—3张 图画布置合理，比例适当，图画清洁；绘图线条类型正确，位置准确；尺寸标注正确、齐全。
摘要 本说明书重点阐述箱式电阻炉的具体设计过程。设计过程包括高温炉的简介，炉膛尺寸的确定，材料选择，电阻炉尺寸和结构设计，功率计算，供电电路的选择，电热提的尺寸确定及安装，以及热电偶使用，涉及到热量计算，功率计算，电热元件规格计算。 本设计说明书可供实验电阻和工业电阻炉的维修和设计提供理论参考导和指导。
引言 陶瓷工业在社会主义建设，国防科学和人民生活都占重要的地位，它不仅与人类的日常生活存在密切的关系，而且随着科学技术的发展，已经超越了日用，建筑及一般的工业用途的范围，而应用与电子，原子能等尖端材料中。 生产陶瓷中一个重要的过程就是烧结，烧成时在热工设备中进行的，这里的热工设备指的是窑炉及其附属设备。 窑炉从生产方式上分为间歇式和连续式，按电能转化为热能形式分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，等离子炉等，在使用热源上又分为火焰式和电热式。目前，电子陶瓷，高温陶瓷及其他特种陶瓷的生产和科研处于火热期。 在实验中，使用较多的是间歇式的电阻炉。 本设计结合我们所学的《硅酸盐工业热工基础》中的传热学，材料学等方面的只是进行了电阻炉的设计，通过设计使我们学会了查阅资料，熟悉知识，锻炼了设
第二节硅酸盐工业简介
第二节硅酸盐工业简介 【基础知识精讲】 1.硅酸盐工业 以含硅物质为主要原料，经过加热制成各种硅酸盐产品的工业。如制水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业。 2.水泥 水泥是主要的建筑材料。因为水泥具有水硬性，所以也是水下工程的必备材料，水泥生产主要有三个阶段：①配制生料②高温煅烧得熟料③加石膏研成细末得产品。加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度。原料主要采用石灰石和粘土。
3.玻璃 玻璃属于玻璃态物质。不同种类的玻璃具有不同的用途。普通玻璃（如门窗玻璃）、光学玻璃（如光学仪器）、石英玻璃（如化学仪器）、钢化玻璃（如运动器材）、玻璃纤维（如太空飞行员衣服） 等制造玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英 4.陶瓷 陶瓷生产的主要原料是粘土。其生产过程需要经过混合一一成型一一干燥一一烧结一一冷却等。陶瓷具有耐腐蚀、耐高温、绝缘易成型等特性。 5.水泥和玻璃的比较:
【重点难点解析】 改写化学式发掘解题信息 在解化学题时，涉及到有关复杂化学式的化学方程
式的书写或化学计算，因忽视题目的化学式的隐含信息，导致解题时出错或无法突破解题难点而放弃作答。 涉及复杂化学式的有关题目，一般可考虑用下述解题思路： 复杂化学式改写〉组合为熟悉化学式联靠已知知识〉解题回啓答案。 例1由实验测得，把同物质的量浓度的NaOH溶液滴入CuSO溶液中，两者体积比为 1.5 : 1时(残存在溶液中的Cu极少，可认为全部转入沉淀中)，所生成的沉淀的化学式是 () A.Cu(0H)2 B.Cu(0H)2 ?CuSO C.2Cu(OH ?CuSO D.3Cu(OH? ?CuSO 解析将提供的选项改写为能反映出n(OH) ： n(Cu2+)之比的化学式。以D为例， - 2+ 3Cu(OH> ? CuSO C U(OH)6SO = n(OH) : n(Cu ) =6 : 4= 1.5 ：1,与题意吻合，故答案为Do
20XX年复习资料 大 学 复 习 资 料 专业： 班级： 科目老师： 日期：
无机热工 一、名词解释 1. 窑内气氛 在工业窑炉内，煅烧物料或制品时，不仅有物理过程，还有化学反应。在窑内，除了原料之间的反应外，物料与周围介质之间也有反应。如果介质为气体，该气体所具有的性质。 2. 对流传热 流体各部分之间发生相对移动时所引起的热量传递过程。 3. 辐射干燥 利用辐射元件表面所产生的热能，以辐射方式向物料传热，使其水分蒸发而干燥。 4. 导热 热量从物体中温度较高的部分传递到温度低的过程。 5. 短焰燃烧 煤气和一部分空气在烧嘴中预先混合，至燃烧空间后进一步与空气混合并燃烧。 6. 陶瓷烧结 高温条件下，胚体表面积减少，空隙率降低、机械性能提高的致密化过程。 7. 自然干燥 将湿物料堆放在棚屋或室外晒场上，借风吹日晒的自然条件使其干燥。8. 空气消耗系数
实际供给的助燃空气量（Va）与理论空气量的比值。 9. 相对湿度 在同温度、同总压下，湿空气的绝对湿度与饱和湿度之比。 20XXXX. 旋风效应 旋流型分解炉及预热器内气流作旋回运动，使物料滞后于气流的效应。20XXXX. 局部损失 流体运动方向与流速突然变化，引起流体与管道壁的直接撞击增加及流体内部涡流的加剧，伴随产生的机械耗损。 20XXXX. 黑体 投射到物体上的辐射能全被物体吸收的物体 二、填空题 1. 超临界流体干燥中常用的是二氧化碳流体。它兼具液体和气体的性 质，具有扩散性能好和溶解性强两大优点。 2. 空气的湿度主要表示方法有绝对湿度，相对湿度，湿含量。 3. 无机材料工业的燃料种类有固体燃料，液体燃料，气体燃料。 4. 湿物料中含水率的表示方法有绝对水分，相对水分。 5. 火焰池窑结构包括玻璃熔制，热源供给，余热回收，排烟四大部分。
热工设备课程设计教学大纲 热工设备课程设计教学大纲 无机非金属材料工程专业实践教学大纲 课程名称：热工设备课程设计 CourseDesigntoThermotechnicalEquipments 一、本课程设计所占学时、学分 学时：2周；学分：2学分。 二、本课程设计的配套教材、讲义或指导书 张欣等编著，《热工设备课程设计指导书》（讲义），202*年。姜金宁主编，《硅酸盐工业热工过程与设备》，冶金工业出版社，202*年。蔡悦民主编，《硅酸盐工业热工技术》，武汉理工大学出版社，1997年。姜洪舟主编，《无机非金属材料热工设备》，武汉理工大学出版社，202*年。张美杰主编，《材料热工基础》，冶金工业出版社，202*年。隋良志主编，《硅酸盐工业热工基础》，化学工业出版社，202*年。陈礼主编，《热工基础》，高等教育出版社，202*年。三、本课程设计的任务、性质与目的《热工设备课程设计》是在修完了《热工工程与设备》、《画法几何与工程制图》、《无机非金属材料工艺学》等专业及专业基础课的基础上开设的一门实践教学课程，是培养无机非金属材料工程专业专门人才的一门必修的专业方向课。 本课程设计的任务是通过工程设计，使学生进一步理解和掌握热工工程与设备的基本概念、基础知识、基本原理和方法，掌握正确的课程设计思路、步骤和方法，了解和掌握设计方案的选择与论证方法，了解和掌握工程
设计手册与设计标准的使用方法和文献资料查阅与归纳整理方法，了解和掌握工程计算与工程绘图的技能和方法，掌握课程设计说明书的编写方法。 本课程设计的目的是使学生进一步巩固、深化和应用热工工程与设备知识，培养实事求是的科学态度、严肃认真的工作作风，培养和提高学生的基本技能、专业业务素质、工程设计能力以及运用基本理论和方法分析和解决实际问题的能力，为无机材料综合设计与研究、毕业设计（论文）奠定基础。四、本课程设计的基本理论 本课程设计的基本理论是《热工工程与设备》、《画法几何与工程制图》、《无机非金属材料工艺学》等课程的基础知识、基本原理和方法。五、本课程设计的基本要求 本课程设计的基本要求包括任务要求、设计说明书的编写要求、设计图纸的绘制要求。（一）本课程设计的任务要求 课程设计要求学生运用理论知识、专业知识和实践技能来解决热工设备工程设计的实际问题，为确保课程设计质量，具体要求如下： 1、掌握正确的课程设计思路、步骤和方法； 2、初步掌握工程设计手册与设计标准的使用方法和文献资料查阅与归纳整理方法； 3、初步掌握设计方案的选择与论证方法 3、初步掌握工艺计算、设备计算与选型方法； 4、掌握工程制图的技能与方法； 5、掌握课程设计说明书的编写方法。（二）设计说明书的编写要求
《硅酸盐工业热工基础》课后习题参考答案 [1-5] P64 解：因为孔径比较大，所以应该使用气体通过炉门的流出和吸入公式。 T 273 p a =几。』=1.293X 「’ = 1.205(畑Im 3) 八 Kfl '° T a 273 + 20 6 T 273 p = p 0^- = 1.32x------------------ = 0.283伙g/m 3) ° T 273 + 1000 由 P14 (1-46)式 2gZ°(几-Q ) 见P14 JLI 可取0・52~0・62。此处取“ =0.62 2 x 9.81 x 0.5(1.205 一 0.283) ““ x 3600 =396(m 3 //i) = 0.1 \(m 5 /s) 山于不考虑阻力损失，^=0 P12 n — e (p — 0.64 X1 = 0.64 ill P11 (1-41) 0.283 沁斗.62冲 2 x 9.81 x (-0.5) x (0.28 3 一 1-205) ““ ----------------------------------------- x 360() Pa =192(m 3/h) = 0.053(m 3 /s) [1-6] P64 解：若空气从孔口流入大气, 由 P=pRT (1-2) Pl P 1.8xl05 1.205 RT 287.1 x (15 + 273) = 2A11(kg/m )
山P12 (1-42)
V =严浮尹=0.64 X 彳 X T 严(1.8 甞;;lx 10，) =0.085(m 3/s) = 306.6(加彳 /〃) th = vp = 306.6 x 2.177 = 667(kg/h) 若空气通过渐缩喷嘴喷入大气屮。 p s =2.177(kg/s) 山上可知，0 = 1 A = E (p = 0.64 山 P18 (1-57) 山 P18 ( 1-58) = 756.2伙g/血) P18 (1-60) m f = = 0・64x756・2 = 4S4(kg/h) [1-8] P64 W （1）管嘴为收缩管 p 1 05x10s 已知亠二 --------- 匸=0.148<0.528 ,表明喷嘴出口截而已达到临界状态。 P s 7.09xl05 压缩空气的滞止密度为： P s _ 7.09 x10s 甌 一 287 x (20 + 273) 喷嘴出口处气体的临界参数山表1・4中的简化公式可得：P21 速度：叭『=1.08何7 = 1.087287x293 = 313（加 /$） 实际流出速度：w r cr = (pw cr - 0.9 x 313 = 282(m/s) 2x1.4 1.8 x IO' -------- X ----------- 1.4-1 2.177 lxlO 5 1^1.8 x 10s J =彳 X (0.025)2 X 沖.8x10577 lxlO 5 1.8xl05 2 L4 lxlO 5 ^1.8X 105J Ps = S.43(kg/m 5)
【解】查表知硅砖的导热系数λ= 0.92 + 0.7×10-3 t W/（m.o C ） 硅砖的平均温度 o 121300300800C 22 av t t t ++=== 硅砖的平均导热系数 λ = 0.92 + 0.7×10-3 t av = 0.92 + 0.7×10-3 ×800 = 1.48 W/（m.o C ） 散热损失量 (1300300) 1.481032889W 0.45t t F Q F λδδλ∆∆-⨯⨯ ==== 习题【2-2】 【解】设硅藻土砖的厚度和导热系数分别为δ1，λ1 红砖的厚度和导热系数分别为δ2，λ2 如果不用硅藻土，红砖的厚度为δ2 用红砖替代硅藻土后，要保持炉墙的散热量不变，即保持炉墙的热阻不变 替换前，炉墙热阻12 112R δδλλ= +，替换后，炉墙热阻322 R δλ= 令R 1=R 2，得 3 12122 δδδλλλ+=，则 213210.390.04 0.250.37 m =370 mm 0.13 λδδδλ⨯=+ =+= 习题【2-3】 【解】该拱形窑顶的导热可以视为1/4单层圆筒壁的导热 查表知耐火粘土砖的导热系数λ= 0.835+ 0.58×10-3 t W/（m.o C ） 耐火粘土砖的平均温度 o 12700100400C 22av t t t ++=== 硅砖的平均导热系数 λ = 0.835 + 0.58×10-3 t av = 0.835 + 0.58×10-3 ×400 = 1.067 W/（m.o C ） 根据单层圆筒壁的传热量公式可得每米窑长拱顶散失热量 21 11700100 4197W/m 10.850.23 14 4 ln ln 2 1.06710.85 2t Q d l d ππλ∆-= == +⨯⨯
硅酸盐工业(gōngyè)窑炉 1.陶瓷(táocí)的烧成过程 第一阶段，室温(shì wēn)200℃左右，主要是排除机械水和吸附水，坯体不发生变化，只发生坯体体积(tǐjī)收缩，气孔率增加等物理变化 第二阶段,200-出现液相温度950℃左右，主要是化学变化是结构水的排除，坯体中有机物、碳酸盐、等化合物的分解和氧化，以及晶型转变。 第三阶段，950℃-最高烧成温度以及该温度下保温，长石类熔剂融出液相胶结并填充孔隙，坯体逐渐致密，AL2O2和Si02形成莫来石晶体并与未被液相熔解的石英形成坯体骨架，进而形成严密的整体。气孔率降低，坯体产生收缩，强度增加达到瓷化。 第四阶段，最高温度到液相凝结温度700左右，主要是粘度增大，并伴有晶体析出。因为仍有可塑性，也可以成为急冷阶段。 第五阶段，液相凝固温度-出窑温度，塑性状态转化为刚性状态，硬度和强度增大至最大。还有石英的晶型转变，析晶和物理收缩。 2.合理的烧成制度 烧成制度包括温度制度，气氛制度，和压力制度。温度制度是对时间（间歇式窑）或位置（连续式窑）变化的规定。 3.升降温的合理速率 1考虑制品在烧成过程中的物理变化所需时间2传热过程中制品存在导热热阻，如果内部产生热应力超出一定界限就会产生变形和开裂。3制品在烧成过程中一些晶形转变使制品体积发生很大变化在这一温度区域里必须减缓降温速率即要缓冷。 4.隧道窑的工作系统和结构 窑体：包括窑墙，窑顶。要抢和要顶组成隧道，窑墙窑顶，和活动的窑车台面围成码烧坯体的空间，燃料燃烧的产物将热传给坯体，坯体进行物化反应形成制品。 燃烧系统:由烧嘴与燃料和助燃风供应系统组成。其作用是实现燃料燃烧，产生高温烟气维持要内温度和气氛制度。 排烟系统：有排烟口，排烟道，排烟机，或烟囱，闸板组成，作用是使烧成带的高温烟气流向预热带，排除烟气维持于热带的温度和压力制度。 冷却通风系统：有风机和通风管道组成，作用是供给冷却空气，抽出热空气，维持冷却带的温度压力制度实现制品冷却。 输送系统：包括窑车，推车机拖车，轨道，作用是运载制品从窑头进入隧道窑，一次完成整个烧制过称。 5.隧道窑的主要尺寸：内高，内宽，窑长，和各带长度。 6.窑墙选材：（种类和厚度是根据温度制定的。）注意 1为了砌筑的方便和外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。 2窑墙隔层材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍，而要强的高度则应为砖厚的整数倍。使砌筑时尽量不砍砖，否则浪费材料，降低耐火砖的使用寿命，砌筑不便，且封不严，易漏气。 3砌筑时还要考虑灰缝砖缝的厚度，灰缝越小要抢使用寿命越长。 7.沙封：由处在窑墙底部的砂槽和窑车两侧的钢制裙板组成的一种密封结构。砂槽内有沙子窑车在运动时裙板插入沙子中隔断了空气，阻止了窑墙与窑车键气体(qìtǐ)流动。
《加工炉与热工仪表》课程标准 一、课程的性质和作用 1、课程的性质：《加工炉与热工仪表》是金属压力加工专业的一门专业基础课程。 2、课程的作用：本课程主要面向钢铁企业各车间的冶金炉，以冶金炉热工问题为研究对象；通过本课程的学习，旨在培养学生掌握冶炼生产的热工基础知识和解决生产实际问题的能力。 3、学生的基础和特点：在高职高专院校中我院生源质量较好，但与本科院校学生相比，仍不适应以知识逻辑为中心的学科课程学习和应试教育，他们抽象逻辑思维能力相对较弱，却具有形象思维的智能结构特点，适于“在做中学”，适合培养为技术技能型人才。 4、与其他课程的关系：本课程以公共基础课为依托，主要为其后续课程《烧结生产与操作》、《炼铁生产与操作》等专业课提供热工方面的专业基础知识。所以本课程与前导课程和后续课程前后衔接合理，是本专业学生学习的一门重要专业基础课。 二、课程基本理念 本课程以职业能力培养为重点，与行业企业合作，进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。 本课程在课程设计、建设和教学实施过程中，始终贯彻以下教育理念： 校企合作的课程开发观：本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都有企业专家参与，保证本课程建设切合实际，符合生产现场的实际需要，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。 终身学习的教育观：本课程要把学生变成自己教育自己的主体，而教师要从传授者变为引导者，改变传统的以“教”为中心的教学方法，而是以“学”为中心，让学生在自己“动手”的实践中，建构属于自己的经验和知识体系，掌握终身学习的能力。 能力本位的质量观：课程的目标是职业能力开发，通过工作过程系统化课程学习，学生在个人实践经验的基础上，完成从初学者到胜任冶金技术岗位人才的职业能力发展。 过程导向的课程观：本课程按照从实践到理论的顺序组织每一个知识点，学生通过完成工作任务的过程来学习相关知识。 行动导向的教学观：行动导向的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列；在基于职业情境的学习情境中，通过师生之间的互动合作，学生在自己“做”的实践中，掌握职业技能和实践知识，主动建构真正属于自己的经验和知识体系 三、设计思路和依据 课程设计思路： 本门课程构建课程内容时充分考虑专业知识共用性和知识的相互衔接，以培养和提高学生知识应用为主线来划分该课程的学习领域，本课程标准划分了“气体力学”、“燃料燃
回转式烘干机 摘要: 回转烘干机适用范围广、操作方便、运转率高，在水泥工业中被广泛用于烘干粘土、矿渣、碎石、煤等原、燃料。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌（悬浮）烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干回转烘干机筒体一般为单直筒型，安装时筒体与水平成一倾斜角度，物料从高端进入，随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中，烘干机的筒体长度一般为6-20m，以保证物料在烘干机内的停留时间，满足烘干工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。 关键词: 回转式烘干机、流态烘干机、搅拌 0 引言 0.1 概述 回转式烘干机适用范围广、操作方便、运转率高，在水泥工业中被广泛用于烘干粘土、矿渣、碎石、煤等原、燃料。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌（悬浮）烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干回转烘干机筒体一般为单直筒型，安装时筒体与水平成一倾斜角度，物料从高端进入，随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中，烘干机的筒体长度一般为6-20m，以保证物料在烘干机内的停留时间，满足烘干工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。 0.2工作原理及结构特点 该机的支撑装置，在高温端采用活套在内筒上的轮带与托轮支撑，低温端则在中心轴上用一滚动轴承支撑，并采用中心传动，使总体结构紧凑、合理。为便与磨损件的检修和更换，在中间一般设计成轴向剖分式，用螺栓固定连接。 该机工作时，物料与热气流顺流从内锥筒的小端进入，被扬料板扬起与热气流进行充分的热交换，同时向大端移动。同理，进入外筒后，物料被勺形扬料板扬起，并均匀地撒落在内锥筒外壁的上部，随筒体慢速回转，物料在环形空间能经历一较长的滞留时间，最后沿筒壁和内筒外壁上的导料板流向出口端，通过翻板阀卸出，废气由卸料罩上的旋风收尘器收尘后排出。