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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n86

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η113

4.3装置能量利用率ηn1114

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K115

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