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目录1

第一篇 工业炉常用设计资料1

第一章 常用数值和公式1

第一节 计量单位换算1

一、长度单位换算1

二、面积单位换算1

三、容积单位换算1

四、重量单位换算2

五、力的单位换算2

六、压强单位换算2

九、温度换算3

八、功率单位换算3

七、功、能量和热量单位换算3

十、粘度单位及换算7

第二节 常用数值和公式9

一、各种温度的（T/100）3、（T/100）计算值9

二、各种温度的1+βt和1/1+βt值（β＝1/273）13

三、平面几何图形的面积、惯性矩及断面系数15

四、几何体的表面积、体积和重心的计算公式23

五、平面图形惯性矩的计算方法25

六、常用型钢组合件的惯性半径近似值26

七、单根和组合无缝钢管的流通断面积和断面系数27

二、气体的常用物理参数30

一、气体常用物理参数的名称30

第二章 气体和液体的物理参数30

第一节 气体的物理参数30

三、混合气体物理参数的计算公式36

四、烟气的某些物理参数37

五、水蒸气的其他物理参数38

六、某些气体的爆炸极限和在空气中的允许浓度39

七、不同海拔高度下的大气压和空气重度40

第二节 液体的物理参数41

一、水的物理性质41

二、一些液体的物理参数42

三、熔盐和熔融金属的主要物理参数43

一、几种常用钢种的物理参数曲线46

第三章 钢铁材料46

第一节 钢的物理性能46

二、钢的物理参数51

第二节 碳素钢、合金结构钢和铸铁的性能60

一、甲类、特类普通碳素钢的机械性能60

二、乙类、特类普通碳素钢的化学成分62

三、优质碳素钢的机械性能63

四、碳素结构钢的高温机械性能65

五、合金结构钢的高温机械性能66

六、铸铁的机械性能68

一、常用不锈耐热钢的性能70

第三节 不锈耐热钢和耐热铸铁的性能70

二、耐热铸铁的性能73

第四节 钢材渗铝处理76

一、工件渗铝后的性能76

二、渗铝钢的应用77

第四章 筑炉材料79

第一节 耐火制品79

一、耐火制品的性能79

二、耐火制品的形状和尺寸85

一、隔热材料的主要性能96

第二节 隔热材料96

二、硅藻土质隔热材料97

三、石棉制品98

四、矿渣制品100

五、蛭石制品100

六、膨胀珍珠岩制品101

七、玻璃纤维制品102

第三节 耐火泥及耐火粉料102

一、粘土质耐火泥102

第四节 泥浆和涂料103

五、冶金用镁砂103

二、高强磷酸盐泥浆103

一、砌筑工业炉所采用的泥浆103

四、镁质耐火泥103

三、硅质耐火泥103

二、高铝质耐火泥103

三、砌筑耐火混凝土预制块的泥浆105

四、涂料106

第五节 不定形耐火材料107

一、耐火混凝土的主要原料及技术要求107

二、耐火混凝土的配制方法简述108

三、耐火混凝土的养护和烘烤108

四、其他品种耐火混凝土111

五、可塑料及其他不定形耐火材料112

一、燃料组成的表示方法和换算113

第一节 燃料组成和特性113

第五章 燃料及燃烧113

二、燃料的成分和特性114

三、燃料的选用121

第二节 燃料的燃烧计算124

一、燃料的发热量124

二、理论空气量及烟气量124

三、富氧燃烧的计算127

第三节 燃料的不完全燃烧127

一、燃料不完全燃烧产物的计算127

二、燃料不完全燃烧的计算图表130

第四节 燃料燃烧计算图表130

二、气体运动方程式158

一、气体的状态方程式和基本热力过程158

第一节 基本公式158

第六章 气体流动计算158

三、气体的喷出159

第二节 气体流动性质和阻力损失计算162

一、气体流动的性质162

二、摩擦阻力162

三、局部阻力损失165

四、横向通过管束时的气体阻力损失165

五、几何压头的变化179

第三节 管道阻力计算185

一、空（煤）气管道阻力损失计算185

二、烟道阻力计算190

一、喷射器的一般结构及其工作原理194

第四节 喷射器194

二、简单喷射器计算195

三、带扩散段的喷射器198

第七章 传热206

第一节 传导传热206

一、稳定态传导传热206

二、不稳定态传导传热——炉衬吸热量计算214

三、地下敷设的管道和烟道的传热226

第二节 对流传热232

一、概述232

三、强制流动时的对流传热233

二、自然流动时的对流传热233

第三节 辐射传热242

一、辐射传热的基本性质242

二、固体间的辐射传热244

三、气体辐射253

四、辉焰辐射256

第八章 钢的加热与冷却263

第一节 炉内热交换263

一、火焰炉炉膛热交换的计算263

二、关于平均温度、平均热流和出炉烟气温度266

三、热交换计算267

四、罩式炉和电阻炉内的热交换268

第二节 钢的加热工艺269

第三节 薄料的加热与冷却271

一、薄料与厚料的区分271

二、恒温炉内薄料加热的计算272

三、薄料加热的计算公式应用于厚料加热277

四、变温炉内薄料的加热279

五、连续式炉内的薄料加热计算279

六、薄料在空气中的冷却282

七、薄料的炉冷282

第四节 厚料的加热284

一、边界条件和开始条件284

二、第一类边界条件——钢料表面温度不变285

三、第一类边界条件——表面温度等速上升289

四、第二类边界条件——已知通过表面的热流值294

五、第三类边界条件——已知周围介质温度301

六、均热床上加热时间的计算315

第五节 确定加热时间的经验数据与图表316

第九章 燃料消耗量及热平衡322

第一节 燃料消耗量表示方法及指标322

一、燃料消耗量的几种常用表示方法322

二、一些炉子的燃耗指标322

二、热量支出项目324

一、热量收入项目324

第二节 热平衡计算324

三、燃料消耗量的折算329

第三节 炉子热效率和降低燃耗的措施330

第二篇 工业炉砌筑和部件设计331

第十章 妒体砌砖331

第一节 炉体砌砖材料和尺寸331

一、砌砖材料的选择331

二、各部位砖缝的允许厚度332

三、砌砖尺寸332

四、异型砖的设计332

第二节 炉体各部位的砌砖334

一、炉顶砌筑334

五、砌筑泥浆的选用334

二、炉底砌砖347

三、炉墙砌砖349

四、膨胀缝349

第三节 使用耐火混凝土和可塑料筑炉354

一、直接浇捣成型354

二、预制块筑炉355

三、预制块的设计357

四、砌筑用泥浆358

五、膨胀缝358

二、耐火砖砌筑的炉子烘炉曲线与烘炉周期的制定359

一、概述359

第四节 工业炉的烘炉制度359

三、耐火混凝土砌筑的炉子的烘烤制度361

四、烘炉曲线实例361

第十一章 烟道及排烟设施366

第一节 概述366

一、自然排烟366

二、机械排烟366

三、自然排烟和机械排烟的比较366

第二节 烟道布置和烟囱位置367

一、烟道布置367

二、烟气的温降368

第三节 排烟系统中烟气的流速和温降368

一、烟气的流速368

二、烟囱的位置368

三、烟道人孔和闸板368

三、同时利用系数369

第四节 烟道结构369

一、烟道断面系列369

二、烟道结构369

三、烟道系列及材料消耗量371

四、人孔砌砖371

五、闸板砌砖371

一、砖砌和混凝土烟囱系列374

二、金属烟囱374

第五节 烟囱及排烟罩374

三、排烟罩设计375

四、烟囱的烘烤377

第六节 消除烟气对环境的污染378

一、概述378

二、除尘装置378

第十二章 管道及附件380

第一节 炉前煤气、空气管道380

一、管道布置380

二、阀门的选用380

三、放散系统381

四、管件设计381

六、管道膨胀补偿386

五、管道支架386

七、管道绝热388

八、管道试压391

第二节 通风机的选用392

一、离心式通风机的特性392

二、离心式通风机在管路中的工作及其工况调节393

三、风机的选用和计算395

四、风机的串联和并联运行396

五、风机的飞动现象及防止措施397

二、蒸汽管道398

三、油管的保温398

一、重油管路398

第三节 炉前重油和蒸汽管路398

第十三章 炉子的金属结构及其附件399

第一节 概述399

一、炉子金属结构的特点399

二、主要构件399

三、材料及许用应力402

第二节 拱顶炉子金属结构计算403

一、拱顶的体积和重量404

二、钢结构计算405

第三节 吊挂炉顶炉子的金属结构计算406

一、吊炉顶梁的强度计算406

三、侧柱计算407

二、梁的刚度和稳定性407

第四节 平台、栏杆及爬梯408

第五节 炉子金属结构常用的受力形式及计算公式411

一、单跨梁的支反力、弯矩及挠度411

二、等跨等截面连续梁414

三、“n”形刚架（横梁为拱形）计算举例415

第十四章 燃烧装置418

第一节 块煤的燃烧装置418

一、煤的燃烧特点418

二、燃烧室计算419

三、燃烧室结构419

二、粉煤燃烧的特点及对煤质的要求422

第二节 粉煤的燃烧422

一、概述422

三、煤粉管道设计423

四、影响粉煤爆炸的主要因素424

五、煤粉烧嘴424

六、煤粉燃烧炉子的特点425

第三节 重油燃烧装置426

一、重油的燃烧特点426

二、喷嘴的分类429

三、低压喷嘴429

四、高压喷嘴439

五、机械雾化喷嘴446

六、燃油喷嘴计算447

第四节 煤气燃烧449

一、煤气燃烧的特点和烧嘴的分类449

二、有焰烧嘴450

三、无焰烧嘴457

第五节 天然气烧嘴473

一、高压喷射式烧嘴473

二、天然气半喷射式烧嘴477

三、天然气低压烧嘴481

第六节 其他类型烧嘴481

一、大气烧嘴481

三、板式烧嘴482

二、扩散式烧嘴482

四、辐射式烧嘴483

五、扁喷口喷射式烧嘴483

六、多喷口高压喷射式烧嘴486

七、平火焰烧嘴487

八、辐射管487

第七节 烧嘴砖491

一、烧嘴砖的作用491

二、烧嘴砖的设计492

三、几种定型的烧嘴砖494

二、电热元件的工作条件与使用寿命495

一、电热元件的型式495

第十五章 电阻加热及其元件495

第一节 电阻加热元件495

三、电热元件在炉内的布置517

四、电热元件的计算519

五、金属电热元件之焊接539

六、电热元件引出端的结构542

七、电阻炉用异型砖543

八、电热元件的缠绕和弯曲543

第二节 管状电加热器547

一、管状电加热器的结构与应用547

二、设计选用547

四、管状电加热器的规格548

三、安装与使用要点548

第十六章 预热器550

第一节 概述550

一、煤气和空气预热后达到的效果551

二、预热器的种类和用途551

第二节 预热器的设计和计算551

一、预热介质的流动形式551

二、预热器的性能指标551

三、被预热介质的量和烟气量的确定551

四、预热器后的烟气温度553

五、烟气与被预热气体的平均温度差554

六、传热系数的计算556

七、预热器壁温的计算557

八、预热器传热面积的计算557

第三节 钢管预热器558

一、钢管预热器的特点558

二、钢管预热器的结构558

三、钢管预热器的计算559

第四节 套管预热器562

一、套管预热器的特点562

二、套管预热器的结构562

三、套管预热器的计算563

一、预热器的元件565

第五节 针状预热器和片状预热器565

二、预热器的结构567

三、针状预热器与片状预热器的计算568

第六节 整体预热器570

一、整体预热器的特点570

二、整体预热器的构造与计算570

第七节 辐射预热器573

一、使用特点573

二、辐射预热器的结构573

三、辐射预热器的计算576

第八节 粘土预热器582

三、钢材的氧化还原590

二、各种气体与钢铁的化学反应590

一、保护气体在钢材处理中的作用590

第十七章 炉内气氛控制590

第一节 概述590

四、钢的脱碳与增碳592

第二节 保护气体的种类及制取原理593

一、放热型保护气体593

二、吸热型保护气体594

三、氨分解保护气体595

四、氮基保护气体595

五、氢保护气体596

一、保护气体的选择597

二、保护气体消耗量597

第三节 保护气体的选择和应用597

三、安全使用保护气体601

四、无惰性气体可供吹刷时的操作方法602

五、保护气体对热电偶的影响603

六、保护气体对筑炉材料的影响604

第十八章 炉用附件606

第一节 炉用水冷却部件606

第二节 炉口装置606

一、侧开炉门606

二、出灰炉门607

三、手动升降炉门608

四、车底式炉炉门612

五、点火孔盖613

第三节 烟道闸门614

一、升降闸门614

二、转动闸门619

第四节 管道闸阀621

一、非标准阀门621

二、标准阀门625

第十九章 炉子机械常用设备和零部件646

第一节 卷扬机646

一、通用卷扬机646

二、专用卷扬机656

一、概述661

第二节 炉门传动装置计算661

二、升、降炉门时所需力的计算662

三、炉门传动装置的电动机功率及气缸直径的估算664

第三节 常用零部件668

一、标准部分668

二、非标准部分676

附录1一些材料的物理参数680

附录2西德一些耐热钢的化学成分681

附录3美国炉用耐热钢和耐热合金的主要成分682

附录4美国耐热铸钢的耐热特性684

附录5热处理炉部件选用材质参考表685

附录6各国耐火锥号与温度对照表685

附录7部分筛孔尺寸的比较686