无机材料热工设备
无机非金属材料热工设备(姜洪舟版)全书配套课件
水泥生产的过程是要经过“二磨一烧”：即生料磨，水泥 窑 和水泥磨。其中水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为 水泥熟料的热工设备，是水泥生产中的一个极为重要的关键环 节。
水泥熟料的烧制过程： 预热阶段(室温～900℃)：生料中残余水的排除，500 ℃结构水
排出，随着生料升温，少量MgCO3分解。
根据窑头空气量进行计算：
V1K V2 K VLOK M yrVa0
2.2悬浮预热器——旋风筒
2.2.1旋风预热器的工作原理
(1)生料粉在废气中分散与悬浮
(2)气、固之间换热 （在联结管道内完成） (3)气、固相的分离，生料粉的收集 （在旋风筒内完成）
2.2悬浮预热器——旋风筒
向下旋转的气流——被称为 外旋流。 向上旋转的气流——被称为 内旋流。 旋风筒内的流畅是三维流场： 切向分速度、径向分速度、轴 向分速度
10000 ( L1 L2 ) e (%) L1 (100 L2 )
（2）真实分解率: 生料在预热器内预热和分解的真实数据,不考虑飞灰对所取 样品分解率的影响.
et e 100m fh (e fh e)(100 L1 ) 10000 L1e fh (%) e 100m fh (100 L1 )(L2 L fh ) L1 (100 L2 ) (%)
燃烧带单位截面面积、单位时间内所承受的热量 Q yr qA ( kJ / m 2 h) Di2 4
3）回转窑内燃烧带的表面热力强度（燃烧带的表面热负荷)
燃烧带单位表面面积、单位时间内所承受的热量
qF Qyr (kJ / m 2 h)
Di Li
4）回转窑内燃烧带的容积热力强度（燃烧带的容积热负荷) 燃烧带单位容积、单位时间内所承受的热量
无机保温材料有哪些
无机保温材料有哪些
首先，我们要介绍的是矿物棉。
矿物棉是以天然岩石为主要原料，经过高温熔
融并添加适量的结合剂制成的一种无机保温材料。
它具有导热系数低、吸水率低、不燃等特点，广泛应用于建筑墙体、屋顶、管道等部位的保温隔热。
矿物棉又分为玻璃棉和岩棉两种，它们在保温性能上略有差异，但都具有良好的保温效果。
其次，硅酸盐保温材料也是一种常见的无机保温材料。
它是以硅酸盐为主要原料，经过高温烧结而成，具有导热系数低、耐高温、不燃等特点。
硅酸盐保温材料适用于高温设备、工业炉窑等场合的保温隔热，能够有效减少能源消耗，提高设备的工作效率。
此外，膨胀珍珠岩也是一种常用的无机保温材料。
它是以天然珍珠岩为原料，
经过高温熔融膨胀而成，具有密度低、导热系数低、吸水率低等优点。
膨胀珍珠岩广泛应用于建筑外墙保温、地面保温、冷库保温等领域，是一种性能稳定、环保无污染的理想保温材料。
最后，我们要介绍的是硅酸铝保温材料。
硅酸铝保温材料是以硅酸铝纤维为主
要原料，添加适量的结合剂和助剂制成，具有导热系数低、耐高温、不燃、耐腐蚀等特点。
硅酸铝保温材料适用于高温设备、热工设备、建筑墙体等场合的保温隔热，能够有效提高设备的工作效率，延长设备的使用寿命。
总的来说，无机保温材料种类繁多，每种材料都具有自身独特的优点和适用范围。
在选择无机保温材料时，需要根据具体的使用环境和要求来进行选择，以确保达到最佳的保温效果。
希望本文能够帮助您更好地了解无机保温材料的种类和特点。
无机非金属材料热工设备重点
无机非金属材料热工设备重点1，无机非金属材料与有机（高分子）材料、金属材料并列为三大基础材料。
除了这三种基础材料以外，材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。
（P3）2，热工设备的主要代表就是：窑炉。
（P3）3，烧结的本质就是在物料温度低于融化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过程。
（P4）4，热工设备主要是指窑炉，窑炉是一个能够产生高温的空间，构成这个空间的窑体材料叫做：筑炉材料，显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。
（P9）5，新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”和“窑外分解”技术为核心。
（P19）6，“二磨一烧”：生料磨、水泥窑和水泥磨。
（P19）7，P20 图2.1 NSP窑系统的流程图（a）和（b）要求：注解物料流程新型干法水泥回转窑：预热器系统，分解炉，回转窑，熟料冷却机，燃料燃烧器。
8，整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分：第一部分来自窑头的鼓风机，被称为：一次空气（或称：一次风），其主要作用是：携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度”(平、顺、直)。
另外两部分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气，它们分别被称为：二次空气（或称：二次风）和三次空气（或称：三次风）。
二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气。
三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃烧所需的助燃空气。
在这三种空气中，二次空气和三次空气的预热温度不受限制，越高越好；而一次空气不允许被预热，否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸出，从而有可能造成煤粉爆炸的事故。
（P21）9，新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标：一是产量；二是热耗。
即：产量是否达标（产量是否高于设计产量）；热耗是否达标（热耗是否低于设计热耗）。
（P21）10，表观分解率e：是指从窑尾入窑的下料管中取料样，经测定其烧失量后计算而得到的分解率。
4.2 无机非金属材料热加工方法简介
4．2．2．3微波煅烧
微波煅烧的特点：烧成温度高，应用 温度可达2200 ℃；升温速率快，最快达 1400℃/min；加热方式为体加热。
应用：目前以烧结陶瓷为主，在实验 室的研究报告和较小型的商业特种陶瓷产品 中均显示了良好的研究结果，烧出了具有各 种优良性能的陶瓷制品。
利用微波辐射下几个水泥品种矿乡形 成机理进行了研究，并取得了令人满意的结 果。
这两种方法主要用于煅烧水泥或石 灰。
1．旋风烧成法 2．沸腾烧成法
4．2．2．2热压烧成
热压烧成法用于陶瓷的生产。
热压是在加压和加热的条件下，使成型 和烧成同时完成的新工艺。
按加压方式的不同可以分为一次热压、 两次热压、多次热压以及间断热压和连续热 压等几种。 热压工艺的特点 高温等静压烧成工艺的最大特点
率较低；二是实际物质反应热耗高于理论热耗。 ——设备庞大； ——环境污染严重，这主要包括气体污染、粉尘污染及噪
声污染。其中以水泥生产尤为严重。
4.2.1.3传统热加工中所使用的主要设备
隧道窑、辊道窑、倒燃窑、池窑、马蹄形窑、 坩埚窑、回转窑、立窑、立波尔窑等，由于对生产 产品品种、质量要求等因素的要求不同，所使 用 的热加工设备不同。
回转窑、立窑、立波尔窑是水泥生产的主要热 加工设备；
池窑、马蹄形窑、坩埚窑是玻璃生产的热加工 设备；
隧道窑、辊道窑、倒燃窑等是陶瓷生产的主要 热加工设备，也可用于特种水泥、墙体砖、广场砖 的生产。
4．2．2近代热加工方法与设备
利用极高的升温速度即热活化的快速煅烧或烧 成方法，可以使生料或生坯的预热、分解、固相 反应与固液相反应各阶段基本上趋于重叠。这样， 晶格破坏与物质的无定形化，使分解产物和形成 的矿物中间相具有很大的活性，降低反应活化能。
无机保温砂浆
无机保温砂浆简介无机保温砂浆是一种非金属材料，用于热工设备和建筑物的保温、隔热以及抗火等方面。
它由无机水泥、轻质骨料和矿物纤维等主要成分组成，具有良好的保温性能、抗裂性能和耐久性。
本文将探讨无机保温砂浆的特点、应用范围以及其在建筑和热工设备领域的具体用途。
特点1. 优异的保温性能无机保温砂浆具有良好的保温性能，能够有效隔绝热量传导，减少能量损失。
其高辐射率和低热传导率使其成为理想的保温材料。
2. 减少能耗由于无机保温砂浆的良好保温性能，可以减少建筑物和热工设备的能耗。
因此，在建筑物和热工设备的设计中使用无机保温砂浆不仅可以节约能源，还可以降低运营成本。
3. 抗裂性能强无机保温砂浆具有良好的耐久性和抗裂性能，可以在不同的环境条件下长期使用而不会产生开裂和渗漏等问题。
这使得它成为一种可靠的保温材料。
4. 环保无污染无机保温砂浆采用无机材料制成，不含有害物质，符合环保要求。
在使用过程中不会产生任何污染物，对环境无任何影响。
应用范围无机保温砂浆广泛应用于以下领域：1. 建筑行业•外墙保温：无机保温砂浆可以作为外墙保温材料，有效隔热，提高建筑的节能性能。
•内墙保温：在建筑物的内墙表面涂抹一层无机保温砂浆，可以提高室内保温效果，减少能量损失。
•屋面保温：无机保温砂浆可以用于屋面的保温工程，有效防止热量的传递。
2. 热工设备领域•锅炉保温：无机保温砂浆可应用于锅炉的保温，减少能量损失，提高锅炉的工作效率。
•热交换器保温：无机保温砂浆可用于热交换器的保温，提高热交换效率。
•高温管道保温：对于高温管道，使用无机保温砂浆进行保温，在避免热量损失的同时保证了管道的安全运行。
使用方法无机保温砂浆的施工步骤如下：1.表面处理：确保施工表面干净、平整。
2.预处理：使用专用的表面处理剂进行预处理，提高粘结力。
3.涂抹砂浆：将无机保温砂浆均匀涂抹在施工表面上，厚度根据实际需要进行调整。
4.对齐调整：使用专用工具对涂抹的无机保温砂浆进行对齐、调整，确保施工质量。
西南科技大学 无机非金属材料热工设备 期末复习
热工设备复习试题填空题：1、悬浮预热器的每一个单元应具备：生料粉的分散与悬浮，气固相换热，气固相的分离、物料收集和保证锁风功能。
2、悬浮预热器的共性有：稀相气固系统直接悬浮换热；预热过程要求多次串联进行。
3、在悬浮预热器中气固之间的换热大部分在上升的管道中进行。
4、在悬浮预热器中气固相之间的分离大部分在旋风筒中进行。
4、生料的组分数越多，出现液相的温度越低，越有利于C3S的生成。
5、熟料煅烧设备按生料的制备方法分干法，湿法，半干法。
6、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越小；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。
9、旋风筒进风口的涡壳角度越大、分离效率越高，流体阻力越大。
10、分解炉下游或出口的气温900左右℃；该温度能表明物料燃烧与物料分解情况。
11、正常生产时，回转窑物料的运动速度与转速有关。
12、分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度，炉温分布均匀（850—950℃）不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。
13、料粉再分解炉中充分及均匀的分散是分解炉正常工作的前提。
14、旋风效应指旋风分解炉及预热器内气体流作旋回运动，使物料滞后于气流的效应。
15、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越大；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。
1、简述水泥生料在回转窑中物理化学变化。
答：物料进入回转窑后，在高温作用下，进行一系列的物理化学变化后烧成熟料，按照不同反应在回转窑内所占的空间，被称为“带”。
2、旋风预热器有哪些基本功能？答：1、能将生料粉分散与悬浮在废气中。
2、实现气、固相之间的高效换热，加热生料粉。
3、有助于气，固相之间的分离：气流被带走，生料粉被收集。
4、保证锁风功能。
3、一般对单系列的旋风预热器，为什么一级设计成2个直径小的旋风筒，其他为一个旋风筒？答：对于单系列的旋风预热器，一级设计成两个直径小的旋风筒的作用是：缩小了旋风筒直径，风速得到提高，气固分离效率也增大，且设置2个较设置一个时，降低了流体的阻力，从而降低电耗。
热工过程与设备试卷
《热工过程与设备》考试试题（A）注意事项：1、适用班级：2、本试卷共1页,满分100分。
3、考试时间120分钟。
4、考试方式：闭卷一、名词解释题（每小题2分，共10分）1、扰动气幕2、高铝砖3、真实分解率：4、红河：5、前脸墙：二、填空题（每题1分，共10分）1、热工设备就是为材料热制备过程服务的,因此无机非金属材料热制备热工过程的特点之一就是:热工设备必须在上满足所制备品热制备工艺过程的要求,于是就有了两种类型的热工设备,一种是 ,一种是连续式。
2、整个水泥熟料烧成系统的两个重要性能指标是：水泥的与。
3、新型干法水泥回转窑系统由 ,分解炉, ,熟料冷却机, 以及燃料燃烧系统4、回转窑内煤粉的燃烧属于，分解炉内的煤粉燃烧属于。
5、玻璃熔窑有和两大窑型。
6、玻璃池窑熔化部的、等处比玻璃池窑其他部位更易受到玻璃液的高温蚀损，往往因为这些部位的损坏，会大大缩短玻璃池窑的。
7、以物料的为前提，以燃料的为关键，以生料的为目的，以与为己任。
8、热应力包括应力和应力。
9、隧道窑内分为带，带和带10、辊道窑窑体四个关键部位是，，和。
三、判断题（对的打√，错的打Х，每题1分，共10分）1、回转窑窑头比窑尾的密封程度要求高，因此窑头大多采用迷宫式密封装置，窑尾采用接触式密封装置。
2、回转窑的中心线与篦冷机的中心线必须要有一定的偏移量。
3、玻璃池窑的分隔装置中的窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用，需要和其他分隔装置配套使用。
4、窑外分解窑技术在水泥生产技术中占据统治地位。
5、因安全问题，三次风不能被预热，所以，在能完成任务的前提下，三次风比例越小越好。
6、玻璃池窑的热源供给系统主要指小炉口与燃料烧嘴。
7、玻璃退火窑的主要功能是完全消除玻璃制品中的永久应力8、隧道窑个辊道窑一样，将全窑分为预热带，烧成带，冷却带9、辊道窑的辊子一般采用空心结构，因为壁厚越薄，抗弯能力越强。
10、荷重软化点是评价耐火材料高温机械性能的重要指标。
无机非金属材料热工设备简介(PPT 82页)
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
主要发展方向归纳在以下几点
薄型浮法玻璃生产与加工 建筑用节能玻璃加工应用 功能薄膜玻璃新产品生产加工及应用 薄型防弹、防盗玻璃加工及应用
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
3.0.2.玻璃概念及生产工艺过程
• 玻璃：由熔融物冷却硬化而得到的非 晶态无金属材料。
1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
• 投料机的布置：
侧面加料；
正面加料;（浮法窑用）
特点：
（a)螺旋式投料机
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
正面加料
(b)垄式投料机
(c)振动式投料机
(d)辊筒式投料机
特点（b)料粉成垄状，料层不均匀。 （c)加料面宽，料层薄。
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
1 玻璃熔制部分
1.3 分隔装置
分布在池窑熔化部和冷却部之间的装置
玻璃液分隔装置 包括 气体空间分隔装置 (1) 玻璃液的分隔装置
❀作用：改善玻璃液的质量 ❀分类：深层和浅层
深层：凡将窑池高度隔断一半以上或者分隔设备的通道 的横断面积小于熔化部池窑横断面积的20%者；
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
• 浮法玻璃退火窑辊道技术：在退火窑热端 解决“辊印”问题，冷端解决金属辊硫化物 和锡等附着物。 • 一窑多线：一窑生产两种以上的品种， 英国皮尔金顿发明了一窑三线。
• 计算机模拟技术在玻璃工业中的应用
• 节能工业技术
• 环保技术
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
浅层：不符合上述者为浅层。 平板玻璃池窑常用