冶金爐熱工基礎(chǔ)

前言

本教材是依照2008年高職高專規(guī)劃教材大綱的審定要求，根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，改革課程體系和教學內(nèi)容，建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標準，積極與冶金行業(yè)合作編寫而成的，是一本適合于高職高專冶金技術(shù)、材料成型與控制技術(shù)專業(yè)的教學用書，是與山東省精品課程《冶金爐熱工基礎(chǔ)》配套而編寫的一本教材。隨著國家“十一五”規(guī)劃的實施，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的冶金產(chǎn)業(yè)進入一個提速階段，建立以企業(yè)為主體、以市場為導向、產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，已是經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢。因此，本書主要圍繞冶金生產(chǎn)中爐內(nèi)氣體流體流動、燃料燃燒、熱量傳遞、耐火材料以及冶金爐熱能的合理應用五個方面進行編寫，并注重理論聯(lián)系實際，倡導全社會節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護和改善環(huán)境，促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展等理念。本教材由王鴻雁擔任主編，王慶春擔任主審，王祿和張店鋼鐵總廠李明福擔任副主編。參加本教材編寫的有：王厚山（第1章）、王祿（第2章）、王鴻雁（第3章）、張花（第4章），張店鋼鐵總廠李明福（第5章），王玉玲（附錄），全書由王鴻雁統(tǒng)稿。本教材可作為高職高專冶金技術(shù)、材料成型與控制技術(shù)專業(yè)的教學用書，也可供中等職業(yè)學校相關(guān)專業(yè)作教學參考書，還可作為企業(yè)職工培訓用書。由于編者水平有限，加之時間倉促，書中不妥與疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者給予批評指正。

內(nèi)容概要

本教材主要內(nèi)容包括氣體力學、燃料及燃燒、傳熱過程、耐火材料、冶金爐熱能的合理利用等。主要圍繞冶金生產(chǎn)中爐內(nèi)氣體流體流動、燃料燃燒、熱量傳遞、耐火材料以及冶金爐熱能的合理應用五個方面進行編寫，注重理論聯(lián)系實際，突出節(jié)約能源、提高能源利用效率，可持續(xù)發(fā)展等節(jié)能理念，理論性較強，并且在內(nèi)容中列舉了大量的實例，在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了“本章導讀”、課后習題與復習思考題，便于學生更好地學習，掌握核心內(nèi)容。     本教材可作為高職高專冶金技術(shù)、材料成型與控制技術(shù)專業(yè)的教學用書，也可供中等職業(yè)學校相關(guān)專業(yè)作教學參考書，還可作為企業(yè)職工培訓用書。

書籍目錄

1　氣體力學原理 　1.1　氣體的主要物理性質(zhì) 　　1.1.1　氣體的溫度 　　1.1.2　氣體的壓力 　　1.1.3　氣體的體積 　　1.1.4　理想氣體狀態(tài)方程式 　　1.1.5　氣體的密度 　　習題1? 　1.2　靜力學基本定律 　　1.2.1　阿基米德原理 　　1.2.2　氣體平衡方程式 　　習題1? 　　復習思考題 　1.3　氣體流動的動力學 　　1.3.1　流體流動的狀態(tài) 　　1.3.2　運動氣體的連續(xù)方程 　　1.3.3　氣體的能量 　　1.3.4　柏努利方程式 　　1.3.5　柏努利方程式和連續(xù)方程式應用實例 　　習題1? 　　復習思考題 　1.4　壓頭損失與氣體輸送 　　1.4.1　壓頭損失 　　1.4.2　煙囪排煙 　　1.4.3　爐子的供氣系統(tǒng) 　　1.4.4　噴射器 　　習題1? 　　復習思考題 　1.5　壓縮性氣體的流出 　　1.5.1　壓縮性氣體流出的基本規(guī)律 　　1.5.2　管嘴的設(shè)計和計算 　1.6　爐內(nèi)氣體流動 　　1.6.1　火焰爐內(nèi)的氣體流動 　　1.6.2　轉(zhuǎn)爐內(nèi)的氣體流動 　　1.6.3　豎爐內(nèi)的氣體流動 　　習題1? 　　復習思考題 2　燃料及燃燒　2.1　燃料特性　　2.1.1　燃料的化學組成及其成分換算 　　2.1.2　燃料的發(fā)熱量 　　2.1.3　冶金工業(yè)常用燃料 　　習題2? 　　復習思考題 　2.2　燃燒計算 　　2.2.1　概述 　　2.2.2　燃料燃燒的分析計算法 　　2.2.3　燃燒溫度 　　2.2.4　空氣消耗系數(shù)的計算 　　習題2? 　　復習思考題 　2.3　燃料燃燒 　　2.3.1　燃料燃燒過程的基本理論 　　2.3.2　氣體燃料的燃燒技術(shù) 　　2.3.3　液體燃料的燃燒技術(shù) 　　2.3.4　固體燃料的燃燒技術(shù) 　　2.3.5　燃燒的污染及防治 　　2.3.6　燃料燃燒的節(jié)能 　　復習思考題 3　傳熱原理 　3.1　概述 　　3.1.1　傳熱過程的分類 　　3.1.2　傳熱過程的性質(zhì) 　　3.1.3　傳熱的表示形式 　　3.1.4　傳熱學的任務(wù) 　　3.1.5　傳熱系數(shù) 　　3.1.6　與傳熱有關(guān)的幾個名詞 　3.2　傳導傳熱 　　3.2.1　穩(wěn)定態(tài)下的傳導傳熱 　　3.2.2　穩(wěn)定態(tài)下的傳導傳熱量的計算 　　習題3? 　　復習思考題 　3.3　對流換熱 　　3.3.1　對流換熱的基本概念 　　3.3.2　對流換熱的基本定律（牛頓冷卻定律）　　3.3.3　相似理論在對流換熱中的應用以及對流給熱系數(shù)的確定 　　3.3.4　對流給熱系數(shù)的確定 　　習題3? 　　復習思考題 　3.4　輻射傳熱 　　3.4.1　輻射傳熱的基本概念 　　3.4.　2　輻射傳熱的基本定律 　　3.4.3　兩個固體間的輻射熱交換 　　3.4.4　氣體與固體間的輻射熱交換 　　習題3?　　復習思考題　3.5　綜合傳熱　　3.5.1　傳熱的統(tǒng)一計算公式　　3.5.2　對流和輻射同時存在的綜合傳熱 　　3.5.3　一種流體通過平壁傳熱給另一種流體 　　　　3.5.4　一種流體通過圓筒壁傳熱給另一種流體 　　3.5.5　火焰爐內(nèi)傳熱 　　3.5.6　豎爐內(nèi)熱交換 　　習題3? 　　復習思考題4　耐火材料5　冶金爐熱能的合理利用附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1 氣體力學原理【本章導讀】本章主要討論氣體流動過程中的基本原理以及氣體在管道內(nèi)的流動規(guī)律、氣體在流動過程中的壓頭損失、壓縮性氣體流動過程中的規(guī)律以及爐內(nèi)氣體各種流動方式的規(guī)律。在學習過程中要求掌握流體靜力學平衡方程式（絕對壓力和表壓力平衡方程式）、流體流動的動力學規(guī)律（連續(xù)方程和柏努利方程式）、壓縮性氣體流出的基本規(guī)律。冶金與化工生產(chǎn)過程很多都是在流體中進行的，如散裝物料的干燥、焙燒、熔煉、燃料的燃燒、浸出、萃取與蒸餾等過程中，無一不與流體流動有著密切的關(guān)系。因此深入了解和掌握流體力學的基本知識和基本理論對于冶金爐和化工設(shè)備的設(shè)計、計算和操作等方面都具有十分重要的意義。由于流體包括液體和氣體，因而流體力學也就包括水力學和氣體力學。水力學的規(guī)律，對于平衡的或運動時速度遠低于聲速的氣體，也是適用的。由于在工作中，所遇到的流體既有液體也有氣體，但考慮到熱工設(shè)備中氣體居多，因此本篇在介紹它們的共同規(guī)律時側(cè)重于氣體力學基本知識。氣體力學是從宏觀角度研究氣體平衡及其流動規(guī)律的一門科學，而窯爐氣體力學則研究窯爐工作過程中氣體的宏觀物理與化學行為（運動與靜止，生成與消失）。在冶金工業(yè)中所涉及的窯爐大多數(shù)以燃料燃燒產(chǎn)生的氣體作為載熱介質(zhì)。窯爐氣體有許多種，而主要的是煙氣和空氣。為此，氣體的輸送、氣體在窯爐空間的運動、廢氣的排出等對窯爐操作都很重要。氣體在爐內(nèi)的流動，根據(jù)流動產(chǎn)生的原因不同，可分為兩種：一種叫自由流動；一種叫強制流動。自由流動是由于溫度不同所引起各部分氣體密度差而產(chǎn)生的，強制流動是由于外界的機械作用，如鼓風機鼓風產(chǎn)生的壓力差，而引起的氣體流動。引起自由和強制流動的許多原因合在一起，就決定了爐內(nèi)氣體流動的性質(zhì)。冶金生產(chǎn)中，各種爐子對組織氣體流動都有各自的特殊要求，并且有些氣體流動現(xiàn)象（讓爐內(nèi)氣體流動）同爐內(nèi)的工藝過程密切相關(guān)，只有結(jié)合工藝過程才能深入分析這些氣體流動問題，因此，這些問題將在有關(guān)的專業(yè)課中解決。本篇只介紹一些基本規(guī)律和基本原則。1.1 氣體的主要物理性質(zhì)氣體與液體統(tǒng)稱流體，它們的共同特性是流體質(zhì)點間的引力很小，以致對拉力，對形狀的緩慢改變都不顯示阻力，因而很容易流動。氣體與液體相比，氣體容易膨脹或者被壓縮，它沒有自由表面，總是完全地充滿所占容器的空間。由于氣體分子之間的距離很大，引力很弱，因此，它既不能保持一定的形狀，也不能保持一定的體積。由于氣體分子之間的斥力很弱，因而很容易被壓縮。而液體則有一定的自由表面和比較固定的體積，不易膨脹和壓縮。

編輯推薦

《冶金爐熱工基礎(chǔ)》是由化學工業(yè)出版社出版。

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