热工设备(3页).doc

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1、-热工设备-第 3 页1.人工制备由来：1.原有化合物化合键破坏2.新材料化合键重组3.新材料制品成型4.新材料化合键合成5.新材料制成。2.热工过程的特点3.热工设备类型：间歇式、连续式4.无机非金属材料的特点：制备与生产过程都要经过高温阶段（即需要热制备过程）。5. 无机非金属材料通常是通过离子键、共价键或离子-共价混合键构成。6.无机非金属材料、有极高分子材料、金属材料并列为三大基础材料。7.窑业材料-硅酸盐材料-无机非金属材料是我国对材料认识的几次飞跃。8.热工设备的主要代表是：窑炉9.热工设备：产生热量、利用热量的设备。10.窑炉：是一些高温结构空间即在这些空间内能够用加热的方法，按

2、工艺要求的烧成制度，使原料、生料或生坯经过一系列物理化学变化后成为熟料或产品。11.无机非热制备方法：1.普通烧制方法（固相烧结、液相烧结、熔化三种具体烧制方法）、高技术制备方法（材料的“放电等离子体烧结”、微波烧结、激光烧结、热压烧结、热等静压制备、自蔓延高温合成、活化烧结、真空烧结、爆炸烧结、气氛烧结、活化热压烧结）12.烧结：其本质是在物料温度低于熔化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过程。13.固相烧结：是在高温阶段将物料的气孔排除，使气孔率下降、物料颗粒之间粘合、物料收缩产生致密化、晶界移动、烧结体强度、化学稳定性提高，可以有部分固相反应存在，也允许有晶型转变以及固溶体存在，但不

3、出现液相。14.液相烧结：是在高温烧结阶段除了固相烧结的特征外，还会有部分液相出现，其产品中也有玻璃相存在。15.无机非热制备工艺过程特点：除原料的前期处理和烧制品的后期处理阶段，大体都经过预热、烧成、冷却三阶段。16.几种工艺过程、 水泥：生料制备-干燥预热-碳酸盐分解-固相反应-烧结反应-冷却-熟料。陶瓷：生坯体-干燥预热-脱水分解-晶型转变区域-坯体内气体排出-烧成保温-冷却。玻璃：石英砂、纯碱、长石粉碎-池窑-池窑进料口-干燥预热熔化-调整静置-出料口-成型（锡槽）17.热平衡：对于稳定的系统输入热量之和等于输出热量之和18.筑炉材料：是构成窑炉高温空间的窑体材料。包括耐火材料（粘土砖

4、、高铝砖、镁质砖及浇注料）、保温材料、围护结构材料。19烘窑：新建窑炉在正式生产之前按照适应耐火材料砌体体积变化的加热速度升温，以排除耐火材料砌体中的水分和适应相应的晶型转变（作用），而为窑炉的安全稳定打下基础。20.燃烧设备分类：固体、气体、液体燃料燃烧设备燃烧设备：组织燃料燃烧的设备叫21.液体燃料燃烧方法有：气化燃烧法（将油裂解成汽油再按气体燃料的方法燃烧）、雾化燃烧法（分介质雾化、机械雾化）22.常用雾化介质有空气、水蒸气23.介质雾化分类：根据雾化介质压强大小有低压、中压、高压雾化；按油流与雾化介质流向有直流式、涡流式交流式；按雾化级数有一级、二级、多级雾化；按油流与雾化介质混合位置

5、有：外混式、内混式。24.燃油的燃烧器叫烧嘴（重油、轻质柴油烧嘴）25.气体燃料的燃烧器也叫烧嘴传统的有：长焰、短焰、无焰烧嘴。新型的有：高速调温、脉冲烧嘴。“悬浮预热”“窑外分解”技术为核心，以NSP窑为主导的27.评价新型干法水泥回转窑的指标：产量、热耗28.预热器的两个效率指标：热优良度、换热效率29.真实分解率：排除出窑飞灰对入窑生料样品的影响后所得的分解率。表观分解率：从窑尾下料管去料测定烧失量后计算而得的分解率。入窑生料分解率：入窑生料已分解的碳酸盐量占原来未分解时碳酸盐量的百分数。30.回转窑的重要指标：发热能力、燃烧带截面、表面、容积热力强度、空气过剩系数。31.预热器的功能？

6、怎样实现其功能？：为了实现废气与生料粉之间的高效换热，达到提高生料温度降低排除废气温度。由旋风筒及其连接管作为一个换热单元，若干换热单元相互连接组成预热器。物料进入连接管被上升气流冲散，均匀悬浮于气流中。此时气体与固体颗粒接触面积极大完成高换热。当它们到达旋风筒后气、固相分离。如此完成每个换气单元达到达到提高生料温度降低排除废气温度实现其功能。32.为什么悬浮预热器气、固传热效率极高？在悬浮预热器内生料粉被气流冲散处于悬浮状态，气、固相之间接触面积极大对流换热系数也较高速度极快。33.为什么旋风预热器要分成多级换热单元串联的形式？因为气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入加入到气相的加速阶段，

7、再增加接触意义不大所以实现气、固分离进入下一换热单元才能强化气、固换热。这是旋风预热器需要多个级换热单元串联的缘故。串联级数越多换热效果越好但是系统流体阻力增大点好增加34.旋风筒的作用：是完成气、固相的分离和生料粉的收集。35.气固换热主要发生在连接管道内。36.为什么管道内的风速不能太大也不能太小？因为生料只有悬浮于高温气流才能完成高换热，而只有悬浮区风速为10-25m/s时生料才不会短路直接坠入下一单元。37.为什么一级与最后一级较其他级的旋风筒的分离效率高？因为整个旋风预热器系统中，越往下气体温度越高故最下一级分离效率最高。但是出了第一级旋风筒的生料成为飞损的粉尘增加了料耗、热耗以及后

8、面收尘的负担。所以第一级的重要性大于其它各级。38.为什么旋风筒散热漏风量对系统影响由上至下递增？因为旋风预热器系统中越往下，旋风筒及其管道的表面温度越高，散热损失越大；旋风预热器系统中越往下气体温度越高，冷风漏入对系统热效率影响越大。 39.从流程结构、热工、工艺角度简述预分解窑与悬浮预热器相比的特点在流程结构上与悬浮预热器窑相比在预热器与回转窑之间增设了一个分解炉；在热工过程方面分解炉是第二热源改变了燃料全部由窑头送入，改善了窑系统热力布局降低了氮氧化物对环境的危害，减轻了耐火材料的热负荷；在工艺过程方面将熟料煅烧过程耗热最大的碳酸钙分解过程移到分解炉内进行燃料与生料在同一空间高度分散使燃

9、料燃烧所产生的热量能及时高效地传递给生料于是燃烧、换热、碳酸盐分解过程得到优化提高了熟料质量、及窑的单机产量。40.为什么向分解炉内供给大量的热？水泥熟料烧成过程耗热最大的过程是碳酸盐的分解而这一过程在NSP窑中被移到了分解炉内进行，故41.分解炉应具备的功能？怎样实现？.在其内部进行燃烧、换热、使碳酸钙分解过程得到优化。加强生料与燃料在炉内的分散、混合、均布优化与完善分解炉内燃料的利用与燃料燃烧，组织和强化分解炉内的有效传热引导与保证分解炉内生料快速分解，达到提高分解炉综合效率的目的。54.分解炉内燃料燃烧是没有火焰轮廓的辉焰燃烧，燃烧温度低52.分解炉的分类：旋流式、喷腾式、悬浮式及流化床

10、式四种58分解炉的改进方向？该进分解炉结构延长生料在炉内停留时间；确保分解炉均匀下料；改进燃烧器形式与结构，利用多级燃烧技术在炉内产生某些还原燃烧区降低Nox；布局更合理的三次风、下煤、料点；选择最优部位布置分解炉；扩大分解炉的容积；扩大分解炉所用燃料品种。42.为什么入窑生料的最高（表观）分解率不控制在100%因为过分追求入窑生料分解率会造成窑尾温度过高，影响窑系统热工制度造成生产过程的波动。43.回转窑的功能？怎样有效实现？是燃料燃烧设备；热交换设备；高温化学反应设备；输送设备。回转窑头低为高呈一定倾角，以一定的速度缓慢旋转使物料在重力作用下流动，流动过程中与煤粉燃烧产生的热气流相遇形成了

11、热交换，在固相反应带生成新的矿物。44.为什么回转窑烧的熟料要快速冷却？防止硅酸三钙分解造成熟料强度下降；阻止铝酸三钙析出增强水泥抗硫酸盐性，改善安定性；余热预热助燃空气改善燃料燃烧节省燃料；改善熟料易磨性；使熟料输送、储存设备免受高温侵蚀。45.哪种冷却机最好？优点体现在什么地方？第三、四代篦冷机最好。优点是降低料层颗粒粗细不均对气流的影；响增加了气热换热效率；杜绝了红河、堆雪人现象；降低了熟料烧成热耗。 46.复合式篦冷机与组合阶段式篦冷机主要区别？前者后者采用冷却与熟料输送相互独立的两套机构 47.第三、第四代篦冷机各有什么特点？ 第三代特征：使用充气梁结构、阻力篦板；篦床分为众多供风小

12、区使冷风可控。第四代特征：熟料冷却与输送被分成独立结构，将篦床变为固定床。48.雪人现象、红河现象是怎么回事？如何防止？进入篦床上的熟料形成粗、细料的离析粗料侧熟料孔隙率大阻力小，冷风大多从该处穿过，细料侧透气差炙热的熟料得不到淬冷在熔融状态下粘结，即所谓的堆“雪人”。由于篦床上熟料粗、细、厚薄不均匀，个别地方被冷风穿过其他地方的熟料得不到冷风充分冷却出现“红河”。应增加篦板气流阻力；在进料区配备脉冲高压鼓风系统；设置篦板自动调节系统；提高篦床下密封程度来杜绝堆“雪人”和“红河”现象发生。49.窑用三通道喷煤管的内、外风、煤风各有什么作用？煤风处于内净风、外净风之间避免火焰中心缺氧；内风有助于

13、风、煤混合；外风有助于保证火焰形状。 50. 为什么窑用三通道喷煤管的内风设计成旋流风？外风设计成快速的直流风？内旋流风有助于风、煤混合；直流风高速风保证火焰有一定的长度、形状、刚度从而避免了回转窑结前后圈和刷窑皮的现象。51.窑用四通道喷煤管中心风的主要作用？可调节高温回流区的位置与强弱以稳定火焰也能防止燃烧器的堵塞和过热。53.MFC物料停留时间长的原因是物料在流化床停留时间长，流化床温度均匀400度生料混合均匀。不代表传热传质动力小55.为什么要烘窑：新砌筑窑炉耐火材料含有很多水分，加热升温水分逐渐排除体积收缩；有的耐火材料在某些温度范围会发生晶型转变伴随着体积膨胀，以上会在耐火材料砌体

14、内造成较大应力破坏整个砌体，所以56熟料形成过程:经过干燥、预热、预分解后的生料在回转窑. 完成固相反应、熟料烧结、熟料冷却. 60耐火材料的分类？直接结合铬镁砖、普通铬镁砖、尖晶石砖、特种高铝砖抗剥落高铝砖、钢纤维耐火浇注料、聚磷酸钠结合镁砖、白云石砖等。61煤燃烧方法有层燃燃烧、煤粉燃烧、沸腾燃烧62.冷却对冷却机的要求：换热及冷却效率高；出料温度低；二次风温大于900度；结构简单，维护容易。63.篦冷机冷却技术改变方向：提高热端进料口效果提高热回收利用率；降低篦板、篦床震动次数；改进篦板篦床材料；提高篦冷机整体换热效率；利用固定、震动篦床搭配减少食量离析现象。64.燃烧三阶段：准备、燃烧、燃尽阶段65.煤粉燃烧过程：干燥-预热-挥发份逸出-挥发份燃烧-固定碳颗粒燃烧-燃尽。66. 悬浮预热器（旋风筒）的改进方向：在旋风筒入口出口增设导流板；改进旋风筒通体结构；进风口与内同结构改进；旋风筒旋风方式改进；旋风筒下料口结构改进。67.洪堡窑为悬浮式；史密斯窑为喷腾式。70.气、固分离技术？68.篦冷机为什么产生卓冷？69.烧结的分类方法？