无机非金属材料热工设备重点
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
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。
无机非金属材料热工设备简介(PPT 82页)
玻璃工业热工设备
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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
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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
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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。
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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；
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• 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
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浅层：不符合上述者为浅层。 平板玻璃池窑常用
无机非金属材料热工设备简介
无机非金属材料热工设备简介1. 引言无机非金属材料在热工设备中扮演着重要角色，广泛应用于许多工业领域，如能源、冶金、化工等。
本文将对无机非金属材料热工设备进行简要介绍，包括定义、分类、特性及应用领域等方面进行讨论。
2. 定义无机非金属材料是指由非金属原子组成的材料，其晶体结构稳定，不含可熔化的金属原子。
常见的无机非金属材料包括陶瓷、氧化物、复合材料等。
3. 分类根据无机非金属材料的组成和特性，可以将其分为以下几类：3.1 陶瓷材料陶瓷是指以无机非金属材料为主要成分制成的材料。
陶瓷材料具有高硬度、高熔点、化学稳定性好等特点，广泛应用于高温热工设备中的隔热层、耐火材料、陶瓷涂层等方面。
3.2 氧化物材料氧化物是由金属元素与氧元素形成的化合物，具有良好的绝缘性能和耐高温性能。
常见的氧化物材料包括氧化铝、氧化钇、氧化锆等。
这些材料通常用于热工设备中的绝缘层、耐火材料等领域。
3.3 复合材料复合材料是由两种或多种不同种类的材料组合而成的新材料，其中无机非金属材料起到重要作用。
复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于热工设备的结构件、管道等部件。
4. 特性无机非金属材料具有以下几个主要特性：4.1 高温稳定性无机非金属材料具有良好的高温稳定性，能够在高温环境下保持结构的稳定性和性能。
4.2 耐腐蚀性无机非金属材料通常具有较好的耐腐蚀性，能够抵御酸、碱、溶剂等对材料的侵蚀。
4.3 绝缘性能无机非金属材料具有良好的绝缘性能，能够隔绝电流和热量的传导，被广泛应用于电力设备和高温热工设备的绝缘层。
5. 应用领域无机非金属材料在热工设备中有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：5.1 能源领域无机非金属材料可用于太阳能电池、燃料电池等能源设备中，提高能源转换效率。
5.2 冶金领域无机非金属材料在冶金设备中起到隔热、耐火等作用，如高炉内隔热材料、铸造模具等。
5.3 化工领域无机非金属材料可用作化工设备的耐腐蚀材料，如化学反应器、储罐等。
热工设备_
而将两个烧制过程合二为一的 烧制工艺称为：一次烧成。凡一次 烧成的陶瓷制品或尽管是二次烧成 ，但釉烧温度要高于素烧温度的陶 瓷制品称为：Porcelain；凡需经过 二次烧成，而且素烧温度高于釉烧 温度的陶瓷制品则称为：Chinaware 或china。
传统陶瓷窑已经基本上被淘 汰，而连续式的隧道窑在大批量 烧成陶瓷产品（包括微晶玻璃） 以及烧成耐火材料（包括砖、瓦 等建筑材料）等方面表现出巨大 优势。对于很多陶瓷产品的烧成 ，辊道窑具有比隧道窑更为先进 的性能。所以本章的学习重点是 隧道窑和辊道窑。
4.1 隧 道 窑
隧道窑（Tunnel Kiln）为窑车式隧道 窑的简称，1887年法国人Faugeron成功地 将其用于烧制陶瓷。经过不断改进，隧道 窑已经成为现今陶瓷制品（包括微晶玻璃 ）以及烧结型耐火材料制品、还有砖、瓦 等建筑材料的主要烧成设备。就隧道窑本 身而言，也有很多种类型。如果按照隧道 窑不同特征分类，在教材上如表4.1所示。
从广义上来讲，陶瓷是指由 金属元素、非金属元素的化合物 所组成的多晶体固体材料。这个 广义上的陶瓷定义实际上就是本 教材绪论中所提到的“硅酸盐材 料”，也就是现在已经扩展后的“ 无机非金属材料”，它的英语名 称是：Ceramics。
从狭义上来讲，陶瓷包括普通 陶瓷与特种陶瓷。普通陶瓷（简称 ：普陶）主要包括：日用陶瓷（包 括艺术陶瓷）、建筑陶瓷（包括卫 生陶瓷）、工业陶瓷（有绝缘电瓷 、化工用瓷等）这三大类传统陶瓷 产品；而特种陶瓷（简称：特陶， 也被称为：技术陶瓷、先进陶瓷、 精细陶瓷、新型陶瓷等
沈阳理工大学-大创版-热工过程及设备课程教学大纲-张路宁
《热工过程及设备》课程教学大纲课程代码：005063019课程英文名称：Inorganic material thermal engineering foundation课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：无机非金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据无机非金属材料工程专业2012教学计划制订。
（一）课程的地位及教学目标热工过程及设备课程是无机非金属材料工程专业学生的必修专业课，是在学生们学习了高等数学、机械设计基础、无机材料科学基础、陶瓷导论等相关课程后开设的一门涉及窑炉热工过程及设备的基础理论、基本原理和基本构造方面知识，并具有较强实践性的专业主干课程。
本课程的教学目标是：使学生获得硅酸盐工业窑炉热工过程的基本理论，了解掌握热工设备构造及设计的基本原理，培养学生分析解决窑炉内热工问题的能力，为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握气体动力学基本方程式，能过熟练运用伯努利方程计算窑炉系统内气体流动问题。
掌握烟囱的热工计算方法，了解喷射器工作的基本原理；掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念及定律，熟练掌握稳定态下炉墙散热的计算方法。
了解掌握自然对流、强制对流的计算方法，了解窑炉火焰空间内的传热过程、基本规律及计算方法；掌握分子扩散的基本概念，熟悉斐克定律推导过程，掌握单向扩散、摩尔逆向扩散的规律及计算方法；掌握工业窑炉常用燃料的种类、化学组成、成分换算方法及热工性能，掌握燃料燃烧的计算方法，了解燃烧过程的基本理论，掌握气体、液体燃料的燃烧过程，了解气体、液体燃料燃烧设备的结构及工作原理；掌握发生炉煤气的种类、性质、用途，了解发生炉内的气化过程，掌握各项气化指标，了解煤品质对气化过程的影响，了解主要的气化设备；掌握湿空气的性质，能够熟练运用湿空气的I-x图求解实际问题。
《无机非金属材料热工设备》教学大纲
《无机非金属材料热工设备》课程教学大纲英文名称：Thermal Equipment in Ceramics 课程编码：E013402课内教学时数：48学时学分：3学分适用专业：无机非金属材料工程、材料科学与工程开课单位：应用化学与环境工程系修订人：李倩审核人：曾小剑修订时间：2013年9月一、课程的性质和任务本课程是无机非金属材料工程专业本科生的专业方向必修课，它是培养无机非金属材料工程技术及研究人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分。
本教材以水泥、玻璃、陶瓷、结构性建筑材料、耐火材料、高科技功能材料为主线，辅助其他一些专用的无机材料领域内有关热工设备的结构、原理、技术、设计、操作等方面的基础知识，从而达到增加学生的专业知识面、为拓宽就业方向打下良好的基础。
通过本课程的学习，要求学生掌握无机非金属材料热工设备的分类、结构特点、工作系统、工作原理、作业制度及设计、理解参数控制及热工测量，耐火材料的选用，通过上述知识点的学习，目的是使学生具有系统的水泥、玻璃、陶瓷窑炉基础理论知识，初步的窑炉设计能力，并能应用所学知识来解决生产实际问题，为将来从事无机非金属材料的生产及生产管理、设计及技术开发等工作奠定必备的理论基础。
、课程教学内容的基本要求、重点和难点第一章绪论㈠基本要求了解本课程的主要内容、特点以及无机非金属材料工业热工设备的内涵与共性、外延与总体概况㈡教学重点无机非金属材料工业热工设备的内涵与共性㈢教学难点无机非金属材料工业热工设备的外延与总体概况㈣教学内容1、无机非金属材料工业热工设备的内涵与共性。
2、无机非金属材料工业热工设备的外延与总体概况第二章新型干法水泥回转窑系统㈠基本要求掌握预分解窑系统的流程和特点，掌握悬浮预热器的共性、工作原理，掌握回转窑的结构；了解回转窑的工作原理；了解水泥熟料的冷却及设备。
㈡教学重点预分解窑系统的流程和特点、悬浮预热器工作原理、参数设计，分解炉的工作原理，常见分解炉的结构特征，回转窑的结构及工作原理；篦式冷却机的工作原理和结构。
热工设备玻璃部分-第二章玻璃池窑
（2）、熔化区的宽度 应该让火焰充分燃烧，大型浮法窑达10 以上。 一般都是随窑的的规模增大而增加。 如果窑池太宽：造成沿窑池宽度上温度分布不均 匀；窑碹的横推力增大，影响窑碹的结构强度； 火焰空间分隔设备安置较困难。 如果窑池宽度太小：火焰容易烧到对面的小炉和 蓄热室，使它们过早损坏，而窑池内的配合料却 因火焰未能充分燃烧而熔化缓慢，甚至熔化不好。 根据文献及统计资料和生产工艺要求有如下计算 宽度的公式： B=0.0075×G＋6.75 其中：G—为窑池的生产能力，即每昼夜能熔化 好的玻璃液量，吨/天；
ห้องสมุดไป่ตู้
熔化率是熔窑的一项重要技术经济指标，它反映 出单位熔化面积熔化能力的大小，同时又是一项 综合性的指标，可以反映整个熔化作业的水平。 选取原则为——平均、先进，还要留有余地 下表列出了我国目前的熔化率经验数据。
（1）熔化面积确定 首先按国家规定，熔化面积的算法必须一致，以 便各种玻璃池窑的熔化率进行比较。对于平板池 窑熔化面积，是从前脸墙算到末对小炉中心线后 一米处。这是指火焰能够覆盖的熔化部的部分面 积。 熔化部面积是指熔化部长×宽的面积。熔化部的 面积应计算至卡脖前为止。
A、熔化部窑池的基本尺寸
熔化部窑池基本尺寸包括：长度、宽度、 熔化面积、深度 。熔化部的尺寸应符合所 规定的该窑熔化能力，以求配合料在窑池 中有足够的逗留时间来进行熔化、澄清、 均化等。 熔化率的确定 玻璃池窑每平方米熔化面积，每昼夜所熔 化的玻璃液量称为熔化率。 单位是： 吨/（㎡· 天） ， 一般用“K”表 示。
无机非金属材料热工设备简介
2.2浮法生产技术方面
• 超薄技术：英国皮尔金顿可生产0.4 －1.1mm的薄玻璃，可用于生产ITO导电 膜玻璃。
• 在线镀膜技术：先进国家在浮法线可 进行金属化合物热解镀膜、化学气相沉 积镀膜技术，产品有低辐射镀膜和阳光 控制低辐射玻璃，
• 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。
1 玻璃熔制部分 2 热源供给部分 3 余热回收部分 4 排烟供气部分 5 锡槽
3.1 浮法玻璃池窑和锡槽
浮法平板玻璃生产工艺过程：
A
A
A－A
3.1 浮法玻璃池窑和锡槽
浮法玻璃池窑结构
掌握
玻璃熔制部分
热源供给部分
组成
四大组成
余热回收部分
排烟供气部分
结构、布置、特点、应用
3.1 浮法玻璃池窑和锡槽
特点：
3 余热回收部分
☯ 分隔式结构型式：以每一个小炉为单元 对应于分为若干个独立的室，其下面的烟道 也个自独立。图2.27b
其特点： （5）蓄热室的结构
小炉 支烟道
顶碹、炉条碹、格子体、蓄热室墙、钢 结构等组成。
3 余热回收部分 顶碹
格子体 炉条碹
接池窑 钢结构
支烟道
（池窑横剖图）
3 余热回收部分
1、玻璃熔制部分（掌握）
组成
投料部分 熔化部 分隔设备 冷却部 成型部（锡槽）
3.1 浮法玻璃池窑和锡槽 1 玻璃熔制部分
窑柱
玻璃熔 制部分
1 玻璃熔制部分 分隔装置
熔化部
投料 部分
冷却部 窑柱
1 玻璃熔制部分
热工设备课程设计教学大纲
热工设备课程设计教学大纲热工设备课程设计教学大纲无机非金属材料工程专业实践教学大纲课程名称：热工设备课程设计CourseDesigntoThermotechnicalEquipments一、本课程设计所占学时、学分学时：2周；学分：2学分。
二、本课程设计的配套教材、讲义或指导书张欣等编著，《热工设备课程设计指导书》（讲义），202*年。
姜金宁主编，《硅酸盐工业热工过程与设备》，冶金工业出版社，202*年。
蔡悦民主编，《硅酸盐工业热工技术》，武汉理工大学出版社，1997年。
姜洪舟主编，《无机非金属材料热工设备》，武汉理工大学出版社，202*年。
张美杰主编，《材料热工基础》，冶金工业出版社，202*年。
隋良志主编，《硅酸盐工业热工基础》，化学工业出版社，202*年。
陈礼主编，《热工基础》，高等教育出版社，202*年。
三、本课程设计的任务、性质与目的《热工设备课程设计》是在修完了《热工工程与设备》、《画法几何与工程制图》、《无机非金属材料工艺学》等专业及专业基础课的基础上开设的一门实践教学课程，是培养无机非金属材料工程专业专门人才的一门必修的专业方向课。
本课程设计的任务是通过工程设计，使学生进一步理解和掌握热工工程与设备的基本概念、基础知识、基本原理和方法，掌握正确的课程设计思路、步骤和方法，了解和掌握设计方案的选择与论证方法，了解和掌握工程设计手册与设计标准的使用方法和文献资料查阅与归纳整理方法，了解和掌握工程计算与工程绘图的技能和方法，掌握课程设计说明书的编写方法。
本课程设计的目的是使学生进一步巩固、深化和应用热工工程与设备知识，培养实事求是的科学态度、严肃认真的工作作风，培养和提高学生的基本技能、专业业务素质、工程设计能力以及运用基本理论和方法分析和解决实际问题的能力，为无机材料综合设计与研究、毕业设计（论文）奠定基础。
四、本课程设计的基本理论本课程设计的基本理论是《热工工程与设备》、《画法几何与工程制图》、《无机非金属材料工艺学》等课程的基础知识、基本原理和方法。
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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。
真实分解率et：在已知出窑飞灰的数量m fh和出窑飞灰的分解率所求出的分解率。
（P24）11，回转窑的五个重要性能指标：回转窑的发热能力，回转窑内燃烧带的截面、表面、容积热力强度，回转窑内燃烧带的空气过剩系数。
（P25）12，设置悬浮预热器是为了实现气(废气)、固（生料粉）之间的高效换热，从而达到提高生料温度，降低排出废气温度的目的。
（P26）13，一个换热单元必须同时具备以下三个功能才能完成其任务：第一，生料粉在废气中的分散与悬浮；第二，气、固相之间的换热；第三，气、固相之间的分离：气体被排走，生料粉被收集。
（P26）14，各个旋风筒之间的联接管道在换热方面起着主要作用，所以有人干脆将其称为“换热管道”。
而旋风筒的主要功能则是完成气、固相的分离和固相生料粉的收集。
（P27）15，影响旋风预热器换热效率的三个因素：一是粉料在管道内的悬浮状况；二是气、固之间的换热效果；三是气、固之间的分离程度。
（P29）16，旋风预热器系统需要若干个换热单元相串联的原因：在管道内的悬浮态，由于气流速度较大，气、固之间的换热速度极快，经过0.02～0.04s的时间，气、固两相之间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固两相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段，尤其是加速的初始段。
然后再增加气、固两相之间的接触时间，其意义已经不大，所以这时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元，才能够起到强化气、固两相之间传热的作用。
（P31）17，理论上一般认为：各级旋风筒的气、固分离效率ηc1对整个预热系统热效率影响的顺序应改为：ηc1＞ηc5＞ηc4＞ηc3＞ηc2。
（P39）18,1-1-1-1-1结构表示该旋风预热器是五级旋风筒，且每一级都是单列；2-2-2-2-2结构表示该旋风预热器是五级旋风筒，且每一级都是双列。
（P41）19，入窑生料的表观分解率可以提高到85%～95%（为了避免过分追求入窑生料分解率而使窑尾温度过高以及为了适应生产过程中一些不可避免的波动，生产中入窑生料的表观分解率一般控制在100%以下）。
（P49）20，世界上第一台窑外分解窑于1971年在日本研制成功，具体是由日本石川岛—播磨重工业株式会社和当时的日本秩父水泥株式会社联合研制开发。
（P49～50）21，窑外预分解窑的优点：一是在流程结构方面：增设了一个分解炉，分解炉高效地承担原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解任务，从而减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用；二是在热工过程方面：有效的改善了整个窑系统的热力布局，从而大大减轻窑内耐火衬料的热负荷，延长了窑龄。
另外还有助于降低氮氧化物的含量，有利于环境保护；三是在工艺过程方面：燃烧、换热及碳酸钙分解过程得到优化，水泥熟料煅烧工艺更臻完善，熟料质量、回转窑的单位容积产量、单机产量因而得到大幅度提高，烧成热耗也因此有所降低、也能够利用一些低质燃料。
（P50）22，“三传一反”：热量传递、质量传递、动量传递、和化学反应过程的简称。
即遵循“以物料的高度分散为前提，以燃料的高效与完全燃烧为关键，以生料的有效分解为目的，以环境保护与社会责任为己任！”的原则来改进与完善分解炉。
（P52）23，两点支撑窑代表着水泥回转窑的一种发展趋势。
（P85）24，红窑（回转窑烧成带的筒体以及其内耐火衬料过热，窑体表面温度过高的现象）是指窑筒体的红外扫描测温装置自动报警时回转窑的情况。
红窑的原因有两种：一是烧成带的窑皮跨落，表现为红窑点为暗红色，此时不需停窑，在暂时集中加强对红窑点风冷的同时，减煤、减窑速、变火焰来热补窑皮；二是耐火砖脱落，变现为红窑点亮红色，这时就要停煤、停料、减窑速后停窑检修。
（P89）25，急冷熟料的原因：第一，急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性和增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥快凝，也能改善水泥的安定性；第二，冷却熟料能有效回收熟料的余热来预热助燃空气从而改善燃料燃烧、节省燃料；第三，熟料被急冷后，能改善其易磨性；第四，熟料被冷却后其温度较低，使熟料的输送设备、储存设备免受高温侵蚀。
（P91）26，冷却机的设计指标普遍能将熟料冷却到“65℃+环境温度”以下。
（P93）27，P95～P96 图2.89 篦式冷却机内的分区.骤冷区QRC:为了确保熟料的高质量，熟料刚进入篦冷机就被快速冷却，可阻止熟料矿物中矿物长大，骤冷还使液相快速凝固成玻璃体，使大部分MgO及C3A固化在玻璃体内，提高熟料活性，也可以防止β-C2向γ-C2S 转变。
热回收区RC：在熟料快速有效冷却的同时，高效地回收出窑熟料放出的热量来加入窑二次风和入炉三次风.冷却区C区：充分冷却孰料，从而最大程度降出料温度，大部分余风最后排向大气，小部分作为煤磨干燥风。
28，粗颗粒料侧的熟料疏松、空隙率大、阻力小，冷却风大多从该处穿过，造成冷却风短路；而细颗粒料侧由于透气性差，炽热熟料得不到淬冷，便会在熔融状态下粘结，即所谓的堆雪人现象。
此外，因篦床上熟料粗细和厚薄分布不均，个别地方会被短路的冷却风冲穿，而其他地方的熟料由于得不到冷却风的充分冷却便会出现红河（未冷却充分的红色炽热熟料流），这两种现象都会影响熟料质量，提高烧成热耗，也会是篦板等部件局部过热，甚至烧毁而造成计划外停窑。
（P98）29，为了使回转窑下落到篦冷机篦床上的熟料能够均匀摊开，回转窑的中心线与篦冷机的中心线必须有一定的偏移。
回转窑和篦冷机的错位布置可以在一定程度上解决熟料在篦床上的均布问题，篦冷机内进料区篦床的渐扩结构及其脉冲供气方式就是解决该问题的较好办法。
（P119）30，内风通道的内风旋转有助于风、煤混合；外风通道为直流的环状通道以保持直流风与高风速，从而保证火焰有一定的长度、形状和刚度，这是因为水泥回转窑生产工艺对窑内火焰的长度、形状和刚度有具体要求：火焰太短，局部温度过高，会在冷却带造成前结圈；反之，火焰太长，会使大量未燃煤粉到达窑内过渡带尾端而造成后结圈，而且还有熄火的危险。
此外，火焰的外焰面如果不直、不通畅，旋转起来还有刮掉窑皮的危险。
（P124）31，钝体实际上起到了火焰稳定器的作用。
能加强高温烟气的回流（P124）32，拢焰罩是煤粉燃烧器的结构之一。
没有拢焰罩时，一次风的风煤流喷入窑内后会马上溶入二次风高温气流中，从而形成一个突然扩张的大截面高温射流，而有了拢焰罩后，燃烧器喷出的气煤流会逐渐扩张到二次风高温气流中，其射流形状类似一个碗，这个逐渐发散的射流效应也因而被称为：碗状效应。
（P135）33，为保证良好的燃烧条件和传热条件，从而保证全窑系统有优化且稳定的热工制度，在生产中必须保证生料成分稳定、喂料稳定、燃料成分与物性指标稳定、燃料量稳定和所有设备运转稳定，即所谓的“五稳保一稳”。
一稳：全窑系统热工制度的稳定（温度制度，压强制度，气氛制度）（P154）34，来料成分呈非正态分布甚至周期性剧烈波动，堆料机行走速度不均或进料量不均、不稳定都会使纵向布料时产生周期性波动，这就是所谓的长滞后现象。
此外，矿石破碎粒度不均，大颗粒过多，也会加大原料的离析，引起所取断面上的成分波动，这就是所谓的短滞后现象。
（P155）35,12字方针：抓两头、保重点、求稳定、创全优。
抓两头是指要重点抓好窑尾的生料预热/预分解与窑头的熟料烧成这两大环节，前后兼顾、协调运转；保重点是指要重点保证喂煤、喂料设备的安全正常运行，从而为整个烧成系统的动态平衡创造条件；求稳定是指在参数调节过程中要适时、及时、适量、小调、渐调，以免较大的波动，维持热工制度的基本稳定；创全优是指通过一段时间的操作，总结经验，并结合现场热工测试结果与生产线的具体情况来优化操作，创造优质、高产、低耗、低污染以及安全稳定生产的全优局面。
（P155）36，结皮是指生料在设备内某些部位的边壁上逐渐粘挂形成的覆盖物。
按照质地的不同，将结皮分为两种类型：一种是质地疏松的结皮，称为I型结皮（软结皮，霜型结皮）；另一种是质地坚硬的结皮，称为II类结皮（硬结皮）。
I型结皮分为粉型结皮和脆性结皮；发生结皮现象的原因：含有挥发性有害成分的生料因低共熔原理在较低温度下就能产生小部分熔融物，被称为湿液薄膜。
在其表面张力的作用下，湿液薄膜会有熔融粘结作用，生料表面的粘膜与纤维状或网状物质交织在一起就会形成结皮堵塞。
（P159）37，在结皮料中碱、氯、硫的含量会比生料、熟料中的相应成分含量高得多，这就是所谓的碱富集现象。
当系统中的碱、氯、硫挥发物达到一定浓度时，该系统内的挥发物含量才能够保持大体上不变，但是其浓度却远远高于进入系统生料或出系统熟料中碱、氯、硫的含量，这就是所谓的碱的内循环现象。
另外，被预热器后面的收尘系统收集下来的飞灰称为窑灰，如果窑灰重新随生料入预热器、分解炉、回转窑内，就会将其中的碱成分重新带入到煅烧系统，这样的碱循环被称为碱的外循环现象。