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绪论1

0．1 冶金设备的内容1

0．2 国际单位制和单位换算2

第一篇 火法冶金设备工程基础6

1 耐火及保温材料6

1．1 概述6

1．1．1 耐火材料在冶金中的地位和作用6

1．1．2 冶金炉对耐火材料的要求6

1．2 耐火材料的分类、组成及性质7

1．2．1 耐火材料的分类7

1．2．2 耐火材料的一般化学矿物组成7

1．2．3 耐火材料的物理性质8

1．2．4 耐火材料的工作性能12

1．3．1 硅酸铝质耐火制品15

1．3 常用耐火材料及其特性15

1．3．2 硅砖18

1．3．3 镁质耐火制品20

1．3．4 含碳耐火材料21

1．3．5 不定形耐火材料22

1．4 耐火材料的外形尺寸24

1．5 水冷与挂渣保护24

1．5．1 水冷挂渣机理24

1．5．2 水套25

1．5．3 热挂渣保护25

1．6 绝热材料26

1．6．1 概述26

1．6．2 常用绝热材料27

习题及思考题29

2．1 概述30

2．1．1 燃料的定义及种类30

2 燃料与燃烧30

2．1．2 组织燃烧过程和炉子工作关系31

2．2 燃料31

2．2．1 燃料的组成与换算31

2．2．2 燃料发热量及计算35

2．2．3 常用燃料37

2．3 燃烧计算41

2．3．1 概述41

2．3．2 空气需要量、燃烧产物量及其成分的计算41

2．3．3 燃烧温度的计算46

2．4 燃料的燃烧与燃烧器53

2．4．1 气体燃料的燃烧及烧嘴53

2．4．2 液体燃料的燃烧与烧嘴58

2．4．3 固体燃料的燃烧63

习题及思考题69

3．2．1 重力收尘器72

3．2 重力收尘器与惯性收尘器72

3 气固分离设备72

3．1 概述72

3．2．2 惯性收尘器74

3．3 旋风收尘器75

3．3．1 旋风收尘器工作原理75

3．3．2 旋风收尘器的类型76

3．3．3 旋风收尘器型号选择与阻力损失计算81

3．4 过滤式收尘器83

3．4．1 过滤式收尘的原理85

3．4．2 过滤式收尘装置85

3．5 电收尘器89

3．5．1 电收尘器的工作原理89

3．5．2 电收尘器的类型与特点89

3．5．3 常用电收尘器结构尺寸与技术性能93

3．6 湿式收尘器94

3．5．4 电收尘器选择计算94

3．6．1 湿式收尘器的类型与特性95

3．6．2 快速收尘器95

习题及思考题97

第二篇 焙烧及干燥设备99

1 干燥工程基础99

1．1 湿空气性质和焓湿图99

1．1．1 湿空气的性质99

1．1．2 焓湿(I-X)图101

1．2 干燥计算101

1．2．1 确定干燥介质的状态参数101

1．2．2 干燥过程计算103

习题及思考题107

2 回转窑108

2．1 概述108

2．2．1 回转窑的结构110

2．2 回转窑的结构及结构参数110

2．2．2 回转窑的结构参数112

2．3 回转窑的运转参数及生产能力113

2．3．1 运转参数113

2．3．2 生产能力115

2．4 主要尺寸及传动功率计算116

2．4．1 筒体直径的计算116

2．4．2 筒体长度的计算116

2．4．3 传动功率的计算117

2．5 回转窑的改进方向118

习题及思考题119

3 流态化焙烧(干燥)炉120

3．1 概述120

3．2 流态化焙烧炉工作原理122

3．2．1 流化床的形成122

3．3．1 流态化焙烧炉的设备系统及一般构造123

3．2．2 流态化范围与操作速度123

3．3 流态化焙烧炉构造及主要尺寸计算123

3．3．2 炉体及主要部件124

3．3．3 主要尺寸的确定和生产率计算128

3．4 流态化焙烧炉的改进方向及发展趋势131

3．4．1 流态化焙烧的改进方向131

3．4．2 流态化焙烧炉的发展趋势132

习题及思考题132

4 多膛炉133

4．1 概述133

4．2 多膛炉结构和工作原理133

5 烧结设备135

5．1 概述135

5．2 带式烧结机137

习题及思考题139

6．1 概述140

6 其他干燥设备140

6．2 气流干燥器141

6．2．1 气流干燥装置141

6．2．2 气流干燥的特点142

6．3 喷雾干燥器143

6．3．1 概述143

6．3．2 喷雾器144

6．3．3 喷雾室145

6．4 旋转快速干燥器146

6．5 盘式干燥器147

6．6 带式干燥器148

6．7 干燥器的选型149

习题及思考题150

1．1．1 竖炉内物料下降运动152

1．1 概述152

1 竖炉152

第三篇 熔炼设备152

1．1．2 竖炉内料层热交换的特点153

1．2 炼铁高炉154

1．2．1 概述154

1．2．2 高炉本体结构156

1．2．3 高炉技术现状及发展趋势165

1．3 鼓风炉168

1．3．1 概述168

1．3．2 鼓风炉结构169

1．3．3 鼓风炉操作参数与单位生产率171

1．3．4 鼓风炉的主要尺寸计算174

1．3．5 鼓风炉技术数据177

习题及思考题179

2．2．1 概述180

2．2 反射炉180

2．1 概述180

2 熔池熔炼设备180

2．2．2 反射炉的结构181

2．2．3 反射炉内热传递185

2．2．4 周期作业反射炉主要尺寸计算186

2．2．5 周期作业反射炉的技术参数188

2．2．6 反射炉的烘烤制度189

2．3 其他熔池熔炼炉191

2．3．1 诺兰达炉191

2．3．2 瓦纽柯夫炉196

2．3．3 白银法熔炼炉202

2．3．4 三菱法熔炼炉206

2．3．5 QSL熔炼炉210

2．3．6 奥斯麦特炉211

习题及思考题215

3．2．1 概述216

3．2 闪速炉216

3 塔式熔炼(精炼)设备216

3．1 概述216

3．2．2 闪速炉的结构简介217

3．2．3 闪速炉的生产率及主要尺寸计算219

3．2．4 闪速炉主要结构参数及技术数据222

3．2．5 闪速炉的新发展225

3．3 基夫塞特炉225

3．3．1 概述225

3．3．2 基夫赛特法的工作原理及特点226

3．3．3 基夫赛特炉主要设备选择227

3．4 锌精馏塔228

3．4．1 概述228

3．4．2 精馏设备及炉座组合形式229

3．4．3 锌精馏塔的生产能力和塔盘的尺寸231

习题及思考题234

3．4．4 锌精馏法的现状和发展动向234

4 转炉235

4．1 概述235

4．2 炼钢转炉236

4．2．1 炼钢转炉的分类及应用236

4．2．2 转炉炉型及其主要参数确定236

4．2．3 氧气顶吹转炉240

4．2．4 氧气底吹转炉244

4．2．5 氧气侧吹转炉246

4．2．6 氧气复合吹炼转炉247

4．3 炼铜转炉251

4．3．1 卧式转炉的结构及技术特性251

4．3．2 卧式转炉规格选择及尺寸和参数的计算252

4．3．3 炼铜转炉技术新发展255

4．4．1 回转式精炼炉256

4．4 其他转炉256

4．4．2 卡尔多转炉259

习题及参考题260

5 电炉261

5．1 概述261

5．2 矿热电炉262

5．2．1 概述262

5．2．2 矿热电炉结构263

5．2．3 矿热电炉的主要参数及尺寸计算264

5．2．4 矿热电炉的主要结构参数及技术经济指标267

5．3 感应电炉269

5．3．1 感应电炉的分类、用途、特点及工作原理269

5．3．2 工频铁芯感应电炉270

5．3．3 工频无芯感应炉276

5．4．1 真空电弧炉280

5．4 其他电炉280

5．4．2 等离子炉282

5．4．3 等电子束炉284

习题与思考题286

第四篇 融盐电解槽287

1 概述287

2 铝电解槽288

2．1 铝电解槽的工作原理288

2．2 铝电解槽的发展历史和现状290

2．3 铝电解槽的构造及技术参数296

2．3．1 预焙阳极电解槽296

2．3．2 自焙阳极电解槽306

2．4 未来铝电解槽的改进311

2．4．1 现有电解槽的改造311

2．4．2 新型电解槽312

习题及思考题313

3 镁电解槽314

3．1 镁电解槽结构314

3．1．1 上插阳极镁电解槽314

3．1．2 旁插阳极镁电解槽317

3．1．3 道屋型镁电解槽318

3．1．4 无隔板镁电解槽319

习题及参考题320

4 稀土金属熔盐电解槽321

习题及参考题324

附录325

Ⅰ 耐火材料和固体材料的性质325

Ⅰ-1 中低温绝热材料的主要性能325

Ⅰ-2 耐火可塑料的性能326

Ⅰ-3 镁质和铬质耐火捣打料参考配比327

Ⅰ-4 常用固体材料的重要性质328

Ⅰ-5 耐火浇注料的理化指标(GB3712-83)329

Ⅱ 燃料燃烧329

Ⅱ-1 燃烧产物的平均比热及热含量的近似值329

Ⅱ-2 常用气体的平均恒压比热(×4.187 kJ·m-3·℃-1)(标准状态)330

Ⅱ-3 烟气(CO2=13%，H2O=11%，N2=76%)物理参数(101325 Pa)331

Ⅱ-4 烟气的主要物理参数(101325 Pa)331

Ⅱ-5 各种不同发热量燃料燃烧需要的理论空气量和烟气量332

Ⅱ-6 空气及煤气的饱和水蒸气含量(101325 Pa)333

Ⅱ-7 燃料在空气中的着火温度和燃气空气混合物的着火浓度334

Ⅱ-8 燃烧反应的热反应(标准状态)335

Ⅱ-9 几种主要燃料的特性336

Ⅲ 环境卫生及安全的有关数据337

Ⅲ-1 作业地带空气中粉尘的最高容许浓度337

Ⅲ-2 气体和蒸气爆炸浓度极限337

主要参考文献339