冶金炉热工基础

1-1 某炉气的30/3.1m kg =ρ，求大气压下，t=1000℃时的密度与重度；30/7.12m N r =若，求相同条件下的密度与重度。

解：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====+=+=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⨯===+=+=330330/2776.081.97236.2/7236.2)27310001/(7.12)1/(/7350.281.92788.0/2788.0)27310001/(3.1)1/(m kg g r m N t r r m N g r m kg t ρβρβρρ 注意：① 式中t 的单位是℃，不是K 。

②⎭⎬⎫⎩⎨⎧+=+=)1/()1/(00t r r t ββρρ，不是⎭⎬⎫⎩⎨⎧+=+=)1()1(00t r r t ββρρ ③单位是33//米或千克m kg ，不是33//米或千克kg m 。

1-2 500ml 汞的质量为6.80kg ，求其密度与重度。

解： 353336/10334.181.9106.12/106.131050080.6m N g r m kg v m ⨯=⨯⨯==⨯=⨯==-ρρ 注意：国际单位γρ 33//m N m kg 不是⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧3///m kgf N kg 升升1-3 空气绝对压力由Pa Pa 5510079.6100132.1⨯⨯压缩到，温度由20℃升高到79℃，其体积被压缩了多少。

解： 因为 222111T V P T V P =，所以2.02027379273100792.610032.155122112=++⨯⨯⨯=⨯=T T P P V V 111128.02.0V V V V V V -=-=-=∆体积被压缩了0.8倍注意：表述⎭⎬⎫⎩⎨⎧倍压缩了倍压缩到原来的8.02.0 以1为基础1-4 拉萨气压为65.1kPa ，气温为20℃，重庆气压为99.2kPa ，温度为37℃，求两地空气的密度。

解: 因为 P v =RT 所以RTP =ρ 拉萨: 33/7741.0)20273(03.287101.65m kg =+⨯⨯=ρ 重庆: 33/1149.1)37273(03.287102.99m kg =+⨯⨯=ρ 注意：①式中R 的单位：Km K s m K kg m N K K /27.29)/(/03.287/31.8/082.022=⋅⋅⋅=⋅=⋅⋅摩尔焦耳摩尔升大气压②ρ不仅与温度有关，与压力也有关系。

冶金炉热工基础一、填空题1、燃料根据其形态，可以分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。

2、气体燃料的可燃成分为CO、H2、CH4和C m H n；不可燃成分为CO2、H2O、N2和O2。

3、固、液体燃料的有机成分为C、H、O、N。

4、液体燃料的燃烧过程分为雾化、蒸发、热解和裂化、混合、着火与燃烧；雾化过程为关键。

5、气体燃料的燃烧方法可分为有焰燃烧、无焰燃烧。

6、气体燃料的燃烧过程可分为煤气与空气的混合、煤气与空气混合物的着火、完成燃烧反应，在整个燃烧过程中起最直接影响的是煤气与空气的混合过程。

7、耐火制品的气孔可分为开口气孔、闭口气孔、连通气孔。

8、耐火材料的物理性能包括体积密度、真比重、气孔率、热导率、热膨胀性；工作性能包括耐火度、荷重软化温度、抗渣性、耐急冷急热性、高温体积稳定性。

9、传热过程的基本方式为传导导热、对流换热、辐射传热；太阳照到万物是辐射传热方式；加热炉主要能量传播方式为热辐射。

二、选择题1、固、液体燃料中最主要的热能来源为____ b ______。

a、氢b、碳c、氧2、固、液体燃料的有机成分为_____ c _____。

a、C、N、O、Sb、C、O、N、Sc、C、H、O、N3、有焰燃烧的主要特点是煤气与空气的____ b ______。

a、先混合后燃烧b、边混合边燃烧c、先燃烧后混合4、无焰燃烧的主要特点是煤气与空气的____ a ______。

a、先混合后燃烧b、边混合边燃烧c、先燃烧后混合5、液体燃料燃烧过程关键是____ b _______。

a、混合b、雾化c、燃烧6、耐火制品单位体积的重量（不包括气孔体积），称____ c ______。

a、容积比b、体积密度c、真比重7、耐火材料抵抗温度剧变而不破裂或剥落的性能称为____ b ______。

a、高温体积稳定性b、耐急冷急热性c、荷重软化温度8、耐火材料是指耐火度大于____ c ______的材料。

a、1680℃b、1480℃c、1580℃9、流体流过另一物体表面时所发生的热交换称为____ a ______。

传热原理冶金炉热工基础1. 引言炉内传热是冶金炉操作中的重要环节，对于冶金炉的热工系统运行和工艺效果具有重要影响。

了解传热原理以及热工基础对于冶金炉的操作者来说是至关重要的。

本文将介绍传热原理在冶金炉中的应用以及与冶金炉热工基础相关的知识。

2. 传热原理传热是指热量在物体之间由高温区向低温区的传递过程。

在冶金炉中，主要的传热方式包括导热、对流和辐射。

2.1 导热传热导热传热是指热量通过固体传递的过程。

冶金炉内的固体材料通常具有较高的导热性能，因此导热在炉内的传热过程中起着重要作用。

导热传热的热流由热量的梯度驱动，即高温区的热量自动流向低温区。

导热传热的速率与材料的导热系数以及温度梯度成正比。

2.2 对流传热对流传热是指热量通过流体传递的过程。

流体可以是气体或液体，其传热方式包括自然对流和强制对流。

在冶金炉中，气体和液体往往被用作冷却介质或传递热量的媒介。

对流传热的速率与流体的热传导性能、流体的流动速度以及温度差异成正比。

2.3 辐射传热辐射传热是指热量通过辐射形式传递的过程。

当物体的温度高于绝对零度时，就会发射辐射能量。

辐射传热不需要媒介，可以在真空中传递。

在冶金炉中，炉内的物体因高温而发出辐射能量，同时也吸收周围物体发出的辐射能量。

辐射传热的速率与物体的辐射能力、温度差以及表面特性有关。

3. 冶金炉热工基础了解冶金炉的热工基础对于操作者来说至关重要，以下是一些与冶金炉热工基础相关的知识：3.1 温度控制冶金炉的操作需要精确控制炉内的温度，以保证冶炼的工艺效果。

温度控制可以通过调节燃料供给、冷却介质流量以及加热功率等方式实现。

3.2 热平衡冶金炉在工作时需要保持热平衡，即吸收的热量等于炉内的热损失。

热平衡的维持依赖于冷却系统的正常运行以及传热设备的有效运行。

3.3 热能利用在冶金炉操作中，合理利用热能是降低能源消耗的关键。

通过回收废热、优化能量利用以及有效利用传热原理，可以增加能源利用效率。

3.4 物料流动与热传递冶金炉中的物料流动对于热传递起着重要作用。

《热工基础》课程标准课程概述一、课程的性质和作用课程的性质：《热工基础》是冶金技术专业的一门专业基础课程。

课程的作用：本课程主要面向钢铁企业各车间的冶金炉，以冶金炉热工问题为研究对象；通过本课程的学习，旨在培养学生掌握冶炼生产的热工基础知识和解决生产实际问题的能力。

学生的基础和特点：在高职高专院校中我院生源质量较好，但与本科院校学生相比，仍不适应以知识逻辑为中心的学科课程学习和应试教育，他们抽象逻辑思维能力相对较弱，却具有形象思维的智能结构特点，适于“在做中学”，适合培养为技术技能型人才。

与其他课程的关系：本课程以公共基础课为依托，主要为其后续课程《烧结生产与操作》、《炼铁生产与操作》等专业课提供热工方面的专业基础知识。

所以本课程与前导课程和后续课程前后衔接合理，是本专业学生学习的一门重要专业基础课。

二、课程基本理念本课程以职业能力培养为重点，与行业企业合作，进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。

本课程在课程设计、建设和教学实施过程中，始终贯彻以下教育理念：校企合作的课程开发观：本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都有企业专家参与，保证本课程建设切合实际，符合生产现场的实际需要，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。

终身学习的教育观：本课程要把学生变成自己教育自己的主体，而教师要从传授者变为引导者，改变传统的以“教”为中心的教学方法，而是以“学”为中心，让学生在自己“动手”的实践中，建构属于自己的经验和知识体系，掌握终身学习的能力。

能力本位的质量观：课程的目标是职业能力开发，通过工作过程系统化课程学习，学生在个人实践经验的基础上，完成从初学者到胜任冶金技术岗位人才的职业能力发展。

过程导向的课程观：本课程按照从实践到理论的顺序组织每一个知识点，学生通过完成工作任务的过程来学习相关知识。

行动导向的教学观：行动导向的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列；在基于职业情境的学习情境中，通过师生之间的互动合作，学生在自己“做”的实践中，掌握职业技能和实践知识，主动建构真正属于自己的经验和知识体系三、设计思路和依据课程设计思路：本门课程构建课程内容时充分考虑专业知识共用性和知识的相互衔接，以培养和提高学生知识应用为主线来划分该课程的学习领域，本课程标准划分了“气体力学”、“燃料燃烧”、“热量传递”、“耐火材料”、“余热利用”五个项目。

《冶金热工基础》复习提纲Ⅰ、基本概念一、动量传输1、流体；连续介质模型；流体模型；动力粘度、运动粘度、恩式粘度；压缩性、膨胀性2、表面力、质量力；静压力特性；压强（相对压强、绝对压强、真空度）；等压面3、Lagrange 法、Euler法，迹线、流线4、稳定流、非稳定流，急变流、缓变流，均匀流、非均匀流5、运动要素：流速、流量，水力要素：过流断面、湿周、水力半径、当量直径6、动压、静压、位压；速度能头、位置能头、测压管能头、总能头；动能、动量修正系数7、层流、湍流；自然对流、强制对流8、沿程阻力、局部阻力；沿程损失、局部损失9、速度场；速度梯度；速度边界层二、热量传输1、温度场、温度梯度、温度边界层；热流量、热流密度2、导热、对流、辐射3、导热系数、对流换热系数、辐射换热系数、热量传输系数4、相似准数Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑体、白体、透热体；灰体；吸收率、反射率、透过率、黑度6、单色辐射力、全辐射力、方位辐射力；角系数；有效辐射；表面网络热阻、空间网络热阻7、解析法、数值分析法、有限差分法、集总参数法、网络元法三、质量传输1、质量传输；扩散传质、对流传质、相间传质2、浓度、速度、传质通量；浓度场、浓度梯度、浓度边界层3、扩散系数、对流传质系数4、Ar、Sc、Sh准数四、燃料与燃烧1、燃料；标准燃料；发热量（高发热量、低发热量）2、燃料组成成分及其换算（应用、干燥、可燃、有机成分；湿、干成分）3、空气消耗系数；燃烧温度（绝热燃烧温度、量热燃烧温度、理论燃烧温度、实际燃烧温度）4、闪点、燃点、着火点；着火；有焰燃烧、无焰燃烧Ⅱ、基本理论与定律一、动量传输1、Newton粘性定律2、N-S方程3、连续方程、能量方程、动量方程、静力学基本方程二、热量传输1、F-K方程2、Fourier定律3、Newton冷却（加热）公式4、Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、余弦定律5、相似原理及其应用三、质量传输1、传质微分方程、Fick第一、二定律2、薄膜理论、双膜理论、渗透理论、更新理论四、燃料与燃烧1、空气需要量、燃烧产物的计算2、空气消耗系数的确定3、燃烧温度的计算Ⅲ、基本理论与定律在工程中的应用一、动量传输1、连通容器2、连续方程、能量方程、动量方程的应用、烟囱计算3、流体阻力损失计算二、热量传输1、平壁、圆筒壁导热计算2、相似原理在对流换热中的应用3、网络单元法在表面辐射换热中的应用4、通过炉墙的综合传热、火焰炉炉膛热交换、换热器5、不稳态温度场计算：解析法；有限差分法三、质量传输1、平壁、圆筒壁扩散计算2、相似原理在对流传质中的应用3、炭粒、油粒的燃烧过程4、相间传质（气—固、气—液、多孔材料）四、燃料与燃烧1、固体燃料燃烧、液体燃料燃烧、气体燃料燃烧2、水煤浆燃烧、重油掺水乳化燃烧、HTACⅣ、主要参考题型一、填空1、当体系中存在着（、、）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。