系统平衡计算-烧成系统热平衡讲解

《钢铁行业带式焙烧机焙烧球团法热平衡测试与计算方法》编制说明一工作简况1任务来源根据国家标准化管理委员会国标委综合[2015]59号文关于国家标准制修订项目计划通知的精神，为贯彻落实国务院关于化解产能过剩的要求，充分发挥技术标准对化解产能过剩的基础作用，由首钢总公司、首钢国际工程公司、冶金工业信息标准研究院、北京科技大学等单位负责牵头组织协调有关单位起草《钢铁行业带式焙烧机焙烧球团法热平衡测试与计算方法》国家标准，项目计划编号20152235-T-605。

2 工作过程2.1开展的阶段工作根据国标委2014年8月下发的国家标准制修订计划要求，主要起草人与国标委委员对标准的格式、规范重点、步骤和进度交换了意见，立项批准后，由首钢总公司、首钢国际工程公司、冶金工业信息标准研究院、北京科技大学牵头组织专家走访有关生产、设计、使用、施工、测试等单位，了解国内钢铁行业带式焙烧机的应用情况，同时收集国外有关技术资料及应用情况，并成立了标准起草小组。

具体工作如下：2015年9月开始，主要起草人调研了国内外关于焙烧杯热平衡的研究并对首钢京唐504m2大型带式焙烧机进行了一系列热工测试和计算分析。

2015年12月在北京召开标准计划落实会，确定了标准制定框架。

2016年4月在收集整理生产应用数据以及测试数据基础上，形成标准初稿；对标准初稿部分修改后，形成征求意见稿。

2016年4月底开始征求意见。

2.2国内外情况调研鲁尔基—德腊伏型带式焙烧机工艺首先由德国鲁尔基公司创立的，并在加拿大国际镍公司投产了第一台这样的带式焙烧机，后经鲁尔基—德腊伏修改，至今称为世界上运用最广泛的带式焙烧机。

20世纪80年代鲁尔基公司又设计了一种以煤代油的新型带式焙烧机。

使用这种焙烧机的方法称为鲁尔基多级燃烧法。

该法首先将煤破碎到一定粒度组成，通过一种特制的煤粉分配器在鼓风冷却两侧用低压空气将煤粉喷入炉内，并借助于从下向上鼓入的冷却机，将煤粉分配到各段中去燃烧。

1主题内容与适用范围本标准规定了建筑材料窑炉热平衡通用术语及水泥、陶瓷、砖瓦工业窑炉热平衡专用术语。

本标准适用于建筑材料窑炉热平衡测定与计算上应用的术语和代号。

2引用标准GB5348砖和砌块名词术语3通用术语3．1基准reference作为热平衡计算的依据及起点所相应人为指定的起算标准。

同义词：计算基准3．2体系system进行热平衡的对象。

3．3完全燃烧complete combustion燃料中可燃组分全部氧化的燃烧。

3．4不完全燃烧incomplete combustion燃料中可燃组分没有全部氧化的燃烧。

3． 4．1机械不完全燃烧mechanical incomplete combustion 燃料燃烧后残留有固态可燃成分的燃烧。

同义词：固体不完全燃烧3． 4．2化学不完全燃烧chemical incomplete combustion 燃料燃烧后含有一氧化碳或其他可燃气体的燃烧。

同义词：气体不完全燃烧3．5雾化atomization用物理方法使液体燃烧料分散成雾状细滴的过程。

3．6雾化介质atomizing medium使液体燃料分散成雾状细滴的介质。

同义词：雾化剂3．7物料平衡material balance进出体系物料之间的质量平衡关系。

3．8理论空气量amount of theoretical air for combustion 按配平的化学反应方程式，完全燃烧时计算所得的空气量。

3．9实际空气量amount of actual air for combustion 单位质量（或体积）的燃料燃烧时，实际消耗的空气量。

3．10理论烟气量amount of theoretical burned gas； amount of theoretical flue gas燃料与理论空气进行完全燃烧时所产生的烟气量。

3．11形成热heat of formation在没有物料损失和热量损失的情况下，由规定温度的干原料烧成同样温度单位质量的成品（或烧成品）所消耗的热量。

窑炉热平衡测算分析池窑运行情况舒国军;梁士鹏;韩利雄;张燕【摘要】Taking a 10 000 tons pa fiberglass furnace in actual operation as an example,a method for calculating the heat balance of fiberglass unit melter was introduced according to the furnace thermal mass conservation law and the energy conservation law. The heat distribution and heat efficiency of various parts of the furnace were analyzed by calculating the material balance and heat balance of the furnace and forehearths,and the operation of the fur-nace was analyzed and assessed based on the calculation results. It is believed that adopting the advanced oxy-fuel combustion and electric boosting system as well as reasonable insulation measure and waste heat recovery are of great importance in improving the furnace heat efficiency and molten glass quality.%以实际生产的万吨级玻璃纤维池窑为例,依据窑炉热工质量守恒定律和能量守恒定律,介绍了玻璃纤维单元窑的热平衡计算方法.通过对窑炉和通路的物料平衡和热平衡测算,分析了池窑各部分的热量分布和热效率情况,并根据测算结果对窑炉运行情况进行分析和评估,认为采用先进的纯氧燃烧加电助熔系统以及合理的保温措施和余热回收再利用,对提高熔窑热效率和玻璃液质量意义重大.【期刊名称】《玻璃纤维》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】池窑;热平衡;测算;玻璃纤维【作者】舒国军;梁士鹏;韩利雄;张燕【作者单位】重庆国际复合材料有限公司,重庆400082;重庆国际复合材料有限公司,重庆400082;重庆国际复合材料有限公司,重庆400082;重庆国际复合材料有限公司,重庆400082【正文语种】中文【中图分类】TQ171.77+6.330 前言池窑属于玻璃纤维生产高能耗的部件，池窑生产线采用纯氧燃烧和电助熔熔化技术，以一座熔化面积42 m2，熔化率1.6 t/(m2·d)，作业通路为H型，共安装28块铂金漏板的池窖为例。

辊道窑窑炉设计1 前言陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如本设计书设计的辊道窑。

辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，我国70 年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑陶瓷工业。

80 年代后，滚到窑已广泛地用于我国建陶工业中。

辊道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而快烧又保证了产量，降低了能耗。

产品单位能耗一般在2000～3500 kJ/kg ，而传统隧道窑则高达5500～9000 kJ/kg 。

所以，辊道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。

烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。

烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉决定。

在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。

没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。

要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。

然后必须维持一定的窑内压力。

最后，必须要维持适当的气氛。

通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴经验数据，本文设计的辊道窑，全窑长200 米，内宽2.81米，烧成温度是1180 摄氏度，燃料采用天然气，单位质量得产品热耗为2543.6 kJ/kg。

热效率高，温度控制准确、稳定，传动用电机、链传动和齿轮传动结构，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式，传动平衡、稳定，维护方便，控制灵活。

经过紧张的三周，有时候，特别是画图时，对于没有经过训练的我们来说，很是不容易，进入状态时饭也顾不上吃，叫外卖，夜以继日的，就像绣花一样，不经历还真不知道这其中的滋味，我想这次的窑炉设计实习，给予我们的不仅仅是设计的本身，还让我们知道什么是细致，什么叫技术。

在此，特别感谢周露亮、朱庆霞、孙健、李杰几位老师的细心指导，没有他们的指导，我们就无从下手。

由于水平所限，设计书中一定有不少缺点和不足之处，诚挚地希望老师批评指正。

2 设计任务书一、设计任务:日产10000 平米玻化砖辊道窑设计设计任务：日产10000 平米玻化砖天然气辊道窑炉设计（一）玻化砖1．坯料组成（%）：SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O Na2O I.L68.35 16.27 2.30 2.65 0.85 1.76 2.15 4.852．产品规格：400×400×8mm，单重3 公斤/块；3．入窑水分：＜1%4．产品合格率：95%5．烧成周期：60 分钟（全氧化气氛）6．最高烧成温度：1180℃（温度曲线自定）（二）燃料天然气CO H2 CH4 C2H4 H2S CO2 N2 O2 Qnet(MJ/Nm3)0.2 0.2 95.6 3.5 0.3 0.1 0.1 0 41.58（三）夏天最高气温：37℃3 窑体主要尺寸的确定3.1 窑内宽的确定产品的尺寸为400×400×10mm，设制品的收缩率为8%。

窑系统运行工艺热工知识引言窑系统是主要用于生产建筑材料的重要设备，如水泥、陶瓷、玻璃等。

在窑系统的运行过程中，热工知识起着重要的作用。

本文将介绍窑系统运行工艺中的一些热工知识。

窑系统基本原理窑系统主要由窑体、燃烧设备、烟气处理设备等组成。

窑体是窑系统的主要部分，用来进行材料的热处理。

燃烧设备则提供燃料的燃烧产生的热量。

烟气处理设备用于处理窑系统产生的烟气，以保护环境。

窑体通常由耐火材料构成，能够耐受高温和化学腐蚀。

材料通过窑体时，将受到高温和烟气的作用，从而产生物理和化学变化。

窑系统中的热传导过程在窑系统中，热传导是热能从高温区域传递到低温区域的过程。

热传导的速度取决于材料的热导率、温度差距和材料的厚度。

窑系统中的热传导通常分为两种情况：一是材料内部的热传导，二是材料和燃烧烟气之间的热传导。

材料内部的热传导是指材料内部各点之间的热能传递。

这种传导是通过相邻分子之间的碰撞和能量传递来实现的。

热导率是描述材料热导性能的参数，不同材料的热导率不同，常用来评估材料的热传导性能。

材料和燃烧烟气之间的热传导是指燃烧烟气中的热量传递给材料的过程。

这种传导是通过燃烧烟气与材料表面分子的碰撞和能量传递来实现的。

燃烧烟气的温度和流速是影响热传导速度的关键因素。

窑系统中的热传导过程对材料的热处理过程至关重要。

热传导的速度直接影响材料的温度分布和热处理效果。

窑系统中的热辐射过程在窑系统中，热辐射是热能以电磁波的形式从高温区域辐射到低温区域的过程。

热辐射的能量传递不需要介质，可以在真空中进行。

热辐射的强度和温度的四次方成正比。

辐射强度可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律来计算。

温度高的物体会辐射出更多的能量，而温度低的物体则吸收更多的能量。

在窑系统中，燃烧设备产生的高温烟气会辐射能量到材料表面，而材料表面也会辐射能量到周围环境。

这种热辐射的过程对窑系统的热平衡和热效率起着重要的作用。

窑系统中的热对流过程在窑系统中，热对流是热能通过流体介质（如燃烧烟气）的流动而传递的过程。

济钢干熄焦系统热平衡计算宁述芹，贺西娟，张丙林（济南钢铁股份有限公司焦化厂，山东济南 250101）摘要：根据济钢干熄焦系统的实际运行参数,对干熄焦装置进行了热平衡计算,得出并验证了干熄焦装置的热平衡方程。

经计算可知,整套干熄焦装置的热效率达%,为干熄焦技术的发展提供了依据。

关键词：干熄焦；热平衡计算；热效率中图分类号：文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2006）02-0047-02Heat Balance Calculation of Jigang’s CDQ System NING Shu-qin, HE Xi-juan, ZHANG Bing-lin（The Coking Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China）Abstract: According to the practice running parameters of Jigang’s coke dry quenching system, the heat balance calculation is carried out, educing and validating the heat balance equation. The calculated result shows that the heat efficiency of the CDQ system reaches % and offers reference for developing the CDQ technology. Key words: coke dry quenching; heat balance calculation; heat efficiency1干熄焦系统工艺流程济南钢铁股份有限公司（简称济钢）干熄焦系统的工艺流程为：由焦炉推出的红焦（1050℃）经拦焦车进入焦罐中，再经装焦装置将红焦装入干熄炉。