冶金设备课后习题答案+复习要点(3)

2019-07-27 10:06

的含水量为第一临界含水量Wk1;当外表面成干燥状态时,称此时物料的含水两位第二临界含水量Wk2。当物料含水量达到在该干燥条件下的平衡水分Wp时,干燥过程终了。

9--3 干燥的设备有哪几大类,如何选用?

答:干燥的设备分类:通风型干燥器,搅拌型干燥机,流化床式干燥机,输送型干燥机,热传导性干燥机,真空式干燥机。

如何选用:实际生产中根据物料性质(晶型、粒度范围、密度、含水率、水分结合方式、热敏性等)和形态(块状、粉状、浆状、膏状等)、产品质量(外观、色泽、含水量等)和生产能力,以及对所选干燥器的基建费和操作费用进行经济核算、比较后才能选定一种最适用的干燥器。

9--4回转圆筒式干燥机的结构一般有哪几部分组成? 1:筒体和窑衬。 用于保护通体和减少热损失。

2:滚圈。筒体′衬砖和物料等所有回转部分的重量通过滚圈传递到支承装置上,是回转窑最重的部件。

3:支承装置。支承装置的套数称窑的档数。其中一档或几档支承装置上带有挡轮 ,挡轮的作用是限制或控制窑回转部分的轴向位置。

4;传动装置。筒体的回转式通过传动装置实现的。为了安全和维修的需要,较大型的回转窑还设有使窑以低转速转动的辅助传动装置。

5:窑头罩和窑尾罩。窑头罩式连接窑热端与流程中下道工序的中间体。窑尾罩是连接要冷热端与物料预处理设备以及烟气处理设备的中间体。

6:燃烧器。回转窑的燃烧器多数从筒体热端插入,通过火焰辐射与对流传热将物料加热到足够高的温度,使其完成物理和化学变化。

7热交换器。为增强对物料的传热效果。

8:喂料设备。根据物料入窑形态的不同选用喂料设备。干的散物料或快料,有螺旋给料器喂入或经流管流入窑内,

9--5简述流化床式干燥机的特点

答:流化床式干燥机是一种用气体搅拌、具有特殊形式的搅拌型干燥剂。他在各方面能呈现流体的特性,气流速度是流化床干燥机最根本的控制因素,适宜的气体流速应介于使料层开始呈流态化和将物料带出之间。

流化床式干燥机的干燥速度很快,流化床内温度均匀且易控制调节,时间也较易选定,可得到含水率极低的干燥物料。

流化床式干燥设备发展迅速、种类繁多,有连续、半连续、间断生产三大类。

第十章

10--1什么叫无焰燃烧?

答:所谓的无焰燃烧指的是煤气和空气在进入炉膛之前预先进行了充分的混合,这时燃烧速度极快,整个过程在烧嘴内就可以结束,火焰很短,甚至看不到火焰,这种“预混式”的燃烧通称为“无焰燃烧”。

10--4影响实际燃烧温度的因素有:

答:1.燃料的发热量:在一定范围内,提高气体燃料的低发热量,会提高实际燃烧温度。

2.预热空气和煤气:采取燃烧前预热空气和煤气的措施会提高燃烧温度。 3.使燃料完全燃烧:燃料的不完全燃烧会引起燃烧温度的下降。

4.空气消耗系数:在保证完全燃烧的前提下,应尽量降低空气消耗系数值。

5.富氧空气燃烧:现代先进的燃烧技术采用富氧空气或纯氧气作助燃剂,使燃烧产物体积大大减少,燃烧温度显著上升。

6.减少燃烧产物传给周围物体的散热:燃烧过程中散失于四周外界的热量,是使实际燃烧温度降低的因素之一。

7.提高燃烧强度:若燃烧技术合理,加快完全燃烧速度、提高燃烧强度,会使实际燃烧温度上升。

10--5.已知干煤气成分(%)为:COg28.40,H2g2.40,CH4g0.15,CO2g15.60,N2g53.27,求在25℃时湿煤气的成分和低发热量。

解:组分的换算,由公式:

COs= 27.62; H2s=2.33; CH4s= 0.14; CO2g= 15.17; N2g= 51.80

即湿煤气的组成为:COs27.62,H2s2.33, CH4s 0.14;,CO2g15.17; N2g51.80 求低位发热量QDW

QDW=126.2 COs+107.8 H2s+359.1 CH4s 经计算得 QDW =3787.1kJ/m3 10--6高压无焰喷射烧嘴的结构。

答:高压无焰喷射烧嘴主要是有煤气喷射管、空气吸入管、混合管、扩张管、烧嘴喷头、燃烧坑道等结构组成。各部分组成及作用如下:

(1)、煤气喷管. 高压的介质由此喷出。

(2)、空气吸入管。 空气通过调节阀由此吸入。

(3)、混合管。 吸入空气和煤气在此混合,使混合的气流的速度场均匀化。 (4)、扩张管。主要把一部分动能转化为可利用的压力能,减小喷射介质所必需的开始压力,且有助于浓度场的均匀化。

(5)、烧嘴喷头。在燃烧混合物进入燃烧坑道以前,使速度场进一步均匀化,以免火焰沿速度较小的地方窜入管内,产生回火现象。

(6)、燃烧坑道。它将可燃混合物迅速加热到着火温度,保证稳定燃烧。 P286 10-7 简述气体燃料燃烧的特点。

答:冶金生产过程中的气体主要指煤气。根据煤气与空气在燃烧前混合方式不同,将煤气的燃烧方法分为两类,即有焰燃烧法和无焰燃烧法。

有焰燃烧的特点:有焰燃烧的火焰黑度大,辐射能力强;沿火焰长度上的温度分布均匀;有的烧嘴可改变火焰情况、调节火焰长度,因而能控制沿长度上的温度分布;要求煤气的压力较低,一般为50~300Pa即可;对煤气含尘量、含焦油量要求不严,可以使用未清洗的发生炉煤气;一般不发生回火,因此预热温度不受限制,有利于回收废热和节约燃料;烧嘴结构紧凑,每个烧嘴的燃烧能力较大,调节比也较大;混合较差,因而燃烧强度低,需

要较大的燃烧空间和空气消耗系数( =1.10~1.25)才能完全燃烧;理论燃烧温度较低;空气管道、风机等系统较复杂,尤其用于烧嘴数量很多的炉子上,较为不便。

无焰燃烧的特点:无焰燃烧的反应速度快,火焰中的游离炭粒比较少,火焰清彻透明、黑度小、辐射能力弱,火焰长度短,且不容易控制。高温区集中在烧嘴附近,要求煤气的压力较高,对于燃烧不同煤气的喷射式烧嘴,所需煤气的压力大约在500~3000Pa范围内。无焰燃烧时,空气、煤气的预热温度受到限制,原则上不能高于混合气体的着火温度,一般空气最高预热至550℃。煤气最高预热至300℃。由于无焰燃烧速度快,而且燃烧空间的热强度(指1m3燃烧空间在1h内由于燃料的燃烧散发出的热量)高,比有焰燃烧时大100~1000倍之多,所以用较小的空气系数( =1.02~1.05)就能达到完全燃烧,且理论燃烧温度较高。为了防止回火和爆炸,每个烧嘴的燃烧能力不宜过大。无焰燃烧可省掉一套鼓风机等送风设备,对于使用冷风的炉子,可省去全部的空气管道,使炉子结构简单、紧凑。

10-9简述冶金过程燃烧计算的内容与意义。

答:所谓的燃烧计算,实际上是燃烧反应的物质平衡和热平衡的计算,在进行计算时应知道燃料的种类和成分,空气消耗系数,燃料的低发热量,空气和燃料的预热温度等条件。燃烧计算的内容有:

(1)空气需要量的计算;

(2)燃烧产物的体积,成分和密度的计算; (3)燃烧温度的计算。 意义:

在燃烧计算中,工作量最大是燃烧产物成分的计算。在计算燃烧成分的常用方法有平衡常数法,怀特发,布林克莱法等。求解复杂系统燃烧产物的平衡成分宜采用最小自由能法,但较为复杂,难以掌握。而平衡常数法只需具备一般的化学和数学基础知识就能掌握。巴雷尔认为,杜宇含有C, H ,O ,N, 及少数cl的燃料,只要是由水煤气反应控制主要燃烧产物成分的浓度,采用平衡常数法计算就可得到十分精确的数据。因此掌握冶金过程燃烧计算是非常有必要的。

第十一章

11-1带式烧结机有什么优点 ? 答:带式烧结机类似一环形的运输带,由许多紧密联接的小车组成小车沿上轨运行到吸风箱时,小车底部两侧滑行在吸风箱的滑板上,构成密封。密封装置有多种形式,采用较广的是水力密封。小车通过吸风箱(分为若干室)后达到卸料端,再沿吸风箱下端的倾斜导轨回到扣链轮上。吸风箱下有导管和排风机相连,小车通过时便有大量空气通过其料层而下吸。


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