工業爐設計簡明手冊（簡體書）

《工業爐設計簡明手冊》是一本簡明實用的工業爐設計工具書。其主要內容有：工業爐設計總論、燃料與燃燒計算、鋼材加熱計算、燃料消耗量計算、燃燒裝置及設計、預熱器設計、筑爐材料與爐襯設計、爐前管道設計、排煙系統設計、爐用結構件設計、爐用機械設計、常用爐型設計、環境保護等。本手冊突出了常用爐型和蓄熱式爐的設計內容，手冊中附有大量的圖表和爐型結構詳圖，內容系統、簡明、實用。
本手冊可供從事工業爐設計研究、製造安裝及操作維修人員使用，也可供大專院校相關專業師生參考。

前言
第1章 工業爐設計總論1
1.1 爐型分類與設計方法介紹1
1.1.1 工業爐熱工性能解析1
1.1.2 爐型分類3
1.1.3 工業爐組成5
1.1.4 設計原則6
1.1.5 設計原始資料7
1.1.6 設計計算8
1.2 爐型選擇8
1.2.1 燃料選擇8
1.2.2 預熱器選擇10
1.2.3 燃燒裝置選擇11
1.2.4 爐襯材料選擇12
1.2.5 排煙方式選擇12
1.3 工業爐節能13
1.3.1 合理使用能源13
1.3.2 節能途徑及措施15
參考文獻26

第2章 燃料與燃燒計算27
2.1 燃料27
2.1.1 固體燃料27
2.1.2 液體燃料34
2.1.3 氣體燃料38
2.2 燃料燃燒計算43
2.2.1 燃料燃燒43
2.2.2 燃料發熱量計算47
2.2.3 空氣系數50
2.2.4 燃燒所需空氣量計算51
2.2.5 燃燒生成氣量及燃燒生成氣密度的計算51
2.2.6 燃燒溫度的計算54
2.3 燃料換算57
2.3.1 換算公式57
2.3.2 計算舉例59
參考文獻59

第3章 鋼材加熱計算60
3.1 基本概念60
3.1.1 爐溫的概念60
3.1.2 鍛造加熱61
3.1.3 熱處理加熱62
3.1.4 “薄鋼材”與“厚鋼材”64
3.1.5 爐內溫度位差與鋼材截面
溫差65
3.1.6 加熱、均熱與保溫時間66
3.1.7 計算參數66
3.2 加熱時間簡易計算70
3.2.1 恆溫爐內加熱70
3.2.2 熱流不變情況下加熱72
3.2.3 表面溫度不變情況下加熱73
3.3 加熱時間計算圖表74
3.3.1 恆溫爐內加熱時間74
3.3.2 臺車式爐內鋼錠加熱時間76
3.3.3 連續式爐內鋼材加熱時間80
3.4 少無氧化加熱84
3.4.1 少無氧化加熱工作原理84
3.4.2 少無氧化加熱爐示例85
3.4.3 少無氧化加熱計算86
3.4.4 計算例題90
參考文獻93

第4章 燃料消耗量計算94
4.1 爐底（或容積）熱強度指標94
4.1.1 砂型及砂芯干燥爐熱強度指標94
4.1.2 塞桿烘爐及烘包器熱強度指標95
4.1.3 各種加熱爐熱強度指標96
4.1.4 室式及臺車式熱處理爐熱強度指標97
4.1.5 井式熱處理爐熱強度指標98
4.1.6 燃油或燃煤氣熱處理用鹽浴爐容積熱強度指標98
4.1.7 燃油或燃煤氣熔銅坩堝爐熱耗指標98
4.2 單位熱耗指標99
4.3 熱平衡計算102
4.3.1 熱收入項102
4.3.2 熱支出項103
4.3.3 用熱平衡法計算燃料消耗量B116
4.3.4 爐子熱效率計算117
參考文獻117

第5章 燃燒裝置及設計118
5.1 煤氣燒嘴118
5.1.1 高壓噴射式燒嘴118
5.1.2 低壓渦流式燒嘴125
5.1.3 天然氣半噴射式燒嘴130
5.1.4 大氣式煤氣燒嘴133
5.1.5 焦爐煤氣扁燒嘴134
5.1.6 擴散式燒嘴135
5.1.7 熱煤氣燒嘴136
5.1.8 平焰燒嘴138
5.1.9 高速燒嘴142
5.1.10 自身預熱燒嘴146
5.2 油嘴148
5.2.1 分類與特點148
5.2.2 低壓油嘴149
5.2.3 高壓油嘴159
5.2.4 轉杯式油嘴167
5.2.5 燃油燃燒機170
5.3 煤粉燒嘴172
5.3.1 煤粉燃燒的條件與特點172
5.3.2 煤粉燒嘴分類172
參考文獻179

第6章 預熱器設計180
6.1 間壁式預熱器的設計180
6.1.1 概述180
6.1.2 設計要點180
6.1.3 基本計算公式185
6.1.4 間壁式預熱器設計計算194
6.2 蓄熱式預熱器的設計227
6.2.1 概述227
6.2.2 設計要點227
6.2.3 基本計算公式230
6.2.4 蓄熱式預熱器設計計算舉例232
6.3 熱管式預熱器的設計234
6.3.1 概述234
6.3.2 設計要點235
6.3.3 基本計算公式237
6.3.4 熱管式預熱器設計計算
舉例238
參考文獻240

第7章 筑爐材料與爐襯設計241
7.1 耐火製品241
7.1.1 耐火製品分類241
7.1.2 耐火製品性能247
7.1.3 通用耐火磚的形狀尺寸250
7.2 耐火纖維255
7.2.1 概述255
7.2.2 耐火纖維製品分類256
7.2.3 耐火纖維性能259
7.2.4 耐火纖維增強涂料260
7.2.5 耐火纖維粘結劑261
7.3 不定形耐火材料261
7.3.1 定義261
7.3.2 不定形耐火材料使用類型262
7.3.3 不定形耐火材料分類263
7.3.4 耐火泥漿269
7.4 隔熱材料273
7.4.1 隔熱材料的主要性能273
7.4.2 硅藻土質隔熱材料274
7.4.3 石棉製品275
7.4.4 巖棉、礦渣棉及其製品276
7.4.5 硅酸鈣製品277
7.4.6 蛭石及其製品277
7.4.7 水泥輕骨料澆注料278
7.4.8 水玻璃輕骨料澆注料279
7.4.9 膨脹珍珠巖澆注料製品280
7.5 普通筑爐材料280
7.5.1 燒結普通磚（紅磚）280
7.5.2 水泥281
7.5.3 砂282
7.5.4 常用膠結劑283
7.5.5 促凝劑286
7.5.6 鑄石製品287
7.5.7 常用筑爐材料的體積密度、熱導率和比熱容288
7.6 爐襯設計289
7.6.1 爐襯設計的一般要求289
7.6.2 磚砌體設計290
7.6.3 纖維爐襯計算圖表307
7.6.4 耐火纖維爐襯結構310
參考文獻313

第8章 爐前管道設計314
8.1 爐前煤氣管道設計314
8.1.1 設計范圍314
8.1.2 計算流速315
8.1.3 設計要點315
8.1.4 管件317
8.1.5 閥門選用及其布置319
8.1.6 放散吹掃系統320
8.1.7 管道支架321
8.1.8 管道阻力計算323
8.1.9 施工及檢驗說明324
8.2 空氣管道設計326
8.2.1 設計范圍326
8.2.2 設計要點及設計數據326
8.2.3 風機328
8.2.4 施工及檢驗說明333
8.3 燃油管道設計336
8.3.1 設計范圍336
8.3.2 燃油流速及閥門選用337
8.3.3 設計要點338
8.3.4 阻力計算339
8.3.5 施工及檢驗說明342
8.3.6 U形膨脹節342
8.4 爐前冷卻水管道設計342
8.4.1 水的計算流速及閥門選用343
8.4.2 設計要點343
8.4.3 施工及檢驗說明344
參考文獻344

第9章 排煙系統設計345
9.1 車間煙道345
9.1.1 煙道布置345
9.1.2 煙道計算347
9.2 煙囪361
9.2.1 排煙方式361
9.2.2 煙囪布置363
9.2.3 煙囪高度與直徑計算363
9.3 噴射排煙計算366
9.3.1 帶擴散段噴射器計算366
9.3.2 簡單噴射器（無擴散段）
計算371
參考文獻373

第10章 爐用結構件設計374
10.1 爐架374
10.1.1 爐架結構374
10.1.2 爐架計算375
10.2 鋼材選用386
10.3 臺車軌道與砂封裝置388
10.3.1 臺車軌道388
10.3.2 砂封裝置394
10.4 操作平臺及扶梯395
10.4.1 平臺結構395
10.4.2 扶梯結構397
10.4.3 平臺結構計算400
10.5 爐口裝置403
10.5.1 室式爐用爐口裝置403
10.5.2 臺車式爐用爐口裝置406
10.5.3 井式熱處理爐用爐口裝置411
10.5.4 室式干燥爐用爐口裝置411
10.6 煙道閘門414
10.6.1 煙道閘門分類414
10.6.2 煙道閘門配件418
參考文獻419

第11章 爐用機械設計420
11.1 常用機械零件設計420
11.1.1 鋼絲繩選用及滑輪卷筒設計420
11.1.2 鈍輪、銷齒傳動432
11.1.3 吊桿、吊板及吊叉強度計算437
11.1.4 各種傳動副的機械效率440
11.2 臺車442
11.2.1 臺車類型442
11.2.2 臺車結構445
11.2.3 臺車車架計算446
11.2.4 臺車行走機構的設計計算457
11.3 臺車牽引機構461
11.3.1 牽引機構主要參數的確定461
11.3.2 牽引機構的設計464
11.3.3 牽引機構的設計計算479
11.3.4 機架及基礎設計482
11.3.5 臺車行程限位487
11.4 爐門升降機構488
11.4.1 爐門升降機構分類488
11.4.2 手動爐門升降機構488
11.4.3 電動爐門升降機構492
11.4.4 氣動爐門升降機構503
11.5 推出料機506
11.5.1 推料機性能參數計算506
11.5.2 爐內導軌508
11.5.3 料盤509
11.5.4 螺旋式推料機509
11.5.5 摩擦式出料機515
11.5.6 氣缸、液壓缸式推料機522
參考文獻524

第12章 常用爐型設計525
12.1 室式爐525
12.1.1 概述525
12.1.2 設計計算530
12.1.3 爐型結構532
12.2 臺車式爐535
12.2.1 概述535
12.2.2 設計要點538
12.2.3 磚砌爐襯臺車式爐爐型結構540
12.2.4 耐火纖維爐襯臺車式爐爐型結構545
12.3 井式爐551
12.3.1 概述551
12.3.2 設計計算552
12.3.3 爐型結構554
12.4 環形爐558
12.4.1 概述558
12.4.2 設計計算559
12.4.3 爐型結構562
12.4.4 爐底傳動和裝、出料方式569
12.5 步進式爐570
12.5.1 概述570
12.5.2 設計計算571
12.5.3 爐型結構575
12.5.4 步進機構581
12.5.5 步進式爐實例587
12.6 罩式爐590
12.6.1 概述590
12.6.2 爐型結構591
12.6.3 爐子主要組成部分596
12.6.4 設計計算602
12.7 煤爐606
12.7.1 爐型特點606
12.7.2 煤燃燒室606
12.7.3 爐箅（排）類型與供風方式612
12.7.4 排煙結構615
12.7.5 爐型設計616
12.7.6 爐型示例617
12.8 沖天爐624
12.8.1 概述624
12.8.2 爐型結構628
12.8.3 沖天爐技術參數分析634
12.8.4 爐型示例635
12.9 室式干燥爐637
12.9.1 概述637
12.9.2 爐型示例638
12.9.3 爐型結構639
12.9.4 設計計算644
12.9.5 計算舉例647
12.9.6 熱風發生裝置648
12.10 坩堝爐652
12.10.1 概述652
12.10.2 設計計算655
12.10.3 坩堝的選用657
12.11 蓄熱式爐657
12.11.1 蓄熱式爐的燃燒原理657
12.11.2 蓄熱體類別與選用658
12.11.3 蓄熱式爐燃燒裝置660
12.11.4 換向閥669
12.11.5 蓄熱式爐的設計675
12.12電阻爐683
12.12.1 電阻爐分類684
12.12.2 設計計算692
12.12.3 金屬電熱元件695
參考文獻711

第13章 環境保護713
13.1 消煙除塵713
13.1.1 煙塵來源及煙塵排放標準713
13.1.2 消煙除塵措施715
13.1.3 沖天爐除塵720
13.1.4 煤爐除塵724
13.2 有害氣體凈化725
13.2.1 有害氣體的來源725
13.2.2 大氣污染物排放標準726
13.2.3 NOx抑制技術728
13.2.4 SO2凈化技術730
13.3 噪聲控制732
13.3.1 噪聲危害732
13.3.2 噪聲標準732
13.3.3 噪聲的物理量度733
13.3.4 控制噪聲的基本方法736
13.3.5 工業爐常用消聲器分類736
13.3.6 風機房噪聲控制示例740
參考文獻742
附錄743
附錄A 幾種火焰爐最基本的操作規程743
A.1 燃煤爐操作規程743
A.2 燃煤氣爐操作規程743
A.3 燃油爐操作規程744
附錄B 爐子烘烤745
B.1 烘爐步驟745
B.2 烘爐曲線745
B.3 烘爐方法749
B.4 烘爐操作749
附錄C 熱參數計算式及選用表749
C.1 部分熱參數近似計算式749
C.2 熱參數選用表751
附錄D 全國各省區主要城市海拔、
計算溫度及大氣壓力770
附錄E 高電阻電熱合金及一些物體的熱參數774
附錄F 火焰爐熱工參數測定方法780
F.1 煙道內冷空氣吸入率計算780
F.2 爐膛內空氣系數α的計算781
F.3 預熱器性能的測定781
F.4 爐子生產能力和爐子生產率的計算782
F.5 金屬燒損率的測定與計算782
F.6 爐子熱效率的測定與計算783
F.7 流量的測定與計算783
附錄G盛鋼桶、鐵液包參考尺寸791
附錄H局部阻力系數（ξ）表792
附錄I爐襯材料圖例803