窑炉简答题.doc

一、 填空题
1. 辊道窑预热带设置搅拌风孔的作用是喷入低温空气，降低窑头温度
2. 窑墙耐火材料结构形式有 传统、组合、全耐火纤维。
3. 陶瓷窑炉冷却带分为 急冷段、 缓冷段和 低温冷却段三段。
4. 规定压力制度是为了 保证温度制度和气氛制度的实现 。
5. 隧道窑内烧成带的温度控制主要控制 实际燃烧温度 和 最高温度点 。
6. 辊道窑中辊子之间留有空隙的目的是 利于气流通过 。
7. 材料的热膨胀系数会影响其 耐热震 性能。
8. 陶瓷烧成制度包括 温度制度、压力制度、 气氛制度。
9. 回转窑内火焰过长会使烧成带的最高温度 降低，液相出现 过早，易引起结圈。
10. 水泥生料的预热效果用 表观分辨率 和 真是分辨率 来辨别。
11. 回转窑的支撑结构包括 轮带 、托轮组 、对挡轮 。
12. 回转窑内烧成带长度用 主窑皮的长度 来判定。
13. 气流进入旋风筒的方式有直入式 、涡壳式 。
14. 在分解炉内，分解 是前提，换热 是基础，燃烧 是关键，分解 是目的。
15. 气固悬浮预热效果在很大程度上与 生料早气流中分散状况 有关。
17. 耳池是指布置在平板 玻璃池窑 两侧，与窑相通、向外凸出的长方形或正方形小池。
18. 按结构将陶瓷窑炉窑顶耐火材料结构分为 拱顶型 和 平顶型 两种。
19. 陶瓷辊子的材质有 高铝质 、 耐热合金 、 重结晶SiC 等。
20. 搅动气幕是指 将一定的热气体以较大的气流速度和一定的角度自窑顶一排的小孔喷出迫使窑内的热气体向下运动，产生搅动，使窑内的温度均匀 。
21. 马蹄焰玻璃池窑有 滴料法 和 吸料法 两种机械成型方法。
22. 倒焰窑上的吸火孔的作是 烟气进入烟道 。
23. 湿法生产的回转窑内链条有 垂挂 和 花环 两种挂法。
24. NSP是Newsuspension Preheater Kiln 的缩写。
25. 蓄热室内格子体结构是否合理对 使用寿命 和 格子体蓄热效能 有影响。
26. 锡槽内调节闸板是指有效调节 锡槽 生产能力的装置。
27. 悬浮预热器内结皮矿物的组成是 硅钙石和硫硅钙石 。
28. 分解炉内燃料的燃烧是 分解 的基础，比分解反应速度 慢 ，是 控制因素。
29. 水泥煅烧系统中一次风是指 通过喷煤管输送煤粉的空气 ，二次风是指 供燃料燃烧的空气 。
30. 回转窑上密封装置的类型有 迷宫式 和 接触式 两大类。
31.窑炉(热工设备)即 这样一些结构空间 ，在这些 结构空间 内,能够用加热的方法,按照工艺要求的烧成制度,使原料(生料)经过一系列的 物理化学 变化变为产品(熟料)。
32.影响窑炉使用寿命的有关耐火材料的性能指标主要有两个：一是 重燃烧变化 ，二是 耐热震性 。
33.所谓 泡界线 ，简单来说就是未熔化好的、有许多泡沫的、不透明的玻璃液与熔化好的、透明的玻璃液之间的分界线。辊道窑的工作系统是指燃烧系统、排烟系统 和 冷却系统 。
34.能源技术的进步 、耐火材料工艺的进步 和 烧成技术的进步 等方面的进步使陶瓷窑炉技术迅速改观。
35.封闭气幕是指在隧道窑横截面上，自 窑顶 及 两侧窑墙 上喷射多股气流进入窑内，成为一道气帘，由于气体的动压转变为静压，使窑头形成1-2Pa的正压，而避免了 漏入窑内。
36.冷却带抽出的热风的用途有 干燥 、助融 和 气幕 等。
37.隧道窑内预热带支阀的作用是分配各段的 烟气 ，以满足各点的 温度 要求。
38.回转窑的传动设备附近的轮带两侧设置一对挡轮的作用为了限制并检验窑体在加热与运转时的 纵向运动 。
39.四级SP窑中漏风量对热效率的影响顺序是 L4>L3>L2>L1 。
40.水泥混凝土制品在热养护时，升温速率 是升温阶段主要控制的工艺参数。
41.玻璃池窑分隔装置是指玻璃池窑的 熔化部 与 冷却部 之间的分隔装置，它包括 玻璃液 的分隔装置和 气体空间 的分隔装置。
42.泡界线是指未熔化好的、有许多泡沫的、不透明的玻璃液与熔化好的、透明的玻璃液之间的 分界线 。
43.气流进入旋风筒有 和 方式。
44.隧道窑窑顶常采用的双心拱是指组成窑顶的两个半圆拱的 圆心 不在同一条中心线上。
45.耐火材料的品种主要分为 重质耐火材料 和 轻质耐火材料 。
46.陶瓷辊子的材质有 铝合金 、 耐热钢 和 莫来石 。
47.现代陶瓷窑炉的主要特征有
48.辊道窑排烟系统为集中排烟，由于辊道窑不设置窑门，一部分排烟循环作为 封闭气幕之用。为了防止窑头温度过高，在预热带两侧也常设置 搅拌风孔 ，主要是喷入 低温空
气 以降低窑头温度之用。
49.主窑皮 是指熟料被加热过程中，有相当量（约25～30％）的组分熔融成液相，粘附在窑
内耐火材料的表面上形成一定厚度的粘稠状物料，其平整、合适的厚度和长度是窑内 煅烧制度正常稳定的标志。
50.热养护制度由 预热 、升温 、 恒温 、降温 阶段构成。
51.流道、溜槽的作用是将合格的熔融玻璃注入 锡槽 本体，为了满足 玻璃成型 的需要。
52.水泥制品热养护中降温阶段主要控制的工艺参数是 降温速率 。
53.窑墙孔砖的作用有 起到窑墙的作用 、使辊子正常运转、红砖的厚度略小于窑墙的厚度
54.生烧和过烧分别指 急冷正压过大，鼓入的冷风过多 和 正压不足，呈现负压，急冷风太少 ，各表现为 结构疏松，强度较低 、 烟气倒流，产品熏烟 ；
55.封砂槽的作用是 隔断窑车上下空间 、 避免冷空气漏入窑内，热气体外泄 ；
56. 封闭气幕 指在隧道窑横截面上，自窑顶及两侧窑墙上喷射多股气流进入窑内，成为一道气帘，由于气体的动压转变为静压，使窑头形成1-2Pa的正压，而避免了冷空气漏入窑内； 气氛幕 在烧还原气氛时，为使坯体在900℃以前充分氧化，还原带前必须要有氧
化带，因此在气氛改变的地方，950～1050℃设置 气氛幕 －还原气氛。
57.回转窑的传动设备附近的轮带两侧设置一对挡轮的作用是为了限制并检验窑体在加热与运转时的 纵向运动 。

二、判断题
1. 为了节约能源，烧陶瓷制品时低温下应该快速升温。 （X）
2. 4级悬浮预热器的各级分离效率对热效率的影响顺序是。 （X）
3. 规定压力制度主要目的是为了保证温度制度和气氛制度的实现。（V）
4. 耐火度：指耐火材料在高温下抵抗融化的性能。它的测定：将试样制成三角锥（上底2mm，下底8mm，高30mm的截面是等边三角形），把三角锥试样和用来比较的标准锥放在一起加热，当试样因受热和其本身所受重力的影响，顶部开始融化的温度，就是这个试样的耐火度。
（X ）
5. 一定量液相出现或尚有一定量液相未凝的状态是弹性状态。 （X）
6. 窑顶二层拱内的热空气是搅动气幕的来源之一。 （V）
7. 按窑工作区间是否与焰气直接接触将隧道窑分为：明焰、隔焰及半隔焰隧道窑。 （ V）
8. 现代陶瓷隧道窑三带是按燃烧装置的位置来划分。 （X）
9. 真实分解率指自窑尾取得入窑料样，经分析其烧矢量计算而得的分解率。 （X）
10.为了防止结皮堵塞通常限制燃料中S<2％。 （X）
11. 高铝砖和自结合SiC制品均属于重质耐火材料。 （ V ）
12. 耐火材料的热膨胀系数越小，耐热震性越好。 （ V ）
13.为了防止结皮堵塞通常限制原料中R2O<3％。 （X）
14. 日用玻璃池窑生产线有很多对蓄热室。 （ X）
15. 耐火材料的热导率越小、热膨胀系数越大，耐热震性越好。 （X）
三、简答题
1. 为什么陶瓷窑炉中急冷段正压过大可导致产品生烧？
如急冷处正压过大，大大超过烧成带最末一对燃烧室的正压，说明急冷鼓入的冷风过多，大量温度不高的空气进入烧成带，可能导致保温不足，产生生烧。
2. 回转窑内烧成带的火焰的长短对生产有什么影响？
火焰长度：单位时间内发热量一定时： a.过长：烧成带的最高温度降低，且被煅烧物料中液相过早出现，容易引起结圈。此外还可能造成未燃烧尽的残碳被带入低温区产生不完全燃烧，影响熟料质量并增大煤耗。
b.过短：高温部分过于集中，易将窑皮或衬料烧坏，不利于长期运转。
c.合理的火焰长度是很重要的，应根据窑的规格、热耗和系统配置来决定。通常大约是窑有效内经的4～5倍。
3. 水泥熟料冷却的目的。
1.回收高温熟料的热量，用以预热助燃空气，改善燃料燃烧过程，节约能源；
2.熟料急冷有利于水泥强度的发挥，增强水泥抗硫酸盐性能，改善安定性，提高水泥质量；骤冷可以阻止水泥熟料中矿物晶体的长大，特别是阻止C3S晶体的长大，还可以使液相凝固成玻璃体，使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内，提高水泥熟料的活性，防止β-C2S向rC2S的转变.3.冷却熟料，确保输送和储存熟料设施的安全运转；4.熟料急冷后，易磨性得到改善，有利于粉磨。

4. 搅动气幕的定义及来源。
搅动气幕：为了减少预热带气体分层，常在该带设置1-3道搅动气幕。将一定的热气体以较大的流速和一定的角度自窑顶一排小孔喷出，迫使窑内热气体向下运动，产生搅动，使窑内温度均匀。
5. 陶瓷棍棒在使用前要进行哪些检查？
6. 辊棒的尺寸公差；
抗弯强度；
抗热震性能；
耐火度；
耐磨性。
7. 隧道窑工作系统的定义，它包括哪些？
隧道窑是一种连续式窑炉。工作系统又叫工作流程，是指窑内气体输送系统，即气体流向及有关设备。包括：燃烧系统、排烟系统及冷却系统。

8. 为什么在隧道窑冷却带鼓入的急冷风和直接冷却风与抽出的热风要相平衡？
鼓入的空气为燃烧所需的3-7倍，必须在烧成带之前抽出这些热空气，勿使鼓入和抽出达到平衡，不使冷空气流入烧成带，保证烧成带能烧到高温并维持还原气氛，也不使烧成带烟气倒流入冷却带使产品熏烟。

9. 在洪堡型悬浮预热器中为什么要将两个换热单元并联共同构成C1级？
一般最上一级（代号C1）分离效率要求最高，以减少飞损，降低生料消耗和减轻收尘设备的负荷，因此往往用两个相对尺寸较小的旋风筒并联以组成（2-1-1-1）系列（2×C1-1×C2-1×C3-1×C4）
10. 为什么隧道窑的拱顶越高，越容易出现气体分层的现象？
拱越高，拱顶部分装坯越不易紧密，拱顶与料垛之间的空隙也越大，此处气体流动的阻力越小，越易造成气体分层，使上部温度高，下部温度低，所以从窑内温度的均匀性来讲，拱高越小越好。
11. 隧道窑窑内阻力损失的增加会给生产造成什么影响？
是指窑外管道系统的阻力损失和窑内的阻力损失。包括摩擦阻力和局部阻力，以及料垛阻力。阻力损失是靠消耗静压头来弥补的，如果大，则用于克服阻力的静压也大，也就是窑内的正负压都大。正压大则漏出热气过多，燃料损耗大，操作条件不好。如果负压大，漏入冷空气必多，气体分层严重，上下温差大，延长了烧成时间，多消耗了燃料。所以设计窑炉和码装料垛应力求降低阻力。
12. 蒸养立窑的设计原理及工作过程。
原理： 在工艺上，蒸养立窑主要是根据水蒸汽介质因其密度小而自动向上流动，冷空气因密度大而聚集在设备的下部这一特性而进行设计的。因此，立窑的上部是可以接近于100℃的饱和水蒸汽区，而在立窑的下部由于外界空气的混人而形成“水蒸汽一空气”混合物，所以其底部的温度可保持在30～50℃。
过程：沿立窑的高度方向上，热养护介质的温度是自下而上不断升高。工作时将已经成型的水泥混凝土构件由窑底输入，在窑内经过上升、横移租下降这三个过程，同时完成升温、恒温与降温这三个热养护阶段。完成热养护过程后的水泥混凝土构件则从立窑底部的另一端卸出。
13. 为什么平板玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置是用浅层分隔装置，而日用玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置则要用深层分隔装置。
与浮法玻璃池窑使用像卡脖、冷却水管等这样浅层玻璃液分隔装置不同的是，马蹄焰玻璃池窑所使用的流液洞属于深层玻璃液分隔装置，这是由于马蹄焰玻璃池窑所熔制的玻璃液质量在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量，因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型。

14. 回转窑有何特点？
特点： 1、 生产能力适应性大（从日产50t至日产10，000t）； 2、 作比较简单； 3、 熟料质量好； 4、 劳动生产率高； 5、 投资大，钢材消耗多，建设周期长。
15. 玻璃池窑中卡脖的作用。
卡脖的作用是可以减少向冷却部的热气流和玻璃液的对流量，减少冷却部向熔化部的回流，以及降低熔化部气体向冷却部的辐射传热量和溢流量。所以说它具有稳定成型部作用和促进玻璃液流动。
16. 生产薄玻璃通常采用机械拉边器，机械拉边器有什么作用？
拉边器的作用有两个：一是横向拉边；二是阻止退火窑辊子的纵向拉力被传递到锡槽高温区玻璃带上，以减小玻璃带横商收缩。

17.气幕、搅动循环装置用气的主要来源有哪些？
气幕一般是抽车下热风，或冷却带抽来的热空气。烟道内的烟气；窑顶二层拱内的热空气；冷却带抽来的热空气。

18.浮法平板玻璃生产中，冷却水管的工作原理。
由于冷却水管内流通的是冷却水，所以水管管壁附近的玻璃液因温度降低而粘度增大，从而对玻璃液的流动起到阻碍作用，于是就实现了它作为玻璃液分隔装置的目的。

19.分析硅碳棒的老化现象及产生的原因。
空气与H2CO3气在高温时对硅炭棒起氧化作用，主要表现在电阻增加，在使用60-80h后，其电阻增加15-20%，以后即逐渐缓慢。此时电流下降，要使功率稳定势必增加电压，故要有调压装置。原因：空气中的O2、CO2和水蒸气氧化生成的SiO2薄膜，其电阻率较SiC大，故电阻增加。因为SiO2可以保护内层SiC不再继续氧化，所以在连续使用一定时间后，电阻的增加将缓慢下来。但在间歇使用时，由于SiO2与SiC的热膨胀系数不同，当SiC棒冷却时，SiO2膜破裂而露出新的SiC表面。当继续加热，又被氧化，如此多次反复电阻越来越大，终于大到不能再使用了。
20.蓄热室余热回收的原理。
蓄热室余热回收的原理是利用废气与空气(或者废气与煤气、废气与空气)交替地通过其内的格子体，从而使得空气(或者空气和煤气)获得废气所传给格子体的热量。

四、详述题（10’）
1 预热带易产生气体分层的原因及解决方法。
该带在负压下操作，从窑门、窑头接头处、砂封板等不密处漏入大量冷风，冷风密度大，沉在下部，迫使热烟气向上流动；料垛上部和拱顶空隙大，阻力小，使大部分热气体由上部流过，使气体分层十分严重，温差大；窑车衬砖吸收了大量的热使预热带下部烟气温度降低甚多，进一步了上下温差。
克服预热带气体分层现象，减少上下温差的方法有：
A 从窑的结构上:
① 预热带采用平顶或降低窑顶；
② 预热带两侧窑墙上部向内倾斜；以上两项是减少上部空隙，增加上部气流阻力，减少上部热气流。
③ 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。窑长阻力大，预热带负压大，漏入冷风多；
④ 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响，砌筑成矮而宽的扁窑；
⑤ 烟气排出口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动；
⑥ 建立封闭气幕，减少由窑门漏入冷风；
⑦ 建立搅动气幕，使上部烟气向下流动；
⑧ 建立循环气流装置，使上下温度均匀；
B 从窑车结构上
① 减轻窑车重量，采取高强高温轻质隔热材料，例如陶瓷棉砌筑窑车，减少窑车吸热；
② 车上砌有气体通道，使一部分热气体能从这些通道流过，提高隧道下部温度；
③ 严密窑车接头，砂封板和窑墙曲折封闭，减少漏风量。
C 从码坯方法上
① 料垛码的上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流；
② 适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。所以稀码可以快速烧窑。

2 陶瓷耐火材料的发展趋势。
①轻质耐火砖向着减小体积密度、提高抗热震性、增加机械强度、减小重烧线变化、改善隔热性能、延长使用寿命和更为经济的方向发展。②耐火纤维制品今后将更为广泛采用，全耐火纤维窑炉会更多。③窑具材料进一步改善，使用寿命进一步延长，经济性更好。值得注意的是用作横梁的窑具材料，如重结晶SiC制耐火材料现已有被新材质SiC耐火材料取代的趋势。④其他重要部位耐火材、材料如辊道窑烧成带辊子及高速烧嘴燃烧室及喷嘴，都有待进一步改善。轻质化与使用寿命及强度的矛盾；轻型化与高温机械强度的矛盾等。

3 旋风预热器内结皮堵塞的机制及防止措施。
（2）结皮堵塞的机制 Na2O在系统中循环富集到一定程度即可达到平衡，此时如果熟料中Na2O的当量含量（以Na2O表示的含量即0.659K2O＋Na2O）使水泥中相应Na2O≥0.6%，就视为对水泥质量有破坏性影响。在富集过程中由于结皮堵塞，还会造成窑尾系统操作上的事故。①料粘结物形成的物理化学机制 生料中K2SO、Na2SO、KCl等组分共存时，最低熔点可能降低到650～700℃。因此可以认为650～1000℃区域内，均可能出现部分熔融物即湿液薄膜。这些熔融物会粘附在生料颗粒上在窑尾预热器内适当部位聚集粘着。②结皮部位：旋风预热器系统结皮部位主要在窑尾烟室、下料斜坡、烟道缩口、C4锥体和C3与C4的下料管中。③结皮在工艺和热工上的原因。生料组成及其有害成分的熔融温度，生料中如果SO3/K2O摩尔比高，挥发量多，易结皮；在生料和煤粉中R2O，Cl－含量超过限量，投产几天就开始富集,熔融温度降低使熔融物粘附在生料颗粒上在窑尾预热器内适当部位聚集粘着。生料成分波动，喂料不均匀，火焰组织不当，预热器局部过热，燃烧不完全，窑尾及预热器漏风，预热器内衬料剥落
④结皮物的矿物组成：主要是硅钙石（Suprrite）2C2S．CaCO3和硫硅钙石2C2S．CaSO3。
防止措施：制原料中有害物含量②限制燃料中的S含量小于3%，灰分高或灰分熔点低的煤粉要慎用。稳定操作，避免窑尾各部位温度波动。
特殊操作：高压空气定期吹扫或采用空气泡消除粘附物；窑灰不再使用，排除外循环富集；
旁路放风，排放部分有害物，破坏内循环，缓解富集速度或建立新的平衡。

4 针对您所学的知识，我国辊道窑在未来的发展中需重点解决哪些问题。
在我国，长期以来日用陶瓷最先进的也只是隧道窑明焰装烧，甩不掉匣钵，单位热耗很难大幅度下降,在卫生陶瓷行业，因卫生陶瓷重量大，辊子荷重大，窑宽受到限制，快烧程度也有限，单窑产量不大,我国辊道窑的发展中，清洁燃料是一个首要解决的问题, 适合现代辊道窑用的高速烧嘴，国外有很多种，但国内在这方面的研究工作还很薄弱，特别是轻柴油高速烧嘴的改进和完善，还很迫切

五、看图回答问题（10’）
1.旁路放风的定义。 （3’）
2.A、B、C、D分别是何设备。 （4’）
3.在图上标注旁路放风的位置。 （3’）
A.分解炉
B.C3-锥体
C．C4
D．窑

旁路放风：是在窑尾排气烟道上开口
引流出一部分带有冷凝有害物的生
料和含挥发物的高温烟气，使从系
统内循环中排放出去。
放风口的位置：在①②③位置上，
效果最好。

1. 根据图5—1回答问题：
（1）此图为何图？
分解炉（Precalciner）与预分解窑（New Suspension Preheater Kiln，简称NSP窑）
（2）描述物料及气体的流程。 （8’）
2. 根据图5—2回答问题 （10’）
请按从左到右的顺序说出下列各图的名称。

图5—2

组合型轻质砖吊顶式窑顶、全耐火纤维型窑顶、组合型天花板式窑顶、组合型窑墙

图5－1

六、计算题（10’）
计算NSP窑的G。
已知：

窑型
相关关系
悬浮预热窑
预分解窑
G＝f（Di）

G＝f（Vi）

G＝f（Di，L）

G＝f（D，L）

七、分析题
对下图进行分析可以得出什么结论？
循环料量（％）
炉温（℃）
生料分解率（％）
0
900
82
300
900
90
300
815
82