XD-3000热工宝典的概述：
一.产品概述
从事工业自动化控制行业的人员在现场检修和调试时,特别需要一台能快速检测和诊断各种故障的随身携带仪器, “热工宝典"就是这样一台好仪器,它可以校验或模拟压力变送器、差压变送器、涡街流量计、热电偶和热电阻等,能为现场仪表配电以及快速查询繁杂的热工手册。
ZY-3000热工宝典采用16位单片机作为CPU,集最新大规模数字转换集成电路和大屏幕液晶显示技术于一体，具有输出、测量、手册和24VDC配电功能，且四项功能可同时工作，并配备超大容量可充电电池供电，携带方便，是热工仪表行业人员在现场检修、调试的极佳配置。结构与功能的完美结合，使其具有如下
二.特点
ZY-3000热工宝典采用16位单片机作为CPU，集最新大规模数字转换集成电路和大屏幕液晶显示技术于一体，具有输出、测量、手册和24VDC配电功能，且四项功能可同时工作，并配备超大容量可充电电池供电，携带方便，是热工仪表行业人员在现场检修、调试的极佳配置；
小巧、便于携带和手持，
坚固、可靠，背面的支撑架和挂钩孔适合现场使用。
大显示屏，测量、输出、热工手册数据可同时显示。
可测量电压、电流、频率、热电偶、铂电阻、铜电阻和普通电阻。
可输出电压、电流、毫伏、频率等信号24V DC配电输出为变送器提供回路电源。
热工手册实现电阻值与温度值、毫伏值与温度值的快捷互查，实现饱和蒸汽的压力与密度、温度与密度的快捷查询。
具有背光控制功能，以满足夜间使用。
三.技术指标
输出信号:
电 流： 0～24mA DC
精度： ±0.05％FS
分辨率： 1μA RL＜400Ω RL×IL≤8V
电 压： 0～6V Dc
精度： ±0.05％FS
分辨率： 0.1mV RL≥10KΩ
毫 伏： 1～120mV DC
精度： ±0.05％FS
分辨率： 1μV RL≥20KΩ
频率：0～5000Hz
TTL电平矩形波
分辨率：0.1Hz
直流：24V IL＜30mA
精度： ± 2％
输出范围
准确度
1.9999～99.999Hz
0.02HZ
100.00～999.99Hz
0.4Hz
1000.0～1999.9Hz
3Hz
2000.0～3000.0Hz
5Hz
3000.0～5000.0Hz
15Hz
测量信号：
电流：0～35mA DC 精度： ±0.05％FS
电压：
0～5V DC 精度： ±0.05％FS
0～35V DC 精度： ±0.1％FS
毫伏：1.10～100.00mV DC 精度： ±0.05％FS
电阻：0.0～1200.0 Q 精度： ±0.05％FS
频率：0.0～5000.0Hz方波 精度： ±0.2％Hz
热工手册执行国际ITS一90
实现电阻值与温度值的互查。 指PtlO和Ptl00型热电阻。
实现毫伏值与温度值的互查： 指S、K、B、R、J、E、T、N型热电偶。
实现饱和蒸汽的压力P查密度P、温度T查密度p的查询。查询范围：绝对压力范围：0.1MPa～16MPa；温度范围：100℃～350℃。
工作温度：-10℃～50℃ ；贮存温度：-20℃～70℃
外形尺寸：237×13195×45mm
重 量：0.7kg
四:供电电源
本仪器配备有大容量充电电池、容量为10800mAh，可外接电源DCl2V，1.0A充电，每次充电为8小时，充电时宝典面板上红灯亮，充电完成后绿灯亮。在充电的同时，宝典仍可正常工作。一次充电后可正常工作8～16小时，其时间长短与使用状态有关
水泥窑用耐火材料的应用现状与发展
古城炉料新型水泥窑用耐火材料介绍
河南省新郑市古城冶金炉料厂坚持科技创新，依靠科技进步不断提升产品质量和档次，以满足各类大型水泥企业不断追求提高设备运转率、降低生产成本的内在需求，产品在市场上供不应求。2005年以来，厂内就瞄准了水泥企业的发展机遇，确立了依靠科技创新，走高端市场的发展思路，与国家级科研单位——洛阳耐火材料研究所、北京建筑科学研究院等国内知名科研院所建立起科研合作关系，对公司产品进行了全面优化和提升。古城牌耐火材料已形成六大系列60个品种，产品先后进入一些大型水泥企业。
为了不断提升古城牌耐火材料的内在品质，公司以国外先进指标为参照值，制订出高于国家标准的企业产品标准体系，并以此作为科研开发的方向和产品质量考核的标准。与此同时，公司科研人员联合有关专家，对各种耐火材料的上百种配方进行科学对比研究和性能测试，以提高产品使用效果。在原料选用上，公司坚持选用优质原料组织生产。这些措施的采用使古城牌耐火材料的防爆、耐磨及热稳定性能远远优于国家颁布的《水泥窑用耐火材料使用规范》所规定的指标。
第一部分
古城炉料现代机立窑节能型衬里技术与实践
机立窑水泥企业是中国水泥工业的特色，随着国家产业政策的调整，环保执法的力度加大，以及ISO新标准的实施，对立窑企业将是一个严竣的挑战，因此立窑企业只有加大科技投入力度，依靠合理的生产工艺、先进的生产设备、科学的管理方法，彻底的粉尘治理，才能够以低成本的投入，实现优质、高产低消耗（即各种生产指标、经济效益）达到现代化的水泥生产要求，立窑企业才有生存空间。
机立窑是我国建材工业中大量消耗能源的窑炉之一，节约能源显得十分重要。十几年来随着机械化立窑的不断发展，对优质耐火材料的需求也日益迫切，这种市场需求，有力地促进了我所在耐火材料方面的研究更进一步，并向优质高效、多品种、系列化发展，在提高质量、发展品种方面又取得了一定的成绩。至今在全国400多机立窑厂家使用实践表明，可降热耗15—20%，且改善操作工况，为高产优质创造良好的条件。
第一章：立窑窑衬的作用及机理
一. 窑衬的作用
1.保护筒体
立窑是一个高温煅烧设备，料球在烧成带的煅烧温度达到1450℃，然而立窑筒体只是一个用一厘米厚的钢板卷制成的外壳，必须要求具有一定强度和密封性能的窑衬材料来保护它，共同承担来自窑内物料和气体的高温、高压、腐蚀、磨损作用，以完成物料在窑内的一系列物理化学变化过程。
2.减少热损失
每生产一吨熟料，需要消耗发热量为5500×4.18KJ/kg的实物煤146～200公斤，这其中真正用于熟料煅烧的用煤约80公斤，即：理论热耗仅占51%；另外，蒸发料球水分的热耗占15.8%、熟料带走6.5%、烟气带走5.2%，其余22.55%为包括“窑壁散热”在内的各种热损失。因此，窑衬材料的隔热保温对于立窑煅烧节能十分重要。
3.稳定热工制度
在立窑内，物料主要依靠自重作垂直向下运动，相互之间交叉换位较少，造成料球受热不均；加上窑体结构带来的先天不足，如：“边风过剩、中心通风不良”及窑壁散热损失等原因，使中部需要热量少、边部需要热量多，在立窑的同一断面上，煅烧所需要的热量是不一样的，一般情况下，边部比中部多需要（300～500）×4.18KJ/kg，这给生产工艺及煅烧操作带来难度。从传热角度考虑，优化窑衬材料、强化隔热保温效果、减少窑壁散热损失，是均衡立窑断面热力强度、稳定热工制度的最佳选择。
4．改善立窑煅烧状态
窑体内壁的形状由窑衬材料砌筑所决定，它直接影响着窑内风、料、煤的动态三平衡。上部预烧带的喇叭口角度、下部冷却带的倒喇叭口和倒阶梯形式，对控制立窑煅烧过程中的加料速度、上火速度、卸料速度三平衡至关重要。它不仅引导边风向窑中心移动、强化中心通风，而且在冷却带逐步扩大物料之间的空隙率，减小通风阻力、预热底风、改善熟料质量；近年来研制的新型节能窑衬材料，配套合理、热阻增大，还可以适当减薄立窑衬里厚度，在窑体规格不变的情况下，扩大窑内有效容积，提高单机生产能力及熟料台时产量。
二. 立窑对窑衬材料的要求
常用的窑衬材料实际上是由三部分组成：耐火材料、隔热保温材料和胶结材料。
1.耐火材料
①抗高温热力损失：耐火度不低于1580℃的无机非金属材料及制品称之为耐火材料。在窑内高温作用下，不软化、不溶化；在正常或不正常的情况下，都能保持一定的结构强度和体积密度的稳定性。这种耐火材料砌筑的窑体衬里，才能维持正常的操作和生产。
②抗酸碱化学侵蚀：物料在窑内的煅烧过程，要经过一系列各种复杂的物理化学反应，不同部位产生的酸性气体或碱性熔渣都会侵蚀窑衬。尤其是烧成带，反应物料在高温下出现液相，对耐火材料的化学侵蚀作用更为强烈。因此要求材料不能参与化学反应，不出现粘料现象。
③抗物料运动磨损：立窑煅烧过程中，物料从由上到下、从低温到高温、再到低温不停地运动。窑体内壁的衬里始终经受着物料的运动磨损，尤其是煅烧后形成的熟料磨琢性较强，对衬里的磨损更为严重。因此，砌筑在窑体内壁的耐火材料必须具备较强的抗磨能力。
④规范的外形尺寸：耐火材料的砌筑质量对立窑煅烧过程有着重要影响。立窑内壁不圆，煅烧时容易引起“偏火”现象；砖面不平、接触不紧密，在窑内底火位置不稳定时，由于热震现象会发生衬里松动，降低使用寿命和窑体热损失增加等等。因此，耐火砖的形状和外形尺寸一定要规范和准确，这是保证砌筑质量最基本的条件。
GC-75高强耐磨砖 100mm
本产品采用多种规格的高铝熟料，并加入复合铝系超微粉和纳米级的硅微粉，使成品砖中氧化铝的含量达到75%以上，进一步提高了产品的抗侵蚀能力，延长了耐磨砖的使用寿命，使用时间达到一年以上，最高可达两年。
性 能
performance
SA
化 学 成 份chemical composition
Al2O3, %
≥75
Fe2O3, %
≤3.2
CaO, %
≤0.6
耐压强度 MPa cold crushing strength
≥70
体积密度 g/cm3
bulk density
≥2.6
0.2MPa荷重软化开始温度 不低于 ℃
0.2MPa soften temperature under load ≥℃
≥1350
耐火度 ℃
refractoriness ℃
≥1780
2.隔热保温材料
①导热系数小：传递热量能力大小的物理量称之为导热系数。金属导热系数大于非金属、液体导热系数大于气体；数值越大，传热能力越强，反过来说：隔热能力越差。在固体材料中，一般把导热系数最小的（≤0.22W/m·℃）非金属材料称之为隔热材料。这些材料气孔多、分布均匀、容积密度小，隔热保温性能好。
②热稳定性好：隔热材料的使用温度低于耐火材料，一般在1100℃以下。在使用温度范围内，要求长期工作不变质、不损坏、不腐蚀立窑筒体；材料中可燃物、有机物、含水量极少。
③具有一定的强度和可塑性：隔热保温层一般设置在耐火砖与筒体之间，需要满足施工要求，并能承受一定的外力作用；除隔热保温制品之外，在其余空间还要用不定型的浇注料，来胶结成一个保温的整体。
（1）GC-FB复合砖 120mm
本产品无毒、无害、无污染、无刺激、防水、不可燃。容量轻，导热系数小，保温绝热性能良好，物理性能稳定，不老化，施工快捷，可随意弯曲裁剪。也是大型机立窑的必需材料。
理化名称
physical &chemical name
单位
unit
指标和数值
index & date
Al2O3+SiO2 ≥
%
96
Al2O3 ≥
%
50
Fe2O3 ≤
%
1.2
K2O+Ma2O ≤
%
0.5
工作温度 ≥
service temperature
℃
1000—1200
渣球含量(>0.25mm) ≤
slag content (>0.25mm) ≤
%
5
线收缩1150℃×6h ≤
linear shrinkage 1150℃×6h ≤
%
4
含水量 ≤
water content ≤
%
0.5
容量
volume density
Kg/m3
100—150
（2）GC-QZ多孔保温砖 180mm
本产品是采用轻质骨料和耐火粉料混合制作，具有多孔结构的保温砖，导热系数降低到小于等于0.4 W/（m.k），筒体高温带外部的温度小于等于45℃，保温性能更好，热能损失更少，节省了能源。因而达到整体密实的保温效果。
理化名称
physical & chemical name
单位
unit
指标和数值
index and date
常温耐压强度 >
cold crushing strength >
MPa
3
重烧线变化 不小于2%的试验温度
test temperature of linear change on reheating, ≥2%
℃
1350
导热系数
coefficient of thermal conductivity
w/(m·k)
0.50
建议使用温度
suggested service temperature
℃
1200
体积密度 <
bulk density <
㎏/m3
1000
（3）GC-135高强高温浇注料 220mm
本产品常温、中温强度高，具有很高的抗高温气流冲刷及耐磨损性能，热震稳定性好，高温体积微膨胀，有效保证窑炉衬底的气密性。
理化名称
physical & chemical name
单位
unit
指标和数值
index & date
耐压强度
crushing strength
常温
room temperature
MPa
26.5
110℃
MPa
28.8
1000℃
MPa
22.4
线收缩1000℃×2h
linear shrikage
%
±0.3
导热系数
coefficient of thermal conductivity
W/(m·k)
0.42
耐火度
refractoriness
℃
1200
建议使用温度
suggested sercive temperature
℃
1000
体积密度
bulk density
㎏/m3
2300
（4）GC-QZ陶粒隔热砖 300mm
本产品由轻质粘土陶粒，经高温烧制而成，具有轻质、隔热、隔音、高强、导热系数低、耐火、耐腐蚀、耐磨和抗震性好的特点。
理化名称
physical & chemical name
单位
unit
指标和数值
index and date
耐压强度
crushing strength
常温
room temperature
MPa
19
110℃
MPa
21.5
1000℃
MPa
16
线收缩1000℃×2h
linear shrinkage
%
±0.5
导热系数
coefficient of thermal conductivity
W/(m·k)
0.42
耐火度
refractoriness
℃
1000
建议使用温度
suggested temperature
℃
900
体积密度
bulk density
㎏/m3
1000
3.胶结材料
在砌筑耐火砖和保温砖的时候，需要化学成分与物理性能与砖接近的结合剂，来填充砖缝、使衬里形成一个严密的整体，这就是胶结材料。俗称：耐火泥（或称火泥）。它是由粉状耐火物料和结合剂组成的一种不定形耐火材料。按火泥的材质可分为粘土质，高铝质，硅质和镁质火泥，其粒度根据使用要求常控制在1毫米以下。选用时，除注意必须与所砌材料性质一致（或相当）之外，还要求它必须具备粘结力强、施工性能好、耐酸碱腐蚀、耐冲刷磨损和必要的耐火度；同时，不能因干燥和烧成引起的膨胀或收缩而造成砖缝开裂。
MF－170涂料（抹面料）
理 化 名 称
physical & chemical name
单 位
unit
指 标 及 数 值
Index and date
适用温度
Suggested temperature
℃
-40—800
浆体密度
Slurry density
g/m3
600—700
容重
volume density
kg/m3
180—220
导热系数
Coefficient of thermal conductivity
w/(m·k)
＜0.052
体积收缩率
volumetric shrinkage
%
＜15
抗压强度
Compressive strength
MPa
＞100
粘结强度
adhesive strength
MPa
＞25
产品特点
Product specification
1、 产品无毒、无害、无污染、无刺激、防水、不可燃。
1, nonpoisonous, harmless, non-pollution, waterproof, nonflammable.
2、粘结度高、收缩率小、用料省、不开裂、无施工缝隙、整体性好、中高温隔热效果优越。
2、high adhesive strength, little shrinkage, material saving, non-construction crack, good integral performance, superior heat insulating effect.
第二章：立窑衬里节能技术的优化进程—新型窑衬材料的发展
立窑衬里材料的配套选用和砌筑质量，直接影响到立窑煅烧的产、质量，以及能耗和安全生产，这一点早已被人们所共识。上个世纪，立窑一直是我国水泥生产的主体，从70年代起，国家曾经投入一定数量的人力、物力和资金，进行了一系列的科学研究和工业试验。提出了一些办法和措施，并在生产中也曾经取得过一定的效果，但应用周期不长。主要原因之一是：“生产工艺变化较多、材料质量改进不足”。
九十年代后期，国、内外材料科学研究水平的提高，尤其是冶金行业的技术进步，促进了耐火材料行业的高速发展。许多新型耐火材料、隔热保温材料相继出现，其品质指标、使用性能，都上升到一个新的台阶。它带动了水泥行业的窑衬材料应用技术研究，相关部门也自动地由单一的熟料煅烧工艺研究，转变为衬里材料的品质、性能、配套、优化研究。
磷酸盐结合高铝质耐火砖简称为：磷酸盐砖。目前被公认为是水泥窑炉优质耐火、耐磨衬里之一。磷酸盐砖近于中性砖，无论是在氧化气氛、还是还原气氛，都不会影响使用强度。在1500℃以下，磷酸盐砖的化学稳定性非常好、在高温下，热稳定性也非常好，具有良好的抗冲击、抗磨损能力；实践证明，作为立窑高温带衬里，比高铝砖使用寿命长1～2倍。一般情况下，用于立窑喇叭口的磷酸盐砖寿命为1.5～2年、用于烧成带的寿命为3～4年。
磷酸盐砖以高铝矾土熟料为骨料和细粉，其吸水率为3.4%，体积密度3.12g/cm3；根据制品的使用条件，适当加入石墨粉、工业硅等，以磷酸或磷酸铝为结合剂，采用半干法成型，在400～600℃热处理，化学结合成为高铝质耐火制品。该耐火制品按结合剂不同分为：
（1）磷酸盐结合高铝质砖（简称：磷酸盐砖）。代号P，锁缝砖代号PC。结合剂为磷酸溶液、浓度42.5%～50%；
（2）磷酸铝结合高铝质耐磨砖（简称：耐磨砖）。代号PA。结合剂为工业氢氧化铝、工业磷酸配成的磷酸铝溶液。耐磨砖的耐磨性优于磷酸盐砖，因此在有条件的情况下，立窑衬里应优选耐磨砖。
用于立窑衬里的保温材料，除了要求导热系数小（热阻大）之外，还要看其使用温度能否达到900℃以上，否则保温层非常容易粉化，失去应有的强度和隔热性能。选择导热系数低于0.05w/m℃的硅酸钙隔热板与硅酸铝板、空心球浇注料等配套的保温层，能够使保温层整体化、延长服务年限，同时，厚度最薄、隔热效果最好。基本达到窑内中、边部物料温度差不大于50℃、烧成带窑体外壁温度低于45℃。最简单、最直观的感觉就是在现场去触摸窑体烧成带外壁，不感觉烫手。这样的工作状态，就给立窑煅烧热工制度稳定、实现优质、节能、高产，创造了有利条件。
第三章、新型窑衬材料的技术经济分析
河南省新郑市古城冶金炉料厂，多年来与科研院校合作，为耐火、保温材料的研制、开发，进行了大量工作。尤其是对水泥立窑节能衬里的材质优化、应用配套，为用户之急所急、为用户之想所想，取得了显著效果，赢得了赞誉。厂内提出“快乐来自为人着想、成功在于以诚相待”的服务宗旨，2004年获得“全国建材行业诚信、维权标兵企业”、“全国耐火材料行业领军企业放心品牌”的光荣称号。
在立窑煅烧过程中，影响产、质量及能耗的因素很多，一般可归纳为三大类：工艺因素、机械因素和操作因素。工艺因素如：配料方案、生料合格率、易烧性、煤质与配热、成球质量等；机械因素包括：窑体结构、加料装置、卸料篦子、通风除尘等；操作因素是指：煅烧方法、热工制度、控制手段、岗位工技术水平等等。一个生产多年的立窑水泥厂，在这诸多的影响因素中，采用“立窑节能衬里配套技术”，见效最快、受益最明显。因为仅“减少热损失和保温层减薄”这两点带来的经济效益，就十分可观。
中国水泥协会立窑研究会提出“现代立窑八个基本条件”后，各地立窑企业纷纷采用二十项适用技术，进行节能挖潜技术改造。河南省新郑市古城冶金炉料厂参与的就有许多家，他们原来的熟料热耗都在（1000～1100）×4.18 KJ/kg左右,改造后都达到900×4.18 KJ/kg以下，窑体外壁温度也能触摸不烫手。根据国内建材研究院校热工检测部门，对立窑热工标定的统计数据表明，立窑烧成带窑壁温度降低1℃，窑内熟料热耗可降低10～15KJ/kg。这些厂普遍都降低30℃以上，窑内熟料热耗一般降低（100～200）×4.18KJ/kg，相当于每生产一吨熟料可节省实物煤（发热量为5500×4.18KJ/kg）18～36公斤。一台年产十万吨熟料的立窑,每年就可以节煤1800～3600吨,折合当前的国内平均价格（400元/吨煤）节支人民币72～144万元。
采用新型耐火、隔热保温材料配套的窑体衬里，尽管材料价格有所增加，但整体用量减少，因此与传统材料相比，窑衬总投资基本持平。由于窑衬的厚度减薄，断面直径增加0.15～0.2米,窑内煅烧容积增大，熟料台时产量一般可提高1～2吨，每年、每台立窑熟料增产0.8～1.6万吨，折合人民币增收100～200万元。
其它效益，如：改善通风质量后，风机阻力减小的节电效益；断面热力强度改善，提高熟料质量的效益；延长窑衬材料使用寿命，降低维修费用的效益等等，在此就不一一列举。该新型节能窑衬已列入《立窑水泥企业技术进步指南》中的二十项适用技术，科学性、先进性、实用性和可操作性，已被上百家立窑企业所证实和共享，必将为立窑企业在竞争中求生存、求效益，开劈一条新的途径。
第四章、环保节能的新型机械化立窑
老式水泥立窑在我国经济快速发展时期是做出重大贡献的，但随着现代化大型，新型干法回转窑的快速发展立窑水泥退出数量上的主体地位，已成为我国水泥工业发展的历史必然。但作为中小水泥企业主体的立窑企业，在相当长的一段时期内，依然是我国水泥工业的重要组成部分，特别是经济相对落后的中西部地区更是不可忽视的。这些相对规模较小的水泥企业的合理布局，能缩短水泥运输距离，并且能充分利用中、小型石灰石矿山资源，这些都能起到较好的作用。所以不加区别的一律全世界人民部淘汰的做法是不可取的，但如果不加改造，落后的立窑企业也缺乏竞争能力，也将被淘汰出局，唯一方法是加快技术改造到节能环保效果的现代化新型机械化立窑。
表 国内不同型先进技术经济指标对比
窑 型
熟料质量
MPa
熟料热耗
Kcal/k（X4.18KJ）
水泥综合电耗kWh/t
全员劳动产率
（t/人·a）
熟料吨投资
（元/吨）
新型干法 700t/d
53～60
900
120
700以上
280～350
1000t/d
53～60
850
110
1000以上
300～330
2000t/d
53～60
760
100
2000以上
230～260
4000t/d
53～60
740
95
4000以上
260～280
湿法
53～60
1400
100
600左右
湿磨干烧
53～60
900
110
1000以上
100～150
（改造）
现代立窑窑 1000t/d
53～60
850
70
1000以上
100～120
JT型立窑1000t/d
55～60
800
60
2000以上
100左右
二十世纪九十年代后期，由于环保、节能的要求国内外对材料学的研究加大了力度，各种新型优质的耐火材料、保温、隔热材料相继出现。其品质指标与使用性能都上升到了一个崭新的高度，圣奥耐火材料有限公司一直致力于开发新型优质的节能型立窑衬里，经过多年的研究、开发、推广使用，形成了相当规模的市场，在全国水泥立窑生产企业用户已突破了3000家，并参与了多家企业的节能挖潜技术改造，取得了非常好的效果。
机立窑节能型衬里是一种高效、新型的水泥立窑窑衬，采用该窑衬一般要依据水泥立窑的设备和工艺条件进行砖型设计和热能设计，并涉及窑衬配套施工方法、水泥生料成分及其配料量的控制等多项技术。
该技术的综合效果显著、投资少、见效快、实用性强，已成功地应用于多项机立窑综合节能改造工程，经几百台各种规格的立窑采用，均取得良好效果。根据各应用厂的使用报告的综合反映和热工测试报告，可心充分肯定节能型窑衬具有以下功能：
①降低熟料热耗，节能显著；
②降低窑体表面温度；
③增加立窑台时产量；
④提高熟料质量。
⑤结构稳定可靠，保温效果持久，使用寿命长。
为了提高熟料台时产量而扩径。窑径的扩大通常是通过减薄耐火砖的厚度来达到的。为了保证扩径后立窑的表面温度及表面散热损失不致提高，则更有必要采用节能型配套耐火材料，使窑体表面温度及散热损失大大降低，窑内边壁温度提高，断面温度场梯度趋于平衡，进而改善煅烧情况。
军事机械界里有一条来复线原理，在现代枪炮膛内刻上了一条螺旋形纹路，就是来复线，子弹沿着这条来复线的轨迹高速旋转飞出枪膛，这就是现代枪支先进的设计理念。我们利用来复线原理将现代立窑节能型耐火材料衬里有意识地砌筑成类似的结构，可以使窑面的通风均匀和均衡，中风得到了加强与改善，从而大大降低废气中一氧化碳量，避免过高的化学不完全燃烧损失。大大降低热耗，提高产量。
本厂参与多家企业节能挖潜技术改造直径2.5～3.8m立窑；实现立窑中边部截面温度≤50℃，筒体高温带外部温度≤45℃，熟料台时产量增加10～15%（3.8立窑产量≥25 t/h），28天抗压强度≥56MPa，热耗≤850kcal/kg。
第二部
河南省新郑市古城冶金炉料厂开发水泥回转窑用新型耐火材料
第一章 回转窑烧成带用砖的开发
我们针对大型回转窑烧成带和过渡带温度高，熟料出窑温度可达1400℃，这就要求耐火材料具备良好的耐高温性能和抗热震性能；大型回转窑直径大、转速高，是传统窑炉转速的3-4倍，为适应窑衬极大的热应力和机械应力，要求耐火材料具有足够的强度和稳定性；碱性和其他化学物质，包括R2O、Cr、SO2，随着窑温的升高会形成液相侵入砖体内部，形成变质层，使砖体结构变脆，失去韧性，导致剥落；因此要求耐火砖必须具备低气孔率和高纯化；为提高窑炉使用寿命，要求碱性砖在化学成分配比上要满足挂窑皮的性能，开发了一种具有自主知识产权的新产品古城牌特种低铬尖晶石砖，在这里我们引入了一种“活性尖晶石”的概念，由于Fe2+离子扩散到基质中的过程，使得在铁铝晶体石颗粒中有过剩的氧化铝。而且。Mg2+离子也部分扩散到铁铝晶石颗粒中。扩散进来的镁离子和来自铁铝晶石中过剩的氧化铝反应，形成直接结合的尖晶石。这种反应产生了额外的体积膨胀，所以产生了额外的弹性。由于连续的铁离子和镁离子的扩散，这种活性尖晶石的弹性效果在整个过程中（活性尖晶石）会一直保持着。这种砖特点是：一是利用了尖晶石优良的高温性能，通过人工合成原料，高压成型，高温烧结，产品具有强度高、高温性能好的特点，成功解决了耐火材料强度和热震性能之间的矛盾。二是尖晶石含量高，气孔率低，抗水泥熟料和碱性侵蚀能力强。三是产品的高温韧性好，可避免因温度变化而出现的脆性炸裂。四是产品中含铬量很低（Cr2O3<5%）,是一种相对环保的产品。五是该产品生产采用国际控制标准，外型尺寸误差小，可满足大型窑炉的砌筑要求。
第二章 耐火浇注料的应用现状与发展
在我国，耐火浇注料在水泥窑上的应用，已经有很长时间的历史，但是许多水泥企业仍然寻找不到合适的耐火浇注料。耐火浇注料的质量及相关服务仍然是困扰水泥企业的难题之一，而与此同时，许多水泥生产企业对耐火浇注料仍然缺乏足够的了解。困而认真地分析、解决存在的问题，毫无疑问需要耐火浇注料生产企业与水泥生产企业共同的努力。作为耐火浇注料研究与生产服务企业，自我完善、自我发展是我们应对竞争的惟一手段，同时，我们愿意与业内及相关领域内的有识之士共同探讨这些问题，期待能够达成共识，使耐火浇注料在新型干法水泥上的应用不断完善、发展。当前影响耐火浇注料在水泥窑上应用的主要问题有以下几个
1耐火浇注料种类繁多、市场混乱
随着国内新型干法水泥的迅猛发展，耐火浇注料生产企业日益增多。近几年，国外的供应商也开始进入国内市场，竞争日益激烈。激烈的竞争一方面促进了一些供应商不断地提高产品质量与服务质量，另一方面也出现了不正当竞争、低价竞争等不良现象，尤其出现了让许多供应商和用户十分头疼的市场混乱情况。水泥生产企业在采购耐火浇注料时，由于不同供应商的产品名称、牌号、材质、价格及寿命有着极大的差异，往往很难做出正确的选择。
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高职院校“供热通风与空调工程技术专业”实训室的建设摘 要：高职高专院校实训基地是培养职业实践能力的核心条件，而实训室是组织实践教学、强化技能培养、实现人才培养目标的重要基地。建立满足基于“工作过程”项目导向教学的实训室是必要，能保证学生在校期间学习有一个真实的工作环境，为培养学生的技术应用能力提供保证。实训室应具有高新的技术内涵、逼真的实训环境、完备的设备配置、配套的实训教材、科学的组织管理。关键词：高职教育；竞争力；能力；素质由于我国的高等职业教育在起步较晚，其人才培养模式基本上是以学科为核心的普通教育模式，强调培养的学生具有扎实的理论基础、具有一定的研究和设计能力，还没有完全形成培养职业人才的教育体系和教育模式。相应的实验室也满足不了培养职业人才的要求。现有高职院校的实验室基本上是本科和中专学校的原有实验室，而本科院校的实验室是以理论研究和验证为主，中专学校的实验室是以教学演示为主，两者均缺乏培养学生动手操作能力、分析和解决问题能力的功能。如何搞好高等职业院校实验室建设，使其能更好地为教学服务以满足培养高素质职业人才的要求，是迫切需要解决的问题。我院的“供热通风与卫生工程技术”专业为中德联合办学的首批试点专业，省级重点专业。通过与德国专家的全面合作，我们制定了“面向实践的课程”体系和人才培养模式。该课程体系打破了传统的“老三段”式的教学模式，把和专业教学有关的“基础课”、“专业基础课”和“专业课”合并成“职业技术课”，所有“职业技术课”按专业特点进行整合，分别在“供热”、“给排水”和“通风空调”三个实验室内组织教学。因此，这三个实验室的建设对课程体系的改革至关重要。下面就这三个实验室的建设谈谈自己的看法。 1 应以服务课堂教学为建设宗旨原来的课堂教学大多数是在教室内进行，实验室内进行的教学演示实验和验证实验相对很少，即使建设了设备先进的实验室，对课堂教学来讲，利用率也是极低的，造成了资源的大量浪费。由于人才培养模式的不同，工科高等职业院校实验室的建设与同类型的本科院校有很大差异，它不需要过多地进行教学演示实验和验证实验，其重点应放在为课堂教学服务上。通过对高职的人才培养模式的研究和借鉴德国的成功经验，我们制定了一个既能适应“面向实践的课程”体系又能提高实验设备的利用率的教学实验室的建设计划，该计划的最大特点是将课堂教学改在实验室内进行，即把实验室作为课堂教学的主要场所，这就要求实验室除满足实验教学外更主要的应满足课堂教学要求。这样的实验室与传统的实验室有很大的不同，实验室的功能、系统的组成、设备的布置等都有较大变化。“供热通风与卫生工程技术”专业的教学内容，主要是讲授“供热”、“给排水”和“通风空调”系统的组成和分类、热力和水力计算、设备选型计算、安装及运行管理等方面的知识。按三大系统建立三个实验室，分三条教学主线组织教学，所有的专业教学均在三个实验室内进行。三个实验室分别建有各种类型的供热系统、给水排水系统、通风空调系统，教师在实验室内参照各种系统讲授、提出问题并和学生一同解决问题。这样的教学与传统的学科教学相比很多优点。第一，教学直观方便，系统中所有的设备、管路、附件、仪表均为实物就地安装，教师按实物讲解它们的构造、工作原理、安装位置等，既方便又直观。第二，系统的整体感较强，系统中所有的设备、管路、附件、仪表均安装在同一实验室内，使学生一眼就能看出系统的整体结构，不存在传统的学科教学中首尾分离的现象。第三，教学过程中师生可以互动，能充分调动学生学习的积极性。 2 应注重学生动手能力、分析和解决问题能力的培养工科高等职业院校主要培养的是技术应用型人才，学生应具有较强的动手操作能力、分析和解决问题的能力，而这些能力的培养主要是在校内学习期间完成的。培养学生动手能力、分析和解决问题能力可以有很多途径，除了参加社会实践、毕业实习外，在校内建立高标准的实验、实训基地是最为有效的方法。我们的实验室建设从一开始构思就把学生动手能力、分析问题和解决问题能力的培养问题放在了首位。从实验室整体设计到系统某一局部的细化处理处处都考虑上述问题，贯穿始终。如“供热实验室”设计时，我们首先考虑把系统中的供热热源、泵站、热力分配站、热用户用管道连接组合成一个完整的、实际的供热系统，系统中安装有各种管路附件、热工检测和控制仪表、实验用仪表等。锅炉点火、水泵启动这个系统就可以运行。而过去的这些实验室（台）均是独立的，没有形成整体。学生可以通过锅炉点火、水泵启动、锅炉烟气测定、热工和水力参数检测、维护管理等培养其动手操作能力。由于系统是一个实际运行的整体，各设备、附件、仪表相互关联，可以通过系统运行、参数调节及人为故障设定等培养学生分析问题、解决问题的能力。这在过去的课堂上和分散的实验室里是绝对做不到的。 3 应密切结合生产实际我们培养学生的目标是毕业即顶岗、毕业即就业，也就是说学生毕业到工作单位后能够胜任自己的工作。对“供热通风与卫生工程技术”专业来讲，毕业生应能独立完成一般的安装工程施工、施工管理及暖通空调系统运行管理等工作。为了达到这一目标，所建设的实验室要和生产实际紧密结合。我们实验室内安装的系统应为生产实际中常见的系统，所选的设备应为生产实际中常用的设备，并且尽可能采用新工艺、新材料、新设备，也就是说实验室内的系统、设备和材料要比生产实际所采用的要更好更新。这就要求教师除正常教学外，要积极参加本专业的学术活动，及时了解本专业的新技术和新工艺，更好的服务于教学。 4 加强厂校合作，保证设备及时更新实验室建成后，经过一段时间的使用，随着技术的进步，其系统和设备就要落后，如何对落后的技术和设备进行更新，是每一个实验室都要面对的问题。与其他专业不同，暖通工程中使用的设备种类繁多且更新较快。为了使我们的实验室能更好地服务于教学、服务于生产，就要求其系统、设备和材料按工程实际不断地进行更新，对于学校来讲这是一笔不小的费用。我们的做法是，利用我们的技术优势和生产厂家的设备资源，积极开展厂校合作，互惠互利，及时更新实验设备。比如某厂家生产出了新型的设备，可免费安装在我们的实验室内，生产厂家可以以我们的实验室作为基地，进行产品宣传、组织用户参观、对用户进行安装和运行等方面的培训。我们也可以免费为他们进行性能测试、产品鉴定等。通过这种合作方式使我们和生产厂家都受益，真正实现了互惠互利。目前我们已经和多个生产厂家达成了这样的协议。实践教学是达到教学要求、实现培养目标、保证教学质量、提高教学效益的重要环节，必须科学合理建立相应的专业实验实训室及其配套管理机制。建设好高职院校专业实验实训室，提高学生综合技能，提高就业率，是所有高职院校领导和老师的期望，是企业、社会进行市场竞争的需要，需要建设者付出大量辛勤的劳动和汗水。
暖通专业在计算 方法 、程序编制和工程应用几方面都取得了显著成绩。下面是由我整理的暖通专业技术论文，谢谢你的阅读。
暖通空调技术与节能
摘要:随着人们生活水平的日益提高,人们生活的节奏逐渐加快及心理压力的不断增大,使得人们的工作生活环境应该予以重视。而在人们的工作生活环境中倡导环保和节能的生活方式越来越重要。本文主要是对暖通空调技术与节能进行分析。
关键词:暖通空调 技术 节能
2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战――在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话》的重要讲话,郑重承诺今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的 措施 :一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。明确提出了建设生态文明的重大战略任务,强调要坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持走可持续发展道路,在加快建设资源节约型国家。可见节能对于一个国家乃至世界时是多么的重要。本文主要从节能方面浅谈暖通空调技术。
1.室内设计参数
常规情况下,在冬季供暖时,室内计算温度每降低1℃,能耗将减少约5%～10%;在夏季供冷时,室内计算温度每升高1℃,能耗将减少约8%～10%。室内设计参数必须在规定的参数范围内取值。近几年,低温地板辐射采暖系统已经取代散热器采暖,之所以采用这种方式,主要是因为这种方式具有能耗小、舒适性高、容易分户计量、不占用房间使用面积等优点。
2.采暖设计
采暖空调热负荷为12650KW,热指标为。热源由城市热网供给,一次水供回水温度为95/70℃,经热交换后,高温二次水供回水温度为85/60℃,供采暖系统及空气、新风处理机组使用。各类机房、自行车库等设5-8℃的值班采暖,人防掩蔽体采暖设计温度为18℃,厕所为16℃;低温二次水供回水温度为60/50℃,供风机盘管和汽车坡道化雪系统使用,或者化雪系统由于什么原因没有使用。为保证一层室内良好的温度环境,抵挡大门的冷风侵入,在各大门入口处均设置了热空气幕。
以空气为热泵的热源在寒冷地区进行采暖是当前研究的 热点 。因为它和以往的燃煤、燃油、直接用电等取暖方式比较的话,在环保、节能、安全使用,甚至经济等方面有突出的优点,其可推广性也超过了水源、地源热泵。
2.1地板采暖的空气热泵机组容量的选择
机组容量(W)=当地建筑采暖设计负荷()×用户采暖的建筑面积()÷(1-)×0.85-0.9
2.2室外机最好安装在冬季主导风的背风面,应该设置遮雪蓬,机组如果安装在平台上,则底面应抬高至少20cm,以免化霜结冻,机组吸风口距障碍物至少25cm,双机之间距离至少20cm。
2.3地板下埋管的设计
空气热泵作为热源时,供水温度或供回水平均温度应尽可能设计得低些,以使机组效率尽可能高,又由于工程实践证明本机组的供回水温差较少仅2℃-3℃,所以,选择地下埋管时可参照“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”( DBJ/T01-49-2000)附录 E-1至 E-3中平均水温35℃一栏,按照地板所需散热量选择间距,然后,将管道直径放大到Φ20/16成间距缩小一档即可。
3.风系统设计
3.1集中空调系统的排风热回收
一直以来,业内人士只是从经济方面的角度来衡量热回收装置的利弊,而环保与节能则被忽视。当今,业内人士考虑的角度有所转变,现在从环保和节能这个角度来衡量热回收装置的利弊。
空调区域排风中的热能量是非常多的,如果把这些热能量加以回收利用,那么环保和节能定会实现。如果新风和排风采用专门独立的管道输送,那么有利于集中热回收装置的设置。新风和排风采用热回收装置进行湿热或者全热交换,节能效果非常明显的表现出来。
3.2空调风系统
(1)有资料显示,以我国南方地区为例,夏季室内设计温度如果每降低1℃或冬季设计温度每升高1℃,其工程投资将增加6%,能耗将增加8%。该数据很明显地说明,适当提高夏季以及降低冬季的室内空气温度,都将起到显著的节能效果。与此同时,为保证室内空气质量以及人们对新鲜空气的需要,现行《采暖通风与空气调节设计规范》对最小新风量作出明确规定,要求建筑满足国家现行有关卫生标准。研究表明,加大新风量能够在一定程度上解决室内空气质量问题,但增加了空调能耗。新风定值必须按照规范来确定,因为新风量对于能耗和人体健康有着非常重要的作用,如果人员密度较大时,新风的供应按人员的密度来进行的话是非常不经济的。我国建筑采用了新风需求控制(检测室内CO2浓度),值得注意的是:新风量变化,排风量随着也发生变化,否则造成负压,可能会适得其反。
(2)暖通设计师对于规范中新风量的规定表示赞同。暖通设计师认为,在目前中央空调清洗不够规范的背景下,加大新风量是必要的。不过,对于室内设计温度的要求,他们却持保留态度。业内人士有这样的一个说法:“如果说节能像一棵树,有很多枝杈可以作为思路,那么,业主方的意见更像那个根。他们的态度,将成为决定暖通专业乃至建筑节能的根本性因素。”业内人士表示,建设方的意见非常重要。
要想增加新风量或者增强风机盘管处理室内回风的能力,风机盘管加新风的新风口应单独或布置在盘管出风口的旁边,而不应该布置在盘管回风吸入口。
(3)房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温度控制的空气调节区,其空气调节风系统宜采用全空气空调系统,不宜采用风机盘管系统,以利于集中处理、调节,发挥有利因素,弥补之前产生的问题。
(4)建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式比,分层空调系统夏季可以节能30%左右,但是冬季并不节能。通常设计时,夏季的气流组织为喷口侧送,下回风,高大空间上部排风;而冬季一般在底层设置地板辐射或地板送风供暖系统,也可将上部过热的空气通过风道送至房间下部。
(5)多个空气调节区合用1个空气调节风系统,各区负荷变化较大、低负荷运行时间较长,且需要分别调节室内温度,在经济条件允许时,宜采用全空气变风量空气调节系统。设计时应注意:要求采用风机调速改变系统风量,而不能采用恒速风机而改变系统阻力调节;其次,应采取保证最小新风量的措施,避免因送风量减少,造成新风量减少而不满足卫生要求的后果;再者,调节末端送风口风量时,推荐采用串联式风机驱动型末端装置以保证室内的气流分布。
(6)在某些情况下,像屋顶传热量较大、吊顶内发热量较大、吊顶空间较大(此时的吊顶至楼板底的高度超过1.0m),如果采用吊顶内回风,导致空调区域增大、空调耗能上升,这样非常不利于节能。所以对于建筑顶层或者吊顶上部有较大热量、吊顶空间较高时,直接从吊顶回风是不合理的。
4.围护结构
北京市建筑设计研究院原院长、北京市建筑设计研究院顾问总工程师吴德绳认为,暖通专业既然是建筑节能的支柱力量,因此,目光不仅要盯住如何优化暖通空调系统设计,更应该有所转移,在围护结构设计方面重点考虑。
围护结构在节能工作中,扮演着愈来愈重要的角色。所谓围护结构节能,通常是指通过改善建筑物围护结构的热工性能,使得建筑在夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,以保持室内尽可能接近舒适温度,减少通过辅助设备来达到合理舒适室温的负荷,并最终达到节能的目的,如通过采暖、制冷设备达到节能。
传统住宅建筑的围护结构是普通黏土砖,简单架空屋面和单层玻璃钢窗,它们的传热系数分别为1.96、1.66和6.4。而“节能住宅”的围护结构中外墙和屋面采取了保温措施,外窗采用中空塑钢窗或断热中空铝合金窗,它们的传热系数分别为 1.5、1.0和3.0,使围护结构的节能贡献约占25%。采用能效比高的采暖、空调设备(按照国家标准,房间空调器的能效比:制冷>2.3,采暖>1.9),使采暖、空调设备的节能贡献约占25%,两者相加总体达到节能50%的目标。
据介绍,围护结构的节能设计应该从墙体、窗户、屋面等三个方面考虑。对于设计人员而言,如何处理建筑玻璃幕墙的问题,在业内一直存在很大争议。普通玻璃幕墙是建筑节能不能实现的因素之一。统计数据表明,夏季通过玻璃窗的日照热可占制冷机最大负荷的30%,冬季单层玻璃的热损失约可占锅炉负荷的20%。窗体节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面考虑。另外,在保证室内采光良好的前提下,合理确定窗墙比十分重要。当窗墙面积比超过50%时,负荷将明显增加。不仅是外围护结构,内围护结构在设计中同样重要。暖通设计师要比普通建筑师更懂得建筑节能的途径,所以暖通设计师和普通建筑师多进行沟通效果才会更好。
5.实现节能
暖通空调的设计师在方案设计时,首先应深入了解业主的能源状况以及对空调的使用状况和是否有余热、废气等条件,然后对各种能源方案进行合理综合的对比。设计师在设计时应考虑的重点是:如何利用可再生能源和低品位能源。
暖通设计师在设计阶段完成基础工作之后,最关键的就是环保和节能的实现,而环保和节能的实现是通过综合利用各种先进技术、利用各种可再生资源来实现的。
利用自然条件来满足人们对于室内温度的需求,这是最理想的方式。现在通过各种设备实现对温度的调节,只不过是对人们的过错进行补救。冷热源是设计师最关注的一点,因为其能耗往往能占空调系统总能耗的50%左右。
地源热泵系统就是在这种形势下快速发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统效率。同时,采用新能源利用的供给方式,实现冷、热、电三联供;利用燃气、汽、电力能量转换的原理联合循环使用,将工业流程最尾端的余热收集起来,用于供冷系统空调冷冻水和供热系统的生活热水,这样,能源的利用率可提高至70%～80%左右。这些都给暖通空调设计师提供了广泛的节能设计思路。
6. 总结
随着全球逐渐变暖这种现象的出现,空调现在已经是人们生活中不可或缺的一部分,它使人们工作生活更加舒适,人们对于空调也有了一定的依赖性。然而,环保和节能是当今非常重要的问题,因此,在暖通空调设计方面,暖通空调的环保和节能是目前空调技术方面发展的方向,也就是说,城市供热环保和节能是目前亟须加强和可持续发展的问题。
参考文献:
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