加热炉试题及 答案

《加热炉》试题 参考答案 一、 解释概念 1、 完全燃烧、不完全燃烧 燃料中的可燃物质和氧进行了充分的燃烧反应，燃烧产物中巳不存在可燃物质，称为完全燃烧； 不完全燃烧又有两种情况： (1)化学不完全燃烧 燃料中的可燃成分由于空气不足或燃料与空气混合不好，而没能得到充分反应的燃烧，叫化学不完全燃烧。 (2)机械不完全燃烧 燃料的部分可燃成分没有参加或进行燃挠反应就损失了的燃烧过程，叫机械不完全燃烧。 2、 空气消耗系数 理论空气需要量与实际供给空气量的比值就称为空气消耗系数。 3、 射流、自由射流、限制射流 气流由管嘴喷射到大的空间并带动周围介质的流动就是射流， 气体由管嘴喷射到一个无限大的空间内，该空间充满了静止的，并与喷入气流物理性质相同的介质，这种射流叫自由射流； 射流在管道或炉膛内流动，四周被包围，这种射流称为限制射流。 4、 层流、紊流 流体流动时，各质点都是沿轴向平行运动，称为层流， 流体的质点不是平行运动，而是不规则紊乱的运动，这种流动型态称为紊流。 5、 理想气体、实际气体 不考虑气体分子之间相互作用力（粘性力）和分子的体积气体成为理想气体。 否则为实际气体。 6、 黑体、黑度 能够吸收全部辐射能的物体，称为黑体， 如果某物体的辐射光谱也是连续的，在任何温度下任何波长的单色辐射力与黑体在同一波长的单色辐射力之比，其比值称为该物体的黑度。 7、钢的脱炭 钢在加热过程中，表而除了被氧化烧损而外，还会造成表层内合碳量的减少，称为钢的脱碳。 8、耐火度 耐火度是材料在高温下抵抗熔化的性能。 二、 论述题 1、根据燃烧过程的热平衡方程式，写出理论燃烧温度的表达式；并解释何谓炉温系数。 Q?Q?Q?tVc?Q 燃烧过程的热平衡方程式如下：n理解空燃低Q?Q?Q?Qt?解低空燃 理Vcn?t?t 理实因为热损失，理论燃烧温度与实际燃烧温度的比值称为炉温系数。 ?2、 据伯努里方程论述烟囱抽出烟气的工作原理 以烟囱出口平面为基准面Ⅱ—Ⅱ，该处的静压头P就烟囱底部(I—I截面)和烟囱顶部写出其伯努里方程式，可得 ??22??ww ????12???H(??P)gP?12烟烟?? 1gw囱烟空 22??式中Pg1为烟囱底部的静压头，是一个负值(即负压)，由于炉子内部炉平面Ⅲ—Ⅲ的静压头一般保持零压左右，即炉内压力大于烟囱底部的压力。所以炉内烟气 能流向烟囱底部。并经烟囱排入大气。Pg1绝对值就是烟囱对烟气的抽力。??)(?H为烟囱底部烟气的位压头，抽力就是来自这一项的能量。抽力的大小烟空??之差。与烟气平均密度主要取决于烟囱高度H和空气密度 烟空??22ww212烟1烟为烟囱底部几顶部烟气的动压头。 及、 223、 坯的加热过程属于何种导热过程，其特点有哪些？ 钢坯的加热过程属于非稳定态导热，即热量由钢的表面逐渐中心传递热量。其特点是热量与温度都随时间的变化而不同，钢坯本身的内能也随时间不断变化。钢坯在预热、加热段加热属于第三类边界条件下的非稳定态导热，此时表面温度升高迅速。钢坯在均热段加热属于第一类边界条件下的非稳定态导热，此时表面温度不再升高，中心温度迅速升高。 4、 出加热炉炉膛的热平衡方程，并解释方程中每一项的意义。 根据能量不灭的原则，热收入各项的总相应等于热支出各项的总和，据此可以列成热平衡方程式 5、简述炭素钢加热温度的依据。 钢的加热温度不能太低，必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度(即终轧温度)。由于奥氏体组织的钢塑性最好，如果在单相奥氏体区域内加工，这时金属的变形抗力小，而且加工后的残余应力小，不会出现裂纹等缺陷。这个区域对于碳素钢来说，就是在铁碳平衡图的Ac3以上30～50℃，固相线以下l00～150℃的地方。根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高．晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越组大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃，也不要低于700℃。但加热温度还要考虑钢坯不产生过热、过烧现象。 6、简述三段式连续加热炉及其温度制度。 三段式连续加热炉采取预热期、加热期、均热期的三段温度制度。在炉子的结构上也相应地分为预热段、加热段和均热段。 料坯由炉尾推入后，先进入预热段缓慢升温，出炉烟气温度850～950℃，最高不超过1050℃。料坯进入加热段后，强化加热，表面迅速升温到出炉所要求的温度，允许物料内外有较大温差。最后，物料进入温度稍低的均热段进行均热，表面温度不再升高，而是使断面上的温度逐渐趋于均匀。均热段的温度一般为1250～1300℃，即比物料出炉温度高约50℃。