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1 同学们好！现在 我们学习动量传输
第一讲: 绪论 本课的基本要求 1.了解冶金炉及其热工理论知识。 2.了解课程的性质、基本要求、主要内容、特点、 教材与教参、成绩评定 3.了解本教材所采用的单位制及坐标系。 退出
2 第一讲： 绪 论 一、本课的基本要求 ⒈ 了解冶金炉及其热工理论知识。 ⒉ 了解课程的性质、基本要求、主要内容、特点、 教材与教参、成绩评定。 ⒊ 了解本教材所采用的单位制及坐标系。 第一章 动量传输
二、本课的重点、难点 重点:国际单位制与工程单位制间的换算。 难点:课程的总体介绍,能否激发学生的兴趣。 教参及教具 1.《加热炉》蔡乔方主编冶金工业出版社 2.《冶金炉热工与构造》陈鸿复主编 治金工业出版社 教材《冶金炉热工基础》蒋光羲编 重庆大学出版社 退出
3 二、本课的重点、难点： 重点：国际单位制与工程单位制间的换算。 难点：课程的总体介绍，能否激发学生的兴趣。 第一章 动量传输 三、教参及教具: ⒈ 《加热炉》蔡乔方主编 冶金工业出版社 ⒉ 《冶金炉热工与构造》陈鸿复主编 冶金工业出版社 教材《冶金炉热工基础》蒋光羲编 重庆大学出版社
结论 §0.1冶金炉及其分类 冶金炉:冶金生产中各种冶炼和加热设备的统称。 分类:熔炼炉和加热炉两大类。 1.熔炼炉:完成物料的加热和熔炼。 特点:发生物态变化固→液态物理化学变化原料与产品的性质、 化学成分截然不同 冶金企业的熔炼炉有: ①炼铁:铁矿石、焦碳、熔剂渔炼>铁水 ②炼钢炉、电弧炉:铁水、废钢(合金化)一—次精炼>钢水 退出
4 0 绪论 §0.1 冶金炉及其分类 冶金炉：冶金生产中各种冶炼和加热设备的统称。 分类：熔炼炉和加热炉两大类。 ⒈ 熔炼炉：完成物料的加热和熔炼。 特点：发生物态变化 固→液态物理化学变化 原料与产品的性质、 化学成分截然不同 冶金企业的熔炼炉有： 第一章 动量传输 ② 炼钢转炉、电弧炉：铁水、废钢(合金化) ⎯一次精炼 ⎯ ⎯→ 钢水 ① 炼铁高炉：铁矿石、焦碳、熔剂⎯冶炼⎯→铁水
铸造化铁炉:固→液态 2.加热炉:完成物料的加热。 特点:不发生物态变化,只改变其机械性能或物理化学性能 冶金企业的加热炉有 ①均热炉:钢锭开坯前加热 ②轧钢:热轧前钢坯加热 ③室状炉、台车式加热炉等:锻造前加热。 加热目的:提高可塑性,减少压力加工时的变形抗力。 ④热处理(淬火、回火、退火、渗碳等)炉, 加热目的:改变其结晶组织,获得所需的物理机械性能。 退出
5 铸造化铁炉：固 →液态 ⒉ 加热炉：完成物料的加热。 特点：不发生物态变化，只改变其机械性能或物理化学性能。 冶金企业的加热炉有： ① 均热炉：钢锭开坯前加热。 ② 轧钢加热炉：热轧前钢坯加热。 ③ 室状炉、台车式加热炉等：锻造前加热。 加热目的：提高可塑性，减少压力加工时的变形抗力。 ④ 热处理(淬火、回火、退火、渗碳等)炉. 加热目的：改变其结晶组织，获得所需的物理机械性能。 第一章 动量传输
§02冶金炉热工理论(冶金热能工程专业) 构成炉子热工理论的几个方面 1.热过程的热力学热力学第一定律热平衡 热力学第二定律火用平衡 《工程热力学》 2.燃料燃烧析热或电-热能转换的规律 《燃烧学》《热能转换与利用》 3.热气体流动规律《工程流体力学》 4.炉内及物料内的复杂传热、传质过程的规律 《传热学》 《传输原理》 5.炉子构筑理论:筑炉材料及构件在高温下的损坏原因及其使用性能等。 《耐火材料》 《炼铁设备》《炼钢设备》 以上这些基本规律运用到具体炉子中并和该炉子工艺相结合就构成了该炉 子的热工理论 退出
6 §0.2 冶金炉热工理论(冶金热能工程专业) 构成炉子热工理论的几个方面： ⒈ 热过程的热力学 热力学第一定律⎯热平衡 热力学第二定律⎯火用平衡 《工程热力学》 ⒉ 燃料燃烧析热或电-热能转换的规律 《燃烧学》 《热能转换与利用》 ⒊ 热气体流动规律 《工程流体力学》 ⒋ 炉内及物料内的复杂传热、传质过程的规律 《传热学》 《传输原理》 ⒌ 炉子构筑理论：筑炉材料及构件在高温下的损坏原因及其使用性能等。 《耐火材料》 《炼铁设备》 《炼钢设备》 以上这些基本规律运用到具体炉子中并和该炉子工艺相结合就构成了该炉 子的热工理论。 第一章 动量传输
第 课程性质 专业基础课,是基础课和专业课之间的桥梁。基础课:高等数学、物理化学 课程内容 第一部分:传输原理(动量、热量、质量传输)(1~3章) 动力过程 传输是指流体的(输送、转移、传递){传热过程 的统称。 动量 动量传输 物质传递过程 热量的传递与输送→{热量传输类统性(规律、解析法一样)传输原理(理论) 质量 质量传输 冶炼过程:化学、物理过程。《冶金反应工程学》 传输过程→冶炼过程的物理过程(动力学),不涉及化学反应→《冶金物理化学》 (热力学)→动量、热量、质量传递的过程。《现代冶金原理》 退出
7 一、课程性质 专业基础课，是基础课和专业课之间的桥梁。基础课：高等数学、物理化学。 二、课程内容 第一部分：传输原理(动量、热量、质量传输) (1~3章) 冶炼过程：化学、物理过程。《冶金反应工程学》 传输过程冶炼过程的物理过程(动力学)，不涉及化学反应→《冶金物理化学》 (热力学) 动量、热量、质量传递的过程。《现代冶金原理》 第一章 动量传输 的传递与输送 (规律、解析法一样)传输原理(理论) 传输是指流体的(输送、转移、传递) 的统称。 物质传递过程 传热过程 动力过程 质量传输 热量传输 动量传输 质量 热量 动量 类似统一性
举例:高炉炼铁的气固两相流动。高炉强化冶炼,目的就是改善传输条件。 转炉炼钢的气液两相流动。转炉底吹,目的也是改善传输条件。 总之,传输理论已成为现代冶金炉热工理论的基础。 第二部分:热工计算(4~7章) 燃料燃烧计算:热工计算的基础。主要能源:燃料的化学能, 气体流动计算:阻力损失计算,选择输送设备(风机、烟囱、喷射器等)。 传热计算:制定炉子热工制度,强化供热,提高生产率的问题。 热平衡计算:评价炉子热工作的好坏,提高热效率的问题 火用平衡计算:提高火用效率的问题,探索节能途径。 ∫第二部分是第一部分的具体应用。 第一部分是第二部分的基础。 注意:本课程所论及的只是一些基本计算方法,各类炉子的热工计 算及设计在课程设计及有关专业课中解决。 出
8 举例：高炉炼铁的气固两相流动。高炉强化冶炼，目的就是改善传输条件。 转炉炼钢的气液两相流动。转炉底吹，目的也是改善传输条件。 总之，传输理论已成为现代冶金炉热工理论的基础。 第二部分：热工计算 (4~7章) 注意：本课程所论及的只是一些基本计算方法，各类炉子的热工计 算及设计在课程设计及有关专业课中解决。 第一章 动量传输 第一部分是第二部分 的 基础。 第二部分是第一部分 的 具体应用。 火用平衡计算： 提高火用效率的问题， 探索节能途径。 热平衡计算： 评价炉子热工作的好坏 ，提高热效率的问题。 传热计算： 制定炉子热工制度，强 化供热，提高生产率的 问题。 气体流动计算：阻力损 失计算，选择输送设备 风机、烟囱、喷射器等 。 燃料燃烧计算：热工计 算的基础。主要能源： 燃料的化学能。 ( )
第三部分:耐火材料(种类、性能、选择) 作为专业任选课独立设课。 习题与思考题:加深对所学热工理论的理解和应用。 集中实验:培养学生动手能力。 课程设计:培养学生综合应用热工知识的能力,为毕业设计打下良好的基础。 热风炉设计(炼铁)借助于计算机 QB VB CAD 氧枪设计(炼钢)借助于计算机 QB VB CAD 退出
9 第三部分：耐火材料(种类、性能、选择) 作为专业任选课独立设课。 习题与思考题：加深对所学热工理论的理解和应用。 集中实验：培养学生动手能力。 课程设计：培养学生综合应用热工知识的能力，为毕业设计打下良好的基础。 热风炉设计（炼铁） 借助于计算机 QB VB CAD 氧枪设计（炼钢）借助于计算机 QB VB CAD 第一章 动量传输
三、课程特点 难学:物理概念多;数学推导、计算复杂;(物理概念为主,数学为辅) 重点掌握基本概念、基本计算方法 讲授方法:重点一讲授+作业,辅以习题课;难点一讲授+思考题, 辅以讨论课。 学习方法:上课认真听讲,课后认真复习,认真完成作业,不懂的 即时解决,“勤学苦炼”。 四、参考书目 《冶金炉热工基础》刘人达主编冶金工业出版社 《冶金炉热工与构造》陈鸿复主编冶金工业出版社 《动量、热量、质量传输原理》高家锐主编重庆大学出版社 期刊:《冶金能源》、《工业炉》、《工业加热》、《耐火材料》 出 10
10 三、课程特点 难学：物理概念多；数学推导、计算复杂；(物理概念为主，数学为辅) 重点掌握基本概念、基本计算方法。 讲授方法：重点—讲授+作业，辅以习题课；难点—讲授+思考题， 辅以讨论课。 学习方法：上课认真听讲，课后认真复习，认真完成作业，不懂的 即时解决，“勤学苦炼” 。 四、参考书目 《冶金炉热工基础》 刘人达主编 冶金工业出版社 《冶金炉热工与构造》 陈鸿复主编 冶金工业出版社 《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 期刊：《冶金能源》、《工业炉》、《工业加热》、《耐火材料》 第一章 动量传输