陶瓷工业燃烧设备主要包括固体燃料燃烧室、液体燃料及气体燃料燃烧器。这里只介绍液体和气体燃料常用的燃烧设备：各种液体、气体燃料烧嘴或燃烧器，烧嘴等。缺点是当负荷变小时雾化颗粒度及平均尺寸迅速增加，燃烧效率降低且小流量烧嘴易堵塞和结焦。它的主要缺点是：雾化能量利用率低，雾化气用量大，对于高粘度的重柴油、重渣油、水煤浆不能高效燃烧。涡流还能使油雾与助燃空气混合得均匀，在较短的距离内就能达到完全燃烧。......
2025-09-30
陶瓷干燥与烧成技术：导热系数的重要性
【摘要】：（二）导热系数导热系数是指单位温度梯度下，单位时间通过单位面积的热量。它是衡量物质导热能力大小的物理量，不同物质的导热系数相差很大。表1-3-1中列出几种常见气体的导热系数值。除去水和甘油外，绝大多数的液体导热系数随温度升高而略有减小。绝大部分耐火材料的导热系数随温度升高而增大。这是一个切实可行的办法，因此，在窑炉砌筑中，常常采用导热系数小的轻质隔热材料。
（一）导热的基本定律——傅立叶定律
傅立叶在实验的基础上得出了导热的基本规律，即在导热过程中单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比。即
式中：λ——比例系数，称为导热系数，W/（m·℃）；
S——传热面积，m2；
式中的负号表示热流与温度梯度方向相反。
（二）导热系数
导热系数是指单位温度梯度下，单位时间通过单位面积的热量。它是衡量物质导热能力大小的物理量，不同物质的导热系数相差很大。各种物质的导热系数都是用实验方法测定的，可从有关手册中查得。
1.气体的导热系数
大多数气体的导热系数都很小，在0.0058W/（m·℃）～0.58W/（m·℃）的范围内。气体的导热系数随温度的升高而增大。表1-3-1中列出几种常见气体的导热系数值。
2.液体的导热系数
液体分金属液体和非金属液体两类。在非金属液体中，导热系数在0.093W/（m·℃）～0.7W/（m·℃）范围内。除去水和甘油外，绝大多数的液体导热系数随温度升高而略有减小。
表1-3-1 常见气体的导热系数
表中废气成分为：φCO2——13%；φH2O——11%；φN2——76%
3.固体的导热系数
（1）金属材料 金属的导热系数在2.3W/（m·℃）～417.6W/（m·℃）范围内，一般随温度升高而减小。
（2）建筑材料 建筑材料的导热系数在0.16W/（m·℃）～2.2W/（m·℃）之间。这类材料中的多数，导热系数随温度升高而增大。
（3）隔热保温材料 隔热保温材料多为多孔性材料，工程上把导热系数小于0.22 W/（m·℃）的材料称为隔热材料。
（4）耐火材料 耐火材料的导热系数在1.1W/（m·℃）～16W/（m·℃）。绝大部分耐火材料的导热系数随温度升高而增大。
大多数材料的导热系数随温度的变化呈直线关系，即
式中：λt—t℃时材料的导热系数，W/（m·℃）；
λ0—0℃时材料的导热系数，W/（m·℃）；
b—温度系数。
部分材料的导热系数见表1-3-2。
表1-3-2 部分耐火材料、建筑材料及隔热材料的导热系数
在实际计算中，导热系数的数值是取物体两端温度的算术平均值，并把它当作常数处理，如求温度为t1和t2之间的平均导热系数时，可采用下式：
（三）平壁的导热(https://www.chuimin.cn)
1.单层平壁的导热
设单层平壁厚δ，导热系数为λ，内外表面温度分别为t1、t2（t1＞t2），如图1-3-1所示，根据傅立叶定律，得：
式中：λav——平壁的平均导热系数，W/（m·℃）。
图1-3-1 单层平壁的导热
图1-3-2 多层平壁的导热
2.多层平壁的导热
对于多层平壁（如图1-3-2），其推导方法基本同单层平壁，可用下式进行计算：
式中：tn+1——第n层平壁外表面的温度，℃；
δi——第 i层平壁的厚度，m；
λi——第 i层平壁的平均导热系数，W/（m·℃）。
（四）圆筒壁的导热
圆筒壁的导热与平壁略有不同，可认为温度沿径向变化，属于沿径向的一维稳定导热，见图1-3-3。
图1-3-3 多层圆筒壁的导热
用和平壁导热推导相同的方法，可推得n层圆筒壁的导热计算公式为：
式中：t1，tn+1——圆筒壁内、外表面温度，℃；
l——圆筒壁的长度，m；
λi——第 i层圆筒壁的平均导热系数，W/（m·℃）；
di，di+1——第 i层圆筒壁的内、外径，m。
注意，根据稳定传热的概念，每一层圆筒壁传热量相同。由于它们的传热面积不同，故其热流量不相同。
从传导传热的公式可以探讨减少陶瓷窑炉窑墙、窑顶散热的途径：
（1）减少最内壁与最外壁的温差，可使散热损失减少。最内壁温度是受制品烧成所需温度所制约的，不能随意改变，而外壁温度亦不能太高，因此，用减少最内壁与最外壁温差的办法来减少散热损失，是非常有限的；
（2）减少传热面积，可使散热损失减少。但传热面积和窑的生产率直接相关，不能随意改变，因此，采取这项办法来减少散热损失也是很有限的；
（3）增大窑墙厚度，可使散热损失减少。但为了节省材料和方便操作，窑墙也不宜砌得太厚。因此，采取这项办法来减少散热损失，也很有限；
（4）采用导热系数小的建窑材料，可以减少散热损失。这是一个切实可行的办法，因此，在窑炉砌筑中，常常采用导热系数小的轻质隔热材料。
相关文章
- 详细阅读
-
陶瓷干燥与烧成技术，燃料燃烧过程与气体燃料燃详细阅读
固体燃料受热后，首先是所含水分的气化，约110℃时物理水全部逸出，当燃料达到一定温度时便开始分解，放出挥发分，剩下焦炭，这一过程称为干馏。其中雾化阶段是整个燃烧过程的关键。（三）气体燃料燃烧过程1.气体燃料燃烧的基本知识着火浓度范围气体燃料与空气的比例，必须在一定的范围内才能进行燃烧，这一范围叫着火浓度范围，或叫着火浓度极限。......
2025-09-30
-
燃料燃烧污染及对策-陶瓷烘干烧成技术详细阅读
（一）燃料燃烧对大气的污染燃料燃烧产物排空时，将许多污染物带入大气，不仅损害了人类的身体健康，还破坏了整个地球的生态平衡，燃料燃烧对大气的污染主要表现在如下几个方面：1.酸雨主要原因是燃烧产生的SOx、NOx与水蒸气结合形成硫酸和硝酸。光化学烟雾是大气中NOx、CmHn等污染物在强太阳光作用下，发生化学反应而形成的。......
2025-09-30
-
导热系数小于0.175的绝热材料与导热性研究详细阅读
工程中，通常把导热系数小于0.175 W/（m·K）的材料称为绝热材料。对于纤维状材料，当纤维之间压实至某一表观密度时，其导热系数最小，该表观密度称为最佳表观密度。以松木为例，当 热流垂直于木纹时，导热系数为0.17 W/（m·K）；而当热流平行于木纹时，则导热系数为0.35 W/（m·K）。......
2025-09-30
-
散热系数的计算方法和影响因素：Nul数、导热详细阅读
在自由对流条件，对流散热系数可按式计算式中 Nul——努基尔数；λ——空气的导热系数；l——空气流过表面的长度。表5-3 公式中长度c、n和长度l的选择对流散热系数α是温度的函数，它随温度而变化。在热分析时，为了与对流散热的形式一致，将辐射散热通过表面散热系数简化为公式所示。因此，外表面的散热系数为α=αcon+αrad......
2025-09-29
-
纸张干燥技术的发展历程详细阅读
使用阻流棒可使干燥速率上升30%以上，控制横幅水分分布。与此同时，采用这种冲击干燥，对纸页的横幅提供了均匀、高效的干燥；OptiDry是属于全密闭的干燥方式以及纸页被支撑通过整个干燥部，具有可靠的无绳式引纸以及损纸易处理等特点，从而达到干燥部所要求的运行稳定性、最大化的蒸发率以及最佳的纸质等三方面的要求。使用分段干燥、空气循环和阶梯式布置可使穿透干燥的热效率高达80%。......
2025-09-29
-
陶瓷材料之间的扩散连接技术详细阅读
缺少数值模拟的基本数据 由于陶瓷和金属钎焊及扩散连接时，界面容易出现多层化合物，这些化合物层很薄，对接头性能影响很大。图2-3-45是SiC/Ti界面的反应生成物随连接时间与温度的关系曲线。从断面组织分析可知，1373K的断面非常平坦；1473K的断面凹凸较多，SiC断面上粘有较多的块状反应相Ti5Si3Cx+TiC。选取1773K、3.36ks的最佳连接条件进行接合，测量接头的高温抗剪强度。......
2025-09-29
-
冗余的重要性：保障生存与运作，技术与社会详细阅读
冗余，简单来说就是多余的重复部分。不过，多一个的好处是，如果其中一个肾脏坏了，另一个还能继续维持身体运作，能为个体的生存留有余地。这意味着，这些神经元可以为大脑提供充分的冗余，每天损失一些并不会影响大脑的运行。因为集体规模越大冗余度也越大，而人类社会拥有巨大的人口数量，所以人类社会具有较大的冗余度。毫无疑问，这充分体现了技术领域的冗余特征。另外，我们发现，人类社会具有冗余是十分必要的。......
2025-09-29
相关推荐