全書共分四篇二十三章,分別對水泥、混凝土、玻璃和陶瓷等無機非金屬材料的工程案例進行了分析。主要內(nèi)容包括:水泥原材料與配料,生料粉磨與均化,水泥燒成,水泥制成和特種水泥;混凝土材料與工程質(zhì)量,混凝土施工,預(yù)應(yīng)力混凝土,混凝土制品,大體積混凝土,高性能混凝土;玻璃配合料制備,玻璃熔窯及結(jié)構(gòu),玻璃成型,玻璃退火,玻璃缺陷及檢驗,平板玻璃深加工;陶瓷原料,陶瓷配料和坯料制備,陶瓷成型,釉料及色料,陶瓷燒結(jié)方法和先進陶瓷(或特種陶瓷)。 本書適用于應(yīng)用型本科院校的材料學(xué)專業(yè)高年級本科生,也可作為從事無機非金屬材料工程技術(shù)人員的參考用書。
案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境,沒有特定的解決之道,而教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色,要鼓勵學(xué)生積極參與討論。將工程案例教學(xué)法引入工科專業(yè)教學(xué)中,學(xué)生通過已掌握的專業(yè)知識進行工程案例分析,能了解到更多的工程實際情況,豐富專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可以彌補其他教學(xué)手段的不足。這種理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式可以縮短理論教學(xué)與工程實際間的距離,滿足工程教育面向工業(yè)企業(yè)的要求,從而全面體現(xiàn)面向工程的辦學(xué)理念和培養(yǎng)目標(biāo)。材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)和工程實訓(xùn)等實踐課程,是學(xué)生將專業(yè)知識與生產(chǎn)或工程實踐相結(jié)合,提高其工程實踐能力的有效手段;而通過開展案例分析教學(xué),使學(xué)生運用已經(jīng)掌握的基本理論和基礎(chǔ)知識,對描述的工程事實作出分析,可有效提高其綜合運用知識、分析問題和解決問題的實踐能力。本書緊跟無機非金屬材料工程發(fā)展和前沿,反映新技術(shù)、新工藝和新成果,吸收了近年來無機非金屬材料工程發(fā)展中采用的新工藝、新技術(shù)的案例,以更加適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的需要。
無機非金屬材料產(chǎn)品是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)不可缺少的基礎(chǔ)材料,廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟建設(shè)和人民生活需求。十二五后期以來,以無機非金屬材料為主要產(chǎn)品的建材產(chǎn)業(yè)向綠色建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展,積極培育新型無機非金屬材料產(chǎn)業(yè)。新型建材和固體廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)是國家發(fā)展的重點新興產(chǎn)業(yè);無機非金屬材料產(chǎn)品正在向生態(tài)化、節(jié)能化、功能化及新型化方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1) 無機非金屬材料生態(tài)化制備優(yōu)化工藝流程,實施清潔生產(chǎn)技術(shù)改造,控制生產(chǎn)全過程污染物的產(chǎn)生、治理和排放。重點推進窯爐煙氣二氧化硫、氮氧化物源頭消減,減輕末端治理壓力,削減大氣污染物排放總量。充分發(fā)揮建材工業(yè)無害化最終消納固體廢棄物的優(yōu)勢,建立與國民經(jīng)濟相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及城市和諧發(fā)展相銜接的循環(huán)經(jīng)濟體系。加快推進協(xié)同處置示范工程建設(shè)。減少資源消耗,鼓勵綜合利用礦渣、粉煤灰、煤矸石、尾礦等大宗工業(yè)廢棄物和建筑廢棄物,生產(chǎn)水泥、墻體材料等產(chǎn)品,擴大資源綜合利用范圍和固體廢棄物利用總量。(2) 無機非金屬材料節(jié)能化推廣先進節(jié)能技術(shù),對現(xiàn)有生產(chǎn)線實施節(jié)能改造,建立健全能源計量管理體系,如窯爐余熱綜合利用、推廣低溫余熱發(fā)電、變頻調(diào)速、立磨、輥壓機等技術(shù);生產(chǎn)并推廣使用低輻射鍍膜中空/真空玻璃制品等建筑節(jié)能玻璃、外墻用防火保溫材料、阻燃隔熱防水材料、輕質(zhì)節(jié)能墻體材料、環(huán)保型裝飾裝修材料等綠色建筑材料及制品,以及新型抗震節(jié)能集成房屋。(3) 無機非金屬材料功能化無機非金屬材料正向耐高溫、隔音、保溫、防火、防水、防污染等多功能發(fā)展。如隨著環(huán)保要求的提高,對大氣污染、水污染的控制越來越嚴(yán),出現(xiàn)了耐高溫、處理量大、過濾效率高的多孔陶瓷過濾材料。(4) 無機非金屬材料新型化實施新材料產(chǎn)業(yè),積極發(fā)展太陽能光伏玻璃、超薄屏顯基板玻璃等特種玻璃,特種玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維等高性能無機纖維,風(fēng)電葉片、高壓容器等纖維增強復(fù)合材料制品,氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、石英陶瓷以及陶瓷分離膜等特種陶瓷,人工晶體、超硬材料和特種石墨等其他新材料。材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)和工程實訓(xùn)等實踐課程,是學(xué)生將專業(yè)知識與生產(chǎn)或工程實踐相結(jié)合,提高其工程實踐能力的有效手段;而通過開展案例分析教學(xué),使學(xué)生運用已經(jīng)掌握的基本理論和基礎(chǔ)知識,對描述的工程事實作出分析,可有效提高其綜合運用知識、分析問題和解決問題的實踐能力。作為開展案例分析和實踐教學(xué)的參考書無機非金屬材料工程案例分析,應(yīng)緊跟無機非金屬材料工程發(fā)展和前沿,反映新技術(shù)、新工藝和新成果。因此,我們吸收了近年來無機非金屬材料工程發(fā)展中采用的新工藝、新技術(shù)的案例,對無機非金屬材料工程案例分析教材進行修訂,以更加適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的需要。本次修訂由鹽城工學(xué)院張長森教授、陳景華副教授、楊鳳玲高級實驗師和西安航空學(xué)院于方麗副教授完成,張長森負責(zé)統(tǒng)稿及第一篇修訂,楊鳳玲負責(zé)第二篇修訂,陳景華負責(zé)第三篇修訂,于方麗負責(zé)第四篇修訂。由于編者經(jīng)歷、水平及書稿篇幅有限,修訂后的教材也不能全面涵蓋當(dāng)今無機非金屬材料的新技術(shù)、新工藝和新成果,書中不當(dāng)之處在所難免,敬請讀者批評指正。編者2017年3月
緒論
第一篇水泥
第一章原材料與配料
案例11濕排粉煤灰代替黏土生產(chǎn)低堿水泥
案例12干粉煤灰配料生產(chǎn)水泥及其措施
案例13鉛鋅尾礦代替黏土和鐵粉配料生產(chǎn)水泥熟料
案例14利用鎳渣生產(chǎn)水泥
案例15高硅石灰石在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用
案例16采用煤矸石配料生產(chǎn)水泥熟料
案例17電石渣替代石灰石生產(chǎn)水泥熟料
第二章生料粉磨與均化
案例21控制生料成分與喂料量波動的措施
案例22生料均化鏈及粉磨過程中的質(zhì)量控制
案例2335 m10 m中卸烘干生料磨提產(chǎn)措施
案例24生料磨系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造立磨替代球磨機
案例25提高3 m9 m生料磨機產(chǎn)量的技術(shù)措施
案例26ATOX50立磨提產(chǎn)措施
案例27立式輥磨生料細度的控制
第三章水泥燒成
案例31提高窯產(chǎn)量的途徑
案例325 000 t/d級水泥熟料燒成系統(tǒng)熱工性能分析
案例335 000 t/d超短窯燃無煙煤水泥熟料生產(chǎn)線的設(shè)計特點
案例34稻谷殼在水泥窯中的處理試驗
案例35全氧燃燒技術(shù)在水泥窯上的應(yīng)用分析
案例36水泥預(yù)分解窯一體化處置城市生活垃圾
案例37水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾技術(shù)
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