产生热量、传递热量、利用热量的设备叫做“热工设备”,最典型的热工设备就是“窑炉”。在材料领域,热工设备是为材料热制备过程服务的:热工设备必须在设备结构上和热工制度上满足所制备材料热制备工艺过程的要求。实际工作时,其一,热工设备可以在不同时间段内确保具体热制备工艺过程中不同阶段的要求;其二,热工设备也可以在不同空间区域内来保证具体热制备工艺中不同阶段的要求。
为此,有了两种类型的热工设备:一类热工设备是在同一设备结构空间内,在不同的时间域来满足不同阶段的工艺要求,这一种热工设备被称为“间歇式”(Intermittent 或 Periodic)热工设备,通俗地说,就是一炉一炉地来加热制备产品。另一类热工设备则是同一时间域内在设备结构空间内的不同区域来满足不同阶段的工艺要求,简单地来说,就是:原料(或坯体或生料)在热工设备内经过“预热区”、“高温区”和“冷却区”后就成为热制备后的产品(或中间产品)。这类热工设备具体到设备内的每一点,其热工参数(包括温度、压强、气氛等)基本上是稳定不变的,故而被称之为“连续式“(Continuous)热工设备。另外,也有个别的热工设备介于两者之间,则被称为“半连续式” (Semi-continuous)热工设备。
到目前为止,热工设备内加热所需要的热量主要是来自于燃料燃烧产生的热能或用电能所产生的热量。
热工设备的先进性主要体现在:在确保环保效益和社会效益的基础上,在保证稳定的产品质量(成品率高)及产量的前提下,热工设备要具有最大的热效率,即最低的单位产品热量消耗(简称:热耗)和电能消耗(简称:电耗)。这也就是说,越先进的热工设备(窑炉),它的热效率越高,它的单位产品的热耗和电耗越低。除此以外,热工设备(窑炉)的先进性还包括:人力成本低、机械化和自动化程度高、生产的安全系数高(即安全成本低)、科学管理的水平高(能够实现优化操作)、安装和操作简单而方便等。