窑炉设计辊道窑
景德镇陶瓷大学
《窑炉课程设计》说明书
题目：年产245万平米玻化砖液化气辊道窑设计
学号：201310260130
姓名：黄慧莹
院（系）：材料科学与工程学院
专业：粉体材料科学与工程
二○一六年六月六日
目录
1 前言 (1)
2 设计任务书 (2)
3 窑体主要尺寸的确定 (3)
4 烧成制度的确定 (5)
5 工作系统的确定 (6)
5.1 排烟系统 (6)
5.2 燃烧系统 (6)
5.3 冷却系统 (6)
5.4传动系统 (7)
5.5 窑体附属结构 (8)
5.6 窑体加固钢架结构形式 (9)
6 燃料燃烧计算 (10)
6.1 空气量 (10)
6.2 烟气量 (10)
6.3 燃烧温度 (11)
7 窑体材料及厚度的确定 (11)
8 热平衡计算 (13)
8.1 预热带及烧成带热平衡计算 (11)
8.2 冷却带热平衡 (19)
9 烧嘴的选用 (26)
参考文献 (29)
1.前言
《热工过程及设备》作为一门热工以及材料专业的专业课程，目的是对学生学习《热工过程及设备》课程后，引导学生总结﹑归纳理论知识，在此基础上推陈出新，根据当前的社会和科学环境，不断创新，最大可能的从环境保护和能源节约方面考虑，设计出符合社会需要的新时代窑炉，为创建社会主义和谐社会贡献自己的智力支持。通过课程设计辊道窑，综合运用和巩固所学知识，学会将理论知识与生产实践相结合，去研究解决实际中的工程技术问题，本设计的任务主要是培养学生设计与绘图的基本技能，初步掌握窑炉设计的程序﹑过程和内容；进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理，工程制图方法和编制设计说明书的方法。
辊道窑属于连续性窑炉，传动方式有斜齿轮传动及链条传动两种形式，一般以刚玉瓷辊作为传动辊子运载产品。按加热方式可分为火焰加热辊道窑炉和电加热辊道窑炉两类。可根据要求通气氛。辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，是近几十年来发展起来的新型快烧连续式工业窑炉，目前已广泛用于釉面砖﹑墙地砖﹑抛光砖﹑彩釉砖等建筑陶瓷工业生产中。而辊道窑在短短的几十年中发展如此迅速，说明它具有旺盛的生命力，它代表了陶瓷工业窑炉的发展方向，这是因为辊道窑具备其他陶瓷工业窑炉无法比拟的优点。
本设计书在写作过程中得到老师和同学的指导，在此表示深深地谢意。
编写时，本人想设计一个实用、廉价的建陶工业辊道窑，内容上尽量达到符合工程上的需要，但由于本人水平所限，设计书中一定有不少缺点和不足之处，诚挚地希望老师批评指正。
2.设计任务书
一、设计任务：年产245万平米玻化砖辊道窑设计
设计任务：年产245万平米玻化砖液化气辊道窑炉设计（一）瓷砖
1．坯料组成（%）：
2．产品规格：500×500×8.8mm，单重4.7公斤/片；
3．入窑水分：＜1%
4．产品合格率：98%
5．烧成周期：58分钟（全氧化气氛）
6．最高烧成温度：1180℃（温度曲线自定）
（二）燃料：液化气
（三）夏天最高气温：40℃
3窑体主要尺寸的确定
3.1窑内宽的确定
产品规格：400×400×8mm ，可知砖的宽度为400 mm ，考虑到烧成收缩率为10％，则：
mm
坯体离
窑墙内壁一般应有100～200 mm 间隙，取150mm 。暂定窑内宽
B ＝3000 mm ，则可排砖数为：
确定并排6片砖，则窑内宽B 为； B=444.4*6+300=2966.4(mm) 最后定窑内宽B ＝3m 。
3.2 窑内长的确定 年产量245万m 2，烧成周期为60分钟，年工
作日为350天，产品合格率为95％，则：
故窑体长L 为：
取窑长L ＝143m 。利用装配式，由若干节联接而成，设计每节长度为2200㎜，节间联接长度8㎜，每节总长度为2208㎜，则有节数=143000/2208=64.764节，取节数为65节，因而全窑总长L 为: L=2208*65=143520(mm) 。
1产品尺寸
坯体尺寸＝
－烧成收缩率
400
444.4
110%
=
=-3000150*2 6.07
444.4
-=4260
2451060307.0171544(/3502495%m ??==??窑）/24???22
年产量（m /a ）烧成周期（h ）窑容量＝（m 每窑）
年工作日产品合格率
21000
*6*0.4*0.4 2.16(/)444.4
m =
=每米窑长/?2装窑密度＝每米排数每片砖面积（m 每米窑长）//L =22
窑容量（m 每窑）装窑密度（m 每米窑长）
307.017544
=142.210852m
2.16
=
3.3 窑体各带长度的确定
预热带：
65节×33％＝21.45节，取22节，此段总长＝22×2208＝48576(mm)；
烧成带：
65节×30％＝19.5节，取20节，此段总长＝20×2208＝44160 (mm)；
冷却带：
65节×37％＝24.05节，取剩下的23节，此段总长＝23×2208＝50784(mm)。
3.4 窑体内高的确定
内高为窑道内整个空间的高度，等于辊上高（辊道中心线至窑顶的距离）与辊下高（辊道中心线至窑底或隔烟板的距离）之和。
辊上高应大于制品高度，考虑到玻化砖的高度小，又是单层焙烧，只要保证气流顺畅即可。从理论上来说对焙烧建筑瓷砖的辊道窑辊下高最好应大于砖对角线长度，但由于该制品较大，若按此计算会造成内高太大，既增大了窑墙散热，又不利于窑内传热。由于制品从辊上掉下，一般都发生了破损，尺寸都比整砖小了，故据各地辊道窑实际状况来看取辊下高510mm。
4.烧成制度的确定
4.1各段的温度划分与升（降）温速率
4.2 烧成温度曲线
5. 工作系统的确定
辊道窑的工作系统确定包括排烟系统、燃烧系统、冷却系统等。
5.1 排烟系统
1—8节为排烟段，在第1、3、5、7、8节设置4处排烟口，每处在窑底和辊上窑侧墙同时设置。窑底排烟口一般设在该节的后半部，一排五个，用1.5mm的耐热钢板制成直径200mm的排烟支管直接从窑底插入窑辊道下部，为防止落渣，开口向着烟气来流方向。辊上排烟口设在该节前半部，用1.5mm的耐热钢板制成400*230（mm）的排烟支管直接从窑顶下部插入量侧墙。上下排掩口均由直径400mm的垂直烟支管圆管引出，汇总到窑顶的直径900mm排烟总管中，最后连接到排烟机排除。
5.2燃烧系统
根据所选用的燃料为液化气，采用全部喷入窑道燃烧的方式，并在辊上一层烧嘴，为均匀窑内温度，强化窑内对流换热，选用小流高速烧嘴。辊道上下方及对侧均交错布置烧嘴，这样便于窑温度制度的调节，还有利于窑内热气流的强烈扰动与循环，改善了窑内端面温度均匀性。故在第17～22节辊下每节布置2对烧嘴。自第23～43节每节辊上下各布置2对烧嘴。烧嘴的对侧是观察孔，以便更好的观察火焰的燃烧情况，便于操作控制。
5.3冷却系统
制品在冷却带有晶体成长，转化的过程，并且冷却出窑是整个烧成过程最后的一个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥，达到节能的目的。本设计中冷却系统分急冷、缓冷段和快冷段。
5.3.1急冷段
从烧成最高温度至800℃以前，制品中由于液相的存在而且具有塑性，此时可以进行急冷，而不会使产品破裂。最好的办法是直接吹风冷却。辊道窑急冷段应用最广的是直接风冷是在辊上下设置横窑断面的冷风喷管。每根喷管上均匀地开有圆形出风口，对着制品上下均匀地喷冷风，达到急冷的效果。由于急冷段温度高，横穿入窑的冷风管须用耐热钢制成，管径为80～120mm。本设计也采用此种结构，在44—48节进行急冷，每节辊上6根，辊下3根，管内径φ80mm。5.3.2 缓冷段
制品冷却到700～500℃范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该段冷却降温速率。为达到缓冷目的，采用间冷风管。在49--60节每节放置6根间冷风管以达到缓冷的目的，管内径φ60mm。.
5.3.3 窑尾快冷段
制品冷却至500℃以后，可以进行快速冷却。辊上下布置32对冷风喷管，前16对间距为
759mm ，窑尾18对间距为300mm 。每根喷风管上有30个直径φ30mm 小孔对着制品吹冷风。此外该窑在快冷段窑顶和窑底还设有3处热抽风口。
5.3.4 热风抽出口位置、抽热风管走向
热风抽出口设在每节窑的中部，抽热风管走向为从各支管汇入窑顶总管，总管通向预热带，使抽出的热风进入预热风管，对制品进行预热。
5.4 传动系统
辊道窑对辊子材料要求十分严格，它要求制辊子材料热胀系数小而均匀，高温抗氧化性能好，荷重软化温度高，蠕变性小，热稳定性和高温耐久性好，硬度大，抗污能力强。
5.4.1辊子的选择
常用辊子有金属辊和陶瓷辊两种。为节约费用，不同的温度区段一般选用不同材质的辊子。
5.4.2辊子直径与长度的确定
辊距即相邻两根辊子的中心距，确定辊距主要依据是制品长度、辊子直径以及制品在辊道上移动的平稳性，
一般用下面经验公式计算：
式中：H 为辊距，㎜；l 为制品长度，㎜。
因l ＝400㎜，故可得H 的范围在：80～133㎜，考虑到每节长2120㎜，辊距定为100㎜。
5.4.3 传动方案
考虑到产品的质量问题，辊道窑的传动系统由电机、链传动和齿轮传动结构所组成。为避免停电对正常运行的辊道窑造成的危害，辊道窑一般都设在滞后装置，通常是设一台以电瓶为动力的直流电机。停电时，立即驱动直流电机，使辊子停电后仍能正常运行一段时间，避免被压弯或压断，以便在这段时间内，启动备用电源。
传动机构采用齿轮传动，并采用分段传动，分别带动的方式，全窑分为22段，每段由一台电动机驱动，采用变频调速。
传动过程：电机——减速器——主动链轮——滚子链——从动链轮——联轴节——传动轴——主动齿轮——从动齿轮——辊棒传动轴——辊子。
依据以上原则，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用拖轮摩擦式。
11
()35
H l
=?:11()35
H l
=?:
5.5 窑体附属结构
5.5.1 事故处理孔
事故处理孔一般设在辊下,且事故处理孔底面与窑底面平齐，以便于清除出落在窑底上的砖坯碎片，事故处理孔大小尺寸通常宽240～450㎜，取300㎜，高65～135㎜，取120㎜。两侧墙事故处理孔一般均采取交错布置的形式。
为了能清除窑内任何位置上的事故而不造成“死角”，两相邻事故处理孔间距不应大于事故处理孔对角线与对侧内壁交点连线。
图：事故处理孔的布置
两事故处理孔中心间距L 应小于或等于其中ｂ为其宽，B 为窑内
宽，δ为窑墙厚。
本设计中，b=0.3 m ，B=3 m ，δ=0.46 m ，则有：
又因每节长2.11 m ，故每节设置一个事故处理孔，相邻两节的事故处理孔对侧交错设置。 对于事故处理孔在不处理事故时，要用塞孔砖进行密封，孔砖与窑墙间隙用耐火纤维堵塞。密封时为了防止热气体外溢，冷风漏入等对烧成制度产生影响。
5.5.2测温孔及观察孔
5.5.2.1 测温孔
为严密监视及控制窑内温度制度，及时调整烧嘴开度，一般在窑道顶及火道侧墙留设若干处测温孔以安装热电偶。测温孔间距一般为3~5米，高温段布密些，低温段布稀些，在烧成曲线的关键点，如氧化末段、晶体转化点、釉始溶点、成瓷段、急冷结束等都应设测温孔。
压力制度中零压面的位置控制特别重要，一般控制在预热带和烧成带交接面附近。若零压过多移向预热带，则烧成带正压过大，有大量热气体逸出窑外，不但损失热量，而且恶化操作条件；
2(1)
B b δ
+2(1) 4.513B
L b m
δ
≤+
=
若零压过多移向烧成带，则预热带负压大，易漏入大量冷风，造成气体分层，上下温差过大，延长了烧成周期，消耗了燃料。本设计以观察孔代替测压孔。
5.5.2.2观察孔
在每个烧嘴的对侧窑墙设置Φ80mm的观察孔，以便烧嘴的燃烧状况。未用时，用与观察孔配套的孔塞塞住，以免热风逸处或冷风漏入。
5.5.3膨胀缝
窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，因此在窑墙、窑顶及窑底砌体间要留设膨胀缝以避免砌体的开裂或挤坏。本设计窑体采用装配式，在每节窑体中部留设1处宽度为10mm的膨胀缝，内填矿渣棉，各层砖的膨胀缝要错缝留设。
5.5.4 窑道档板和挡火墙
由于辊道窑属中空窑，工作通道空间大，气流阻力小，难以调解窑内压力制度及温度制度，因此，通常在辊道窑工作通道的某些部位，辊下砌筑挡墙，辊上插入挡板，缩小该处工作通道面积，以增加气流阻力，便于压力与温度制度的调节。挡板负责对窑内上半窑道的控制,采用耐硬质高温陶瓷纤维板制成,可以通过在窑顶外部调整位置的高低。挡火墙负责对窑内下半窑道的控制,采用耐火砖砌筑,高低位置相对固定。窑道挡板和挡火墙设置在同一横截面上。通常为防止预热带、冷却带冷气流进入高温区，在烧成带工作通道两端必须设有挡墙结构。烧成带与冷却带交界处的上下挡墙起分隔两带的作用。所以在8、17、21、23、43节处各设置一挡板、挡墙。
5.6 窑体加固钢架结构形式
辊道窑钢架起着加固窑体的作用，而钢架本身又是传动系统的本身。由于方形钢管造型美观，抗弯强度较大等优点，现代辊道窑的钢架外框越来越多的采用冷拔无缝方形钢管做外框。本设计采用金属框架装配式钢架结构，立柱用2.5t×75×50mm 方钢、上横梁用2.3t×50×50mm 方钢、下梁用2.5t×100 ×50mm方钢。在一节窑体钢架中，每侧共有立柱3根，两头每个立柱上开有攻M12螺栓节间联接的6个孔。下横梁每节共3根，焊在底侧梁上，下横梁上焊有50×50mm 的等边角钢作底架，以便在其上搁置底板。上下侧板可用2～3mm钢板冲压制成，吊顶梁采用5×50×5mm的等边角钢。
6. 燃料及燃烧计算
燃料燃烧计算包括：燃烧单位燃料所需空气量及其生成烟气量的计算，实际燃烧温度的计算。 燃料：液化气Qnet=110000KJ/Nm3
转换成湿液化气，设含水量为4%计算：
6.1空气量计算：
计算理论空气量：
计算实际空气量：a L ，取a=1.3.使得辊道窑内成氧化气氛。 a L =0
L *1.3=27.54533
(/)NM NM
6.2 烟气量计算
理论烟气量计算：0V
实际烟气量计算：g V
21000.96100
v
V
d
d
H O x x x -==0
339.66
[
2*5.67(2)*4.8(21)*15.36(32)*14.424
(3 1.5)*14.4(4 2.5)*1.92(42)*7.68(53)*9.61001
(5 2.5)*12.48]**
21100
21.189(/)L NM NM =++++++++++++++++
+=0336
[9.643*5.67(2)*4.8(22)*15.36(34)*14.4
2
(33)*14.4(45)*1.92(44)*7.68(56)*9.61
(55)*12.48]*
100
6.124(/)
V NM NM =+++++++++++++++++
+=
g V =0V +（a-1）*0
L =12.482233
(/)NM NM
6.3燃烧温度计算
取室温为20度，此时空气比热为1.30（KJ/（Nm3*度））,液化气的比热为3.214（KJ/（Nm3*度））；并设烟气温度为1600度，此时烟气的比热为5.321（KJ/（Nm3*度）），按理论燃耗内温度计算公式：
th t =（110000+3,214*20+1.3*20*27.545）/（12.2822*5.321） =1668度。
可得th t =1668度，（1668-1600）/1600<5%，所以温度合理。
取高温系数为0.85，则实际温度为：t=0.85*1668=1417.8度，比最高烧成温度1180度高出237.8度。符合烧成要求，认为合理。
7. 窑体材料及厚度确定
1、窑体材料确定原则
窑体材料要用耐火材料和隔热材料。耐火材料必须具有一定的强度和耐火性能以便保证烧到高温窑体不会出现故障。隔热材料的积散热要小，材质要轻，隔热性能要好，节约燃料。而且还要考虑到廉价的材料问题，在达到要求之内尽量选用价廉的材料以减少投资。 2、窑体材料厚度的确定原则
①.为了砌筑方便的外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。
②.材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍；墙高则为砖厚的整数倍，尽量少砍砖。 ③.厚度应保证强度和耐火度。
总之，窑体材料及厚度的确定在遵循以上原则得计出上，还要考虑散热少，投资少，使用寿命长等因素。
7.1 所选材料的相关参数
7.2 厚度确定
7.2.1低温段1-16 / 61-68
7.2.2高温段17-60
7.3 膨胀缝的材料
8.热平衡计算
热平衡计算包括预热带、烧成带热平衡计算和冷却带热平衡计算。预热带和烧成带的热平衡计算目的在于求出每小时的燃料消耗量；冷却带的热平衡计算的目的在于计算冷空气鼓入量和热风抽出量。
8.1 预热带及烧成带热平衡计算
8.1.1 热平衡计算基准及范围
热平衡计算必须选定计算基准，这里时间以1h为计算基准，0℃作为基准温度。
8.1.2 热平衡框图
图：预热带和烧成带热平衡示意图
Q1——坯体带入显热：Q a——助燃空气带入显热
Q a'——漏入空气带入显热：Q f——燃料带入化学热及显热
Q2——产品带出显热Q3——墙、顶、底散热
Q4——物化反应耗热Q5——其它热损失
Q g——废气带走显热
8.1.3 热收入项目
8.1.3.1 坯体带入显热Q1
Q1＝G1c1t1
其中：G1——湿制品质量(Kg/h)
c1——制品的比热
t 1——制品的温度
烧成灼减4.0%
每小时入窑干制品质量G1=（2450000*0.008*2500）/（24*330*0.95）=6140Kg/h
取烧成灼减量4%，入窑制品的含水率为1.2%， 则入窑湿基制品质量G 2=6140/（0.96*0.999）=6461 Kg/h
入窑制品的比热随温度和配方的不同而变化，一般为0.84—1.26（KJ/（Kg*度）），制品入窑第1节时的温度为20℃取平均比热0.86，Q 1=G1c1t1=6461*0.86*20=111126( KJ/h) 8.1.3.2 燃料带入化学热及显热Q f 液化气热值 Q net =110000(kJ/Nm3)
入窑液化气温度t f =20℃，20℃时液化气比热容c f =3.124[KJ/(m3 ?℃)]
()f net f f Q x Q c t (110000 3.124*20)*x 110062X(KJ/h)=+=+=
8.1.3.3 助燃空气带入显热 Qa
助燃空气温度 ta=20℃，20℃时空气比热容ca=1.30 [kJ/（m3·℃）] 助燃空气实际总量 Va ，总=Va ·x =27.545x （m3/h ）
∴ Q a =V a ，总c a t a =27.545*1.3*20*X=716.17X （KJ/h ）
8.1.3.4 预热带漏入空气带入显热 Qa'
喷入从冷却带抽书的热风，取热风温度为200度，此时空气比热为1.32 kJ/（m3·℃），喷入热风取理论空气量的0.5倍。辊道窑内负压较小，取预热带漏入空气过剩系数.02g =α。
0.221.189 1.3200.521.189 1.322002907(/)a
Q x x x KJ h '=???+???= 8.1.4 热支出项目
8.1.4.1 产品带出显热Q 2(KJ/h) 烧成产品质量36140G =（Kg/h ）
制品出烧成带产品温度2t ＝1180℃.查表可知:产品平均比热为:
1.162=c [kJ/(kg ?℃)]
23226140*1.16*11808404432 ( KJ/h)Q G c t ∴===
8.1.4.2窑体散失热 3Q
将计算窑段分为两部分，即第1-22节，低温段40-850℃，取平均值为445℃；第23-43节：高温段850-1180℃，取平均值1015℃。
1、第1-22节：40—850℃。环境温度取20℃，窑内壁平均温度为445℃
设：t2=280℃，t3=40℃，则：
o
14452800.260.000230.343375/m 2
W C λ+??=+?
=???（）
单位热流密度：
校验：
故，设计合理
②.窑顶散热：
设：t2=280℃，t3=40℃ 则：
单位热流密度：
o
20.13/m W C λ??=???（）
44o
27340273204.541001002.5610.5/m 4020
W C α??++????-??
? ???????????==???-（） ()21121244540
230/0.230.131
1
0.3433750.1310.5
a
t t q W m δδλλα
--=
=
=++
++
20.23290280
t 445230290
3.5%5%
0.343375280
O C -=-?==< 323041.940
t 2041.9 4.75%5%10.540
O C -=+
==< 44o
27340273204.541001003.2611.94/m 4020
W C α??++????-??
? ???????????==???-（） o
14452800.260.000230.343375/m 2
W C λ+??=+?
=???（）o
20.13/m W C λ??=???（）
()21121244540
230.95/0.230.131
1
0.3433750.1311.94
a
t t q W m δδλλα
--=
=
=++
++
校验：
设：t2=280℃，t3=40℃
则：
单位热流密度：
校验：
故，设计合理
2、高温段23-43节：850~1180℃散热。环境温度20℃，窑内平均温度1015℃。 ①.窑墙散热
20.23290.27280
t 445230.95290.27 3.67%5%
0.343375280
O C -=-?==< 3230.954039.34
t 20
39.34`1.64%5%11.9440
O C -=+
==< o
14452800.260.000230.343375/m 2
W C λ+??=+?
=???（）44o
27340273204.541001002.19.5/m 4020
W C α??
++????-??
? ???????????==???-（） o
2402800.0630.000140.085/m 2
W C λ+??=+?
=???（） ()21121244540217.8/0.230.091
10.3433750.0839.5
a t q W m δδλλα--===++++
20.23289.1280
t 445217.8289.1 3.25%5%
0.343375280
O C -=-?==< 3217.841.740
t 2041.7 4.25%5%9.540
O C -=+
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设：t2=800℃，t3=70℃ 则：
单位热流密度： 校验：
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110158000.660.000080.73/m 2
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③.窑底散热：
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年产3000万片西瓦辊道窑生产线工程设计设计说明
年产3000万片西瓦辊道窑生产线工程设计设计说明
年产3000万片西瓦辊道窑生产线工程 设计说明书 黄冈市中蓝窑炉有限责任公司 黄冈市中南窑炉设计研究所
第一论总论 1.1 项目概况 1.1.1 项目名称 年产3000万标块煤矸石烧结西瓦生产线。 1.1.2 项目组成 该项目是由原料制备系统、成型系统、烧成系统组成。 1.1.3 项目建设单位及设计施工单位 1、建设单位： 2、设计施工单位：黄冈市中蓝窑炉有限责任公司 1.1.4 初步设计的范围 1、工艺技术方案设计及设备选型； 2、热工工艺方案设计及设备选型； 3、环境保护、消防、职业安全与职业卫生方案设计； 4、总概算与技术经济评价。 1.2 设计依据与指导思想 1.2.1 设计依据 1、国家有关工业废料综合利用及墙体材料改革与建筑节能的法令和政策。 2、结合本地原料资源的特性和投资者对投资的要求。 3、所估评的材料设备价格是依据现在国内市场价格。 1.2.2 设计指导思想 根据项目的性质和产品要求，设计工作遵循“切合实际、经济合理、安全适用、符合基本建设要求”的原则进行设计，并充分考虑到周边地区对该类产品的接受能力和认可的程度。 1、有利于保证产品质量 该项目是利用煤矸石为原料的烧结西瓦生产线，生产过程较一般粘土普通砖复杂，工艺要求更为严格。因此，为保护产品质量，设计中采用了以下有效措施： (1)在原料处理阶段，加强原料的细化制备，采用强力搅拌对（煤矸石）进行细化处理。 (2)为了生产方便、节约投资、采用辊道窑烧成工艺。 2、贯彻节能原则
所有工艺设备，均选用高效节能产品。在保证产品质量的前提下，降低了装机容量，从而达到节能的目的。 3、做好环保、劳保、消防设计 搞好环保和劳动保护，利用切实有效的措施治理粉尘和噪音。同时选用先进的工艺设备，严格遵守防火规范。 1.3 项目提出的背景 西瓦是我国传统的建筑材料，在以往我国的城乡建设中曾起到过十分重要的作用。但是，传统红瓦生产及使用过程的弊端也是显而易见的，破坏植被，大量毁坏良田、污染环境；浪费能源、功能低下等缺陷成为世界各国试图请出市场的对象。在我国经济建设发展的今天，已成为了影响基本国策的社会问题。但是，由于烧结建材制品优异的生态指标和良好的施工性能，既使在现今发达国家建材市场中仍占有相当大的比重。在我国西瓦和工业废渣综合利用是今后砖瓦工业发展的主导方向。 1988年国家建材局、建设局、国家土地局等联合组成全国墙体材料改革领导小组和办公室，运用系统工程方法开展新型墙体材料的推广工作。联合发出《在框架结构建筑中限制使用实心粘土砖的规定》，制定了一系列限制使用实心砖，推广新型墙体材料的政策和法规。在上述工作的推动下，国务院于1992年发出了《关于加强墙体材料革新和推广节能建筑意见》的通知(国发[1992]66号)，在该通知推动下，地方各级政府先后均制定了与此相适应的地方性法规、政策，积极推动墙体材料革新和建筑节能工作，有些地方已将这些工作内容当作地方行政官员的政绩进行考核。 1999年12月13日建设部、国家经贸委、质量技监局、建材局建住房[1999]295号文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》中明确规定：“自2000年6月1日起，各直辖市、沿海地区的大中城市和人均占有耕地面积不足0.8亩的大中城市的新建住宅，应根据当地实际情况，逐步限时禁止使用实心粘土砖，限时截止期限为2003年6月30日。”今年国家发改委及国家墙改办已明确发文规定在全国的大中城市中继续进行限时禁用粘土实心砖，并且各省、市、自治区及重点城市均已制定出限时禁用粘土实心砖的政策或政府令。1999年12月7日国家建筑材料工业局、建设部建材行管发[1999]330号文《关于发布推荐建材产品目录的通知》明确指出：对于“符合GB13544-92、GB13545-92技术性能的要求，年单条线生产能力在3000万片瓦以上生产能力的，在有煤矸石、和页岩的地区，应尽量用此类产品，少用或不用粘土制品”。 国务院1996年发出《关于进一步开展资源综合利用意见》的通知(国发[1996]36号)，在此文件精神指导下，国家经贸委、煤炭工业部、财政部、电力工业部、建设部、国家税务局、国
07《窑炉课程设计》指导书
热工、无非、硅工艺专业 《窑炉课程设计》 指导书 周露亮编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《热工过程及设备》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书 题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
目录 前言 一、设计任务书 (4) 二、烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定 (5) 三、窑体主要尺寸的计算.. 3.1棚板和立柱的选择 (5) 3.2窑长及各带长的确定 (5) 3.2.1 装车方法 (5) 3.2.2 窑车尺寸确定 (6) 3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6) 3.2.4 窑长的确定 (7) 3.2.5 全窑各带长的确定 (7) 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统 (7) 4.2 燃烧系统 (8) 4.3 冷却系统 (8) 4.4 传动系统 (8) 4.5 窑体的附属结构 (8) 五、窑体材料及厚度的选择 (8) 六、燃料燃烧计算 (12) 七、物料平衡计算 (13) 八、热平衡计算 (14) 九.冷却带的热平衡计算 (18) 十、烧嘴的选用 (21) 十一、心得体会 (22) 十二、参考文献 (23) 前言
隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。 随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。 隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。 所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。
辊道窑设计说明书 (1)
景德镇陶瓷大学《窑炉课程设计》说明书 题目：日产8500m2抛光砖辊道窑设计 院（系）： 专业： 姓名： 学号： 指导教师: 年月日
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1.设计任务书 (3) 2.烧成制度的确定 (4) 2.1温度制度 (4) 2.2 气氛制度 (5) 2.3压力制度 (5) 3.窑体主要尺寸的确定 (6) 3.1窑内宽 (6) 3.2 窑长 (6) 3.3三带长度与比例 (7) 3.4窑内高 (8) 4.工作系统的确定 (9) 4.1.排烟系统 (9) 4.2 燃烧系统 (9) 4.3 冷却系统 (10) 4.4传动系统 (11) 4.5窑体附属结构 (13) 5.燃料燃烧计算 (15) 5.1 理论空气量 (15) 5.2实际空气量 (15) 5.3理论烟气量 (15) 5.4实际烟气量 (15) 5.5燃烧温度 (15) 6.窑体材料及厚度的确定 (16) 6.1窑墙 (16) 6.2窑顶 (16) 6.3窑底 (17)
7.物料平衡计算 (188) 7.1.每小时烧成制品质量： (18) 7.2.每小时烧成干坯的质量 (18) 7.3每小时欲烧成湿坯的质量 (18) 7.4.每小时蒸发自由水的质量 (18) 7.5每小时从精坯中产生的CO2 (18) 8.热平衡计算 (199) 9.窑体材料概算 (299) 10.后记 (311) 参考文献 (322)
摘要 本设计的题目是日产8500m2抛光砖辊道窑设计。说明书中具体论述了设计时应考虑的因素,诸如窑体结构、排烟系统、烧成系统和冷却系统等等.同时详细的进行了对窑体材料的选用、热平衡、传动设计等的计算。 本设计所采用的燃料为液化石油气，在烧成方式上采用明焰裸烧的方法，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源，辊子运输可减少窑内装卸制品，和窑外工序连在一起，操作方便，同时具有很高的自动化控制水平。 本说明书内容包括：烧成制度确定、窑体主要尺寸的确定、工作系统的确定、窑体材料和厚度的确定、燃料燃烧计算、物料平衡计算、传动计算、工程材料概算等。 关键词：辊道窑; 液化石油气;
《窑炉课程设计》指导书
热工、无非、材物、材化专业 《窑炉课程设计》 指导书 周露亮编 2014年9月 目录 课程设计要求与说明 (3) 第一章窑炉制图规格 (4) | 第二章窑体图 (10) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (18) 第五章设计说明书的编写 (21)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《热工过程及设备》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 ？ 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
燃气辊道窑
50M燃气辊道窑方案 第一部分技术设计说明 气烧辊道窑,是我公司在消化吸收国内外窑炉技术的基础上,自行开发设计的新一代组装式窑炉,具有烧成周期短、能耗低、燃料成本少、自动化程度高等一系列优点。 在本项目技术方案设计中，我们结合近年来所接触到的国内外窑炉的先进技术及实用成功经验，将从烧成车间的工艺布置、窑炉的设计、种类设备选型及关键材料的选用等方面进行详细描述。
一、辊道窑主要技术参数 序号项目单位指标备注 1 产品50M辊道窑含入窑平台2M、出窑平台 3M 2 质量国家现行产品标准 3 产品规格mm 4 年产量件万件 5 产品合格率% ≥98 6 产品优等率% ≥90 7 烧成周期小时4-5小时可调 8 烧成温度℃≤1250℃设计温度1400℃ 9 单位制品热耗900kal/kg 10 燃料发生炉煤气 11 燃料热值≥1250kal/m3 12 总热耗≥1760 m3/小时 13 窑有效长度M 45 14 窑外有效尺寸M/M 45000L*3000W*2500H 不包含平台尺寸 15 主控制柜尺寸M/M 3600L*800W*2200H 14 窑体单元节15 15 单元长度M 3 16 窑内宽M 1.4 产品宽1.2 17 窑内高M/M 420 产品高330mm 18 进料台M 2 19 出料台M 3 20 辊棒间距mm 100 21 辊棒规格mm ф60 22 棍棒数量根450 23 烧咀数量支48 24 温度监测点点16
序号项目单位指标备注 25 温度自控点点10 其中急冷1点 26 烧成温差℃±5 序号项目单位指标备注 27 窑炉外侧表面温度℃＜50 高温区 28 产品出窑温度℃＜100 29 传动方式斜齿轮分段传动分7段 30 产品运行偏差mm 中心±30 31 温控方式PID智能自动仪表控制 32 传动控制方式变频控制 33 辊棒种类高温辊棒 第二部分分部功能描述 一、烧成辊道窑及附属设备功能描述 1、全窑共设15节单元箱体 2、其中：预热带4节长12M 烧成带6节长18M 急冷带1节长3M 冷却带3节长9M 最后冷却带1节长3M 采用较长的烧成区域，更适合满足烧制不同的产品以达到快速烧成的目的。 2、采用不同型号的方钢管制成窑体骨架，箱式吊顶结构，外墙装饰烤漆
辊道窑设计计算
我说设计的生产抛光砖的辊道窑，长131m，宽2m，高1.2m（辊上0.5m，辊下0.7m），年生产任务350万片，属大型辊道窑。最高温度为1350℃，使用的燃料为焦炉煤气。 一：设计任务书及原始资料 院（系）材料学院2010 年7 月1日
二. 窑体主要尺寸的确定
2.1 内宽的确定 2.1.1 窑内宽初步确定内宽 坯体尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）=600/（1-10%）=666.67mm 为计算窑内宽方便取为667mm，我设计的是两片并排烧，两侧坯体与窑墙之间的距离取185mm，两片砖间距300mm. 所以B=2×667+2×185+300=2000mm，取B=2000mm。 2.1.2确定内宽 窑内宽B=667+2×185+300=2000mm，取B=2000mm。 2.2 窑体长度的确定 2.2.1 窑体长度的初步确定 生产任务G 同一列砖砖距取50 mm ，则 装窑密度（件/每m窑长） 所以窑长=129m 2.2.2窑体有效长度的计算 因为是辊道窑，设设三个砖为一节，则每节长度为（667+50） 3=2150mm ， 节数=（节） 取节数为 60节。 因而窑长度为： mm 再加上进口和出口各两米所以总长为129+4=133m 2.3 窑内高度的确定 辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。内高是制品在窑内传热和烧成的空间，内高必须合理，既能有利于产品换热满足烟气有足够的流动空间，又
必须满足一定的烧成空间和冷却空间，所以，内高的确定有一定的原则，经过一段时间的查阅资料，我设计的窑炉内高如下表： 三烧成制度的确定 窑炉的烧成制度取决于坯釉料的组成和性质、坯体的造型、大小和厚度以及窑炉结构、装窑的方法、燃料种类等等因素。而烧成制度主要包括温度曲线、压力曲线和气氛控制。 烧成制度的制定原则有以下四点： ?在各阶段应有一定的升降温速度，不得超过; ?在适宜的温度下应有一定的保温时间，以使制品内外温度趋于一致，皆达到烧成温度，保证整个制品内外烧结； ?在氧化还原阶段应保持一定的气氛制度； ?全窑应有一个合理的压力制度，以确保温度制度和气氛制度的实现。 该窑的烧成制度如下: ?烧成周期：50min ?气氛制度：全窑氧化气氛
课程设计：日产8吨高硼硅玻璃窑炉设计
日产8吨的高硅硼玻璃的全电熔窑炉设计
1.前言 所谓全电容窑炉，通常是指配合料熔成导电介质后，玻璃液体本身成为电阻组件，实现玻璃的连续融化。但配合料（含有部分熟料）未熔成导电介质之前，即在烤窑阶段，仍需要气体或液体来加热。 玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺生产各种玻璃制品的综合经济效益是很理想的；在电价高的地区，对于生产彩色玻璃、乳浊玻璃、硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃也是很合算的。 电熔窑炉产生的废气量少，防止空气污染；能降低挥发性配合料组分的挥发；降低因结石造成的产品损失；而且玻璃成分均匀，在整个窑炉期间可始终保持满负荷的出料量。另外它的建设投资少，占地面积小。玻璃质量好，效率高，但成本低。玻璃电熔窑炉也有耐火寿命短的缺陷，而且窑炉的用电成本和初期安装成本高。 玻璃电熔窑炉工作原理：玻璃在低温下几乎是绝缘的，但在高温下熔融的玻璃是一种良导体。玻璃电熔窑炉就是将电流引入玻璃液中，玻璃液直接通电加热，通电后两极间的玻璃液在交流电的作用下产生焦耳热，从而达到熔化和调温的目的。玻璃液之所以具有导电性，主要是因为电荷通过离子发生迁移。 导电性的难易是以电阻率ρ（Ω·cm）或其倒数σ（（Ω·cm）-1）来表示，ρ值越小，则电导本领越强。玻璃在室温下为绝缘体，它的电导率约为10-13~10-15（Ω·cm）-1。如果提高温度，玻璃的电导率会急剧增加，在熔融状态可达到0.1~1（Ω·cm）-1。电熔化能用来融化几乎所有品种的玻璃以及某些呈现高阻值的硅酸盐材料。各种玻璃的电导率随其成分不同可有很大差别，对同一种玻璃，电导率则是温度的函数。在网状结构中，含有其他改良剂离子时，能降低Na+离子的迁移和玻璃的电导率。例如，加入Ca2+，Ba2+，Pb2+离子会大大增加玻璃的电导率。 玻璃的电阻率强烈依赖于温度，这是因为网状结构空穴中的改良离子，在
隧道窑课程设计说明书最终版备课讲稿
隧道窑课程设计说明 书最终版
《无机非金属材料》 课程设计 学生姓名： 学号： 181000435 专业班级：材料10级（4）班 指导教师： 二○一三年九月四日
目录 一、前言..................................................... - 1 - 二、设计任务和原始数据........................................ - 2 - 2.1设计任务................................................ - 2 - 2.2课程设计原始数据........................................ - 2 - 三、窑体主要尺寸的确定........................................ - 3 - 3.1隧道窑容积的计算........................................ - 3 - 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算.................... - 3 - 四、工作系统的安排............................................ - 5 - 4.1预热带工作系统.......................................... - 5 - 4.2烧成带工作系统.......................................... - 5 - 4.3冷却带工作系统.......................................... - 6 - 五、窑体材料以及厚度的确定.................................... - 7 - 六、燃料燃烧计算.............................................. - 8 - 6.1燃烧所需空气量计算...................................... - 8 - 6.2燃烧产生烟气量计算...................................... - 8 - 6.3燃烧温度计算............................................ - 8 - 七、预热带和烧成带热平衡计算................................. - 10 - 7.1热平衡计算基准及范围................................... - 10 - 7.2预热、烧成带热收入项目：............................... - 10 - 7.3预热、烧成带热支出项目: ................................ - 13 - 7.4预热、烧成带平衡热计算................................. - 14 - 7.5预热、烧成带热平衡表................................... - 14 - 八、冷却带热平衡计算......................................... - 15 - 8.1冷却带热收入项目：..................................... - 15 - 8.2冷却带热支出项目：..................................... - 15 - 8.4冷却带热平衡表......................................... - 17 - 九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 17 - 十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 18 - 10.1排烟系统的设计........................................ - 18 - 10.2 阻力计算............................................. - 19 - 10.3 风机选型............................................. - 21 - 十一、结束语................................................. - 23 - 十二、参考文献............................................... - 23 -
工业窑炉课程设计
萍乡学院 《窑炉课程设计》说明书 题目：窑炉设计7000m2 液化气辊道窑 院（系）：材料与化工学工程系 专业： 学号： 姓名： 指导老师：肖素萍 二〇一三年月日
前言 隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。其主体为一条类似铁路隧道的长通道。通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底。 隧道窑的最大特点是产量高,正常运转时烧成条件稳定,并且在窑外装车,劳动条件好,操作易于实现自动化,机械化.隧道要的另一特点是它逆流传热,能利用烟气来预热坯体,使废气排出的温度只在200°C左右,又能利用产品冷却放热来加热空气使出炉产品的温度仅在80°C左右,且为连续性窑,窑墙,窑顶温度不变,不积热,所以它的耗热很低,特别适合大批量生产陶瓷,耐火材料制品,具有广阔的应用前景. 本设计为年产10万件高为：0.7m，长为：1.7m，宽为：0.8m的浴缸的隧道窑。窑炉总长为190m，烧成周期为40小时，最高烧成温度为1320℃，采用的是0#柴油。
目录 一原始资料的收集 (4) 二烧成制度的确定 (5) 三窑体主要尺寸的计算 (6) 四工作系统的确定 (7) 五窑体材料及厚度的选择 (9) 六燃料燃烧计算 (11) 七物料平衡计算 (13) 八热平衡计算 (13) 九冷却带的热平衡计算 (18) 十管道尺寸、阻力计算 (21) 十一工程材料概算 (26) 十二后记 (29)
一、原始资料的收集 由设计任务书得到：1、年产量：10万件 2、产品规格：高：0.7m 长：1.7m 宽：0.8m 3、年工作日：330天 4、燃料：0#柴油，Q =41800KJ/Nm3 net 5、入窑水分：1.7％ 6、产品合格率：98％ 7、烧成周期：40小时 8、最高烧成温度：1320℃ 9、坯料组成（％）： 10、燃料组成成分：
辊道窑设计要点
一、简述隧道窑产生上下温差的原因及克服方法。答：产生原因：首先，热烟气的密度较小，在几何压头的作用下会向上运动造成上下温差，尤其在预热带，因为该带处于负压下操作，从窑的不严密处，如窑门，窑车接头处，沙封板不密处等漏入大量冷风，冷风密度大，使大部分热气体向上流动，因而大大促进了该带的几何压头的作用，使气体分层严重，上下温差最大可达300－400℃。还有一个原因，窑车衬砖吸收了大量的热，使预热带下部温度降低很多，进一步扩大了上下温差。另外，上部拱顶，窑墙上部空隙大，气体阻力小，几何压头大，上下温差大。克服方法：从窑的结构上1. 预热带采用平顶或降低窑顶（相对于烧成带来说）2. 预热带窑墙上部向内倾斜3. 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量4. 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响5. 烟气排除口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动6. 设立封闭气幕，减少窑门漏入冷风7. 设立搅动气幕，使上部热气向下流动8. 设立循环气幕流装臵，使上下温度均匀9. 采取提高窑内气体流速的措施，增加动压的作用，削弱几何压头的作用。现多采用高速烧嘴直接造成紊流。从窑车结构上1. 减轻窑车重量，采用高强度高温轻质隔热材料，减少窑车吸热；2. 车上砌气体通道，使一部分热气体从这些通道流过，提高隧道下部温度；3. 严密窑车接头，沙封板和窑墙曲折封闭，减少漏风量。从码坯方法上，料垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流；1．适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。2．所以稀码可以快速烧窑。3.在预热带长度上很多温度点设高速调温烧嘴，这种烧嘴能调节二次空气使燃烧产物达到适于该点的温度，自车台面高速喷入窑内，大大提高下部温度。 二、隧道窑的膨胀缝如何设臵。答：在窑墙，窑顶每隔2-4m的距离留一热胀缝，该缝的宽度为20-30mm，胀缝应错开留设，以增加窑体的稳定性。 三、论述坯体码装对烧成的影响。答：1.如果料垛内部码得太密，容易造成周边过烧而
隧道窑课程设计说明书---设计一条年产卫生陶瓷万大件的隧道窑[25页].docx
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/5012945376.html, / 窑炉设计说明书 题目：设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/5012945376.html, / 一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。 陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如隧道窑。隧道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而隧道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大，又保证了快烧的实现；而快烧又保证了产量，降低了能耗。所以，隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。 烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉的窑型决定。 在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。然后必须维持一定的窑内压力。 最后，必须要维持适当的气氛。
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/5012945376.html, / 二、设计任务与原始资料 1课程设计题目 设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑 2课程设计原始资料 （1）、年产量：12万大件/年； （2）、产品规格：400*200*200mm,干制品平均质量10Kg/件; （3）、年工作日：340天/年; （4）、成品率：90%； （5）、燃料种类：天然气，热值Q D =36000KJ/Bm3; （6）、制品入窑水分：2.0%； （7）、烧成曲线： 20~~970℃， 9h； 970~~1280℃， 4h；
隧道窑窑炉课程设计样本
课程设计说明书 题目: 年产800万件8寸汤盘隧道窑设计 学号: 201xxxxxcccm 姓名: xxxxx 院 ( 系) : fffff学院工程系 专业: xxxjj金属材料工程 日期: .05.26- .06.13
目录 1 前言 (1) 2 设计任务书 (3) 3 窑体主要尺寸的确定 (4) 3.1 窑内宽的确定 (4) 3.2 窑体长度的确定 (5) 3.3 窑内高的确定 (5) 4 烧成制度的确定( 主要指温度制度) (6) 5 工作系统的确定 (7) 5.1 预热带系统 (7) 5.2 烧成带系
统 (7) 5.3 冷却带系统 (8) 5.4 传动系统 (8) 5.5 窑体附属结构 (8) 5.5.1 事故处理孔 (8) 5.5.2 测温测压孔及观察孔 (8) 5.5.3 膨胀缝 (8) 6 燃料燃烧计算 (8) 6.1 空气量 (8) 6.2 烟气量 (9) 6.3 燃烧温度 (9) 7 窑体材料及厚度的确定: 列表表示全窑所用材料及厚
度 (10) 8. 物料平衡计算 (11) 9 热平衡计算 (12) 9.1 预热带及烧成带热平衡计算 (12) 9.1.1 热平衡计算基准及范围 (12) 9.1.2 热平衡框图 (13) 9.1.3 热收入项目 (13) 9.1.4 热支出项目 (15) 9.1.5 列出热平衡方程式 (17) 9.1.6 列出预热带烧成带热平衡表 (17) 9.2 冷却带热平衡 (18)
9.2.1 热收入项目 (18) 9.2.2 热平衡框图 (18) 9.2.3 热支出项目 (19) 9.2.4 列热平衡方程式 (19) 9.2.5 列出预冷却带热平衡表 (20) 9 烧嘴的选用 (21) 10.1 每个烧嘴所需的燃烧能力 (21) 10.2 每个烧嘴所需的油( 气) 压 (21)
辊道窑的窑体结构
第一章辊道窑的窑体结构 1.1 概述 辊道窑是一种截面呈狭长形的隧道窑，与窑车隧道窑不同，它不是用装载制品的窑车运转，而是由一根根平行排列、横穿窑工作通道截面的辊子组成“辊道”，制品放在辊道上，随着辊子的转动而输送入窑，在窑内完成烧成工艺过程，故称辊道窑。 1.1.1 辊道窑的分类 辊道窑可按使用的燃烧结构分类，也可按加热方式分类，还可按通道多少来分类。一般对建陶工业辊道窑结合燃料与加热方式进行分类。 1. 明焰辊道窑——火焰进入辊道上下空间，与制品接触并直接加热制品。 （1）气烧明焰辊道窑。常用的气体燃料有：天然气、发生炉煤气、石油液化气等，要求煤气是洁净的。 （2）烧轻柴油明焰辊道窑。由于供油系统比供气系统简单，投资也较少，国内近些年建造的明焰辊道窑大多为烧轻柴油的。 2. 隔焰辊道窑——火焰一般只进入与窑道隔离的马弗道中，通过隔焰板将热量辐射给制品并对其进行加热。 （1）煤烧隔焰辊道窑 煤在火箱中燃烧，火焰进入辊道下的隔焰道（马弗道）内，间接加热制品。国内有些煤烧辊道窑为稳定窑温、减少上下温差，采取在辊上安装若干电热元件（硅碳棒），对制品进行补偿加热，对提高产品质量有一定的效果。这类辊道窑可称为煤电混烧辊道窑，但也属煤烧隔焰辊道窑的范畴。 （2）油烧隔焰辊道窑 以重油或渣油为燃料，火焰一般也是进入窑道下的马弗道中，间接加热制品。我国80年代初建造的油烧隔焰辊道窑除辊下设马弗道外还在辊上增设马弗道，但后来一般都取消了上马弗道。80年代中后期，烧重油的辊道窑大都改进为油烧半隔焰辊道窑，即在适当的部位留设放火口，使部分燃烧产物进入工作通道中。由于油烧半隔焰辊道窑除放火口外，其他结构与油烧全隔焰辊道窑类同。故可将它归在一类。 3. 电热辊道窑——以安装在辊道上下的电热元件（硅碳棒或电热丝）作热源，对制品辐射加热。适用于电力资源丰富的厂家或小型辊道窑。 在上述几种类型的辊道窑中，由于明焰辊道窑的燃烧产物直接与制品接触，对提高传热效率、均匀窑内断面温度场、节能等都是有利的，代表了辊道窑的主流。当然，各地有自己的资源特点，其他类型的辊道窑在我国也得到了广泛的应用。 辊道窑还可按工作通道的多少来分类：有单层辊道窑、双层辊道窑、三层辊道窑等。多层辊道窑可节省燃料，缩短窑长，减少用地，降低投资费用。但由于层数增多，使入窑及出窑的运输线、联锁控制系统、窑炉本身结构都复杂化，给清除砖坯碎片更是带来不少困难。我国目前大多采用单层辊道窑，有的采用两层通道，一层用来焙烧制品，另一层用于干燥坯体。干燥热源利用焙烧层的余热。一般说来，当窑宽较窄、工作温度也不太高、占地受到限制时宜采用多层，但一般也不宜超过三层。其他情况下以单层为好，以后没有特别说明均指
陶瓷隧道窑微机温度控制系统
陶瓷隧道窑微机温度控制系统 摘要 目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。 关键词：MSP430F149单片机、热电偶，变送器、大林算法、 I2C总线、多路开关
一.总体方案设计 1.对象的工艺过程 陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。
窑温控制示意图 2.对象分析 被控过程传递函数s e s s G 403 o ) 251(25.2)(-+= 是一个大的延迟环节，而且温度的控制对系统的输出超调量有严格的限制，用最少拍无纹波数字控制器的设计，和PID 算法效果欠佳，所以本设计采用大林算法设计数字控制器。 3.控制系统设计要求 窑温控制在1320±10℃范围内。微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。 二、硬件的设计和实现 1.选择计算机机型和系统总线 本系统控制的回路12个，所以只需要一片微控制器即可实现，本设计采用TI 公司的MSP430系列单片机，MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指
第一节 辊道窑基础知识
第一节辊道窑基础知识 一、辊道窑的分类 1、辊道窑一般可按照综合燃料与加热方式进行分类。 A、明焰辊道窑：火焰进入辊道上、下空间与制品接触并直接加热制品，又 分为气烧明焰辊道窑、燃轻柴油明焰辊道窑。 B、隔焰辊道究：火焰只进入与窑道陨离的马弗道中，通过隔焰板将热量辐 射给制品，并对其进行加热，又分为煤烧隔辊道窑、油烧隔焰辊道窑。 C、电热辊道窑：利用电热元件作热源，对制品辐射加热。 2、辊道窑又可按照其工作通道多少来划分：单层辊道窑、双层干燥窑、三层干 燥窑等。 二、辊道窑的分带及工作系统 1、总体来说，从产品在窑内进行预热、烧成、冷却三个过程可将辊道窑分为预 热带、烧成带及冷却带。 预热带：窑头至850℃~900℃ 从制品温度变化上分烧成带：850℃~900℃至成品成瓷温度（包保温） 冷却带：保温段后至出窑 隔焰窑将没有燃烧系统部位 烧成带明焰窑多以辊上、下均没有烧嘴部位 从烧嘴的设计部位上分烧成带以前部位称预热带 烧成带以后部位称冷却带 2、辊道窑的工作系统 是指气体在窑内的运动线路：分为送风系统、燃料供应系统及排烟系统。 三、辊道窑主要尺寸及其尺寸确定 1、窑内宽：指窑道内两侧墙之间的距离，窑越宽产量越大，但窑宽受到许多方 面的影响，砖坯离窑墙距离应有100~200mm间隙。 A、瓷棒长度的影响。 B、喷枪好坏的制约。 C、各断面横向温差的制约。 2、窑内高：等于辊上高和辊下高之和。应考虑制品尺寸及气体的流动情况。 3、窑长：窑长越长，产量越高，但受到传动系统的精密度及辊棒平整度等方面 的制约。运行中产品易发生跑偏现象。 窑容量（m3/每窑） 其中窑长= 装窑密度（m2/每米窑长）
辊道窑设计计算指导书
辊道窑设计计算指导书 辊道窑的设计计算包括：窑体主要尺寸计算，燃料燃烧计算、热平衡计算、通风阻力计算等。 一、原始资料收集 设计前必须根据设计任务收集所需的原始资料，设计原始资料如下： 1、产量：年产150万m2瓷砖。 2、产品规格： 400×400×9(mm) 3、年工作日：300天 4、燃料：半水煤气，热值5100.6kJ/m3，压力0.1—0.16MPa，供气量800m3/h。 5、坯入窑含水量：≤2％ 6、原料组成：中粘性土，低粘性土，风化长石各占30％。 还有适量低温溶剂原料。 7、烧成制度 （1）温度制度 ①烧成周期：60min ②各带划分：各段温度与时间划分如表1。 表1 各段温度的划分与升温速率 （2）气氛制度：全窑氧化气氛。 （3）压力制度，预热带-40~-25Pa；烧成带<8Pa。 二、窑型选择 选择全窑氧化气氛辊道窑，利用余热干燥生坯和进窑坯，热效率高；温度控制准确、稳定；传动用传
统链条传动，磨擦式联接辊筒，传动平衡，维护方便，无级调速，控制灵活。 三、窑体主要尺寸的计算 1、窑内宽：这里以400mm×400mm产品进行计算，取内宽1.9 m，可并排4片砖。 2、内高取：第1—4节、20-29节：582mm；第5-20节；825mm。 3、窑长： 按式（1—2）计算窑容量： 窑容量= 同一列砖砖距取40mm，则： 装窑密度=（m2/每m窑长） 故窑长L=240/1.45=165.5172m 利用装配式，由若干节联接而成，设计每节长度为6360mm，节间联接长度8mm，总长度6368mm，节数=166/0.6368=26.06节，取节数为27节。 因而窑长度为：L=6360×27=171720mm 各带长度：窑前段：171720×13%=22323，取4节，长度=25472 (mm) 预热带：171720×33%=56667.6，取9节，长度=57312 (mm) 烧成带：171720×20%=34344，取6节，长度=38208 (mm) 冷却带：171720×34%=58384，取10节，长度=63680（mm） 四、工作系统 A．通风系统 在第5节窑顶及两侧下方各设置一对抽烟口（主抽烟口），设置抽烟风机A抽出烟气（抽烟管中间设置热交换器）；A风机抽出烟气部分送入窑前段（在第4节窑顶、辊道下部设置进气口），部分经烟囱排
隧道窑课程设计
成都理工大学 隧道窑课程设计书 课程设计题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学院：材料与化学化工学院 专业：材料科学与工程 姓名：朱廷刚 学号：20080204 指导老师：叶巧明 刘菁
目录 前言 (2) 一原始资料的收集 (3) 二窑型选择 (3) 三窑体主要尺寸的计算 (4) 四工作系统的确定 (8) 五窑体材料及厚度的确定 (10) 六燃料燃烧的计算 (11) 七用经验数据决定燃料的消耗量 (12) 八预热带及烧成带的热平衡计算 (13) 九冷却带热平衡计算 (18) 十烧嘴的选用及燃烧室的计算 (22) 十一烟道和管道计算，阻力计算和风机选型 (23)
前言 窑炉的设计计算，其基本原则都是一样的。掌握隧道窑设计计算的主要内容，方法及具有识固的能力，对其他窑炉的设计计算也就举一反三了。隧道窑的设计计算包括三大部分：1．窑体主要尺寸及结构的计算；设备的计算；3．通风设备及其他附届设施计算。2．燃料燃烧及燃烧隧道窑的设计计算工作且相当繁重，所以在计算过程中往往采用简化的经验数据。近年来采用电子计算机技术，对隧道窑设计进行了研究，使设计工作向前推进了一步。例如，对窑墙传热，窑车不稳定传热，绕成带绕宪分布及各对烧嘴中照料的分配，预热带排拥口分布乃久对排姻口烟气量的分配等都可用电子 计算机设计计算。
一原始资料的收集 1.年产量：10万大件／年； 2.产品规格：400×200×200mm，干制品平均质量 3.年工作日：340天／年； 4.成品率：90%； 5.燃料种类：天然气，热值Q D=36000KJ／Bm3; 6.制品如要水分：2.0%； 7.烧成曲线：20℃~970℃,9h; 970℃~1280℃, 4h; 1280℃, 保温1h; 1280℃~80℃, 14h; 最高烧成温度1280℃，烧成周期28h. 二窑型选择 卫生瓷是大件产品，采用普通窑车隧道窑。 由于考虑到燃料为城市煤气，经过净化处理，不会污染制品。若再从窑的结构上加以考虑，避免火焰直接冲剧制品，所以采用明焰露袭的形式(制品不袭匣钵)，既能保证产品质量，又增加了产量，降低了燃科消耗，改善了工人操作条件，并降低了窑的造价，是合理的。 烧成制度：