辊道窑设计计算汇总
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
急冷带1350～800 3.6-152.7836～39
缓冷带800～4009.3-43.0140～50
缓冷带400～808.0-4050～60
总计5060
窑体各带长度的确定
根据烧成曲线中温度的划分，各段长度：
预热带：（节）取20节
烧成带：（节）取15节
冷却带：（节）取25节
四：工作系统的确定
辊道窑的工作系统包括排烟系统、燃烧系统、冷却系统等，下面是各系统的初步安排。
4.1排烟系统
在预热带第3~17节设置15对排烟口，每段或在窑顶或在窑底设置一对排烟口，窑顶窑底交错分布。烟气经过各排烟口到窑墙内的水平通道，由第10节的垂直通道进入抽烟机，然后由烟囱排至大气。
4.2燃烧系统
因所设计的为明焰辊道窑，且使用天然气作燃料，所以采用全部喷入窑道内燃烧的方式，通过烧嘴在燃道中空部分燃烧。在20~34节的辊子上下各设24对喷嘴，不等距分布，两侧交错分布。在燃烧带的辊上设置观察孔，以便更好
的观察火焰的燃烧情况，便于操作控制。
4.3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。
4.3.1 急冷带
第36~39节为7m急冷带，由侧墙上的小孔直接吸入车间冷空气，冷却气体的流动方向与抛光砖的前进方向相同。虽然逆流效率更高，但是逆流温差太大，容易使产品变形，所以要采用顺流。辊上，辊下各设3个内径φ76mm急冷风管。
4.3.2 缓冷带
第40~60为缓冷带，制品冷却到800~400℃范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该冷却降温速率。为达到缓冷目的，一般采用热风冷却制品的办法。
大多数辊道窑在该处设有3～6处抽风口，使从急冷段与窑尾段过来的热风流经制品，让制品慢速均匀得冷却。在第40~48节各设一对抽风口从49~57抽热风冷却。第49~58各设一对进风口，自然风冷却。
4.4传动系统
4.4.1辊子材质的选择
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。
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。本设计在选用如下：
4.4.2辊子直径与长度的确定
辊子的直径大，则强度大；但直径过大，会影响窑内辐射换热和对流换热。因设计的窑道比较长，宽度比较大，本设计辊子的直径要大些，故选用直径为50mm 的辊棒，而长度则取2800mm。
4.4.3辊距的确定
为了保证无论何时制品在转动过程中都有3根辊棒，所以应取问产品的1/4以下，即辊距不大于600/4=150mm，考虑到该窑还用于烧制其他规格小的制品，因此，最终确定辊距为：50mm，每节窑为2150/50=43根。
4.4.4传动系统的选择
考虑到产品的质量问题，辊道窑的传动系统由电机、链传动和齿轮传动构所组成。
该设计选用多电机分段传动分段带动的传动方案。将窑分成30段，每段由一台电机托动，采用变频调速。所有电机可以同时运行，每台亦可单独运行。
五燃料及燃料计算
5.1燃料的组成
燃料组成如下表：
5.2 燃烧所需空气量
该窑用的是焦炉煤气，其低热值为：
Qd=17800Kj/Bm3
当煤气的低热值大于14650 Kj/Bm3时，用经验公式
理论空气量：
V a0=-0.25=4.37 m3
取空气过剩系数为1.29
V a= V a0ａ=4.371.29=5.64 m3
5.3 生成烟气量计算
烟气量用经验公式，理论烟气量：
V0=+0.25=5.09 m3
V=V0+(a-1) V a0=6.17 m3
5.4实际燃烧温度计算
t=
＝空气及燃料温度均按在室温20 ℃时计算，热分解不考虑时,空气比热为C
a 1.47KJ/M3.℃
=1.63 KJ/M3.℃，代入公式得
假设温度等于1700℃，此时C
f
t=1786℃
相对误差，||5%，所设合理。取高温系数为0.8，则实际燃烧温度为0.8X1786=1428℃，比烧成温度1350℃高78℃，认为合理。
六：窑体材料确定
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。
?窑体材料厚度的确定原则
?为了砌筑方便的外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。
?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。
?厚度应保证强度和耐火度。
综合以上原则,我设计的全窑材料及厚度如下表所示:
七热平衡计算
7.1预热带和烧成带的热平衡计算
7.1.1 热收入项目
（1）制品代入显热
Q1=G1C1t1 kj/h
其中： G1——湿制品质量(Kg/h)
C1——制品的比热
t1 ——制品的温度
据物料平衡计算中可知Gsp＝3391.9 (Kg/h)；
又因为预热带从第1节开始, 此时第1节的温度t1＝20℃；
制品的比热C1＝0.84+26×10-5×40=0.95
代入数据的Q1 =128892.7(KJ/h)
（2）燃料带入化学热及显热Q f f
Q f＝X（Q d+C f t f）
其中 X——每小时消耗的燃料量m3/h
Q
d
——燃料的低位热值KJ/h
c
f
——20℃时的比热KJ/ m3·℃
t
f
——天然气的温度℃
查表可知c
f
＝1.38KJ/( m3·℃)
已知Q
d ＝17800KJ/M3，t
f
＝20℃
代入数据得Q f=17898.7X (KJ/h) (3) 助燃空气带入显热Qa (KJ/h)
故Q
a ＝Va c
a
t
a
＝5.64X×20×1.30＝146.64X(KJ/h)
(4) 预热带漏入空气带入显热Qa′(KJ/h)
取预热带空气过剩系数α
g ＝2.5，漏入空气温度t
a
′＝20℃，c
a
′＝1.30
KJ/( m3·℃) 漏入空气总量为Va′＝ M
f （α
g
-α）V
a
其中 V
a
＝4.37
Va′＝X（2.5-1.29）×4.37=5.29X
Qa′＝ Va′c a′t a′＝5.29X×1.30×20＝137.5X (KJ/h)
7.1.2 热支出项目
(1) 产品带出显热Qg（KJ/h）
烧成产品质量G
3
= Ggp（100-5）%=559.5×（100-5）%=531.53（KJ/h）制品出烧
成带产品温度T
2
＝1380℃
查表可知：产品平均比热为：c
2
＝0.84+26×10-5×1380＝1.20 KJ/Kg·℃
则Q
2＝G
m
C
2
T
2
＝531.53×1.20×1380＝880214（KJ/h）
(2)烟气带走显热Q
g
（KJ/h）
每小时离窑烟气量：V
g
＝[Vg0+（αg-α）Va0]×X＝[5.09+(2.5-1.29)×
4.37]X=10.04X（m3/h）
烟气离窑温度一般t
g
＝250℃，
查表得此时烟气的平均比热为：c
f
＝1.44KJ/m3℃
则Q
g ＝ V
g
c
f
t
g
＝10.04X×1.44×250＝3614.4X（KJ/h）
(3) 物化反应耗热Q
4
（KJ/h）
不考虑制品所含之结构水，自由水质量：G
w
＝33.9Kg/h
烟气离窑温度：T
g
＝250℃，
(3)-1 自由水蒸发吸热
Q w ＝G
w
（2490+1.93T
g
）＝33.9×（2490+1.93×250）＝100767.75 （KJ/h）
(3)-2其余物化反应热Q
r
用AL
2O
3
反应热,近似代替物化反应热,入窑干制品质量Gg=3358.0 (Kg/h)
AL
2O
3
含量为18.27%,所以
Qr=Gg×2100×AL
2O
3
%=3358.0×2100×18.27%=1288363.86 (KJ/h)
所以,总的物化反应耗热
Q 4＝Q
w
+ Qr＝100767.75+1288363.86＝1389131.61 （KJ/h）
（4）通过窑墙窑顶散失的热量
根据各处材料的不同，并考虑温度范围不能太大，将预热带和烧成带窑墙分成3段计算，具体结果如下表：
温度范围
/℃
长度/m窑墙顶散热
/ KJ/h
窑底散热/
KJ/h
总散热/
KJ/h 第一段40~75028134884.9199652.5334537.4第二段750~110015163752.2314161.6477913.8第三段1100~135033973511.81386522.92360034.7总
?其他热损失 Q5
取经验数据，占热收入的5%。
7.1.3 列热平衡方程式
?热收入=热支出
代入数据得
（128892.7+18182.84X）X0.95=9708039.21+3614.4X
所以X=702 m3
即每小时需焦炉煤气702 m3
7.1.4 列热平衡表
预热带烧成带热平衡表
热收入热支出
项目KJ/h%项目KJ/h %坯体带入显
热
128892.7 1.0产品带出显
热
40.0
燃料化学热
及显热
12564887.497.6窑体散失热3172485.624.6
助燃空气显
热
821340.6物化反应热1389131.610.8
漏入空气显
热
965250.8烟气带走显
热
2537308.819.6
其他热损失643622.0 5.0
总计12872439.1100.0总计100.0
7.2 冷却带热平衡计算
7.2.1 计算基准
计算准则：基准温度0℃
基准质量1小时进入系统的物料
7.2.2 热收入
（1）制品代入显热Q2
制品带入显热在上面已经算出：Q2=5146422
（2）急冷风窑尾风代入显热
设定窑尾风风量为。一般急冷风风量是窑尾风的（～）。
本设计取急冷风风量是窑尾风量的。急冷风与窑尾的总风量是1.5。
查表得：20 ℃时空气的比热为1.29 。
所以
7.2.3 热支出
（1）制品带出显热
假设此时的温度为
此时陶瓷的比热为
所以
5.
432472
150
9.0
5.
3203
7
7
7
=
?
?
=
=t
c
G
Q
m
（2）窑体散失的热量
根据各处材料的不同，并考虑温度范围不能太大，将冷却带窑墙分成2段计温度范围长度/m窑墙顶散热窑底散热/ 总散热/
/℃/ KJ/h KJ/h KJ/h
急冷带1350~8008.5208385.64282192.12490577.76
缓冷带800~8045248101.2489089.664737190.864 Q总=1227768.6
（3）由窑体不严密处漏出空气带走显热
冷却带从窑体不严密处漏出空气量通常为窑尾鼓入风量的10%～20% 。本设计取 15%，即0.15。设定漏出空气的平均温度℃
此时空气的比热容为
所以
（4）从窑道内抽出空气带走显热
假定抽出热空气平均温度℃
查得此时空气比热容：
根据冷却带窑内风量平衡：抽出热风量= 总风量–漏出风量
（）
所以
（5）其他热损失
其他热损失占总收入的 5 %
所以
()()%5
7.
38
5146422
%
5
6
12
?
+
=
?
+
=
x
V
Q
Q
Q
7.2.4列热平衡方程
%
5)7.385146422(125.44224.396.1227768322785.43247527.385146422?++++++=+x x x x V V V V 解得9257
=x V
7.2.5 列热平衡表
热收入
热支出
序号
项目
热量（KJ/h ）
比例% 序号
项目
热量 （KJ/h ）
比例%
1 制品带入热
93.5 1 制品带出热 432472.5 3.9 2
空气带入热 358245.
9
6.5
2
窑体散热
1227768.6
20.4 3 漏出空气带走热 363244.68 6.0 4 抽出带走热 4092751.1 64.7
5
其他热损失
275233.4 5 总计
5504667.9
100.0 总计
942314
100
八 烧嘴选用
每小时燃料消耗量为 x=702
考虑到烧嘴的燃烧能力和烧嘴燃烧的稳定性取安全系数1.5 本设计一共设置了48对（96个）烧嘴。
每个烧嘴的燃料消耗量为： 97
.105.196702
=? （）
烧嘴的热负荷： 249653467397.10=?
所以本设计采用北京神雾公司的WDH-TCC2型烧嘴。 该烧嘴技术性能如下： 热负
燃气
助燃空气
流量调
火焰 火焰 炉膛
九小结
通过这次课程设计，我把以前学过的所有知识作了个全面的检阅，通过相互的沟通和比较，使我更加深了对陶瓷工业知识的理解和掌握。
我花了大量时间去阅览有关的资料，进行了综合性思考。在写论文过程中不止一次的遇到问题，又不止一次的解决问题，自己着实学到了些东西，这些东西是经过自己的实践才领悟的，可以说是是理论与实践的结晶。
在我整个设计的过程里得到了孟献丰老师的大力帮助，我在这里要感谢我的指导老师孟老师给予我的耐心指导，感谢同学们在设计过程中给予我的帮助！
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
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;
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。
回转窑设计方案手册
回转窑的设计 一、窑型和长径比 1.窑型 所谓窑型是指筒体各段直径的变化。按筒体形状有以下几种窑型： (1)直筒型：制造安装方便，物料在窑内移动速度较均匀一致，操作控制较易掌握，同时窑 体砌造及维护较方便； (2)热端扩大型：加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量，在原窑直径偏小的情况下，扩大 热端将相应提高产量，适用于烧成温度高的物料； (3)冷端扩大型：便于安装热交换器，增大干燥受热面，加速料浆水分蒸发，降低热耗及细 尘飞损，适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料； (4)两端扩大型(哑铃型)：中间的填充系数提高，使物料流动的机会减少，还可以节约部分 钢材；还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑”，这种窑型易挂窑皮，在干燥带及烧成带 能力足够时，可以显著提高产量。但这种窑型操作不便。 总之，不论扩大哪一带，必须保持预烧能力和烧结能力趋于平衡。只有在生产窑上，经过生产实践和充分调查研究(包括必要的热工测定和计算)，发现某一带确为热工上的薄弱环节，在这种特定条件下将该带扩大，才会得出较明显的效果。 目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主，而且尺寸向大型方面发展。其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。 2.长径比 要得长径比有两种表示方法：一是筒体长度L与筒体公称直径D之比；另一是筒体长 度L与窑的平均有效直径D均之比。L/D便于计算，L/D均反映要的热工特点更加确切， 为了区别起见，称L/D均为有效长径比。窑的长径比是根据窑的用途、喂料方式及加热方 法来确定的。根据我国生产实践的不完全统计，各类窑的长径比示于表1中。长径比太大，窑尾废气温度低，蒸发预热能力降低，对干燥不利；长径比太小，则窑尾温度高，热效率低。同类窑的长径比与窑的规格有关，小窑取下限，大窑取上限。 表1各类窑的长径比 窑的名称公称长径比有效长径比 氧化铝熟料窑(喷入法)20~2522~27 氧化铝焙烧窑20~2321.5~24 碳素煅烧窑13.5~1917~24 干法和半干法水泥窑11~15—— 湿法水泥窑30~42—— 单筒冷却机8~12—— 铅锌挥发窑14~1716.7~18.3 铜离析窑——15~16 氯化焙烧窑——12~17.7 二、回转窑的生产率 回转窑生产是一个综合热工过程，其生产率受多方面因素影响。分析其内在规律性， 可以建立以下几个方面的数量 关系。
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
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 -
回转窑系统热平衡计算资料
回转窑系统热平衡计算 1 热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1 热平衡计算基准 物料基准：一般以1kg 熟料为基准； 温度基准：一般以0℃为基准； 1.2 热平衡范围 热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3 原始数据 根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2 物料平衡与热量平衡 计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg 熟料；0℃ 平衡范围：窑+预热器系统 根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。 图1 物料平衡图 图2 热量平衡图
2.1 物料平衡计算 2.1.1 收入项目 （1）燃料消耗量 m r （kg/kg 熟料） 设计新窑或技术改造时，m r 是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 （2）入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量 s ar r gsL 100100L a A m m --= 式中，m gsL —干生料理论消耗量，kg/kg 熟料；A ar —燃料收到基灰分含量，%；a —燃料灰分掺入熟料中的量，%；L s —生料的烧失量，%。 ② 入窑回灰量和飞损量 ηfh yh m m = )1(fh Fh η-=m m 式中，m yh —入窑回灰量，kg/kg 熟料；m fh —出预热器飞灰量，kg/kg 熟料；m Fh —出收尘器飞灰损失量，kg/kg 熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。 ③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 s fh Fh gsL gs 100100L L m m m --?+= 式中，m gs —考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg 熟料；L fh —飞灰烧失量，%。 ④ 考虑飞损后生料实际消耗量 s gs s 100100W m m -?= 式中，m s —考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg 熟料；W s —生料中水分含量，%。 ⑤ 入预热器物料量 yh s m m +=入预热器物料量（kg/kg 熟料） （3）入窑系统空气量 ① 燃料燃烧理论空气量 )O 0.033(S 0.267H 0.089C ar ar ar ar LK -++='V LK LK 293.1V m '='
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
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
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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/9e3986347.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/9e3986347.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；
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
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
水泥回转窑物料平衡、热平衡与热效率计算方
水泥工业窑热能平衡4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分 （1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量
+= yr Fr r sh M M m M …………………………（4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ= ?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O ………………………………………………………………………………………………… (4-3) 式中： CO 2、CO 、O 2、C m H m 、H 2、N 2、H 2O ——气体燃料中各成分的体积分数，以百分数表示（%）； ρ2 CO 、ρCO 、ρ2 O 、ρm m C H 、ρ2H 、ρ2N 、ρ2 H O ——各成分的标况密度，单位为 kg/m 3N,参见附录C 。
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
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）
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。
水泥回转窑物料平衡热平衡与热效率计算方
水泥工业窑热能平衡 4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分
（1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量 +=yr Fr r sh M M m M ………………………… （4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ=?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O
φ3×55m煅烧回转窑的设计计算及制造
× 55m煅烧回转窑的设计计算及制造 赵恒涛（山东冶金机械厂有限公司，山东淄博255064） 摘要：文章针对回转窑内煅烧物料的运动特点，计算出工艺煅烧时间。通过对窑体回转力矩的分析，求得电机功率。并叙述了主 要部件窑体的制造工艺及质量控制。 关键词：回转窑；煅烧；回转力矩；制造工艺；质量控制 1设备简介 3 ×55m煅烧回转窑是万吨级钛白生产装置中的重要设备，是一种连续逆流式（热风流动方向与物料移动方向相反）直接加热回转于燥器。具有：大量连续处理（年产量20kt/a，按3个工作日计），适应被干燥物料性质的较大变化（人窑物料为偏钛酸，含湿量55、60％），能使用高温热风（窑头温度10開℃，窑尾温度450℃）的特戟、、0 采用：提高人窑偏钛酸的固含量，利用真空转鼓过滤机对偏钛酸进行脱水；控制因窑内微负压引人的冷空气量，在下料口处设置液压双翻板下料阀；高温物料余热回收，冷却转筒采用风冷间接换热，通过二次风机回收从冷却转筒来的热空气送燃烧室的节能技术。 2设计 计算 2」性能 参数 规格：3 ×55m（窑体内径R × 长度L) 转速：N=0.3r/min 安装 倾角：仪：2．292。 生产量：2．625t/h 2．2窑体临界转速：N，“：42÷ SC=35.5r/min 式中:Rc=1.4一窑体有 效半径显然，窑体转速小于临界转 速。 2．3物料平均轴向运动速度 煅烧物料从人窑时的泥糊状到出料时的粉末状，其运动轨迹复杂多变，文献[刂简化后分析认为：物料运动轨迹和速度主要受窑体内径、转速、倾角等影响，也与物料休止角和充满角有关。公式ü={8TNRctgaxSimIJX( 1+0）}/3SinO×巾产3．346 h 式中：巧。，物料充满角之半巾，：0· 95944，物料堆积所占弧度数(D：L25，物料与窑体壁相对运动影响因子 2．4工艺煅烧时间:t=l丿ü=巧·03h 2 · 5生产时窑体总重量 （1）窑体筒本体加上箍圈、大齿圈等：GF1.47x106N （2）窑体内所砌耐火砖重量：G2：翦（R2一Rc2）LYI：1.3 × 106N，式中：Yi =2．6t/m3，镁质 耐火砖密度 （3）生产时窑体内物料重量：G3= Rc2 LY：3 ·945 ×105N 式中：0·1457，物料充填系数；Y2：0．8t/m3，物 料密度故，生产时窑体总重量：G：G汁C2+G3： 3．17× 106N 2．6托轮接触强度校核 箍圈与托轮受力分析如图1所示。当窑体静止时：FFF2；当窑体回转时：F2>F № FFG/2Cos300 L78 × 106N ，： kC,/2C“30：： 2．1、10。N F 式中：k：L 18，物料偏移系数。 按F2校核托轮接触强度即可，托轮接触强度：：VF2/3b?p = 108.8kg/mm2 式中：ZE=60 · 6，钢对钢弹性模量 b=550mm，托轮与箍圈接触宽度 p= 394，7mm，综合曲率半径 选取托轮材质为45钢，淬火处理45巧OH c，采用稀油润滑，其许用接触应力〖司H：135皿 仃<，故托轮接触强度符合要求。 2 · 7窑体回转力矩计算 窑体回转所需总力矩M为物料重量力矩M。落料惯性力矩 M落料摩擦力矩M摩及窑体支撑系统摩擦力矩M “之和（1）物料重量力矩M G3Re：4 ·4× 105Nm 式中:Re=k Re= 1.12m，k =0，8，物料重心分布影响系数。 （2）落料惯性力矩M惯=CJ3RcN2,/9開巾。= 80．5Nm （3）落料摩擦力矩M摩=0．5G3Rc甴Cose：8．836 ×104Nm 式中：甴=0．08，物料与窑体摩擦系 数。 （4）窑体支撑系统摩擦力矩M摩支=（Fl + F2 2= 3彐×105Nm 式中：勘=0 ·4，箍圈与托轮摩擦系数。 M Gt=M重+M M+M +M摩支= & 384× 105Nm。 2．8电机功率的计算： P=M总N/9550 = 33 · 3Kw，=0· 796。 据此，选取电机功率为45Kw，电机型号为YCT3巧-4Ba 2．9减速机型号及开式齿轮的确定 选取一次减速机为ZDH40-6.3-ll，高速轴允许输人功率为49 ·9Kw，速比I=6．5。 选取二次减速机为ZSH40一7 ]一I，高速轴允许输人功率为30．3Kw，速比I=70．63。 为适应窑体直径和速比的要求，确定廾式齿轮的参数如下：厶： 7，Z2=52，m= 30 3制造工艺 因窑体长度为55m，考虑运输、安装方便，采取分段供货，现场组焊的工艺方案。为保证窑体的制造质量，从材料制造组装T艺焊接工艺及无损探伤等方面进行质量控制 3 · 1材料控制 根据设计要求2]，钢板、手工电焊用焊条、埋弧焊用焊丝、焊剂的化学成分及力学性能必须符合有关国家标准。对钢板外形及表面检查合格后进行喷砂除锈和涂漆防腐处理。 3．2制造组装工艺 （1）窑体筒．节下料精度控制与标记移植：窑体筒节下料精度是窑体全面质量控制的第一步，必须将长度偏差控制在±5mm，对角线长度偏差控制在±2mm。标记移植钢印全面、准确、清晰。（2）错边量控制：对窑体筒节等厚处焊接接头错边量按1／45控制，对不等厚处采取外侧单面削薄厚板