辊道窑窑炉设计
辊道窑窑炉设计
1 前言
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,比如本设计书设计
的辊道窑。辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，我国70 年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑
陶瓷工业。80 年代后，滚到窑已广泛地用于我国建陶工业中。
辊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；而快烧又保证了产
量，降低了能耗。产品单位能耗一般在2000～3500 kJ/kg ，而传统隧道窑则高达5500～9000 kJ/kg 。所以，辊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。
通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴经验数据，本文设计的辊道窑，全窑长200 米，内宽2.81
米，烧成温度是1180 摄氏度，燃料采用天然气，单位质量得产品热耗为2543.6 kJ/kg。热效率高，
温度控制准确、稳定，传动用电机、链传动和齿轮传动结构，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动
采用托轮磨擦式，传动平衡、稳定，维护方便，控制灵活。
经过紧张的三周，有时候，特别是画图时，对于没有经过训练的我们来说，很是不容易，进入
状态时饭也顾不上吃，叫外卖，夜以继日的，就像绣花一样，不经历还真不知道这其中的滋味，我
想这次的窑炉设计实习，给予我们的不仅仅是设计的本身，还让我们知道什么是细致，什么叫技术。
在此，特别感谢周露亮、朱庆霞、孙健、李杰几位老师的细心指导，没有他们的指导，我们就
无从下手。由于水平所限，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:日产10000 平米玻化砖辊道窑设计
设计任务：日产10000 平米玻化砖天然气辊道窑炉设计
（一）玻化砖
1．坯料组成（%）：
SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O Na2O I.L
68.35 16.27 2.30 2.65 0.85 1.76 2.15 4.85
2．产品规格：400×400×8mm，单重3 公斤/块；
3．入窑水分：＜1%
4．产品合格率：95%
5．烧成周期：60 分钟（全氧化气氛）
6．最高烧成温度：1180℃（温度曲线自定）
（二）燃料
天然气
CO H2 CH4 C2H4 H2S CO2 N2 O2 Qnet(MJ/Nm3)
0.2 0.2 95.6 3.5 0.3 0.1 0.1 0 41.58
（三）夏天最高气温：37℃
3 窑体主要尺寸的确定
3.1 窑内宽的确定
产品的尺寸为400×400×10mm，设制品的收缩率为8%。由于坯体尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）,
得坯体尺寸为：435×435mm
两侧坯体与窑墙之间的距离取100mm，设内宽B=2810mm，取产品长边平行于辊棒，计算宽度方
向坯体排列的块数为：n=（2810-100×2）/435=6，确定并排6 块。
确定窑内宽B=435×6+100×2=2729mm，取2810mm。
3.2 窑体长度的确定
3.2.1 窑体长度的确定
窑容量=（日产量×烧成周期）÷（24×产品合格率）
=（10000×60/60）÷（24×95%）
=438.6(㎡/窑)
装窑密度=每米排数×每排片数×每片砖面积
=（1000÷435）×6×（0.4*0.4）
=2.2 (㎡/每米窑长)
有效窑长=窑容量÷装窑密度
=438.6÷2.2
=200(m)
取单节长度为2500mm,节间联接长度8mm。
窑的节数=200÷2.508=79.7 节,取节数为80 节
所以算出窑长为L=2500×80=200m
3.2.2 窑体各带长度的确定
预热带占全窑总长的30%，节数=80×30.%＝24 节，
长度＝24×2.5＝60m；
烧成带占全窑总长的25%，节数=80×25%＝20 节，
长度＝20×2.5＝50m；
冷却带占全窑总长的45%，节数=80×45%＝36 节，
长度＝36×2.5＝90m。
3.3 窑内高的确定
表3－1：窑内高度表
1-24 节
25-56 节
57-80 节
辊上高（mm）
290
360
290
辊下高（mm）
390
460
390
内总高（mm）
680
820
680
4 烧成制度的确定
(1) 温度制度：
①烧成周期：60min
②各带划分：
（2）气氛制度：全窑氧化气氛。
（3）烧成温度曲线大致如下：
1200 1180
1000 950
800 700
600 500
400
200
图4－1：烧成温度曲线
７
5 工作系统的确定
5.1 排烟系统
采用集中排烟方式，排烟口设在第1，3，6 节，每节上下各 5 对直径为200mm 的圆形排烟口直
通窑体外，排烟口设在距每节窑头600mm 处。下排烟口上方设置支柱和挡板以防止碎坯落入下排烟
口。排烟出口处设置排烟阀，然后经水平分管进入总烟管。总烟管设于窑顶，上有总闸。利用烟气
抽力，引导窑内气体流动。
5.2 燃烧系统
5.2.1 烧嘴的设置
本设计在预热带后部即烧成带前就开始设置烧嘴，有利于快速升温和温度调节，缩短烧成周期，
达到目的。考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。因此，在在第7~24节，每节辊下交错设置2对烧嘴，
在24~44节，每节设置4对烧嘴，上下对侧均交错布置。每个烧嘴对侧设置一个火焰观察孔，因此，
本设计总共有136对烧嘴。
5.2.2 天然气输送装置
在天然气总管前设一个连锁保险器，保证助燃风机事故、停电、天然气压力过低时能迅速自动
切断天然气，确保安全。天然气总管设一放散管。天然气支管和分管分别从分管和总管侧方引出防
止冷凝水淤积在管道内。辊上或辊下每 4 个燃烧系统组成一个控制单元。
5.3 冷却系统
5.3.1 急冷通风系统
从烧成最高温度至少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，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或狭缝式出风口，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60～80mm。
本设计也采用直接吹风冷却，在第45～50节每节设置12根Φ80急冷风管,上下管布置在同一断
面并横穿过窑内, 每根风管的窑内部分均匀开90个Φ10圆孔.
5.3.2 缓冷通风系统
在第57-66节的每节辊上安装12根Φ60间壁换热管做间接冷却，换热管一端敞开做吸风口，另
一端接抽热风管，通向余热风机。在66-72节窑的顶部设置7个圆形抽热风口，直径为250mm。缓冷换
热和抽热共用一台风机。
８
5.3.3 快冷通风系统
窑尾采用直接吹冷风冷却产品。在窑炉最后2节两侧安装轴流风扇，每节窑顶、窑底各设4台轴
流风扇，上下对制品强制冷却。在第78节设一矩形抽冷风口，尺寸为1050×500 mm。
5.4 传动系统
5.4.1 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：
表5－1：辊子的选材
低温段（250～20）
无缝钢管辊棒
中温段（200～500℃和500℃～80℃）瓷棒
高温段（500～1180℃和1180～500℃）碳化硅辊棒
5.4.2 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。因中试窑比较短，辐射换热和对流换热空间有限，本设计辊子的直径要小些，故选用直径为30mm 的辊棒，而长度则取
2550mm。
5.4.3 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400/4=100mm，因此，本设计确定辊距为50m，每节窑为2508/50=50 根。
5.4.4 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。
5.4.5 传动过程
电机→主动链轮→滚子链→从动链轮→主动斜齿轮→从动螺旋齿轮→主轴→主轴上的斜齿轮
→被动斜齿轮→辊棒传动装置→辊子
5.4.6 传动过程联接方式
依据以上原则，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式。
９
5.5 窑体附属结构
5.5.1 事故处理孔
事故处理孔设在辊下，且事故处理孔下面与窑底面平齐，以便于清除出落在窑底上的砖坯碎片。
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
角线延长线与对侧内壁交点连线。
图5－1：事故处理孔的布置
\ 两事故处理孔中心距L 应小于或等于6.63m
又因为每节长度只有 2.5m，所以，可以每节设置一个事故处理孔，本设计在每节设置一个事故
处理孔，尺寸为：400×130mm，两侧墙事故处理孔采取交错布置的形式。当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，防止热气体外溢或冷风漏入等
现象对烧成制度产生影响。
5.5.2 测温测压孔及观察孔
为严密监视及控制窑内温度制度，及时调节烧嘴开度，在窑道顶及窑侧墙中央留设若干处测温
孔，以安装热电偶。本设计在1、6、63、65 节及7-70 节的偶数节设置直径为Φ40mm 测温孔，辊上
设在窑顶，辊下设在窑侧墙，两侧墙的测温孔交错布置。
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；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。
１０
在每个烧嘴的对侧窑墙设置Φ60mm 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，每节窑体留设 2 处宽度为10mm 的膨胀缝，内填陶瓷棉。
各层砖的膨胀缝要错缝留设。
5.5.4 挡墙
窑道上的档板和挡火墙可以起到窑内气体的上下和水平导流、调整升温曲线、蓄热辐射及截流
作用。档板负责对窑内上半窑道的控制,采用耐高温硬质陶瓷纤维板制成,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。窑道档板和
挡火墙设置在同一横截面上。全窑共设置3 对闸板和挡火墙结构，分别在24-25 节、44-45 节、58-59
节，节之间设置。
5.6 窑体加固钢架结构形式
辊道窑钢架结构起着加固窑体作用，而钢架本身又是传动系统的机身。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50×50×5mm 的等边角钢。
6 燃料燃烧计算
6.1 空气量
6.1.1 理论空气量的计算
燃料为天然气，本设计燃料低发热量Qnet=41580KJ/Nm3,其成分组成如表2－2 所示:
根据气体燃料的化学组成，计算其理论空气量：
6.1.2 实际空气量的计算
由于在氧化气氛下烧成，根据经验取空气系数为a ＝1.3，
6.2 烟气量
6.2.1 理论烟气量的计算
按照燃料的化学成分计算理论烟气量：
6.2.2 实际烟气量的计算
6.3 燃烧温度
设空气温度
天然气比热为：
现设tht ＝1600℃，燃烧产物温度
＝（41580+1.58×1.3×20+14.27×20）/（12.8674×1.76）
＝1538.4 ℃
求得温度与假设温度相对误差:(1600-1538.4)/1600×100%=3.8%＜5%，所以假设合理。取高温
系数h＝0.8，则实际燃烧温度
pt ＝0.85×1538.4＝1300℃，比需要的温度高，这符合要求有利于快
速烧成，保证产品达到烧熟的目的。
7 窑体材料及厚度的确定
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
表7－1：窑体材料和厚度表（1）
１２
1-24 、57-80 节
名称
材质
使用温度
(℃)
导热系数[W∕(m?℃)]
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
时间基准：1h；温度基准：0 ℃
(KJ/h )
8.1.4.4 窑体散热损失
3
Q
将计算分为2 部分,即第6～24 节: 500-950℃,取平均值725℃；第24～44 节：950-1180℃取
平均值为1065℃。
ⅰ第6～24 节:窑外壁表面平均温度40℃，窑内壁平均温度725℃
a. 窑顶
耐火层
莫来石轻质高铝砖
1600℃
0.310+0.176×10
-3t
230
窑
顶隔热层
k. 窑底
耐火层
莫来石轻质高铝砖
1600℃
0.310+0.176×10
-3t
230
窑
底隔热层
硅藻土砖
窑底散热面积:A底＝94.2 m2
则Q底＝qA底＝340×94.2×3.6＝115300.8 (kJ/h)
ⅲ快冷段窑体的散热量(60～70 节)
此段温度范围为500-80℃,所以窑内壁平均温度为290℃,窑外壁温度取为40℃.
l. 窑顶
耐火层
莫来石轻质高铝砖
1600℃
则Q顶＝qA顶＝167×94.2×3.6＝56633(kJ/h)
耐火层
莫来石轻质高铝砖
1600℃
窑顶散热面积:
则Q墙＝2qA墙＝2×147×31.2×3.6＝33022 (kJ/h)
n. 窑底
耐火层
莫来石轻质高铝砖
1600℃
0.310+0.176×10
-3t
230
窑
底隔热层
硅藻土砖
窑底散热面积:A底＝94.2 m2
则Q底＝qA底＝120×94.2×3.6＝40694.4 (kJ/h)
则冷却带窑体总散热量为:
Q9=241829+131363+165322+133613+74736+115300.8+56633+33022+4069.4 =992216.2 (kJ/h)
8.2.4.4 其它热损失Q10
其它热损失为总收入的5%,则:
V )=557974.5+1.3Vx
8.2.5 列出热平衡方程
热收入=热支出
解得
x
V = 17293m3/h
即每小时鼓入风量为4477 m3/h.
8.2.6 冷却带热平衡表
表8－2 冷却带热平衡表
产品带入显热
11159490
96.84
产品带出显热
560415
4.83
冷却风带入显热
449625
3.16
抽热风带走显热
9528583
72.1
992216.2
17.07
其它散热
580450.
5.00
总热量
11609115
100
总散热
11609016.7
100
9 烧嘴的选用
每小时燃料消耗量为：x=600（m
3/h）
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136 对（272 个）烧嘴。
烧嘴的热负荷：3.31×41580=137581（kJ/h）
所以本设计采用北京神雾公司的WDH-TCC2 型烧嘴。
该烧嘴技术性能如表9－1
所以该烧嘴符合本设计要求。
烧嘴砖耐火材料选用：莫来石轻质高铝砖，最高是用温度1420℃，密度1.2g/㎝3
10 管道计算、阻力计算
10.1 计算抽风机的管道尺寸
（1）管道尺寸
排烟系统需排除烟气量：
=[1.76+(2.0-1)×14.27]×1540.7=38695m
3/h
烟气在金属管中流速为w，根据经验数据取w=10m/s
烟气抽出时实际体积V =
①总烟管尺寸
内径
=1.77 m
总管内径取直径为1770mm，长度6m。
②分烟管尺寸
分管流量
=30/3=10 m
内径
=1.13 m
分管内径取1130mm ，长度为4m
③支管尺寸
支管流量
V =
3/s
内径
=0.8 m
支管内径取800mm ，顶部支管长定为2.2m，两侧支管长定为0.45m
10.2 阻力计算
10.2.1 料垛阻力
ih
根据经验每米窑长料垛阻力为0.5Pa，因为该窑第 1 3 6 节有抽烟口，零压面位于窑的第7 节
10.2.2 位压阻力
g h
烟气从窑炉至风机，高度升高H=2.5m，此时几何压头为烟气流动的动力，即负压阻力，烟气温
度250℃，
10.2.3 局部阻力
eh
局部阻力ζ可由查表得：
烟气从窑炉进入支管：ζ=1；
支烟管进入分烟管：ζ=1.5；
并90°转弯：ζ=1.5；
分管90°急转弯：ζ=1.5；
分管进入90°圆弧转弯：ζ=0.35；
分管进入总管：ζ=1.5；
并90°急转弯：ζ=1.5
为简化计算，烟气流速均按10m/s 计，烟气温度按500℃计，虽在流动过程中烟气会有温降，但此
时流速会略小，且取定的截面积均比理论计算的偏大，故按此值算出饿局部阻力只会偏大，能满足
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
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 -
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
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/ae1972098.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/ae1972098.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；
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
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
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)
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）
无机材料工艺课程设计指导书
无机非金属材料专业 《无机材料工艺课程设计》 指导书 无机非金属材料研究所编 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《陶瓷工艺学》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。
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：
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（辊上，辊下），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
基本要求（含成果要求）： 独立思考完成； 设计计算准确，窑体结构及工作系统安排合理； 说明书完整详细，并按格式排版打印； 图纸整洁清晰，制图规范，尺寸齐全，计算机打印出图； 设计图纸范围：窑体结构图，窑体断面图。
二. 窑体主要尺寸的确定 内宽的确定 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%）= 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。 确定内宽 窑内宽B=667+2×185+300=2000mm，取B=2000mm。 窑体长度的确定 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 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
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： 位置预热带烧成带冷却带 辊上高500mm500mm500mm 辊下高700mm700mm700mm 总内高1200mm1200mm1200mm 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 名称温度 （/℃） 时间 （/min） 升温速率 （/℃·min-1） 节数（/ 节） 窑前带40～5001～8
串级控制过程控制课程设计
设计内容与设计要求 设计内容： 某隧道窑炉系统，考虑将燃烧室温度作为副变量，烧成温度为主变量，燃烧室温度为副变量的串级控制系统中主、副对象的传递函数分别为： G01(s)=1/(30s+1)(3s+1);g02(s)=1/((10s+1)(s+1)^2); 主控制器采用比例积分控制，副控制器采用比例控制。 设计要求： 试分别采用单回路控制和串级控制设计主、副PID控制器的参数，并给出整定后系统的阶跃响应曲线和阶跃扰动的响应曲线，并说明不同控制方案对系统的影响。
目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案 (2) 2.1 隧道窑的结构 (2) 2.2 方案比较 (2) 2.3 方案选择 (4) 第3章系统控制参数的选择 (5) 3.1串级控制系统选择 (5) 3.1.1 主变量的选择 (5) 3.1.2 副变量的选择 (5) 3.1.3 操纵变量的选择 (5) 3.2 调节阀开关形式的选择 (6) 3.3 传感器、变送器的选择 (6) 3.4 控制器的选择 (7) 3.4.1 控制器控制规律的选择 (7) 3.4.2 控制器正、反作用选择 (7) 3.4.3 控制器选型 (8) 第4章系统调试 (10) 4.1系统参数的整定 (10) 4.2 系统仿真 (10) 第5章心得体会 (14) 参考文献 (15)
第1章概述 随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。 在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是：分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。 目前，过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。 本次课程设计是隧道窑的温度课程系统，而隧道窑是对陶瓷制品进行预热、烧成、冷却的装置。因为几个环节都涉及到温度的控制，因此隔焰隧道窑的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。如果火焰直接在窑道烧成带燃烧，燃烧气体中的有害物质将会影响产品的光泽和颜色，所以就出现了隔焰式隧道窑。火焰在燃烧室中燃烧，热量经过隔焰板辐射加热烧成带。 另外随着现代工业生产的迅速发展，对工艺操作条件的要求更严格，对安全运行及对控制质量的要求也更高。而因为隧道窑温度的变化比较慢，所以滞后比较大。综上所述，须设计一套以温度为控制变量的控制系统。 该控制系统的生产工艺要求： ⑴可以实现对整个隧道窑的工艺流程的控制。 ⑵能够克服较大的滞后。 ⑶能够自动控制窑内温度，并达到所需精度。