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