4.6隧道窑设计说明
窑炉设计说明书 日产23000件花瓶隧道窑设计
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目：日产23000件花瓶隧道窑设计学号：姓名：院（系）：专业：指导教师：联系方式：二○一O年七月四日目录1 前言 (1)2 设计任务与原始资料 (2)3 窑体主要尺寸的确定 (3)3.1 窑内宽的确定 (3)3.2 窑体长度的确定 (3)3.3 窑内高的确定 (3)4 烧成制度的确定 (3)5 工作系统的确定 (4)5.1 排烟系统 (4)5.2 燃烧系统 (4)5.3 冷却系统 (4)5.4 传动系统 (4)5.5 窑体附属结构 (4)5.5.1 事故处理孔………………………………………………………………5.5.2 测温测压孔及观察孔………………………………………………………5.5.3 膨胀缝………………………………………………………………………5.5.4 挡墙………………………………………………………………………5.6 窑体加固钢架结构形式………………………………………………………6 燃料及燃烧计算…………………………………………………………………………6.1 空气量的计算………………………………………………………………6.2 烟气量的计算………………………………………………………………6.3 理论燃烧温度的计算……………………………………………………………7 窑体材料及厚度的确定…………………………………………………………………8热平衡计算……………………………………………………………………………8.1 预热带及烧成带热平衡计算…………………………………………………8.2 冷却带热平衡…………………………………………………8.2.1 热平衡计算基准及范围……………………………………………………8.2.2 热平衡框图…………………………………………………………………8.2.3 热收入项目…………………………………………………………………8.2.4 热支出项目…………………………………………………………………8.2.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………8.2.6 列出冷却带热平衡表……………………………………………………9 烧嘴的选用9.1 每个烧嘴所需的燃烧能力……………………………………………………9.2 每个烧嘴所需的油（气）压……………………………………………………9.3 烧嘴的选用………………………………………………………………………10总结…………………………………………………………………………11参考文献……………………………………………………………………………………一、前言通过这次设计实验，我学会了窑炉设计的基本方法和步骤，我这次设计的是一条花瓶隧道窑设计，通过这次设计我学会了怎么将理论运用到实践当中去，使我对窑炉和陶瓷的烧成有了更加深刻的了解和认识。
隧道窑的结构和工作原理
隧道窑的结构和工作原理1. 隧道窑的简介说到隧道窑，大家可能会想，“这是什么东东？”其实，隧道窑是一种超牛的工业炉，主要用于陶瓷、砖块、瓦片等材料的烧制。
它的结构就像一条漫长的隧道，里面有各种各样的设备和技术，让我们一起走进这个神秘的世界吧！2. 隧道窑的结构2.1 窑体隧道窑的主体就像一根长长的管子，真是“见缝插针”的艺术！它一般由耐火砖构成，能够承受高温，简直就像是高温的“铁血战士”。
窑体内部有多条通道，用于进出不同的产品。
这样一来，就能一次性烧制大量的东西，效率杠杠的，真是“多一事不如少一事”的好选择。
2.2 热交换系统然后就是热交换系统了，听起来高大上，其实就是把热气循环利用的聪明办法。
这个系统可以让窑内的热量得到最大化的利用，简直就像“过期不候”的节能达人，省钱又环保。
大家知道，烧砖烧瓦可是个耗能大户，能省一分钱就是一分钱啊！2.3 进料和出料系统别忘了进料和出料系统，这可是“流动性”的重要保证。
它们负责把未烧制的材料送进去，以及把烧好的成品搬出来。
想象一下，一个个瓷砖像赶集一样，纷纷走出隧道窑，真是“人山人海”，热闹非凡！3. 隧道窑的工作原理3.1 烧制过程说到工作原理，隧道窑的烧制过程简直像个大舞台，产品们在这里上演一场精彩的“火焰秀”。
首先，未烧制的材料被送入窑内，随着温度逐渐升高，它们就像变魔术一样，发生一系列化学变化。
刚开始的时候，温度可能在600℃左右，慢慢地，直到1300℃，那种高温简直是“热火朝天”！3.2 冷却过程烧制完后，接下来就是冷却过程了。
这时候，窑内的温度开始下降，就像“凉风习习”的秋天，产品们终于可以松一口气。
冷却的过程也很重要，太快可能会导致产品裂开，这可是“功亏一篑”的事情啊！所以，隧道窑一般采用渐进式冷却，让每一个产品都能安安全全地“顺风归家”。
4. 小结总的来说，隧道窑不仅仅是一座简单的窑炉，它就像是一台高效的生产机器，运转起来那叫一个顺畅。
它的设计和工作原理融合了许多现代科技，既节能又环保，真是“聪明绝顶”。
年产3万吨镁砖隧道窑毕业设计计算说明书
1设计总说明隧道窑的优点是操作连续、生产能力大、燃料消耗低、使用寿命较长、机械化、自动化程度较高、劳动条件较好、烧成制度易于控制及产品质量较高。
隧道窑有大小两种窑型，后者截面温差较小，调节灵活，成品率较高，设备重量较轻，制造方便。
隧道窑前设有干燥器不仅可以简化工艺、减少砖坯搬运的破损及减轻扬尘，且为全盘机械化、自动化创造条件。
目前，我国耐火材料和陶瓷工业所用隧道窑种类较多，且大多数是我国自行设计建造的，已经累积了较为丰富的经验。
但在自动控制，节约能源等方面仍然有很多工作窑做。
本文详细介绍了165米年产30000吨超高温镁质耐火材料标准砖隧道窑的总体设计过程。
主要包括设计技术数据，材质的选择，结构特点，压力平衡设计，燃料燃烧计算，热平衡和风机的选择。
该窑的主要特点是高温调节灵活，在不缺氧的条件下烧成温度是1600℃，燃料消耗量为395Kg/h,节约了大量的燃料，成品率为95%，全窑的自动化水平较高，实现自动控制，劳动条件较好，劳动效率较高。
关键词：超高温，隧道窑，设计，镁质The total designed to show thatTunnel kiln has the advantage of continuous operation, large production capacity, low fuel consumption, long service life, high degree of mechanization, automation, good working conditions, firing system is easy to control and high product quality。
Tunnel kiln which has two kinds of size, type, and the latter section temperature difference is small, flexible adjustment, high yield, the device is light in weight and easy fabrication。
隧道窑结构
• 间歇式推车与连续式推车的优缺点：
– 间歇式推车：每车温度急剧改变，产品温度不是均匀上 升，影响产品质量，且推车快，不平稳， 易倒窑，如采用高速烧咀，则应采用。 – 连续式推车：产品温度均匀上升，推车慢，平稳不易出 事故，但对采了高速烧咀的窑没有气流通 道，易倒窑，此时可设下火道。
四、燃烧设备
• • •
钢板
3—5
5）砌墙所用砖材计算方法： 墙的体积由表1－6查出
2、窑顶：
1）作用： 2）要求：结构好，不漏气，坚固耐用；
质量小，减轻窑墙负荷； 横推力小，少用钢材； 图2-13 吊顶结构 尽量减少窑内气体分层。
3）形式 ——平顶 ——拱顶
应用钢架及拉杆加圈，且有调节螺母，调节松紧。 加固时注意力的传递，对保温及棉等用高强度材料代替 选用标准型拱脚砖（60°、90°） 钢架的选型：由横推力计算
图310烧成带燃烧系统管路布置图煤气总管?2空气总管?3空气直支气管?4煤气直支气管?5空心方钢构架兼作空气支管?6烧嘴图313工作油罐供油系统图工作油罐?2球阀?3过滤器?4齿轮油泵?5压力表?6流量表图312煤气供应系统压力表?2控制开关?3旁通阀?4安全阀?5压力开关?6调压阀?7流量控制阀?8电动控制阀?五排烟系统?1组成?排烟口支烟道主烟道排烟机或烟囱?2排烟口?形状方形拱形?布置窑车台面?数量?3排烟方式??分散排烟?分布长度占预热带总长度的5080?集中排烟?分散排烟易于调节温度迫使烟气多次向下流动?减少上下温差排烟温度高热利用率低预热带负压大?负调节方式?b图42主烟道布置5主烟道?地下排烟总管?窑顶6烟囱?高度45m以下?排烟机排烟时?约10米?排出车间即可排烟机?使用温度300度以下?若温度高则应?掺入冷风
棚板装烧
2）车架
四、隧道窑的原理与结构PPT课件
12
传统明焰隧道窑的工作流程
1、封闭气幕送风 2、搅拌气幕 3、排烟机 4、搅拌气幕送风 5、重油或
煤气 6、烧嘴 7、雾化或助燃风机 8、急冷送风 9、热风送干燥 10、热风
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31
平窑顶的构造有棚板式、吊挂式和平拱顶。 1）棚板式 棚板式受材料限制窑宽较小，窑温也不能太
高，一般多用在窑头窑尾低温部位。 2）吊挂式 吊挂式窑顶需要钢架和吊钩，金属用量大，
但窑宽可不受限制，而且适宜于模块装配式 窑，因此在现代隧道窑上用得较广。 3）平拱顶 它实际上是拱顶窑，只不过是中部拱顶砖加 长形成的平拱。因横推力大，只能用于现场 砌筑。其分析计算，可参照单心拱顶。
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平顶窑
平拱顶
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吊挂式窑顶
（2）拱顶
拱顶的优点是，结构严密、 坚固，节约钢材，投资少。 缺点是，窑顶要用重质耐 火砖砌筑，蓄热大，且窑 顶下空隙高度大，易造成 气流分层。拱顶窑一般均 为现场砌筑。
拱顶有单心拱、双心拱和 三心拱几种型式。
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五）窑体膨胀缝与密封构造
（1）窑体膨胀缝
因此，一般认为隧道窑适宜的长度为70～80米左右。
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有效内宽和有效内高尺寸主要决定于制品的 品种、规格（外形尺寸）、单窑产量、装载 方法和窑内温度均匀性等。
一般说来，当窑长和制品装窑密度一定时， 增加内宽和内高，可提高窑的产量（即产量 与有效断面积成正比）。
但窑的高度增大时，窑内几何压力随高度成 正比增大，窑内上下温差亦随之增大。而且 装窑难度大，窑具用量多，故现代隧道窑趋 向于降低内高，增大内宽（即所谓扁口窑、 宽体窑），单层码放卫生瓷制品。
烧结砖隧道窑设计说明书
贵州省忠庄监狱砖厂100.4米隧道窑设计说明书设计：校核：审定：设总：贵州省建筑材料科学研究设计院二○○○年九月目录一、概述二、基本结构及工作原理1.基本结构2.隧道窑主要结构名称3.工作原理4.热工制度5.隧道窑操作注意事项6.主要技术性能三、施工要求1.总则2.施工程序3.技术要求4.施工检查及验收程序四、烘窑1.目的2.烘窑制度一、概述隧道窑是烧结砖瓦厂先进的连续式焙烧设备，与其它焙烧设备相比，具有热利用率高、装卸砖坯和成品易于实现机械化、产量高、劳动强度低、工作环境好等特点。
本隧道窑是我院针对贵州省忠庄监狱砖厂建设规模、原料性能及工艺要求而设计的一次码烧隧道窑，码坯层数14层。
成型砖坯码装窑车后，经干燥窑干燥，入隧道窑干坯含水率应小于8%。
本窑以煤为燃料，对煤质无特殊要求。
并可在砖坯中掺入粉煤灰、炉渣或煤矸石为内燃料，以节约用煤。
本窑可用于焙烧以粘土、页岩、煤矸石为原料的实心砖及空心砖。
在施工和点火之前，施工人员和操作人员应仔细阅读本说明书，熟悉热工系统原理，严格按照设计要求进行施工和操作，以保证施工质量和隧道窑正常运转。
二、基本结构及工作原理1.基本结构本窑为双孔（工作道）隧道窑。
窑全长100.4米，采用2510×3140窑车，单工作道容车数40辆。
窑工作道断面宽度3米，有效高度（从窑车面算起）1.833米。
窑拱采用三心拱结构，中部60度拱半径2200，两侧60度拱半径800。
外窑墙为斜窑墙，斜度1:0.38。
全窑沿窑长度分为三个热工带，预热带长39.2米，16个车位，焙烧带长27.9米，11个车位，冷却带长33.3米，13个车位。
使用时可根据实际情况适当调整各带比例。
本窑每工作道设哈风闸8对，交错排列；余热闸2对，对称排列；余热空腔6个；投煤孔39排，117个；车底平衡风机1台；加砂管10对；进车端窑门1扇。
2.隧道窑主要结构名称隧道窑主要结构名称详见隧道窑施工图。
3.工作原理本窑为一次码烧隧道窑。
隧道窑
1.曲封
曲封：由窑墙与窑车 车衬间凹凸曲折对应 面构成的一种密封结 构
曲封和砂封
曲封形式：窑墙凹进型 窑墙凸出型
图2-15 隧道窑窑体密封
曲封；2-砂封
窑车之间的曲封
2、砂封
由窑墙底部的砂槽和窑车两侧的钢制裙板组成的密封结构 包括裙板、砂封槽、漏砂管 砂子直径3－5mm， 裙板插入深度为50～100mm。
3、观察孔、测温孔、测压孔
热电偶测温
观火孔
2.4
预热带结构分析
隧道窑预热带存在的一个最主要问题：
窑内气体上下分层，热气体集中在上部，冷气体集中在下部。
预热带气体分层的原因（综合教材P17及参考教材P35）： （1）处于负压下操作，易吸入外界冷风，冷风密度大，沉在 隧道窑下部，密度较小的热烟气向上流动。 （2）窑内热气体在几何压头作用下有自然向上流动的趋势， 加之料垛上部和窑顶之间空隙较大，阻力小，使大部分热气 体由上部流过。 （3）窑车砌体在下部的吸热，使下部气体温度降低。 上述多种原因，使气体分层十分严重，上下温差最大可达300～ 400℃，如不采取措施，将大大延长预热时间。 参考教材《陶瓷工业热工设备》（刘振群编，武汉理工大学 出版社）
中温阶段（300~950℃)
此阶段坯体内部发生了较复杂的物理化学变化。包括：（1）粘 土和其它含水矿物排除结构水；（2）碳酸盐（如MgCO3、 CaCO3）分解；（3）有机物、碳素和硫化物（如FeS）被氧化， （4）石英晶型转化（转化温度573 ℃）等。
1.3 陶瓷烧成制度之温度制度（据网上资料“ 烧成与烧结）
中间层 隔热 轻质砖 115—230 陶瓷纤维 50—150
2.3.2 窑墙
第四章 隧道窑
（用于大规模的生产卫生洁具制品和较大的坯件）
❖ 隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在 内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉。
❖ 隧道窑工作时，运载工具(窑车)上装载有待烧的制品，随运 载工具从隧道窑的一端(窑头)进入，在窑内完成制品的烧制 以后，从隧道窑的另一端(窑尾)随运载工具(窑车等)输出， 而后卸下烧制好的产品，卸空的运载工具(窑车)返回窑头继 续装载新的坯体后再入窑内煅烧。
(二)燃烧室的布置
分布在两侧窑墙，布置在靠近 窑车的台面上，可分为集中和 分散布置、相对与相错布置、 一排和两排布置
①集中或分散 ②相对或相错 ③一排或二排
集中布置：在烧成带集中布置1～2对烧嘴(燃烧室)； 特点：结构简单，易于操作和自动调节， 但窑内温度均匀性难以保证。
分散布置：在烧成带自低温起，先稀后密地布置多对烧嘴。 特点：分布足够多燃烧室能保证温度制度和气氛制度。
六.气幕
概念：气幕是指在隧道窑横截面上，自窑顶及两侧 窑墙上喷射多股气流进入窑内，形成一片气体帘幕。 气幕分类：（按照其在窑上作用和要求的不同分）
窑头-------封闭气幕， 预热带-----循环搅动气幕 烧成带------氧化气氛幕， 冷却带-----急冷阻挡气幕。
封闭气幕：位于预热带窑头
最理想的压强控制操作是将窑内维持为 零压，但是办不到。只能将窑内的关键部 位——烧成带与预热带的交界面附近维持在 零压左右。
3.气氛制度
烧成带的气氛控制 烧氧化气氛的隧道窑，其气氛制度比较容易控制， 只需要控制空气过剩系数大于1，但不要太大，以 节约燃料和提高燃料的燃烧温度。 烧还原气氛的隧道窑在烧成带之前的一小段要控 制为氧化气氛，后一段要控制为还原气氛，用氧化 气氛幕来分隔这两段。
陶瓷窑炉及设计隧道窑5
(6)注意拉杆松紧程度 烘烤窑炉的过程，注意拉杆的松紧程度。用脚蹬拉杆中部，
(8)热工测量仪表全部安装无误，正常使用。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
2.烘烤升温曲线的制订 升温曲线要求： 确保窑体均匀干燥 适应砌体材料的体积变化 避免砌体内水分急剧蒸发和体积的急剧变化而导致 窑体开裂 烘烤时间： 新建隧道窑烘窑时间约3～5周 短期停窑检修约需4～10d，
第一章
隧 道 窑 (5)
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
1.6隧道窑的烘烤 砌筑或修理好的窑炉在正常运行前须先烘烤
烘烤目的： 窑体、烟道、烟囱等均匀地加热 均匀地排除其中的水分 均匀地膨胀 防止砌体开裂，确保窑炉使用寿命和安全生产
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5） 烘烤要求：
?解决办法
（1）降低车下温度，车下吹风冷却； （2）适当提高车下压力，使窑车上下压力平衡；搞好窑车 的密封，砂封每班要定量加砂，保证密封作用； （3）若裙板已发生变形，要及时处理平整，否则密封不好， 窑车烧损更严重。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑剖面图
63 米隧道窑剖面图
1－陶1 瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 隧道窑图
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
(4)有计划地推车进窑 温度300℃时，一空一满的交错进车，利用窑车的蓄热加热冷
烧结砖隧道窑设计说明书
贵州省忠庄监狱砖厂100. 4米隧道窑设计说明书设计：_____________校核：_____________审定：_____________设总：_____________贵州省建筑材料科学研究设计院二OOO年九月一、概述二、基本结构及工作原理1 •基本结构2.隧道窑主要结构名称3 .工作原理4.热工制度5.隧道窑操作注意事项6.主要技术性能三、施工要求1 .总则2.施工程序3.技术要求4.施工检查及验收程序四、烘窑1 .目的2.烘窑制度—、概述隧道窑是烧结砖瓦厂先进的连续式焙烧设备，与其它焙烧设备相比，具有热利用率高、装卸砖坯和成品易于实现机械化、产量高、劳动强度低、工作环境好等特点。
木隧道窑是我院针对贵州省忠庄监狱砖厂建设规模、原料性能及工艺要求而设计的一次码烧隧道窑，码坯层数14层。
成型砖坯码装窑车后，经干燥窑干燥，入隧道窑干坯含水率应小于8%。
木窑以煤为燃料，对煤质无特殊要求。
并可在砖坯中掺入粉煤灰、炉渣或煤砰石为内燃料，以节约用煤。
本窑可用于焙烧以粘土、页岩、煤砰石为原料的实心砖及空心砖。
在施工和点火之前，施工人员和操作人员应仔细阅读本说明书, 熟悉热工系统原理，严格按照设计要求进行施工和操作，以保证施工质量和隧道窑正常运转。
二、基本结构及工作原理1.基木结构本窑为双孔（工作道）隧道窑。
窑全长100. 4米，采用2510X 3140窑车，单工作道容车数40辆。
窑工作道断面宽度3米，有效高度（从窑车而算起）1.833米。
窑拱采用三心拱结构，中部60度拱半径2200,两侧60度拱半径800。
外窑墙为斜窑墙，斜度1:0.38。
全窑沿窑长度分为三个热工带，预热带长39.2米，16个车位，焙烧带长27. 9米，11个车位，冷却带长33. 3米，13个车位。
使用时可根据实际情况适当调整各带比例。
木窑每工作道设哈风闸8对，交错排列；余热闸2对，对称排列；余热空腔6个；投煤孔39排，117个；车底平衡风机1台；加砂管10对；进车端窑门1扇。
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设计说明
一、总则
本设计为单条年产3000万块煤矸石烧结砖生产线隧道窑施工图。
二、隧道窑结构
窑顶：采用耐高温平吊顶结构，
窑墙：高温部分从内到外依次为粘土耐火砖、轻质保温砖、硅酸铝毡保温层和红砖外墙；低温带均采用红砖砌体。
基础：要求地质条件均衡，地耐力≥150KPa，基层素土夯实，向上依次为灰土垫层，素混凝土垫层，钢筋砼条形基础。
三、隧道窑工作系统
该隧道窑设有以下几个系统：排烟（低温烟气）系统、抽余热（高温烟气和冷却余热）系统、车底冷却（压力平衡）系统、温度（压力）测控系统、窑车及窑门运转系统。
四、隧道窑的主要技术参数
1混合料的热值400～600x4.18KJ/Kg
2 年产量3000万块（折普通砖）
3 窑长144.35mx4.6mx1.30m
4 窑内容车数33辆（有效容车数32辆）
5 窑车尺寸4.35x4.66x0.84
6 每车装载量3744块（KP1砖）
7 烧成合格率95%
8 年工作日330天
9 烧成温度1100°C
10 烧成周期36小时
11 进车间隔1.00小时
五、附属设备
1 排烟风机锅炉离心引风机Y4-73-12NO.16D 左90°1台
风量64587m /h 压力985Pa 转速960r/min
电动机Y225M-8 N=30KW
2 窑门鼓冷风机轴流通风机T35-11N0.7.1A 3台
风量23815m3 /h 压力300Pa 转速1450/min
电动机TY100L1-4 N=3KW
3 车下冷却风机轴流通风机T35-11N0.9A 1台
风量35227m 3/h 压力263Pa 转速960r/min
电动机YT132M1-6 N=4KW
4 进车端门(4.6米窑专用) 1樘
电动机XWD-4-1/35 N=1.1KW
5 截止门(4.6米窑专用) 1樘
电动机XWD-4-1/35 N=1.1KW
6出车端门(4.6米窑专用) 1樘
电动机XWD-4-1/35 N=1.1KW
7 顶车机YDS50-1600 1台
最大顶推力500KN 顶推速度55s/1.6m 电动机Y180L-4 N=22KW
8 拉引机L YS-40 N=3KW 1台
牵引力4000kgf 牵引速度0.1s/m
电动机Y100L2-4 N=3KW
9 钢梯T73A06-305(87J432)。