《窑炉课程设计》说明书

景德镇陶瓷学院

《窑炉课程设计》说明书题目：日产4000平米建筑瓷砖

辊道窑设计

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二○一一年十月三日

目录

一、前言 (2)

二、设计任务书 (2)

三、窑体主要尺寸的确定 (3)

四、烧成制度的确定 (4)

五、工作系统的确定 (5)

六、燃料燃烧的计算 (8)

七、窑体材料及厚度的确定 (9)

八、热平衡的计算 (10)

九、烧嘴的选用 (16)

十、参考文献 (17)

1.前言

辊道窑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、彩釉砖等建筑陶瓷工业生产中。我国陶瓷窑炉专家刘振群教授找在80年代初九指出陶瓷窑炉要“煤气化、轻体化、滚刀化、自动化”四化发展方向，辊道窑代表了现代陶瓷工业窑炉的发展方向。2．设计任务书

2.1设计题目：日产4000平米建筑瓷砖辊道窑设计

2.2设计原始数据

2.2.1坯料组成（%）

2.2.2产品规格：800*800*10mm,单重15.3公斤／块

2.2.3入窑水分：＜1%

2.2.4产品合格率：95%

2.2.5烧成周期：60分钟（全氧化气氛）

2.2.6最高烧成温度：1200°C

2.2.7燃料：液化气

2.2.8夏天最高温度：38°C

2.3设计基本要求

2.3.1设计辊道窑，燃料为液化气；

2.3.2课程设计应成为创造性劳动，应表达出自己的实际思想，独立思考完成；

2.3.3窑炉结构和工作系统合理，设计计算正确，独立完成，大胆创新；

2.3.4图纸清晰干净，制图规范，尺寸齐全，图纸上墨；

2.3.5设计图纸范围：窑体结构图，窑体主要断面图；

2.3.6说明书完整详细。

2.4设计进度安排

2011.9.19～2011.10.9共三周时间完成

2011.9.19～2011.9.25确定窑体主要尺寸和结构、设计计算

2011.9.26～2011.10.2绘图、图纸上墨

2011.10.3～2011.10.9编写打印说明书

3.窑体主要尺寸的确定

3.1窑内宽的确定

产品宽度为800mm，烧成收缩率为8%，则

坯体尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩率）

=800/(1-8%)=870mm

坯体离窑墙内壁一般应有100～200mm间隙，取200mm;

暂定窑内宽B=2000mm，则可排砖数为：(2000-200×2)÷870=1.8

确定并排2片，则窑内宽B=870×2+200×2=2140mm

最后定窑内宽B=2140mm

3.2窑体长度的确定

3.2.1窑容量

窑容量= [日产量(m2/a)×烧成周期(h)]/[24小时×合格率(%)]

=（4000×50／60）/ （24×95%）=146.19

3.2.2装窑密度

装窑密度=每米排数×每排片数×每片砖面积（m2／每米窑厂）

（1000÷870）×2×0.8×0.8=1.471（m2／每米窑厂）

3.2.3窑体长度

窑容量(m2/每窑) 146.19

窑长= -------------------- = ------- = 99.4（m）

装窑密度(m2/每米窑长) 1.471

利用装配式,由若干节联接而成,设计每节长度为2100mm,节间联接长度8mm,总长度2108mm, 则节数=99400/2108=47.2，故取节数为48节。因而窑体总长度=48×2108=101.184m。

3.2.4窑体各带长度的确定

预热带：（25～900°C），取15节，15×2108=31620（mm），占总长15/48=31.25%；

烧成带：（900～1200°C），取13节，13×2108=27404（mm），占总长13/48=27.08%；

冷却带：（1200～80°C），取20节，20×2108=42160（mm），占总长20/48=41.7%。

考虑到辊道窑两侧,即窑头窑尾各应留有工作台,设计取窑头窑尾工作台长度分别为2m、3m 故窑体总长=101.184+2+3=106.184m.

3.3窑内高的确定

窑道内高等于辊上高与辊下高之和,辊上高应大于制品厚度,本设计玻化砖的厚度为10mm,厚度小,采用明焰焙烧,只要考虑气流顺畅就可以了.辊下高是保证处理事故的方便.从理论上说,辊下高取制品的对角线长.但实际中由于掉砖都发生了破损,通常大于制品长边即可.本设计的各段内高如下所示：

4.烧成制度的确定

4.1温度制度

4.1.1烧成温度：

25～250°C 5分钟

250～500°C 5分钟

500～900°C 4分钟

900～1100°C 5分钟

1100～1200°C 11分钟

1200～800°C 3.8分钟

800～550°C 5.2分钟

550～200°C 6分钟

200～80°C 5分钟

合计 50分钟

4.1.2温度烧成曲线图

4.2气氛制度：全窑氧化气氛

4.3压力制度：预热带-40～-250Pa，烧成带＜8Pa。

5.工作系统的确定

5.1排烟系统

明焰辊道窑的燃烧火焰直接进入窑道内的辊道上下空间，对制品进行直接加热。为提高热利用率，一般采用集中排烟方式。即在窑头不远处的窑顶，窑底设在排扣抽出，经排烟总管，排管机抽至烟囱排出室外。

参照意大利WELKO公司FRW2000型气烧辊道窑，在窑头设置了6节窑前干燥段，其目的是使坯体内残余的自由水分在200°C前能基本上排除在第7节，设两处主排烟口，下面的排烟口则设置在辊下两侧窑墙上。烟气在这里排除时的温度较高（≥400℃），由于主排烟口机抽出经换热器与空气热交换后，分两排放。

5.2燃烧系统

5.2.1烧嘴的布置

5.2.1.2在预热带、烧成带和冷却带前端辊上设置挡火板。

5.2.2燃烧系统的管路布置

气烧辊道窑的液化气一般都在窑顶上方，液化气由总管经过支管流向烧嘴，助燃空气由空气总管经过另外一支管道流入，先通过钢架结构的空心管再由软管流向烧嘴。由钢架结构的空心管兼做空气支管，不仅外形美观整洁，而且还节省材料。

5.3冷却系统

冷却方式采用鼓入冷风和抽热风在急冷段、缓冷段、快冷段都有横空中楼阁窑内的冷却风管和热风抽出风管。

5.3.1在1200～800℃的急冷段（29～32节），共4节窑，每节分别设3根冷却风管在辊上，2根冷