年產(chǎn)220萬(wàn)平方米玻化磚水煤氣輥道窯設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目：年產(chǎn)年產(chǎn) 220 萬(wàn)萬(wàn) m2玻化磚水煤氣?；u水煤氣 輥道窯設(shè)計(jì)輥道窯設(shè)計(jì) 目錄目錄 摘要.i abstract.ii 第一篇 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及原始資料.1 1.1 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū).1 1.2 原始數(shù)據(jù)的收集.3 1.3 燒成制度的確定.3 1.3.1 確定燒成制度的根據(jù).3 1.3.2 制定燒成制度.4 1.3.3 氣氛制度：保持全窯氧化氣氛。.6 1.3.4 壓力制度：預(yù)熱帶40-25pa,燒成帶8 pa。.6 第二篇 輥道窯主要尺寸的確定.7 2.1 內(nèi)寬的確定.7 2.2 窯長(zhǎng)的確定.7 2.2.1 窯容

2、量及平面利用率.7 2.2.2 窯體有效長(zhǎng)度的計(jì)算.7 2.3 窯爐各段長(zhǎng)度的確定.8 2.4 窯內(nèi)高度的確定 .8 第三篇 工作系統(tǒng)的確定.9 3.1 排煙系統(tǒng).9 3.2 預(yù)熱帶噴風(fēng)系統(tǒng) .9 3.3 燃燒系統(tǒng).9 3.3.1 燒嘴與觀火孔的設(shè)置.9 3.3.2 水煤氣輸送裝置.9 3.4 冷卻系統(tǒng).10 3.4.1 急冷通風(fēng)系統(tǒng).10 3.4.2 緩冷通風(fēng)系統(tǒng).10 3.4.3 快冷通風(fēng)系統(tǒng).10 3.4 窯體附屬結(jié)構(gòu).11 3.4.1 事故處理孔.11 3.4.2 膨脹縫.11 3.4.3 測(cè)溫孔.11 3.4.4 擋火板、擋火墻的設(shè)置.12 3.4.5 測(cè)壓孔.12 3.5 鋼架結(jié)構(gòu)

3、.12 第四章 窯體材料及厚度的確定.13 4.1 窯體材料的確定原則.13 4.2 窯體材料厚度的確定原則.13 4.3 各段窯體材料及厚度選用校核.13 4.3.1 計(jì)算依據(jù).13 4.3.2 窯體材料的選用與厚度校核.14 第五篇 燃料及燃燒計(jì)算.20 5.1 空氣量的計(jì)算.20 5.1.1 理論空氣需要量.20 5.1.2 實(shí)際空氣需要量.20 5.2 煙氣量計(jì)算.20 5.3 燃燒溫度的確定.21 第六章 物料平衡計(jì)算.22 6.1 每小時(shí)燒成制品質(zhì)量 .22 6.2 每小時(shí)燒成干坯的質(zhì)量 .22 6.3 每小時(shí)欲燒成濕坯的質(zhì)量（w為含水率）.22 6.4 每小時(shí)蒸發(fā)自由水的質(zhì)量 .

4、22 6.5 每小時(shí)從精坯中產(chǎn)生的 co2質(zhì)量.22 6.6 每小時(shí)從精坯中分解出來(lái)的結(jié)構(gòu)水質(zhì)量： .22 第七章 熱平衡計(jì)算.23 7.1 預(yù)熱帶與燒成帶的熱平衡計(jì)算 .23 7.1.1 熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)、范圍.23 7.1.2 熱平衡示意圖.23 7.1.3 熱收入項(xiàng)目.23 7.1.4 熱支出項(xiàng)目.24 7.1.5 熱平衡方程.28 7.2 冷卻帶熱平衡計(jì)算.29 7.2.1 熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)、范圍.29 7.2.2 熱平衡示意圖.29 7.2.4 熱支出項(xiàng)目.30 7.2.5 列出熱平衡方程.33 第八章 傳動(dòng)計(jì)算.34 8.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇.34 8.2 輥?zhàn)硬馁|(zhì)的選擇.34 8.3

5、輥徑的確定.35 8.4 輥距的確定.35 8.5 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速的選擇.35 8.6 傳動(dòng)過(guò)程.35 第九章 管道尺寸、阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)選型.36 9.1 計(jì)算抽煙風(fēng)機(jī)的管道尺寸、阻力計(jì)算對(duì)風(fēng)機(jī)的選型.36 9.1.1 管道尺寸 .36 9.1.2 阻力計(jì)算.36 9.1.3 風(fēng)機(jī)的選型.37 9.2 其他系統(tǒng)管道尺寸的確定、風(fēng)機(jī)的選型.38 9.2.1 燃料管徑的計(jì)算.38 9.2.2 助燃風(fēng)管管徑.38 9.2.4 冷卻帶風(fēng)管管徑.39 9.2.5 風(fēng)機(jī)的選型.41 第十章 工程材料概算.43 10.1 窯體材料分段概算.43 10.1.1：第 1-7 節(jié).43 10.1.2：第 8-15 節(jié).

6、43 10.1.3 第 16-27 節(jié).43 10.1.4 第 28-49 節(jié).43 10.1.5 第 50-63 節(jié).44 10.1.6 第 64-70 節(jié)：.44 10.2 鋼材的概算 .44 10.2.1 方鋼的概算.44 10.2.2 角鋼.45 10.3 鋼板.45 后記.46 參考資料.47 附：文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告.48 中文翻譯：.51 摘要摘要 關(guān)鍵詞：輥道窯、節(jié)能 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)對(duì)所設(shè)計(jì)的年產(chǎn) 220 萬(wàn)平方米玻化磚輥道窯加以說(shuō)明。 窯頂采用耐熱鋼穿輕型吊頂磚的吊頂結(jié)構(gòu)，為了降低全窯的熱損失減小單位產(chǎn)品 熱耗，全窯均采用輕質(zhì)耐火材料。燃料用水煤氣，采用高速調(diào)溫?zé)鞂?duì)制品進(jìn)行裸燒 來(lái)強(qiáng)

7、化窯爐內(nèi)部傳熱，同時(shí)對(duì)高速燒嘴可進(jìn)一步調(diào)節(jié)使窯內(nèi)溫度均勻提高成品率，從 而達(dá)到節(jié)能的目的。 為有效利用煙氣熱，在窯爐前段采用集中排煙的方式，另外在緩冷段采用抽熱空 氣的方式來(lái)冷卻制品，對(duì)熱煙氣也可加以利用。 對(duì)全窯的控制采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制來(lái) 實(shí)現(xiàn)，既提高了產(chǎn)品的成品率又降低的工作人員的工作強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)成本。 本設(shè)計(jì)特點(diǎn)：在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)降低單位產(chǎn)品熱耗，實(shí)現(xiàn)陶瓷行業(yè)上的“綠 色、環(huán)保、節(jié)能” 。 abstract key word: the roller kiln, energy conservation this design is yearly produces 2,200,000

8、 square meter wood grain brick roller kiln, the kiln length 155 meters, the kiln width 3.66meters. the crown uses the high-temperature steel to put on the light suspended ceiling brick the suspended ceiling structure, in order to reduce the entire kiln the heat lose to reduce the unit product to con

9、sume hotly, the entire kiln uses the light quality fire-proof material. because the fuel uses the blue gas is the clean fuel uses the high velocity modulation warm burner nozzle to carry on the bare fever to the product to strengthen the kiln stove interior heat transfer, simultaneously may further

10、adjust to the high speed burner nozzle makes in the kiln the temperature to enhance the rate of finished products evenly, thus achieves the energy conservation the goal. is hot for the effective use haze, the section selects the method in front of the kiln stove which the disperser discharges fume,

11、moreover uses in the slow cold section pulls out the hot air the way to cool the product, also may perform to the hot haze to use. uses the computer automatic control to the entire kiln control to realize, both enhanced staffs working strength which the product rate of finished products and reduces,

12、 reduced the production cost. this design characteristic: while improves the product quality to reduce the unit product to consume hotly, realizes in the ceramic profession “the green, the environmental protection, the energy conservation” 第一篇第一篇 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及原始資料設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及原始資料 1.1 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院畢業(yè)設(shè)

13、計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 院（系）院（系） 熱能工程系熱能工程系 2008 年年 11 月月 10 日日 專(zhuān)業(yè)熱能與動(dòng)力工程班級(jí)05 熱工 學(xué)生姓名李進(jìn)邦指導(dǎo)教師童劍輝 題目年產(chǎn) 220 萬(wàn) m2?；u水煤氣輥道窯設(shè)計(jì) 主要研究?jī)?nèi)容和設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)： 1、產(chǎn)品名稱(chēng)及規(guī)格：?；u（80080012mm） 2、燒成周期、溫度及氣氛查有關(guān)文獻(xiàn)自定 3、年工作日：300 天 4、產(chǎn)品合格率：90% 5、坯體入窯水分：1% 6、燃料：水煤氣 7、坯料化學(xué)組成及其他設(shè)計(jì)參數(shù)、指標(biāo)自定 基本要求（含成果要求）： 1、按設(shè)計(jì)要求收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料，完成設(shè)計(jì)計(jì)算 2、獨(dú)立完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，大膽創(chuàng)新 3、繪制窯爐主體結(jié)構(gòu)圖、主要

14、斷面圖、鋼架結(jié)構(gòu)圖（包括斷面圖） 、管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、 傳動(dòng)系統(tǒng)圖及燒嘴磚、孔磚等部件結(jié)構(gòu)詳圖 4、設(shè)計(jì)圖紙至少有一張用 cad（a3）繪制 5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)規(guī)范、完整 6、翻譯至少 1 篇有關(guān)本專(zhuān)業(yè)的英（中）文文獻(xiàn)。 （字?jǐn)?shù)不少于 2 千） 工作進(jìn)度計(jì)劃： 第 14 周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料 第 5 周：查閱、收集有關(guān)文獻(xiàn)資料，初步確定設(shè)計(jì)方案 第 67 周：完成設(shè)計(jì)計(jì)算 第 8 周：修改并最后確定設(shè)計(jì)方案，構(gòu)思設(shè)計(jì)草圖 第 916 周：繪圖并將圖紙上墨 第 17 周：撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 周：整理材料，準(zhǔn)備答辯 1.2 原始數(shù)據(jù)的收集原始數(shù)據(jù)的收集 1、坯料組成（%）： 坯料組

15、成表 1-1 化學(xué)成分sio2al2o3caomgofe2o3k2ona2o酌減 百分含量 （%） 68.6824.10.980.100.503.561.795 2、入窯水分：1% 2、產(chǎn)品合格率：95% 3、燒成溫度：1250 4、燒成周期：60 分鐘 5、年工作日：300 天/年 6、產(chǎn)品規(guī)格：80080012mm，單片重：18.61kg/件 7、氣氛制度：全窯氧化氣氛 8、燃料：水煤氣（1050011300 kj/ nm） 9、其它參數(shù)：室溫 20，夏天最高溫度 40； 空氣比熱：1.30 kj/（m3 ） 產(chǎn)品比熱： 一般為 0.84-1.26 kj/（m3 ） 1.3 燒成制度的確定

16、燒成制度的確定 窯爐的燒成制度取決于坯釉料的組成和性質(zhì)、坯體的造型、大小和厚度以及窯爐 結(jié)構(gòu)、裝窯的方法、燃料種類(lèi)等等因素。而燒成制度主要包括溫度曲線(xiàn)、壓力曲線(xiàn)和 氣氛控制。根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，確定溫度曲線(xiàn)、氣氛性質(zhì)，壓力曲線(xiàn)是實(shí)現(xiàn)溫度和 氣氛性質(zhì)的主要控制條件，三者相互關(guān)聯(lián)，相輔相承。 只要窯內(nèi)溫度均勻，各階段都可以加快。但氧化、還原和燒結(jié)卻要按照反應(yīng)所需 要時(shí)間來(lái)控制。在制定合理的燒成制度時(shí)，還要考慮窯的結(jié)構(gòu)究竟升溫和降溫速度多 少才能使窯內(nèi)溫度均勻，以保證整個(gè)橫截面上的制品燒熱，要綜合上述原則進(jìn)行制定。 1.3.11.3.1 確定燒成制度的根據(jù)確定燒成制度的根據(jù) 坯體在加熱過(guò)程中性狀變化

17、的考察 主要參考三元系統(tǒng)平衡相圖，如長(zhǎng)石質(zhì)瓷坯料的組成以長(zhǎng)石-石英-粘土三組分為 主，可參考 k2o-al2o3-sio2三元系統(tǒng)平衡相圖。而滑石質(zhì)瓷坯料組成以滑石-粘土-長(zhǎng)石 三組分為主，則參考 mgo-al2o3- sio2三元系統(tǒng)平衡相圖。 坯體的形狀、厚度與含水量對(duì)燒成制度的影響 薄壁小件制品的入窯水分易于控制，一般采取短周期快速燒成。厚壁大件制品的 升溫速度不宜過(guò)快。但對(duì)于輥道窯來(lái)說(shuō)，由于截面寬而小，溫差很小，所以可以快速 升溫來(lái)縮短燒成周期。 升溫速度 升溫速率除了取決于坯料性能外，還受窯爐溫度均勻程度、燃料性質(zhì)以及裝窯密 度等因素的影響。 燒成法 坯體燒成法直接影響到燒成制度的制

18、定。?；u一般都采用一次燒成以不進(jìn)行干 燥就進(jìn)入窯爐燒成。 1.3.2 制定燒成制度制定燒成制度 溫度曲線(xiàn)的四大特性指標(biāo)是燒成各階段的升溫速度、最高燒成溫度、保溫時(shí)間以 及冷卻速度。 加熱蒸發(fā)期（室溫200） 在預(yù)熱帶室溫200階段排除殘余水分。在此階段如果制品入窯水分過(guò)高，則不 宜升溫過(guò)快，以免引起制品不均勻收縮，產(chǎn)生變形和開(kāi)裂。若制品入窯水分控制在臨 界水分（約 1%）以下，則可快速升溫而不使制品開(kāi)裂。但也不宜太快，以免引起燒成 缺陷。 氧化分解及晶型轉(zhuǎn)化期（200950或 1050） 在該期內(nèi)坯體無(wú)收縮現(xiàn)象發(fā)生，氣孔率不斷增加，強(qiáng)度略有增加，因此汽水與氧 化產(chǎn)物可以自由地散逸。升溫速度主

19、要取決于原料的純度和坯體的厚度，并受氣流速 度和氣氛的影響。一般，本階段可以采取快速升溫。 排除結(jié)構(gòu)水階段（200500） 結(jié)構(gòu)水指粘土礦物中的結(jié)晶水和層間水。其中高嶺土 al2o32sio22h2o 中結(jié)晶 水的分解屬于一級(jí)化學(xué)反應(yīng)，溫度每升高 100，其分解速度就可以加快一倍，分解速 度很快，制品不至開(kāi)裂，所以這一階段屬于安全升溫階段。 石英晶型轉(zhuǎn)化階段（500600） 石英晶型轉(zhuǎn)化，由 sio2體積膨脹 0.82%，如果控制不當(dāng)，這是一個(gè)危險(xiǎn)階段。 但這個(gè)反應(yīng)本來(lái)是很快的，只要幾分鐘就可以完成。目前生產(chǎn)中出現(xiàn)石英晶型轉(zhuǎn)化而 使制品開(kāi)裂的現(xiàn)象，原因是窯內(nèi)溫度不均勻而引起。掌握這一階段的關(guān)鍵

20、是窯內(nèi)溫度 均勻，使整個(gè)制品能均勻膨脹，即使快也是安全的。 氧化階段（6001050） 從窯爐結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，自 900左右的氧化爐起就已進(jìn)入燒成帶。在這一階段要把制品 中的硫化亞鐵氧化成氧化鐵，并放出二氧化硫；碳酸鹽分解放出二氧化碳；有機(jī)物中 的碳氧化，生成二氧化碳。這些反應(yīng)都要在釉面?；郧巴瓿桑员闵傻臍怏w排除 干凈，否則會(huì)產(chǎn)生缺陷。這一階段是很重要的，要保證一定的時(shí)間、一定的溫度和足 夠的氧化氣氛，才能避免缺陷產(chǎn)生。 ?；纱善冢?50 或 10501250） 在該期內(nèi)坯體瓷化，釉層?；湛s比較大。保證坯體受熱均勻，使之高溫反應(yīng) 趨于均一是本階段的關(guān)鍵。因此，升溫速率取決于窯爐結(jié)構(gòu)、裝窯

21、密度、坯體的收縮 變化及燒結(jié)范圍。 保溫階段（1250） 因?yàn)槭强焖贌?，煙氣的溫度與制品溫度的溫差較大，所以保溫時(shí)間不易太長(zhǎng)。 實(shí)際上，由于上一過(guò)程中的升溫速度比較緩慢，所以無(wú)須高火保溫，因反應(yīng)在高火中 進(jìn)行得比較完善，可省去。 急冷階段（1250700） 冷卻速度主要取決于坯體的厚度以及坯內(nèi)液相的凝固速度。冷卻初期瓷胎中的玻 璃相還處于塑性狀態(tài)，急冷所引起的熱應(yīng)力大部分被液相的塑性和流動(dòng)性所補(bǔ)償，不 會(huì)產(chǎn)生被破壞作用。但也要均勻急冷，否則還是會(huì)開(kāi)裂的。 緩冷階段（700400） 緩冷階段的溫度取決于瓷胎中玻璃相的轉(zhuǎn)化溫度，液相中的 al2o3和 sio2含量越 高，轉(zhuǎn)化溫度也越高，一般在

22、800830。低于轉(zhuǎn)化溫度，液相開(kāi)始凝固，殘余石英 發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化，必須放慢冷卻速度，力求制品截面溫度的均勻分布，盡可能消除或減 少熱應(yīng)力。 快冷階段（40080） 此階段熱應(yīng)力變小，可加快冷卻速度。 從上述各階段的分析可以看出，只要窯內(nèi)溫度均勻，各階段都可以加快。但燒結(jié) 還要按照反應(yīng)所需時(shí)間來(lái)控制。在制定合理的燒成制度時(shí)，還要考慮窯的結(jié)構(gòu)，究竟 升溫和降溫速度多少才能使窯內(nèi)溫度均勻，以保證整個(gè)截面上的制品燒熟，要綜合上 述原則進(jìn)行制定。 溫度的劃分與升溫速率表 1-2 名稱(chēng)溫度（/）時(shí)間 （/min） 升溫速率 （/min- 1） 節(jié)數(shù)（/ 節(jié)） 加熱蒸發(fā)段室溫250 638.3 17 預(yù)熱帶

23、排水階段250500 462.5 811 石英晶型轉(zhuǎn)化階段500600 333.3 1215 預(yù)熱帶氧化階段6001050 1045 1627 燒成帶10501250 1022.2 2839 保溫帶 125030 4042 急冷帶1250700 6-91.7 4349 緩冷帶700400 12-25 5063 快冷帶40080 6-53.3 6470 累計(jì) 6070 1.3.31.3.3 氣氛制度：保持全窯氧化氣氛。氣氛制度：保持全窯氧化氣氛。 1.3.41.3.4 壓力制度：預(yù)熱帶壓力制度：預(yù)熱帶4040-25pa,-25pa,燒成帶燒成帶8 8 papa。 第二篇第二篇 輥道窯主要尺寸的確

24、定輥道窯主要尺寸的確定 2.1 內(nèi)寬的確定內(nèi)寬的確定 確定內(nèi)寬時(shí)，要考慮輥?zhàn)娱L(zhǎng)度、窯墻厚度以及水平方向溫度的均勻性等因素。在 最初的輥道窯中，明焰輥道窯的內(nèi)寬一般為 1.52.5 米。隨著輥?zhàn)硬牧腺|(zhì)量的提高， 生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，輥道窯的內(nèi)寬被進(jìn)一步加寬，如我國(guó)廣東佛山輥道窯窯內(nèi)寬已達(dá) 45 米。 根據(jù)產(chǎn)品、所用的燃料、窯內(nèi)傳熱等因素，粗略確定內(nèi)寬的尺寸，設(shè)計(jì)為 b 米， 成品的尺寸為 80080012 mm，制品的收縮率 為 10%。坯體尺寸=產(chǎn)品尺寸/（1- 燒成收縮）=800/（1-10%）=888.9. 本設(shè)計(jì)在寬度方向上坯體排列 3 塊, 兩側(cè)坯體與窯墻之間的距離取 100。窯內(nèi)寬 b=

25、1502+888.93=2966.7。 為計(jì)算窯爐內(nèi)寬的方便，所以取 b 為 3000mm。 2.2 窯長(zhǎng)的確定窯長(zhǎng)的確定 2.2.12.2.1 窯容量及平面利用率窯容量及平面利用率 窯容量： （1-1） 24* * n y m n k t 式中 mn-年產(chǎn)量 (米 2/年)； -產(chǎn)品的燒成周期 (小時(shí))； k-產(chǎn)品合格率； t-年工作日； 則有： 4 2 60 220*10 *() 60 321.64(/ 24*95%*300 y nm窯） 裝窯密度 g= 每米排數(shù)每排片數(shù)每片磚面積 =（1000/888.9）30.80.8=2.16（/米窯長(zhǎng)） （1- 2） 則窯長(zhǎng)：l/321.64/ 2

26、.16148.9( ) y ngm 2.2.22.2.2 窯體有效長(zhǎng)度的計(jì)算窯體有效長(zhǎng)度的計(jì)算 利用裝配方式，由若干節(jié)聯(lián)結(jié)而成，設(shè)計(jì)每節(jié)長(zhǎng)度為 2124mm，節(jié)與節(jié)之間聯(lián)結(jié)長(zhǎng) 度為 6mm，總長(zhǎng)度為 2130mm，因此，窯的節(jié)數(shù)為：148.9/2.13=69.9 節(jié)，設(shè)計(jì)節(jié)數(shù)為 70 節(jié)，因而窯長(zhǎng)為 213070=149100mm。 窯前工作臺(tái)長(zhǎng)度取 2.3m，窯尾工作臺(tái)取 3.6m。 （根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取得，窯尾工作臺(tái)長(zhǎng)度 長(zhǎng)一點(diǎn)是因?yàn)楫a(chǎn)品出窯溫度為 80，要工作人員方便撿取產(chǎn)品，故使制品出窯后的冷 卻時(shí)間能夠稍微長(zhǎng)一點(diǎn)。 ） 那么窯爐的實(shí)際長(zhǎng)度為：l=213070+2300+3600=15500，

27、取 155 米； 2.3 窯爐各段長(zhǎng)度的確定窯爐各段長(zhǎng)度的確定 輥道窯預(yù)熱帶占窯總長(zhǎng)的 38.33%，燒成帶占總窯長(zhǎng)的 21.67%，冷卻帶占總長(zhǎng)的 40.00%。 預(yù)熱帶：149.138.33%=57.15m，取 27 節(jié)； 燒成帶：149.121.67%=32.31m，取 15 節(jié)； 冷卻帶：149.140.00%=59.64m，取 28 節(jié)。 2.4 窯內(nèi)高度的確定窯內(nèi)高度的確定 該窯爐各帶內(nèi)高值如下： 棍上棍下內(nèi)空間高度棍上棍下內(nèi)空間高度 表表 2-12-1 115 節(jié)16495070 輥上高 395417395 棍下高 395417417 內(nèi)高 790834812 第三篇第三篇 工作

28、系統(tǒng)的確定工作系統(tǒng)的確定 輥道窯的工作系統(tǒng)包括排煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。 3.1 排煙系統(tǒng)排煙系統(tǒng) 明焰輥道窯的燃燒火焰直接進(jìn)入窯道內(nèi)的輥道上下空間，對(duì)制品直接進(jìn)行加熱。 為提高熱利用率，一般均采用集中排煙方式，即在窯頭不遠(yuǎn)處的窯頂、窯底設(shè)置排煙 口，煙氣自燒成帶向預(yù)熱帶流動(dòng)，至窯頭排煙口抽出，經(jīng)排煙總管、排煙機(jī)排出室外。 本設(shè)計(jì)也采用集中排煙的方案。 在第一，二，四，六節(jié)的每節(jié)窯頂和窯底分別設(shè)置三個(gè)排煙口進(jìn)行排煙。在各排 煙口分別設(shè)置圓管引出，匯總到窯頂、窯底的排煙分管中，最后連接到總管進(jìn)行集中 排煙。在二、三節(jié)窯頂設(shè)置放排煙機(jī)風(fēng)機(jī)的平臺(tái)，在其上設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)，并設(shè)置另一 臺(tái)備用。 3.

29、2 預(yù)熱帶噴風(fēng)系統(tǒng)預(yù)熱帶噴風(fēng)系統(tǒng) 明焰輥道窯多采用完全的集中排煙方式，無(wú)疑大大提高了熱利用率。但是，由于 缺乏對(duì)預(yù)熱帶溫度的調(diào)整手段，有時(shí)就難以保證制品按需要的燒成曲線(xiàn)升溫。為克服 這一缺陷，本設(shè)計(jì)在預(yù)熱帶棍上設(shè)置噴風(fēng)口，從 10-15 節(jié)每節(jié)布置三對(duì)噴風(fēng)口，共 36 個(gè)，其風(fēng)可來(lái)自冷卻帶抽出的熱風(fēng)。并在第 16、17 節(jié)的上方布置兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備 用） 。 3.3 燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 3.3.13.3.1 燒嘴與觀火孔的設(shè)置燒嘴與觀火孔的設(shè)置 為有利于燃燒帶的溫度調(diào)節(jié)，采用 wdh-tcc4 型燃?xì)飧咚贌臁?本設(shè)計(jì)從第 12 節(jié)開(kāi)始設(shè)置高速調(diào)溫?zé)?，這樣有利于快速升溫調(diào)節(jié)，縮短燒成時(shí) 間，

30、以達(dá)到快速燒成的目的?？紤]到在低溫帶設(shè)置燒嘴不宜太多，所以在預(yù)熱帶的尾 段（12-27 節(jié)）只在輥下設(shè)置燒嘴，每節(jié)一對(duì)；在第 28-35 節(jié)輥上、輥下設(shè)置燒嘴，每 節(jié)設(shè)置 2 對(duì)，并在輥上下方各個(gè)燃燒器對(duì)側(cè)窯墻分別設(shè)置一個(gè)火焰觀察孔；在 3642 節(jié)輥上下每節(jié)設(shè) 4 對(duì)燒嘴，對(duì)稱(chēng)布置；全窯燒嘴共 120 個(gè)。 3.3.23.3.2 水煤氣輸送裝置水煤氣輸送裝置 從煤氣站送過(guò)來(lái)的煤氣，由總管路送到車(chē)間，然后經(jīng)過(guò)濾器、壓力表、自動(dòng)調(diào)節(jié) 蝶閥和氣動(dòng)安全閥，由自動(dòng)調(diào)壓器把總管煤氣壓力降到窯爐適用的壓力并穩(wěn)壓后送到 窯爐上方的煤氣總道。本系統(tǒng)中煤氣主管處壓力為 2.010 2.510 ，經(jīng)穩(wěn)壓后壓 44

31、 力穩(wěn)定在 1.210 。 4 燃燒系統(tǒng)分為若干個(gè)主調(diào)節(jié)單元，每個(gè)單元又分為輥上信道溫度調(diào)節(jié)和輥下信道 溫度調(diào)節(jié)，各單元所用燃?xì)夥謩e從窯上煤氣總管道引出，經(jīng)單元手動(dòng)球閥和由電動(dòng)執(zhí) 行器帶動(dòng)的蝶閥后送至本調(diào)節(jié)單元的各燒嘴。在每控制單元設(shè)置一電磁閥，有斷電保 護(hù)功能，防止斷電后煤氣泄入窯內(nèi)。 3.4 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 制品在冷卻帶有晶體成長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化的過(guò)程，并且冷卻出窯，是整個(gè)燒成過(guò)程最后的 一個(gè)環(huán)節(jié)。從熱交換的角度來(lái)看，冷卻帶實(shí)質(zhì)上是一個(gè)余熱回收設(shè)備，它利用制品在 冷卻過(guò)程中放出的熱量來(lái)加熱空氣，余熱風(fēng)可供干燥或助燃風(fēng)用，達(dá)到節(jié)能的目的。 3.4.13.4.1 急冷通風(fēng)系統(tǒng)急冷通風(fēng)系統(tǒng) 從燒成最高溫

32、度至 700以前，制品中由于液相的存在而具有塑性，此時(shí)可以進(jìn)行 急冷，最好的辦法是直接吹風(fēng)冷卻。輥道窯急冷段應(yīng)用最廣的直接風(fēng)冷是在輥上下設(shè) 置橫穿窯斷面的冷風(fēng)噴管。每根噴管上均勻地開(kāi)有圓形式出風(fēng)口，對(duì)著制品上下均勻 地噴冷風(fēng)，達(dá)到急冷效果。由于急冷段溫度高，橫穿入窯的冷風(fēng)管須用耐熱鋼制成， 管徑為 40100mm。本設(shè)計(jì)也采用此種結(jié)構(gòu)，用 7 節(jié)窯長(zhǎng)進(jìn)行急冷，每節(jié)輥上下均分布 6 對(duì) 50 急冷風(fēng)管（急冷的前半節(jié)不設(shè)置急冷風(fēng)管） ，交錯(cuò)排列橫穿過(guò)窯內(nèi)，窯內(nèi)部分 的管子開(kāi)圓孔若干。 3.4.23.4.2 緩冷通風(fēng)系統(tǒng)緩冷通風(fēng)系統(tǒng) 制品冷卻到 700400范圍時(shí)，是產(chǎn)生冷裂的危險(xiǎn)區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格控制該段

33、冷卻降溫 速率。為達(dá)到緩冷目的，一般采用熱風(fēng)冷卻制品的辦法。大多數(shù)輥道窯在該段設(shè)置 36 處抽熱風(fēng)口，使從急冷段與窯尾快冷段過(guò)來(lái)的熱風(fēng)流經(jīng)制品，讓制品慢速均勻地 冷卻。 首先采用抽熱風(fēng)的方法，在窯爐的第 5163 節(jié)每隔一節(jié)窯頂及窯底分別設(shè)置 1 對(duì) 抽熱風(fēng)口，對(duì)稱(chēng)布置，抽走來(lái)至急冷和快冷的熱風(fēng)，這樣可緩和降溫速率，達(dá)到抽走 急冷段的熱風(fēng)的目的。 在緩冷帶的中部設(shè)有一個(gè)平臺(tái)，上面布置兩臺(tái)抽熱風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用） 。 3.4.33.4.3 快冷通風(fēng)系統(tǒng)快冷通風(fēng)系統(tǒng) 制品冷卻到 400以后可以進(jìn)行快速冷卻。由于制品溫度較低，使傳熱動(dòng)力溫差小， 即使允許快冷也不易于達(dá)到。而此段冷卻也很重要，如達(dá)不到快冷

34、目的出窯產(chǎn)品溫度 大于 80時(shí)，制品即使在窯內(nèi)沒(méi)有開(kāi)裂，也會(huì)因出窯溫度過(guò)高而出窯后炸裂，故要加 強(qiáng)該段的冷風(fēng)冷卻。一般都采用冷風(fēng)管進(jìn)行快冷。其冷卻效果好，并便于該段溫度的 調(diào)節(jié)。在快冷一區(qū)第 64-67 節(jié)窯爐每節(jié)設(shè)置 6 對(duì) 12 根快冷風(fēng)管，同時(shí)在該段的 64 節(jié) 上方設(shè)有一工作平臺(tái)，其上布置兩臺(tái)快冷風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用） 。在快冷二區(qū)（68-70 節(jié)） ， 用低壓大流量軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻，將磚坯溫度進(jìn)一步降低，一般直接排入大氣。 3.4 窯體附屬結(jié)構(gòu)窯體附屬結(jié)構(gòu) 3.4.13.4.1 事故處理孔事故處理孔 建陶工業(yè)輥道窯多用來(lái)燒制墻地磚、瓷質(zhì)磚等片狀制品，一般將磚坯直接放在輥 子上，常會(huì)發(fā)生斷磚

35、（坯）現(xiàn)象。為便于處理斷輥、卡磚、起摞等事故，在窯側(cè)墻每 隔一定間距須設(shè)置事故處理孔。 事故處理孔一般設(shè)在輥下，且事故處理孔下孔面與窯底平齊，以便清除出落在窯 底上的磚坯碎片。事故處理孔大小尺寸通常寬 240450mm，高 65135mm。同時(shí)，為 加強(qiáng)窯體密封，應(yīng)盡量少設(shè)置事故處理孔，而為了便于處理事故又希望多設(shè)置，要很 好解決這一矛盾，必須合理布置事故處理孔。兩側(cè)墻事故處理一般均采取交錯(cuò)布置的 形式。為了能清除窯內(nèi)任何位置上的事故而不造成“死角” ，兩相鄰事故處理孔間距不 應(yīng)大于事故處理孔對(duì)角線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)與對(duì)側(cè)內(nèi)壁交點(diǎn)。本設(shè)計(jì)設(shè)定設(shè)定事故處理孔的尺寸 為：360132 mm。對(duì)于事故處理孔要進(jìn)

36、行密封，內(nèi)部擋火材料做成大蓋板，間隙填入 陶瓷棉，最外部的鋼板密封前段還需要用一定的保溫材料。密封的目的是為了防止熱 氣體外溢，冷氣體漏入等引起的熱損失對(duì)產(chǎn)品的燒制產(chǎn)生影響。 3.4.23.4.2 膨脹縫膨脹縫 窯體受熱膨脹產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，為避免窯體開(kāi)裂、擠壞，必須重視窯體的膨脹 縫的留設(shè)，孔磚間也應(yīng)留設(shè)。窯體膨脹縫應(yīng)在窯體的每一節(jié)的中間，保證節(jié)間氣密性， 所以本設(shè)計(jì)的窯體膨脹縫（10mm）設(shè)置在每節(jié)的中部。 3.4.33.4.3 測(cè)溫孔測(cè)溫孔 為了嚴(yán)密監(jiān)視及控制窯內(nèi)溫度和壓力制度，及時(shí)調(diào)節(jié)燒嘴的開(kāi)度，一般在窯道頂 及火道側(cè)墻留設(shè)測(cè)溫孔及安裝熱電偶。一般高溫成瓷區(qū)每節(jié)設(shè)一對(duì)，輥上設(shè)在窯頂，

37、輥下設(shè)在窯側(cè)墻；兩側(cè)墻的側(cè)溫孔交錯(cuò)布置。除高溫區(qū)外一般是按燒嘴控制區(qū) 2-3 節(jié) 設(shè)置一側(cè)溫孔，并且設(shè)在燒嘴對(duì)側(cè)窯墻上。本設(shè)計(jì)在 127 節(jié)每奇數(shù)節(jié)于窯頂布置， 2849 節(jié)從 28 節(jié)開(kāi)始隔節(jié)在窯頂、窯側(cè)墻交錯(cuò)布置，急冷段奇數(shù)節(jié)窯頂布置，緩冷段 從 50 節(jié)開(kāi)始每隔 2 節(jié)在窯頂布置直至第 64 節(jié)。在燒成帶 28-42 節(jié)用 s 型熱電偶，其 他均用 k 型。選用 41 套熱電偶，其中 s 偶 22 支，k 偶 19 支，窯爐的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò) 工業(yè) plc 集中控制，傳動(dòng)速度由變頻器調(diào)控。窯爐的進(jìn)磚或出磚情況通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)置的 攝像機(jī)和監(jiān)視器來(lái)監(jiān)控。排煙、助燃風(fēng)機(jī)設(shè)報(bào)警開(kāi)關(guān)，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)與窯爐

38、的燃燒系 統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖。 這樣，在燒成曲線(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，如氧化末段、晶型轉(zhuǎn)化點(diǎn)、釉始熔點(diǎn)、成瓷段、急 冷結(jié)束等都有留設(shè) 3.4.43.4.4 擋火板、擋火墻的設(shè)置擋火板、擋火墻的設(shè)置 由于輥道窯屬中空窯，工作通道空間大，氣流阻力小，難以調(diào)節(jié)窯內(nèi)壓力制度及 溫度制度。因此，通常在輥道窯工作通道的某些部位，輥下砌筑擋墻，輥上插入擋板， 縮小該處工作通道面積，以增加氣流阻力，便于壓力與溫度制度的調(diào)節(jié)。在實(shí)際生產(chǎn) 過(guò)程中，由于生產(chǎn)產(chǎn)品品種會(huì)發(fā)生變化，故可能需要調(diào)節(jié)擋墻擋板的高度，所以在布 置的擋墻擋板為活動(dòng)的，以便于操作人員進(jìn)行調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)擋板和擋墻設(shè)置如下：急 冷與保溫帶交接第 42 和 43 節(jié)之間，急

39、冷和緩冷交接第 49 和 50 節(jié)之間，高溫保溫段 前第 39 和 40 節(jié)之間，高溫帶第 33 和 34 節(jié)之間，預(yù)熱帶第 27 節(jié)和 28 節(jié)之間，第 15 和第 16 節(jié)之間，預(yù)熱帶第 7 和 8 節(jié)之間。 3.4.53.4.5 測(cè)壓孔測(cè)壓孔 壓力制度中零壓面的位置控制特重要，一般控制在預(yù)熱帶和燒成帶的交界面附近。 若零壓過(guò)多移向預(yù)熱帶，則燒成帶正壓過(guò)大。有大量熱氣體逸出窯外，不但損失熱量， 而且惡化操作條件；若零壓過(guò)少移向燒成帶，則預(yù)熱帶負(fù)壓大，易漏入大量冷風(fēng)，造 成氣體分層，上下溫差過(guò)大，延長(zhǎng)了燒成周期，消耗了燃料。故本設(shè)計(jì)在第 9、25、32 節(jié)每節(jié)的窯側(cè)墻觀察孔位置布置了測(cè)壓孔。

40、 3.5 鋼架結(jié)構(gòu)鋼架結(jié)構(gòu) 輥道窯鋼架結(jié)構(gòu)起著加固窯體作用，而鋼架本身又是傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)身。本設(shè)計(jì)采 用金屬框架裝配式鋼架結(jié)構(gòu)，立柱、上下側(cè)梁、下橫梁、底側(cè)梁等均采用 60mm60mm4mm 的方型鋼管焊接而成。在一節(jié)窯體鋼架中，每側(cè)共有立柱 3 根，兩段 的立柱上揩油供 m8 螺栓節(jié)間聯(lián)接的 4 個(gè)小孔。下橫梁每節(jié)共 3 根，焊在底側(cè)梁上，下 橫梁上焊有 5050 的等邊角鋼作底架，以便在其上擱置底板。上下側(cè)板可用 23mm 鋼板沖壓制成，吊頂梁采用 50324 的角鋼。窯底支撐采用可調(diào)節(jié)的方式。 第四章第四章 窯體材料及厚度的確定窯體材料及厚度的確定 4.1 窯體材料的確定原則窯體材料的確定

41、原則 輥道窯窯墻與所有工業(yè)窯爐的窯墻一樣，必須具備耐高溫、具有一定強(qiáng)度和保溫 性能好三個(gè)基本條件，選用的材料要保證材料長(zhǎng)期允許使用工作溫度大于實(shí)際使用的 最高溫度。特別是，由于輥?zhàn)右┻^(guò)窯墻，為了提高輥?zhàn)娱L(zhǎng)度的有效利用率，對(duì)窯墻 厚度有更嚴(yán)格的控制。換言之，為了增加輥道窯窯內(nèi)有效寬度，就應(yīng)盡量減薄窯墻， 同時(shí)考慮到材料的價(jià)格問(wèn)題在達(dá)到要求之內(nèi)盡量選用價(jià)廉的材料以減少投資。 4.2 窯體材料厚度的確定原則窯體材料厚度的確定原則 為了砌筑方便和外形整齊，窯墻厚度變化不要太多； 各層材料的厚度應(yīng)為磚長(zhǎng)或磚寬的整倍數(shù)，墻高則為磚厚的整倍數(shù)，盡量少砍 磚； 要保證散熱量小窯墻外壁最高溫度應(yīng)不大于 80；

42、 兩側(cè)窯墻厚度與窯內(nèi)寬之和應(yīng)小于所選用的輥?zhàn)娱L(zhǎng)度。 4.3 各段窯體材料及厚度選用校核各段窯體材料及厚度選用校核 4.3.14.3.1 計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù) 選擇材料校核計(jì)算，首先確定所用的材料是否符合允許的最高溫度。各材料的使 用溫度都低于耐火度，都可以使用。 陶瓷窯爐的散熱包括以下三個(gè)傳熱過(guò)程： 1）高溫流體與平壁內(nèi)表面之間的對(duì)流傳熱和輻射傳熱； 2)平壁內(nèi)部的導(dǎo)熱； 3)平壁外表面與低溫流體之間的對(duì)流傳熱和輻射傳熱。 由于在這種情況下的綜合傳熱計(jì)算很難準(zhǔn)確獲得高溫流體的溫度以及高溫流體與 平壁內(nèi)表面的對(duì)流輻射傳熱系數(shù)。因此，在實(shí)際的窯爐的計(jì)算中，例如窯爐壁散熱損 失計(jì)算中，通常采用下列公式進(jìn)

43、行計(jì)算： 對(duì)流輻射換熱系數(shù)計(jì)算公式： =aw(t3-ta)0.25+ 4.56t34/100-ta4/100/(t3-ta) （4-1） 窯墻計(jì)算中 aw取 2.56，窯頂計(jì)算中 aw取 3.26，窯底計(jì)算中 aw取 2.1. 最大熱流量：q=(t3-ta)=14（80-20）=840 w/m2 （4-2） 導(dǎo)熱公式：q=(t1-t3)/(1/1+2/2) （4-3） 4.3.24.3.2 窯體材料的選用與厚度校核窯體材料的選用與厚度校核 由于計(jì)算各帶的方法是相類(lèi)似的，所以現(xiàn)只以燒成帶為例說(shuō)明，其他段方法一致。 設(shè)計(jì)方案：參照科達(dá)機(jī)電出口至巴西窯爐選材進(jìn)行設(shè)計(jì)，從窯墻內(nèi)側(cè)向外依次取 定窯墻分層

44、數(shù)代號(hào)分別為 1 s ， 2 s ， 3 s ， 4 s 1 s 用 jm26 磚，厚度為 114mm，1000時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 35 . 0 1 ， 2 s 用 jm23 磚，厚度為 114mm，1000時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 24 . 0 2 ， 3 s 用 1260 陶瓷纖維板厚度為 50mm，1000時(shí)導(dǎo)熱系數(shù) 3 0.20 ， 4 s 用硅酸鋁纖維氈，厚度未知，取用密度為 3 130/kg m ，熱導(dǎo)率為 62 4 0.0540.272*10 t 現(xiàn)在求取硅酸鋁纖維氈厚度 4 ， 已知條件：使用溫度1250，最高使用溫度1300（除輥棒外的窯體結(jié)構(gòu)） ， ； 取外壁最高溫度 t3=80，環(huán)境溫度取

45、 ta=20。 = aw(t3-ta)0.25+ 4.56t34/100-ta4/100/(t3-ta)=14 w/( m2 )， 所以，最大熱流量 q=(t3-ta)=14（80-20）=840 w/m2 據(jù)導(dǎo)熱公式有： 144 312 123 1250 840 0.1140.1140.05 0.350.240.20 ttt q 求解可得： 4 367.4t 此時(shí)硅酸鋁纖維氈的熱導(dǎo)率 62 4 0.0540.272*100.09t 據(jù)導(dǎo)熱公式有 45 44 4 376.480 840 0.09 tt q ，求解可得 4 0.0318m ，取厚度為 50mm。 同理可以確定校核窯的其他各帶的窯

46、體材料，確定為下： 預(yù)熱一區(qū) 表 4-1 預(yù)熱一區(qū): 低箱起始箱: 1 終止箱 7 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 巖棉板 50 巖棉板 50 0.8 漂珠粘土鋪 底磚 67 總厚度 mm 505067 材料性能表 4-2 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)熱導(dǎo)率備注 巖棉板 1100*600*50 15 . 0 0.035+0.0018t 溫度范圍 50300 0.8 漂珠粘土鋪 底磚 250*230*65ng-0.80.27 熱導(dǎo)率 平均 50350t 預(yù)熱二區(qū) 表 4-3 預(yù)熱二區(qū)起始箱: 8 終止箱 15 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 高鋁聚輕球

47、 0.8 220 0.8 漂珠粘土磚 115 0.8 漂珠粘土鋪 底磚 67 2 普通硅酸鋁纖維 毯 25 巖棉板 50 0.8 漂珠粘土磚 67 總厚度 mm 245165134 材料性能 表 4-4 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)熱導(dǎo)率備注 巖棉板 1100*600*50 15 . 0 0.035+0.0018t 溫度范圍 50300 0.8 漂珠粘土鋪 底磚 250*230*65ng-0.80.27 熱導(dǎo)率 平均 50350t 0.8 漂珠粘土磚 230*114*65ng-0.80.27 熱導(dǎo)率 平均 50350t 普通硅酸鋁纖 維毯 1100*400*25 22 . 0 0.13 標(biāo)準(zhǔn)型 rt 高鋁聚輕

48、球 0.8 272*220*154 lg-0.8 聚輕球 0.35 熱導(dǎo)率 平均 50350t 預(yù)熱三區(qū) 表 4-5 預(yù)熱三區(qū)起始箱: 16 終止箱 27 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 高鋁聚輕球 0.8 250jm23-0.8115 高鋁聚輕球 0.8 67 2 普通硅酸鋁纖維毯 50 0.8 漂珠粘土磚 115 0.8 漂珠粘土磚 67 3 普通硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)氈 50 0.8 漂珠粘土磚 67 4 普通硅酸鋁纖維氈 50 粘土磚 0.8 67 5 粘土磚 0.8 67 總厚度 mm 300330335 材料性能 表 4-6 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)熱導(dǎo)率備注 高鋁聚輕球 0

49、.8 272*250*154 lg-0.8 聚輕 球 0.35熱導(dǎo)率 平均 50350t jm-23230*114*65jm-23-0.80.20 熱導(dǎo)率溫度 1000 0.8 漂珠粘土磚 230*114*65ng-0.80.27熱導(dǎo)率 平均 50350t 高鋁聚輕球 0.8（底） 250*230*65ng-0.80.27熱導(dǎo)率 平均 50350t 普通硅酸鋁纖維毯 1100*400*50 22 . 0 0.13 標(biāo)準(zhǔn)型 rt 普通硅酸鋁纖維氈 1100*400*50 22 . 0 0.14 t 使用900 粘土磚 0.8 250*230*65ng-0.80.35 燒成區(qū)，保溫區(qū)，急冷區(qū) 表

50、4-7 起始箱: 28 終止箱 49 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 jm26250jm26115jm2667 2 普通硅酸鋁纖維毯 50jm23115 高鋁聚輕球 0.8 67 3 普通硅酸鋁纖維毯 25 1260 陶瓷纖維板 50 高鋁聚輕球 0.8 67 4 普通硅酸鋁纖維氈 50 0.8 漂珠粘土磚 67 5 0.8 漂珠粘土磚 67 總厚度 mm 325330335 材料性能 表 4-8 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)熱導(dǎo) 率 備注 jm26（頂部吊頂） 272*250*154jm-26-0.80.35 熱導(dǎo)率溫度 1000 jm26230*114*65jm-26-0.8

51、0.35 熱導(dǎo)率溫度 1000 jm23230*114*65jm-23-0.80.20 熱導(dǎo)率溫度 1000 高鋁聚輕球 0.8 230*114*65 lg-0.8 聚輕 球 0.35熱導(dǎo)率 平均 50350t 1260 陶瓷纖維板 600*400*50 22 . 0 0.20 t 分類(lèi)=1260 0.8 漂珠粘土磚 （底部） 250*230*65ng-0.80.27熱導(dǎo)率 平均 50350t 普通硅酸鋁纖維毯1100*400*50（ 25） 22 . 0 0.13 標(biāo)準(zhǔn)型 rt 普通硅酸鋁纖維氈 1100*400*50 22 . 0 0.14 t 使用=9501000 緩冷區(qū) 表 4-9 緩

52、冷區(qū): 低箱起始箱: 50 終止箱 63 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 高鋁聚輕球 0.8 220 0.8 漂珠粘土磚 115 硅藻土磚 67 2 普通硅酸鋁纖維毯 50 硅酸鋁纖維氈 50 硅藻土磚 67 總厚度 mm 270165134 材料性能 表 4-10 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)熱導(dǎo) 率 備注 高鋁聚輕球 0.8 272*250*154 lg-0.8 聚輕 球 0.35 熱導(dǎo)率溫度 1000 0.8 漂珠粘土磚 230*114*65ng-0.80.27 熱導(dǎo)率溫度 1000 硅藻土磚 230*114*65gc-0.5a0.15 使用 t900 普通硅酸鋁纖維毯 2

53、30*114*65 22 . 0 0.14 標(biāo)準(zhǔn)型 rt 硅酸鋁纖維氈 600*400*50 22 . 0 0.13 快冷區(qū) 表 4-11 終冷一區(qū): 低箱起始箱: 64 終止箱 70 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 硅酸鋁纖維氈 50 0.8 漂珠粘土磚 115 0.8 漂珠粘土磚 67 2 硅酸鋁纖維毯 50 硅酸鋁纖維氈 50 0.8 漂珠粘土磚 67 總厚度 mm 100165134 終冷二區(qū)(空箱): 低箱起始箱: 68 終止箱 70 頂部/r側(cè)墻/s底部/b 層號(hào) 材料厚度材料厚度材料厚度 1 配軸流風(fēng)機(jī) 材料性能 表 4-12 名稱(chēng)規(guī)格材質(zhì)

54、熱導(dǎo)率備注 0.8 漂珠粘土磚 230*114*65ng-0.80.27 普通硅酸鋁纖維 毯 230*114*65 22 . 0 0.14 標(biāo)準(zhǔn)型 rt 硅酸鋁纖維氈 600*400*50 22 . 0 0.13 巖棉板 1100*600*50 15 . 0 0.035+0.0018t 溫度范圍 50300 第五篇第五篇 燃料及燃燒計(jì)算燃料及燃燒計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用的燃料為水煤氣，水煤氣對(duì)應(yīng)成分的濕成分的換算 查工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè)，查 3-18 表可知，水煤氣的一般組成： 水煤氣組成 表 5-1 干煤氣體積成分（%）煤氣 名稱(chēng) 22 coh s 2 o mn c hco 2 h 4 ch 2 n 水煤

55、氣10200.10. 2 0.51223242506925 水煤氣密度：0.70.74 （kg/ nm） 煙氣密度：1.261.3 （kg/ nm） 低發(fā)熱量：1050011300 （kj/nm） 5.1 空氣量的計(jì)算空氣量的計(jì)算 5.1.15.1.1 理論空氣需要量理論空氣需要量 取水煤氣的低位發(fā)熱量，查筑爐工程手冊(cè)當(dāng)煤氣 3 10500/ d qkj m 時(shí)，理論空氣需要量為， 3 12540/ dw qkj m 0 0.875* 4180 qw q l 則單位理論空氣消耗量為 33 0 0.875*2.198(/) 4180 qw q lmm 5.1.25.1.2 實(shí)際空氣需要量實(shí)際空氣

56、需要量 查筑爐工程手冊(cè)和工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè) ，取空氣消耗系數(shù)為，則實(shí)際1.15a 空氣需要量為： 33 0 1.15*2.198 2.528(/) n lalmm 5.2 煙氣量計(jì)算煙氣量計(jì)算 查筑爐工程手冊(cè)可知，實(shí)際煙氣量為： 33 0 0.725*1.0(1)3.151(m /) 4180 dw a q valm 5.3 燃燒溫度的確定燃燒溫度的確定 假設(shè) t=1900，查燃料與燃燒42 頁(yè)表 5-2 知水煤氣燃燒產(chǎn)物比熱 cf=1.72kj/(m3c)，在 20時(shí)空氣比熱為 ca=1.30kj/(m3c) ， 水煤氣煤氣 cf=1.42kj/(m3c)， 則理論燃燒溫度為： ， 10500

57、1.42*20 1.30*20*2.198 t1953.2 3.151*1.72 dr rk kk li ay qc tc t l v c 誤差， 1953.2 1900 *100%2.8%5% 1900 所以，假設(shè)合理，取高溫系數(shù) =0.75，則實(shí)際燒成溫度為： 9 . 1464 2 . 1953*75 . 0 lir tt 比設(shè)計(jì)燒成溫度 1250高出 214.9，有利于快速燒成，保證產(chǎn)品燒熟，基本符 合要求。 第六章第六章 物料平衡計(jì)算物料平衡計(jì)算 6.1 每小時(shí)燒成制品質(zhì)量每小時(shí)燒成制品質(zhì)量 4 220*10 *18.618884.98(kg/h) 300*24*0.8*0.8 m g

58、 6.2 每小時(shí)燒成干坯的質(zhì)量每小時(shí)燒成干坯的質(zhì)量 8884.98 *90%8417.35 kg/h 11 5% m gp g g 成品率=（） 酌減量 6.3 每小時(shí)欲燒成濕坯的質(zhì)量（每小時(shí)欲燒成濕坯的質(zhì)量（w 為含水率）為含水率） *100 8417.35*100 g8502.37(kg/h) 100100 1 gp sp g w 6.4 每小時(shí)蒸發(fā)自由水的質(zhì)量每小時(shí)蒸發(fā)自由水的質(zhì)量 8502.378417.3585.02(kg/h) zsspgp ggg 6.5 每小時(shí)從精坯中產(chǎn)生的每小時(shí)從精坯中產(chǎn)生的 co2質(zhì)量質(zhì)量 每小時(shí)從坯體中引入 cao，mgo 質(zhì)量分別為： *%8417.35

59、*0.98%82.49(kg/h) a c ogp ggcao *%8417.35*0.10%8.42(kg/h) mgogp ggmgo 則產(chǎn)生的 co2質(zhì)量為： 22 2 * 4444 82.49*8.42* 5640 74.08 (kg/h) coco cocaomgo caomgo mm ggg mm 6.6 每小時(shí)從精坯中分解出來(lái)的結(jié)構(gòu)水質(zhì)量：每小時(shí)從精坯中分解出來(lái)的結(jié)構(gòu)水質(zhì)量： 2 *5%8417.35*5%74.08 346.79 (kg/h) ipgpco ggg 第七章第七章 熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算 熱平衡計(jì)算包括預(yù)熱帶、燒成帶熱平衡計(jì)算和冷卻帶熱平衡計(jì)算，預(yù)熱帶熱平衡 計(jì)算的

60、目的在于求出燃料消耗量，冷卻帶熱平衡計(jì)算目的在于計(jì)算出冷空氣鼓入量和 熱風(fēng)抽出量。另外，通過(guò)熱平衡計(jì)算可以看出窯爐的工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等各方面是否合理， 可以從哪些方面對(duì)窯爐在節(jié)能方面上進(jìn)行改進(jìn)等。 7.1 預(yù)熱帶與燒成帶的熱平衡計(jì)算預(yù)熱帶與燒成帶的熱平衡計(jì)算 7.1.17.1.1 熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)、范圍熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)、范圍 時(shí)間基準(zhǔn)： 1h；0溫度基準(zhǔn)：0。 7.1.27.1.2 熱平衡示意圖熱平衡示意圖 1 q坯體帶入顯熱 f q燃料帶入化學(xué)熱及顯熱 a q助燃空氣帶入顯熱 預(yù)熱帶漏入空氣帶入顯熱 b q 2 q產(chǎn)品帶出顯熱 窯體散失熱損失 3 q 4 q物化反應(yīng)耗熱 5 q其他熱損失 g q煙氣