【正文】 950 800 700 600 500 400 200 0 圖 4－ 1：燒成溫度曲線 5 工作系統(tǒng)的確定 排煙系統(tǒng) 采用集中排煙方式，排煙口設(shè)在第 1～ 5 節(jié)，每 兩 節(jié) 下各 5 對直徑為 200mm 的圓形排煙口直通窯體外，排煙口設(shè)在距每節(jié)窯 尾 600mm 處。 = 節(jié)，取整為 44節(jié)。 330 55247。年工作日燒成時間）247。 2 設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計任務(wù) 170 萬平米玻化磚 發(fā)生爐煤氣輥道窯設(shè)計 二、原始數(shù)據(jù) 瓷磚 1． 坯料組成（ %） ３ 表 2－ 1：坯料組成（ %） SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O Na2O 2．產(chǎn)品規(guī)格： 600 600 8mm，單重 公斤 /片； 3．入窯水分：＜ 1% 4．產(chǎn)品合格率： 95% 5．燒成周期： 55 分鐘（全氧化氣氛） 6．最高燒成溫度： 1180℃ 三、燃料 表 2－ 2：燃料組成 發(fā)生爐煤氣 CO H2 CH4 CO2 N2 Q(MJ/Nm3) 四、 夏天最高氣溫： 40℃ 3 窯體主要尺寸的確定 窯內(nèi)寬的確定 產(chǎn)品的尺寸為 600 600 8mm，設(shè)制品的收縮率為 10%。窯爐總長 米，內(nèi)寬 米，燒成溫度是 1180攝氏度。要想得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)量，首先要有符合產(chǎn)品的燒成制度。所以，輥道窯是當(dāng)前陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進(jìn)窯型，在我國已得到越來越廣泛的應(yīng)用。 陶瓷窯爐可分為兩種 :一種是間歇式窯爐 ,比如梭式窯 。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 《窯爐課程設(shè)計》說明書 題目： 170 萬平米玻化磚 發(fā)生煤氣輥道窯設(shè)計 院 （系）： 材料學(xué)院 專 業(yè)： 10 粉體材料科學(xué)與工程 姓 名： 李蓓 學(xué) 號： 202010260143 指導(dǎo)教師： 孫健 二○一三 年 十二月 十 日 １ 目錄 1 前言 2 設(shè)計任務(wù)書 3 窯體主要尺寸的確定 窯內(nèi)寬的確定 窯體長度的確定 3 窯內(nèi)高的確定 4 燒成制度的確定 5 工作系統(tǒng)的確定 排煙系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 傳動系統(tǒng) 窯體附屬結(jié)構(gòu) 事故處理孔 測溫測壓孔及觀察孔 膨脹縫 擋墻 窯體加固鋼架結(jié)構(gòu) 形式 6 燃料燃燒計算 空氣量 煙氣量 燃燒溫度 7 窯體材料及厚度的確定 8 熱平衡計算 預(yù)熱帶及燒成帶熱平衡計算 熱平衡計算基準(zhǔn)及范圍 熱平衡框圖 熱收入項目 熱支出項目 列出熱平衡方程式 列出預(yù)熱帶燒成帶熱平衡表 冷卻帶熱平衡：同上 9 燒嘴的選用 ２ 每個燒嘴所需的燃燒能力 每 個燒嘴所需的油（氣）壓 燒嘴的選用 10 參考文獻(xiàn) 1 前言 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，陶瓷工業(yè)在人民生產(chǎn)、生活中都占有重要地位。另一種是連續(xù)式窯爐 ,比如輥道窯。 燒成在陶瓷生產(chǎn)中是非常重要的一道工序。然后必須維持一定的窯內(nèi)壓力。燃料采用發(fā)生爐煤氣。由坯體尺寸 =產(chǎn)品尺 寸/（ 1燒成收縮） ,得坯體尺寸為： 667 667mm 兩側(cè)坯體與窯墻之間的距離取 150mm，取一排 4 塊 則窯內(nèi)寬為 D=4 667+150 2=2968mm 取內(nèi)寬為 3m ４ 窯體長度的確定 窯體長度的確定 裝窯密度 =每米排數(shù)每排片數(shù)每片磚面積 =（ 1000247。成品率247。 60）247。 所以算出窯長為 L=44 22088=75072mm= 預(yù)熱帶占全窯總長的 %，取 14 節(jié)，長度＝ 14 2208＝ 48576mm； 燒成帶占全窯總長的 %， 取 12 節(jié)，長度＝ 12 2208＝ 46368mm； 冷卻帶占全窯總長的 %， 取 18 節(jié)，長度＝ 18 2208＝ 66240mm。下排煙口上方設(shè)置支柱和擋板以防止碎坯落入下排煙口。 ６ 燃燒系統(tǒng) 燒嘴的設(shè)置 本設(shè)計在預(yù)熱帶后部即燒成帶前就開始設(shè)置燒嘴，有利于快速升溫和溫度調(diào)節(jié)，縮短燒成周期，達(dá)到目的。 發(fā)生爐煤氣輸送裝置 在煤氣總管前設(shè)一個連鎖保險器，保證助燃風(fēng)機事故、停電、煤氣壓力過低時能迅速自動切斷煤氣，確保安全。 冷卻系統(tǒng) 制品在冷卻帶有晶體成長，轉(zhuǎn)化的過程，并且冷卻出窯是整個燒成過程最后的一個環(huán)節(jié)。每根噴管上均勻地開有圓形或狹縫式出風(fēng)口，對著制品上下均勻地噴冷風(fēng)，達(dá)到急冷的效果。緩冷換熱和抽熱共用一臺風(fēng)機。 ７ 傳動系統(tǒng) 輥子材質(zhì)的選擇 輥道窯對 輥子材料要求十分嚴(yán)格，它要求制輥子材料熱脹系數(shù)小而均勻，高溫抗氧化性能好，荷重軟化溫度高，蠕變性小，熱穩(wěn)定性和高溫耐久性好，硬度大，抗污能力強。因中試窯比較短，輻射換熱和對流換熱空間有限，本設(shè)計輥子的直徑要小些，故選用直徑為 30mm的輥棒，而長度則取 2250mm。停電時，立即驅(qū)動直流電機，使輥子停電后仍能正常運行一段時間，避免被壓彎或壓斷，以便在這段時間內(nèi)，啟動備用電源。 ８ 傳動過程 電機→主動鏈輪→滾子鏈→從動鏈輪→主動斜齒輪→從動螺旋齒輪→主軸→主軸上的 斜齒輪→被動斜齒輪→輥棒傳動裝置→輥子 傳動過程聯(lián)接方式 依據(jù)以上原則，聯(lián)接方式主要采用彈簧夾緊式，從動采用托輪磨擦式。當(dāng)事故處理孔在不處理事故時，要用塞孔磚進(jìn)行密封，孔磚與窯墻間隙用耐火纖維堵塞密封，防止熱氣體外溢或冷風(fēng)漏入等現(xiàn)象對燒成制度產(chǎn)生影響。若零壓過多移向預(yù)熱帶，則燒成帶正壓過大，有大量熱氣體逸出窯外，不但損失熱量，而且惡化操作條件；若零壓過多移向燒成帶，則預(yù)熱帶負(fù)壓大，易漏入大量冷風(fēng)，造成氣體分層，上下溫差過大，延長了燒成周期，消耗了燃料。 膨脹縫 窯體受熱會膨脹，產(chǎn)生很 大的熱應(yīng)力，因此在窯墻、窯頂及窯底砌體間要留設(shè)膨脹縫以避免砌體的開裂或擠壞。檔板負(fù)責(zé)對窯內(nèi)上半窯道的控制 ,采用耐高溫硬質(zhì)陶瓷纖維板制成 ,可以通過在窯頂外部調(diào)整位置的高低。 窯體加固鋼架結(jié)構(gòu)形式 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系統(tǒng)的機身。上下側(cè)板可用 2～ 3mm鋼板沖壓制成，吊頂梁采用 50 50 5mm 的等邊角鋼。 7 窯體材料及厚度的確定 窯體材料確定原則 窯體材料要用耐火材料和隔熱材料。 窯體材料厚度的確定原則 ① 為了砌筑方便的外形整齊，窯墻厚度變化不要太多。預(yù)熱帶和燒成帶的熱平衡計算目的在于求出每小時的燃料消耗量；冷卻帶的熱平衡計算的目的在于計算冷空氣鼓入量和熱風(fēng)抽出量。 ℃) ? xxtcVQ gggg 0 2 ????? (KJ/h ) 窯體散熱損失 3Q 將計算分為 2 部分 ,即第 6～ 15 節(jié) : 500950℃ ,取平均值 725℃；第 15～ 20 節(jié)：9501180℃ 取平均值為 1065℃ 。℃ aaa tttttta ? ???????? ?????? ???????? ????3443413100273100)( = 4073 1 0 0402 7 31 0 0732 7 )4073(4441????????? ?????? ???????? ??? = W/m℃ 2? = 熱流密度：1 40725122111????????attq a????=451（ W/㎡） 校核 2t 、 3t ??????? qtt ?? ℃ %%1 0 04 7 04 7 04 7 5 ????? 5% 允許 754 5 11 4 1 2 5221113 ???????? ???????????? ??? qtt ???? ℃ %%10074 7475 ????? 5% 允許 窯底散熱面積 :A底 ＝ m2 則 Q底 ＝ qA底 ＝ 451 ＝ 180244 (kJ/h) ⅱ第 16～ 20 節(jié)窯體散熱計算如下 : １７ 取窯外壁溫度 80℃ ,窯內(nèi)壁平均溫度為 1065℃ d. 窯頂 窯 頂 耐火層 1600℃ + 103t 230 隔熱層 巖棉毯 1150 ～ 150 10651?t ℃ 80?at ℃ 設(shè) 6802?t ℃ ， 1243?t ℃， 2101 7 2131 tt ???? ?? =+ 103（ 1065+680） /2= W/m℃ aaa tttttta ? ???????? ?????? ???????? ????3443413100273100)( = 801 3 3 1 0 0802 7 31 0 01 3 32 7 )801 3 3(4441????????? ?????? ???????? ??? = W/m℃ 2? = 3? ＝ W∕ (m?℃ ) 3? = 熱流密度：1 80106513322111??????????attq a??????=594（ W/㎡） 校核 2t 、 3t 、 4t 0 6 51112 ??????? qtt ?? ℃ %%1 0 08 9 08 9 09 0 2 ????? 5% 允許 221113 ???????? ???????????? ??? qtt ???? ℃ %%1 0 03 8 03 8 03 9 4 ????? 5% 允許 33221114 ???????? ????????????? ???? qtt ?????? ℃ ２０ %%1 0 095 9597 ????? 5% 允許 窯底散熱面積 :A底 ＝ m2 則 Q底 ＝ qA底 ＝ 894＝ 203766 (kJ/h) ? 窯體總散熱量為 : 3Q =197744+115806+180244+258383+235156+203766 =1007709(kJ/h) 物化反應(yīng)耗熱 4Q (kJ/h) ⅰ 自由水蒸