【正文】 明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計8 原始資料 1. 坯料組成：（%）表 （坯料組成）SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O+Na2O ：3003008 mm ：〈1% ：97% ：50 分鐘（全氧化氣氛） ：1180 0C 燃料富氧空氣含氧量：選用高分子材料，經(jīng)特殊工藝加工成復(fù)合膜和膜原件，可以將空氣中的氧從 21%富集到 30%，且具有超高氣體透量(與玻璃態(tài)高分子膜相比) 。但氧化、還原和燒結(jié)卻要按照反應(yīng)所需要時間來控制。厚壁大件制品的升溫速度不宜過快。玻化磚一般都采用一次燒成以不進(jìn)行干燥就進(jìn)入窯爐燒成。升溫速度主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。2SiO2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，以便生成的氣體排除干凈，要保證一定的時間、一定的溫度和足夠的氧化氣氛，才能避免缺陷產(chǎn)生。實際上，由于上一過程中的升溫速度比較緩慢，所以無須高火保溫，因反應(yīng)在高火中進(jìn)行得比較完善，可省去。⑧快冷階段（400～80℃ ）此階段熱應(yīng)力變小，可加快冷卻速度。C 壓力制度預(yù)熱帶－40～25Pa，燒成帶＜8 Pa. 窯內(nèi)寬的確定 【2】氣燒明焰輥道窯內(nèi)寬一般在20222500mm，產(chǎn)品寬度為300mm，考慮到收縮率為10% 。為計算窯爐內(nèi)寬的方便，所以取 B 為 2300mm。窯前工作臺長度取 ，窯尾工作臺取 .（根據(jù)經(jīng)驗取得，窯尾工作臺長度長一點(diǎn)是因為產(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間能夠稍微長一點(diǎn)。C 以前煙氣是對流換熱起主導(dǎo)作用，所以600176。C 500mm 輥下高的確定，景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計14對于焙燒建筑瓷磚的輥道窯，輥下高最好應(yīng)大于磚對角長，但對于稍大件的制品，按此設(shè)計則會造成內(nèi)高太大，掉下，一般都會發(fā)生破損，尺寸都比整磚小，故輥下高只要稍大于制品的長邊就足夠，則輥下高如下： 600176。C 800mm 表 　輥上下高及窯內(nèi)高 mm輥上 輥下 內(nèi)高115節(jié)3952節(jié) 300 300 6001638節(jié) 500 300 800景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計153　工作系統(tǒng)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，下面是各系統(tǒng)的初步安排?？偀煔夤艿涝O(shè)在窯頂，與排煙機(jī)連接。排煙風(fēng)機(jī)可選用：。并在輥道上方每個燃燒器對側(cè)窯墻分別設(shè)置一個火焰觀察孔。是指從最高溫度1180～700℃，制品由于液相的存在而具有相當(dāng)?shù)目伤苄?，可采用直接噴冷風(fēng)對吹冷卻，而不會使制品破裂。在緩冷帶的中部景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計17設(shè)有一個平臺，上面布置兩臺抽熱風(fēng)機(jī)（一臺備用） 。而此段冷卻也很重要，如達(dá)不到快冷目的出窯產(chǎn)品溫度大于80℃時，制品即使在窯內(nèi)沒有開裂，也會因出窯溫度過高而出窯后炸裂，并便于該段溫度的調(diào)節(jié)。 傳動系統(tǒng) 【2】 輥子材質(zhì)的選擇由于輥道窯的陶瓷輥棒在高于700℃的窯溫下必須處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，否則輥棒會彎曲。.棍子轉(zhuǎn)速N=KL/πTDL——窯長mm K——T——產(chǎn)品燒成周期min D——輥子直徑景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計18N=（109200 ）/（5040）= 傳動系統(tǒng)的選擇因為本窯長度較大，必須采用鏈條分段傳動，使輥子傳動的平穩(wěn)度增大， 傳動系統(tǒng)采用 45176?？紤]到砌筑應(yīng)該比求出值稍大一點(diǎn)，故取事故處理孔寬度為：300 mm，所以我們?nèi)∈鹿侍幚砜壮叽鐬椋?00100 。對于事故處理孔在不處理事故時，要進(jìn)行密封，內(nèi)部堵塞耐火材料做成的大蓋板，間隙填入陶瓷棉，了防止熱氣體外溢，冷風(fēng)漏入等引起的熱損失對燒成制度產(chǎn)生影響。冷卻帶同預(yù)熱帶，每兩節(jié)在窯頂與窯側(cè)設(shè)置一個測溫孔共 18 個測溫孔。B、觀測孔為了觀察燒嘴燃燒情況，在每個燒嘴的對面墻上均設(shè)置一個與之對應(yīng)的觀由圖可知：ctgα=b/δ=c/B所以：c=B*ctg α=B*b/ δ則：L=2*(b+c)=2*b*(1+B)/δ在公式中：b—事故處理孔的寬度，mm；B—窯的內(nèi)寬，mm；δ—窯的厚度，mm； L—相鄰兩節(jié)窯的窯長再加上事故處理孔的長度，mm。為了更好的調(diào)節(jié)窯爐內(nèi)溫度制度的調(diào)節(jié)，本設(shè)計將在每個換帶之間設(shè)計上擋板，在燒成帶和冷卻帶設(shè)置擋墻、擋板是為避免燒成帶的煙氣倒流，又避免、擋板可以增加煙氣在高溫區(qū)的滯留時間，提高煙氣利用率比可控制低溫區(qū)的溫度。 觀火孔在每個燒嘴的對側(cè)窯墻設(shè)置直徑 50mm 的觀火孔，以便及時觀察對面燒嘴，取消觀火孔。 實際空氣量 Va取空氣過剩系數(shù) a=，則實際空氣量：Va=aVa 0==。 燃燒溫度 理論燃燒溫度 tm【4】tm= （ Q+Vacata+cftf）/V gcg此時已知，Q =6000KJ/kg，助燃室溫 ta=20℃，c a=℃cf=℃ ，V g=（m 3/m3 煤氣）當(dāng) t=15001800，則 cg= 假設(shè) Tth =1650℃則 tm =（6000+**20+*20 ）/*=1720 ℃景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計23相對誤差：（17201650）/1720*100%=4%5% 偏差教小，假設(shè)成立。（2）材料的厚度應(yīng)為磚長的或磚寬的整數(shù)倍；墻高則為磚厚的整數(shù)倍，盡量少砍磚。各材料的使用溫度都低于耐火度，都可以使用。導(dǎo)熱公式：q=(t1t3)/(δ1/λ1+δ2/λ2) 窯體材料的選用與厚度校核由于計算各帶的方法是相類似的，所以現(xiàn)只以燒成帶為例說明，其他段方法一致。則以外壁最高溫度 t=80176。C λ8=+*（80+172）/2= W/m 2*c據(jù)導(dǎo)熱公式 q=（t8t）/δ8/λ8 求解可得 δ8=27mm，取厚度為 50mm。C，先計算最大散熱熱流量。C，預(yù)計最高燒成溫度為 1300176。由于在這種情況下的綜合傳熱計算很難準(zhǔn)確獲得高溫流體的溫度以及高溫流體與平壁內(nèi)表面的對流輻射傳熱系數(shù)?？傊?，窯體材料及厚度的確定在遵循以上原則的基礎(chǔ)上，還要考慮散熱少，投資少，使用壽命長等因素。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計245　窯體材料及厚度的確定 窯體材料確定原則 ，材料要輕，隔熱性能好，在達(dá)到要求之內(nèi)盡量選用價廉的材料以減少投資。 實際煙氣量取 α=Vg= Vg176。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計224　燃料及燃燒計算 燃料所需空氣量 理論空氣量 Va186。 膨脹逢 【3】每兩節(jié)窯的連接處留 15 mm 的膨脹逢，并添塞陶瓷纖維以密封。C、測壓孔，則燒成帶正，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， 24 節(jié)處的窯頂設(shè)一測壓孔。窯爐的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過工業(yè) PLC 集中控制，、助燃風(fēng)機(jī)設(shè)報警開關(guān)，通過壓力開關(guān)與窯爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖。預(yù)熱帶（124 節(jié)）每兩節(jié)在窯頂窯側(cè)各設(shè)置一個測溫孔，分布于11111223 節(jié)共 12 對 24 個測溫孔。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計19Bbcα圖 事故處理孔布置情況根據(jù)公式 L=2（b+c）=2b*（1+B）/amp。當(dāng)發(fā)生堵窯事故需處理時，事故前的輥棒可以調(diào)成往返擺動，事故后的輥棒可繼續(xù)將磚、規(guī)整，這種傳動方式運(yùn)行平穩(wěn)可靠、調(diào)整簡單、潤滑效果好、磨損少、使用壽命長.整個傳動系統(tǒng)可圖示如下： 窯體附屬結(jié)構(gòu) 【2】 事故處理孔：本設(shè)計將事故處理設(shè)在輥下，且事故處理孔下面與窯底面平齊，以便于清除出落在窯底上的磚坯碎片。 輥子直徑與長度的確定輥距H=(1/3~1/5) L，因制品長度 L=300，每節(jié)窯長 2100mm，則最后確定輥距，1/4L=75mm，在考慮到輥距如果太大對棍子的強(qiáng)度要求太高，因此，最終確定輥距為：70mm。在快冷二區(qū)（ 5052節(jié)） ，在每節(jié)窯墻各設(shè)置2對排軸流風(fēng)機(jī)，以45176。 溫度400～80℃，制品冷卻到 400℃以后可以進(jìn)行快速冷卻。每對風(fēng)管都有噴風(fēng)縫對制品均勻噴風(fēng)。44 4燃燒系統(tǒng)分為若干個主調(diào)節(jié)單元，每個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)單元手動球電磁閥，有斷電保護(hù)功能，防止斷電后煤氣泄入窯內(nèi)。但是，由于缺乏對預(yù)熱帶溫度的調(diào)整手段，有時就難以保證制品按需要的燒成曲線升，本設(shè)計在預(yù)熱帶棍上設(shè)置噴風(fēng)口，從 1015 節(jié)每節(jié)布置三對噴風(fēng)口，共 36 個， 117 節(jié)的上方布置兩臺鼓風(fēng)機(jī)（一臺備用） 。窯頂部排煙口通過支煙管道直接與總排煙管道相連，而低部排煙口支煙管道接、下排煙口進(jìn)入排煙支管，排煙支管上都安有調(diào)節(jié)閘板，用以調(diào)節(jié)各支管排煙量；窯底僅在窯底支管下設(shè)有一調(diào)節(jié)閘板。為提高熱氣體的利用率，本設(shè)計采用集中排煙方式。C 300mm 窯內(nèi)高（輥上高 + 輥下高） 600176。 輥上高的確定對于焙燒瓷磚的輥道窯來說，確定輥上高度時應(yīng)考慮到焙燒產(chǎn)品的安全運(yùn)行和傳熱的均勻性，同時要有一定的燃燒空間，增加氣體輻射層的厚度，強(qiáng)化火焰的輻射換熱，則確定輥上高如下： 600176。 窯體各帶長度的確定預(yù)熱帶: 10920046%=50232mm，取24節(jié)（第124節(jié)） ，長度=242100=50400mm燒成帶: 10920018%=19656mm，取9節(jié)（第2533節(jié)） ，長度=92100=18900mm冷卻帶：10920036%=39312mm，取19節(jié)（第3452 節(jié)） ，長度=192100=39900mm 窯內(nèi)高的確定 【2】，內(nèi)高的確定應(yīng)該合理，即能有利于產(chǎn)品換熱滿足煙氣的流動，又必須滿足一定的燒成空間和冷卻空間。/每米窯長）景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計13 =(1000/333)6()2 =(㎡/每米窯長)窯長 = 窯容量 (m2/每窯)/裝窯密度(m 2/每米窯長)= 218/ = 109 m利用裝配式，由若干節(jié)聯(lián)接而成，設(shè)計每節(jié)長度為2092m m，節(jié)間聯(lián)接長度8mm， 總長度為2100mm， 節(jié)數(shù)=109000/2100= ，取整數(shù)52節(jié)。坯體離窯墻一般應(yīng)有100～200mm間隙，取150mm，暫定窯內(nèi)寬2500mm，則可排磚數(shù)為（25001502 ）/333= ，確定并排6塊磚。185。　各段溫度的劃分與升溫速率名 稱 溫度/176。⑦緩冷階段（700～400℃）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 800～830℃。因此，升溫速率取決于窯爐結(jié)構(gòu)、裝窯密度、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計11坯體的收縮變化及燒結(jié)范圍。石英晶型轉(zhuǎn)化階段（500～600℃）石英晶型轉(zhuǎn)化，由 β－SiO 2 體積膨脹 %，如果控制不當(dāng)，這是一個危，晶型轉(zhuǎn)化而使制品開裂的現(xiàn)象，關(guān)鍵是窯內(nèi)溫度均勻，使整個制品能均勻膨脹，即使快也是安全的。排除結(jié)構(gòu)水階段（200～500℃）結(jié)構(gòu)水指粘土礦物中的結(jié)晶水和層間水。①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高，則不宜升溫過快，以免引起制品不均勻收縮，控制在臨界水分（約 1%）以下，以免引起燒成缺陷。③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。 確定燒成制度的根據(jù) 【1】①坯體在加熱過程中性狀變化的考察主要參考三元系統(tǒng)平衡相圖，如長石質(zhì)瓷坯料的組成以長石石英粘土三組分為主，可參考 K2OAL2O3SiO2 滑石 粘土 長石三組分為主，則參考 MgOAL2O3 SiO2 三元系統(tǒng)平衡相圖。發(fā)生爐煤氣： Q=6000KJ/Nm3 年工作日330 天景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計說明書 日產(chǎn) 610