年產(chǎn)32萬(wàn)噸耐酸磚輥道窯設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 是金屬質(zhì)，也就是我們所說(shuō)的鋼棒；一是陶瓷質(zhì)，也就是我們所說(shuō)的瓷棒，瓷棒又分為高 溫棒、中溫棒和低溫棒。 所取燃?xì)饨M成： H2 CH4 CO C2H4 O2 N2 CO2 H2O 合計(jì) 57 21 7 7 100 理論空氣量計(jì)算： L0=(1/2H2+2CH4+1/2CO+3C2H4O2)/100=取空氣過(guò)剩系數(shù) ， 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 10 實(shí)際空氣量 ： La=aL0= 煙氣量計(jì)算 理論煙氣量計(jì)算： V0=（ CO+H2+3CH4+4C2H4+CO2+H2O+N2)/100+=實(shí)際煙氣量計(jì)算： Va=V0+(a1)L0= 煙氣組成及密度計(jì)算： 煙氣組成： CO2%=[(CO+CH4+2C2H4+CO2)/(100*Va)]*100%=% H2O%=[(H2+2CH4+2C2H4+H2O)/(100*Va)]*100%=% N2%=[(N2/100+)/Va]*100%=% O2%=[(a1)L0/Va]*100%=% 標(biāo)態(tài)煙氣密度： Ρ =(44CO2+18H2O+28N2+32O2)/(*100)= 燃燒溫度計(jì)算 理論燃燒溫度： t= (QDW + V0c0t0+cftf)/ VaC 低位熱值： QDW=10806*+12648*+35960*+59813*=16091 KJ/m3 現(xiàn)設(shè) t=1900℃，查表，在 20xx℃時(shí)煙氣比熱為 C=℃ 在室溫 20℃的空氣比熱為： Ca= KJ/m3.℃ 煤氣比熱為； Cf= KJ/m3.℃ 代入公式，可求得理論燃燒溫度： t=（ 16091+ 20+ 20） /( )=1897℃ 求得的 t 為 1897℃，所以最初假設(shè)的 1900℃的相對(duì)誤差為： （ 19001897） /1897=％ 小于 5%，所設(shè)合理。隔熱材料的積散熱要小，材質(zhì)要輕，隔熱性能要好，節(jié)約燃料。該階段要控制 好 溫度。其主要原因是現(xiàn)在的輥棒的質(zhì)量的提高，還有各種材料的飛速發(fā)展。而對(duì)于輥下高的設(shè)置而言，主要是損壞的坯體能否順利從輥棒之間掉下去即保證處理事故的方便。再根據(jù)產(chǎn)量，所用的燃料（焦?fàn)t煤氣）等因素，所以暫定窯內(nèi)寬 B =20xxmm 。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。另一種是連續(xù)式窯爐 ,比如輥道窯。陶瓷的發(fā)展與窯爐的改革密切相關(guān)，一定結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的窯爐燒出一定品 質(zhì)的陶瓷。燒成過(guò)程嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，與此 同時(shí)，燒成也由窯爐決定。 窯內(nèi)主要尺寸確定 進(jìn)窯磚坯尺寸 產(chǎn)品規(guī)格： 200 200 10 mm 產(chǎn)品寬度 200mm，考慮燒成收縮為 10%,則： 坯體尺寸 =產(chǎn)品尺寸247。 = , 故確定并排 8片，則窯內(nèi)寬 B= 8+140 2= ㎜ 最后定窯內(nèi)寬為 2060mm。再 結(jié)合其他三方面，內(nèi)高的設(shè)置如下（單位： mm）： 燒成制度的確定 窯前帶、預(yù)熱帶 燒成帶 冷卻帶 輥上高 400 600 600 輥下高 400 400 400 內(nèi)總高 800 1000 1000 （單位 mm) 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 7 （ 1） 溫度制度： 考慮到入窯水分比較低，可以快速升溫而不會(huì)使坯體炸裂。設(shè)計(jì)每節(jié)20 根棍棒，即每節(jié)長(zhǎng) 20xx ㎜，節(jié)與節(jié)聯(lián)接的長(zhǎng)度為 8 ㎜。 窯體總長(zhǎng)度的確定 窯體總長(zhǎng)度＝ 32120＋ 3300＋ 4400＝ 39820 mm 3 窯體材料確定 整個(gè)窯體由金屬支架支撐。 總之，窯體材料及厚度的確定在遵循以上原則得計(jì)出上，還要考慮散熱少，投資少， 使用壽命長(zhǎng)等因素。 輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=130mm 硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=195mm 熱流 q=（ 26040） /（ +） =150（ W/m2） 窯 底 散熱面積 A 底 = m2 故： Q 底 =150**=（ KJ/h） ②燒成帶（ 8～ 11 節(jié)）：該段溫度范圍為 500～ 1250℃，窯外壁表面平均溫度 80℃，窯內(nèi)壁平均溫度 875℃ a 窯頂： 輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=230mm 硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=130mm 熱流 q=（ 87580） /（ +） =（ W/m2） 窯頂散熱面積 A 頂 =**4= 故： Q 頂 =**=（ KJ/h） b 窯墻： 輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=230mm 硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=130mm 熱流 q=（ 87580） /（ +） =（ W/m2） 一側(cè)窯墻散熱面積 A 墻 =**4= 故： 二側(cè)窯墻散熱量 Q 墻 =2***=（ KJ/h） 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 14 c 窯底： 輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=230mm 硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=195mm 熱流 q=（ 87580） /（ +） =（ W/m2） 窯 底 散熱面積 A 底 = 故： Q 底 =**=（ KJ/h） 窯體總散熱量： Q3=+++++=（ KJ/h） 物化反應(yīng)耗熱 Q4 自由水蒸發(fā)吸熱 QW 自由水質(zhì)量 GW=G2G3=12611248=13(Kg/h) 煙氣離窯溫度 tg=400℃ ∴ QW=GW（ 2490+ tg） =13*（ 2490+*400） =42406（ KJ/h） 煙氣帶走顯熱 Qg 離窯煙氣總量 Vg=[Vg0+（ɑ gɑ） .Va0].x=[+（ ） *].x=(m3/h) 煙氣離第 11 節(jié)窯溫度 tg=600℃， 400℃時(shí)煙氣比熱 容 cg=（ KJ/m3.℃） ∴ Qg=Vgcgtg=**600=（ KJ/h） 其他熱損失 Q5 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)占熱收入的 5% Q5=（ Q1+Qf+Qa+Qa’ ） *=（ 285075+ + +） * =+ 列出熱平衡方程式 Q1+ Qf+Qa+Qa’ =Q2+Q3+Q4+Qg+Q5 285075+++ =1635660++42406+ ++ 解得 x= 列出預(yù)熱帶燒成帶平衡表 熱收入 熱支出 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 15 項(xiàng)目 KJ/h % 項(xiàng)目 KJ/h % 坯體帶入顯熱 285075 產(chǎn)品帶出顯熱 1635660 燃料化學(xué)熱及顯熱 窯爐散失之熱 助燃空氣顯熱 物化反應(yīng)熱 42406 漏 入空氣顯熱 煙氣帶走顯熱 其他熱損失 總計(jì) 熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)及范圍 計(jì)算基準(zhǔn)：（時(shí)間基準(zhǔn)： 1min；溫度基準(zhǔn)： 0℃） 熱平衡框圖 熱平衡示意框圖如下 Q 2Q 6Q 10Q 7 Q 8 Q 9 冷卻帶熱平衡示意圖 Q2 —— 產(chǎn)品帶入顯熱 ； Q6—— 冷卻風(fēng)帶入顯熱； Q7 —— 產(chǎn)品帶出顯熱； Q8 —— 熱風(fēng)抽出帶走顯熱； Q9 —— 窯體散熱； Q10 —— 其它熱損失 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 16 熱收入項(xiàng)目 制品帶入的顯熱 Q2 制品帶入的顯熱在上面已經(jīng)算出： Q2=285075（ KJ/h） 冷卻風(fēng)帶入的顯熱 Q6 鼓入冷風(fēng)為自然風(fēng) ,ta =20℃ ,查表知此時(shí)冷風(fēng)的比熱為 : ca =(m3 ?℃ ) 設(shè)鼓入風(fēng)量為 Vx m3 /h，則 : Q6 = Vx ta ca =26Vx 熱支出項(xiàng)目 產(chǎn)品帶出顯熱 Q7 出窯時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量為 G1=1248 (kg/h),出窯口溫度 t7 =80℃ ,查表知此時(shí)溫度下制品的平均比熱為 c7 ＝ +26 105? t7 ＝ +26 105? 80＝ kJ/(kg?℃ ) 則 Q7 =G1t
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