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)(編輯修改稿)
2025-08-12 09:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。 燒成周期 :48 min 各溫度段的劃分與升溫速率 如下： 溫度 /℃ 時(shí)間 /min 升溫速率 /℃ min1 長(zhǎng)度比例 /% 窯前、預(yù)熱帶 20～ 500 16 30 45 燒成帶 500～ 1250 12 保溫帶 1250 3 0 12 冷卻帶 1250～ 100 17 累計(jì) 48 100 （ 2） 氣氛制度：全窯氧化氣氛 （ 3） 壓力制度：預(yù)熱帶 14～ 10 Pa ，燒成帶 8 Pa 窯長(zhǎng)及各帶長(zhǎng)的確定 現(xiàn)在窯爐已經(jīng)向?qū)掦w化、自動(dòng)化、輕型化發(fā)展，已經(jīng)有長(zhǎng) 300 多米的寬體窯。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。 窯長(zhǎng)的確定 窯長(zhǎng)（ m)=窯容量（ m2/每窯） /裝窯密度（ m2/每米窯長(zhǎng)） 窯容量 (m2/每窯） =年產(chǎn)量（ m2/a)*燒成周期（ h)/年工作日 *24*產(chǎn)品合格率 裝窯密度（ m2/每米窯長(zhǎng)） =每米排數(shù) *每排片數(shù) *每片磚面積 窯容量 =320xx0*(48/60)/(300*24*90%)=(m2/每窯） 裝窯密度 =1000/(200+56)*8**=（ m2/每米窯長(zhǎng)） 故窯長(zhǎng) =，取 32m。 此次采用裝配式，由若干節(jié)聯(lián)結(jié)而成。由于制品的尺寸是 200 200 10 ㎜，且輥棒在高溫的時(shí)候會(huì)有一些變形?？紤]這些因素，設(shè)計(jì)棍棒中心間距為 100 ㎜。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 ㎜。 則節(jié)數(shù) =320xx/(20xx+8)= 節(jié)，取 16 節(jié)。 因而窯長(zhǎng)度為： L=20xx*168=32120m. 各帶長(zhǎng)的確定 對(duì)于冷卻帶各段的設(shè)置：剛剛進(jìn)入急冷階段時(shí)，坯體仍處于熔融的 塑 性狀態(tài)，不容 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 8 易產(chǎn)生應(yīng)力，可以急冷而不開(kāi)裂，因?yàn)楦邷叵碌膽?yīng)力大部分被液相的彈性和流動(dòng)性所償。該階段要控制 好 溫度。 據(jù)燒成曲線中溫度的劃分，各段長(zhǎng)度： 窯前、預(yù)熱帶： 32120*45%=14454mm 取 7 節(jié) 長(zhǎng)度 =14056 mm 燒成帶： 32120*%= mm 取 2 節(jié) 長(zhǎng)度 =4016mm 保溫帶： 32120*12%= 取 2 節(jié) 長(zhǎng)度 =4016mm 冷卻帶： 32120*%= 取 5 節(jié) 長(zhǎng)度 =10040mm 輥道窯窯頭、窯尾工作臺(tái)長(zhǎng)度 窯頭工作臺(tái)是制品進(jìn)窯燒成的必經(jīng)之路，也是使制品整齊有序進(jìn)窯的停留之處。窯頭工作臺(tái)不宜太長(zhǎng)，只要能滿(mǎn)足要求即可，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值為 米。窯尾工作臺(tái)是燒成后的產(chǎn)品從窯內(nèi)出來(lái)，再經(jīng)人工檢驗(yàn)產(chǎn)品的部位。由于出窯產(chǎn)品溫度一般高達(dá) 80℃，所以窯尾的工作臺(tái)不宜太短，目的是使制品有足夠的時(shí)間冷卻，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值為 米。， 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。窯體材料要用耐火材料和隔熱材料。 窯體材料確定原則 耐火材料必須具有一定的強(qiáng)度和耐火性能以便保證燒到高溫窯體不會(huì)出現(xiàn)故障。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。而且還要考慮到廉價(jià)的材料問(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。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。 （ 2）、材料的厚度應(yīng)為磚長(zhǎng)或磚寬的整數(shù)倍；墻高則為磚厚的整數(shù)倍，盡量少砍 磚 。 （ 3）、 厚度應(yīng)保證強(qiáng)度和耐火度。 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。 整個(gè)窯爐的材料表 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 9 窯體材料的選擇 名稱(chēng) 材質(zhì) 使用溫度 導(dǎo)熱系數(shù) 厚度 1— 7節(jié)， 12— 16節(jié) 窯頂 耐火層 輕質(zhì)粘土磚 1150 230 隔熱層 硅酸鋁耐火纖維束 1000 90 窯墻 耐火層 輕質(zhì)粘土磚 1150 230 隔熱層 硅酸鋁耐火纖維束 1000 130 窯底 耐火層 輕質(zhì)粘土磚 1150 130 隔熱層 硅藻土磚 1000 以下 + 195 8— 11 節(jié) 窯頂 耐火層 輕質(zhì)高粘磚 1400 230 隔熱層 硅酸鋁耐火纖維束 1000 130 窯墻 耐火層 輕質(zhì)高粘磚 1400 230 隔熱層 硅酸鋁耐火纖維束 1000 130 窯底 耐火層 輕質(zhì)高粘磚 1400 230 隔熱層 硅藻土磚 1000 以下 + 195 4 燃料及燃燒計(jì)算 A、根據(jù)《熱工過(guò)程與設(shè)備》相關(guān)資料查得，焦?fàn)t煤氣熱量在 15470~16720（ kj/m3),在本設(shè)計(jì)中取熱值 16000kj/m3，主要成分氫氣、甲烷。 B、焦?fàn)t煤氣作為燃料有如下幾個(gè)特點(diǎn)： （ 1）煉焦副產(chǎn)物，其中含有較多的氫和碳?xì)浠衔?，其熱值較高 （ 2）由于氫的燃燒速度比較快，故燃燒產(chǎn)生的火焰短，火力集中。 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。取高溫系數(shù)η =。則實(shí)際燃燒溫度為 1897=1518℃，比燒成溫度 1250℃高出 268℃，認(rèn)為合理且多余熱量可用于磚胚預(yù)熱 . 燃 料需求量 計(jì)算 年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸輥道窯設(shè)計(jì) 11 燃料焦?fàn)t煤氣熱值為： Q1=16000kJ/m3，輥道窯熱耗為： Q2=7000 kJ/kg，則： V=320xx0 107 7000/16000= 1012m3. 5 熱平衡計(jì)算 熱平衡計(jì)算包括預(yù)熱帶、燒成帶熱平衡和冷卻帶 熱平衡計(jì)算，預(yù)熱帶熱平衡計(jì)算的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)等方面是否
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