【正文】 : 高箱上下槍 起始箱 : 55 終止箱 62 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 厚度 材料 1 莫來石吊頂 230 莫來石磚 115 莫來石ρ 67 2 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)毯 20 莫來石磚 115 高鋁聚輕球ρ 67 3 珍珠巖 30 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)毯 20 粘土磚ρ 67 4 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 5 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 6 硅酸鋁纖維板 50 7 硅酸鋁纖維板 50 8 鋁箔紙 總厚度 mm 280 450 335 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 窯體材料的確定 22 過渡區(qū)、急冷一區(qū) : 高箱 起始箱 : 63 終止箱 63 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 莫來石吊頂磚 230 莫來石磚 115 高鋁聚輕球ρ 67 2 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)毯 20 高鋁聚輕球ρ 115 高鋁聚輕球ρ 67 3 珍珠巖 30 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 4 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 5 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 6 鋁箔紙 總厚度 mm 280 380 335 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 窯體材料的確定 23 急冷二區(qū) : 高箱 起始箱 : 64 終止箱 70 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 高鋁聚輕球ρ 230 高鋁聚輕球ρ 115 高鋁聚輕球ρ 67 2 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)毯 20 高鋁聚輕球ρ 115 高鋁聚輕球ρ 67 3 珍珠巖 30 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 4 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 5 硅酸鋁纖維板 50 粘土磚ρ 67 6 鋁箔紙 總厚度 mm 280 380 335 緩冷區(qū) : 低箱 起始箱 : 71 終止箱 84 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 高鋁聚輕球輕質(zhì)耐火磚ρ 150 輕質(zhì)粘土磚ρ 150 67 2 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn)毯 20 硅酸鋁纖維 100 輕質(zhì)粘土磚ρ 67 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 窯體材料的確定 24 氈 3 珍珠巖 30 硅酸鋁纖維板 50 4 鋁箔紙 總厚度 mm 200 300 134 終冷一區(qū) : 低箱 起始箱 : 85 終止箱 92 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 硅酸鋁纖維氈 50 粘土磚ρ 150 粘土磚ρ 67 2 硅酸鋁纖維板 50 硅酸鋁纖維氈 50 粘土磚ρ 67 3 硅酸鋁纖維氈 50 4 總厚度 mm 100 250 134 終冷二區(qū) (空箱 ): 低箱 起始箱 : 93 終止箱 100 層號 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 1 配軸流風(fēng)機(jī) 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 燃料及燃料計算 25 7 燃料及燃料計算 燃料天然氣對應(yīng)成分的濕成分的換算 查工業(yè)爐設(shè)計手冊，查 318 表可知，天然氣的一般組成： 天然氣體積成分（ %） 成分 CO2 H2S O2 C2H4 CO H2 CH4 N2 煤氣 煙氣 含量 98 1 天然氣的發(fā)熱量是： 33490kJ/m3～ 37680 kJ/m3。 對應(yīng)成分的濕成分換算： 根據(jù)公式： X濕 %=X干 %（ 100+H2O濕） /100，其中 H2O濕 %= H2O/（ 1+ g干 H2O）。 查 燃料及燃燒 附表 5,得 20℃時， g干 H2O=，故 CO2濕 %=( 100)/(100+ )=% H2S 濕 %=( 100)/100+ )=% O2濕 %=( 100)/(100+ )=% C2H4濕 %=( 100)/100+ )=% CO 濕 %=% H2濕 %=% CH4濕 %=% N2濕 %=% W%=% Qd= (3046 co%+2580 H2%+8550 CH4%+14100 C2H4%+5520 H2S%) = 3046 +2580 +8550 +14100 +5520 )/100 =34673KJ/m3 計算出來的低溫發(fā)熱量屬于 33490KJ/m3～ 37680KJ/m3范圍 . 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 燃料及燃料計算 26 理論空氣需要量的計算 根據(jù)氣體燃料的化學(xué)組成，計算其理論空氣需要量 L0＝ （ CO+ H2+2 CH4+3 C2H4+ H2S+－ O2） ＝ （ +2 +2 +3 + ） 102 ＝ 實際空氣需要量的計算 由于在氧化氣氛下燒成 ,可根據(jù)經(jīng)驗取空氣消耗系數(shù)α＝ ， 那么，實際空氣需要量為： Ln＝α L0＝ ＝ (Nm3/Nm3) 計入水分 :Ln/= Ln+ Ln= + =(Nm3/Nm3) 理論煙氣量的計算 理論煙氣量的計算： 按照燃料的化學(xué)成分計算理論煙氣量： V0＝ [CO+H2+Σ (n+m/2)CnHm+2H2S+CO2+N2+H2O] 102+ L0 =++（ 2+2） +（ 1+2） +2 ++] 102+ ＝ (Nm3/Nm3) 實際煙氣量的計算 Vn＝ V0+（ n1） L0＝ +() =(Nm3/Nm3) 理論燃燒溫度的計算 t=( Qd+Qk+QrQf)/[V0Ctf+( Ln/ L0)C 空 ] 空氣及燃料溫度均按在室溫 20 ℃時計算，熱分解不考慮時 ,空氣比熱為 Ca＝℃ 天然氣比熱為： C 燃 =(m3℃ ) 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 燃料及燃料計算 27 現(xiàn)設(shè) t=1800℃ 查《燃料及燃燒》表 52， C 空 /=(m3 ℃ ).熱分解不考慮，則 t＝ (34673+ 20+ 20)/[ +() =1862℃ 因（ 18621800） /1862＝ %5% 所以假設(shè)合理 t=1800℃。 不計熱分解時溫為 1862℃ ,則估計分解時溫度均為 1800℃ ,所以可在 1800℃下求熱分解量 : VCO2=(CO+CO2+Σ nCnHm) 102=+1 +2 +) 102=(m3/m3) VH2O=(H2+m/2Σ CnHm+H2O) 102=+2 +2 +) 102=(m3/m3) CO2’ %=VCO2/Vn= 100%/=% H2O’ %=VH2O/Vn= 100%/=% 設(shè)燃燒室壓力為 105Pa 則 PCO2= CO2’ %= 105Pa PH2O =H2O’ %= 105 Pa 查 燃料及燃燒 附表 8與附表 9知 :fCO2=%,fco2=% 所以 ,Q 分 CO2=12600VCO+10800VH2 =12600(VCO2)未 fco2+10800(VH2O)未 fH2O =12600 102+10800 102 =894 KJ/(m3 ℃ ) 所以 t=(Qd+Qk+QrQf)/[V0Ctf+( Ln/ L0)C 空 ] =(34673+ 20+ 20894)/[ +()]=1814℃ 取高溫系數(shù)η＝ 則實際燃燒溫度 Tp＝ 1814＝ ℃，比需要的溫度1230℃高出 ℃ ,這符合利于快速燒成的要求，能保證產(chǎn)品達(dá)到燒熟的目的。 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 物料平衡計算 28 8 物料平衡計算 ①每小時燒成制品的質(zhì)量 Gm 根據(jù)日產(chǎn)量可知每小時燒成成品面積為： 12021/24=500 ㎡ 則每小時燒成制品質(zhì)量 Gm＝ 500 8/（ ） ＝ ②每小時燒成干坯的質(zhì)量 Ggp,取燒成灼減為 % Ggp＝ Gm 100/()＝ 100/() ＝ (Kg/h) ③每小時欲燒成濕坯的質(zhì)量 Gsp (w含水率 ) Gsp＝ Ggp 100/(100w)＝ 100/(1001)＝ (Kg/h) ④每小時蒸發(fā)自由水的質(zhì)量 Gzs Gzs＝ GspGgp＝ ＝ (Kg/h) ⑤每小時從精坯中產(chǎn)生 CO2的質(zhì)量 GCO2 每小時從精坯中引入的 CaO 質(zhì)量 GCaO 和 MgO 質(zhì)量 GMgO 的計算 GCaO＝ Ggp CaO% ＝ %＝ (Kg/h) GMgO＝ Ggp MgO% ＝ %＝ (Kg/h) 每小時產(chǎn)生 CO2 的質(zhì)量 GCO2＝ (GCaO MCO2/ MCaO)+( GMgO MCO2/MMgO) ＝ ( 44/56)+( 44/40) ＝ (Kg/h) ⑥每小時從精坯中分解出的結(jié)構(gòu)水的質(zhì)量 Gip Gip＝ Ggp 5% GCO2 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 物料平衡計算 29 ＝ 5% ＝ (Kg/h) 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 熱平衡計算 30 9 熱平衡計算 熱平衡計算包括預(yù)熱帶、燒成帶熱平衡和冷卻帶熱平衡計算， 預(yù)熱帶熱平衡計算的目的在于求出燃料消耗量，冷卻帶熱平衡計算，目的在于計算出冷空氣鼓入量和熱風(fēng)抽出量。另外，通過熱平衡計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，哪項熱耗最大，能否采取改進(jìn)措施。 預(yù)熱帶和燒成帶的熱平衡計算 熱平衡計算基準(zhǔn)及范圍 計算基準(zhǔn)：（時間基準(zhǔn)： 1h；溫度基準(zhǔn)： 0℃） 熱平衡示意圖 熱平衡示意框圖如圖 6— 1： 圖 9— 1 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡示意圖 Q1 —— 坯體帶入顯熱 Qa—— 助燃空氣帶入顯熱 Qa′ —— 漏入空氣帶入顯熱： Qf—— 燃料帶入化學(xué)熱及顯熱 Q2—— 產(chǎn)品帶出顯熱 Q3—— 墻、頂、底散熱 Q 4Q 3Q 2Q 5Q gQ fQ 1材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 熱平衡計算 31 Q4—— 物化反應(yīng)耗熱 Q5—— 其它熱損失 Qg—— 廢氣帶走顯熱 熱收入項目 (1) 制品帶入顯熱 Q1（ KJ/h） Q1＝ Gspc1t1 其中： Gsp—— 濕制品質(zhì)量 (Kg/h) c1—— 制品的比熱 t1—— 制品的溫度 據(jù)物料平衡計算中可知 Gsp＝ (Kg/h)； 又因為預(yù)熱帶從第 1節(jié)開始 , 此時第 1節(jié)的溫度 t1＝ 20℃； C1隨各地原料成分及配方的不同而變化 ,一般在 — KJ/( m3℃ )范圍 此時 c1＝ +26 105 20，則 Q1＝ Gspc1t1＝ 20（ +26 20 105） =(KJ/h) (2) 燃料帶入化學(xué)熱及顯熱 Qf Qf＝ X（ Qd+cftf） 其中 X—— 每小時消耗的燃料量 m3/h Qd—— 燃料的熱值 KJ/h cf—— 20℃時的比熱 KJ/ m3 ℃ tf—— 天然氣的溫度℃ 查《燃料及燃燒》表 52可知 cf＝ ( m3℃ )