【正文】 ）窯爐每節(jié)設(shè)置2對(duì)，共16根直徑D=150mm的快冷風(fēng)管，同時(shí)在該段的46節(jié)上方設(shè)有一工作平臺(tái)，其上布置兩臺(tái)快冷風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用） 。在快冷二區(qū)（ 5052節(jié)） ，在每節(jié)窯墻各設(shè)置2對(duì)排軸流風(fēng)機(jī)，以45176。向窯內(nèi)吹入冷空氣。 傳動(dòng)系統(tǒng) 【2】 輥?zhàn)硬馁|(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(dòng)狀態(tài)，否則輥棒會(huì)彎曲。 選輥?zhàn)訒r(shí)，必須要求輥?zhàn)泳哂幸欢ǖ膭偠?、?qiáng)度、耐磨度等，此時(shí)尺寸要規(guī)范，成本不能太高，故依據(jù)窯體各段溫度差選用不同的輥?zhàn)樱涸诘蜏囟危?0~200℃）選用的無(wú)縫鋼管輥?zhàn)?；在中溫段?00~600℃和 400~80℃）選用的耐熱不銹鋼管；在高溫段（600~1200℃ 和 1200~700℃）選用的莫來(lái)石—?jiǎng)傆褓|(zhì)陶瓷輥棒；在（700~400 ℃） 40mm 的輥棒。 輥?zhàn)又睆脚c長(zhǎng)度的確定輥距H=(1/3~1/5) L，因制品長(zhǎng)度 L=300，每節(jié)窯長(zhǎng) 2100mm，則最后確定輥距，1/4L=75mm，在考慮到輥距如果太大對(duì)棍子的強(qiáng)度要求太高，因此，最終確定輥距為：70mm。每節(jié)窯為2100/70=30 根，即每節(jié) 30根輥棒，52節(jié)共5230=1560根。.棍子轉(zhuǎn)速N=KL/πTDL——窯長(zhǎng)mm K——T——產(chǎn)品燒成周期min D——輥?zhàn)又睆骄暗骆?zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)18N=（109200 ）/（5040）= 傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇因?yàn)楸靖G長(zhǎng)度較大，必須采用鏈條分段傳動(dòng)，使輥?zhàn)觽鲃?dòng)的平穩(wěn)度增大， 傳動(dòng)系統(tǒng)采用 45176。螺旋斜齒輪強(qiáng)制傳動(dòng)方式 .每三個(gè)窯段為一傳動(dòng)組，每組由一臺(tái)擺線針輪減速電機(jī)帶動(dòng)，作人員可以將全窯調(diào)成一個(gè)速度，也可由每個(gè)變頻器調(diào)成不同速度。當(dāng)發(fā)生堵窯事故需處理時(shí)，事故前的輥棒可以調(diào)成往返擺動(dòng)，事故后的輥棒可繼續(xù)將磚、規(guī)整，這種傳動(dòng)方式運(yùn)行平穩(wěn)可靠、調(diào)整簡(jiǎn)單、潤(rùn)滑效果好、磨損少、使用壽命長(zhǎng).整個(gè)傳動(dòng)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(jì)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。為了便于處理事故，兩側(cè)墻事故處理一般采用交錯(cuò)布置形式，為了能清除窯內(nèi)任何位置上的事故而不造成“死角” ，兩相鄰事故處理孔間距不應(yīng)大于事故處理孔對(duì)角線延長(zhǎng)線與對(duì)側(cè)內(nèi)壁交點(diǎn)連線?？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 。為了方便處理斷輥、卡磚、起摞等事故，在窯側(cè)每隔一定距離設(shè)置事故處理孔，一般設(shè)置在輥下，在窯兩側(cè)交錯(cuò)分布，為了能清除窯內(nèi)側(cè)任何位置的事故，兩事故處理孔之間距離應(yīng)不大于事故孔對(duì)角線與對(duì)側(cè)內(nèi)壁交點(diǎn)的連線。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)19Bbcα圖 事故處理孔布置情況根據(jù)公式 L=2（b+c）=2b*（1+B）/amp。，其中 b=300mm，B=2300mm，δ 最大 =325mm 得 L=4846mm，取 L=4840mm 即同側(cè)每隔 2 節(jié)一個(gè)事故處理孔，并對(duì)錯(cuò)砌。對(duì)于事故處理孔在不處理事故時(shí)，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(duì)燒成制度產(chǎn)生影響。 測(cè)溫、測(cè)壓孔A、測(cè)溫孔為了更好的控制窯內(nèi)的溫度，全窯共設(shè)置測(cè)溫孔 60 個(gè)，窯頂與窯側(cè)的測(cè)溫孔排布位置相同，窯墻上的測(cè)溫孔在兩側(cè)交替分布。預(yù)熱帶（124 節(jié)）每?jī)晒?jié)在窯頂窯側(cè)各設(shè)置一個(gè)測(cè)溫孔，分布于11111223 節(jié)共 12 對(duì) 24 個(gè)測(cè)溫孔。燒成帶（2533 節(jié)）每一節(jié)都設(shè)有測(cè)溫孔，共 9 對(duì) 18 個(gè)測(cè)溫孔。冷卻帶同預(yù)熱帶，每?jī)晒?jié)在窯頂與窯側(cè)設(shè)置一個(gè)測(cè)溫孔共 18 個(gè)測(cè)溫孔。在燒成帶（2533 節(jié)）用 S 型熱電偶，其他均用 K 偶 18 支，K 偶 42支。窯爐的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)工業(yè) PLC 集中控制，、助燃風(fēng)機(jī)設(shè)報(bào)警開關(guān)，通過(guò)壓力開關(guān)與窯爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖。這樣，在燒成曲線的關(guān)鍵點(diǎn)，如氧化末段、晶型轉(zhuǎn)化點(diǎn)、釉始熔點(diǎn)、成瓷段、急冷結(jié)束等都有留設(shè)。B、觀測(cè)孔為了觀察燒嘴燃燒情況，在每個(gè)燒嘴的對(duì)面墻上均設(shè)置一個(gè)與之對(duì)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(zhǎng)再加上事故處理孔的長(zhǎng)度，mm。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)20察孔，全窯共設(shè)置 70 個(gè)，取直徑 d=50mm 。C、測(cè)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(guò)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(guò)大，延長(zhǎng)了燒成周期， 24 節(jié)處的窯頂設(shè)一測(cè)壓孔。 擋墻與擋板 【3】由于輥道窯屬中空窯，工作通道空間大，氣流阻力小，難以調(diào)節(jié)窯內(nèi)壓力，通常在輥道窯工作通道的某些部位，輥下筑擋墻，輥上插擋板，縮小該外工作通道面積，以增加氣流阻力，便于壓力與溫度制度的調(diào)節(jié)。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(jì)將在每個(gè)換帶之間設(shè)計(jì)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(shí)間，提高煙氣利用率比可控制低溫區(qū)的溫度。本設(shè)計(jì)在燒成帶第 25 節(jié)前和急冷帶第 34 節(jié)前，各設(shè)置擋墻、度為 6 節(jié)、11 節(jié)、15 節(jié)、38 節(jié)、45 節(jié)末端設(shè)置擋墻，不設(shè)置上擋 ，標(biāo)磚沿寬度方向 等邊三角形切掉，用于砌筑擋火墻。 膨脹逢 【3】每?jī)晒?jié)窯的連接處留 15 mm 的膨脹逢，并添塞陶瓷纖維以密封。 測(cè)壓孔本設(shè)計(jì)不另設(shè)測(cè)壓孔，以觀察孔代替測(cè)壓孔。 觀火孔在每個(gè)燒嘴的對(duì)側(cè)窯墻設(shè)置直徑 50mm 的觀火孔，以便及時(shí)觀察對(duì)面燒嘴，取消觀火孔。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)21 鋼架結(jié)構(gòu) 【3】輥道窯鋼架結(jié)構(gòu)起著加固窯體作用，計(jì)采用金屬框架裝配式鋼架結(jié)構(gòu)，立柱、上下側(cè)梁、下橫梁、底側(cè)梁等均采用60mm60mm4mm ，每側(cè)共有立柱 3根，兩段的立柱上揩油供 M8 螺栓節(jié)間聯(lián)接的 4 個(gè)小孔 .下橫梁每節(jié)共 3 根，焊在底側(cè)梁上，下橫梁上焊有 5050 的等邊角鋼作底架，下側(cè)板可用 2～3mm 鋼板沖壓制成，吊頂梁采用 50324 可調(diào)節(jié)的方式。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)224　燃料及燃燒計(jì)算 燃料所需空氣量 理論空氣量 Va186。可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)低發(fā)熱量 Q 取 6000KJ/kg ，由于燃燒采用的是含氧 30%的富氧空氣，則：Va0=21/30 Q，ar 6000。 實(shí)際空氣量 Va取空氣過(guò)剩系數(shù) a=，則實(shí)際空氣量：Va=aVa 0==。 燃料產(chǎn)生煙氣量 理論煙氣量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 【4】Vg0=Q/1000+1=6000/1000+1= m3/m3 煤氣。 實(shí)際煙氣量取 α=Vg= Vg176。+(α1)Va0= +()= m3/m3 煤氣。 燃燒溫度 理論燃燒溫度 tm【4】tm= （ Q+Vacata+cftf）/V gcg此時(shí)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(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)23相對(duì)誤差：（17201650）/1720*100%=4%5% 偏差教小，假設(shè)成立。 實(shí)際燃燒溫度 tp取溫度系數(shù)為 得 tp=tmη=1720=1376 oC實(shí)際燒成最高溫度比產(chǎn)品燒成溫度 1180 高 196oC，說(shuō)明可以充分燒成此產(chǎn)品，還可實(shí)現(xiàn)快速燒成。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)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(jià)廉的材料以減少投資。 窯體材料厚度的確定原則（1）為了砌筑方便和外形整齊，窯墻厚度變化必要太多。（2）材料的厚度應(yīng)為磚長(zhǎng)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。（3）厚度應(yīng)保證強(qiáng)度和耐火度?？傊G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(zhǎng)等因素。 窯墻、窯頂、窯底各層厚度計(jì)算圖 窯體厚度確定原則示意圖 計(jì)算依據(jù)選擇材料校核計(jì)算，首先確定所用的材料是否符合允許的最高溫度。各材料的使用溫度都低于耐火度，都可以使用。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)25陶瓷窯爐的散熱包括以下三個(gè)傳熱過(guò)程：1）高溫流體與平壁內(nèi)表面之間的對(duì)流傳熱和輻射傳熱；2)平壁內(nèi)部的導(dǎo)熱；3)平壁外表面與低溫流體之間的對(duì)流傳熱和輻射傳熱。由于在這種情況下的綜合傳熱計(jì)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(duì)流輻射傳熱系數(shù)。因此，在實(shí)際的窯爐的計(jì)算中，例如窯爐壁散熱損失計(jì)算中，通常采用下列公式進(jìn)行計(jì)算：對(duì)流輻射換熱系數(shù)計(jì)算公式：α=Aw(t3ta)+ [t34/100ta4/100]/(t3ta) 窯墻計(jì)算中 Aw 取 ，窯頂計(jì)算中 Aw 取 ，窯底計(jì)算中 Aw 取 。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(jì)算各帶的方法是相類似的，所以現(xiàn)只以燒成帶為例說(shuō)明，其他段方法一致。設(shè)計(jì)方案：參照嘉德力窯爐公司的窯爐選材進(jìn)行設(shè)計(jì)，從窯墻內(nèi)側(cè)向外依次取定窯墻分層數(shù)代號(hào)分別為 M、T、S S S S S 5 ………M 用莫來(lái)石 JM26 磚，厚度 δ1 為 114mm，1200℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 λ1=，T 用莫來(lái)石 JM23 磚，厚度 δ2 為 114mm，1200℃ 時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 λ2=，T 用莫來(lái)石 JM23 磚，厚度 δ3 為 65mm，1200℃ 時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 λ3=S1 用含鋯棉毯，厚度 δ4 為 20mm，導(dǎo)熱系數(shù) λ4=，S2 用背襯板，厚度 δ5 為 25mm，導(dǎo)熱系數(shù) λ5=，S3 用背襯板，厚度 δ6 為 25mm，導(dǎo)熱系數(shù) λ6=，S4 用普通棉毯，厚度 δ7 為 50mm，導(dǎo)熱系數(shù) λ7=，S5 普通棉板，厚度 δ8 未知，熱導(dǎo)率為 λ8 未知.現(xiàn)在求取普通棉板厚度 δ7，已知：產(chǎn)品最高燒成溫度為 1180176。C，預(yù)計(jì)最高燒成溫度為 1300176。C，最外層用 2mm 鋼板做窯墻。則以外壁最高溫度 t=80176。C，環(huán)境溫度區(qū) ta=20176。C，先計(jì)算最大散熱熱流量。據(jù)對(duì)流輻射換熱系數(shù)計(jì)算公式有：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 屆熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 日產(chǎn) 6100M2 發(fā)生爐煤氣富氧燃燒輥道窯設(shè)計(jì)26 α=*（tta） +*[（t/100） 4（ta/100 ） 4]/（tta） =14 W/m2*c 則最大熱流量為：q=α*（tta）=14*(8020)=840 W/m 2據(jù)導(dǎo)熱公式有：q=（t1t8）/（δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3+δ4/λ4+δ5/λ5+δ6/λ6+δ7/λ7+） 求解可得：t8=172176。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。同理可以確定校核窯的其他各帶的窯體材料，確定為下：表 　全窯窯體材料選擇 【5】預(yù)熱一區(qū)（16 節(jié)）頂部/R 側(cè)墻/S 底部/B層號(hào)材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度1 巖棉板 50 巖棉板 50 漂珠粘土鋪底磚 67總厚度 mm 50 50 67材料性能名稱 規(guī)格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注巖棉板 1100*600*50 ??+ 溫度范圍 50～300 漂珠粘土鋪底磚250*230*65 熱導(dǎo)率 ℃平 均 503??t預(yù)熱二區(qū)（715 節(jié)）頂部/R 側(cè)墻/S 底部/B層號(hào)材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度1 高鋁聚輕球 220 漂珠粘土磚 115 漂珠粘土鋪底磚 672 普通硅酸鋁纖維毯 25 巖棉板 50 漂珠粘土磚 67總厚度 mm 245 165 134材料性能名稱 規(guī)格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注巖棉板 1100*600*50 ??+ 溫度范圍 50～300 漂珠粘土鋪底磚250*230*65 熱導(dǎo)率 ℃平 均 503??t 漂珠粘土