【正文】 C)， 則理論燃燒溫度為： 1 0 5 0 0 1 . 4 2 * 2 0 1 . 3 0 * 2 0 * 2 . 1 9 8t 1 9 5 3 . 23 . 1 5 1 * 1 . 7 2d r r k k kliayQ c t c t LVc?? ??? ? ? ℃， 誤差 1 9 5 3 .2 1 9 0 0 * 1 0 0 % 2 .8 % 5 %1900 ? ??， 所以，假設(shè)合理，取高溫系數(shù) η =，則實(shí)際燒成溫度為： ℃* ??? lir tt ? 比設(shè)計(jì)燒成溫度 1250℃高出 ℃，有利于快速燒成，保證產(chǎn)品燒熟，基本符合要求。C)，在 20℃時(shí)空氣比熱為 Ca=(m3176。） 低發(fā)熱量： 10500～ 11300 （ kJ/Nm179。 同理可以確定校核窯的其他各帶的窯體材料， 確定為下： 預(yù)熱一區(qū) 表 41 預(yù)熱一區(qū) : 低箱 起始箱 : 1 終止箱 7 層號(hào) 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 1 巖棉板 50 巖棉板 50 磚 67 總厚度 mm 50 50 67 材料性能 表 42 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 50350 ??t 預(yù)熱二區(qū) 表 43 預(yù)熱二區(qū) 起始箱 : 8 終止箱 15 層號(hào) 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 220 漂珠粘土磚 115 磚 67 2 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 表 44 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 50350 ??t 漂珠粘土磚 230*114*65 熱導(dǎo)率℃平均 50350 ??t 普通硅酸鋁纖維毯 1100*400*25 ?? 標(biāo)準(zhǔn)型 RT 高鋁聚輕球ρ 272*220*154 聚輕球 熱導(dǎo)率景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 ℃平均 50350 ??t 預(yù)熱三區(qū) 表 45 預(yù)熱三區(qū) 起始箱 : 16 終止箱 27 層號(hào) 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 250 115 高鋁聚輕球ρ 67 2 普通硅酸鋁纖維毯 50 漂珠粘土磚 115 漂珠粘土磚 67 3 普通 硅酸鋁標(biāo)準(zhǔn) 氈 50 漂珠粘土磚 67 4 普通 硅酸鋁纖維 氈 50 粘土磚ρ 67 5 粘土磚ρ 67 總厚度 mm 300 330 335 材料性能 表 46 名稱 規(guī)格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注 高鋁聚輕球ρ 272*250*154 聚輕球 熱導(dǎo)率 ℃平均 50350 ??t JM23 230*114*65 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ 漂珠粘土磚 230*114*65 熱導(dǎo)率 ℃平均 50350 ??t 高鋁聚輕 球ρ （底 ） 250*230*65 熱導(dǎo)率 ℃平均 50350 ??t 普通硅酸鋁纖維毯 1100*400*50 ?? 標(biāo)準(zhǔn)型 RT 普通硅酸鋁纖維氈 1100*400*50 ?? T 使用 900℃ 粘土磚ρ 250*230*65 燒成區(qū)，保溫區(qū)，急冷 區(qū) 表 47 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 起始箱 : 28 終止箱 49 層號(hào) 頂部 /R 側(cè) 墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 ` JM26 250 JM26 115 JM26 67 2 普通硅酸鋁纖維毯 50 JM23 115 高鋁聚輕球ρ 67 3 普通硅酸鋁纖維毯 25 1260 陶瓷纖維板 50 高鋁聚輕球ρ 67 4 普通硅酸鋁纖維氈 50 漂珠粘土磚 67 5 漂珠粘土磚 67 總厚度 mm 325 330 335 材料性能 表 48 名稱 規(guī) 格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注 JM26（頂部吊頂） 272*250*154 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ JM26 230*114*65 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ JM23 230*114*65 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ 高鋁聚輕球ρ 230*114*65 聚輕球 熱導(dǎo)率 ℃平均 50350 ??t 1260 陶瓷纖維板 600*400*50 ?? T 分類 =1260 漂珠粘土磚（底部） 250*230*65 熱導(dǎo)率 ℃平均 50350 ??t 普通硅酸鋁纖維毯 1100*400*50（ 25） ?? 標(biāo)準(zhǔn)型 RT 普通硅酸鋁纖維氈 1100*400*50 ?? T 使用 =950～ 1000℃ 緩冷區(qū) 表 49 緩冷區(qū) : 低箱 起始箱 : 50 終止箱 63 層號(hào) 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 高鋁聚輕球ρ 220 漂珠粘土磚 115 硅藻土磚 67 2 普通硅酸鋁纖維毯 50 硅酸鋁纖維氈 50 硅藻土磚 67 總厚度 mm 270 165 134 材料性能 表 410 名稱 規(guī)格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注 高鋁聚輕球ρ 272*250*154 聚輕球 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ 漂珠粘土磚 230*114*65 熱導(dǎo)率溫度 1000℃ 硅藻土磚 230*114*65 使用 T900℃ 普通硅酸鋁纖維毯 230*114*65 ?? 標(biāo)準(zhǔn)型 RT 硅酸鋁纖維氈 600*400*50 ?? 快冷區(qū) 表 411 終冷一區(qū) : 低箱 起始箱 : 64 終止箱 70 層號(hào) 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 漂珠粘土磚 115 漂珠粘土磚 67 2 硅酸鋁纖 維 毯 50 硅酸鋁纖維氈 50 漂珠粘土磚 67 總厚度 mm 100 165 134 終冷二區(qū) (空箱 ): 低箱 起始箱 : 68 終止箱 70 層號(hào) 頂部 /R 側(cè)墻 /S 底部 /B 材料 厚度 材料 厚度 材料 厚度 1 配軸流風(fēng)機(jī) 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 材料性能 表 412 名稱 規(guī)格 材質(zhì) 熱導(dǎo)率 備注 漂珠粘土磚 230*114*65 普通硅酸鋁纖維毯 230*114*65 ?? 標(biāo)準(zhǔn)型 RT 硅酸鋁纖維氈 600*400*50 ?? 巖棉板 1100*600*50 ?? + 溫度范圍 50～ 300 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 第五篇 燃料及燃燒計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用的燃料為水煤氣， 水煤氣對(duì)應(yīng)成分的濕成分的換算 查工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊，查 318 表可知，水煤氣的一般組成： 水煤氣組成 表 51 煤氣 名稱 干煤氣 體積成分（ %） 22CO H S? 2O mnCH CO 2H 4CH 2N 水煤氣 10～ 20 ～ ～ 1 22～ 32 42～ 50 6～ 9 2～ 5 水 煤氣密 度： ～ （ kg/ Nm179。 設(shè)計(jì)方案： 參照科達(dá)機(jī)電出口至巴西窯爐選材進(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 1S ， 2S ， 3S ， 4S ?? 1S 用 JM26 磚， 厚度為 114mm， 1000℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 ?? ， 2S 用 JM23 磚，厚度為 114mm， 1000℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為 ?? ， 3S 用 1260 陶瓷纖維板厚度為 50mm， 1000℃ 時(shí) 導(dǎo)熱系數(shù) 3 ? ? ， 4S 用 硅 酸 鋁 纖維 氈 ，厚 度 未 知， 取 用密 度 為 3130 /kg m? ? ，熱導(dǎo)率為624 0 .0 5 4 0 .2 7 2 * 1 0 t? ??? 現(xiàn)在求取硅酸鋁纖維氈厚度 4? ， 已知條件： 使用溫度 — 1250℃， 最高使用溫度 — 1300℃ （除輥棒外的窯體結(jié)構(gòu)） ， ； 取外壁最高溫度 t3=80℃，環(huán)境溫度取 ta=20℃。 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)。各材料的使用溫度都低于耐火度，都可以使用。 窯體材料厚度的確定原則 ①為了砌筑方便和外形整齊，窯墻厚度變化不要太多； ②各層材料的厚度應(yīng)為磚長或磚寬的整倍數(shù)，墻高則為磚厚的整倍數(shù)，盡量少砍 磚； ③要保證散熱量小 — 窯墻外壁最高溫度應(yīng)不大于 80℃； ④兩側(cè)窯墻厚度與窯內(nèi)寬之和應(yīng)小于所選用的輥?zhàn)娱L度。特別是，由于輥?zhàn)右┻^窯墻，為了提高輥?zhàn)娱L度的有效利用率，對(duì)窯墻厚度有更嚴(yán)格的控制。 窯底支撐采用可調(diào)節(jié)的方式。下橫梁每節(jié)共 3 根，焊在底側(cè)梁上，下橫梁上焊有 50 50的等邊角鋼作底架，以便在其上擱置底板。本設(shè)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 60mm 60mm 4mm的方型鋼管焊接而成。故本設(shè)計(jì)在第 2 32 節(jié)每節(jié)的窯側(cè)墻觀察孔位置布置了測壓孔。若零壓過多移向預(yù)熱帶，則燒成帶正壓過大。 本設(shè)計(jì)擋板和擋墻設(shè)置如下：急冷與保溫帶交接 第 42 和 43節(jié)之間 ， 急冷和緩冷交接第 49 和 50節(jié) 之間， 高 溫保溫段前 第 39 和40 節(jié)之間，高溫帶 第 33 和 34 節(jié)之間 ， 預(yù)熱帶 第 27 節(jié)和 28 節(jié)之間， 第 15 和第 16 節(jié)之間，預(yù)熱帶第 7和 8 節(jié)之間。因此，通常在輥道窯工作通道的某些部位，輥下砌筑擋墻，輥上插入擋板，縮小該處工作通道面積，以增加氣流阻力，便于壓力與溫度制度的調(diào)節(jié)。排煙、助燃風(fēng)機(jī)設(shè)報(bào)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。 選用 41 套熱電偶，其中 S 偶 22 支， K 偶 19支，窯爐的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過工業(yè) PLC集中控制，傳動(dòng)速度由變頻器調(diào)控。本設(shè)計(jì)在 1～ 27 節(jié)每奇數(shù)節(jié)于窯頂布置， 28～ 49節(jié) 從 28節(jié)開始隔節(jié) 在窯頂、窯側(cè)墻 交錯(cuò) 布置，急冷段奇數(shù)節(jié)窯頂布置，緩冷段 從 50節(jié)開始 每隔 2 節(jié)在窯頂布置 直至第 64 節(jié) 。一般高溫成瓷區(qū)每節(jié)設(shè)一對(duì)，輥上設(shè)在窯頂，輥下設(shè)在窯側(cè)墻；兩側(cè)墻的側(cè)溫孔交錯(cuò)布置。窯體膨脹縫應(yīng)在窯體的每一節(jié)的中間，保證節(jié)間氣密性，所以本設(shè)計(jì)的窯體膨脹縫（ 10mm）設(shè)置在每節(jié)的中部。密封的目的是為了防止熱氣體外溢 ，冷氣體漏入等引起的熱損失對(duì)產(chǎn)品的燒制產(chǎn)生影響。 本設(shè)計(jì)設(shè)定設(shè)定事故處理孔的尺寸為： 360132 mm。兩側(cè)墻事故處理一般均采取交錯(cuò)布置的形式。事故處理孔大小尺寸通常寬 240～ 450mm，高 65～ 135mm。為便于處理斷輥、卡磚、起摞等事故，在窯側(cè)墻每隔一定間距須設(shè)置事故處理孔。 在快冷二區(qū)（ 6870 節(jié)），用低壓大流量軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻，將磚坯溫度進(jìn)一步降低，一般直接排入大氣。其冷卻效果好，并便于該段溫度的調(diào)節(jié)。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(shí)，制品即使在窯內(nèi)沒有開裂，也會(huì)因出窯溫度過高而出窯后炸裂，故要加強(qiáng)該段的冷風(fēng)冷卻。 快冷通風(fēng)系統(tǒng) 制品冷卻到 400℃以后可以進(jìn)行快速冷卻。 首先 采用抽熱風(fēng)的方法，在窯爐的第 51～ 63 節(jié)每隔一節(jié)窯頂及窯底分別設(shè)置 1 對(duì)抽熱風(fēng)口，對(duì)稱布置，抽 走來至急冷和快冷的熱風(fēng)，這樣可緩和降溫速率，達(dá)到抽走急冷段的熱風(fēng)的目的。為達(dá)到緩冷目的，一般采用熱風(fēng)冷卻制品的辦法。本設(shè)計(jì)也采用此種結(jié)構(gòu)，用 7 節(jié)窯長進(jìn)行急冷，每節(jié)輥上下 均 分布 6 對(duì)φ50 急冷風(fēng)管（急冷的前半節(jié)不設(shè)置急冷風(fēng)管），交錯(cuò)排列橫穿過窯內(nèi)，窯內(nèi)部分的管子開圓孔若干。每根噴管上均勻地開有圓形式出風(fēng)口，對(duì)著制品上下均勻地噴冷風(fēng)，達(dá)到急冷效果。 急冷通風(fēng)系統(tǒng) 從燒成最高溫度至 700℃以前，制品中由于液相的存在而具有塑性，此時(shí)可以進(jìn)行急冷，最好的辦法是直接吹風(fēng)冷卻。 冷卻系統(tǒng) 制品在冷卻帶有晶體成長、轉(zhuǎn)化的過程，并且冷卻出窯， 是整個(gè)燒成過程最后的一個(gè)環(huán)節(jié)。 燃燒系統(tǒng)分為若干個(gè)主調(diào)節(jié)單元，每個(gè)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?