辊道窑窑炉设计Word文件下载.docx

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热效率高，

温度控制准确、稳定，传动用电机、链传动和齿轮传动结构，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动

采用托轮磨擦式，传动平衡、稳定，维护方便，控制灵活。

经过紧张的三周，有时候，特别是画图时，对于没有经过训练的我们来说，很是不容易，进入

状态时饭也顾不上吃，叫外卖，夜以继日的，就像绣花一样，不经历还真不知道这其中的滋味，我

想这次的窑炉设计实习，给予我们的不仅仅是设计的本身，还让我们知道什么是细致，什么叫技术。

在此，特别感谢周露亮、朱庆霞、孙健、李杰几位老师的细心指导，没有他们的指导，我们就

无从下手。

由于水平所限，设计书中一定有不少缺点和不足之处，诚挚地希望老师批评指正。

2设计任务书

一、设计任务:

日产10000平米玻化砖辊道窑设计

设计任务：

日产10000平米玻化砖天然气辊道窑炉设计

（一）玻化砖

1．坯料组成（%）：

SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2ONa2OI.L

68.3516.272.302.650.851.762.154.85

2．产品规格：

400×

8mm，单重3公斤/块；

3．入窑水分：

＜1%

4．产品合格率：

95%

5．烧成周期：

60分钟（全氧化气氛）

6．最高烧成温度：

1180℃（温度曲线自定）

（二）燃料

天然气

COH2CH4C2H4H2SCO2N2O2Qnet（MJ/Nm3）

0.20.295.63.50.30.10.1041.58

（三）夏天最高气温：

37℃

3窑体主要尺寸的确定

3.1窑内宽的确定

产品的尺寸为400×

10mm，设制品的收缩率为8%。

由于坯体尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）,

得坯体尺寸为：

435×

435mm

两侧坯体与窑墙之间的距离取100mm，设内宽B=2810mm，取产品长边平行于辊棒，计算宽度方

向坯体排列的块数为：

n=（2810-100×

2）/435=6，确定并排6块。

确定窑内宽B=435×

6+100×

2=2729mm，取2810mm。

3.2窑体长度的确定

3.2.1窑体长度的确定

窑容量=（日产量×

烧成周期）÷

（24×

产品合格率）

=（10000×

60/60）÷

95%）

=438.6（㎡/窑）

装窑密度=每米排数×

每排片数×

每片砖面积

=（1000÷

435）×

6×

（0.4*0.4）

=2.2（㎡/每米窑长）

有效窑长=窑容量÷

装窑密度

=438.6÷

2.2

=200（m）

取单节长度为2500mm,节间联接长度8mm。

窑的节数=200÷

2.508=79.7节,取节数为80节

所以算出窑长为L=2500×

80=200m

3.2.2窑体各带长度的确定

预热带占全窑总长的30%，节数=80×

30.%＝24节，

长度＝24×

2.5＝60m；

烧成带占全窑总长的25%，节数=80×

25%＝20节，

长度＝20×

2.5＝50m；

冷却带占全窑总长的45%，节数=80×

45%＝36节，

长度＝36×

2.5＝90m。

3.3窑内高的确定

表3－1：

窑内高度表

1-24节

25-56节

57-80节

辊上高（mm）

290

360

辊下高（mm）

390

460

内总高（mm）

680

820

4烧成制度的确定

（1）温度制度：

①烧成周期：

60min

②各带划分：

（2）气氛制度：

全窑氧化气氛。

（3）烧成温度曲线大致如下：

12001180

1000950

800700

600500

400

200

图4－1：

烧成温度曲线

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5工作系统的确定

5.1排烟系统

采用集中排烟方式，排烟口设在第1，3，6节，每节上下各5对直径为200mm的圆形排烟口直

通窑体外，排烟口设在距每节窑头600mm处。

下排烟口上方设置支柱和挡板以防止碎坯落入下排烟

口。

排烟出口处设置排烟阀，然后经水平分管进入总烟管。

总烟管设于窑顶，上有总闸。

利用烟气

抽力，引导窑内气体流动。

5.2燃烧系统

5.2.1烧嘴的设置

本设计在预热带后部即烧成带前就开始设置烧嘴，有利于快速升温和温度调节，缩短烧成周期，

达到目的。

考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。

因此，在在第7~24节，每节辊下交错设置2对烧嘴，

在24~44节，每节设置4对烧嘴，上下对侧均交错布置。

每个烧嘴对侧设置一个火焰观察孔，因此，

本设计总共有136对烧嘴。

5.2.2天然气输送装置

在天然气总管前设一个连锁保险器，保证助燃风机事故、停电、天然气压力过低时能迅速自动

切断天然气，确保安全。

天然气总管设一放散管。

天然气支管和分管分别从分管和总管侧方引出防

止冷凝水淤积在管道内。

辊上或辊下每4个燃烧系统组成一个控制单元。

5.3冷却系统

5.3.1急冷通风系统

从烧成最高温度至少800℃以前，制品中由于液相的存在而且具有塑性，此时可以进行急冷，最

好的办法是直接吹风冷却。

辊道窑急冷段应用最广的是直接风冷是在辊上下设置横窑断面的冷风喷

管。

每根喷管上均匀地开有圆形或狭缝式出风口，对着制品上下均匀地喷冷风，达到急冷的效果。

由于急冷段温度高，横穿入窑的冷风管须用耐热钢制成，管径为60～80mm。

本设计也采用直接吹风冷却，在第45～50节每节设置12根Φ80急冷风管,上下管布置在同一断

面并横穿过窑内,每根风管的窑内部分均匀开90个Φ10圆孔.

5.3.2缓冷通风系统

在第57-66节的每节辊上安装12根Φ60间壁换热管做间接冷却，换热管一端敞开做吸风口，另

一端接抽热风管，通向余热风机。

在66-72节窑的顶部设置7个圆形抽热风口，直径为250mm。

缓冷换

热和抽热共用一台风机。

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5.3.3快冷通风系统

窑尾采用直接吹冷风冷却产品。

在窑炉最后2节两侧安装轴流风扇，每节窑顶、窑底各设4台轴

流风扇，上下对制品强制冷却。

在第78节设一矩形抽冷风口，尺寸为1050×

500mm。

5.4传动系统

5.4.1辊子材质的选择

辊道窑对辊子材料要求十分严格，它要求制辊子材料热胀系数小而均匀，高温抗氧化性能好，

荷重软化温度高，蠕变性小，热稳定性和高温耐久性好，硬度大，抗污能力强。

常用辊子有金属辊和陶瓷辊两种。

为节约费用，不同的温度区段一般选用不同材质的辊子。

本

设计在选用如下：

表5－1：

辊子的选材

低温段（250～20）

无缝钢管辊棒

中温段（200～500℃和500℃～80℃）瓷棒

高温段（500～1180℃和1180～500℃）碳化硅辊棒

5.4.2辊子直径与长度的确定

辊子的直径大，则强度大；

但直径过大，会影响窑内辐射换热和对流换热。

因中试窑比较短，

辐射换热和对流换热空间有限，本设计辊子的直径要小些，故选用直径为30mm的辊棒，而长度则取

2550mm。

5.4.3辊距的确定

为了保证无论何时制品在转动过程中都有3根辊棒，所以应取问产品的1/4以下，即辊距不大

于400/4=100mm，因此，本设计确定辊距为50m，每节窑为2508/50=50根。

5.4.4传动系统的选择

考虑到产品的质量问题，辊道窑的传动系统由电机、链传动和齿轮传动结构所组成。

为避免停电对正常运行的辊道窑造成的危害，辊道窑一般都设在滞后装置，通常是设一台以电

瓶为动力的直流电机。

停电时，立即驱动直流电机，使辊子停电后仍能正常运行一段时间，避免被

压弯或压断，以便在这段时间内，启动备用电源。

5.4.5传动过程

电机→主动链轮→滚子链→从动链轮→主动斜齿轮→从动螺旋齿轮→主轴→主轴上的斜齿轮

→被动斜齿轮→辊棒传动装置→辊子

5.4.6传动过程联接方式

依据以上原则，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式。

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5.5窑体附属结构

5.5.1事故处理孔

事故处理孔设在辊下，且事故处理孔下面与窑底面平齐，以便于清除出落在窑底上的砖坯碎片。

为了能清除窑内任何位置上的事故而不造成“死角”，两相邻事故处理孔间距不应大于事故处理孔对

角线延长线与对侧内壁交点连线。

图5－1：

事故处理孔的布置

\两事故处理孔中心距L应小于或等于6.63m

又因为每节长度只有2.5m，所以，可以每节设置一个事故处理孔，本设计在每节设置一个事故

处理孔，尺寸为：

130mm，两侧墙事故处理孔采取交错布置的形式。

当事故处理孔在不处理事

故时，要用塞孔砖进行密封，孔砖与窑墙间隙用耐火纤维堵塞密封，防止热气体外溢或冷风漏入等

现象对烧成制度产生影响。

5.5.2测温测压孔及观察孔

为严密监视及控制窑内温度制度，及时调节烧嘴开度，在窑道顶及窑侧墙中央留设若干处测温

孔，以安装热电偶。

本设计在1、6、63、65节及7-70节的偶数节设置直径为Φ40mm测温孔，辊上

设在窑顶，辊下设在窑侧墙，两侧墙的测温孔交错布置。

压力制度中零压面的位置控制特别重要，一般控制在预热带和烧成带交接面附近。

若零压过多

移向预热带，则烧成带正压过大，有大量热气体逸出窑外，不但损失热量，而且恶化操作条件；

若

零压过多移向烧成带，则预热带负压大，易漏入大量冷风，造成气体分层，上下温差过大，延长了

烧成周期，消耗了燃料。

本设计以观察孔代替测压孔。

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在每个烧嘴的对侧窑墙设置Φ60mm的观察孔，以便烧嘴的燃烧状况。

未用时，用与观察孔配套

的孔塞塞住，以免热风逸处或冷风漏入。

5.5.3膨胀缝

窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，因此在窑墙、窑顶及窑底砌体间要留设膨胀缝以避免砌

体的开裂或挤坏。

本设计窑体采用装配式，每节窑体留设2处宽度为10mm的膨胀缝，内填陶瓷棉。

各层砖的膨胀缝要错缝留设。

5.5.4挡墙

窑道上的档板和挡火墙可以起到窑内气体的上下和水平导流、调整升温曲线、蓄热辐射及截流

作用。

档板负责对窑内上半窑道的控制,采用耐高温硬质陶瓷纤维板制成,可以通过在窑顶外部调整

位置的高低。

挡火墙负责对窑内下半窑道的控制,采用耐火砖砌筑,高低位置相对固定。

窑道档板和

挡火墙设置在同一横截面上。

全窑共设置3对闸板和挡火墙结构，分别在24-25节、44-45节、58-59

节，节之间设置。

5.6窑体加固钢架结