年产840W10寸汤盘隧道窑设计讲解Word文档下载推荐.docx
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当时我国陶瓷窑炉与陶瓷生产技术远远领先于世界各国，生产的精美陶瓷也远销世界各地，享誉全球。
现在，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。
陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。
因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。
在日用瓷生产过程，烧成是非常重要的一道工序，烧成过程严重影响着产品的质量。
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。
由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，便于更好的节约燃料，降低能量消耗。
在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。
没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。
要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。
然后必须维持一定的窑内压力。
最后，必须要维持适当的气氛。
这些要求都应该遵循。
2设计任务书
材料学院 2014-11-03
专 业
热能与动力工程
班 级
2班
学 生
姓 名
宋楚洋
指 导
教 师
题 目
年产840万件10寸汤盘隧道窑设计
设计技术指标、参数或课题研究主要内容人：
1．年产量：
980万件（年工作日330天，合格率90%）.
2．产品规格：
10寸，0.45kg/块
3．10寸汤盘坯料组成（%）
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Fe2O3
K2O+Na2O
I.L
69.20
19.96
0.87
0.49
0.88
3.12
5.48
4．入窑水分：
〈3%
5．最高烧成温度：
1350℃
6．燃料：
天然气
7．烧成曲线：
自定
8．烧成周期：
16小时
9．气氛：
常温-1050℃氧化气氛
1050-1200℃还原气氛
1200-1350℃中性气氛
基本要求：
1．进一步了解窑炉设备的基本结构。
2．掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法。
3．应用热工知识进行正确设计和计算。
4．设计过程要独立完成有一定的创新性。
5．提供设计图纸。
工作进度：
2014.11.3～2014.11.21共三周时间完成
2014.11.3～11.9确定窑体主要尺寸和结构、设计计算
2014.11.10～11.16 绘图、图纸上墨
2014.11.17～11.21 编写打印说明书
1、窑体主要尺寸的确定
3.1装车方法
查资料得10寸汤盘的详细参数如下：
Ф254×
20mm，450g。
烧成收缩取8%，则:
坯体直径尺寸=产品尺寸÷
（1-烧成收缩）=254÷
（1-8%）=276（mm），坯体高度尺寸=产品尺寸÷
（1-烧成收缩）=21.74（mm）。
因为用液化气为燃料，所以为减少窑内热量损失，提高热利用率，采用明焰裸烧
，并结合装载制品10寸汤盘的重量大小，选定全耐火纤维不承重型结构窑车，棚板、支柱均为碳化硅材料，以降低蓄散热损失，考虑到全窑最高烧成温度为1350℃，选用碳化硅材料选用SiC50%，体积密度2.2g/cm3，最高使用温度1400℃。
棚板的尺寸为：
300×
10
mm
支柱的尺寸为：
50×
100mm
在窑车的长度方向上设置9列棚板，宽度方向上设置8排棚板，在窑车高度方向上装10层。
棚板间的间隙在长度方向上为10mm，在宽度方向上为10mm，棚板与车边间距为15
mm。
由此确定窑车车面尺寸为：
长：
9+
10×
8
+
15×
2=2810mm
宽：
8+
7+
2=2500mm
3.2窑内宽的确定
根据窑车和制品的尺寸，窑车车边距窑内墙取50mm，所以窑内宽B为2600mm.
3.3窑体长度的确定
窑车装载量为9×
8×
10=720件每车，故装窑密度为720/2.81=256.23件/米窑长
=
=73.59m
窑内容车数：
n=73.59/2.81=26.18辆取n=27辆
推车速度为：
27/16=1.69车/小时
有效窑长为27×
2.81=75.87m
该窑采用钢架结构，全窑不设进车和出车室故全窑总长取76米，分为38个标准节，每节长2m
3.3.1各带长度的确定
根据烧成曲线：
预热带长=（预热时间×
总长）/总烧成时间=5.4×
76/16=25.65m因窑炉每节长度为2米，故预热带取13节。
烧成带长=（烧成时间×
总长）/总烧成时间=3.3×
76/16=15.675m因窑炉每节长度为2米，故烧成带取8节。
冷却带长=（冷却时间×
总长）/总烧成时间=7.3×
76/16=33.675m因窑炉每节长度为2米，故预热带取17节。
3.4窑体高的确定
窑车车架高225mm，窑车四周用260mm烧结的氧化铝纤维，中间填充硅酸铝纤维棉折叠块，棉块上铺1层含锆纤维毯。
为避免烧嘴喷出的高速火焰直接冲刷到局部制品上，影响火焰流动，造成较大温差，窑车台面与垫板间、上部制品与窑顶内表面之间都设有火焰通道，其高度（大于或等于烧嘴砖尺寸）：
棚板下部通道取200mm，上部火焰通道取200mm。
并在料跺上方预留115mm插热电偶的空间，窑车上装制品的高度为（10+100）×
10=1100mm，预热带、缓冷段、快冷段窑顶高250mm，烧成带与极冷段窑顶高460mm所以窑全高（轨面至窑顶）：
预热带、缓冷段、快冷段为：
485+400+1110+115+230+20=2350mm。
烧成带和急冷段加两块通用砖65×
2+2×
2=134mm故烧成带、急冷段窑高为：
485+400+1100+115+460+134=2694mm。
4、烧成制度的确定
根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制订烧成制度曲线如下：
表2-1温度制度
温度（0C）
时间（h）
烧成阶段
升（降）温速率（0C/h）
20---300
1.5
预热带
190
300---600
2
200
600---950
1.9
230
950---1350
2.5
烧成带
90
1350---1350
0.8
烧成带（高火保温）
1350---800
1.8
冷却带（急冷带）
300
800---400
4.0
冷却带（缓冷带）
100
400---80
冷却带（快冷带）
213
5、工作系统的确定
5.1排烟系统
为了更好的利用烟气的余热，采用分散排烟的方式。
在预热带1、2、3、5节箱体位近窑车台面的窑墙上设10对排烟口，每节为2对，均以阶梯形布置，可以迫使烟气自上而下流动，使得制品受热均匀，各排烟支管汇总到排烟总管由排烟机排出，一部分送干燥房，其余的从烟囱排入大气.
5.2燃烧系统
此窑采用小功率多分布高速调温烧嘴的布置方式。
两侧垂直和水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。
下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方的部分。
烧嘴砖直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫来石材质。
烧嘴的具体布置情况为：
1～5节、10～15节只设置下部烧嘴17对，共34只；
16～20节设置下部烧嘴10对，上部烧嘴5对，共30只。
并在每个烧嘴的对侧窑墙上设置一个观火孔。
烧嘴总数为：
64只，助燃风全部为外界空气。
预热带带前部的部分烧嘴和烧成带上部烧嘴可能不开，为调节烧成曲线，增加产量留设备用。
5.3冷却系统
制品在冷却带有晶体成长、转化的过程，并且冷却出窑，是整个烧成过程最后的一个环节。
从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥用，从而达到节能目的。
5.3.急冷段
采用直接向窑内吹入冷风的方式，在21节中间位置设置了一道急冷阻挡气幕，21-23节分上下两排设置了14对急冷风管，直接向窑内喷入冷风，并在24节设置了2对侧部抽热风口。
5.3.2缓冷段
制品冷却到700～400℃范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该段冷却降温速率。
为了达到缓冷的目的，本设计采用间壁冷却的形式，在25至30节设置3组中空墙来进行间壁冷却。
5.3.3快冷段
在31节设置2对侧部抽热风口，在32-34节分上下两排设置12对快冷风管，气源为外界空气。
并在顶部设置抽热口，由抽热风机送至干燥室。
5.3.4窑尾段
35节设置3对轴流风机，直接对窑内的制品进行冷却，以保证制品的出窑温度低于80℃。
5.4传动系统
隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上的轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。
窑车是制品运输的载体。
窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联结、焊接而成。
在窑头和窑尾各有一手动拖车道，每拖车道上有一辆拖车。
窑外有一条手动回车线。
拖车轨道和窑内轨道和回车线轨道相连接，并在同一水平面上。
空窑车在回车线上装载制品，然后推到拖车上，将拖车推到窑头，再用顶车机将窑车推入窑内，窑车从窑尾出来经拖车道送至回车线，并在回车线卸载制品。
窑头装有油压顶车机。
根据设定好的推车速度，顶车机将窑车顶入窑内。
顶车速度可调。
拖车道和回车线轨道直接装在轨道垫板上。
在自动回车线上设置有一个窑车下检查坑道，深约1.5米，其长宽尺寸约同窑车大小，用来检修运行不良的窑车。
在回车线前部和后部，各设置一道安全检查门，其断面尺寸和窑头断面、曲封尺寸一致。
检查门用多块薄钢板制作而成，用螺丝联结，可以调整其高度和宽度。
5.5窑体附属结构
5.5.1事故处理孔
由于窑车上棚架稳固，不容易发生倒窑事故。
即使发生窑内卡车或者其他事故，也可停窑，能够快速冷却下来，再进行处理，对生产影响不大。
因此该隧道窑不设置窑内车下检查坑道。
在窑炉第9节，21节布置了尺寸为500×
520的事故处理孔两对。
这样既简化了窑炉基础结构，减少了施工量和难度，又降低了成本，窑体保温也得到了明显的改善。
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，及时调节窑内温度制度，一般在窑顶及侧墙留设若干处测温孔，以安装热电偶。
具体位置应在温度曲线的关键点以及需要的地方，如氧化末段、晶型转变点等。
观察孔是为了观察烧嘴的情况，一般在烧嘴对侧窑墙上设置观察孔，为监控窑内压力制度，一般在预热带500℃、预热带烧成带交界处等设测压孔。
测温孔的间距一般为3-5米，高温段布置密集些，低温段布置相对稀疏。
本设计在窑体的第1节~11节，在第1节设置一处测温孔，接下来每隔一节设置一处测温孔，共5处测温孔；
在进入烧成带之后的第11节与15节各设置一处测温孔，第17、19、
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