隧道窑设计.doc

1、景德镇陶瓷学院窑炉课程设计说明书题目：年产265万件9寸平盘隧道窑 院（系）： 材料学院 专 业： 0 8 热工（1）班 姓 名： 陈亮华 学 号： 200810610103 指导老师： 孙 健 2011年10月13日景德镇陶瓷学院窑炉课程设计说明书题目：年产265万件9寸平盘隧道窑院 （系）： 材料学院 专 业： 08热工（1）班 姓 名： 张韶磊 学 号： 200810610133 指导教师： 孙 健 20011年10月27日前言 本次设计是设计年产265万件9寸平盘隧道窑。经过此次设计，我对隧道窑有了进一步的了解，巩固了所学的有关隧道窑方面的知识。在初步掌握了隧道窑结构的基础上，通过本次

2、设计，使我对隧道窑认识更加全面。设计任务书原始资料收集1、 生产任务：年产量265万件9寸平盘2、 产品的规格：0.220kg件 3、工作日：330天年4、成品率：985、燃料的种类：焦炉煤气 组成如下：H2H2SCO2 CO N2O2 CH4 CnHmQnet(MJ/Nm3)58.50.11.65.95.00.425.53.017.46、坯体入窑水分 ：2.2%7、原料组成坯料的化学组成（%）：SiO2Al2O3CaOMgO2Fe2O3K2ONa2OIL70.1019.650.250.451.051.01.755.728、烧成制度：周期19小时9、最高烧成温度：1310oC10、气氛制度：还

3、原气氛11、窑具：SiC棚板、SiC支柱尺寸自定目 录一 ：烧成制度的确定 .4二：窑体主要尺寸的确定 .4三 ：工作系统的安排 6四：窑体材料以及厚度的确定8五 ：燃料燃烧计算 8六 ：物料平衡计算 9七 ：加热带热平衡计算 10八 ：冷却带热平衡计算14九：排烟系统的设计计算17十:后记19十二:参考文献20 一 ：烧成制度的确定1.1 温度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，制订烧成制度如下：20200 2.5小时 预热带氧化气氛200800 2.5小时 预热带氧化气氛8001050 1小时 预热带氧化气氛10501310 4小时 烧成带还原气氛1310

4、1310 1小时 保温阶段1310800 2小时 冷却带80060 6小时 冷却带烧成周期:21小时1.2 烧成曲线图如下：二：窑体主要尺寸的确定2.1、窑内宽的确定2.1.1、 坯体规格 因此坯体规格：25525=6375mm22.1.2、装车方法的确定：（车上棚板的放置方法）沿车的长度方向装5行棚板，每个棚板的间距为10mm，与棚板车边间距为20mm。沿车的宽度方向装6行棚板，每个棚板的间距为10mm，棚板与车边间距为20mm。棚板采用的规格为：36036010 重量：2.2g/cm-3支柱：高40mm 重量：2.2g/cm-3故窑车车面的尺寸：Le（长）=2250mm Be（宽）=188

5、0mm 所以为了方便预热带和冷却带均取一样的内宽：B=1930 mm（其中25mm为窑车与窑墙的间距），为了改善传热，在烧成带窑宽增加70mm,B/=2000mm2.2、 窑内高尺寸的确定：2.2.1、为了计算方便，可以将车上的棚板定为统一的高度，坯体在窑车内分7层放。则高度为： 660mm，取715mm（为65mm砖厚的整数倍）窑车高度的确定：轨面到窑车衬砖面的高度为285mm，为了避免火焰直接冲刷制品，窑车上设300mm高的通道（由145mm厚的耐火粘土板及粘土砖组成）窑车的高度为：H（车）=285+145+300=700 mm2.3、 窑体有效长度的确定每块棚板制品装1件，则：装车密度G

6、e= 657=210件/车装窑密度=210/2.25 =93.33（件/米）窑长L=（生产任务*烧成时间/年工作日）/（成品率*装窑密度） =（265000019/33024）/0.9893.33 =69.5m窑内容车数：n=L/2=31辆2.3、 窑体各带长度的确定预热带长Ly=（预热时间/总烧成时间）总长=7/2170=22.1m烧成带长Ls=（烧成时间/总烧成时间）总长=5/2170=18.4m冷却带长Lv=（冷却时间/总烧成时间）总长=9/2170=29.5 m2.5、窑体总长度的确定窑体总长为L=70米推车时间： 1960/31=36.7（分/车）每小时推车数：60/36.7=1.6

7、3（车/小时）三 ：工作系统的确定3.1 窑体以2米为一个模数单元节，全窑70米，共有35节。窑体由窑墙主体、窑顶和钢架组成窑体材料由外部钢架结构（包括窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体组成。砌筑部分，均采用轻质耐火隔热材料。窑墙、窑顶和窑车衬体围成的空间形成窑炉隧道，制品在其中完成烧成过程。3.1.1 钢架每一钢架长度为2米，含钢架膨胀缝。全窑共54个钢架结构，其高度、宽度随窑长方向会有所改变。钢架主要由轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接处除去焊渣、焊珠，并打磨光滑。窑墙直接砌筑在钢板上，钢架承担着窑墙和窑顶及附属设备的全部重量。3.1.2 窑墙窑墙采用轻质耐

8、火隔热材料。常用材质如下：聚轻高铝砖，轻质粘土砖，硅酸铝纤维毯，硅钙板，轻质高铝砖等耐火材料。窑墙砌筑在钢结构上。每隔两米留设20mm左右的热膨胀缝，用含锆散棉填实。窑墙最外面用10mm厚的碳酸钙板。3.1.3 窑顶窑顶是由吊顶板或吊顶砖和角钢或细钢筋等组成的平顶结构。角钢直接焊接在窑顶钢架上，细钢筋则是做成钩状挂在窑顶钢架上。吊顶板或吊顶砖与角钢或细钢筋紧固。这样，窑顶的重量也由钢架承担。在窑顶上，铺厚度适宜的保温棉和耐火棉，窑体材料的轻质化，可大大减少窑体蓄热。3.1.4 检查坑道和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，

9、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。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，窑体保温也得到明显改善。3.1.5 测温孔为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及时调节烧嘴的开度，一般在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。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。3.1.6 曲封、砂封和车封窑墙与窑车之间、窑车与窑车之间做成曲折封闭。曲封面贴一层高温耐火棉。窑车之间要承受推力，所以在窑车接头的槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。砂封是利用窑车两侧的厚度约68mm的钢制裙板，窑车在窑内运动时，裙板插入窑两侧的内装有直径为13mm砂子的

10、砂封槽内，隔断窑车上下空间。砂封槽用厚度3mm左右的钢板制作而成，且留有膨胀缝。3.2 排烟系统为了更好的利用烟气的热量能，采用分散排烟的方式。在预热带16节设为排烟段，第一节两侧墙设置一道气幕，喷入有冷却带抽出的热风，并在窑头上部设一对排烟口，后半部下部和上部各设1对排烟口，第二节上部也加设1对排烟口，目的是使气流压力自平衡，以减少窑外冷风和向内侵入，其余每节在下部各设2对排烟口。主烟道位于窑头方向，上设有排烟支阀。烟气由各排烟口经窑墙内水平烟道进入窑内垂直烟管，汇总到排烟总管由排烟机抽出，送到成型车间干燥坯体。为了方便调节预热带温度，在第711节上部设置喷风管，每节设3跟，一侧2根另一侧则

11、1根，反复交错布置，达到减小预热带上下温差的目的。为了提高预热带后段下部制品温度，进一步缩小预热带后段的温差，在第711节下部设置高速调温烧嘴，每节设3只，高度就设在窑车棚板的下部通道上，两侧墙则交错布置。3.3 气幕的设定1号车位窑头设封闭气幕。考虑到烟气温度不是很高，故窑顶采用钢板风盒，出风与进车方向成90度角；窑两侧墙内竖插管道，管壁开孔与进车方向成90度角。封闭气幕的风源为外界空气。3.4 燃烧系统此窑采用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 直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫来石材质。第1

12、220节为烧成带，前两节仍与预热带一样，仅在下部设置3对烧嘴，从20节开始，每节上下均布有高速烧嘴，上部设置2只，下部设置3只，上下与两墙均呈交错布置，这样有利于烧成带温度制度的调节。3.5 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。冷却带按烧成工艺分成三段，第2124节为急冷段。该段采用喷入急冷风直接冷却方法，除急冷前两节只在后半部分设冷风喷口（上设4对，下设3对）外，其余每节上部设5对，下部设4对冷风喷口。上下风口交错设置；第2529节为缓冷段，该节交错的设置若干抽气孔；第303节为快冷段，为加强出窑前的快速冷却，该段第4652节布置冷风喷管，直接鼓入冷风，每节7对上部4对，下部3对，下一节则上部3对，下部4对。窑尾2节则在顶部设置抽热口，由抽热风机送至干燥室。抽热风系统包括两部分：一部分是急冷段抽热，冷一部分为窑尾快冷段直接抽热风系统，另一部分为窑尾快冷直接抽热风系统，各配2台抽热风机。窑尾2节的窑顶设计成整体抽热风罩，该段抽出的热风有快冷段抽热风机系统抽出。3.6 输送系统及附属装置隧道窑内铺设轨道，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