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1、辊道窑设计计算指导书辊道窑设计计算指导书辊道窑的设计计算包括：窑体主要尺寸计算，燃料燃烧计算、热平衡计算、通风阻力计算等。一、原始资料收集设计前必须根据设计任务收集所需的原始资料，设计原始资料如下：1、产量：年产 150 万 m2瓷砖。2、产品规格： 4004009(mm)3、年工作日：300 天4、燃料：半水煤气，热值 5100.6kJ/m3，压力 0.10.16MPa，供气量 800m3/h。5、坯入窑含水量：26、原料组成：中粘性土，低粘性土，风化长石各占 30。还有适量低温溶剂原料。7、烧成制度（1）温度制度烧成周期：60min各带划分：各段温度与时间划分如表 1。表 1 各段温度的划
2、分与升温速率名称温度/时间/min升温速率/min长度比例/窑前段40350822.813预热带1001050 202633烧成带100012451216.2520冷却带1245802045.1634合 计 60 100（2）气氛制度：全窑氧化气氛。（3）压力制度，预热带-40-25Pa；烧成带8Pa。二、窑型选择选择全窑氧化气氛辊道窑，利用余热干燥生坯和进窑坯，热效率高；温度控制准确、稳定；传动用传统链条传动，磨擦式联接辊筒，传动平衡，维护方便，无级调速，控制灵活。三、窑体主要尺寸的计算1、窑内宽：这里以 400mm400mm 产品进行计算，取内宽 1.9 m，可并排 4 片砖。2、内高取：
3、第 14 节、20-29 节：582mm；第 5-20 节；825mm。3、窑长：按式（12）计算窑容量： 窑容量=同一列砖砖距取 40mm，则：装窑密度=（m2/每 m 窑长）故窑长 L=240/1.45=165.5172m利用装配式，由若干节联接而成，设计每节长度为 6360mm，节间联接长度 8mm，总长度 6368mm，节数=166/0.6368=26.06 节，取节数为 27 节。因而窑长度为：L=636027=171720mm各带长度：窑前段：17172013%=22323，取 4 节，长度=25472 (mm)预热带：17172033%=56667.6，取 9 节，长度=5731
4、2 (mm)烧成带：17172020%=34344，取 6 节，长度=38208 (mm)冷却带：17172034%=58384，取 10 节，长度=63680（mm）四、工作系统A通风系统在第 5 节窑顶及两侧下方各设置一对抽烟口（主抽烟口），设置抽烟风机 A 抽出烟气（抽烟管中间设置热交换器）；A 风机抽出烟气部分送入窑前段（在第 4 节窑顶、辊道下部设置进气口），部分经烟囱排出；在第 1 节窑顶、辊道下部设置一抽风口，由窑前段抽风机抽出烟气经烟囱排空。由助燃风机 B 供应燃烧器的燃烧空气；由急冷风机 C 供应第 19 节急冷空气。在第 2123 节窑顶部、下部各设置一抽热风口，第 21
5、节为主抽风口，由抽风机 E 抽出热风部分送入窑下面干燥器（在窑下干燥器的第 19 节一侧窑墙设置一进热风口），其余热风经烟囱排空。第 27 节窑顶部、底部各设置一排风扇，以 450向窑内吹入冷空气。热交换风机 G 将冷空气送入热交换器，空气被加热后送入窑下干燥器（在窑下干燥器的第 3 节一侧设置一进气口），在干燥器第 1 节一侧设置一抽风口，由干燥器抽风机 F 抽出废气经烟囱排出；在干燥器第24 节一侧设置吹冷风机。在第 518 节，节之间辊道上、下方各设置档板，上方采用耐火纤维板吊挂，下方用高铝砖砌筑；12节、16 节在靠近窑尾处再增设一档板。在进窑口，第 3 节靠近窑尾处，第 3、4 节，
6、18、19 节，21、22 节，节之间设置闸板。B燃烧系统1、烧嘴设置在第 516 节和第 18 节，每节分别在辊上、下各设置两对烧嘴，辊上下烧嘴及对侧烧嘴均互相错开排列。在辊道上方每个燃烧器对侧窑墙分别设置一个火焰观察孔。2、煤气输送装置煤气由升压风机升压，通过管道、阀门、总管煤气处理系统，送至各节烧嘴，助燃空气由风机通过管道、阀门送到烧嘴。总管煤气处理系统：汽水分离器过滤器过滤器调压器。煤气总管尺寸，参考引进窑尺寸，考虑本厂煤气热值较低及为了较好稳定煤气压力，内径选取偏大值，故内径取 200mm。C、检查处理系统第 13 节，每节分别在两侧辊上、下各设一对检查处理口，上、下对侧互相错开；第
7、 4 节、17 节在两侧辊下方各设置一个检查处理口，位置靠近窑尾方向；第 516 节和第 18 节，每节分别在辊下方设置一个检查处理口，对侧错开；第 1923 节，每节分别在两侧下方各设置 3 个检查处理口，对侧相对。五、窑体材料整个窑体由金属支架支承，窑体外壳除第 48 节的顶部外，都由金属板构成，第 24 节全部由金属板及支架构成。支承钢架结构仿制引进窑，省略设计计算。窑体材料的选择如表 3 所示。表 3 窑体材料的选择1、窑前段（1-3 节）（1）底部及下侧壁材质使用温度/密度/gcm-3导热系统/W/（m）-1厚度/mm隔热层耐火混凝土900 0.350.81(20400)膨胀缝矿渣棉
8、7000.0120.45(20) （2）顶部及上侧壁（内壁：金属板）隔热层矿渣棉7000.0120.45（20） （3）中间辊筒部位孔砖轻质高铝砖(PM)-1.013001.00.66+810-5t填充层硅酸铝耐火纤维束11500.070.10.3 2、冷却段（1923 节）（1）底部及下侧壁隔热层耐火混凝土900 0.35-0.81（20-400）膨胀缝矿渣棉7000.0120.45（20） （2）顶部及上侧壁（内壁：金属板）隔热层矿渣棉7000.0120.45（20） （3）中间辊筒部位孔砖轻质高铝砖13001.00.66+810-5t填充层陶瓷棉12500.070.1-0.3 3、预热段
9、、急冷区、过渡区（4-11、17-18 节）（1）底部耐火层轻质高铝砖13001.00.66+810-5t65隔热层硅藻土砖900 161膨胀缝硅酸铝耐火纤维束13500.070.10.310（2）顶部：使用悬挂式吊顶结构耐火层轻质高铝砖18001.00.66+810-5t300隔热层蛭石8000.10.0520.058 膨胀缝硅酸铝耐火纤维束11500.070.1-0.3150（3）侧部耐火层轻质高铝砖13001.00.66+810-5t113隔热层硅酸铝耐火纤维束13500.30.10.2197检查处理口轻质高铝砖14001.20.66+810-5t压顶砖（4）烧嘴周围耐火层轻质高铝砖14
10、001.20.66+810-5t隔热层温石棉6002.30.07 （5）中间辊筒部位耐火层（孔砖）轻质高铝砖14001.20.66+810-5t填充层陶瓷棉13500.070.1-0.3 （6）膨胀缝及结合处膨胀缝硅酸铝耐火纤维束13500.070.1-0.3 节间弹性连接硅酸铝耐火纤维板13500.30.1-0.2 4、烧成带（12-16 节）（1）底部耐火层轻质高铝砖，（PM-1.0）14001.00.66+810-5t130硅藻土砖900 0.35-0.81130隔热层 硅酸铝耐火纤维束13500.20.1-0.3100（2）顶部：采用悬挂式吊顶结构耐火层轻质高铝砖14001.00.66
11、+810-5t300隔热层蛭石8000.10.052-0.058 硅酸铝耐火纤维束11500.070.10.3150（3）侧部耐火层轻质高铝砖（PM）-114001.00.66+810-5t113硅酸铝耐火纤维毡13500.30.10.2119隔热层 硅酸铝耐火纤维束13500.20.10.378检查处理口轻质高铝砖14001.20.66+810-5t压顶砖（PM）-1.2（4）烧嘴周围耐火层轻质高铝砖14001.20.66+810-5t隔热层温石棉6002.30.07 （5）中间辊筒部位耐火层（孔砖）轻质高铝砖（PM）-1.214001.20.66+810-5t填充层硅酸铝耐火纤维束1350
12、0.070.10.3 （6）膨胀缝及结合处膨胀缝硅酸铝耐火纤维束13500.070.1-0.3 节间弹性连接硅酸铝耐火纤维毡13500.30.1-0.2 六、燃料燃烧计算1、空气量（标准情况下）当 QDW5100.6kJ/m3时，用经验公式：理论空气量 =0.209*5100.6/1000=1.066取空气过剩系数 1.66 实际空气量： =1.22592、烟气量（标准情况下）当 QDW5233.8kJ/m3时，用经验公式：理论空气量 0.173*5100.6/1000 +1=1.882实际烟气量：Vg=1.882+(1.15-1.0)1.066=2.0419(m3/m3煤气)3、燃烧温度理论
13、燃烧温度 已知 ta=tf=20 ），cf=1.32kJ/(m3)设 tth=1500，查有关表得 cf=1.635(kJ/m3)T=1545.26()求得温度与假设温度相对误差：1545.26-1500/1545.26=2.9%，所设合理，取高温系数 =0.85，实 际温度 tp=0.851564=1329，比要求温度 1245高出 68.25，基本合理。热平衡计算热平衡计算包括预热带、烧成带热平衡计算和冷却带热平衡计算，这里仅以预热带、烧成带热平衡计算为例来说明其计算方法，冷却带热平衡计算在此略去。预热带、烧成带热平衡计算的目的在于求出燃料消耗量。热平衡计算必须选定计算基准，这里时间以 1
14、h 为计算基准，0为基准温度。A热收入项目第 1-3 节热源为烟气余热，即利用烟气带走显热，所以 13 节不列入热平衡计算中，但是计算时，应以第 3 节坯体计算坯体带入显热，以第 4 节烟气温度值计算烟气带走显热。1、坯体带入显热 Q1取烧成灼减 5入窑干制品质量 1500000*17.87/300*24*0.9*0.95=4354入窑制品含自由水 2，湿基制品质量 4443制品入窑第 4 节时温度 t1=250，入窑制品比热容C=0.84+26*10*250=0.905()4354*0.905*250=9850922、燃料带入化学热及显热 Qf煤气低热值 QDW=5100.6kJ/m3入窑煤
15、气温度 tf=20，20时煤气比热溶 Cf=1.32kJ/(m3)设煤气消耗量为 xm3/h=x(5100.6+1.32*20)=5127x3、助燃空气带入显热 Qa助燃空气温度 ta=20，20时空气比热容 Ca=1.30kJ/(m3)助燃空气实际总量 Va,总=Vax=1.23x(m3/h)=Va,总cata=1.23x1.320=31.9x(kJ/h)4、预热带漏入空气带入显热 Q。取预热带空气过剩系数 ，漏入空气温度 ta=20, Ca=1.3漏入空气总量 x(2-1.15)*1.066=0.906x0.906x*1.3*20=23.6xB热支出项目1、产品带出显热 Q2烧成产品质量
16、G3=G195=435495%=41363 (kg/h)制品出烧成带（第 16 节）温度 t2=1245制品平均比热容 C2=0.84+2610-51245=1.16kJ/(kg)59736442、窑体散失热将计算窑段分为两部分，即第 411 节：4001000，取平均值 700；第 1216 节：10001245，取平均值 1123。(1)第 411 节，窑外壁表面平均温度 40，窑内壁平均温度 700。a窑顶高铝砖导热系数 ），厚度 耐火纤维导热系数 )，厚度 热流 窑顶散热面积 A顶= b. 窑墙：高铝砖平均导热系数 ），厚度 耐火纤维导热系数 ），厚度 热流 一侧窑墙散热面积 c.窑底：在窑下面与干燥器间装有 100mm 厚耐火纤维起保温作用。高铝
