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1、目目 录录一、原始数据一、原始数据22二、窑体主要尺寸的确定二、窑体主要尺寸的确定33三三、工作系统的确定工作系统的确定55四、窑体材料及厚度的选择四、窑体材料及厚度的选择66五、燃烧系统计算五、燃烧系统计算66六、物料平衡计算六、物料平衡计算77七、预热带及烧成带的热平衡计算七、预热带及烧成带的热平衡计算88八、冷却带热平八、冷却带热平衡衡1212九、烧嘴的选九、烧嘴的选择择1515十、后十、后记记1515十一、参考文十一、参考文1献献1515一、原始数据一、原始数据1.11.1 设计题目：设计题目：年产 600 万件 8 寸盘隧道窑设计1.21.2 设计技术指标、参数：设计技术指标、参数：
2、坯料的化学组成（%）：SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2O+Na2OI.L 69.2019.960.870.490.883.125.48产品的规格：八寸 盘 直径=238mm 高度=40mm 单重： 0.37Kg 每件 坯体线收缩率 10%入窑水分 ：2.2%产品合格率：96%工作日：320 天夏季最高气温：38 oC烧成制度：周期 19 小时最高烧成温度：1320oC气氛制度：还原气氛燃料：焦炉煤气COH2CH4CmHnH2SCO2N2O2Qnet(MJ/Nm3)26.857.022.32.90.22.37.70.817.52窑具：SiC 棚板、SiC 支柱1.31.3 温度制度的
3、确定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：20500 4小时 预热带氧化气氛500950 2.5小时 预热带氧化气氛9501200 2小时 烧成带强还原气氛 12001320 1.5小时 烧成带弱还原气氛1320-1320 保温1小时 烧成带弱还原气氛 1320700 2小时 急冷带700400 4.5小时 缓冷带40080 1.5小时 快冷带1.41.4 窑型的选择窑型的选择3窑车式明焰隧道窑，棚板裸烧。二、窑体主要尺寸的确定二、窑体主要尺寸的确定2.12.1 坯体规格坯体规格238/（1-10%）=264.44mm 40/（1-10%）
4、=44.44mm 因此坯体规格：264.44mm*44.44mm2.22.2 窑内宽的确定窑内宽的确定装车方法的确定：（车上棚板的放置方法）沿车的长度方向装3行棚板，每个棚板的间距为20mm，与棚板车边间距为20mm。沿车的宽度方向装2行棚板，每个棚板的间距为40mm，棚板与车边间距为30mm。棚板采用的规格为：530*530*12 mm 支柱：40*40*50 mm 窑车车面的尺寸：Le（长）=1650mm Be（宽）= 1160mm窑内宽=1160+20*2=1200mm2.32.3 窑内高尺寸的确定：窑内高尺寸的确定：1）为了方便计算，可将车上的棚板定位统一的高度，坯体在窑车内分 18
5、层放，则窑内高度为：（50+12）*18+4=1120mm窑车高度的确定：轨面到窑车衬砖面的高度为700mm，为了避免火焰直接冲刷制品，窑车上设200mm高的通道（由50mm厚的耐火粘土板及粘土砖组成）窑车的高度为：H（车）=700+50+200=950 mm取拱心角=600，则窑车装载平面至拱脚高：为1120mm 2）拱高 f 的计算：拱顶拱心角:a=60of=0.134*1200=160.8mmR=1048.57mm侧墙的总高度（轨面至拱脚）：h=950+1120=2070mm则由窑车的台面到拱顶的高度为:h=1116+160.8=1280.8mm4轨面至拱顶：H=950+1280.8=2
6、230.8mm2.42.4 窑体有效长度的确定窑体有效长度的确定每块棚板制品装4件，则：装车密度Ge= 4*6*18=432件/车装窑密度：432/1.65=261.818件/米窑长=（生产任务*烧成时间/年工作日）/成品率*装窑密度=（60000000*19/320*24）/0.96*261.818=62.99m窑内容车数：n=L/1.65=62.99/1.65=39辆窑车的有效长度为：n*1.65=64.35m2.52.5 窑体各带长度的确定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=6.5/19*64.35=22m烧成带长Ls=（烧成时间/总烧成时间）*总长=4.5/
7、19*64.35=15.24m冷却带长Lv=（冷却时间/总烧成时间）*总长=8/19*64.35=27.1m2.62.6 窑体总长度的确定窑体总长度的确定考虑到窑车的受热膨胀，冷却带应增加0.3m,设进车室2m，出车室2m.窑体总长为L=64.35+0.3+2+2=68.65m推车时间：*60/n=19*60/39=29.23（分/车）每小时推车数：60/29.23=2.053（车/小时）三三、工作系统的确定工作系统的确定3.13.1 排烟系统排烟系统在预热带2到9设置8对排烟口，每车位一对。1号车位气幕为封闭气幕，窑顶和侧墙皆开孔。气体喷出方向与窑火气流成90度角。12 号车位设置气氛气幕，
8、烧成带前端 950 摄氏度至 1050 摄氏度设置一道气氛幕，这是气氛出氧化转为还原的位置，从冷却带抽热风由窑侧墙和窑顶成 90度垂直吹入。3.23.2 燃烧系统燃烧系统5在烧成带15号到26号车位设7对烧嘴相错分布，每车位一对，两侧相错0.8m，采用高速调温烧嘴，助燃空气不预热直接抽取车间空气，采用环形供风方式，使各烧嘴前压力基本相同。在预热带的窑顶每2个车位设置一个高速调温烧嘴，起到搅动作用。3.33.3 冷却系统冷却系统冷却带9.03米长的急冷带，在27号车位设置急冷气幕，从窑顶和侧墙喷入冷空气。并且在28号和29号车位设置风机从窑顶和侧墙喷入冷空气。缓冷带长18.07m，从31号到39
9、号车位设7对热风抽出口，每车位一对。热空气经金属管道由热风机抽送干燥，再作为气氛幕用气体。快冷带在窑尾39号由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气对制品直接冷却。车下自12号到31号车位，每2个车位设置1个冷却风进风口，由车下冷风机鼓风冷却，并在5号车位排出。3.43.4 传动系统传动系统由窑车连续性传动，原理：由于螺旋杆上的活塞在油压的作用下连续不断的向前前进，推动窑车在窑内移动。3.53.5 窑体的附属结构窑体的附属结构3.5.13.5.1 事故处理孔事故处理孔事故处理孔下面应与窑底面平齐，以便于清除出落在窑底上的碎片。事故处理孔尺寸为：宽500毫米，高1250毫米，分别设在11号车位和1
10、9车位。3.5.23.5.2 测温孔及观察孔测温孔及观察孔在烧成曲线的关键处设置测温孔，低温段布稀点，高温处密点，以便于更好地了解窑内各段的温度情况。观察孔是为了观察烧嘴的情况。3.5.33.5.3 膨胀缝膨胀缝窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，为避免窑体开裂，挤坏，必须留设膨胀缝。分别在4、8、11、14、16、18、21、24、28.31,36,39号车位设置20mm的膨胀缝。四、窑体材料及厚度的选择四、窑体材料及厚度的选择窑墙、窑顶所采用的材料及厚度应满足各段使用性能要求，考虑各处的温度，6对窑墙、窑顶的要求，砖型及外型整齐等方面，根据上述原则，确定窑体的材料及厚度如下表：窑墙材料及厚度
11、（mm）窑顶材料及厚度（mm）温度范围（oC）轻质高铝砖硅藻土砖钢筋混凝土轻质高铝砖硅酸铝耐火纤维蛭石钢筋混凝土进车室808020 oC-950 oC23023023050100950oC-1310oC230460230501001310 oC-80 oC23023023050100出车室8080五、燃烧系统计算五、燃烧系统计算理论空气量：本设计燃料采用焦炉煤气，其成分组成如下表所示:焦炉煤气COH2CH4CmHnH2SCO2N2O2Qnet(MJ/Nm3)6.857.022.32.90.22.37.70.817.52燃料所需要的空气，根据经验取空气系数为 1.2，近似计算得：0.26*17.
12、52-0.25=4.31(m3/Nm3) 0Va实际空气量 =1.2*4.31=5.172av3nm按照燃料的化学成分计算理论烟气量：由经验公式=+0.25=5.020V1000Q*0.272net3nm实际烟气量为：V=5.02+(1.2-1)*5.172=6.05443nm理论燃烧温度的计算：7设空气温度 ，空气比热为 Ca1.30 KJ/M3。焦炉煤气比热为：20atCf1.41 KJ/ M3，ta=tf=20，燃烧产物温度查书本 4-18。则理论燃烧温度为：T(Qnet+ VaCata+ Cftf)/ VC=t6.0544*c20*1.415.172*20*1.317520即：6.05
13、44*C*t=17797.2当 t=1800，c=1.66 时，6.0544*1.66*1800=1787217797.2当 t=1600，c=1.64 时，6.0544*1.64*1600=1569317797.2可以得到 t=1799相对误差：*100%=0.45%1%合理，取高温系数为 =0.80。实际燃160017991800烧温度为 1439.3比需要的温度高 119.3，这符合要求有利于快速烧成，保证产品达到烧熟的目的。六、物料平衡计算六、物料平衡计算1）每小时烧成制品质量 GmGm=0.37*432*2.053=328.15Kg/h2) 每小时烧成干坯质量 GgpGgp=Gm*1
14、00/(100-IL)=328.15*100/(100-5.48)=347.18Kg/h3) 每小时入窑的湿制品质量 GspGsp=Ggp*100/(100-W)= 347.18/(1-0.022)=354.99 Kg/h4) 每小时蒸发自由水的质量 G2sG2s=Gsp-Ggp=354.99-347.18=7.81Kg/h5)棚板及支柱的质量棚板的密度：p=2100Kg/m3G2=（0.53*0.53*0.012*6*15+0.04*0.04*0.05*6*15*4）*2.053*2100=1432.1 Kg/h七、七、 预热带及烧成带的热平衡计算预热带及烧成带的热平衡计算7.17.1 热平衡计算基准及范围热平衡计算基准及范围8在此以1小时作为计算基准，而以0作为基准温度。计算燃烧消耗量时，热平衡的计算范围为预热带和烧成带，不包括冷却带。7.27.2 热平衡框图热平衡框图Qf Qa Qa
