窑炉设计辊道窑2章节

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1、第二章,辊道窑 (2),2,辊道窑窑墙与一般工业窑炉不同的特点 孔砖为辊道窑窑墙的特殊构体 为保证辊子正常运转,十分重要,合适的孔砖材料 砌筑方式,孔砖与窑墙结合有两种结构： 耐热钢托撑上窑墙结构 砖承载上窑墙的结构,3,4,5,6,7,8,耐热钢托撑上窑墙结构 1窑支撑钢架 2纤维毡 3角钢 4耐热扁钢 5孔砖 6七字砖 7-上窑墙 8吊顶,耐热钢托撑上窑墙结构,辊上窑墙支撑在焊在钢架结构的耐热扁钢4上，与辊下窑墙是分开的，中间插入孔砖5，安装辊子与传动机构。 优点：使窑体与传动系统成一整体，又互为独立，便于精确安装辊道及传 动机构，便利正常运转后的维修、调整与更换辊子。 缺点：孔砖与窑墙的

2、分离，使窑体的气密性减小；增加了钢材的用量，增加了建窑成本。 弥补上窑墙与孔砖间密封性差的缺陷：上窑墙放在支撑钢上的为一块七字形砖，孔砖也做成与其吻合的形状构成“曲封”。孔砖不起承重作用，用轻质砖,9,窑支撑钢架,耐热钢托撑上窑墙结构,纤维毡,角钢,上窑墙,吊顶,耐热扁钢,七字砖,孔砖,10,孔砖承载上窑墙的结构 1窑支撑钢架 2角钢 3纤维毡 4孔砖 5砖 6上窑墙7吊顶,砖承载上窑墙的结构,直接砌筑在孔砖上，孔砖砌死在窑体中。 优点： 窑墙的气密性好，结构简单、省材料，降低建窑成本 缺点： 孔砖在窑墙砌筑好后不能再移动，孔砖的尺寸和孔砖的砌筑要求严格,11,角钢,砖承载上窑墙的结构,窑支撑

3、钢架,纤维毡,吊顶,孔砖,砖,上窑墙,12,必须重视孔砖结构形式的设计与砌筑 孔砖是辊道窑窑墙的特殊部件，加热后随温度的变化辊子与孔砖会发生相对位移，要保证辊子的正常调位， 孔砖厚度略小于窑墙的砖体厚度，约115150mm，窑墙剩余空缺部分用陶瓷棉填充，保证窑墙的密封性。 孔砖长度应保证每块孔砖不小于3孔。 孔径比辊棒外径大10mm，做成腰子形，便于运转时辊子的上下调整。 每块孔砖两端还要预留热膨胀与砌筑灰缝的位置。,13,孔砖,14,（2）吊顶结构 辊道窑采用吊顶结构，窑顶重量全由加固钢架结构来支承，不受窑宽的约束，可用于窑宽为1.5m以上的宽体窑； 采用吊顶，窑墙无支承窑顶的功能，用高强度

4、轻质材料 辊道窑吊顶有三种形式： 耐热钢穿轻型吊顶砖的结构形式 吊顶砖1由直径1012mm耐热钢棒2穿吊 钢棒的材质为Cr23Nil8； 钢棒由挂钩3与上部金属横梁4连接在一起而形成吊顶。,15,耐热圆钢穿吊轻型吊顶砖的吊顶结构 1吊顶砖 2耐热钢棒 3挂钩 4吊顶横梁,16,17,吊顶砖高温段：高温莫来石质轻质高铝砖 吊顶砖形状：曲封形 直形砖 增加窑顶的气密性。异形砖在成型时存在的应力，高 温下长期使用容易在曲封处断裂， 砌筑须注意：吊顶所用灰浆的质量与饱满，保证其密封性 吊顶砖上层：陶瓷棉毯或矿渣棉覆盖。,a曲封式 b直缝式 吊顶砖,18,T型吊顶砖加薄盖板砖结构形式,T型吊顶砖加薄盖板

5、砖结构(1) 1吊顶盖板砖 2T型吊顶砖 3事故处理孔 4烧嘴孔 5中间隔板 6空心横梁,19,例 意大利SITI公司双层辊道窑就采用这种窑顶结构。 T型吊顶砖由两块砖组成，空心部分填塞陶瓷棉，盖板上面铺设50100mm多晶氧化铝纤维，上面再铺设100150mm纯硅酸铝纤维,T型吊顶砖结构,20,T型吊顶砖加薄盖板砖结构(1) 1孔砖 2T型支板砖 3、4平薄板 5窑底 6窑墙 7矿渣棉,21,轻型耐火砖夹耐热钢板用高温粘结剂粘合构成组合吊顶砖的结构形式,吊顶结构,我国引进的德国HEIMSOTH公司辊道窑的吊顶砖就是用四块直型标准砖组合而成的。 建筑时只需用吊钩将其钩挂在安装于窑顶钢架结构的横

6、梁(圆钢)上，砌筑安装极其方便。,组合吊顶砖,22,23,我国自行设计的辊道窑也采用这种吊顶结构 国内辊道窑用两块异型砖夹耐热钢板组合成吊顶砖的，吊顶砖与吊顶耐热钢板如图。吊顶在高温下工作，为保证其高温强度，延长吊顶寿命，须选择合适的吊顶用金属材料。,24,（5）辊道窑的燃烧系统 明焰辊道窑的燃烧系统 a 烧嘴的布置 小流量多烧嘴系统 辊道上下方及对侧均交错布置烧嘴， 烧嘴布置较密，同侧两烧嘴间距为l2m左右 下部烧嘴比上部较多 便于窑温度制度的调节，利于窑内热气流的强烈扰动与循环，改善了窑内断面温度均匀性。,25,26,例 引进德国HEIMSOTH窑炉公司的80m烧轻柴油明焰辊道窑 第69节

7、(每节2.2m)辊下每节布置3支烧嘴：N侧2支，S侧1支 下一节则N侧1支，S侧2支，对侧均错开布置。 1021节每节布置有3对烧嘴：一侧辊上1支、辊下2支，另一侧则辊上2支、辊下1支， 下一节则两侧对调布置,明焰辊道窑烧嘴布置示意图 1方钢框架 2外侧钢板 3可见侧烧嘴 4观察孔(对侧为烧嘴) 5事故处理孔,27,烧嘴布置的特点： 上下、对侧均交错布置，但同一窑横断面上只有一个烧嘴。 沿窑长方向上火焰间的间距很小(仅366mm)，利于窑长方向上的温度调节。,28,例 意大利唯高公司FRW2000型气烧辊道窑， 燃烧带每节上下交错设置两对烧嘴 特点：在同一窑横断面上有两个烧嘴，即一侧设在辊上，

8、另一侧设在辊下； 上下对侧均交错布置，在同一侧外观看烧嘴成正品字形排布,FRW2000型辊道窑烧成带燃烧系统管路布置图 1煤气总管 2空气总管 3空气直支管 4煤气直支管 5空心方钢构架兼作空气支管 6烧嘴,29,30,31,例唐山建筑陶瓷厂引进意大利POPI公司TA23型68.8m气烧辊道窑 在预热带辊下有4对烧嘴。分布在第7、8、9、11节各节的辊子下部；在第1324节的烧成带，每节辊下布置有1对嘴、每两节辊上布置有1对烧嘴，共设置18对烧嘴， 特点：在同侧窑墙烧嘴成品字型排布,TA23型辊道窑 工作系统示意图 1排烟风机 2烧嘴 3助燃风机 4急冷风机 5抽热风机 6轴流风机,32,非预

9、混式燃烧气烧辊道窑 引进德国HEIMSOTH窑炉公司的80m烧轻柴油明焰辊道窑 意大利唯高公司FRW2000型气烧辊道窑 优点：不会发生回火，燃空比易于调节； 缺点：燃烧效率较低，烧嘴结构较复杂。 预混式燃烧气烧辊道窑 优点：燃烧充分，燃烧效率高，烧嘴简单； 缺点：易发生回火。,33,例 我国某彩釉砖厂从意大利SITI公司引进的57m双层辊道窑 以水煤气为燃料，采用预混式燃烧。,预混式燃烧系统管路布置图 1煤气总管 2空气总管 3窑顶方支管 4立支管 5分配管,34,助燃空气自空气总管2流入窑顶方支管3，煤气自煤气总管1流出，在进入方支管3前就汇入空气支管与空气混合，混合气体从窑顶方支管3流入

10、窑侧立支管4，并由烧嘴分配管5流入各烧嘴，喷入窑内燃烧。 辊上每根烧嘴分配管对9支小烧嘴(共3组)供给燃烧混合气，辊下的则对12支小烧嘴(共2组)供给燃烧混合气。 预混式燃烧，烧嘴简单，直径15mm的高铝小瓷管用耐热橡胶管与焊在烧嘴分配方管上的圆钢管相连接即成烧嘴。,预混式燃烧系统管路布置图 1煤气总管 2空气总管 3窑顶方支管 4立支管 5分配管,35,该窑燃烧系统的特点： 预混式燃烧、燃烧效率高， 烧嘴排列相当密，升温制度易调节，窑内温度场均匀。 每根烧嘴分配管都配有自动调节系统，根据窑温度变化自动调节其混合气体流量，保证了窑内温度场的稳定。 采用预混式燃烧，供电、供气不正常时易发生回火。

11、 回火造成连接小瓷管烧嘴的橡皮管炸裂(用橡皮管连接保证回火发生时不造成更大爆炸事故的一项措施) 小瓷管炸裂时有发生，损坏窑体。 该窑使用不到2年，预热带、烧成带窑体已全面大修一次，说明预混式燃烧不值得在国内推广。,36,（6） 燃烧系统的管路布置 辊道窑上助燃空气、燃气(油)管道设计应符合便于操作、安全、阻力损失小、便于施工制作和经济合算的原则。 每条管路系统都要能单独调节控制。 管路布置时要注意尽量使管线要短、流向要顺、每个烧嘴前压力要尽可能相等。 为了防止煤气从管道内漏出，在煤气管道的接合处，除必须用法兰连接的地方外(如阀门、烧嘴等管件连接处)，应尽可能采用焊接。,37,38,燃气系统示意

12、图 l-过滤器 2-重锤阀 3-稳压阀 4-球阀 5-单元手动球阀 6-电动执行器带动的蝶阀 7-烧嘴前手动球阀 8-烧嘴 9-窑上总管 10-总管尾部放散阀,39,气烧辊道窑的煤气总管安装在窑顶上方,意大利FRW2000型辊道窑烧成带燃烧系统管路布置图 1煤气总管 2空气总管 3空气直支管 4煤气直支管 5空心方钢构架兼作空气支管 6烧嘴,40,煤气由总管1经直支管4流向烧嘴 助燃空气由空气总管2经直支管3流入作钢架结构的空心方管5 由软管通向烧嘴6。 钢架空心方管兼作空气支管，既节省了材料，又避免布置过多的空气支管，使外形整洁美观。,41,42,油烧明焰辊道窑的供油总管安装在窑侧地面上,德

13、国HEIMSOTH公司80m轻柴油明焰辊道窑燃烧系统管路布置图 1油总管 2油路软管 3烧嘴 4助燃风支管 5助燃风总管 6雾化风总管 7油路横支管 8雾化风支管 9观察孔 10事故处理孔 11过滤器 12球阀 13油支管,5767135/2h,43,主输油总管1直径56mm3mm的无缝钢管，安置于窑侧地面上 辊上下每3只烧嘴共用一支管系统。 柴油由总管1经球阀12与过滤器11流经支管13由软管2进入烧嘴3 窑体上下有横贯窑体的油横支管7将轻柴油分别供给对侧窑墙辊上下烧嘴的油支管。油支管直径为1015mm的镀锌无缝钢管。,44,助燃风总管5采用置入窑体四角的方管(图中虚线部分)，助燃风直接由总

14、管经支管4与球阀进入烧嘴。 柴油燃烧时需雾化，窑上方设有雾化风总管6，它为直径100mm4mm的无缝钢管，雾化风经支管8分别进入各烧嘴。,45,46,（7） 烧嘴的安装 烧嘴通过安装法兰盘用螺栓联接到窑体钢架结构上(钢架上焊有带孔方钢板或圆钢板，钢板上焊有相应的螺栓)，烧嘴上的油(或煤气)、助燃风、雾化风入口用软管与它们的支管联接。,烧嘴及其管路系统安装图 1方形助燃风总管 2助燃风支管 3弯头 4分管托架 5球阀 6软管 7雾化风直支管 8雾化风球阀 9雾化风软管 10烧嘴 11软管 12抽支管球阀 13垂直油支管 14雾化风分管15油分管 16油压表,47,方形助燃风总管1上直接焊有助燃风

15、支管2，为32mm的镀锌钢管 通过弯头3采用螺丝联接方式经过渡管与球阀5相连，由软管6通向烧嘴入口； 雾化风由雾化风分管14经直支管7与球阀8，再由软管9通向烧嘴的雾化风入口,48,轻柴油是从油分管15经垂直油支管13与油支管球阀12流向软胶管11，进入装有油压表的烧嘴入口。 雾化风分管与油分管用直径为10mm的镀锌钢管，并列搁置在分管托架4上，托架由扁钢制成，焊接在窑体钢架上。,49,烧嘴及其管路系统安装图 1方形助燃风总管 2助燃风支管 3弯头 4分管托架 5球阀 6软管 7雾化风直支管 8雾化风球阀 9雾化风软管 10烧嘴11软管 12抽支管球阀 13垂直油支管 14雾化风分管15油分管

16、 16油压表,50,51,52,烧嘴与窑体连接安装图 1为周边用结晶纤维或高铝纤维填塞后装入的带孔方形烧嘴砖，用刚玉质高铝砖或莫来石质高铝砖制成。,1-烧嘴砖 2-烧嘴 3-陶瓷纤维 4-助燃风进口 5-雾化风进口 6-燃油进口,烧嘴与窑体连接安装图,53,（8） 辊道窑的排烟通风系统 排烟系统 辊道窑属快烧窑，离窑废烟气温度高，均达250300。 辊道窑排烟系统采用： 相对集中排烟 窑头数节设数量较少(24对)的排烟口 窑头设一处排烟,54,明焰辊道窑的排烟 明焰辊道窑的燃烧火焰 直接进入窑道内的辊道上下空间 用集中排烟方式 即在窑头不远处的窑顶、窑底设置排烟口 烟气自烧成带向预热带流动，至窑头排烟口抽出，经排烟总管