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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本设计说明书对所设计的年产100万平方米瓷质砖以及100万件10寸平盘辊道窑加以说明。说明书中具体论述了设计时应考虑的因素,诸如窑体结构、排烟系统、烧成系统和冷却系统等等.同时详细的进行了对窑体材料的选用、热平衡、管路、传动设计等的计算。本次设计窑炉的燃料为焦炉煤气，在烧成方式上采用明焰裸烧的方法，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源，辊道运输可减少窑内装卸制品，和窑外工序连在一起，操作方便，同时具有很高的自动化控制水平，在燃烧及温度控制上采用PID智能仪表，可以很方便的调节和稳定烧成曲线。本说明书内容包括：窑体主要尺寸的确定、工作系统的确定、窑体材料的选择、
2、燃料燃烧计算、热平衡计算、传动计算、管道尺寸阻力计算、风机的选型及工程材料概算。目 录77 9前 言 随着经济不断发展，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。陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如辊道窑。辊道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而辊道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大，又保证了快烧的实现；而快烧又保证了产量，降低了能耗。产品单位能耗一般在20003500 KJ/K
3、g ，而传统隧道窑则高达55009000 KJ/Kg 。所以，辊道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉决定。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。我设计的辊道窑是连续式窑。窑炉总长54米，内宽1.92米，烧成温度是1290摄氏度。燃料采用焦炉煤气。我设计的辊道窑，窑体趋向轻型化，燃料清
4、洁化，烧成质量好，产量高，年产量达100万平方米。全窑采用新型耐火材料，改善了窑炉的保温性。1 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：瓷质砖1. 产量：年产瓷质砖2. 产品规格:50050011 () 3. 年工作日：335天4. 燃料：焦炉煤气（热值17.4 ，主要成分CO6.0%,H256.2%,CH423.7%,C2H43.0%,H2S0.3%,CO23.0%,N27.0%020.8%5. 坯入窑含水量：1.56. 原料组成：CaOK2ONa2OI.L67.5216.342.262.740.812.062.45 5.827. 最高烧成温度：1220 8.
5、 烧成合格率：97%9. 烧成制度：（1） 温度制度：烧成周期66分钟()（2） 气氛制度：全氧化气氛（3） 压力制度：预热带负压操作-40-25Pa，烧成带微正压8Pa,冷却带正压2 窑体主要尺寸的确定2.1 进窑砖坯尺寸产品规格：50050011 mm产品宽度500mm，考虑烧成收缩为5%，四周预留抛光尺寸为7mm,则：坯体尺寸=产品尺寸（1-烧成收缩）=500（1-5%）+27 mm2.2 内宽的确定与排砖方法由于现在的辊棒等材料性能的提高，且辊道窑大多采用吊顶结构，所以此次设计成宽体辊道窑。再根据产量，所用的燃料（焦炉煤气）等因素，所以暂定窑内宽B =2000mm 。而坯体离窑墙内壁一
6、般有100200 mm 间隙，取150 mm。根据了解，横向的坯体是紧贴在一起，并没有留间隙。所以内宽等于砖坯尺寸每排片数砖坯离窑内壁的间距。则可排砖数为： 片 故确定并排3片，则窑内宽 B=5403+1502=1920 最后定窑内宽为 1920 mm。2.3 内高的确定辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。对于辊上高的设置，要考虑以下四个方面：损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去，烧嘴的设置也要有一定的高度，气体与坯体之间的换热强度，气流通畅与燃烧空间。而对于辊下高的设置而言，主要是损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去即保证处理事故的方便。从传热角度来讲，烧成带以辐射为主，所以气体厚度要
7、大点，内高稍高些。而预热带以对流换热为主，所以内高比烧成带低，使得横截面减小，流速加快，提高对流换热强度。辊上高应大于制品高度，但对大件瓷品，则辊上高应比辊半径，垫板厚度，以及最大制品高度之和稍大。滚下高则主要时保证处理事故的方便，从理论上讲对焙烧建筑瓷砖的辊道窑下高最好应大于砖对角线的长度，但对于大制品按此计算会造成内高太大，即增大了窑墙散热，也不利于窑内传热，由于制品从辊上掉下，一般都发生了破损大件尤其如此，尺寸都比都比整砖小了，故根据各地辊道窑实际情况来看辊下高只要大于或等于制品长边就足够。再结合其它三方面，内高的设置如下（单位mm）： 温度较抵处：预热升温段400900 即122节 冷
8、却降温段70080 即3849节温度较高处：烧成升温段9001220 即2331节 急冷降温段1220700 即3237节位置第1-22，38-49节第23-31节第32-37节辊上高500600600辊下高500500500内总高100011001100（单位mm）2.4 烧成制度的确定（1） 温度制度：考虑到入窑水分比较低，可以快速升温而不会使坯体炸裂。烧成周期:48 min各温度段的划分与升温速率名称温度/时间/min升温速率/min-1长度比例/%窑前段402508.125.912预热带250105021.63733烧成带1050125012.116.518.3冷却带12508024.
9、248.336.7累计66100（2） 气氛制度：全窑氧化气氛（3） 压力制度：预热带-15-10 Pa ，烧成带 8 Pa2.5 窑长及各带长的确定现在窑炉已经向宽体化、自动化、轻型化发展，已经有长300多米的宽体窑。其主要原因是现在的辊棒的质量的提高，还有各种材料的飞速发展。2.5.1 窑长的确定 同一列砖砖距取20 mm ，则 装窑密度 所以窑长m 取98m此次采用装配式，由若干节联结而成。由于制品的尺寸是50050011，且辊棒在高温的时候会有一些变形。考虑这些因素，设计棍棒中心间距为100。设计每节20根棍棒，即每节长2000，节与节联接的长度为8。则节数 （节） 取节数为49节 。
10、因而窑长度为： mm 2.5.2 各带长的确定对于冷却带各段的设置：刚刚进入急冷阶段时，坯体仍处于熔融的朔性状态，不容易产生应力，可以急冷而不开裂，因为高温下的应力大部分被液相的弹性和流动性所补偿。该阶段要设置好急冷的控制温度。过低，产生风裂；过高，给缓冷造成压力，甚至也会产生风裂。而缓冷段主要是提供石英晶型转变的场所，故缓冷区要足够长，使降温过程平稳缓慢，安全度过石英晶型转换期。据烧成曲线中温度的划分，各段长度：窑前段： mm 取 6 节 长度= mm预热带： mm 取 16节 长度= mm烧成带： mm 取 9节 长度= mm冷却带： mm 取 18节 长度= mm急冷段： （节） 取 6
11、节 长度= mm缓冷段： （节） 取 8节 长度= mm快冷段： （节） 取 4节 长度= mm图2.5.2窑炉各带划分及编号温度段（）时间（min）升温速率（/min）节数编号窑前段402508.125.961，2，3，4，5，6预热带25075024.63787，8，9，10，11，12，13，147501050815，16，17，18，19，20，21，22烧成带1050122012.116.5623，24，25，26，27，281220329，30，31急冷段125070024.248.3632，33，34，35，36，37缓冷段700400838，39，40，41，42，43，44，
12、45快冷段40080446，47，48，492.5.3 辊道窑窑头、窑尾工作台长度窑头工作台是制品进窑烧成的必经之路，也是使制品整齐有序进窑的停留之处。窑头工作台不宜太长，只要能满足要求即可，根据经验取值为3.3米。窑尾工作台是烧成后的产品从窑内出来，再经人工检验产品的部位。由于出窑产品温度一般高达80，所以窑尾的工作台不宜太短，目的是使制品有足够的时间冷却，根据经验取值为5.4米。2.5.4 窑体总长度的确定窑体总长度9838433005400 mm3 工作系统的确定辊道窑的工作系统包括排烟系统、燃烧系统、冷却系统、温度控制系统、传动系统等，下面是各系统的初步安排。3.1 排烟系统排烟风机及
13、其管路主要作用是将预热带、烧成带中产品排放的废气及燃烧产生的废气排出窑外。为提高热效率，此次设计采用窑头相对集中排烟方式排烟，在窑前段第1节以及预热带第7节设置抽烟口，其中第7节为主抽烟口。每节在窑顶、窑底分别设置两个排烟口进行排烟，在各出烟口分别用圆管引出，汇总到上下排烟分管，最后汇总到窑顶的排烟总管中。设置一排烟分机，同时留一个风机备用。在总烟道上设置总风闸，防止烟气温度过高损坏风机，另在烟道上还设计了一过滤网。3.2 燃烧系统为了利于烧成带温度的调节，同时由于所用燃料为焦炉煤气燃料，因此本设计采用北京神雾热能技术有限公司设计生产的L Y系列液化气烧嘴，周围材质采用重质高铝砖耐火材料。L Y系列液化气烧嘴结构原理图如下：3.2.1 烧嘴的设置本设计在600就开始设置高速调温烧嘴，即预热带第6节开始布置。在
