《年产460万件罗汉汤碗0柴油隧道窑设计课程设计说明20423》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产460万件罗汉汤碗0柴油隧道窑设计课程设计说明20423（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、景德镇陶瓷学院课程设计说明书 题目：年产460万件罗汉汤碗0#柴油隧道窑设计目录1、前言12、烧成制度的确定22.1 温度制度的确定22.2 烧成曲线图23、窑体尺寸的计算33.1 窑车棚板和支柱的选用33.2 窑长和窑宽及窑车尺寸的确定34、工作系统的确定54.1预热带工作系统的确定54.2 烧成带工作系统布置54.3 冷却带工作系统布置55、窑体及工作系统的确定65.1窑体65.2钢架65.3窑墙6 5.4窑顶.65.5 测温、测压孔65.6 曲封、砂封和车封66、窑体材料及厚度的选择77、燃烧系统计算77.1助燃空气量计算77.2燃烧温度计算78、物料平衡计算98.1每小时烧成制品的质量
2、98.2每小时入窑干坯质量98.3每小时入窑湿坯质量98.4每小时蒸发自由水质量98.5每小时从精坯中产生的质量98.6每小时从精坯中排除的结构水质量98.7每小时入窑窑具质量99、预热带及烧成带热平衡计算119.1热平衡计算基准及范围119.2 热平衡框图119.3 热收入项目129.4 热支出项目149.5 列出热平衡方程式189.6 列出预热带和烧成带热平衡表1910、冷却带的平衡计算2010.1确定热平衡计算的基准、范围2010.2平衡框图2010.3 热收入项目2110.4 热支出项目2110.5热平衡方程式2410.6热平衡表2511、排烟系统的设计2512、烧嘴的选型2813、后
3、记2814、参考文献2910热工窑炉专业课程设计1、前言 陶瓷工业窑炉是陶瓷工业生产中最重要的工艺设备之一，对陶瓷产品的产量、质量以及成本起着关键性的作用。它把原料的化学能转变成热能或直接把电能转变成热能，以满足制品焙烧时所需要的温度，在期间完成一系列的物理化学变化，赋予制品各种宝贵的特性。因此，在选择窑炉时，为了满足陶瓷制品的工艺要求，应充分了解窑炉类型及其优缺点，考察一些与已投入生产的陶瓷厂，然后结合本厂实际情况和必要的技术论证，方可定之。判断一个窑炉好坏的标准，通常由以下几个方面来评价：1.能满足被烧成制品的热工制度要求，能够焙烧出符合质量要求的陶瓷制品。2.烧窑操作要灵活，方便，适应性
4、强，能够满足市场多变的要求。3.经济性要高。包括热效率要高，单位产品的综合能源消耗要少，炉龄要长。4.容易实现机械化，自动化操作，劳动生产率高。5.劳动条件好，劳动强度小，环境污染小。以上几点，其中能否满足所烧制品的热工制度要求，是衡量陶瓷窑炉性能好坏的重要技术指标。实际生产中，往往是力求使制品被烧使窑内温差尽量减少，它是提高产品合格率的关键所在。隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。其主体为一条类似铁路隧道的长通道。通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底。隧道窑的最大特点是产量高,正常运转时烧
5、成条件稳定,并且在窑外装车,劳动条件好,操作易于实现自动化,机械化.隧道要的另一 特点是它逆流传热,能利用烟气来预热坯体,使废气排出的温度只在200C左右,又能利用产品冷却放热来加热空气使出炉产品的温度仅在80C左右,且为连续性窑,窑墙,窑顶温度不变,不积热,所以它的耗热很低,特别适合大批量生产陶瓷,耐火材料制品,具有广阔的应用前景.通过对专业知识的学习，本学期第14到16周为窑炉课程设计。本文设计以高95mm、口径150mm、底径55mm的罗汉汤碗为产品的隧道窑，全窑长48m，最高烧成温度是1310，采用0号柴油燃料。2、烧成制度的确定2.1 温度制度的确定根据制品的化学组成、形状、尺寸、线
6、收缩率及其他一些性能要求，制订温度制度如下：（烧成周期18小时）表2-1 温度制度 温度（0C）时间（h）烧成阶段升（降）温速率（0C/h）20-3001.9预热带147.4300-6001.9预热带157.9600-9501.9预热带184.2950-13103.2烧成带112.51310-13101.3烧成带（高火保温)01310-8002.0冷却带(急冷带）255800-4003.8冷却带(缓冷带）105.3400-802.0冷却带(快冷带）1602.2 烧成曲线图3、窑体尺寸的计算3.1 窑车棚板和支柱的选用为减少窑内热量损失，提高热利用率，根据原始数据所给的零号柴油，直接用明焰裸烧，
7、并结合装载制品罗汉汤碗的重量大小，选定全耐火纤维不承重型结构窑车：棚板、支柱均为碳化硅材料，以降低蓄散热损失，考虑到全窑最高烧成温度为13100C，选用碳化硅材料选用 50%，体积密度 2.2g/cm3，最高使用温度 14000C，导热系数计算式 5.23+1.2810-3t 。棚板规格：长宽高: 21021010(mm)棚板质量=2102101010-62.2=0.9702kg 支柱规格：长宽高: 5050150(mm)支柱质量=505010010-62.2=0.825kg3.2 窑长和窑宽及窑车尺寸的确定3.2.1汤盘的规格：底=55mm，口=150mm，高=95mm。3.2.2制品码装方
8、法装5层，棚板间距10mm，距窑车边缘15mm， 每层中，横9竖7摆放，每层用63块棚板，80个支柱。3.2.3窑车尺寸棚板间距10mm ，棚板边缘与窑车台面间距15mm， 故窑车的尺寸：1730x1350（mm）宽 = 9210 + 108 + 215 = 2000mm长 = 7210 + 106 + 215 = 1560mm3.2.4窑内宽、内高、全高、全宽的确定1）窑内宽：隧道窑内宽是指窑内两侧墙间的距离，包括制品有效装载宽度与制品和两边窑墙的间距。窑车与窑墙的间隙尺寸一般为2530mm，本设计中取用30mm，则预热带与冷却带窑内宽:B1=2000+302=2060mm2）窑全宽预热带和
9、冷却带窑全宽=窑内宽2060+两侧墙宽4302=2920mm。烧成带全宽=窑内宽2060+两侧墙宽5302=3120mm。由于采用明焰裸烧，烧成带不设燃烧室，而只在窑墙上砌筑烧嘴砖构成燃烧通道，为使喷入的燃料有足够的燃烧空间，增大气体辐射层厚度，利于烟气对制品的辐射传热。 3）内高为避免烧嘴喷出的高速火焰直接冲刷到局部制品上，影响火焰流动，造成较大温差，窑车台面与垫板间、上部制品与窑顶内表面之间都设有火焰通道，其高度（大于或等于烧嘴砖尺寸）：棚板下部通道取230mm，上部火焰通道取239mm。因此，窑内高初定为：上部火焰通道239 + 制品码装高度800 + 窑车台面距棚板230=1269mm
10、。通用砖厚取65，需要1269/65=19.5块，取20块，故砖高=20*65=1300mm，灰缝=20*2=40mm，内高=1300+40mm=1340mm4）全窑高(轨面至窑顶外表面）预热带和冷却带的窑总高：车架高度223+内高1340+窑顶高380=1943mm;烧成带的窑总高：车架高度223+内高1340+窑顶高530=2093mm3.2.5窑长尺寸每辆窑车579= 315件，装窑密度g=315/1.56=201.92（件/每米窑长）。由已知G=4600000件/年，烧成时间18时，330天工作日，96%合格率。代入数值可求的L=53.93m。窑内容车数 n= L/1.56= 34.5
11、辆 取35辆，则窑长 35x1.56=54.6m，全窑总长取56m，分为个28标准节，每节长2m。3.2.6全窑各带长的确定有烧成时间可知，各个段时间为5.7、4.5、7.8小时，据此预热带9节，烧成带7节，冷却带12节各段长度及所占比例预热带 9节 92 = 18m，占总长18/56 = 32.1%烧成带 7节 72 = 14m，占总长 14/56 = 25.0%冷却带12节 122= 24m，占总长 24/56 = 42.9%各个温度段对应长度下表温度（0C）烧成阶段长度（m）节数20300预热带613300600预热带646600950预热带6799501310烧成带1010141310
12、1310烧成带（高火保温)415161310800冷却带(急冷带）41719800400冷却带(缓冷带）12202540080冷却带(快冷带）626284、工作系统的确定4.1预热带工作系统的确定预热带9节，13节为排烟，第1节前半节两侧墙及窑顶设置一道封闭气幕，气慕风由冷却带抽来的热空气提供。后半节上部和下部各设1对排烟口。目的是使窑头气流压力自平衡，以减少窑外冷空气进入窑体。第2节和第3节每节在窑车台面棚板通道处各设2对排烟口，尺寸：134115mm位置正对。共六对 另外，为方便调节预热带温度，尽量减少上下温差，在第49节上部设置喷风管，下部设置高速调温烧嘴（即上风下嘴结构），同时烧嘴的正
13、对面是观火孔（尺寸67），每节设1根喷风管（尺寸67），1只高速调温烧嘴，每节交替排列，高速调温烧嘴喷出的热烟气与喷风管喷出风在窑内断面上形成气流循环，使窑内气流实现激烈的搅动，促进上下温度场的均匀，而且加快了窑内的对流传热，缩短烧成时间，共用6支。六根。4.2 烧成带工作系统布置第10节到第16节为烧成带，第10、11节，每节设置2支烧嘴，上下部分别是1烧嘴和1观火孔，12节上下分别2观火孔和2烧嘴。1316节上下部均有高速调温烧嘴，上部设置2只烧嘴和2只观火孔，下部设置4只烧嘴和4只观火孔，上下部设置与窑墙均呈现交错布置，共32支。烧嘴和观火孔一一正对。4.3 冷却带工作系统布置冷却带按照
14、烧成工艺分成三段：第1719节为急冷段。该段采用喷入急冷风直接冷却方式，除急冷首节只在后半节设冷风喷管（尺寸67）（上设3个，下设3个）外，其余每节上部设6个冷风喷管，下部6个冷风喷管，上下喷管交错设置，前后正对，每侧共15个。第2025节为缓冷段。本设计中采用直接热风冷却的方法，为了能使急冷段和快冷段来的热风对制品进行充分缓冷，设计中20节不设抽热风口，25 节不设喷风管。其余4节各设1对相错的抽热风口，共4对,热风口尺寸与排烟段尺寸一样大小134115mm。第2628节为快冷段。第2628节上下部各设1对冷风喷管，交错排列，尺寸67，共12支，通过喷管鼓入冷风直接对窑内的制品进行冷却，以保证制品的出窑温度低于80。5、窑体及工作系统的确定5.1窑体窑体由窑墙主体、窑顶和钢架
