《隧道窑课程设计说明书最终版备课讲稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道窑课程设计说明书最终版备课讲稿（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、隧道窑课程设计说明书最终版无机非金属材料课程设计学生姓名:学号：181000435专业班级：材料10级（4 ）班指导教师:二O三年九月四日目录、 前U言 -1 -二、设计任务和原始数据 -2 -2.1设计任务 -2 -2.2课程设计原始数据 -2 -三、窑体主要尺寸的确定 -3 -3.1隧道窑容积的计算 -3 -3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算 -3 -四、工作系统的安排 -5 -4.1预热带工作系统 -5 -4.2烧成带工作系统 -5 -4.3冷却带工作系统 -6 -五、 窑体材料以及厚度的确定 -7 -六、燃料燃烧计算 -8 -6.1燃烧所需空气量计算 -8 -6.2燃烧产生烟气
2、量计算 -8 -6.3燃烧温度计算 -8 -七、预热带和烧成带热平衡计算 -10 -7.1热平衡计算基准及范围 -10 -7.2预热、烧成带热收入项目： -10 -7.3预热、烧成带热支出项目： -13 -7.4预热、烧成带平衡热计算 -14 -7.5预热、烧成带热平衡表 -14 -八、冷却带热平衡计算 -15 -8.1冷却带热收入项目： -15 -8.2冷却带热支出项目： -15 -8.4冷却带热平衡表 -17 -九、选用烧嘴及燃烧室计算 -17 -十、排烟系统的计算及排烟机的选型 -18 -10.1排烟系统的设计 -18 -10.2 阻力计算 -19 -10.3 风机选型 -21 -十一、
3、结束语 -23 -十二、参考文献 -23 -亠、前言隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了 1810年，有可以用 来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦 式，到了 1910年以后，就渐渐有了许多改进的方式。隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶， 底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定 的高温带-烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用 下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成 了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品， 鼓入
4、的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这 一段便构成了隧道窑的冷却带。隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较，具有一系列的优点。1、生产连续化，周期短，产量大，质量高。2、利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。3、 烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出空需要 3-5天，而隧道窑约有 20小时左右就可以完成。4、节省劳力。不但烧火时操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进 行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度。5、提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保
5、持一定的范 围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。&窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命 长，一般5-7年才修理一次。但是，隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。因是连续烧 成窑，所以烧成制度不宜随意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要 求基本相同的制品，灵活性较差。1、设计任务和原始数据2.1设计任务年产50万川素烧釉面砖隧道窑的设计2.2课程设计原始数据(1) 生产任务：年产50万卅素烧釉面砖隧道窑的设计；(2) 产品规格：152X 152X 5 (mm ;(3) 成品率：85%(4) 坯体组成(干基)：(% Al 2QCaO MgO
6、其余 合计22.38 6.35 1.23 70.00 99.96(5) 坯体水分：相对水分 3%(6) 装窑密度：38.29 m2/m3，附匣钵烧，每个匣钵装50块釉面砖坯，每个匣钵和垫片共重8.52kg，每块砖坯入窑湿重 0.204kg ;(7) 燃料：60 号重油，Qet,ar=37000KJ/kg，预热温度 90C；(8) 烧成制度：1 )、氧化气氛，1.5-2.0;2 )、烧成时间：48小时；3 )、制品入窑平均温度85 C；4 )、制品出窑平均温度130C；5 )、最高烧成温度1220C；6 )、冷却带抽出热风温度200E7 )、温度制度：85E -400 C -750 C -950
7、 C -1220 C-1200 C -700 C -400 C-130 C,其中，85 C -950 C为预热带，950 C 1200 C为烧成带， 1200C 130C为冷却带；(9) 三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带 =41: 20： 39(10) 年工作日：340天/年；(11) 总烟道内空气温度240C(指烟囱底部温度)，总烟道空气系数a=3.5 ；(12) 外界空气温度25C(地下水汽较低地区)；(13) 窑车高度取660m(轨面至窑车衬砖高度)，铁轨面至下拉杆高度为300mrp(14) 窑型：明焰隧道窑。、窑体主要尺寸的确定3.1隧道窑容积的计算隧道容积是根据生产任务、成品率、
8、烧成时间以及装窑密度四个因素决定 的。装窑密度是根据制品对焙烧过程的要求，制品的尺寸等找出最合理的装车 方法而计算出来的，也可以从生产实践中收集数据。烧成时间是由烧成曲线决 定的。生产任务和成品率都是已知的。贝U：隧道容积：V Ggm3(3-1 )式中V 隧道容积m3;G 生产任务,T烧成时间,K成品率；kg/h或件/h，且G =即坯体在窑内停留时间件生产任务（年）或（kg/年）年工作日（日/年）X24 （ h/日），h ；g装窑密度,kg/m 或件 /m。由生产任务和原始资料中可得，该隧道窑:1）年产量：50万川素烧釉面砖，23）成品率：85%,45）装窑密度：g=38.29 m2 /m3,
9、6根据上述（3-1 ）式得：）工作日:340天/年，）烧成时间：48小时，）产品规格：152X 152X 5 （ mm；-50000061.27 (m /h );综上所述，隧道窑容积:Kg61.27 4885% 38.29390.37m;3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算本次设计的思路：1）在合理长度范围内，首先确定窑车的尺寸以及窑的长度，2）根据窑车车长以及窑内车数直接求出窑的有效长度以及各带长度，3）再根据窑长和制品尺寸，确定窑内宽和内高。隧道窑长度及各带长度计算隧道窑的长度与烧成制度以及窑内压力制度等因素有关。一般隧道窑长度 在60到90m所以，应根据具体情况，从产量、质量、投资
10、、生产费用等各方 面去比较，确定。以下计算隧道窑长度：假设窑各带总长Li 80m，取窑车长l车1.6m ；在合理长度范围内，可以假设窑各带总长 Li,然后通过修正，得到有效长 度，具体修正公式如下：Li订 （n取整）（3 2）L 有nl 车（33）其中，n窑车的数目，l车一窑车长度，L有一窑的有效长度； 根据公式（32）、（ 33）得：窑内车数n 8050辆，1.6有效长度L有 50 1.680m，取进车车室和出车车室的长度li=2m,则窑长L=Li + 2li =80+2*2=84m 由原始资料可知：三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带 =4i: 20： 39； 则各带长度：预热带长度l预8
11、0 0.4i32.8m .烧成带长度l烧80 0.20 i6m .冷却带长度l冷 80 0.393i.2m。综上所述，隧道窑长度为84m预热带长度32.8m,烧成带长度i6m冷却 带长度3i.2m。隧道窑内高、内宽计算隧道窑的内宽与内高根据窑的断面温度分布均匀性、制品规格、工人操作 方便等因素由经验确定。目前一般内高在i-2m （快速烧成的隧道窑内高较低），内宽在i-2m，顶烧隧道窑的宽度则较此数大。以下确定隧道窑内宽和内 高：由隧道窑的长度和体积可得隧道窑的截面积，即：V FL 有（34）其中，F 隧道窑的截面积；隧道窑截面积与内宽及内高之间的关系：2F HB Bf（35）3其中，H窑车车面
12、与拱脚的距离，B 窑内宽度，f 拱高;取窑内宽度B=1.05m 拱心角口 a =60。，贝U f=0.134B ；根据式（3 4）、（ 35）可得：VFL有V90.37 2Fm21.130 卅L有80FHB2Bf3H0.98H 0 98验算 一 一一 0.82在0.8-1之间，所以窑内高H f 1.12mB 1.2综上所述，窑内宽度为1.05m,窑内高度为1.12m。四、工作系统的安排工作系统的确定原则是要满足制品的焙烧要求，减少窑内温差，加速传热 和充分利用余热，便于施工以及操作控制等。具体设计过程中遵循如下规律：1）排烟口的个数与窑车数相当，2）预热带排烟系统长度占预热带长度的65%-80
13、%3）预热带气幕气孔设2-3道，4）烧成带燃烧系统燃烧室先疏后密。4.1预热带工作系统取排烟系统长度占预热带长度的比入=70%此时有I排二入l预=22.96m, 则排烟口个数y1=14个;在预热带2-15号车位设14对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑 墙内的水平烟道，由8号车位的垂直烟道经窑顶金属管道至排烟机，然后由铁皮 烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱皆设于预热带窑顶的平台。在1号、4号、7号车位有三道气幕。其中1号车位气幕为圭寸闭气幕，窑顶和 侧墙皆开孔，气体喷出方向与窑内气流成 90。角。4号和7号车位为扰动气幕，气 体 由窑顶喷出，方向与窑内气流成150。角。用作气幕的气体从冷却
14、带的间接冷却 部位抽出。4.2烧成带工作系统烧成带长度I烧=16m窑车长度I车=1.6m,则有燃烧室对数y2=10对； 在烧成带21号-30号车位设10对燃烧室，先疏后密，两侧相对排列。 助燃空气不预热，由助燃风机直接抽车间冷空气，并采用环形供风方式， 使各烧嘴前压力基本相同。4.3冷却带工作系统冷却带在32-35号车位处，有7n长的间壁急冷段，由侧墙上的小孔直接吸人车间冷空气，冷却气体流动方向与窑车前进方向相同（顺流）。从换热观点，逆流冷却效率高，但砖砌体易漏风，逆流漏进的冷风和700 C左右的产品接触，易急冷至更低温度，达到SiO2晶形转化温度而使产品开裂。所以要采用顺流。该 处窑顶自31-35号车位有8n长的二层拱间接冷却，冷空气亦由窑顶孔洞处自车间 吸入。由间壁、二层拱抽出来的热空气经窑顶上金属管道送往预热带作气幕。 这里只作为计算例题，实际上该段应采用直接风急冷或直接、间接相结合，将 丙层拱抽来的热气再喷入窑内作急冷，可防止大件产品炸裂。自37-46号车位设9对热风抽出口，每车位一对。热空气经过窑墙内的水平 热风通道，于41号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。窑尾50号车位处，由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。车下自21 41号车位，每隔3.2m设一个冷却风进风口，由车下冷
