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1、景德镇陶瓷学院窑炉课程设计说明书题目：年产330万件10寸汤盘隧道窑设计院 （系）：材料科学与工程学院 专 业：热能与动力工程 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、
2、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目录1、烧成制度的确定11.1 温度制度的确定11.2 烧成曲线图12、窑体尺寸的确定22.1 窑车棚板和支柱的选用22.2 窑长及各带长的确定22.3 窑截面尺寸的确定33、工作系统的确定43.1 排烟系统43.2 燃烧系统43.3 冷却系统43.4 输送系统43.5 窑体附属结构54、窑体材料及厚度
3、的确定65、燃烧燃烧计算75.1 助燃空气量计算75.2 烟气量计算75.3 燃烧温度计算76、物料平衡计算87、预热带及烧成带热平衡计算97.1热平衡计算基准97.2 热平衡框图97.3 热收入项目107.4 热支出项目117.5 列出热平衡方程式157.6 列出预热带和烧成带热平衡表158、冷却带的平衡计算168.1 热平衡计算的基准168.2 热平衡框图168.3 热收入项目168.4 热支出项目178.5 热平衡方程式198.6 热平衡表209、窑体材料概算2110、后记2211、参考文献231、烧成制度的确定1.1、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
4、要求，制订烧成制度如下：温度（0C）时间（h）烧成阶段20-5503.34预热带550-9002预热带900-12904烧成带1290-12901.33烧成带（高火保温)1290-7002冷却带(急冷带）700-4003.33冷却带(缓冷带）400-802冷却带(快冷带）总时间181.2、烧成曲线2、窑体主要尺寸确定2.1、棚板和立柱的选用给定8寸汤盘的详细参数为：外径200mm，高40mm。考虑坯体收缩率10%，所以入窑坯体的规格为：外径222mm，高44mm。所以选用棚板的尺寸为：48048010 mm ，支 柱：404050mm，密度：2100kg/m32.2、窑长及各带长的确定2.2.
5、1、装车方法在窑车的长度方向上设置4块棚板，宽度方向上设置3块棚板，在窑车高度方向上装6层。棚板间的间隙在长度方向上为10mm，棚板与车边间距为25 mm，棚板间的间隙在宽度方向上为10mm，棚板与车边间距为20 mm。由此确定窑车车面尺寸为：长：4804 + 103 + 252=2000mm 宽：4803102202=1500mm2.2.2、窑长的确定窑车装载量为4346=288件/每车，故装窑密度为288/2=144件/米。窑长L= (330000018)/(330240.97144)=53.69 m窑内容车数：n=53.69/2=26.8辆 取27辆 有效窑长为272=54m 2.2.3
6、各带长度的确定根据烧成曲线：预热带长=（预热时间总长）/总烧成时间=5.5454/18=16.02m因窑炉每节长度为2米，故预热带取8节。烧成带长=（烧成时间总长）/总烧成时间=5.3354/18=15.99m因窑炉每节长度为2米，故烧成带取8节。冷却带长=（冷却时间总长）/总烧成时间=7.3354/18=21.99m因窑炉每节长度为2米，故预热带取11节。2.3、窑截面尺寸的确定2.3.1、窑内宽的确定根据窑车和制品的尺寸，窑车车边距窑内墙取15mm，所以窑内宽B为,1530mm2.3.2、全窑高的确定料跺上方离窑顶距离为250mm，窑车上装制品的高度为606=360mm，窑火道高度为240
7、mm ，内高为850mm，为了加强传热，烧成带加高100mm。窑车高673。窑全高尺寸：预热带、冷却带为250+360+240+673=1523mm，高为850mm。烧成带窑高为250+360+240+673+100=1623mm，内高为950mm3、工作系统的确3.1、排烟系统1至5节为排烟段，第一节前半段在窑墙两侧设置封闭气幕，气幕风以与窑内气流方向垂直送入，窑顶处设置一对大排烟口，后半段窑车台面设置一对烟口，2、3、4、5节每节设置两对排烟口。均以阶梯形布置，可以迫使烟气自上而下流动，使得制品受热均匀，各排烟支管汇总到排烟总管由排烟机排出，一部分送干燥房，其余的从烟囱排入大气。3.2、燃
8、烧系统此窑采用小功率多分布高速调温烧嘴的布置方式。两侧垂直和水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方的部分。烧嘴砖直接砌筑在窑墙上。预热带6、7、8节每节窑车台面处两侧共设置3只烧嘴，交错分布烧嘴对面为观火孔。烧成带下部每节设置两对烧嘴，上部设置一对烧嘴，垂直和水平方向上均呈交错布置。助燃风全部为冷却带空气。3.3、冷却系统制品在冷却带有晶体成长、转化的过程，并且冷却出窑，是整个烧成过程最后的一个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥用，从
9、而达到节能目的。冷却带按照烧成工艺分成三段：第1719节为急冷段。该段采用喷入急冷风直接冷却方式，每节一侧上部设6个冷风喷管，下部5个冷风喷管，另一侧上部设5个冷风喷管，下部6个冷风喷管上下前后喷管均交错设置，每侧共11个。第2024节为缓冷段。本设计中采用间壁冷却的方法，在窑墙两侧设置分别设置间壁冷却通道。第2527节为快冷段。第2527节上下部各设3对冷风喷管，交错排列，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。3.4、输送系统隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上的轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。窑车是制品运输的载体。窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联结、焊
10、接而成。在窑头和窑尾各有一手动拖车道，每拖车道上有一辆拖车。窑外有一条手动回车线。拖车轨道和窑内轨道和回车线轨道相连接，并在同一水平面上。空窑车在回车线上装载制品，然后推到拖车上，将拖车推到窑头，再用顶车机将窑车推入窑内，窑车从窑尾出来经拖车道送至回车线，并在回车线卸载制品。3.5、窑体附属结构3.5.1、测温、测压孔温度控制: 为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及时调节烧嘴的开度，一般在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。本设计中分别布置于1、3、6、9、12、15、16、19、24、27标准节窑顶中部各设置一处测温孔,共10支。因此在烧成曲线的关键点，如窑头、氧化末段、晶型转化点、成瓷段
11、、急冷结束等都有留设。压力控制主要靠调节烟气、空气等流量来实现。 布置压力计于2、6、9、16、19、24、27车位中部,共7支。为方便画图，图纸中没有表示出。3.5.2、曲封窑墙与窑车之间、窑车与窑车之间做成曲折封闭。曲封面贴一层高温耐火棉。窑车之间要承受推力，所以在窑车接头的槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。曲封窑车与窑墙距离为15mm3.5.3膨胀缝当隧道窑受热时，材料将会受热膨胀而产生相当大的应力。为减小应力，避免窑体开裂、挤坏，必须留设膨胀缝。膨胀缝的宽度为20mm，内填陶瓷棉。4、窑体材料和厚度的确定节位置（温度段）窑墙窑顶材质厚度(mm)总厚度(mm)材质厚度(mm)总厚度(mm)
12、排烟段(1-5)(20-550)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100预热升温段(6-8)(550-900)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100烧成段(9-16)(950-1290)轻质高铝砖250500轻质高铝吊顶转250450硅酸铝纤维毡125硅酸铝纤维毡100硅藻土砖125硅藻土砖100急冷段(17-19)(1290-700)轻质高铝砖250435轻质高铝吊顶砖250350硅酸铝纤维毡125岩棉毯60硅酸铝纤维毡100缓冷段20-24)(700-400)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖2
13、50350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100快冷段（25-27）（400-80）轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖1005、燃料燃烧计算5.1、助燃空气量计算燃料是焦炉煤气，低位发热量 = 17400（）根据理论空气量和燃烧生成烟气经验计算公式，单位理论空气消耗量（），取过剩系数 = 1.3则实际需要空气量：（）5.2、烟气量计算生成烟气量：（）5.3、燃烧温度计算燃料的理论燃烧温度，公式如下：式中 -燃料、空气及烟气的比热容，； 一定空气消耗系数下的单位燃料燃烧空气消耗量， =； 一定空气消耗系数下单位燃料燃烧生成烟气量，； 燃料及空气的预热温度，。焦炉煤气，低位发热量 = 17400（），取室温20，此时空气的比热 1.30 焦炉煤气的比热= 1.38,经过多次假设试算，以下假设合理，假设烟气温度为1600，烟气的比热（查燃烧学表5-2）为= 1.1.67，带入公式得= 1654（1654 1600）/1600 5%,合理取高温系数为0.80，则实际温度为t= 0.851654= 1405,比实际温度1290高出115，符合燃烧要求，认为合理。6、物料平衡计算每小时烧成制品的质量制品质量为300g，每车装288个，每车制品的质
