高温燃气梭式窑的设计与建造
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燃气梭式窑烧成制度及调试一、产品烧成制度的确定1.1烧成温度曲线的控制烧成温度曲线制定的适当与否是保证制品质量的前提,因此,制定时需考虑如下因素:1)窑的结构、容量及装窑密度。
2)坯体的厚度,形状以及组成坯体所用原料成分与性质。
3)坯体的入窑水份。
4)明焰烧成还是隔焰烧成。
烧成温度曲线的拟订有以下主要内容。
1.1.1 温升速度的确定温升上升速度应依据制品所用原料在各个温度段所发生的物理、化学变化有关;依据窑的大小、坯体的厚度、形状、所用原料的颗粒细度和装窑数量来综合确定。
低温阶段--这个温度段一般在400℃以前,其升温速度主要取决于坯体的厚度颗粒组成,粘土的含量,坯体进窑的含水率和窑内实际装坯量。
当坯体颗粒组成致密,装容量甚大,且坯体进窑水分高或坯体较厚者,升温太快,将引起坯件内部水蒸汽压力的升高,导致开裂现象的产生,升温速度一般大件产品为30℃/h,而中小制品为50一60℃/h。
同时注意加大烟囱抽力确保通风。
分解及氧化期--这一阶段一般在900℃以前,升温速度取决于原料纯度,火焰性质,气流速度,以及坯体厚度,原料较纯且分解物少时,升温可以较快.但如坯内杂质含量较多,则可能因快速升温而产生氧化分解不完全的情况,后期易出现坯体变色、釉泡等缺陷。
在这阶段中,除了在400-600℃间因为高岭石结构水的迅速排除,升温应缓些以外,一般可加速升温。
但要保证窑内的氧化气氛。
高温阶段--这一阶段升温速度取决于窑内的结构,装窑密度和坯体收缩变化的速度,当窑的体积太大时,升温过快则窑内的温差较大,并将引起高温反应的不均匀,而且由于坯体玻璃相出现的多少与快慢会引起坯体发生不同程度和速度的收缩,在收缩较快的阶段,升温不易大快,收缩较慢的阶段,则可加快升温速度。
梭式窑工作原理
梭式窑是一种常见的陶瓷烧制设备,其工作原理主要是通过梭车将陶瓷器皿从一个端口送入窑内,经过燃烧过程后,再从另一个端口取出。
梭式窑的工作原理可以说是简单而有效的,下面我们将详细介绍其工作过程。
梭式窑的结构通常由燃烧室、烧结室和排烟系统组成。
在燃烧室,燃料如木柴、天然气等被点燃,产生高温的火焰。
这些火焰通过烧结室,将其中的陶瓷器皿加热到所需的温度,使其烧结成坚固的陶瓷作品。
在工作时,操作人员将待烧制的陶瓷器皿放置在梭车上,然后通过轨道将梭车推入窑内。
在窑内,陶瓷器皿被暴露在高温的火焰中,经过一段时间的加热,达到烧结温度。
随着时间的推移,陶瓷器皿逐渐完成烧制过程,最终变成坚固的陶瓷作品。
当陶瓷器皿完成烧制后,操作人员再将梭车推出窑外,然后取出陶瓷作品。
这一过程中需要注意的是,烧制过程中的温度、时间等参数都需要严格控制,以确保陶瓷作品的质量。
除了烧制过程,梭式窑的排烟系统也起着关键作用。
在燃烧过程中产生的烟气需要及时排出,以保持窑内的通风良好,同时避免对环境造成污染。
总的来说,梭式窑的工作原理是简单而有效的。
通过梭车将陶瓷器
皿送入窑内,经过燃烧加热后完成烧制,最终取出成品。
在整个工作过程中,需要严格控制温度、时间等参数,同时保持排烟系统的正常运行。
梭式窑在陶瓷制作中扮演着重要角色,其工作原理的理解对于陶瓷工艺的掌握至关重要。
燃气梭式窑供气系统的设计与研究燃气梭式窑的供气系统主要包括燃气管道、调压装置、流量控制装置以及燃气燃烧器等组件。
其中,燃气管道将燃气输送到调压装置,调压装置通过降低燃气的压力将其送入流量控制装置,再将合适的燃气流量通过燃气燃烧器喷射到炉膛内进行燃烧。
在燃气梭式窑供气系统的设计中,首先需要确定炉膛内所需的燃气流量。
根据窑炉的热负荷和燃烧器的燃烧效率,计算出每个燃烧器所需的燃气流量,并结合窑炉的布置方式和燃气输送距离来确定总的燃气流量。
接下来,在供气系统的设计中,需要考虑调压装置和流量控制装置的选择和布置。
调压装置通常采用调压阀或调压器来实现对燃气压力的调节。
调压阀是一种液位式调压装置,通过滑动阀芯的位置来调节燃气压力;调压器则是一种自动控制装置,通过感应燃气压力的变化来调节阀芯的开度。
流量控制装置可以采用调流阀或节流阀等方式,通过控制燃气流动的截面积来调节燃气流量。
在燃气梭式窑供气系统的研究中,需要对各个组件的性能进行评估和研究。
例如,调压装置的性能要求包括稳定的调压性能、准确的调压范围和调压精度等;流量控制装置的性能要求包括准确的流量控制范围、良好的控制精度和可靠的防泄漏性能等。
此外,还需要考虑燃气燃烧器的选择和设计,以确保燃烧器的稳定性能和高效率的燃烧效果。
除了以上关键技术的研究,燃气梭式窑供气系统的设计还需要考虑气体清洁和能源利用效率等方面。
在燃气燃烧过程中,燃气中的杂质和污染物会对燃烧器和窑炉设备造成损坏,同时还会对环境造成污染。
因此,需要在供气系统的设计中加入气体清洁装置,如过滤器、净化器和焚烧炉等,以提高燃气的纯净度和清洁度。
此外,还可以通过热交换器等装置实现燃气的能源回收和利用,提高窑炉的能源利用效率。
综上所述,燃气梭式窑供气系统的设计和研究是一项涉及多个技术和领域的复杂工程。
通过合理选择和设计各个组件,提高燃气的纯净度和清洁度,优化燃气流量控制和调压装置的性能,可以提高燃气梭式窑的工作效率和性能,降低能源消耗和环境污染。
40立方米烧成莫来石陶瓷制品梭式窑设计摘要:一、引言二、烧成莫来石陶瓷制品的梭式窑设计原理1.梭式窑的结构特点2.烧成莫来石陶瓷制品的关键技术三、40立方米烧成莫来石陶瓷制品梭式窑的具体设计1.窑体结构设计1) 窑膛尺寸及形状2) 窑墙材料与厚度3) 窑顶结构与密封方式2.燃烧系统设计1) 燃烧器选型与布置2) 燃料种类及供应方式3) 燃烧控制策略3.气体循环系统设计1) 循环风机选型与布置2) 气体流动路径与调控3) 废气处理装置4.温度控制系统设计1) 温度传感器选型与布置2) 加热装置选型与功率配置3) 智能调控系统四、40立方米梭式窑的运行与维护1.窑炉点火与启动流程2.正常运行时的监控与管理3.异常情况的处理与应对4.窑炉的定期检查与维护五、结论正文:一、引言随着我国陶瓷行业的快速发展,梭式窑在陶瓷制品烧成中的应用越来越广泛。
其中,烧成莫来石陶瓷制品的梭式窑设计成为行业关注的焦点。
本文将针对40立方米烧成莫来石陶瓷制品梭式窑的设计进行详细阐述,以期为相关领域提供参考。
二、烧成莫来石陶瓷制品的梭式窑设计原理1.梭式窑的结构特点梭式窑作为一种高温烧成设备,其主要结构包括窑体、燃烧系统、气体循环系统、温度控制系统等。
窑体采用耐火材料制成,具有较好的保温性能和高温稳定性。
2.烧成莫来石陶瓷制品的关键技术在烧成莫来石陶瓷制品过程中,应掌握以下关键技术:合理控制烧成温度、保温时间、气氛及燃烧控制系统等,以确保制品的质量和性能。
三、40立方米烧成莫来石陶瓷制品梭式窑的具体设计1.窑体结构设计(1)窑膛尺寸及形状:根据40立方米的设计要求,合理确定窑膛尺寸,保证烧成过程中气体流动的均匀性。
(2)窑墙材料与厚度:选择高温耐火材料,并根据窑膛温度确定合适的厚度。
(3)窑顶结构与密封方式:采用活动窑顶结构,确保密封性能,减少热量损失。
2.燃烧系统设计(1)燃烧器选型与布置:根据烧成温度和燃料类型,选择合适的燃烧器,并合理布置。
新型燃气高温梭式窑的设计t马成良1)叶方保1)杨道媛1)徐恩霞1)武立云2)郭宝琦3)侯振东3)1)郑州大学高温材料研究所郑州4500522)北京工业大学材料学院3)郑州振东耐磨材料有限公司摘要设计的3m3燃气高温梭式窑在燃烧系统、换热及排烟系统采用了独特的新技术,使该窑具有燃烧和换热效率高,操作方便实用,总体费用低的优点。
关键词梭式窑,燃烧系统,换热,排烟由于生产的需要及高温技术的进步,现代间歇式窑炉得到了蓬勃发展,梭式窑是应用最广泛的现代间歇式窑炉之一。
受郑州振东耐磨材料有限公司的委托,设计建造的3m3燃气高温梭式窑在燃烧系统、换热及排烟系统采用了独特的新技术,性能先进可靠,一次调试成功并投入正常运行。
1窑炉构成该窑的有效装烧产品空间为1.45m@1.8m@1.15m,长期使用温度1650e,最高烧成温度1800 e,窑内可分别实现强氧化、弱氧化、中性和弱还原性各种气氛。
整个窑炉主要由窑体钢构架、耐火砌体、窑车及窑门、风机及管路系统、燃气供给系统、测量及控制系统、燃烧系统、换热及排烟系统组成。
本窑的主要特点是在燃烧系统、换热及排烟系统采用了新技术,提高了燃烧和换热效率。
1.1窑体钢构架窑体钢构架主要由钢立柱、槽钢、角钢、钢板等焊接而成,其主要作用是加固窑体,防止窑体变形。
1.2耐火砌体窑体内衬采用氧化铝空心球砖(体积密度1.5g #cm-3),向外依次是轻质隔热砖、硅酸铝纤维板。
窑墙总厚度400mm,窑顶采用拱形结构。
为保证砌体的牢固和严密,增加了锚固措施。
1.3窑车及窑门窑室内容纳1辆窑车。
总排烟口设在窑车台面的中心部位,4个支烟道在台面砖下层与对应窑侧墙的4个排烟口相连通。
台面砖及烟道均采用氧化铝空心球砖。
窑车与窑侧墙之间采用双曲折密封加贴纤维毡和砂封的双重密封方式。
窑车与后墙和窑门车之间采用曲封加贴纤维毡和压紧软质材料的双重密封方式。
窑门采用窑门车方式,其工作层为锚固在窑门钢架上的氧化铝空心球砖。
梭式窑的燃烧系统梭式窑是一种传统的陶瓷窑炉,主要用于陶瓷制作和烧制。
它利用燃烧系统产生的高热能,将原材料逐步变为坚硬的陶器。
本文将介绍梭式窑的燃烧系统及其原理。
梭式窑的燃烧系统梭式窑的燃烧系统主要由两部分组成:燃料供应系统和燃烧室。
燃料供应系统梭式窑通常使用木材作为燃料。
在燃料供应系统中,木材通过供料口进入燃烧室。
燃料供应系统的设置可以影响整个燃烧过程的稳定性和燃烧效率。
燃烧室在梭式窑的燃烧室里,燃烧的木材会产生一系列化学反应,逐渐升高温度,使窑内的原材料经历了干燥,烧结、化学变化、结晶和烧结五个过程。
梭式窑燃烧室的设计和构造对窑内热量平衡和烟道排气具有十分重要的影响。
燃烧室结构应符合火焰扩散和适当密封要求。
前室稍窄,有良好的收集热量的燃烧室,并且能够控制烟气排出的高度和角度,使其产生旋涡,使火焰重新接触生热的窑体。
在窑炉中铺一层堆成锥形的原材料,使热风从锥形的尖端按钮,使陶器一面一面均匀地烧结。
在炉口可能存在两侧萎缩,需要用焦炭或自然陶土垫底,确保火焰流经窑内的所有地方,保证了窑内的氧气充足,提高了整个窑的燃烧效率。
梭式窑燃烧系统的原理梭式窑的燃烧系统原理是将木材燃烧产生的热能,通过燃烧室传递给窑体,使原材料更加稳定且获得所需的硬度、坚固性等各种需要。
木材燃烧产生的热能主要是通过辐射、对流和传导传递给窑体的。
燃烧过程需要适当的氧气来维持,并且足够的氧气可以提供充足的热量。
同时,化学反应也会释放热能,在温度逐渐升高过程中,原材料也会产生化学变化,从而形成所需要的细腻瓷质。
总的来说,梭式窑的燃烧系统是一个复杂的物理化学过程,这需要对各种因素进行精确的控制,从而得到优质的陶器。
为了保证窑炉的正常运行,窑工需要根据燃料供给和燃烧室的情况进行调整,确保温度和氧气的供应充足,以及烟气的排放得到充分的处理,避免对环境造成污染。
总结梭式窑的燃烧系统对于陶瓷制造来说是至关重要的。
燃烧系统的设计和运行直接关系到窑内温度、原材料烧结度和陶器质量等因素。
梭式窑梭式窑是一种传统的窑炉类型,广泛应用于陶瓷制作和烧制工艺中。
它得名于其独特的形状,类似于梭子的外观。
梭式窑在陶瓷行业中有着重要的地位,被用于烧制陶瓷制品,并且在不同地区有不同的变体和使用方式。
窑炉结构梭式窑通常采用长方形或近似长方形的结构。
它由砖石、石头或混凝土等耐火材料建造而成。
窑炉内部通常分为多个不同的区域,包括燃烧区、预热区和烧成区。
•燃烧区:燃烧区位于窑炉的一侧,用于燃烧燃料,产生高温和火焰。
•预热区:预热区位于燃烧区的上方,用于提前将物料预热。
•烧成区:烧成区位于预热区的上方,是烧制陶瓷制品的主要区域。
窑炉通常有一个或多个烟囱用于排除燃烧产生的废气和烟雾。
此外,窑炉还有进料口和出料口,用于装载和卸载陶瓷制品。
工作原理梭式窑的工作原理基于燃料的燃烧和热能的传递。
首先,在燃烧区点燃燃料,例如木材、煤炭或天然气。
燃料燃烧产生的高温和火焰进入窑炉内部,然后通过热传导和热对流的方式传递到陶瓷制品。
在预热区,火焰和热能被用来提前将物料预热,以减少烧制时的温度和热冲击。
随着物料的移动,它们进入烧成区,这是烧制陶瓷制品的主要区域。
在烧成区,物料暴露在高温下,发生化学和物理变化,最终形成坚固的陶瓷制品。
窑炉内部的空气流动也是影响烧制效果的重要因素之一。
为了获得良好的烧制效果,窑工通常会调整进风和出风的量和位置,以控制温度和氧气的供应。
梭式窑的优缺点梭式窑作为一种传统的烧制设备,有其独特的优点和局限性。
优点:1.简单易用:梭式窑的结构相对简单,容易掌握和操作。
2.节省能源:梭式窑的燃烧效率较高,能源利用效率较高。
3.适用性广泛:梭式窑适用于各种陶瓷制品的烧制,包括瓷器、陶器等。
局限性:1.烧制效果有限:由于梭式窑的结构和燃烧方式的限制,其烧制效果相对较低,难以获得高质量和均匀的烧制结果。
2.温度控制困难:梭式窑的温度控制相对困难,很难实现精确的温度控制和均匀分布。
3.热耗大:梭式窑的热耗较大,需要耗费较多的能源才能获得所需的烧制温度。
高温燃气梭式窑的设计与建造
10热工201030453102漆勇
摘要设计的燃气高温梭式窑在燃烧系统、换热及排烟系统采用了独特的新技术,使该窑具有燃烧和换热效率高,操作方便实用,总体费用低的优点。
关键词:燃气高温梭式窑
1前言
高温燃气梭式窑是一种新型的高温间歇窑,该窑升温快、温差小,产品焙烧质量达98%以上,是目前国内陶瓷及耐火材料行业较先进的热工设备之一。
该窑特别适用于烧制电子、磁性、光学、高温、建筑和超硬质等新型陶瓷材料或高附加值小批量生产的产品,特别是在高科技材料行业中具有很好的推广前景
2窑炉的主要技术性能指标
窑炉有效容积6衬
窑内有效长度24(X)mm
窑内有效宽度l以x)~
窑内有效高度13加~
窑炉最高使用温度1750℃
燃料品种液化石油气
燃料发热值41Ox〕幻/吨
烧成周期6‘28小时
窑内存车数1辆(窑外1辆)
单位产品热耗‘2以x幻幻/吨制品
窑炉外表面温度鉴印℃
烧成合格率)92%
烧嘴数量8只(高速燃气烧嘴)
控制方式手动/自动控制
3窑炉结构设计
梭式窑的性能好坏与其窑体结构有着直接的关系。
因此,首先根据制品的烧成要求及码垛方式,确定窑体的结构形式、窑车结构形式及排烟方式。
3.1窑炉主体
该梭式窑主体是由金属框架和轻质耐火保温材料、高温陶瓷纤维材料组合而成的。
金属框架由型钢焊接而成,外侧铺设供装饰及保护纤维用的钢板。
窑炉设计既要考虑节能,又要考虑能够在1750℃高温下窑体的可靠性及使用寿命。
根据热工计算及材料的理化性能指标,本设计确定采用复合层窑墙,其中内层为摩根公司容重1.2、长期使用温度1750℃的轻质高铝耐火材料;第二层为容重0.8、使用温度1450℃的莫来石轻质隔热砖;第三层为容重0.1%、使用温度1300℃的高铝真空吸滤陶瓷纤维板;第四层为容重0.18、使用温度l(以)℃的普通硅酸铝纤维毡。
窑顶的结构与侧墙结构相同。
3.2窑门结构
窑门也是窑炉主体的一部分,它与窑体、窑车组合在一起,形成一个全封闭的腔体,使燃烧器喷人的热气流在内部加热并烧成制品,燃烧废气及坯体内有机物和盐类分解排出的废气通过烟道排人大气,完成制品的烧制过程。
该窑门采用侧开折页式,支撑于窑体的外立柱上,与窑体紧密地结合在一起。
为开启方便,减轻窑门的重量,窑门采用全金属外壳,内衬较薄的耐火保温材料,外铺多层陶瓷纤维材料。
窑门与窑车、窑墙的密封采用多道曲折密封(见图3窑门结构示意图)。
另外,窑门上设置两烧嘴,以利与窑体上的烧嘴形成旋流,为方便窑门的开启,烧嘴的风、气管路全部采用金属软管与主管道连接。
3.3窑炉的密封系统
窑炉密封的好坏与窑内温差有着很大的关系,若密封不良,在窑炉正压烧成时对窑炉的使用寿命影响很大。
因此,该窑采用了曲折、摩擦及机械密封三种形式相结合,很好地解决了窑体与窑车、窑门与窑体的漏风、漏火问题。
曲折密封和摩擦密封是我国窑炉设计常采用的密封形式,而机械密封在梭式窑设计中则极少采用,设计采用了上部带有夹具(夹具上安装硬度适中的陶瓷纤维毡)的螺杆升降装置使用方法为窑车、窑门就位后将升降装置升起,从而将窑车与窑墙、窑车与窑门的接缝处进行密封,烧制过程完成后,将升降装置落下,即可打开窑门,拉出窑车。
4窑炉控制系统
该窑炉的控制系统可采用手动控制和自动控制,手动控制较为简单,在此不再赘述,自动控制系统分两组,上、下层作为独立的单元分别控制,以解决上、下温差问题。
4.1温度控制
温度控制是通过数显式的HD温度调节器实现的。
全窑设有2台,每个单元1台,可直接接收热电偶输出的毫伏信号。
其控制输出方式有两种:一种是正作用输出,冷却时使用,即温度偏高时通过电动执行器开大助燃风;另一种是反作用输出,升温或保温时使用,温度偏高时关小助燃风和液化气连动阀。
4.2窑压控制系统
窑炉在运行过程中,窑内采用微正压操作,为保证窑内压力能够稳定,特设置一套独立的控制系统。
该系统通过调节排烟量实现稳压。
压力调节器不断地将窑压测量值与设定值进行对比,并通过电动执行器调节排烟闸板的开度,以使窑内压力与设定值相吻合。
5余热利用
该窑炉采用了两套换热器,充分利用了窑炉烟气的余热。
其中一套为助燃风预热系统,利用在烟道中高温部位设置一台排管式空气换热器,预热助燃空气(助燃空气温度可达550一650℃),从而大大降低了燃料消耗量;另一套用于液化石油气汽化系统,利用在烟道中的低温部位设置一台盘管式水换热器,换热后的热水温度可达80-100℃,可完全满足汽化需要,液化石油气不需单独设置一台汽化器,从而节省了投资,使窑炉的总能耗大大降低。
6梭式窑的特点
(l)两级换热器充分利用了烟气余热,达到了节能降耗的目的,且节省一次性投资。
(2)烧成温度、升温速度可调范围宽,气氛可调,适用于大多数工业陶瓷、特种陶瓷的烧成。
(3)窑体材料全部采用轻质材料,保温效果好,窑体蓄热小,窑炉可快速升温,降低了窑炉运行成本。
(4)由于该窑炉采用了液化石油气为燃料,且燃烧很充分,对空气的污染很小。
7应用前景
随着我国工业陶瓷和特种陶瓷应用领域的日益扩大,人们越来越多地使用高温梭式窑,特别是节能燃气高温梭式窑具有节能、操作灵活和污染小等特点,定将在工业陶瓷和特种陶瓷工业领域得到广泛的应用。
参考文献
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