年产610万件天然气隧道窑窑炉设计
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景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目:年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书目录前言一、设计任务书 (4)二、烧成制度的确定2.1 温度制度的确定 (5)三、窑体主要尺寸的计算..3.1棚板和立柱的选择 (5)3.2窑长及各带长的确定 (5)3.2.1 装车方法 (5)3.2.2 窑车尺寸确定 (6)3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6)3.2.4 窑长的确定 (7)3.2.5 全窑各带长的确定 (7)四、工作系统的确定4.1 排烟系统 (7)4.2 燃烧系统 (8)4.3 冷却系统 (8)4.4 传动系统 (8)4.5 窑体的附属结构 (8)五、窑体材料及厚度的选择 (8)六、燃料燃烧计算 (12)七、物料平衡计算 (13)八、热平衡计算 (14)九.冷却带的热平衡计算 (18)十、烧嘴的选用 (21)十一、心得体会 (22)十二、参考文献 (23)前言隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。
是以一条类似铁路隧道的长通道为主体,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成的窑顶,下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。
随着经济的不断发展,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,某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品,而有时需要一种特定的产品,就需要对其窑炉的条件加以限制,因此,配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程,每个过程都必须精益求精,才能得到良好,称心的陶瓷制品。
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,以窑车为运载工具,具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点,最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。
由于现在能源价格不断上涨,为了节约成本,更好的赢取经济利益,就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度,压力制度,提高生产效率及质量,更好的向环保节能型窑炉方向发展。
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目:日产20000件笔筒天然气隧道窑设计学号:姓名:院(系):专业:指导教师:二○一○年六月二十三日目录前言 (3)一、设计任务书 (3)二、窑体主要尺寸的确定 (4)2.1窑车长、宽的确定 (4)2.2确定窑截面的尺寸 (4)2.3窑车侧墙高(窑车装载面至拱脚) (5)2.4窑内高(窑车装载面至拱顶) (5)2.5窑长及各带长 (5)三、烧成制度的确定 (6)四、工作系统的确定 (6)4.1 排烟系统 (6)4.2 窑头封闭气幕 (7)4.3 燃烧室 (7)4.4 气氛幕 (7)4.5 冷却系统 (7)4.6 窑体的附属结构 (7)五、燃烧系统计算 (7)5.1 空气量、烟气量的计算 (7)5.2 燃烧温度计算 (8)六、物料平衡计算 (9)6.1 每小时烧成制品的质量Gm (9)6.2 每小时烧成干坯的质量 (9)6.3 入窑湿坯的质量 (9)6.4 每小时蒸发的自由水量 (9)6.5 每小时从精坯中产生的C O2质量G CO2 (9)6.6 每小时从精坯中分解出结构水的质量 (9)七、窑体材料的选择 (9)八、热平衡计算 (10)8.1 预热带及烧成带的热平衡计算 (10)8.2 冷却带热平衡 (23)九、烧嘴的设计和选用 (30)十、参考文献 (30)前言隧道窑是目前陶瓷工厂使用最广泛的现代连续式窑炉。
它具有产量高,燃烧消耗低,劳动条件好,易实现机械化,自动化等优点。
隧道窑有多种分类方法,按照火焰是否进入隧道窑来分,可分为明焰隧道窑,隔焰隧道窑,法隔焰隧道窑三种。
明焰隧道窑的特点是火焰直接进入隧道,隔焰隧道窑的特点主要是在火焰和制品间有隔焰板,火焰加热隔焰板,隔焰板再将热辐射给制品。
半隔焰窑的特点是隔焰板上开有孔口,让部分燃烧产物与制品接触,或只有烧成带隔焰,顶热带明焰。
隧道窑作为一种热工设备,对设计的基本要求是满足生产工艺的要求,产品质量优,产量高,能耗低便于操作。
碳化隧道窑炉设计方案碳化隧道窑炉是一种用于石油焦碳化生产的设备。
在设计碳化隧道窑炉的方案时,需要考虑以下几个方面:1. 窑炉结构设计:碳化隧道窑炉采用竖炉结构,由炉体、炉门、炉膛、加热装置等部分组成。
炉体采用耐高温材料制造,炉门采用可靠的密封设计,以确保炉内温度和煤气流动的稳定性。
2. 加热装置设计:碳化隧道窑炉采用多点加热方式,炉膛内设置多个煤气喷嘴,通过燃烧煤气产生的高温气体对炉内的石油焦进行加热,使其发生碳化反应。
为了提高加热效率,可以采用热交换器回收炉内废热。
3. 煤气流动设计:炉膛内的煤气流动对于碳化反应的效果至关重要。
为了实现煤气在窑炉内的均匀分布,可以在炉膛内设置多个煤气喷嘴,并采取适当的角度和排布方式。
此外,还应考虑煤气流动的速度、压力和温度的控制,以确保碳化反应的均匀性和稳定性。
4. 温度控制设计:炉膛内的温度对于碳化反应的进行有着重要的影响。
在设计中,需要考虑炉膛的保温性能和隔热材料的选择,以避免能量损失和温度波动。
同时,还需要配备温度传感器和控制系统,实时监测和调整炉膛内的温度。
5. 安全设计:在设计碳化隧道窑炉时,需要考虑到安全因素,采取相应的安全措施。
例如,在炉体和炉门上设置透明、耐高温的玻璃窗,以实现对炉内情况的观察;还需要设置相应的排放系统,用于排放废气和废渣,以保证生产过程的环境友好。
6. 自动化控制设计:为了提高生产效率和操作便捷性,可以在碳化隧道窑炉中引入自动化控制系统。
该系统可以实现对温度、压力、煤气流量等参数的实时监测和调节,以及对整个碳化过程的自动控制。
此外,还可以与其他生产设备进行联动,实现自动化生产线的集成控制。
总之,设计碳化隧道窑炉需要综合考虑结构、加热、流动、温度控制、安全和自动化控制等方面的因素,并根据实际生产需求进行合理的设计。
只有在设计合理的前提下,才能保证碳化隧道窑炉的稳定运行和高效生产。
成都理工大学窑炉设计说明书题目:设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑学号: 200802040315姓名:赵礼学院:材料科学与工程学院班级: 08级材料(三)班指导教师:叶巧明刘菁目录一、前言·····················································································二、设计任务与原始资料·······································································三、烧成制度的确定···········································································四、窑体主要尺寸的确定·······································································五、工作系统的安排···········································································六、窑体材料以及厚度的确定···································································七、燃料燃烧计算·············································································八、加热带热平衡计算·········································································九、冷却带热平衡计算·········································································十、烧嘴的选用级燃烧室的计算·································································十一、烟道和管道计算,阻力计算和风机选型······················································十二、后记···················································································十三、参考文献···············································································一、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。
洛阳理工学院《隧道窑课程设计》说明书题目:年产30万件蹲便器隧道窑设计学号:B07010221姓名:李志博院(系):材料科学与工程学院专业:无机非金属材料工程指导教师:钱跃进目录1 前言 (1)2 设计任务与原始资料 (4)3 窑体主要尺寸的确定 (5)3.1 装车方法…………………………………………………………………………3.2 窑车尺寸的确定…………………………………………………………………3.3 窑主要尺寸的确定…………………………………………………………………3.4 各带长度的确定3.5 推车时间4 烧成制度的确定…………………………………………………………………………5 工作系统的确定…………………………………………………………………………5.1燃烧系统…………………………………………………………………………5.2排烟系统…………………………………………………………………………5.3其他附属系统结构……………………………………………………………………5.3.1 事故处理孔…………………………………………………………………5.3.2 测温测压孔及观察孔………………………………………………………5.3.3 膨胀缝………………………………………………………………………5.3.4 挡墙…………………………………………………………………………5.3.5 窑体加固钢架结构形式……………………………………………………6 燃料及燃烧计算……………………………………………………………………………6.1 空气量的计算……………………………………………………………………6.2 烟气量的计算……………………………………………………………………6.3 理论燃烧温度的计算………………………………………………………………7 窑体材料及厚度的确定……………………………………………………………………8热平衡计算…………………………………………………………………………………8.1 预热带及烧成带热平衡计算…………………………………………………8.1.1 热平衡计算基准及范围………………………………………………………8.1.2 热平衡框图……………………………………………………………………8.1.3 热收入项目……………………………………………………………………8.1.4 热支出项目……………………………………………………………………8.1.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………8.1.6 列出预热带烧成带热平衡表…………………………………………………9 冷却带热平衡………………………………………………………………………………9.2.1 热平衡计算基准及范围………………………………………………………9.2.2 热平衡框图……………………………………………………………………9.2.3 热收入项目……………………………………………………………………9.2.4 热支出项目……………………………………………………………………9.2.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………9.2.6 列出冷却带热平衡表…………………………………………………………10 烧嘴的选用…………………………………………………………………………………11总结…………………………………………………………………………………………12参考文献……………………………………………………………………………………二设计任务与原始资料2.1 课程设计的目的与任务本课程的目的是对学生学习《陶瓷工业热工设备》课程的最后总结,学生通过课程设计将能综合运用和巩固所学知识,并学会如何将理论知识和生产实践相结合,去研究解决实际中的工程技术问题,本设计的任务主要是培养学生设计与绘图的基本技能,初步掌握窑炉设计的程序、过程与内容。
年产九万件卫生瓷器隧道窑的设计+计算书摘要:隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,广泛用于陶瓷产品的焙烧生产。
本设计为年产九万件卫生瓷器隧道窑的设计,通过分析国内外典型的陶瓷隧道窑。
设计了一条普通窑车隧道窑,总长34.5米,内宽0.8米,烧成温度是1220℃。
燃料采用清洁环保天然气,采用明焰裸烧工艺。
燃烧产物与制品直接接触,热交换充分,制品受热均匀,可以实现低温快烧,降低单位燃耗,提高产量,并使用了较为传统的筑炉材料,合理地控制了窑炉的造价。
针对隧道窑进行了主要尺寸的确定,燃料燃烧计算,热量衡算,在此基础上通过分析工艺流程,确定了工作系统,并对工艺设备进行了计算和选择,绘制工作系统图等、并编制了设计说明书和计算书。
12790关键词:隧道窑;热量衡算;工艺设计The design of tunnel kiln with the annual production capacity of 90000 large ceramic sanitary wareAbstract: The tunnel kiln is the modern thermal equipment with continuous firing, widely used in the roasting production of ceramic products.Through the analysis of the domestic and foreign typical ceramics tunnel kiln, I make the design of tunnel kiln with the annual output of 90000 large ceramic sanitary ware. It is a common kiln car of tunnel kiln, which total length is 34.5 meters within 0.8 meters wide and the firing temperature is 1220℃. The design use natural gas as fuel, which is clean and green, using the flame bare firing process. Combustion products and products direct contact, heat exchange is fully, and the product is heated evenly, which can achieve rapid firing of low temperature, reduce unit fuel consumption, increase production. And use a more traditional furnace building materials, which will reasonably control the cost of the kiln. According to the tunnel kiln determine its main size, fuel burning calculation, heat balance calculations, based on this through theanalysis process flow, calculate and choose the process equipment, draw work system graph, and compiled the design specifications and calculations.2.5.3工作系统112.6窑体材料和厚度确定122.7燃料燃烧计算132.7.1燃烧所需空气量计算132.7.2烟气量计算132.7.3燃烧温度计算142.8预热带平衡计算142.8.1确定热平衡计算的基准、范围142.8.2热平衡示意图142.8.3热收入项目152.8.4热收入项目172.8.5列热平衡方程式212.9冷却带平衡计算222.9.1热收入项目232.9.2热支出项目232.9.3热支出项目282.10烧嘴的选用及燃烧室的计算292.11烟道和管道计算,阻力计算和风机选型30 2.11.1烟道和管道计算302.11.2阻力计算312.11.3风机选型333工程概算353.1建筑材料的概算353.1.1粘土砖的概算353.1.2轻质粘土砖的概算373.1.3粒状高炉渣373.1.4红砖概算374经济衡算38烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。
窑炉分类:连续式和间歇式连续式的主要是隧道窑,间歇式的有倒焰窑耐火材料分类:1、硅质和硅酸铝质耐火材料有粘土砖含氧化铝30-40%,氧化硅50-65%少量碱金属氧化物。
半硅砖氧化铝少于30%,氧化硅大于65%。
高铝砖氧化铝46%以上,其耐火温度和荷重软化点比粘土砖高,化学稳定性好,但热稳定性低。
硅砖含氧化硅93%以上。
刚玉砖。
2、镁质和锆质有镁硅砖、镁砖、镁铝砖、含锆耐火材料有锆石英砖等。
3、碳化硅耐火材料耐火材料的性能指标:1、耐火度:指材料在高温下抵抗熔化的性能。
2、荷重软化点:指耐火材料在一定压强下加热,发生一定变形和坍塌的温度。
3、热稳定性:4、化学稳定性:5、高温体积稳定性(尺寸稳定性):燃料的燃烧:隧道结构包括四个部分:1、窑体:由窑墙、窑顶和窑车衬砖围成码烧坯体的空间。
是传热和坯体进行物化反应的主要场地。
2、窑内输送设备:一般是窑车,还有输送带、推板等,轻型窑车隧道窑是发展方向。
3、燃烧设备:4、通风设备:使窑内的气流按一定的方向流动,并维持窑内温度、气氛、压力制度。
隧道窑的基本原理、传热技术、气体流动:1、原理:包括燃料燃烧、气体力学、传热。
隧道窑内的气体流动:(一)各种压头对气体流动的影响:几何压头、静压头、动压头、阻力损失压头。
(二)料垛码法对流速流量的影响:2、隧道窑内的传热:方式有三:导热、对流传热、热辐射。
(计算)主要是燃烧产物的气体辐射传热和强制对流传热,与电热窑炉的传热方式不同。
3、烧成制度:包括压力制度、气氛制度、温度制度。
烧成阶段:4、隧道窑炉的改善措施:电热窑炉的优缺点:不需要燃烧设备、通风设备,结构简单、加热空间紧凑、空间热强度较高,热效率高、制品不受烟气和灰影响,温度便于精确控制,产品质量好。
电热元件一般要有保护气氛,元件消耗大,设备昂贵。
电阻炉分类:采用电热元件将电能转换成热能以加热工件的设备(一)间歇操作电阻炉:箱式、井式(立式)(二)半连续操作电阻炉:钟罩式、台车式(三)连续操作:窑车式电热隧道窑、传送带式电阻炉电热体材料满足条件和性质:1、发热温度满足工要求。
窑炉设计参考数据1.窑内宽:一般在2.1-3.1 m;2.窑内高:窑车衬材到棚板(下火道)高250-300 mm;棚板厚20-40 mm;产品顶部到窑顶(上火道)高200-300 mm;3.窑车设计:窑车宽:由窑内宽确定。
采用窑车伸入窑墙曲封时,窑车宽比窑内宽大。
窑车长:比窑车宽小。
一般在1.5m左右,由摆放产品排数而定。
窑具:窑车立柱、棚板等用莫来石-堇青石质、重结晶碳化硅质和氮化硅结合碳化硅质。
窑车衬材:非承重型或半承重型;车衬厚度250-400mm;车轮直径:200-250 mm;4.装车图:大件装中间,小件装两边;大概整齐,有利气体流通;产品间距:80-100mm;产品与窑墙间距:120-150 mm;5.窑长计算:算出的窑车数的小数,全进上去取正。
例如算出是42. 1辆,则取43辆。
窑长一般在60-150m;一般不设出车室;6.工作系统设计:预热带:进车室(墙上留推车孔);窑头封闭气幕;加砂槽;排烟口及烟道;高速调温烧嘴。
烧成带:高速烧嘴,可一排或上下两排;冷却带:事故处理孔;急冷段冷风鼓入;缓冷段热风抽出;窑尾冷风鼓入;出砂槽及出砂坑。
全窑:平吊顶;看火孔;测温孔;膨胀缝;7.窑体材料确定:窑墙:全耐火纤维型或组合型;厚度300-600mm;窑顶:可用天花板式或轻质砖吊式结构;厚度300-450mm;窑体材料分5段:20-700℃;700-1000℃;1000℃-烧成温度;烧成温度--700℃;700-80℃;预热带和冷却带温度相同的段,可用相同的材料。
8.燃料燃烧计算:高温系数可取0.85。
实际燃料燃烧应比烧成温度高出80℃。
否则,需要加热空气到一定温度,再查此温度下的比热,重新计算燃烧温度。
9.预热带及烧成带热平衡计算:先设每小时燃料消耗量为x,画出热平衡示意图,然后计算。
1)热收入:入窑制品比热在0.84--1.26kJ/kg*℃中取。
每车窑具(立柱、棚板)质量80-120 kg;封闭气幕空气带入Q m(80000-120000 kJ/h);2)热支出:产品、窑具比热参照书例题的数据来确定;离窑烟气温度在150-250℃;窑墙散热:要计算700-1000℃段的散热,按照热工书上,平板稳定导热的计算公式进行计算. 其他段散热量参照该段数据自己取。
2 设计任务书专业热能动力班级学生姓名指导教师题目年产30万件卫生洁具天然气隧道窑炉设计主要研究内容和设计技术参数:1、产品:卫生洁具(产品结构自定);2、产量:30 万件/年;3、年工作日:330 天;34、燃料:天然气;Qnet,ar=36000KJ/ M5、烧成合格率:92%;6、坯体入窑水分: 2. 2%;7、烧成周期:自定;17 小时8、氧化气氛烧成;9、烧成温度:1220℃。
基本要求(含成果要求):1、认真思考,独立完成;2、编写详细设计说明书,含设计计算、材料概算等并要求应用计算机计算、处理和分析。
说明书采用学院规定的统一格式,一律用A4纸打印;3、绘制窑炉设计图纸,包括刚架结构、窑炉砌体、排烟通风系统、异型砖及燃烧器等;#4、全部图纸要求上墨加黑并至少要有一张AutoCAD制作的 1图纸,要求视图关系正确、尺寸标注完整,图纸中阿拉伯数字和汉字的书写等必须符合相关国标;5、要求完成2000~3000字的英文文献调研报告和至少2000 个英文字符的毕业设计摘要。
工作进度计划:1、第1~4 周:毕业实习,收集相关资料;2、第5~6 周:查找资料,确定方案;3、第7~8 周:进行初步设计计算;4、第9~10 周:详细计算并设计草图;5、第11~15周:完成全部图纸;6、第16~17 周:图纸上墨,编制设计说明书;7、第18 周起:整理全部材料,准备答辩。
3 原始数据3.1 坯料组成:SiO2 AL 2O3 CaO MgO FeO K2O Na2O TiO 2 灼失65.7 20.04 0.32 0.23 0.34 3.12 0.20 4.9 4.8 3.2 线收缩率线收缩率为11%3.3 烧成周期烧成周期为17 小时,可调3.4 燃料天然气组成:CH4 C2H6 H2S CO2 N2 其它86.8% 0.11% 0.879% 4.437% 8.1% 0.343% 3.5 烧成工艺确定(见图(3-1)烧成温度曲线)20 ~450℃ 2.3 小时预热带450~600℃ 1.3 小时预热带600~900℃ 1.8 小时预热带900~1220℃ 2.6 小时烧成带1220~1220℃ 1.5 小时烧成带1220~800℃ 1.6 小时急却带800~500℃ 3.0 小时缓却带500~350℃ 1.4 小时冷却带350~80℃ 1.5 小时冷却带图3-1 烧成温度曲线4 窑体主要尺寸的确定3.6 棚板和立柱的选用根据原始数据,采用裸烧方式即可满足要求,选用棚板的材料是堇青莫来石板,立柱的采用的是堇青莫来石空心立柱,其体积密度为 2.0 g/cm3。
年产4000万块全外燃烧结砖生产线本项目窑炉设计年产4000万块(折标砖)粘土全外燃烧结砖生产线,一次码烧,机械码坯,燃烧煤气或天然气,根据我公司技术人员对该产品的计算。
据产量我公司初选烧成窑为国际先进窑炉,内宽为3.7米平吊顶隧道窑方案。
二、相关技术指标及工艺参数1、技术指标厂区占地面积:22000㎡建筑面积:约7800㎡原料堆场:2500㎡成品堆场:10000㎡装机容量:650KW2、主要工艺参数:砖坯成型含水率:16%-18%干燥残余含水率6%干燥室热风进口温度:80-125℃干燥室潮气出口温度45℃三、干燥室干燥窑为钢筋混凝土框架的砖混结构,热源为焙烧窑的余热,充分实现能源的综合利用。
干燥室技术参数窑长:112.5m窑内高:1.86m窑内宽:3.7m窑内容车:30辆窑车尺寸:3.7x3.86x0.68m干燥周期:16-18h坯体入窑水份:16-18%四、烧成窑烧成窑采用中小断面平吊项的隧道窑,顶部结构为H钢梁+耐火吊顶板+硅酸铝纤维毡及岩棉保温,窑墙随温度变化采用相应的耐火材料,且都配有相应的测温系统。
操作灵活,便于生产的调控,有利于消除余热带上下部的温差。
使烧成温度更加均匀。
达到产品的质量要求。
窑体结构:曲封砖一下均为红砖和耐火水泥砌筑,曲风砖以上低温带(低于550℃)从内到外依次为红砖内墙(耐热砂浆砌筑)。
加气混凝土砌块隔热层,岩棉保温层、红砖外墙,高温带(高于550℃)从内到外,依次为粘土耐火砖内墙、轻质保温砖隔热层。
硅酸铝纤维毡保温层,红砖外墙。
窑体系统:排烟系统,抽余热系统、烧成系统,车下平衡系统,冷却系统,自动控制系统,窑车运转系统。
烧成系统:采用顶烧和侧烧相兼的方式,温度和压力控制采用全自动电脑加工控机,自动控制,自动补偿,自动恒温,自动产品进出窑,自动记录打印等功能。
自动控制功能可根据用户要求而制定。
主要技术参数:窑总长:112.5米窑内宽:3.7 m窑内高:1.76m(窑车上面至窑顶地面)窑内车数30辆窑车尺寸:3.7X3.86X0.68m每车码砖数:5460烧成周期:29.2h窑车进车间隔:50分钟烧成温度:850-950℃坯体入窑水分:6%成品率:95%年产量:4000万。
年产60万件中高档次卫生洁具隧道窑设计摘要关键词:隧道窑、节能。
本次设计的是年产60万件中高档次卫生洁具隧道窑设计,窑体总长98米,窑内宽3.15米,内高1.42米。
窑顶采用T型吊顶(排烟段)与轻型耐火砖夹耐热钢板组合吊顶砖的结构,为了降低全窑的热损失减小单位产品热耗,全窑均采用轻质耐火材料以及现在窑炉设计中经常用的毯、毡、岩棉等保温材料。
该窑的设计在排烟带以及预烧带布满了搅拌风管,使该高档卫生洁具的断面温度误差在2°C以内。
由于采用的燃料天然气是清洁燃料,所以采用高速调温烧嘴来强化窑内传热,同时高速烧嘴可进一步调节使窑内温度均匀提高成品率,从而达到节能的目的。
为有效利用烟气热,在窑炉前段采用分散排烟的方式,另外在缓冷段采用抽热空气与间接冷却的方式来冷却制品,对热烟气也可加以利用。
对全窑的控制采用计算机自动控制来实现,既提高了产品的成品率又降低的工作人员的工作强度,降低了生产成本。
本设计特点:在提高产品质量的同时降低单位产品热耗,实现陶瓷行业上的“绿色、环保、节能”。
1.收集的原始数据1.2.1卫生洁具坯料组成:1.2.2 入窑水分:入窑水分为1.0%1.2.3 线收缩率:线收缩率为10%1.2.4 产品合格率:产品合格率为96%1.2.5 烧成周期:烧成周期14~18小时,根据工艺可调。
本设计计算以烧成周期16小时计算1.2.6 最高烧成温度:最高烧成温度为1230℃1.2.7 气氛制度:全氧化气氛1.2.8 制品:高档次卫生洁具1.2.9 燃料:天然气1.2.10 年工作日:年工作日330天/年2.窑体主要尺寸的确定注:进窑前坯体的尺寸由于该种高档卫生瓷是标准洁具,因此产品种类的尺寸取标准件为:500mm(L)×400mm(W)×400mm(H)左右2.1 棚板和立柱的选用根据原始数据,采用裸烧方式即可满足要求,选用棚板的材料是堇青石-莫来石,立柱的采用的是碳化硅空心方立柱,其体积密度为2.0g/cm3。
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书年产610万件汤盘燃液化气隧道窑设计学号: *************名:**院(系):材料学院专业: 11无非2班指导教师:***二○一四年六月二十日目录1 前言 (1)2 设计任务书 (2)3 烧成制度的确定(主要指温度制度) (3)4 窑体主要尺寸的确定 (4)4.1 窑内宽的确定 (4)4.2 窑体长度的确定 (5)4.3 窑内高的确定 (5)5 工作系统的确定 (6)5.1 预热带系统 (7)5.2 烧成带系统 (7)5.3 冷却带系统 (7)5.4 窑体附属结构 (7)5.4.1 事故处理孔 (7)5.4.2 测温测压孔及观察孔 (7)5.4.3 膨胀缝 (7)6 燃料燃烧计算 (7)6.1 空气量 (8)6.2 烟气量 (9)6.3 燃烧温度 (9)7 窑体材料及厚度的确定:列表表示全窑所用材料及厚度 (9)8 热平衡计算 (10)8.1 物料平衡计算 (10)8.2 预热带及烧成带热平衡计算 (10)8.2.1 热平衡框图 (12)8.2.2 热收入项目 (13)8.2.3 热支出项目 (15)8.2.4 列出热平衡方程式 (17)8.2.5 列出预热带烧成带热平衡表 (15)8.3 冷却带的热平衡 (16)8.3.1 热平衡框图 (17)8.3.2 热收入项目 (18)8.3.3 热支出项目 (19)8.3.4 列热平衡方程式 (19)8.3.5 列出预冷却带热平衡表 (19)9 烧嘴的选用 (19)9.1 每个烧嘴所需的燃烧能力 (20)9.2 每个烧嘴所需的油(气)压 (20)9.3 烧嘴的选用 (20)10 参考文献 (20)1.前言自古与来,陶瓷就与人们的生活密不可分。
进入现代社会,陶瓷工业在人民生产、生活中占有了更加重要的地位。
陶瓷工业的发展与窑炉的改革密切相关,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。
隧道窑窑炉设计说明书在现代工业制造过程中,隧道窑窑炉是一个重要的工具。
本文将介绍隧道窑窑炉的设计说明书。
一、概述隧道窑窑炉是一种用于干燥和烧制陶瓷、石材、砖块等建筑材料的特殊设备。
它通常由若干个单元组成,单元之间相互连接,形成一个长隧道,因此得名。
二、设计要求1. 燃烧效率高:采用高效节能燃烧器,使燃烧效率高,减少能源消耗。
2. 温度控制精确:采用温度控制系统,实现精确的温度控制,保证产品质量。
3. 操作便捷:控制系统简单易用,方便操作。
4. 安全可靠:采用高强度、耐高温材料,避免炉体爆炸或漏气等安全问题。
5. 低噪音:减少噪音污染,避免对周边环境和人群的影响。
三、设计原理1. 结构设计:采用模块化设计,方便装配和维护。
2. 材料选择:炉体采用高纯度耐火材料,保证耐火度高,不易开裂变形。
3. 燃烧器设计:采用预混合式燃烧器,使燃烧效率高,广泛适用于各种燃气和液体燃料。
4. 温度控制系统:采用智能温度控制系统,控制精确可靠,满足各种加热控制需求。
5. 热风循环系统:采用科学的热风循环系统,使热量均匀分布,保证产品烧制质量。
四、设计参数炉长:100m炉温:1300℃燃气压力:0.4MPa燃气消耗:560m³/h热风循环风量:20000m³/h风压:500Pa五、设计优势1. 生产效率高,可快速完成瓷石砖等材料的大批量生产。
2. 操作简便,操作人员可在控制室完成所有操作。
3. 温度控制精准,保证了产品烧制质量。
4. 燃烧效率高,节能环保。
5. 安全可靠,采用耐高温材料,防爆防漏。
综上所述,隧道窑窑炉作为一种特殊的陶瓷窑炉,其设计要求和原理高度依赖技术实力和专业知识。
设计者应当认真研究建筑材料的特性,并结合生产实际和环保要求,创造出高效、安全、环保的设计方案。
《窑炉课程设计》说明书题目:年产780万件汤盘天然气隧道窑设计1、前言 (1)2、设计任务书(由教师给定) (2)3、窑体主要尺寸的确定 (3)3.1、窑内宽的确定 (3)3.2、窑体长度的确定 (4)3.3、窑内高的确定 (5)4、烧成制度的确定 (6)5、工作系统的确定 (7)5.1、排烟系统 (7)5.2、燃烧系统 (7)5.3、冷却系统 (7)5.4、传动系统 (7)5.5、窑体附属结构 (8)5.5.1、事故处理孔 (8)5.5.2、测温测压孔及观察孔 (9)5.5.3、膨胀缝 (9)5.5.4、挡墙 (9)5.6、窑体加固钢架结构形式 (9)6、燃料燃烧计算 (10)6.1、空气量 (10)6.2、烟气量 (10)6.3、燃烧温度 (10)7、窑体材料及厚度的确定 (12)8、热平衡计算 (14)8.1、预热带及烧成带热平衡计算 (14)8.1.1、热平衡计算基准及范围 (14)8.1.2、热平衡框图 (14)8.1.3、热收入项目 (15)8.1.4、热支出项目 (16)8.1.5、列出热平衡方程式 (21)8.1.6、列出预热带烧成带热平衡表 (22)8.2、冷却带热平衡 (23)8.2.1热平衡计算基准及范围 (23)8.2.2热平衡框图 (23)8.2.3热收入项目 (23)8.2.4热支出项目 (24)8.2.5列出热平衡方程式 (26)8.2.6列出预热带烧成带热平衡表 (27)9、烧嘴的选用 (28)9.1、每个烧嘴所需的燃烧能力 (28)9.2、每个烧嘴所需的油(气)压 (28)9.3、烧嘴的选用 (28)10、参考文献 (29)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。
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书年产610万件汤盘燃液化气隧道窑设计学号: *************名:**院(系):材料学院专业: 11无非2班指导教师:***二○一四年六月二十日目录1 前言 (1)2 设计任务书 (2)3 烧成制度的确定(主要指温度制度) (3)4 窑体主要尺寸的确定 (4)4.1 窑内宽的确定 (4)4.2 窑体长度的确定 (5)4.3 窑内高的确定 (5)5 工作系统的确定 (6)5.1 预热带系统 (7)5.2 烧成带系统 (7)5.3 冷却带系统 (7)5.4 窑体附属结构 (7)5.4.1 事故处理孔 (7)5.4.2 测温测压孔及观察孔 (7)5.4.3 膨胀缝 (7)6 燃料燃烧计算 (7)6.1 空气量 (8)6.2 烟气量 (9)6.3 燃烧温度 (9)7 窑体材料及厚度的确定:列表表示全窑所用材料及厚度 (9)8 热平衡计算 (10)8.1 物料平衡计算 (10)8.2 预热带及烧成带热平衡计算 (10)8.2.1 热平衡框图 (12)8.2.2 热收入项目 (13)8.2.3 热支出项目 (15)8.2.4 列出热平衡方程式 (17)8.2.5 列出预热带烧成带热平衡表 (15)8.3 冷却带的热平衡 (16)8.3.1 热平衡框图 (17)8.3.2 热收入项目 (18)8.3.3 热支出项目 (19)8.3.4 列热平衡方程式 (19)8.3.5 列出预冷却带热平衡表 (19)9 烧嘴的选用 (19)9.1 每个烧嘴所需的燃烧能力 (20)9.2 每个烧嘴所需的油(气)压 (20)9.3 烧嘴的选用 (20)10 参考文献 (20)1.前言自古与来,陶瓷就与人们的生活密不可分。
进入现代社会,陶瓷工业在人民生产、生活中占有了更加重要的地位。
陶瓷工业的发展与窑炉的改革密切相关,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。
隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑炉,在我国已得到越来越广泛的应用。
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,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。
具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点,最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。
由于现在能源价格不断上涨,为了节约成本,更好的赢取经济利益,就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度,压力制度,提高生产效率及质量,便于更好的节约燃料,降低能量消耗。
性能良好的窑炉必须能满足烧成制品的烧成要求,生产出符合质量要求的产品。
其中烧成温度、烧成气氛等因素对产品质量产生决定性的影响。
所以,实现窑炉对这些因素的灵活控制与保证稳定性就成为了窑炉首要的设计目标。
其次要实现效率高,能耗少、自动化程度高、污染小等特点。
本窑炉设计任务为年产610万件汤盘液化气隧道窑,采用轻质耐火保温材料,高速调温烧嘴,对余热进行集中利用,产品能耗较低,实现了自动化控制,连续式生产,大大提高了生产效率。
符合大量生产的要求。
在设计过程中,我努力消化吸收并应用硅酸盐工业热工基础以及陶瓷工业窑炉的知识,结合本学期前往潮州工厂实习所观察学习到的经验与体会,通过两周的努力设计,也算基本完成了本次课程要求的设计任务。
独立思考、计算、校验设计数据的过程艰难且要求极大的细心和耐心,使我深刻熟悉了窑炉设计相关知识的同时磨练了意志品质,更使我对窑炉设计及施工过程有了更深的认识。
对我来说,试一次印象深刻受益匪浅的课程设计。
2.设计任务书1.1设计任务年产610万件汤盘液化气隧道窑设计一、原始数据(一)汤盘1.汤盘坯料组成(%)6.产品规格:9英寸,0.37kg/块7.最高烧成温度1300℃8..入窑水分:〈3%9.烧成曲线:自定10.烧成周期:16小时11.气氛:常温-1050℃氧化气氛1050-1200℃还原气氛1200-1300℃中性气氛(二)燃料(三)夏天最高气温:39℃3.烧成制度的确定3.1 温度制度的确定位置温度(0C)时间(h)烧成阶段升(降)温速率(0C/h)预热带20-300 1.8 预热带155300-600 1.9 预热带157600-900 1.2 预热带250 烧成带900-1050 1.4 烧成带(氧化)1071050-1200 1.1 烧成带(还原)1361200-1300 1.1 烧成带(中性)911300-1300 0.9 烧成带(保温)0 冷却带1300-800 1.8 冷却带(急冷)277800-400 2.5 冷却带(缓冷)160400-50 1.8 冷却带(快冷)195\3.2 烧成温度曲线4.窑体主要尺寸的计算现代隧道窑都属于明焰烧成。
采用高速烧嘴能保证宽体窑炉水平温度均匀。
结合装载制品9英寸汤盘的重量大小,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13000C,故碳化硅材料选用SiC 50%,体积密度 2.2g/cm3,最高使用温度 14000C,导热系数计算式 5.23-1.28×10-3t。
选用棚板与支柱参数如下:棚板规格:长×宽×高: 310×310×10(mm)棚板质量=310×310×10×10-6×2.2==2114.2(g)支柱规格:底面半径×高: 25×100(mm)支柱质量=25×25×3.14×100×10-6×2.2=431.75(g)4.1 窑内宽的确定4.1.1汤盘规格9英寸,9英寸=22.86cm=228.6mm,370g/每块,坯体高度定为20mm。
考虑烧成收缩为10%,则: 坯体直径尺寸=产品尺寸÷(1-烧成收缩)=228.6÷(1-0.1)=254(mm),坯体高度尺寸=产品尺寸÷(1-烧成收缩)=20÷(1-0.1)=22.22(mm)3.1.2汤盘码放方法采用窑车上设置棚板并8层码放,每块棚板放置一个汤盘坯体。
棚板设置规格为:7×4(其中7表示行数,4表示列数),相邻棚板间距为10mm,最底层四周棚板与垫板相距为15mm,每块棚板采用4个支柱。
上下层棚板间距由支柱高度决定,为100mm。
4.1.3 窑车尺寸确定车长=310×7+10×6+15×2=2260mm车宽=310×4+10×3+15×2=1300mm窑车架高220mm,窑车衬面边缘用四层的轻质砖共4×65+4×2=268mm,在窑车的中部填充硅酸铝纤维折叠棉块上铺1层含锆纤维毡。
窑车总高为:220+268=488mm4.1.4 窑内宽的确定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10~30mm,本设计中取用15mm,则热窑内宽:B=1300+30×2=1360mm4.2窑长的尺寸确定窑车每层装载制品数为7×4=28件,共7层,故每车装载制品数为28×7=196件,干制品质量370g,则每车装制品质量为370g×196=72.52kg装窑密度g=每车装载件数/车长=196/2.26m=86.72件/m窑长461010162424330=0.9586.72G Dy L K g τ⨯⋅⋅⨯==⋅⋅149.58mG —生产任务,件/年; L —窑长,m ;τ—烧成时间,h ;K —成品率,%;D —年工作日,日/年; g —装窑密度,件/每米车长。
窑内容车数:n=149.58/2.26=66.18辆,取整数67辆 此时窑长=67×2.26m=151.4m 。
该窑采用钢架结构,装配式建造,每节之间留有10mm 间隙。
则选用节数151.4÷2.01=75.3节,取76节。
最终实际窑长76×2.01-0.01=152.75米。
根据烧成曲线,各带烧成时间与烧成周期的比值,预热带取23节,烧成带取20节,冷却带取32节,则各带长及所占比例为:预热带长=2×23=46m 占总长的30.2% 烧成带长=2×20=40m 占总长的26.3% 冷却带长=2×32=64m 占总长的42.1%4.3窑内高的确定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240mm 。
所以窑内高初定为:230+7×10+6×100+240=1140mm具体高度确定耐火砖尺寸厚度有关,通常耐火砖厚度取65mm,所以高度方向上耐火砖块数=1140/65=17.53,取18块,则高度为:18×65=1170mm,灰缝:18×2=36mm,预热带、冷却带窑内高:1170+36=1206mm,烧成带内高增大一块标准砖的宽度134mm,内高=1206+134=1340mm全窑高(轨面至窑顶外表面):在内高的基础上加上窑车高、窑顶厚度,预热带、冷却带为1206+488+350=2044mm,烧成带为1340+488+450=2278mm。
5.工作系统的确定5.1预热带工作系统的设置预热带共23节。
第1-8节为排烟段。
第1节两侧墙设置一道气幕,喷入由冷却带抽来的热风。
后半节上部和下部各设一对排烟口。
在2至8节下部设置2处排烟口。
其中第二节上部也设一排烟口,目的是使窑头气流压力自平衡,以减少窑外冷风和向内侵入。
为方便调节预热带温度,在第9-17节上部设置喷风管,每节设2根,两侧墙的喷风管成交错布置,这样有利于调节该段温度制度,也能有效搅拌预热带断面气流,达到减小预热带上下温差的目的。
为提高预热带后段下部制品温度,进一步缩小预热带后段的上下温差,在18-23节下部设置高速调温烧嘴,每节设2只,高度就设在窑车棚板的下部通道上,两侧墙则交错布置,设置与喷风管设置相似。
5.2 烧成带工作系统布置第24-44节为烧成带,第24、25、26节与预热带一样,仅在下部设置2只烧嘴。
第27至30节每节上部设置2只烧嘴,下部设置3只。
从第31节开始,进入还原烧成气氛,每节上下均布有高速烧嘴,上部设置2只,下部设置3只,上下两侧墙均呈交错布置,这样有利于烧成带温度制度的调节。