日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计说明
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瓷学院
《窑炉课程设计》说明书
题目:日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计
学号:3
姓名:武伟峰
院(系):材料科学与工程学院
专业:材料化学
指导教师:朱庆霞健宫小龙陆琳机动
二零一三年六月二十日
目录
1 前言
2 设计任务书(由教师给定)
3 窑体主要尺寸的确定
3.1 窑宽的确定
3.2 窑体长度的确定
3.3 窑高的确定
4 烧成制度的确定(主要指温度制
度)
5 工作系统的确定
5.1 排烟系统
5.2 燃烧系统
5.3 冷却系统
5.4 传动系统
5.5 窑体附属结构
5.5.1 事故处理孔
5.5.2 测温测压孔及观察孔
5.5.3 膨胀缝
5.5.4 挡墙
5.6 窑体加固钢架结构形式
6 燃料燃烧计算
6.1 空气量
6.2 烟气量
6.3 燃烧温度
7 窑体材料及厚度的确定:列表表示全窑所用材料及厚度
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
8.2 冷却带热平衡:同上
9 烧嘴的选用
9.1 每个烧嘴所需的燃烧能力9.2 每个烧嘴所需的油(气)压
9.3 烧嘴的选用
10 参考文献
1前言
辊道窑是生产建筑瓷的现代化窑炉,我国早在两千多年前的战国时代就创造了馒头窑和龙窑,烧制出优质瓷。随着社会的发展,后来引进了不少现代化操作,有了以窑车做窑运输制品的辊道窑。近年来又自国外引进了多条辊道窑,我们国家自己也仿制、设计建造了不少辊道窑。馒头窑、龙窑改进为隧道窑,是把制品码砌在窑车上,推进建造出输送窑制品,因为窑车的推动,必然使车上下的冷空气通过砂封漏入隧道,使隧道的制品上下温度大,气流分层,温度不均匀,大大延缓了烧成时间。现在辊道窑用连续多排辊子代替窑车输送制品,取消了窑车,取消了窑砂封,避免了车下窑冷空气漏入隧道,是要同一截面上下温度均匀,大大缩短烧成时间,为优质高产低耗创造了条件。使用焦炉煤气,发热值高、燃烧速度快,棍子所设计的辊道窑总长150米,宽3米,烧成温度是1250摄氏度,燃料采用焦炉煤气。为了更好的掌握辊道窑的结构和窑炉设计的程序,我对老师给定的设
计任务进行了为期三周的设计计算,并绘制窑体视图
运输可减少窑装卸制品,和窑外工序连在一起,操作方便,能达到大
规模生产。辊道窑还可以用来焙烧瓷餐具等扁平制品和集成电路的氧
化铝基片等。我
2设计任务书设计任务:日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计给定资料
(一)玻化砖
1.坯料组成(%):
2.产品规格:800×800×10mm,单重5公斤/块;
3.入窑水分:<1%
4.产品合格率:95%
5.烧成周期:60分钟(全氧化气氛)
6.最高烧成温度:1250℃(温度曲线自定)
3窑主要尺寸的确定
考虑到初次设计辊道窑,因此,设计时参考现在国外先进辊道窑意大利的SACMI 窑炉。该窑设计合理,利用余热干燥生坯,热效率高,温度控制准确、稳定,传动用齿轮传动,摩擦式联接辊筒,传动平衡、稳定,无级调速,控制灵活。设计认为,通过仿制吸收其先进技术,有助于加深对窑的认识,能更好的管理窑炉。所以,窑炉选择为FMS2400型煤气辊道窑。
3.1 窑宽的确定
确定宽时,要考虑棍子长度、窑墙厚度及水平方向温度的均匀性等因素。根据产量,所用的燃料,窑传热等因素,粗略确定宽的尺寸,设计为B米,成品的尺寸为800*800*10mm,制品收缩率为10%,
坯体尺寸=产品尺寸/(1-烧成收缩)=800/(1-10%)=888.9mm
两侧坯体与窑墙之间的距离取150mm,设B=2.2m,根据所定宽B,计算宽度方向坯体排列的块数为(2200-150*2)/888.9=2.137确定并排3块,则窑宽B=888.9*3+150*2=2966.7,取3000mm
3.2窑体长度的确定
计算装窑密度=每排排数×每排片数×每片砖面积
=(1000÷869)×3×(0.8*0.8)=2.20(m2/每米窑长)
窑容量=(日生产量×烧成周期)÷(24×产品合格率)
=(7500×60/60)÷(24×95%)=328(m2/窑)
有效窑长=窑容量/装窑密度=328/2.20=149m
三带长度与比例:
辊道窑一步采用装配式,设计每节长度为2200mm,节间连接长度为8mm,每节总长度为2208mm。
窑的节数=149/2.208=67.48节故取68节
所以窑炉总长=2.208*68=150.144米
划分三带长度如下:
窑前段;(40-200℃);窑前段占总长的10.4%,取68*0.104=7.072节,长度=2.208
×7=15.456m
预热带(200-1000℃):预热带占全窑总长的33%,取68*0.33=22.4节,长度=2.208×22=48.576m;
烧成带(1000-1250℃):烧成带占全窑总长的19%,取68*0.19=12.92节,长度=2.208×13=28.704m;
冷却带(1250-80℃):冷却带占全窑总长的37.6%,取68*37.6%=25.5节,长度=2.208×26=57.408m;
3.3 窑高的确定
辊道窑的高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。高式制品在窑传热和烧成的空间,高必须合理,既然有利于产品换热满足烟气有足够的流动空间,又必须满足一定的烧成空间和冷却空间,所以,高的确定有一定的原则,为了有利于热量的传递,三带的高不应一样,烧成带和急冷带由于温度比较高,为了保证有足够的烧成空间和冷却时间,所以高可较其他两带稍高一些。
4烧成制度的确定
1.温度制度
①烧成周期:60min
②最高烧成温度:1250℃