隧道窑课程设计说明书
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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23000件花瓶隧道窑设计学号:姓名:院(系):专业:指导教师:联系方式:二○一O年七月四日目录1 前言 (1)2 设计任务与原始资料 (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 (3)3.3 窑内高的确定 (3)4 烧成制度的确定 (3)5 工作系统的确定 (4)5.1 排烟系统 (4)5.2 燃烧系统 (4)5.3 冷却系统 (4)5.4 传动系统 (4)5.5 窑体附属结构 (4)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…………………………………………………8.2 冷却带热平衡…………………………………………………8.2.1 热平衡计算基准及范围……………………………………………………8.2.2 热平衡框图…………………………………………………………………8.2.3 热收入项目…………………………………………………………………8.2.4 热支出项目…………………………………………………………………8.2.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………8.2.6 列出冷却带热平衡表……………………………………………………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总结…………………………………………………………………………11参考文献……………………………………………………………………………………一、前言通过这次设计实验,我学会了窑炉设计的基本方法和步骤,我这次设计的是一条花瓶隧道窑设计,通过这次设计我学会了怎么将理论运用到实践当中去,使我对窑炉和陶瓷的烧成有了更加深刻的了解和认识。
75米日用瓷轻型装配式环保节能气烧隧道窑操作说明书第一章窑炉设计说明一、一般说明㈠用途本系列新型节能隧道窑主要用于日用陶瓷行业的盘、蝶、杯、碗类制品的烧成。
㈡工作原理本系列隧道窑是连续性工作的陶瓷烧成热工设备,配备全套自动控制。
燃料、助燃空气和雾化空气(以液体燃料工作时),通过各自的管路系统,受调节阀门控制,以所需的压力、流量进入烧嘴内均匀混合燃烧,高速喷入窑道内并在那里进一步进行充分燃烧。
窑道内高温燃烧产物与制品直接接触从而高效地加热制品,然后以与制品前进相反的方向自烧成带向窑头流动,并继续加热低温区的坯体,最终在窑头集中经由排烟管路系统排出窑外。
坯体分层装载于窑车上,由液压顶车机推动窑道内的窑车运行,将坯体匀速、平稳地自窑头向窑尾输送。
在坯体前进过程中经历自低温预热到高温烧成各个温度带,不断与燃烧产物直接进行热交换而受到加热升温,伴随着水份蒸发、结构水脱离、氧化物分解、新的晶相形成和玻璃相熔化等一系列复杂的物理化学反应,烧制成为陶瓷制品进入急冷带、冷却带。
然后受合理直接冷却、缓慢冷却一整套冷却工作系统,安全、有效地冷却产品出窑。
在配有自动、进出窑机衔接的情况下,上述整个过程完全脱离人工操作而自动完成。
㈢燃料本系列窑仅适用于洁净气体燃料和液体燃料。
在为用户提供窑炉时,是以其中某种燃料为特定条件设计、制造的。
当以后燃料供应条件发生变化时,需改换燃料供应管路、阀门及燃料系统,可供选择互换的燃料有:㈣特点本系列隧道窑经广泛吸收八十年代末国外先进的设计制造技术,结合中国具体国情进行优化设计制造。
具有如下一些特点:1、采用明焰裸烧工艺,燃烧产物与被烧制品直接接触,热交换效率高,制品受热均匀,可以实现低温快烧。
2、耐火保温材料全部采用高热阻、低蓄热的轻质隔热材料,因而,升温降温速度快,保温性能极好;窑外表面温度低,散热小。
以上两大特点使得本系列隧道窑能耗接近了理论烧成能耗。
3、工作系统灵活,调整余地大,通过调节控制各温度点,可以灵活地改变烧成曲线,实现一条窑烧制不同产品之目的。
隧道窑课程设计一、引言隧道窑是一种传统的烧制陶瓷器皿的窑炉构造,广泛应用于中国古代的陶瓷生产。
本课程设计将从隧道窑的原理、结构、操作流程等方面进行详细探讨,并设计一堂关于隧道窑的实践课程,以提供学生对陶瓷制作的全面了解和实践经验。
二、隧道窑概述2.1 隧道窑的定义隧道窑是一种纵向布置的陶瓷烧制窑炉,具有连续性和高效率的特点。
其独特的结构设计使得烧制过程中热能利用更加充分,能够同时进行多次烧制,提高了陶瓷生产的效益。
2.2 隧道窑的原理隧道窑的烧制原理主要包括燃料燃烧和热传导两个过程。
燃料通过烧炉的方式提供热能,而热传导则是指热能从燃料到陶瓷器物的传递过程。
2.3 隧道窑的结构隧道窑主要由加热区、烧成区和冷却区组成。
加热区用于燃烧燃料产生热量,烧成区用于陶瓷器物的烧制,冷却区则用于冷却已烧成的器物。
三、隧道窑的操作流程3.1 燃料准备在进行隧道窑烧制之前,需要准备好燃料。
常用的燃料包括柴火、煤炭等。
燃料的选择要根据窑炉的规模和烧制需求进行。
3.2 装窑在装窑的过程中,需要将陶瓷器物放置在窑炉的合适位置。
同时,要注意器物之间的间隔,以免相互接触造成损坏。
3.2.1 空间利用为了充分利用窑炉的空间,可以采用合理的器物布局方式,尽量减少空隙。
3.2.2 稳定固定对于易碎的陶瓷器物,需要采取稳定的固定措施,以防止在烧制过程中发生移动或倒塌。
3.3 点火在进行隧道窑的烧制之前,需要点燃燃料,使其燃烧产生热量。
点火过程需要注意火势的适度,以免过热造成器物破损。
3.4 烧制烧制过程是隧道窑的核心环节,经过连续的高温烧制,使陶瓷器物得到完全烧结,达到预期的质量要求。
3.4.1 控温在烧制过程中,要注意控制窑温的升降速度和保持时间,以及不同区域的温度分布。
3.4.2 排烟燃烧产生的烟气需要通过排烟口排出,以保持窑内的良好通风环境。
3.5 冷却烧成的器物需要经过冷却过程,降低温度到适合处理的程度。
冷却过程需要缓慢进行,以免快速温差造成器物开裂。
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。
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目:年产265万件9寸平盘隧道窑院(系):材料学院专业:0 8 热工(1)班姓名:陈亮华学号:200810610103指导老师:孙健2011年10月13日景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目:年产265万件9寸平盘隧道窑院(系):材料学院专业: 08热工(1)班姓名:张韶磊学号: 200810610133指导教师:孙健20011年10月27日前言本次设计是设计年产265万件9寸平盘隧道窑。
经过此次设计,我对隧道窑有了进一步的了解,巩固了所学的有关隧道窑方面的知识。
在初步掌握了隧道窑结构的基础上,通过本次设计,使我对隧道窑认识更加全面。
设计任务书原始资料收集1、生产任务:年产量265万件9寸平盘2、产品的规格:0.220kg∕件3、工作日:330天∕年4、成品率:98﹪5、燃料的种类:焦炉煤气组成如下:6、坯体入窑水分:2.2%7、原料组成坯料的化学组成(%):8、烧成制度:周期19小时9、最高烧成温度:1310o C10、气氛制度:还原气氛11、窑具:SiC棚板、SiC支柱尺寸自定目录一:烧成制度的确定 (4)二:窑体主要尺寸的确定 (4)三:工作系统的安排 (6)四:窑体材料以及厚度的确定 (8)五:燃料燃烧计算 (8)六:物料平衡计算 (9)七:加热带热平衡计算 (10)八:冷却带热平衡计算 (14)九:排烟系统的设计计算 (17)十:后记 (19)十二:参考文献 (20)一: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要求,制订烧成制度如下:20℃—200℃ 2.5小时预热带氧化气氛200℃—800℃ 2.5小时预热带氧化气氛800℃—1050℃ 1小时预热带氧化气氛1050℃—1310℃ 4小时烧成带还原气氛1310℃—1310℃ 1小时保温阶段1310℃—800℃ 2小时冷却带800℃—60℃ 6小时冷却带烧成周期:21小时1.2 烧成曲线图如下:二:窑体主要尺寸的确定2.1、窑内宽的确定2.1.1、坯体规格因此坯体规格:255×25=6375mm22.1.2、装车方法的确定:(车上棚板的放置方法)沿车的长度方向装5行棚板,每个棚板的间距为10mm,与棚板车边间距为20mm。
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。
耐火材料隧道窑课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握耐火材料隧道窑的基本原理、结构和设计方法。
知识目标包括:了解耐火材料隧道窑的定义、分类和特点;掌握隧道窑的基本结构、工作原理和设计原则。
技能目标包括:能够分析隧道窑的优缺点;能够运用所学知识进行简单的隧道窑设计。
情感态度价值观目标包括:培养学生对耐火材料隧道窑行业的兴趣和热情;增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括耐火材料隧道窑的基本原理、结构和设计方法。
首先,介绍耐火材料隧道窑的定义、分类和特点;其次,讲解隧道窑的基本结构、工作原理和设计原则;最后,通过案例分析,让学生掌握隧道窑的设计方法和步骤。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法。
主要包括讲授法、讨论法和案例分析法。
在讲解基本原理和结构时,采用讲授法,清晰地传达知识点;在分析案例时,采用讨论法,引导学生主动思考和探讨;通过案例分析,让学生将理论知识运用到实际设计中。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,本节课准备了一系列教学资源。
主要包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书用于提供理论知识,多媒体资料用于展示隧道窑的图片和视频,实验设备用于进行实地观察和操作。
通过这些教学资源,帮助学生更好地理解和掌握耐火材料隧道窑的相关知识。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生对课堂知识的掌握和运用能力;考试则是对学生全面理解和运用耐火材料隧道窑知识的评估。
评估方式客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本节课的教学安排如下:总共安排12课时,每课时45分钟。
具体安排如下:第1-4课时,讲解耐火材料隧道窑的定义、分类和特点;第5-8课时,讲解隧道窑的基本结构、工作原理和设计原则;第9-12课时,进行案例分析和设计实践。
隧道窑课程设计说明书《无机非金属材料》课程设计学生姓名:学号: *********专业班级:材料10级(4)班指导教师:二○一三年九月四日目录一、前言..................................................... - 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...................................... - 6 -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................................. - 11 -7.1热平衡计算基准及范围............................... - 11 -7.2预热、烧成带热收入项目:........................... - 11 -7.3预热、烧成带热支出项目:............................ - 14 -7.4预热、烧成带平衡热计算............................. - 15 -7.5预热、烧成带热平衡表............................... - 15 -八、冷却带热平衡计算......................................... - 16 -8.1冷却带热收入项目:................................. - 16 -8.2冷却带热支出项目:................................. - 16 -8.4冷却带热平衡表..................................... - 18 -九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 18 -十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 19 -10.1排烟系统的设计.................................... - 19 -10.2 阻力计算 ........................................ - 20 -10.3 风机选型 ........................................ - 22 - 十一、结束语................................................. - 24 - 十二、参考文献............................................... - 24 -一、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。
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。
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书题目:年产330万件8寸汤盘隧道窑院(系):材料科学与工程学院专业:10热工(1)班姓名:赵双阳学号:201010610109指导教师:周露亮二○一三年10 月20 日目录一:烧成制度的确定 (3)二:窑体主要尺寸的确定 (3)三:工作系统的确定 (5)四:窑体材料以及厚度的确定 (6)五:燃料燃烧计算 (7)六:物料平衡计算 (8)七:预热带加热带热平衡计算 (9)八:冷却带热平衡计算 (13)九:窑体材料概算 (16)十:参考文献 (18)十一:后记 (18)一: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要求,制订烧成制度如下:20℃—200℃ 2小时预热带氧化气氛200℃—800 2小时预热带氧化气氛800℃—1050℃ 2小时预热带氧化气氛1050℃—1290℃ 3小时烧成带氧化气氛1290℃—1290℃ 2小时保温阶段1290℃—800℃ 2小时冷却带800℃—60℃ 5小时冷却带烧成周期:18小时1.2 烧成曲线图如下:二:窑体主要尺寸的确定2.1、窑内宽的确定2.1.1、坯体规格因每件坯体尺寸为Φ200×40,取收缩率为8%,胚体尺寸=产品尺寸÷(1-8%)经计算200÷(1-8%)=217.4mm ,选定棚板为515×515mm ,支柱40×40×55mm。
考虑到坯体较轻和分层放置,棚板厚度定为10mm。
棚板用SiC材料体积密度为3.22g/cm3综合考虑窑高和每车载件数,确定每块棚板装4个坯体,一层装6块棚板,沿长度方向和宽度方向分别为3块和2块,共装6层。
棚板间距20mm,棚板与横向车边距离30mm,与纵向车边距离30mm,则窑车长Le=515×3+20×2+30×2=1645mm,宽Be=515×2+30×2+20=1110mm,窑车与窑墙及窑顶间距为30mm,则窑内宽B=1110+30×2=1170mm。
景德镇陶瓷学院课程设计说明书题目:年产400万件汤盘柴油隧道窑设计学号: 200910610208姓名:欧阳X院(系):材料科学与工程学院专业:热能与动力工程日期: 10.20-11.01目录1、前言 (1)2、烧成制度的确定 (2)2.1 温度制度的确定 (2)2.2 烧成曲线图 (2)3、窑体尺寸的计算 (3)3.1 窑车棚板和支柱的选用 (3)3.2 窑长和窑宽及窑车尺寸的确定 (3)4、工作系统的确定 (5)4.1预热带工作系统的确定 (5)4.2 烧成带工作系统布置 (5)4.3 冷却带工作系统布置 (5)5、窑体及工作系统的确定 (6)5.1窑体 (6)5.2钢架 (6)5.3窑墙 (6)5.5 测温、测压孔 (6)5.6 曲封、砂封和车封 (6)6、窑体材料及厚度的选择 (7)7、燃烧系统计算 (7)7.1助燃空气量计算 (7)7.2燃烧温度计算 (7)8、物料平衡计算 (9)8.1每小时烧成制品的质量 (9)8.2每小时入窑干坯质量 (9)8.3每小时入窑湿坯质量 (9)8.4每小时蒸发自由水质量 (9)CO的质量 (9)8.5每小时从精坯中产生28.6每小时从精坯中排除的结构水质量 (9)8.7每小时入窑窑具质量 (9)9、预热带及烧成带热平衡计算 (11)9.1热平衡计算基准及范围 (11)9.2 热平衡框图 (11)9.3 热收入项目 (12)9.4 热支出项目 (14)9.5 列出热平衡方程式 (18)9.6 列出预热带和烧成带热平衡表 (19)10、冷却带的平衡计算 (20)10.1确定热平衡计算的基准、范围 (20)10.2平衡框图 (20)10.3 热收入项目 (21)10.4 热支出项目 (21)10.5热平衡方程式 (24)10.6热平衡表 (24)11、管道尺寸、阻力计算 (25)11.1排烟系统的设计 (25)11.2阻力计算 (26)11.3排烟风量的计算 (27)11.4助燃风管道系统阻力计算及管路尺寸 (28)11.5燃料管的计算 (28)11.6急冷风管的计算 (29)11.7缓冷段抽热风管 (29)11.8封闭气幕管道尺寸计算 (29)11.9窑尾快冷段鼓入的冷风管尺寸计算 (29)11.10各段风机分选型 (30)12、烧嘴的选型 (30)13、工程材料的概算 (31)13.1窑体材料的概算 (31)13.2钢材概算 (33)14、后记 (33)15、参考文献 (34)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。
目录1 设计任务书及原始资料 (1)1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)任务书 (1)1.2 原始数据 (3)2 主要尺寸的确定 .................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1 棚板和立柱的选用 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 装车方法及窑车车面尺寸 .............................................................................. 错误!未定义书签。
2.3 窑长及各带长 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
3 工作系统的确定 ................................................................................ 错误!未定义书签。
4 窑体材料的确定 (8)4.1窑墙 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2 窑顶 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
窑炉课程设计说明书目录一、原始数据 (2)二、窑体主要尺寸的确定 (3)三、工作系统的确定 (5)四、窑体材料及厚度的选择 (6)五、燃烧系统计算 (6)六、物料平衡计算 (7)七、预热带及烧成带的热平衡计算 (8)八、冷却带热平衡 (12)九、烧嘴的选择 (15)十、后记 (15)十一、参考文献 (15)一、原始数据1.1 设计题目:年产600万件10寸平盘隧道窑设计1.2 设计技术指标、参数:坯料的化学组成(%):产品的规格:平盘直径=238mm 高度=40mm单重: 0.35Kg每件坯体线收缩率 10%入窑水分:1.8%产品合格率:94%工作日:350天夏季最高气温:38 o C烧成制度:周期19小时最高烧成温度:1310o C气氛制度:还原气氛燃料:液化气Qnet=110 MJ/Nm3窑具:SiC棚板、SiC支柱1.3 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要求,制订烧成制度如下:20℃——500℃ 4小时预热带氧化气氛500℃——950℃ 2.5小时预热带氧化气氛950℃——1200℃ 2小时烧成带强还原气氛1200℃——1310℃ 1.5小时烧成带弱还原气氛1310℃保温1小时烧成带弱还原气氛1310℃——700℃ 2小时急冷带700℃——400℃ 4.5小时缓冷带400℃——80℃ 1.5小时快冷带1.4 窑型的选择窑车式明焰隧道窑,棚板裸烧。
二、窑体主要尺寸的确定2.1 坯体规格238/(1-10%)=264.44mm 40/(1-10%)=44.44mm因此坯体规格:264.44mm*44.44mm2.2 窑内宽的确定装车方法的确定:(车上棚板的放置方法)沿车的长度方向装3行棚板,每个棚板的间距为20mm,与棚板车边间距为20mm。
沿车的宽度方向装2行棚板,每个棚板的间距为40mm,棚板与车边间距为30mm。
棚板采用的规格为:530*530*12 mm支柱:40*40*50 mm窑车车面的尺寸:Le(长)=1650mm Be(宽)= 1160mm窑内宽=1160+20*2=1200mm2.3 窑内高尺寸的确定:1)窑内高度为:(50+12)*18+4=1120mm窑车高度的确定:轨面到窑车衬砖面的高度为700mm,为了避免火焰直接冲刷制品,窑车上设200mm 高的通道(由50mm厚的耐火粘土板及粘土砖组成)窑车的高度为:H(车)=700+50+200=950 mm取拱心角a=600,则窑车装载平面至拱脚高:为1120mm2)拱高f的计算:拱顶拱心角:a=60of=0.134*1200=160.8mmR=1048.57mm侧墙的总高度(轨面至拱脚):h=950+1120=2070mm则由窑车的台面到拱顶的高度为:h=1116+160.8=1280.8mm轨面至拱顶:H=950+1280.8=2230.8mm2.4 窑体有效长度的确定每块棚板制品装4件,则:装车密度Ge= 4*6*18=432件/车装窑密度:432/1.65=261.818件/米窑长=(生产任务*烧成时间/年工作日)/成品率*装窑密度=(5500000*19/350*24)/0.94*261.818=50.55m窑内容车数:n=L/1.65=31辆窑车的有效长度为:n*1.65=51.2m2.5 窑体各带长度的确定预热带长Ly=(预热时间/总烧成时间)*总长=6.5/19*51.2=17.5m烧成带长Ls=(烧成时间/总烧成时间)*总长=4.5/19*51.2=12.1m冷却带长Lv=(冷却时间/总烧成时间)*总长=8/19*51.2=21.6m2.6 窑体总长度的确定考虑到窑车的受热膨胀,冷却带应增加0.3m,设进车室2m,出车室2m.窑体总长为L=51.2+0.3+2+2=55.5m推车时间: 19*60/31=36.77(分/车)每小时推车数:60/36.77=1.631(车/小时)三、工作系统的确定3.1 排烟系统在预热带2到10设置9对排烟口,每车位一对。
山东大学窑炉设计说明书题目:设计一条年产卫生瓷5 万大件的隧道窑学号:姓名:学院:材料科学与工程学院班级:指导教师:、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。
陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关,一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。
因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。
陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉, 比如隧道窑。
隧道窑由于窑内温度场均匀,从而保证了产品质量,也为快烧提供了条件;而隧道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大,又保证了快烧的实现;而快烧又保证了产量,降低了能耗。
所以,隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型,在我国已得到越来越广泛的应用。
烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。
烧成过程严重影响着产品的质量,与此同时,烧成也由窑炉的窑型决定。
在烧成过程中,温度控制是最重要的关键。
没有合理的烧成控制,产品质量和产量都会很低。
要想得到稳定的产品质量和提高产量,首先要有符合产品的烧成制度。
然后必须维持一定的窑内压力。
最后,必须要维持适当的气氛。
二、设计任务与原始资料1 课程设计题目设计一条年产卫生陶瓷5 万大件的隧道窑2课程设计原始资料1)、年产量:5 万大件/ 年;2)、产品名称及规格:洗手盆,800*500*300, 质量20Kg/ 件;3)、年工作日:350 天/ 年;4)、成品率:90%;5)、燃料种类:城市煤气,热值Q D=15500KJ/Bm3;6)、制品入窑水分:2.0%;7)、烧成曲线:20~~ 970 C, 8h ;970 ~~1280C, 3h ;C, 保温1.5h ;1280~~ 80C, 12.5h ;1280最高烧成温度1300C,烧成周期25h。
3 课程设计要求采用合理窑型,对窑体尺寸进行计算,确定窑炉工作系统,选择窑体材料并确定其厚度, 对燃料燃烧、窑炉热平衡及排烟系统进行计算, 确定燃料消耗量依据上述计算,绘出窑炉详细结构图。
三、烧成制度的确定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要求,制订烧成制度如下:20~~970C, 8h ;预热带970 ~~1280C, 3h ;烧成带1300 C, 保温1.5h ;保温阶段1300 ~~ 80C, 12.5h ;冷却带烧成周期:25小时2、窑型选择卫生瓷是大件产品,采用普通窑车隧道窑。
由于考虑到燃料为城市煤气, 经过净化处理, 不会污染制品。
若再从窑的结构上加以考虑,避免火焰直接冲剧制品,所以采用明焰露袭的形式(制品不袭匣钵),既能保证产品质量,有增加了产量,降低了燃料消耗,改善了工人的操作条件,并降低了窑的造价,是合理的。
四、窑体主要尺寸的确定1 、窑主要尺寸的确定。
为使装车方便,并使窑内温度均匀,快速烧成,采用单层装车的办法,即窑车上只放一层制品。
根据几种装车方法确定:窑车长乂宽= 1500X 870mm平均每车装制品8件/车,干制品的平均质量为每件20Kg,则每车装载量为160Kg/ 车。
8-KL-^xKseidf/niet j'=50000X 25 + 350 + 24+(0.9 X 8- 1.5 )=31.00 m窑内容车数:n=31.00/1.5=20.67辆取20辆则窑车有效长度为:20 X 1.5=30m2、窑体各带长度的确定预热带长Ly=(预热时间/总烧成时间)X总长=8/25 X 30=9.6m烧成带长Ls=(烧成时间/总烧成时间)X总长=(3+1.5)/25 X 30=5.4m 冷却带长Lv=(冷却时间/总烧成时间)X总长=12.5/25 X 30=15m 设进车室2m出车室2m则窑总长为30十2十2 = 34m窑内宽B根据窑车和制品的尺寸取800mm窑内侧墙高(窑车装载面至拱脚)根据制品最大尺寸(并留有空隙)定为500mm拱心角a取60°,贝U拱高f = 0. 134B =0.134 X 800= 107mm轨面至窑车衬砖面高660mm为避免火焰直接冲击制品,窑车上设300mr高之通道(由40m厚耐火粘土板及耐火粘土砖柱组成)。
侧墙总高为(轨面至拱脚)H= 500十300十40十660= 1500mm窑内容车数20辆推车时间:25 X 60/20=75min/ 车小时推车数:60/75=0.80 车/h五、工作系统的确定在预热带2—6号车位设9对排烟口,每车位一对。
烟气通过各徘烟口到窑墙内的水平烟道,由4号车位的垂直烟道经窑顶金后管道至徘烟帆,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、3号、5号车位有三运气幕。
其中1号车位气幕为封闭气幕,窑顶和侧培皆开孔,气体喷出方向与窑内气流成90。
声。
3号和5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带的间接冷却部位抽出。
在烧成带7号一10号车位设4对携烧室,不等距分布,两测相对排列。
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,各烧最前压力基本相同。
冷却带在11 —14号车位处,有4m长的间壁急冷段,由侧路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12—14号车位有4m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15—18号车位设4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:3号车位处用金届管道由热风机拍送干燥。
窑后4: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7—17号车位,每隔3mi设一个冷却风进风口,由车下冷却风机分散鼓风冷却,并于5号车他处由排姻机排走。
烧成带前后,即6号、12号车位处,设两对事故处理口六、窑体材料以及厚度的确定根据上述原则,确定窑体的材料及厚度如表 1— 7。
材料及厚度确定后可进行{出莘或)七、燃料燃烧计算1、燃烧所需空气量该窑用城市煤气,其热值Q D =15500KJ/Bm 3;理论空气量: V (a =0.26Q D /1000-0.25=3.73;实际空气量:取空气过剩系数a =1.29乜=0/>1.29 X 3,73=4.82Bm 3/Bm 3;材料的概算。
计算方法同例(1--1) 料消耗量。
(1--2),逐段逐层的计算。
确定全窑的材co£实左玉,« (m) $ tF W *r im)trn);耳 *5代黠宣訐诈魅十徒:土詈 nff °叫D 極Ig 宜萨怎圧姬饗Hit 樽站丄 I .57D~l?£&'3;&0(绘辂把J-1190MSB3.23&〔壬幸壯胃口〉ISW-TiO 7ID-J3041-3S.5O.J33 D.3J O fl. jflC <$ r C.Ji tn0. 345Q.MO EQC-J13a. iut.230.H1 q G 1:30.230<3K> C -MF<0K)c. mc. 113说畫兰5f 亠屯宙」「imhii.Ud0.230o.tto&,11S 0.715a.&oo0.2^0 <L ±30O.0751O.l^Gu,n ;5: a isoS7i !0.120O?J 0.fl.075: Q.J3Cr ILMa .MIn .a»30-C53D.OS1 6的0-2300.4汕匿皮更HJ3371C.12V750—•品社空誥口*2、燃烧产生烟气量理论烟气量:V o=0.272Q D/1000+0.25=0.272*15500/1000+0.25=4.45Bm 3/Bm3) 实际烟气量V= V+ (a l ) Va=4.45+ (1.29-1.00 ) *3.73=5.53 (Bm 3/Bm i)3、实际燃烧温度理论燃烧温度t th=(Q d+C f T f+V a C a T a)/VC=(15500+1.55 X 20+4.82 X 1.3 X 20) /5.53 X 1.64=1720o C(1730-1720)/1720 X 100%=0.6%<5所%以合理取咼温系数n =0.80则实际温度为:Tp=0.80*1720=1376 o C比烧成温度1280°C高90°C,认为合理八、加热带热平衡计算1 、预热带及烧成带的热平衡计算1 )热平衡计算基准及范围在此以1小时作为计算基准,而以0C 作为基准温度。
计算燃烧消耗量时,热 平衡的计算范围为预热带和烧成带,不包括冷却带。
7.1.2热平衡示意图(1)制品带入显热Q 用公式计算每小时入窑干制品:G i = 160Kg/车 X 0.80 车/h=128(Kg/h)入窑制品含2%自由水,每小时入窑的湿制品为:Q 7其中Q---制品带入的显热2—棚板及支柱带入的显热 Q---燃料带入化学热及显热a-助燃空气带入显热Q '---漏入空气带入显热 3---产品带出显热Q---棚板及支柱带出显热 5—窑墙、窑顶散失之热 Q---窑车积散之热物化反应耗热Q---其他热损失g---废气带走显热2、 热收入项目:—Q Q ——QJ J JQ2—G1'=128/ (1-0.02 )=130.6 (Kg/h)入窑制品的比热随各地原料成分及分配方的不同而变化,一般在0.84~1.26KJ/kg°C 范围。
现取平均比热c' =0.92 KJ/kg. C入窑制品温度t1'= 20C则Q i=G i'・c・t;=130.6*0.92*20=2403( KJ/h)( 2)垫板及支柱带入显热Q2:此窑制品不装匣体,亦不用棚板,为避免火焰冲击制品,窑车上有耐火粘土热垫板及支柱组成的火焰通道。
垫板与支柱窑吸热,根据器体积、密度可求得每车质量为i58.i Kg 。
G2=i58.i*0.8=i26(Kg/h)C2=0.845(KJ/kg.C)根据公式可得:Q2=i26*0.845*20=2i29.4 ( Kg/h)(3)燃料带入化学热及显热Q f :3Q D=i5500KJ/Bm3;入窑天然气温度,t=20C查手册,此温度下的煤气平均比热为;C f=1.37 kJ/Bm3°C根据公式可得:Q f=x(Q D+t f • C f)=x(15500+1.37*20)=15530x (Kg/h)(4)空气带入显热Qa全部助燃空气作为一次空气。