年产220万平方米玻化砖水煤气辊道窑设计毕业设计说明书

1、景德镇陶瓷学院本科生毕业设计题目年产 220 万 m2玻化砖水煤气 辊道窑设计景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书目录摘要.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。ABSTRACT.I.I聞創沟燴鐺險爱氇谴净。第一篇设计任务书及原始资料.1.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 .1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.2 原始数据的收集. .3彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.3 烧成制度的确定.1.3.1 确定烧成制度的根据 . . 3.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.3.2 制定烧成制度 . .4.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.3.3 气氛制度：保持全窑氧化气氛。 .6鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。1.3.

2、4 压力制度：预热带一 40-25Pa 烧成带v8 Pa。.6籟丛妈羥为贍债蛏练淨。第二篇辊道窑主要尺寸的确定.7.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.1 内宽的确定 .7.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.2 窑长的确定. .7.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.2.1 窑容量及平面利用率 . 7.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.2.2 窑体有效长度的计算 . 8.贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.3 窑炉各段长度的确定.2.4 窑内高度的确定. .8.蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。第三篇工作系统的确定 .9.買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.1 排烟系统. .9.綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3.2 预热带喷风系统. .9.驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.3

3、 燃烧系统. .9.猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.3.1 烧嘴与观火孔的设置 . 9锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.3.2 水煤气输送装置 .10構氽頑黉碩饨荠龈话骛。3.4 冷却系统. .10輒峄陽檉簖疖網儂號泶。3.4.1 急冷通风系统. .10尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3.4.2 缓冷通风系统 .10识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。3.4.3 快冷通风系统 .11凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。3.4 窑体附属结构. . 11恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。3.4.1 事故处理孔 .11鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。3.4.2 膨胀缝.11硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。3.4.3 测温孑 L .12阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。3.4.4 挡火板、挡火墙

4、的设置.12氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。3.4.5 测压孔 .12釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。3.5 钢架结构. 1.3怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。第四章窑体材料及厚度的确定 .13谚辞調担鈧谄动禪泻類。4.1 窑体材料的确定原则 . .13嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书4.2 窑体材料厚度的确定原则 .1.3熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。4.3 各段窑体材料及厚度选用校核.13鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。4.3.1 计算依据 . 1.3纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。4.3.2 窑体材料的选用与厚度校核 . .1,4颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。第五篇燃料及燃烧计算.20濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。5.1 空气量

5、的计算.20銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。5.1.1 理论空气需要量 .20挤貼綬电麥结鈺贖哓类。5.1.2 实际空气需要量 .21赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。5.2 烟气量计算. . 21塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。5.3 燃烧温度的确定 . .21裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。第六章物料平衡计算 .22仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。6.1 每小时烧成制品质量 .22绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。6.2 每小时烧成干坯的质量 .22骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。6.3 每小时欲烧成湿坯的质量（W为含水率）.22瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。6.4 每小时蒸发自由水的质量 .22鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。6.5 每小时从精坯中产生的 CO2质量 .22栉缏

6、歐锄棗鈕种鵑瑶锬。6.6 每小时从精坯中分解出来的结构水质量： . 23辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。第七章热平衡计算.23峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。7.1 预热带与烧成带的热平衡计算 .23詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。7.1.1 热平衡计算基准、范围 .23则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。7.1.2 热平衡示意图 .23胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。7.1.3 热收入项目. .24鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。7.1.4 热支出项目 .25稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。7.1.5 热平衡方程. 29陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。7.2 冷却带热平衡计算. 30沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。7.2.1 热平衡计算基准、范围 . .3.0钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。7

7、.2.2 热平衡示意图.30懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。7.2.4 热支出项目 .30謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。7.2.5 列出热平衡方程.33呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。第八章 传动计算 .34莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。8.1 传动系统的选择 . 34麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。8.2 辊子材质的选择. 35納畴鳗吶鄖禎敛卩腻鰲锬。8.3 辊径的确定 .35風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。8.4 辊距的确定 .35灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。8.5 辊子转速的选择. 36铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。8.6 传动过程. . 36攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。第九章 管道尺寸、阻力计算及风机选型 .36趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。9.1 计算抽烟风机的管道

8、尺寸、阻力计算对风机的选型 .36夹覡闾辁駁档驀迁锬減。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书9.1.1 管道尺寸 . 36视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。9.1.2 阻力计算. 37偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。9.1.3 风机的选型 .38緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。9.2 其他系统管道尺寸的确定、风机的选型 . .38騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书921 燃料管径的计算922 助燃风管管径.924 冷却带风管管径9.2.5 风机的选型.第十章工程材料概算.43嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。10.1 窑体材料分段概算.43该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。10.1.1:第 1-7 节.10.1.

9、2:第 8-15 节10.1.3第 16-27 节.10.1.4第 28-49 节.10.1.5第 50-63 节.10.1.6第 64-70 节:10.2 钢材的概算.43劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。43臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。44鰻順褛悦漚縫輾屜鸭骞。44穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。45隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。45浹繢腻叢着駕骠構砀湊。45鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。10.2.1 方钢的概算10.2.2 角钢.10.3 钢板.45惬執缉蘿绅颀阳灣愴鍵。.4.6贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。46嚌鳍级厨胀鑲铟礦毁蕲。后记.参考资料.附：文献调研报告中文翻译：.47薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。48齡践砚语蜗铸转絹攤濼。49绅薮疮

10、颧訝标販繯轅赛。52饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。38疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。39镞锊过润启婭澗骆讕濾。40榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。42邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书I摘要关键词：辊道窑、节能本设计说明书对所设计的年产 220 万平方米玻化砖辊道窑加以说明。窑顶采用耐热钢穿轻型吊顶砖的吊顶结构， 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。燃料用水煤气，采用高速调温烧嘴对制品进行裸烧来强 化窑炉内部传热，同时对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。烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。为有效利用烟气热，在窑炉前段采用集中排烟的方式，另外在缓

11、冷段采用抽热空气的方式来冷却制品，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。鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。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”。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书2AbstractKey word: The roller kil n, en ergy con servati onThis design is yearly produces 2,200,000 square meter wood grain brick roller kiln, th

12、ekiln len gth 155 meters, the kiln width 3.66meters撷伪氢鱧轍幂聹諛詼庞。The crow n uses the high-temperature steel to put on the light suspe nded ceili ng brick thesuspe nded ceili ng structure, in order to reduce the en tire kil n the heat lose to reduce the unit product toconsume hotly, the entire kiln uses

13、 the light quality fire-proof material. Because the fuel uses the blue gasis the clean fuel uses the high velocity modulation warm burner nozzle to carry on the bare fever to theproduct to strengthenthe kiln stove interior heat transfer, simultaneously may further adjust to the highspeed burner nozz

14、le makes in the kiln the temperature to enhance the rate of finished products evenly,thus achieves the energy con servati on the goal踪飯梦掺钓貞绫賁发蘄。Is hot for the effective use haze, the section selects the method in front of the kiln stove which thedisperser discharges fume, moreover uses in the slow c

15、old secti on pulls out the hot air the way to coolthe product, also may perform to the hot haze to use. Uses the computer automatic control to the entirekiln control to realize, both enhanced staffs working strength which the product rate of fini shed productsand reduces, reduced the product ion cos

16、婭鑠机职錮 夾簣軒蚀骞。This desig n characteristic: While improves the product quality to reduce the unit productto con sume hotly, realizes in the ceramic professi on“ the gree n, the en vir onmen talprothe en ergy con servatio n譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书1第一篇设计任务书及原始资料1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书院（系） 热能工程系200

17、8 年 11 月 10 日专业热能与动力工程班级05 热工学生姓名李进邦指导教师童剑辉题目年产 220 万 m2玻化砖水煤气辊道窑设计主要研究内谷和设计技术参数：1、产品名称及规格：玻化砖（800800X12mm）2、烧成周期、温度及气氛查有关文献自定3、年工作日：300 天4、产品合格率：90%5、坯体入窑水分：1%6、燃料：水煤气7、坯料化学组成及其他设计参数、指标自定基本要求（含成果要求）：1、按设计要求收集有关设计资料，完成设计计算2、独立完成图纸设计，大胆创新3、 绘制窑炉主体结构图、主要断面图、钢架结构图（包括断面图）、管路系统结构图、传动系统图及烧嘴砖、孔砖等部件结构详图4、设计

18、图纸至少有一张用 CAD （A3）绘制5、设计说明书规范、完整6、 翻译至少 1 篇有关本专业的英（中）文文献。（字数不少于 2 千）景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书2工作进度计划：第 1-4 周：毕业实习，收集有关设计资料第 5 周：查阅、收集有关文献资料，初步确定设计方案第 6-7 周：完成设计计算第 8 周：修改并最后确定设计方案，构思设计草图第 916 周：绘图并将图纸上墨第 17 周：撰写、打印设计说明书第 18 周：整理材料，准备答辩景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书31.2 原始数据的收集1 坯料组成（%）:坯料组成表1-1化学成分SiO2AI2O3CaOMgO

19、Fe2O3K2ONa2O酌减百分含量（%）68.6824.10.980.100.503.561.7952、入窑水分：1%2、产品合格率：95%3、烧成温度：1250C4、烧成周期：60 分钟5、年工作日：300 天/年6、产品规格：800X800X12mm 单片重：18.61kg/件7、气氛制度：全窑氧化气氛8、燃料：水煤气（1050011300 KJ/ Nm3）9、其它参数：室温 20C，夏天最高温度 40C；空气比热：1.30KJ/ （mC）产品比热： 一般为 0.84-1.26 KJ/ （ mC）1.3 烧成制度的确定窑炉的烧成制度取决于坯釉料的组成和性质、坯体的造型、大小和厚度以及窑炉

20、结 构、装窑的方法、燃料种类等等因素。而烧成制度主要包括温度曲线、压力曲线和气氛 控制。根据不同产品的要求， 确定温度曲线、 气氛性质， 压力曲线是实现温度和气氛性 质的主要控制条件，三者相互关联，相辅相承。俦聹执償閏号燴鈿膽賾。只要窑内温度均匀，各阶段都可以加快。但氧化、还原和烧结却要按照反应所需要 时间来控制。在制定合理的烧成制度时，还要考虑窑的结构究竟升温和降温速度多少才 能使窑内温度均匀，以保证整个横截面上的制品烧热，要综合上述原则进行制定。缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。1.3.1 确定烧成制度的根据1坯体在加热过程中性状变化的考察主要参考三元系统平衡相图，如长石质瓷坯料的组成以长石-石英-粘

21、土三组分为主，可参考 K2O-AL2Q-SQ2三元系统平衡相图。而滑石质瓷坯料组成以滑石-粘土-长石 三组分为主，则参考 MgO-A2O3-SiO2三元系统平衡相图。骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书42坯体的形状、厚度与含水量对烧成制度的影响薄壁小件制品的入窑水分易于控制，一般采取短周期快速烧成。厚壁大件制品的升 温速度不宜过快。但对于辊道窑来说，由于截面宽而小，温差很小，所以可以快速升温 来缩短烧成周期。癱噴导閽骋艳捣靨骢鍵。3升温速度升温速率除了取决于坯料性能外，还受窑炉温度均匀程度、燃料性质以及装窑密度 等因素的影响。4烧成法坯体烧成法直接影响到烧成制度的

22、制定。玻化砖一般都采用一次烧成以不进行干燥 就进入窑炉烧成。1.3.2 制定烧成制度温度曲线的四大特性指标是烧成各阶段的升温速度、最高烧成温度、保温时间以及 冷却速度。1加热蒸发期（室温200C）在预热带室温200r阶段排除残余水分。在此阶段如果制品入窑水分过高，则不 宜升温过快，以免引起制品不均匀收缩，产生变形和开裂。若制品入窑水分控制在临界 水分（约 1%以下，则可快速升温而不使制品开裂。 但也不宜太快，以免引起烧成缺陷。鑣鸽夺圆鯢齣慫餞離龐。2氧化分解及晶型转化期（200950C或 1050C）在该期内坯体无收缩现象发生，气孔率不断增加，强度略有增加，因此汽水与氧化 产物可以自由地散逸。

23、升温速度主要取决于原料的纯度和坯体的厚度，并受气流速度和 气氛的影响。一般，本阶段可以采取快速升温。榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。排除结构水阶段（200500C）结构水指粘土矿物中的结晶水和层间水。其中高岭土AL2C3 2SiO2 2HO 中结晶水的分解属于一级化学反应，温度每升高100C，其分解速度就可以加快一倍，分解速度很快，制品不至开裂，所以这一阶段属于安全升温阶段。逊输吴贝义鲽國鳩犹騸。石英晶型转化阶段（500600C）石英晶型转化，由BSiC2体积膨胀 0.82%，如果控制不当，这是一个危险阶段。 但这个反应本来是很快的，只要几分钟就可以完成。目前生产中出现石英晶型转化而使制品开裂的现象，原

24、因是窑内温度不均匀而引起。掌握这一阶段的关键是窑内温度均匀， 使整个制品能均匀膨胀，即使快也是安全的。幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书53氧化阶段（6001050C）从窑炉结构来说，自 900C左右的氧化炉起就已进入烧成带。在这一阶段要把制品 中的硫化亚铁氧化成氧化铁，并放出二氧化硫；碳酸盐分解放出二氧化碳；有机物中的 碳氧化，生成二氧化碳。这些反应都要在釉面玻化以前完成，以便生成的气体排除干净， 否则会产生缺陷。这一阶段是很重要的，要保证一定的时间、一定的温度和足够的氧化 气氛，才能避免缺陷产生。誦终决懷区馱倆侧澩赜。4玻化成瓷期（950 或 10501250

25、C）在该期内坯体瓷化，釉层玻化，收缩比较大。保证坯体受热均匀，使之高温反应趋 于均一是本阶段的关键。因此，升温速率取决于窑炉结构、装窑密度、坯体的收缩变化 及烧结范围。医涤侣綃噲睞齒办銩凛。5保温阶段（1250C）因为是快速烧成，烟气的温度与制品温度的温差较大，所以保温时间不易太长。实 际上，由于上一过程中的升温速度比较缓慢，所以无须高火保温，因反应在高火中进行 得比较完善，可省去。胪当为遙头韪鳍啰晕糞。6急冷阶段（1250700C）冷却速度主要取决于坯体的厚度以及坯内液相的凝固速度。冷却初期瓷胎中的玻璃相还处于塑性状态，急冷所引起的热应力大部分被液相的塑性和流动性所补偿，不会产 生被破坏作用

26、。但也要均匀急冷，否则还是会开裂的。鸪凑鸛齏嶇烛罵奖选锯。7缓冷阶段（700400C）缓冷阶段的温度取决于瓷胎中玻璃相的转化温度，液相中的 ALQ 和 S含量越高,转化温度也越高，一般在 800830C。低于转化温度，液相开始凝固，残余石英发生晶 型转化，必须放慢冷却速度，力求制品截面温度的均匀分布，尽可能消除或减少热应力。筧驪鴨栌怀鏇颐嵘悅废。8快冷阶段（40080C）此阶段热应力变小，可加快冷却速度。从上述各阶段的分析可以看出，只要窑内温度均匀，各阶段都可以加快。但烧结还 要按照反应所需时间来控制。在制定合理的烧成制度时，还要考虑窑的结构，究竟升温 和降温速度多少才能使窑内温度均匀，以保证

27、整个截面上的制品烧熟，要综合上述原则景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书6进行制定。韋鋯鯖荣擬滄閡悬贖蘊。温度的划分与升温速率表 1-2名称温度（厂C）时间（/min ）升温速率(/C min-1)节数（/节）加热蒸发段室温250638.317预热带排水阶段250500462.5811石英晶型转化阶段500600333.312 15预热带氧化阶段6001050104516 27烧成带105012501022.228 39保温带12503040 42急冷带12507006-91.743 49缓冷带70040012-2550 63快冷带400806-53.364 70累计6070133 气氛

28、制度：保持全窑氧化气氛。134 压力制度：预热带40-25Pa,烧成带v8 Pa景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书7第二篇 辊道窑主要尺寸的确定2.1 内宽的确定确定内宽时，要考虑辊子长度、窑墙厚度以及水平方向温度的均匀性等因素。在最 初的辊道窑中，明焰辊道窑的内宽一般为1.52.5 米。随着辊子材料质量的提高，生产技术的进步，辊道窑的内宽被进一步加宽，如我国广东佛山辊道窑窑内宽已达45 米。涛貶騙锬晋铩锩揿宪骗。根据产品、所用的燃料、窑内传热等因素，粗略确定内宽的尺寸，设计为B 米，成品的尺寸为 800X800X12 mm 制品的收缩率书为 10%坯体尺寸=产品尺寸/ (1-烧成 收

29、缩)=800/ (1-10%) =888.9 mm.钿蘇饌華檻杩鐵样说泻。本设计在宽度方向上坯体排列 3 块，两侧坯体与窑墙之间的距离取 100 伽。 窑内宽 B=150X2+888.9 X 3=2966.7 mm。戧礱風愴浇鄖适泞嚀贗。为计算窑炉内宽的方便，所以取 B 为 3000mm2.2 窑长的确定2.2.1 窑容量及平面利用率MN”.窑容量：Ny ( 1-1 )24* k*T式中n- 年产量(米2/年)；产品的烧成周期(小时);k- 产品合格率;T- 年工作日;220*104*(60) 则有：Ny60321.64(m2/ 窑)y24*95%*300装窑密度 g=每米排数X每排片数X每片

30、砖面积=(1000/888.9)X3X0.8X0.8=2.16 (川 /米窑长)購櫛頁詩燦戶踐澜襯鳳。(1-2)景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书8则窑长：L =Ny/g =321.64/2.16 =148.9(m)222 窑体有效长度的计算利用装配方式， 由若干节联结而成， 设计每节长度为 2124mm 节与节之间联结长度 为6mm总长度为 2130mm 因此，窑的节数为：148.9/2.13=69.9 节，设计节数为 70 节，因而窑长为2130X70=149100mm嗫奐闃頜暧踯谫瓒兽粪。窑前工作台长度取 2.3m，窑尾工作台取 3.6m。（根据经验取得，窑尾工作台长度长 一点是

31、因为产品出窑温度为 80C,要工作人员方便捡取产品，故使制品出窑后的冷却时 间能够稍微长一点。）虚龉鐮宠確嵝誄祷胪鋸。那么窑炉的实际长度为：L=2130X70+2300+3600=15500 取 155 米；2.3 窑炉各段长度的确定辊道窑预热带占窑总长的38.33%,烧成带占总窑长的21.67%,冷却带占总长的40.00%。预热带：149.1X38.33%=57.15m 取 27 节；烧成带：149.1X21.67%=32.31m 取 15 节；冷却带：149.1X40.00%=59.64m 取 28 节。2.4 窑内高度的确定该窑炉各带内高值如下：棍上棍下内空间高度表 2-1115 节16

32、 4950 70辊上咼395417395棍下咼395417417内高790834812景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书9第二篇工作系统的确定辊道窑的工作系统包括排烟系统、燃烧系统、冷却系统等。3.1 排烟系统明焰辊道窑的燃烧火焰直接进入窑道内的辊道上下空间，对制品直接进行加热。为 提高热利用率，一般均采用集中排烟方式，即在窑头不远处的窑顶、窑底设置排烟口， 烟气自烧成带向预热带流动，至窑头排烟口抽出，经排烟总管、排烟机排出室外。本设 计也采用集中排烟的方案。與顶鍔笋类謾蝾纪黾廢。在第一，二，四，六节的每节窑顶和窑底分别设置三个排烟口进行排烟。在各排烟 口分别设置圆管引出，汇总到窑顶、

33、窑底的排烟分管中，最后连接到总管进行集中排烟。 在二、三节窑顶设置放排烟机风机的平台，在其上设置排烟风机，并设置另一台备用。結释鏈跄絞塒繭绽綹蕴。3.2 预热带喷风系统明焰辊道窑多采用完全的集中排烟方式，无疑大大提高了热利用率。但是，由于缺 乏对预热带温度的调整手段，有时就难以保证制品按需要的烧成曲线升温。为克服这一 缺陷，本设计在预热带棍上设置喷风口，从10-15 节每节布置三对喷风口，共 36 个,其风可来自冷却带抽出的热风。并在第 16、17 节的上方布置两台鼓风机（一台备用）餑诎鉈鲻缥评缯肃鮮驃。3.3 燃烧系统331 烧嘴与观火孔的设置为有利于燃烧带的温度调节，采用 WDH-TCC

34、型燃气高速烧嘴。本设计从第 12 节开始设置高速调温烧嘴，这样有利于快速升温调节，缩短烧成时 间，以达到快速烧成的目的。考虑到在低温带设置烧嘴不宜太多，所以在预热带的尾段（12-27 节）只在辊下设置烧嘴，每节一对；在第 28-35 节辊上、辊下设置烧嘴，3642 节景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书10每节 设置 2 对，并在辊上下方各个燃烧器对侧窑墙分别设置一个火焰观察孔；在辊上下每节设 4 对烧嘴，对称布置；全窑烧嘴共 120 个。爷缆鉅摯騰厕綁荩笺潑。332 水煤气输送装置从煤气站送过来的煤气，由总管路送到车间，然后经过滤器、压力表、自动调节蝶 阀和气动安全阀，由自动调压器把总

35、管煤气压力降到窑炉适用的压力并稳压后送到窑炉 上方的煤气总道。本系统中煤气主管处压力为2.0X104 2.5X104，经稳压后压力稳定在 1.2X104。锞炽邐繒萨蝦窦补飙赝。燃烧系统分为若干个主调节单元， 每个单元又分为辊上信道温度调节和辊下信道温 度调节，各单元所用燃气分别从窑上煤气总管道引出，经单元手动球阀和由电动执行器 带动的蝶阀后送至本调节单元的各烧嘴。在每控制单元设置一电磁阀，有断电保护功能， 防止断电后煤气泄入窑内。曠戗輔鑽襉倆瘋诌琿凤。3.4 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

36、设备，它利用制品在冷却 过程中放出的热量来加热空气，余热风可供干燥或助燃风用，达到节能的目的。轉库蹺佥诎脚濒谘閥糞。3.4.1 急冷通风系统从烧成最高温度至 700C以前，制品中由于液相的存在而具有塑性，此时可以进行 急冷，最好的办法是直接吹风冷却。辊道窑急冷段应用最广的直接风冷是在辊上下设置 横穿窑断面的冷风喷管。每根喷管上均匀地开有圆形式出风口，对着制品上下均匀地喷 冷风，达到急冷效果。由于急冷段温度高，横穿入窑的冷风管须用耐热钢制成，管径为 40100mm 本设计也采用此种结构，用 7 节窑长进行急冷，每节辊上下均分布 6 对 50 急冷风管（急冷的前半节不设置急冷风管），交错排列横穿过

37、窑内，窑内部分的管子 开圆孑 L 若干。嬷鯀賊沣謁麩溝赉涞锯。3.4.2 缓冷通风系统制品冷却到 700400r范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该段冷却降温速 率。为达到缓冷目的，一般采用热风冷却制品的办法。大多数辊道窑在该段设置36处抽热风口，使从急冷段与窑尾快冷段过来的热风流经制品，让制品慢速均匀地冷却。讯鎬謾蝈贺綜枢辄锁廩。首先采用抽热风的方法，在窑炉的第 5163 节每隔一节窑顶及窑底分别设置 1 对 抽热风景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书11口，对称布置，抽走来至急冷和快冷的热风，这样可缓和降温速率，达到抽走急 冷段的热风的目的。兒躉讀闶軒鲧擬钇標藪。在缓冷带的中部设

38、有一个平台，上面布置两台抽热风机（一台备用）。343 快冷通风系统制品冷却到 400C以后可以进行快速冷却。由于制品温度较低，使传热动力温差小， 即使允许快冷也不易于达到。而此段冷却也很重要，如达不到快冷目的出窑产品温度大 于 80C时，制品即使在窑内没有开裂，也会因出窑温度过高而出窑后炸裂， 故要加强该 段的冷风冷却。一般都采用冷风管进行快冷。其冷却效果好，并便于该段温度的调节。 在快冷一区第 64-67 节窑炉每节设置 6 对 12 根快冷风管，同时在该段的 64 节上方设有 一工作平台，其上布置两台快冷风机（一台备用）。在快冷二区（68-70 节），用低压大 流量轴流风机强制冷却，将砖坯

39、温度进一步降低，一般直接排入大气。繅藺詞嗇适篮异铜鑑骠。3.4 窑体附属结构3.4.1 事故处理孔建陶工业辊道窑多用来烧制墙地砖、瓷质砖等片状制品，一般将砖坯直接放在辊子 上，常会发生断砖（坯）现象。为便于处理断辊、卡砖、起摞等事故，在窑侧墙每隔一 定间距须设置事故处理孔。鮒簡觸癘鈄餒嬋锵户泼。事故处理孔一般设在辊下，且事故处理孔下孔面与窑底平齐，以便清除出落在窑底 上的砖坯碎片。事故处理孔大小尺寸通常宽 240450mm 高 65135mm 同时，为加强 窑体密封，应尽量少设置事故处理孔，而为了便于处理事故又希望多设置，要很好解决 这一矛盾，必须合理布置事故处理孔。两侧墙事故处理一般均采取交

40、错布置的形式。为 了能清除窑内任何位置上的事故而不造成“死角”，两相邻事故处理孔间距不应大于事 故处理孔对角线延长线与对侧内壁交点。本设计设定设定事故处理孔的尺寸为：360X132 mm 对于事故处理孔要进行密封，内部挡火材料做成大盖板，间隙填入陶瓷棉，最 外部的钢板密封前段还需要用一定的保温材料。密封的目的是为了防止热气体外溢，冷 气体漏入等引起的热损失对产品的烧制产生影响。眯毆蠐謝银癩唠阁跷贗。3.4.2 膨胀缝窑体受热膨胀产生很大的热应力，为避免窑体开裂、挤坏，必须重视窑体的膨胀缝 的留设，孔砖间也应留设。窑体膨胀缝应在窑体的每一节的中间，保证节间气密性，所景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕

41、业设计说明书12以本设计的窑体膨胀缝（10mr）i 设置在每节的中部。闵屢螢馳鑷隽劍颂崗鳳。343 测温孔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 火道侧墙留设测温孔及安装热电偶。一般高温成瓷区每节设一对，辊上设在窑顶，辊下 设在窑侧墙；两侧墙的侧温孔交错布置。除高温区外一般是按烧嘴控制区2-3 节设置一侧温孔，并且设在烧嘴对侧窑墙上。本设计在127 节每奇数节于窑顶布置，2849节从 28 节开始隔节在窑顶、窑侧墙交错布置，急冷段奇数节窑顶布置，缓冷段从50 节开始每隔 2 节在窑顶布置直至第 64 节。在烧成带 28-42 节用 S 型热电偶，其他均用 K

42、型。选用 41 套热电偶，其中 S 偶 22 支，K 偶 19 支，窑炉的各执行机构通过工业 PLC 集中控制，传动速度由变频器调控。窑炉的进砖或出砖情况通过专门设置的摄像机和监 视器来监控。排烟、助燃风机设报警开关，通过压力开关与窑炉的燃烧系统进行联锁。檁傷葦开阈灯伞馑諧粮。这样，在烧成曲线的关键点，如氧化末段、晶型转化点、釉始熔点、成瓷段、急冷 结束等都有留设3.4.4 挡火板、挡火墙的设置由于辊道窑属中空窑，工作通道空间大，气流阻力小，难以调节窑内压力制度及温 度制度。因此，通常在辊道窑工作通道的某些部位，辊下砌筑挡墙，辊上插入挡板，缩 小该处工作通道面积，以增加气流阻力，便于压力与温度

43、制度的调节。在实际生产过程 中，由于生产产品品种会发生变化，故可能需要调节挡墙挡板的高度，所以在布置的挡 墙挡板为活动的，以便于操作人员进行调节。本设计挡板和挡墙设置如下：急冷与保温 带交接第 42 和 43 节之间，急冷和缓冷交接第 49 和 50 节之间，高温保温段前第 39 和 40 节之间，高温带第 33 和 34 节之间，预热带第 27 节和 28 节之间，第 15 和第 16 节之 间，预热带第 7 和 8 节之间。鄭饩腸绊頎鎦鹧鲕嘤錳。3.4.5 测压孔压力制度中零压面的位置控制特重要，一般控制在预热带和烧成带的交界面附近。 若零压过多移向预热带，则烧成带正压过大。有大量热气体逸

44、出窑外，不但损失热量， 而且恶化操作条件；若零压过少移向烧成带，则预热带负压大，易漏入大量冷风，造成 气体分层，上下温差过大，延长了烧成周期，消耗了燃料。故本设计在第9、25、32 节每节的窑侧墙观察孔位置布置了测压孔。弃铀縫迁馀氣鰷鸾觐廩。景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书133.5 钢架结构辊道窑钢架结构起着加固窑体作用，而钢架本身又是传动系统的机身。本设计采用 金属框架装配式钢架结构，立柱、上下侧梁、下横梁、底侧梁等均采用 60mm 60mM 4mm 的方型钢管焊接而成。在一节窑体钢架中，每侧共有立柱 3 根，两段的立柱上揩油供 M8 螺栓节间联接的 4 个小孔。下横梁每节共 3

45、 根，焊在底侧梁上，下横梁上焊有 50X50 的等边角钢作底架，以便在其上搁置底板。上下侧板可用23mm 钢板冲压制成，吊顶梁采用 50X32X4 的角钢。窑底支撑采用可调节的方式。调谇續鹨髏铖馒喪劉薮。第四章 窑体材料及厚度的确定4.1 窑体材料的确定原则辊道窑窑墙与所有工业窑炉的窑墙一样，必须具备耐高温、具有一定强度和保温性 能好三个基本条件，选用的材料要保证材料长期允许使用工作温度大于实际使用的最高 温度。特别是，由于辊子要穿过窑墙，为了提高辊子长度的有效利用率，对窑墙厚度有 更严格的控制。换言之，为了增加辊道窑窑内有效宽度，就应尽量减薄窑墙，同时考虑 到材料的价格问题在达到要求之内尽量

46、选用价廉的材料以减少投资。厲耸紐楊鳝晋頇兗蓽驃。4.2 窑体材料厚度的确定原则1为了砌筑方便和外形整齐，窑墙厚度变化不要太多；2各层材料的厚度应为砖长或砖宽的整倍数， 墙高则为砖厚的整倍数，尽量少砍砖；3要保证散热量小一窑墙外壁最高温度应不大于80C；4两侧窑墙厚度与窑内宽之和应小于所选用的辊子长度。4.3 各段窑体材料及厚度选用校核4.3.1 计算依据选择材料校核计算，首先确定所用的材料是否符合允许的最高温度。各材料的使用 温度都低于耐火度，都可以使用。苧暧蘿藶黃邏闩巹东澤。陶瓷窑炉的散热包括以下三个传热过程：1） 高温流体与平壁内表面之间的对流传热和辐射传热；2） 平壁内部的导热；景德镇陶

47、瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书143） 平壁外表面与低温流体之间的对流传热和辐射传热。由于在这种情况下的综合传热计算很难准确获得高温流体的温度以及高温流体与 平壁内表面的对流辐射传热系数。因此，在实际的窑炉的计算中，例如窑炉壁散热损失 计算中，通常采用下列公式进行计算：鴿摄禱鋅儀憚銼嚕缗赞。对流辐射换热系数计算公式：0 2544a=Aw(t3-ta)+4.56t3/100-ta/100/(t3-ta)(4-1)箪啬癲剀净赶钩嬙鳄凫。窑墙计算中 Aw取 2.56，窑顶计算中 Aw取 3.26，窑底计算中 Aw取 2.1.最大热流量：q=a(t3-ta)=14X(80-20) =840 W/r

48、n(4-2 )顽鷲瑪滨廈岘轆庫糞糧。导热公式：q=(t1-t3)/(S1/入计S2/入2)(4-3)漬閫熾诀团諳赓戰餛锰。4.3.2 窑体材料的选用与厚度校核由于计算各带的方法是相类似的，所以现只以烧成带为例说明，其他段方法一致。 设计方案：参照科达机电出口至巴西窑炉选材进行设计，从窑墙内侧向外依次取定窑墙分层数代号分别为 ， 2，S4.鐸輜澠顶嫻塊謂爛痹廩。S用 JM26 砖，厚度为 114mm 1000C时导热系数为九 i=0 35，$用 JM23 砖，厚度为 114mm 1000E时导热系数为 嘉=0.24，$用 1260 陶瓷纤维板厚度为 50mm 1000E时导热系数 為二0.20，

49、用硅酸铝纤维毡，厚度未知，取用密度为= 1 30g /m，热导率为0.054 0.272*10”现在求取硅酸铝纤维毡厚度；4，已知条件：使用温度一 1250r，最高使用温度一 1300C(除辊棒外的窑体结构)，； 取外壁最高温度 t3=80C，环境温度取 ta=20C。a= Aw(t3-ta)0.25+ 4.56t34/100-ta4/100/(t3-ta)=14 W/( m2X r)，抢觀淚婭师讴论櫚阵蘚。所以，最大热流量 q=a(t3-ta)=14X(80-20) =840 W/m2t|-上41250-上4景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书15q840生忑+虫0.114+0.114

50、+0.05据导热公式有：1230.350.240.20景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书16求解可得：七厂3676 2此时硅酸铝纤维毡的热导率0.054 0.272*10t =.9t4-t5376.4 -80q45840据导热公式有40.09，求解可得 0.0318m,取厚度为 50mm同理可以确定校核窑的其他各带的窑体材料，确定为下:预热一区表 4-1材料性能表 4-2名称规格材质热导率备注岩棉板1100*600*50P = 0.150.035+0.0018t温度范围 503000.8 漂珠粘土铺底砖250*230*65NG-0.80.27热导率t平均=350 土 50C预热二区表

51、4-3预热二区起始箱：8终止箱15层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1岩棉板50岩棉板500.8 漂珠粘土铺底砖67总厚度 mm505067预热一区：低箱起始箱：1终止箱7景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书171咼铝聚轻球p0.82200.8 漂珠粘土砖1150.8 漂珠粘土铺底砖672普通硅酸铝纤维毯25岩棉板500.8 漂珠粘土砖67总厚度 mm245165134材料性能表 4-4景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书18名称规格材质热导率备注岩棉板1100*600*50P = 0.150.035+0.001

52、8t温度范围 503000.8 漂珠粘土铺底砖250*230*65NG-0.80.27热导率t平均=35050C0.8 漂珠粘土砖230*114*65NG-0.80.27热导率t平均=350 士 50C普通硅酸铝纤维毯1100*400*25P = 0.220.13标准型 RT咼铝聚轻球p0.8272*220*154LG-0.8 聚轻球0.35热导率t平均=35050C预热三区表 4-5预热三区起始箱：16终止箱27层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1咼铝聚轻球p0.8250JM23-0.8115咼铝聚轻球p0.8672普通硅酸铝纤维毯500.8 漂珠粘土砖1150.8 漂珠粘

53、土砖673普通硅酸铝标准毡500.8 漂珠粘土砖674普通硅酸铝纤维毡50粘土砖p0.8675粘土砖p0.867总厚度 mm300330335材料性能表 4-6名称规格材质热导率备注咼铝聚轻球p0.8272*250*154LG-0.8 聚轻球0.35热导率 t平均=35050C景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书19JM-23230*114*65JM-23-0.80.20热导率温度 1000c0.8 漂珠粘土砖230*114*65NG-0.80.27热导率 t平均=35050C咼铝聚轻球p0.8（底）250*230*65NG-0.80.27热导率 t平均=35050C普通硅酸铝纤维毯11

54、00*400*50P = 0.220.13标准型 RT普通硅酸铝纤维毡1100*400*50P = 0.220.14T 使用900C粘土砖p0.8250*230*65NG-0.80.35烧成区，保温区，急冷区 表 4-7起始箱：28终止箱49层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1 JM26250JM26115JM26672普通硅酸铝纤维毯50JM23115咼铝聚轻球p0.8673普通硅酸铝纤维毯251260 陶瓷纤维板50咼铝聚轻球p0.8674普通硅酸铝纤维毡500.8 漂珠粘土砖6750.8 漂珠粘土砖67总厚度 mm325330335材料性能表 4-8名称规格材质热导率备

55、注JM26（顶部吊顶）272*250*154JM-26-0.80.35热导率温度 1000cJM26230*114*65JM-26-0.80.35热导率温度 1000cJM23230*114*65JM-23-0.80.20热导率温度 1000c咼铝聚轻球p0.8230*114*65LG-0.8 聚轻球0.35热导率 t平均=35050C1260 陶瓷纤维板600*400*50P = 0.220.20T 分类=1260景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书200.8 漂珠粘土砖（底部）250*230*65NG-0.80.27热导率 t平均=35050C普通硅酸铝纤维毯1100*400*50（

56、25）P = 0.220.13标准型 RT普通硅酸铝纤维毡1100*400*50P = 0.220.14T 使用=9501000C缓冷区表 4-9缓冷区：低箱起始箱：50终止箱63层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1咼铝聚轻球p0.8220 0.8 漂珠粘土砖115硅藻土砖672普通硅酸铝纤维毯50硅酸铝纤维毡50硅藻土砖67总厚度 mm270165134材料性能表 4-10名称规格材质热导率备注咼铝聚轻球p0.8272*250*154LG-0.8 聚轻球0.35热导率温度 1000C0.8 漂珠粘土砖230*114*65NG-0.80.27热导率温度 1000C硅藻土砖23

57、0*114*65GC-0.5a0.15使用 TV900C普通硅酸铝纤维毯230*114*65P = 0.220.14标准型 RT硅酸铝纤维毡600*400*50P = 0.220.13快冷区表 4-11景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书21层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度终冷一区：低箱起始箱：64终止箱70景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书221硅酸铝纤维毡500.8 漂珠粘土砖1150.8 漂珠粘土砖672硅酸铝纤维毯50硅酸铝纤维毡500.8 漂珠粘土砖67总厚度 mm100165134材料性能表 4-12名称规格材质热导率备注0.8 漂珠粘土砖230*

58、114*65NG-0.80.27普通硅酸铝纤维毯230*114*65P = 0.220.14标准型 RT硅酸铝纤维毡600*400*50P = 0.220.13岩棉板1100*600*50P = 0.150.035+0.0018t温度范围 50300层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1配轴流风机终冷二区（空箱）：低箱起始箱:68终止箱70景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书23第五篇燃料及燃烧计算本设计采用的燃料为水煤气， 水煤气对应成分的湿成分的换算 查工业炉设计手册， 查 3-18表可知，水煤气的一般组成：水煤气组成表 5-1煤气名称干煤气体积成分（%CO2+H2S

59、O2CmHnCOH2CH4N2水煤气10 200.1 0.20.5 122 3242 506925水煤气密度：0.70.74(kg/ Nm3)烟气密度：1.26 1.3(kg/ Nm3)低发热量：1050011300(kJ/Nm3)5.1 空气量的计算5.1.1 理论空气需要量取水煤气的低位发热量 Qd=1 050I0J /n,查筑炉工程手册当煤气景德镇陶瓷学院热能与动力工程毕业设计说明书24Qdw2540kJ/m3时，理论空气需要量为L。= 0.875*竺,4180则单位理论空气消耗量为L0=0.875*电2.198(m3/m3)41805.1.2 实际空气需要量查筑炉工程手册和工业炉设计手

60、册，取空气消耗系数为a =1.15，则实际空气需要量为：LaLo=1.15*2.198二2.528(m3/m3)5.2 烟气量计算查筑炉工程手册可知，实际烟气量为：Va=0.725* -Qd 1.0 (a -1)L0= 3.151(m3/ m3)41805.3 燃烧温度的确定假设 t=1900C,查 燃料与燃烧 42 页表 5-2 知水煤气燃烧产物比热 Cf=1.72kJ/(m3 C),在 20E时空气比热为 Ca=1.30kJ/(m3 C)， 水煤气煤气 C=1.42kJ/(m3 C)，贼組櫻 種愨单蝕渾潷骡。则理论燃烧温度为：所以，假设合理，取高温系数n=0.75，则实际烧成温度为:tr