日产7500平米墙地砖辊道窑设计

1、景德镇陶瓷学院日产7500平米墙地砖辊道窑设计目录1 前言2 设计任务书3 窑体主要尺寸的确定 3.1 窑内宽的确定 3.2 窑体长度的确定 3.3 窑内高的确定4 烧成制度的确定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

2、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 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 每个烧嘴所需的气压 9.3 烧嘴的选用10 参考文献 1前言本课程的目的是对学习热工过程及设备课程的最后总结，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。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

3、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,比如本设计书设计的辊道窑。辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，我国70年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑陶瓷工业。80年代后，滚到窑已广泛地用于我国建陶工业中。辊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；而快烧又保证了产量，降低了能耗。产品单位能耗一般在20003500kJ/kg ，而传统隧道窑则高达55009000kJ/kg 。所以，辊道窑是当前陶瓷工业中优

4、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。通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴经验数据，本文设计的辊道窑，全窑长134米，内宽2.91米，烧成温度是1180摄氏度，燃料采用天然气。 2设计任务书2.1设计任务：日产7500平米墙地砖辊道窑设计2.2原始资料的收集： （一）瓷砖1坯料组成（%

5、）：SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2ONa2OI.L68.3516.272.302.650.852.202.154.852产品规格：600×600×8mm，单重12.5公斤/片；3入窑水分：1%4产品合格率：98%5烧成周期：55分钟（全氧化气氛）6最高烧成温度：1180（温度曲线自定） （二）燃料天然气COH2CH4C2H4H2SCO2N2O2Qnet(MJ/Nm3)0.20.295.63.50.30.10.1041.58 （三）夏天最高气温：40 3窑体主要尺寸的确定3.1 窑内宽的确定3.1.1 窑内宽初步确定内宽确定内宽时，要考虑辊子长度、窑墙厚度及水平

6、方向温度的均匀性等因素。产品的尺寸为600mm，考虑烧成收缩为8%，则：坯体尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）=600/（1-8%）=652mm两侧坯体与窑墙之间的距离取150mm，设内宽B=2.8m，取产品平放于辊棒上，计算宽度方向坯体排列的块数为：n=（2800-150×2）/652=3.83，确定并排4块。确定窑内宽 B=652×4+150×2=2910mm，取2910mm。3.2 窑体长度的确定3.2.1 窑体长度的初步确定窑容量=（日产量×烧成周期）÷（24×产品合格率） =7500×(55/60)÷（24

7、×98%） =292.30(/每窑) 装窑密度=每米排数×每排片数×每片砖面积 =（1000÷652）×4×（0.6×0.6） =2.209(/每米窑长) 窑长=窑容量÷装窑密度 =292.30÷2.209=132.32(m) 3.2.2窑体有效长度的计算辊道窑一般采用利用装配式，由若干节联结而成，设计每节长度为2150 mm，节间联结长度 8 mm ，总长度 2158 mm ，则： 窑的节数=132.32÷2.158=61.32节取节数为 62节 。因而窑的实际总长度为：L=2.158

8、5;62=133.796（m），取134m参考同类产品辊道窑的烧成曲线，划分三带长度如下：预热带20950：取18节，L1=2158×18=38844(mm),占总长18/62=29.03% 烧成带9501180:取17节，L1=2158×17=36686(mm),占总长17/62=27.42% 冷却带118080：取27节，L1=2158×27=58266(mm),占总长27/62=43.55% 3.3 窑内高的确定辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。内高是制品在窑内传热和烧成的空间，内高必须合理，既能有利于产品换热满足烟气有足够的流动空间，又必须满足

9、一定的烧成空间和冷却空间，所以，内高的确定有一定的原则，为了有利于热量的传递，三带的内高不应一样，烧成带与急冷带由于温度较高，为了保证有足够的烧成空间。所以内高可较其他两带稍高一些。 表3-1窑内高各带划分位置1-18节（预热带)19-35节(烧成带）35-62节（冷却带）辊上高（mm）300370300辊下高（mm）400470400内总高（mm）700840700 4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

10、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。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。4.1温度制度：烧成周期:55 min 表4-1各温度段的划分与升温速率名称单元节温度/时间/min升温速率/·min-1长度比例/%备注预热带182020053612.9排烟段9132004006258.1 1418400950856.38.1下设烧嘴段烧成带 193095011801219.219.33135

11、11801180208.1冷却带364011807005948.1急冷段41477005006 33.311.3缓冷段4855500300633.312.856623008054411.3快冷段累计551004.2气氛制度：全窑氧化气氛4.3烧成温度曲线大致如下4.4压力制度：预热带-40-25 Pa ，烧成带 < 8 Pa 5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、温度控制系统、传动系统等，下面是各系统的初步安排。5.1排烟系统排烟风机及其管路主要作用是将预热带、烧成带中产品排放的废气及燃烧产生的废气排出窑外。为提高热效率，此次设计采用窑头相对集中排烟方式排烟，

12、在窑前段第1、3、5、8节设置4处抽烟口。由上下各四对排烟管分布在窑顶和窑底，在各出烟口分别用圆管引出，汇总到上下排烟分管，最后汇总到窑顶的排烟总管中。设置一排烟分机，同时留一个风机备用。在总烟道上设置总风闸，防止烟气温度过高损坏风机，另在烟道上还设计了一过滤网。5.2燃烧系统因所设计的为明焰辊道窑，且使用天然气作燃料，所以采用全部喷入窑道内燃烧的方式，仅通过烧嘴砖的燃烧道中空部分燃烧，而不另设燃烧室，并在辊子上下各设一层烧嘴，同一层烧嘴两侧交错布置，同一侧烧嘴上下交错布置。烧嘴的对侧是观察孔，以便更好的观察火焰的燃烧情况，便于操作控制。为均匀窑温，强化窑内对流换热，在选择烧嘴时，选用小流量高

13、速烧嘴。 5.2.1烧嘴的设置 本设计在预热带前部即烧成带前在400就开始设置烧嘴，有利于快速升温和温度调节，缩短烧成周期，达到快烧目的。考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。因此，只在第1418节，每节的辊下交错设置2对烧嘴，只设置于辊下。在烧成带的第1535节，辊上下同时设置烧嘴，每节的辊上、辊下每节各设置2对烧嘴，辊上下烧嘴及对侧烧嘴均互相错开排列，并在辊上下方每个燃烧器对策窑墙分别设置一个火焰观察孔，但如遇到事故处理孔，则取消观察孔。因此，本设计总共有188个烧嘴。5.2.2天然气输送装置 天然气由升风机升压，通过管道、阀门、总管天然气处理系统，经过分管，并在分管上设置自动控制和手动控制系统

14、，送至各个烧嘴，助燃空气由风机通过管道、阀门送至烧嘴。总管天然气处理系统：汽水分离器过滤器调压器。分管自动控制系统：分管总阀执行器碟阀烧嘴分管手动控制系统：碟阀压力表烧嘴5.3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设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥，达到节能的目的。 5.3.1急冷通风系统 从烧成最高温度至700以前，制品中由于液相的存在而且具有塑性，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是直接风冷是在辊上下设置横窑断面的冷风喷管。每根喷管

15、上均匀地开有圆形或狭缝式出风口，对着制品上下均匀地喷冷风，达到急冷的效果。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4060mm。 本设计也采用此种结构，用5节窑长进行急冷，每节辊上下分布32根内径80mm急冷风管，风管采用交错排列布置。 5.3.2缓冷通风系统 制品冷却到700400范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该冷却降温速率。为达到缓冷目的，一般采用热风冷却制品的办法。大多数辊道窑在该处设有36处抽风口，使从急冷段与窑尾段过来的热风流经制品，让制品慢速均匀地冷却。 本设计也采用抽热风的方法，抽走来至急冷带和快冷带的热风，这样可缓和降温速率，达到抽走急冷段的热风。 5.

16、3.3快冷通风系统 制品冷却到400以后可以进行快速冷却。介由于制品温度较低，使传热动力温差小，即使允许快冷也不易达到。而此段冷却也很重要，如不达到快冷目的出窑产品温度大于80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，故要加强该段的吹风冷却。一般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。快冷锻共有40根80mm的冷风管，直接鼓冷风进行冷却制品。5.4 传动系统5.4.1辊子材质的选择 辊道窑对辊子材料要求十分严格，它要求制辊子材料热胀系数小而均匀，高温抗氧化性能好，荷重软化温度高，蠕变性小，热稳定性和高温耐久性好，硬度大，抗污能力强。为节约费用，不同温度区段一般

17、选用不同材质的辊子。该窑在对于辊棒的选择如下：低温段（20200） 无缝钢管辊棒中温段（预热带200700，冷却带40080）耐热不锈钢管辊棒高温段（燃烧带7001180，急冷段1180700）莫来石刚玉质陶瓷辊棒冷却带（700400） 莫来石棍棒 5.4.2 辊子直径与长度的确定辊子的直径大，则强度大；但直径过大，会影响窑内辐射换热和对流换热。因中试窑比较短，辐射换热和对流换热空间有限，本设计辊子的直径要小些，故选用直径为40mm的辊棒，而长度则取3000mm。5.4.3 辊距的确定为了保证无论何时制品在转动过程中都有3根辊棒，所以应取问产品的1/4以下，即辊距不大于600/4=150mm，

18、为使每节窑能充分利用，在考虑到辊距如果太大对辊子的强度要求太高，因此，最终确定辊距为60m，每节窑为2518/60=42根。5.4.4 传动系统的选择考虑到产品的质量问题， 辊道窑的传动系统由电机、链传动和齿轮传动结构所组成。为避免停电对正常运行的辊道窑造成的危害，辊道窑一般都设在滞后装置，通常是设一台以电瓶为动力的直流电机。停电时，立即驱动直流电机，使辊子停电后仍能正常运行一段时间，避免被压弯或压断，以便在这段时间内，启动备用电源。本设计选用多电机分段传动分段带动的传动方案。将窑分成10段，每段由一台电机托动，采用变频调速。所有电机可以同时运行，每台亦可单独运行，当处理打缧、堵窑等事故时，将

19、电机打到摆动状态，使砖坯前后摇摆运行，可保证这些区段的制品不粘辊，辊子不弯曲，砖坯亦不会进入下一区段。5.4.5 传动过程 电机主动链轮滚子链从动链轮主动斜齿轮从动螺旋齿轮主轴主轴上的斜齿轮被动斜齿轮辊棒传动装置辊子5.4.6 传动过程联接方式依据以上原则，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式。5.5窑体附属结构5.5.1 事故处理孔事故处理孔设在辊下，且事故处理孔下面与窑底面平齐，以便于清除出落在窑底上的砖坯碎片。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连线。设置的事故处理孔尺寸为：400×130mm

20、，即b=400mm，=310mm，B=2910mm，同一侧两事故处理孔中心距应小于或等于（m）。又因为每节长度只有2.518m，所以，可以每节设置一个事故处理孔，本设计在每节设置一个事故处理孔，尺寸为：400×130mm，两侧墙事故处理孔采取交错布置的形式。当事故处理孔在不处理事故时，要用塞孔砖进行密封，孔砖与窑墙间隙用耐火纤维堵塞密封，防止热气体外溢或冷风漏入等现象对烧成制度产生影响。5.5.2 测温测压孔及观察孔5.5.2.1 测温孔为严密监视及控制窑内温度制度，及时调整烧嘴开度，一般在窑道顶及火道侧墙留设若干处测温孔以安装热电偶。测温孔间距一般为35米，高温段布密些，低温段布稀

21、些，在烧成曲线的关键点，如氧化末段、晶体转化点、釉始溶点、成瓷段、急冷结束等都应设测温孔。本设计如下：第14、18、30、34节和第45、46节的窑顶中部和一侧窑墙中部辊下方各设置一个测温孔。第2、6、10、22、26、35、36、38、40、42、44节在窑顶中部设置一个测温孔。第48、50、52、54、57、61节一侧窑墙中部设置一个测温孔。5.5.2.2 测压孔压力制度中零压面的位置控制特别重要，一般控制在预热带和烧成带交接面附近。若零压过多移向预热带，则烧成带正压过大，有大量热气体逸出窑外，不但损失热量，而且恶化操作条件；若零压过多移向烧成带，则预热带负压大，易漏入大量冷风，造成气体分

22、层，上下温差过大，延长了烧成周期，消耗了燃料。所以在第34、36节处设置测压孔。 5.5.2.3观察孔在每个烧嘴的对侧窑墙设置40mm的观察孔，以便烧嘴的燃烧状况。未用时，用与观察孔配套的孔塞塞住，以免热风逸处或冷风漏入。5.5.3 膨胀缝窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，因此在窑墙、窑顶及窑底砌体间要留设膨胀缝以避免砌体的开裂或挤坏。本设计窑体采用装配式，每节窑体留设2处宽度为10mm的膨胀缝，内填陶瓷棉。各层砖的膨胀缝要错缝留设。5.5.4 挡墙窑道上的档板和挡火墙可以起到窑内气体的上下和水平导流、调整升温曲线、蓄热辐射及截流作用。档板负责对窑内上半窑道的控制,采用耐高温硬质陶瓷纤维板制成

23、,可以通过在窑顶外部调整位置的高低。挡火墙负责对窑内下半窑道的控制,采用耐火砖砌筑,高低位置相对固定。窑道档板和挡火墙设置在同一横截面上。全窑共设置3对闸板和挡火墙结构，分别在21-22节、35-36节、46-47节之间设置。5.6 窑体加固钢架结构形式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，立柱用2.5t×75×50mm方钢、上横梁用2.3t×50×50mm方钢、下梁用2.5t×100×50mm方钢。在一节窑体钢架中，每侧共有立柱3根，两头每个立柱上开有攻M12螺栓节间联接的6

24、个孔。下横梁每节共3根，焊在底侧梁上，下横梁上焊有50×50mm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50×50×5mm的等边角钢。 6 燃料燃烧计算天然气组成：天然气体积成分（%）成分COH2CH4C2H4H2SCO2N2O2Qnet(MJ/Nm3)含量0.20.295.63.50.30.10.1041.58天然气的低发热量是：34500kJ/Nm341870kJ/Nm3。6.1 空气量的计算6.1.1理论空气量的计算当热值大于14650KJ/M3时，根据国家标准总局推荐的经验公式理论空气量：（取天然气的低发热量为40

25、000kJ/Nm3进行计算） (Nm3/Nm3)6.1.2 实际空气量的计算由于在氧化气氛下烧成,可根据实践气体燃料经验=1.051.15.因此本次设计1.15，那么，实际空气量为：(Nm3/Nm3)6.2烟气量的计算6.2.1理论烟气量的计算烟气生成量用经验公式，理论烟气量： (Nm3/ Nm3)6.2.2实际烟气量的计算(Nm3/Nm3)6.3燃烧温度的计算用公式计算理论燃烧温度tth: 空气及燃料温度均按在室温20oC时计算，即ta=tf=20oC空气比热为Ca1.30KJ/（m3·oC）;天然气比热为：Cf=1.57kj/(m3·oC)现设t=1800 查表，Cg=

26、1.64KJ/(m3·oC)求得温度与假设温度相对误差：（1833-1800）/18331.83%<5%，所设合理，取高温系数0.85则实际燃烧温度Tp0.85×18001530，比需要的温度1180高出350，基本合理。 7 窑体材料及厚度的确定7.1窑体材料确定原则窑体材料要用耐火材料和隔热材料。耐火材料必须具有一定的强度和耐火性能以便保证烧到高温窑体不会出现故障。隔热材料的积散热要小，材质要轻，隔热性能要好，节约燃料。而且还要考虑到廉价的材料问题，在达到要求之内尽量选用价廉的材料以减少投资。7.2窑体材料厚度的确定原则1 为了砌筑方便的外形整齐，窑墙厚度变化不要

27、太多。2 材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍；墙高则为砖厚的整数倍，尽量少砍砖。3 厚度应保证强度和耐火度。 总之，窑体材料及厚度的确定在遵循以上原则得计出上，还要考虑散热少，投资少，使用寿命长等因素。表71：窑体材料和厚度表（1）1-18 、41-62节名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束11500.10.3150窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3190窑底耐火层莫来石轻质高铝砖1600

28、0.310+0.176×10-3t230隔热层硅藻土砖9000.063+0.14×10t130膨胀层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3100表72：窑体材料和厚度表（2）19-40节位置名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束11500.10.3150窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层混合纤维13500.12120窑底耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t130隔热层硅

29、藻土砖9000.063+0.14×10t130膨胀层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3100 8 热平衡计算热平衡计算包括预热带、烧成带热平衡计算和冷却带热平衡计算。预热带和烧成带的热平衡计算目的在于求出每小时的燃料消耗量；冷却带的热平衡计算的目的在于计算冷空气鼓入量和热风抽出量。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时间基准：1h； 温度基准：0 8.1.2 热平衡框图22坯体带入显热：燃料带入化学热及显热：助燃空气带入显热：预热带漏入空气带入显热： （）热制品带出显热：窑体散失热 ：物化反应耗热：其他热损失：烟气带走显热：8.1.3热收入项目8.1.3

30、.1坯体带入显热入窑干制品质量 烧成灼减4.85% ，取每平方米产品的质量为入窑制品含自由水 1%湿基制品质量 制品入窑第9节时的温度为200，入窑制品比热为:8.1.3.2 燃料带入化学热及显热 天然气低热值为 40000 天然气的入窑温度 ，20时天然气比热容cf1.57KJ/( m3·)设天然气消耗量为 x 8.1.3.3助燃空气带入显热 助燃空气温度 20 时，空气比热容 Nm3/Nm3 8.1.3.4预热带漏入空气带入显热(KJ/h )取预热带前段空气过剩系数,漏入空气温度20,1.30 kJ/（）.则漏入空气总量为：(Nm3/Nm3) 8.1.4 热支出项目8.1.4.1

31、热制品带出显热烧成产品质量（Kg/h）制品出烧成带（第35节）产品温度1180.查表可知:产品平均比热为: KJ/(kg) (KJ/h )8.1.4.2 窑体散失热 将计算窑段分为两部分，即预热带：400950，取平均值675；烧成带9501180，取平均值10651 预热带第1321节:窑外壁表面平均温度40，窑内壁平均温度675A. 窑顶名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束11500.10.3150=0.31+0.176×10-3（725+445）/2=0.413

32、 W/m·取2为0.2W/m·热流（W/）窑顶散热面积A顶=×2.158×9=35.73 B. 窑墙名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层混合纤维13500.12120=0.31+0.176×10-3（675+495）/2=0.413 W/m·热流 (w/m2)一侧墙散热面积 二侧墙散热量Q2qA×3.62×407.8×18.06×3.653027.1 (KJ/h)C. 窑底名称材质使用温度()导

33、热系数W(m)厚度（mm）窑底耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t130隔热层硅藻土砖9000.063+0.14×10t130膨胀层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3100=0.31+0.176×10-3（675+495）/2=0.413 W/m·=0.063+0.14×10-3（675+495）/2=0.145W/m· 取3为0.2W/m· 热流 (w/m2) 窑顶散热面积A底=A顶=35.73 (KJ/h)2 烧成带第1935节：窑外壁表面平均温度80，窑内壁平均温度1065A. 窑顶名称材

34、质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束11500.10.3150=0.31+0.176×10-3（1100+1300）/2=0.521W/m·取2为0.2W/m·热流（W/）窑顶散热面积A顶=×2.158×17=67.5 B. 窑墙名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层混合纤维13500.12120=0.31+0.176×10-

35、3（1100+1300）/2=0.512 W/m·热流 (w/m2)一侧墙散热面积 二侧墙散热量Q2qA×3.62×983.6×34.11×3.6241587.9(KJ/h)C. 窑底名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑底耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t130隔热层硅藻土砖9000.063+0.14×10t130膨胀层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3100=0.31+0.176×10-3（1100+1300）/2=0.512 W/m·=0.063+0.14

36、×10-3（1100+1300）/2=0.231W/m· 取3为0.2W/m· 热流 (w/m2) 窑顶散热面积A底=A顶=67.5 (KJ/h)总散热量：=62487.5+53027.1+100098.3+199454.4+241587.9+175480.2=832135.4(KJ/h)8.1.4.3物化反应耗热1 自由水蒸发吸热自由水质量 （kg/h)烟气离窑温度 250 =117.5×（2490+1.93×200） =337930（kJ/h)2 其余物化反应耗热用反应热近似代替物化反应热入窑干制品质量=11629.1（kg/h），含量=1

37、6.27% =11629.1×2100×16.27%=3973314.6(KJ/h)总的物化反应耗热:337930+3973314.64311244.6(KJ/h)8.1.4.5其它热损失(kJ/h)根据经验占热收入的5%=()×0.05 =（2095593+40031.4x+319.02x+235.82x）×0.05=104779.7+2029.3x8.1.4.6 烟气带走显热Qg（KJ/h）每小时离窑烟气量：VgVg0+（g-）Va0×X13.42x（m3/h）烟气离窑温度 250查表得此时烟气的平均比热为：cf1.42KJ/m3则Qg V

38、gcftg13.42X×1.42×2504764.1X（KJ/h）8.1.5 列出热平衡方程式由热收入=热支出得:2095593+40031.4x+319.02x+235.82x=15465075+832135.4+4311244.6+104779.7+2029.3x+4764.1x计算得出x= 436.12 m/h每小时烧成制品质量为：G111629.1（kg/h） 每公斤产品热耗:8.1.6列热平衡表表81预热带烧成带热平衡表热收入热支出项目%项目%坯体带入显热209559310.58产品带出显热1546507549.04燃料化学热及显热1745849488.19窑体散

39、失热8321352.64助燃空气显热1391310.70物化反应热431124521.33漏入空气显热1028460.52烟气带走显热88501831.22其他热损失207771928.06总计19796064100.0总计31536357100.0热平衡分析:由表可以看出热支出项中，产品带走显热，物化反应耗热两项不可能减少。而其他三项则可采用适当措施节省能耗。对于烟气出窑温度适当控制在较低温度下。在资金允许的情况下，要减少窑体散热则可采用新型耐火材料，隔热材料，以达到节能减排的目的。8.2冷却带热平衡计算8.2.1 热平衡计算基准及范围时间基准：1h； 温度基准：0 8.2.2 热平衡框图制

40、品带入的显热 冷却风带入显热 制品带出显热热风抽出带走显热 窑体散热 其他热损失 8.2.3热收入项目8.2.3.1制品带入的显热 制品带入显热在上面已经算出： 8.2.3.2急冷风带入显热 设定窑尾风风量为 。一般急冷风风量是窑尾风的（1/21/4)本设计取急冷风风量是窑尾风量的1/2 。急冷风与窑尾的总风量是1.5。查表得 ：20 时空气的比热为1.29 。所以 8.2.4热支出项目8.2.4.1 制品带走显热Q出窑时产品的质量为G=11629.1(kg/h),出窑口温度t=80,查表知此时温度下制品的平均比热为c0.84+26×10× t0.84+26×10

41、×800.8608 kJ/(kg)此时陶瓷的比热为 8.2.4.2 热风抽出时带走的显热Q抽风为鼓入风的95%,故抽出热风量应为0.95Vm/h.取热风抽出时的温度为:t=400C,查表知此时的比热为:c=1.32kJ/(m),则:Q=0.95Vtc=0.95×400×1.32×V=501.6 V8.2.4.3 窑体的散热Q1 在急冷带的窑体散热(3640节)窑外壁温度取80,窑内壁平均温度为940A. 窑顶名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火

42、纤维束11500.10.3150=0.31+0.176×10-3（1180+700）/2=0.475 W/m·取2为0.2W/m·热流（W/）窑顶散热面积A顶=×2.158×5=19.85 B. 窑墙名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层混合纤维13500.12120=0.31+0.176×10-3（1180+700）/2=0.475 W/m·热流 (w/m2)一侧墙散热面积 二侧墙散热量Q2qA×3.62×

43、;458×10.03×3.633086 (KJ/h)C. 窑底名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑底耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t130隔热层硅藻土砖9000.063+0.14×10t130膨胀层硅酸盐耐火纤维束13500.10.3100=0.31+0.176×10-3（1180+700）/2=0.475 W/m·=0.063+0.14×10-3（1180+700）/2=0.195W/m· 取3为0.2W/m· 热流 (w/m2) 窑顶散热面积A底=A顶=1

44、9.85 (KJ/h)2 缓冷带、快冷带（4162节）：70080 ，平均温度390;窑外壁平均温度取50A. 窑顶名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑顶耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层硅酸盐耐火纤维束11500.10.3150=0.31+0.176×10-3（700+80）/2=0.379 W/m·取2为0.2W/m·热流（W/）窑顶散热面积A顶=×2.158×22=87.34 B. 窑墙名称材质使用温度()导热系数W(m)厚度（mm）窑墙耐火层莫来石轻质高铝砖16000.310+0.176×10-3t230隔热层混合纤维13500.12120=0.31+0.176×10-3（700+80）/2=0.379 W/m·