辊道窑设计说明书 (1)

景德镇陶瓷大学《窑炉课程设计》说明书题目：日产8500m2抛光砖辊道窑设计院（系）：专业：姓名：学号：指导教师:年月日目录摘要 (1)前言 (2)1.设计任务书 (3)2.烧成制度的确定 (4)2.1温度制度 (4)2.2 气氛制度 (5)2.3压力制度 (5)3.窑体主要尺寸的确定 (6)3.1窑内宽 (6)3.2 窑长 (6)3.3三带长度与比例 (7)3.4窑内高 (8)4.工作系统的确定 (9)4.1.排烟系统 (9)4.2 燃烧系统 (9)4.3 冷却系统 (10)4.4传动系统 (11)4.5窑体附属结构 (13)5.燃料燃烧计算 (15)5.1 理论空气量 (15)5.2实际空气量 (15)5.3理论烟气量 (15)5.4实际烟气量 (15)5.5燃烧温度 (15)6.窑体材料及厚度的确定 (16)6.1窑墙 (16)6.2窑顶 (16)6.3窑底 (17)7.物料平衡计算 (188)7.1.每小时烧成制品质量： (18)7.2.每小时烧成干坯的质量 (18)7.3每小时欲烧成湿坯的质量 (18)7.4.每小时蒸发自由水的质量 (18)7.5每小时从精坯中产生的CO2 (18)8.热平衡计算 (199)9.窑体材料概算 (299)10.后记 (311)参考文献 (322)摘要本设计的题目是日产8500m2抛光砖辊道窑设计。

说明书中具体论述了设计时应考虑的因素,诸如窑体结构、排烟系统、烧成系统和冷却系统等等.同时详细的进行了对窑体材料的选用、热平衡、传动设计等的计算。

本设计所采用的燃料为液化石油气，在烧成方式上采用明焰裸烧的方法，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源，辊子运输可减少窑内装卸制品，和窑外工序连在一起，操作方便，同时具有很高的自动化控制水平。

本说明书内容包括：烧成制度确定、窑体主要尺寸的确定、工作系统的确定、窑体材料和厚度的确定、燃料燃烧计算、物料平衡计算、传动计算、工程材料概算等。

关键词：辊道窑; 液化石油气;前言辊道窑是近几十年发展起来的新型快烧连续式工业窑炉，目前已广泛用于釉面砖、墙地砖、彩釉砖等建筑陶瓷工业生产中，它代表了陶瓷工业窑炉的发展方向，这是因为辊道窑具备其他陶瓷工业窑炉无可比拟的优点。

辊道窑断面呈扁平形，制品一般为单层焙烧，故上下温差很小；辊上下还能同时加热，并且制品不装匣钵（采用裸烧），传热速率加快，窑内断面温度也均匀，从而大大缩短了烧成时间，保证了快速烧成的实现。

辊道窑普遍广泛采用新型轻质耐火材料，并且取消了窑车和匣钵，仅用薄垫板，建筑瓷砖还大多不用垫板，使热耗大为降低。

辊道窑属中空窑，窑内阻力小，压降也就小，故窑内正负压都不大；加上辊道窑无曲封、车封、沙封等空隙，窑体密封性能好，减少了漏风，从而大大提高了热利用率。

没有了窑车吸热，也就没有了车下漏风，也就保证了窑内上下温度的均匀。

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；而辊道窑中空、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。

机械化，自动化程度高，并能和其它生产设备组成完整的现代化生产线。

所以，辊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。

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。

这些要求都应该遵循。

1.设计任务书2.烧成制度的确定2.1温度制度：①最高烧成温度:1230 ，烧成周期62min，高火保温时间:13.87min。

②需考虑坯体入窑水分为1﹪，不会引起坯体开裂，20～250℃可以快速升温；250～900℃氧化分解阶段，坯体12mm厚，升温速率减慢；为促使坯体内部物理化学变化进一步完善，同时调整窑内给部分温差，在1230℃时保温。

③考虑无光釉的烧成制度影响，要保证足够晶体析出时间，急冷处与缓冷处的温度坡度应适宜，适当提前烧成带，延长釉的熔融时间，相应延长急冷时间，使釉有足够的时间形成、发育、析出。

④坯体造型及装窑方式:生产的产品为瓷质砖，以为进窑方向。

升温速率图表如下:表2.1.1升温速率表图2.1.1烧成温度曲线2.2 气氛制度：全氧化气氛。

2.3压力制度：预热带负压操作-40~-25Pa，烧成带微正压＜8Pa,冷却带正压。

3.窑体主要尺寸的确定3.1窑内宽产品规格： 800³800³12mm产品进窑宽度，考虑烧成收缩为 4%，则： 坯体尺寸=产品尺寸÷（1-烧成收缩）坯体宽度(入窑方向) =800÷（1-4%）=833（mm ） 坯体长度=800÷（1-4%）=833（mm ） 坯体高度=12÷（1-4%）=12.5（mm ）窑内宽的确定主要是根据选用的燃料及窑型，并参考上述经验数据，由产品尺寸来计算。

考虑辊棒等材料性能、生产任务较大，所用的燃料（液化石油气）等因素，所以暂定窑内宽B =2899mm 。

设计横断面上并排每排3块砖坯，离两内墙间隙有:（2899-3³833）÷2=200（mm ），符合要求。

最后定窑内宽为2899mm 。

3.2 窑长:计算得坯体尺寸为833³833³12.5mm 。

入窑方式为以坯体一边进入窑内，横截面上并排每排 3块砖坯，由于坯体长度为833 mm ，每排间留有一定间隙，故设定每米排数为1.2 排。

窑长（有效长度）主要取决于产量，计算如下：装窑密度 = 每米排数³每排片数³每片砖面积（m 2/每米窑长） 即 )每米窑长/(3.28.08.032.12m k =⨯⨯⨯=。

窑长 L=（生产任务³烧成时间）÷（年工作日³24³成品率³装窑密度） 即)(168)3.295.024320()60623208500(m L =⨯⨯⨯÷÷⨯⨯=。

窑体总长度：窑头工作台是制品进窑烧成的必经之路，也是使制品整齐有序进窑的停留之处。

窑头工作台不宜太长，根据经验取值为3m 。

窑尾工作台是烧成后的产品从窑内出来，再经人工检验产品的部位。

由于出窑产品温度一般高达80℃，所以窑尾的工作台不宜太短，根据经验取值为5m 。

窑体总长度＝168000＋3000＋5000＝176000mm3.3三带长度与比例本设计采用装配式，设计每节长2200 ㎜，节与节之间留设8 ㎜。

则节数168000220876.08=÷= （节） ，取节数为76节 。

因而窑长度为：220876167808()167.808()L mm m =⨯== 根据烧成曲线，划分三带长度如下:预热带（20～900℃）:取24节，长度= 2208³24 =52992（mm ），占总长24/76 ³100%=31.6 %烧成带（900～1230℃）：取 23节，长度= 2208³23 =50784（mm ），占总长23/76 ³100%=30.3 %冷却带（1230～70℃ ）：取 29节，长度=2208 ³29 =64032（mm ），占总长29/76 ³100%= 38.1%表3.3.1 窑炉各带温度划分3.4窑内高辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。

对于辊上高的设置，要考虑以下四个方面：损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去，烧嘴的设置也要有一定的高度，气体与坯体之间的换热强度，气流通畅与燃烧空间。

而对于辊下高的设置而言，主要是损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去即保证处理事故的方便，根据砖下落的可能性，一般辊下高大于三倍辊距。

一般烧成带内高比预热带前段、冷却带后段要高出200～400mm。

结合各方因素，内高的设置如下：4.工作系统的确定4.1.排烟系统（1）排烟结构。

在窑顶、窑底设置矩形排烟口。

采用准集中排烟，排烟口宽与窑内宽相同，长为150mm。

1~8节为排烟段，2、4、6、8节设置4处排烟口，每处在窑底和辊上窑侧墙同时设置，窑底排烟口设置在该节后半部，一排五个，用1.5mm的耐热钢板制成Φ200mm 的排烟支管直接从窑底插入窑辊道下部，为防止落渣，开口向着烟气来流方向。

辊上排烟口设在该节前半部，用1.5mm的耐热钢板制成400³230mm的排烟支管直接从窑顶下部插入两侧墙。

上下排烟口均由Φ400mm的垂直烟气支管圆管引出，汇总到窑顶Φ900mm 排烟总管中，最后连接到排烟机排出。

在10、11节窑顶设置排烟机平台，上设两台排烟机，其中一台备用。

（2）支烟道、总烟道的走向、位置、形状尺寸、闸板布置。

烟气自上、下排烟口进入排烟支管，窑顶每个排烟支管上都安装有支闸，调节各支管排烟量，窑底由于操作不便，仅在窑底汇总支管下设有一调节闸板，窑底汇总支管从窑一侧向上进入窑顶的总烟气管道，由于辊道窑要考虑更换棍子的方便，将窑底支烟气管道设在辊子传动的主动端一侧。

4.2 燃烧系统（1）烧嘴的布置、数量。

本设计的为明焰辊道窑，且使用液化石油气作燃料，采用小流量多烧嘴系统，共装216只烧嘴，同一层烧嘴两侧交错布置，同一侧烧嘴上下交错布置。

在600℃ ，第17节就开始设置烧嘴，有利于快速升温和温度调节，缩短烧成周期，达到快烧的目的。

考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。

因此，在17～24节每节的辊下设置2对烧嘴，交错布置；为加强窑内气流扰动，在设有烧嘴的对侧墙上部设有Φ48mm的喷风机，在烧成带25～47节，每节辊上下各设置2对烧嘴，辊上下烧嘴及对侧烧嘴均互相错开排列，并在辊上下每个燃烧器对侧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。

总管设在窑顶，液化石油气经由Φ90mm的分管，再由Φ42mm的金属软管送至各烧嘴。

（2）烧嘴的名称、规格型号、主要技术参数。

（3）燃料的调节、输送。

液化石油气由升压风机升压，通过石油气总管、阀门、总管石油气处理系统（汽水分离器→过滤器→调压器），总管设在窑顶石油气经由分管，再由金属软管送至各烧嘴。

为使结构紧凑，助燃风管设在窑砌体四角，助燃风管系用1.2mm厚302耐热钢板焊接制成，助燃空气经直接焊在助燃风管上的分管、阀门送至烧嘴。

在每个控制单元设置一电磁阀，有断电保护功能，防止断电后液化石油气气泄入窑内。

4.3 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，余热风可供干燥或者作助燃风用，达到节能的目的。