工业窑炉课程设计

萍乡学院

《窑炉课程设计》说明书

题目：窑炉设计7000m2 液化气辊道窑

院（系）：材料与化工学工程系

专业：

学号：

姓名：

指导老师：肖素萍

二〇一三年月日

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。其主体为一条类似铁路隧道的长通道。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筑的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底。

隧道窑的最大特点是产量高,正常运转时烧成条件稳定,并且在窑外装车,劳动条件好,操作易于实现自动化,机械化.隧道要的另一特点是它逆流传热,能利用烟气来预热坯体,使废气排出的温度只在200°C左右,又能利用产品冷却放热来加热空气使出炉产品的温度仅在80°C左右,且为连续性窑,窑墙,窑顶温度不变,不积热,所以它的耗热很低,特别适合大批量生产陶瓷,耐火材料制品,具有广阔的应用前景.

本设计为年产10万件高为：0.7m，长为：1.7m，宽为：0.8m的浴缸的隧道窑。窑炉总长为190m，烧成周期为40小时，最高烧成温度为1320℃，采用的是0#柴油。

目录

一原始资料的收集 (4)

二烧成制度的确定 (5)

三窑体主要尺寸的计算 (6)

四工作系统的确定 (7)

五窑体材料及厚度的选择 (9)

六燃料燃烧计算 (11)

七物料平衡计算 (13)

八热平衡计算 (13)

九冷却带的热平衡计算 (18)

十管道尺寸、阻力计算 (21)

十一工程材料概算 (26)

十二后记 (29)

一、原始资料的收集

由设计任务书得到：1、年产量：10万件

2、产品规格：高：0.7m 长：1.7m 宽：0.8m

3、年工作日：330天

4、燃料：0#柴油，Q

=41800KJ/Nm3

net

5、入窑水分：1.7％

6、产品合格率：98％

7、烧成周期：40小时

8、最高烧成温度：1320℃

9、坯料组成（％）：

10、燃料组成成分：

二、烧成制度的确定

2.1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，制订温度制度如下：（烧成周期=40小时）

2.2 烧成温度曲线

三、窑体主要尺寸的计算

3.1 窑车棚板和支柱的选用

为减少窑内热量损失，提高热利用率，并结合装载制品浴缸的重量大小，选定全耐火纤维不承重型结构窑车：棚板、支柱均为碳化硅材料，以降低蓄散热损失，考虑到全窑最高烧成温度为13200C，故碳化硅材料选用SiC 50%，体积密度 2.2g/cm3，最高使用温度 14000C，导热系数计算式 5.23-1.28×10-3t）。

3.2 窑长和窑宽尺寸的确定

3.2.1浴缸规格

170cmX80cmX170cm，35kg。

3.2.2平盘码放方法

采用窑车上设置2层码放，每块棚板放置一个浴缸坯体。

3.2.3 窑车尺寸确定

车长=2m 车宽=1m 车高=1.8m，分两层在窑车的中部填充硅酸铝纤维折叠棉块上铺1层含锆纤维毡。

3.2.4 窑内宽、内高、全高、全宽的确定

①内宽：

隧道窑内宽是指窑内两侧墙间的距离，包括制品有效装载宽度与制品和两边窑墙的间距。窑车与窑墙的间隙尺寸一般为25~30mm，本设计中取用30mm，B1=1000mm+10×2=1200mm=1.2m

由于使用的是非清洁燃料柴油，所以烧成带两侧均设置燃烧室，为了改善传热，则烧成带内宽定为

=1200mm+40mm=1240mm

B

2

②内高：

由于具体的高度确定还跟选择的耐火砖尺寸厚度的整数倍有关，通常耐火砖厚度取45mm。

窑内高=700(每层高）×2+100架底和架高离窑的距离）×2+45（架层中间）

+200+155=2000mm=2m

③全窑高(轨面至窑顶外表面）：在内高的基础上加上窑车高，预热带、烧成带为2000mm+200+300=2500mm。

④ 全窑宽（两侧外墙之间的距离，没有包括钢架）：根据窑墙所选的材料（具体选材在第六部分窑体材料及厚度的选择中）预热带、冷却带单侧窑墙厚度为405mm ，全窑宽=455×2+1240=2150mm 。 3.2.5 窑长的尺寸确定

47

.18936.1298.040

33024100000

24=⨯⨯⨯⨯=⋅=g K D G

L y

τ

G —生产任务，件/年； L —窑长，m ；

τ—烧成时间，h ； K —成品率，%；

D —年工作日，日/年； g —装窑密度，件/每米车长。 窑内容车数：735.942

47.189==n

该窑采用钢架结构，全窑不设进车和出车室，故全窑长取190m 。全窑分为95个标准节，每节长为 2m 。 3.2.6 全窑各带长的确定

根据烧成曲线，各带烧成时间与烧成周期的比值，预热带取30节，烧成带取30节，冷却带取35节，则各带长及所占比例为： 预热带长=2×30=60m 占总长的31.6% 烧成带长= 2×30=60m 占总长的31.6% 冷却带长=2×35=70m 占总长的36.8% 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统

其中1~11节为排烟段，第一节前半节两侧墙及窑顶设置一道封闭气幕，气慕风由冷却带抽来的热空气提供。后半节上部和下部各设1对排烟口（尺寸由第十一部分算得180×100mm ，为砌筑的方便高度取3×67=201mm ，排烟量可通过过桥转来控制），目的是使窑头气流压力自平衡，以减少窑外冷空气进入窑体。第二节到第四节每节在窑车台面棚板通道处各设2对排烟口，位置正对。 烟气经过窑墙内水平烟道，由垂直烟道经窑顶金属管道到排烟机。然后由铁皮烟囱排至大气。排烟囱及铁皮烟囱皆设