陶瓷窑炉及设计 隧道窑2
隧道窑课程设计
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。
陶瓷窑炉及设计 辊道窑1
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陶瓷窑炉与设计－－－－第二章 辊道窑 5.辊道窑的运载装置 包括辊子和辊子的传动装置，它的质量往往影响到窑炉的工作 性能和产量的高低等。应很重视辊道窑的运载装置。
（1）辊子 （a）辊子的材质要求： 一致和平直；很好的抗热震性 ；强的高温抗氧化性能 ；高的 荷重软化温度和小的蠕变性 ；好的耐久性；好的去污性能。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第二章 辊道窑
辊道窑优点+低温快烧技术＝理想烧成设备 陶瓷墙地砖和扁平产品的
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陶瓷窑炉与设计－－－－第二章 辊道窑
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4.结构
现代辊道窑结构: 窑体、 燃烧系统、 运载装置、 入出窑机组、 钢结构 自动控制系统
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陶瓷窑炉与设计－－－－第二章 辊道窑
（1）窑体
➢窑体分节按模数设计，2.2m为一个模数段，模数段的长度 应为棍子间距的整数倍。
分节模数化实现了辊道窑设计制造的标准化，选用不同的 节数可以十分灵活地组成各种窑长、形成同一的型号，多种 生产能力的辊道窑系列，扩大了实用范围。节与节间用陶瓷 纤维毡子赌塞，起到膨胀缝的作用。
➢窑体采用金属框架承载结构，内衬耐火材料分段定制，现 场组装。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第二章 辊道窑
➢窑顶采用悬挂式吊顶结构。 减少窑墙的承重，窑体轻型化，取代了老式窑顶采用大板
或拱形砖顶结构，可以延长窑顶的寿命，吊顶横向推力很小， 减少窑内气体分层现象。
➢窑选用轻质隔热耐火材料和陶瓷纤维毡、金属外壳。
陶瓷隧道窑
2、冷却带：
其压力大小直接影响到冷却带前后两端鼓入的冷风和抽走热风的平衡以 及烧成带温度高低和产品质量。 注：急冷气幕要自窑顶及两侧窑墙同时喷入并全面封锁而阻挡烟气。 3、检查坑道： 要点：其压力与窑内接近平衡，即
冷却带车下维持正压 预热带车下维持负压 烧成带在零压附近
隧道窑的设计计算
1.窑体主要尺寸及结构的计算； 2.燃料燃烧及燃烧设备的计算；
3）、循环气幕（与扰动气幕作用相同）
• 是利用轴流风机或喷射泵使窑内烟气循环流动，以达到均匀 窑温的目的。
• 轴流风机装在窑顶洞穴中，叶片不超出拱顶面，机轴后面有 夹道通向侧墙车台面处的吸气口，将同一截面上的烟气抽吸 并自窑顶吹向下部。
4）气氛气幕（结构同封闭气幕） • 位置：位于气氛改变的地方。 隧道窑在950-1050℃处设气氛幕——氧化气幕，即在该处由 窑顶及两侧窑墙喷入热空气，使之与烧成带来的含一氧化碳 的烟气相遇而燃烧成为氧化气氛。 • 说明： (1)气幕的气体量要足够，空气过剩系数在1.5-2.0之间， 空气不 能过多， 以免该处温度过低，氧化反应不完全，引起坯泡。 (2)作为氧化气氛幕的空气温度也不能过低，一般是从冷却带内或 窑顶二层拱中、间接冷却壁中抽出的热空气，再经烧成带 二层拱进一步加热提高温度。 （3）要求整个断面气氛均匀，起分隔气氛的作用，窑顶和两侧 窑墙都设有喷气孔，上部密些，下部稀些，均以90°角喷出。
隧道窑简介
隧道窑简介隧道窑属于连续性火焰加热窑炉，一般是一条长直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设轨道上运行着窑车，主要用于耐火材料，陶瓷，建筑用砖的烧成。
隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较，具有一系列的优点。
1、生产连续化，周期短，产量大，质量高。
2、利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。
3、采用气幕、搅动循环装置，保证窑内温度上下均匀及烧成气氛，减少废品。
4、烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出窑需要3-5天，而隧道窑连续生产，节约装出窑升温及冷却时间。
5、节省劳力。
不但烧火操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度6、提高质量。
预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。
7、窑和窑具都耐用。
因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命长。
但是，隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。
因是连续烧成窑，所以烧成制度不宜随意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品，灵活性较差。
隧道窑工作原理隧道可分为三带：预热带，烧成带，冷却带。
坯体（未烧半成品）干燥至一定水分装载在窑车上入窑，首先经预热带，受到来自烧成带的燃烧产物（烟气）预热，然后进入烧成带，燃料燃烧的火焰及生成的燃烧产物加热坯体，使达到一定的温度而烧成。
烧成的产品最后进入冷却带，将热量传给入窑的冷空气，产品本身冷却后出窑。
隧道窑结构概括的说隧道窑包括四部分：1）窑体2）窑内输送设备3）燃烧系统4）通风系统。
1.窑体是由窑墙、窑顶所组成。
窑体设置检查坑道，便于清扫落下的碎屑和砂粒，冷却窑车，检查窑车，以及在发生倒剁事故时，便于拖出窑车进行事故处理。
窑在进出车端设计有窑门，保证窑内操作稳定，防止冷空气漏人以减小气体分层，减少上下温差。
陶瓷热工设备ch3隧道窑2
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Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第六节 隧道窑设计 二、窑体尺寸
例1-7 ：设计一条年产卫生瓷7万件的隧道窑（P59）
Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第六节 隧道窑设计 三、工作系统的确定
燃烧系统
燃料管路 燃烧室
排烟口 支烟道 通风系统 主烟道 烟囱 气幕、气氛幕 风机 确定原则: 满足烧结要求，减少温差，高效节能。
隧道窑第四节工作原理一气体对流传热二料垛空隙尺寸与对流传热的关系三明焰窑内的气体辐射四料垛空隙尺寸与辐射传热的关系五匣钵对传热的影响六明焰窑内的综合传热七隔焰窑内的传热八窑车的积热和散热九制品的加热和冷却一温度控制part热工设备热工设备chap
Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第四节 工作原理 一、窑内气体流动
Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第五节 操作控制 一、温度控制
（一）预热带温度控制 1、调节排烟闸
2、气幕调节
3、提高密封性 4、合理码坯
Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第五节 操作控制 一、温度控制
（一）预热带温度控制 （二）烧成带温度控制 1、燃烧温度 2、火焰温度点
Part Ⅱ 热工设备
Chap. 1 隧道窑
第四节 工作原理 二、窑内传热
(一)气体对流传热 (二)料垛空隙尺寸与对流传热的关系 (三)明焰窑内的气体辐射 (四)料垛空隙尺寸与辐射传热的关系 (五)匣钵对传热的影响 (六)明焰窑内的综合传热 (七)隔焰窑内的传热 (八)窑车的积热和散热 (九)制品的加热和冷却
Chap. 2 间歇窑
第三节 新型间歇窑 二、钟罩窑(升降窑)
隧道窑
隧道窑
1.概述 2.隧道窑的结构 3.隧道窑的温度制度
概述
在耐火材料、陶瓷等制品的生产过程中， 烧成是一道重要工序，对产品的产量和质 量影响较大。 烧成设备主要有两大类，一类是连续式窑， 如隧道窑；另一种为间歇式窑，如倒焰窑 等。
高铝砖（3.5 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 72/24/60.6（米）
镁质制品（4~4.5 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 72/24/60（米）
日用瓷（7 x 106 吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 29.86/26.47/35.67（米）
电瓷（还原焰）（562 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 38.52/28.0/50.07（米）
概念： 一次空气：通过烧嘴直接进入燃烧室（或直接 进入窑内空间）与燃料混合燃烧的空气。它可 以是冷却带抽出的多余热风，可以是冷空气。 二次空气：在冷却带吹入的冷风的一部分，流 到烧成带，与燃料混合燃烧。
一次空气送风装置：风机、喷射器
★一次空气为冷空气时： 冷空气→通风机→空气管道→烧嘴。
★一次空气为热风时： 冷却带的多余热风→耐热风机→管道→烧嘴；
★窑的各带长度确定的一般原则：
1.预热带长度应根据排出废气温度来确 定，废气离开排烟机温 度应低于250℃；
2. 烧成带长度根据保温时间来确定 3.冷却带长度根据出窑制品的温度来确
定，一般应低于100℃
隧道窑长度及各带长度计算式：
V— 隧道窑的有效容积， m3；
隧道窑课程设计说明书
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24万大件的隧道窑学号：姓名：学院：材料与化学化工学院班级：指导教师：叶巧明刘菁一、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。
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24万大件的隧道窑2课程设计原始资料（1）、年产量：24万大件/年；（2）、产品规格：400*200*200mm,干制品平均质量10Kg/件;（3）、年工作日：350天/年;（4）、成品率：85%；（5）、燃料种类：天然气，热值Q=36000KJ/Bm3;D（6）、制品入窑水分：2.0%；（7）、烧成曲线：20~~970℃， 9h；970~~1280℃， 4h；1280℃，保温 1h；1280~~80℃， 14h；最高烧成温度1280℃，烧成周期28h。
3课程设计要求（1）、课程设计严格按照《成都理工大学课程设计（学年论文）工作管理办法》进行规范管理；（2）、要求提交窑炉设计说明书一份，设计图二张（隧道窑剖面图及隧道窑工作系统图）；（3）、要求计算正确，设计合理，文图相符，课程设计报告≥3000字（含数据表、插图）；（4）、采用学校规定的“成都理工大学学生的撰文专用稿纸”，参照学校规定的毕业设计（论文）撰写格式要求（含数据表、插图），撰写或编排打印课程设计；参照学校规定的毕业设计（论文）装订结构，课程设计报告、图纸等一并装入学校规定的“成都理工大学学生专为资料袋”。
陶瓷窑炉的分类
陶瓷窑炉的分类及特点一、陶瓷窑炉分类1、按构造型式分：梭式窑、隧道窑、辊道窑、推板窑、圆型转盘窑、钟罩窑2、按供热方式分：煤窑、柴窑、电窑、燃气窑.煤窑、柴窑已被淘汰,清洁能源窑炉电、燃气已走向成熟阶段.3、按烧成温度分：高温窑、中温窑、低温窑.二、陶瓷窑炉介绍1、梭式窑：是间歇烧成的窑,跟火柴盒的结构类似,窑车推进窑内烧成,烧完了再拉出来,卸下烧好的陶瓷.窑车如同梭子,故而称为梭式窑.2、隧道窑：一般是一条长的直线形隧道,其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶,底部铺设的轨道上运行着窑车.燃烧设备设在隧道窑的中部两侧,构成了固定的高温带,烧成带,燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下,沿着隧道向窑头方向流动,同时逐步地预热进入窑内的制品,这一段构成了隧道窑的预热带.在隧道窑的窑尾鼓入冷风,冷却隧道窑内后一段的制品,鼓入的冷风流经制品而被加热后,再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源,这一段便构成了隧道窑的冷却带.3、辊道窑：辊道窑是连续烧成的窑,以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑.陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上,靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾,故而称为辊道窑.4、倒焰窑：燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶,由于窑顶是密封的,火焰不能继续上行,在走投无路的情况下,就被烟囱的抽力拉向下行,经过匣钵柱的间隙,自窑底吸火孔进支烟道,主烟道,最后由烟囱排出.5、推板窑：又称推板式隧道窑,是一种连续式加热烧结设备,按照烧结产品的工艺要求,布置所需的温区及功率,组成设备的热工部分,满足产品对热量的需求.把烧结产品直接或间接放在耐高温、耐磨擦的推板上,由推进系统按照产品的工艺要求对放置在推板上产品进行移动,在炉膛中完成产品的烧结过程.三、陶瓷窑炉选择1、对于日产量在20M3以下,且产品种类较多,烧成温度各异,由于其本身产量难以满足隧道窑的生产量,推荐采用快速烧成梭式窑.2、对于日产量等于或大于20M3,但其釉色复杂,如窑变结晶釉需一定的恒温及冷却时间,可采用传统梭式窑或电热梭式窑；如果窑变釉或结晶釉只是部分,可以选用快速窑,快速窑不是只快,也可以放慢.慢,温差可控制很小.但慢的节能效果差.3、对产量较大、高度较高、重量较重、温度较高、釉色单一,可选用台车式隧道窑.如高温日用陶瓷,卫浴陶瓷.4、对温度在1300℃以内,产量较大的艺术陶瓷、日用陶瓷、卫浴陶瓷,建议采用辊道窑,或大型快速梭式窑.。
陶瓷窑炉及设计 第一章隧道窑第一节概述
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
分类依据 窑 名
特点
按热源分
按火焰是否 进入隧 道来分
1.火焰隧道窑 2.电热隧道窑
1.明焰隧道窑 2.隔焰隧道窑 3.半隔焰隧道窑
以煤、煤气或油为燃料 利用电热元件加热
火焰直接进入隧道 火焰和制品间有隔焰板(马弗板)，火焰加热隔 焰板，隔焰板再将热辐射给制品 隔焰板上有孔口，让部分燃烧产物与制品接 触，或烧成带隔焰，预热带明焰
第一章
隧 道 窑 （1）
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
1.1 概述 1.定义：
指连续式窑炉 广义指直通道、连续式烧成的窑炉。 狭义是指窑车式、直通道、连续式窑炉。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
2.分类： 按燃料分：煤烧、油烧、气烧和电烧 按制品运载方式分：窑车、辊道、推板 按火焰与制品的接触情况：明焰、隔焰 按通道数：单通道、双通道、多通道 按尺寸: 大型 长100米以上，断面宽1～2米以上， 高1～2米。 小型 数米长，断面：分米×分米（特种瓷）
按窑内运 输设备分
1.窑车隧道窑 2.推板隧道窑 3.辊底隧道 4.输送带隧道窑 5.步梁隧道窑 6.气垫隧道窑
按通道 多少分
1.单通道隧道窑 2.多通道隧道窑
注：电热窑炉也有隔焰式(马弗窑)，用隔焰板将电热元件和制品分开
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 3.隧道窑的特点
利用烟气来预热坯体，使废气排出温度只在200℃℃左右。 利用产品冷却放出的热加热空气使出窑产品温度仅80℃左右 连续性窑、窑墙、顶温度不变，不积热，热耗很低
辊道窑的钢架结构:由槽钢、角钢、方形钢管、圆钢和扁钢
隧道窑窑炉设计说明书
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 窑炉设计 (隧道窑)赵双阳.
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。
隧道窑的简介和工作原理
按烧成品种分
★隧道窑的特点：
优点：1、生产连续化，周期短，产量大，质量高。 2、利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保 持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料 50-60%左右。
3、采用气幕、搅动循环装置，保证窑内温度上下均匀及烧成气氛，
减少废品。 4、烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出窑需要3-5天，而隧道 窑连续生产，节约装出窑升温及冷却时间。
缺点：投资大、附属设备多、热工制度不宜经常调节，只适合烧成品种单
一的制品，灵活性较差。
隧道窑工作原理
隧道可分为三带：预热带，烧成带，冷却带。坯体（未烧 半成品）干燥至一定水分装载在窑车上入窑，首先经预热 带，受到来自烧成带的燃烧产物（烟气）预热，然后进入 烧成带，燃料燃烧的火焰及生成的燃烧产物加热坯体，使 达到一定的温度而烧成。烧成的产品最后进入冷却带，将 热量传给入窑的冷空气，产品本身冷却后出窑。
二.工作系统
预热带 烧成带 冷却带
推进窑车
二次空气
气流
推出窑车
烟 气 抽 出
送 一 次 空 气
送 煤 气
抽 出 热 风
送 冷 空 气
图1-1 隧道窑工作原理图
隧道窑系统图
图1-2
不同制品的隧道窑常见的规格为： 粘土砖（3~3.5 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 41.8/22.0/37.4（米） 高铝砖（3.5 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 72/24/60.6（米） 镁质制品（4~4.5 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 72/24/60（米） 日用瓷（7 x 106 吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 29.86/26.47/35.67（米） 电瓷（还原焰）（562 万吨/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 38.52/28.0/50.07（米） 卫生瓷（隔 焰）（2 x 105 件/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 30/22/40（米） 釉面砖釉烧（1.8 x 105 m2/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 13.47/6.9/13.5外进 行，也很 便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度 6、提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定 的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。
隧道窑的设计
目录1.前言 (2)第2章原始数据 (2)第3章窑体主要尺寸计算 (3)3.1隧道容积的计算 (3)3.2 窑体有效长度的确定 (3)3.3窑内宽和高尺寸的确定 (4)3.4窑体各带长度的确定 (4)3.5窑体总长度的确定 (4)第4章工作系统的确定 (5)4.1排烟系统 (5)4.2燃烧系统 (6)4.3冷却系统 (6)4.4窑体附属结构 (7)第5章窑体材料及厚度的确定 (7)第6章燃料的计算 (9)第7章冷却带平衡计算 (16)第8章燃烧室的计算 (18)第9章排烟系统计算及风机的选型 (19)第10章结束语 (23)第11 章参考文献 (23)1.前言隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金行业中也有应用。
第2章 原始数据1.生产任务：年产60万m 2地砖隧道窑2. 产品规格：100×100×5mm3.成品率：85%4.坯体组成百分比（干基 %）：5.坯体水分：相对水分3%6.装窑密度：39.9 m 2/m 3 附匣钵烧，每匣钵装150块釉面砖坯，每个匣钵（加垫片）8.25 kg ，每块砖坯入窑湿重0.41 kg7.烧料：60#重油 Q DW =37000 kJ/kg 预热温度90°C 8.烧成制度：①氧化气氛，空气系数α=1.5~2.0 ②烧成时间48小时 ③制品入窑平均温度85℃ ④制品出窑平均温度130℃ ⑤烧成温度1220℃ ⑥冷却带抽热水温度200℃ ⑦温度制度：坯体组分 （干基） SiO 2 Al 2O 3 MgO CaO 其余 质量百分数（%）63.2421.203.012.0510.5085℃～400℃～700℃～950℃预热带950℃～1220℃～1200℃烧成带1200℃～700℃～400℃～130℃冷却带9.三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41%：20%：39%10.年工作日：340天/年11.总烟道内烟气温度240℃总烟道空气（过剩）系数α=3.512.外界空气温度25℃，地下水位较低地区13.窑车高度取660mm（轨面至窑车衬砖高度），铁轨面距下拉杆高度取300mm14.窑型：明焰隧道窑第3章窑体主要尺寸计算3.1隧道容积的计算隧道容积= 生产任务（m2/h)×烧成时间（h）即：V= G·τm3成品率×装窑密度（kg/m3） K·gG= 生产任务（m2/h） = 600000 =73.53 m2/h 年工作日（日/年）×24（h/日） 340×24V= G·τ= 73.53×48 =104.07 m3K·g 85%×39.903.2 窑体有效长度的确定假设窑长L为81m(60~90m)，窑车长度l为2m(1.5~2m)，n(窑车数量)= L窑长 = 81 = 40.5辆取40辆L窑车 2则窑车有效长为：40×2=80 m3.3窑内宽和高尺寸的确定令窑内宽B取1.2 m（釉面砖烧窑内宽0.3～1.3m）。
隧道窑课程设计说明书
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：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。
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%；=15500KJ/Bm3;（5）、燃料种类：城市煤气，热值QD（6）、制品入窑水分：2.0%；（7）、烧成曲线：20~~970℃， 8h；970~~1280℃， 3h；1280℃，保温 1.5h；1280~~80℃， 12.5h；最高烧成温度1300℃，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。
隧道窑设计说明书
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。
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按中心轮杆砌筑圆形墙图 1－轮杆；2－圆形墙
按炉壳砌筑圆形墙 1－样板，2－圆形墙；3－炉壳
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
用样板检查圆形墙
1－弧形样板；2－圆形墙
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 砌1 m3窑墙所需砖材
砌体部 用红砖砌
用硅藻土砖砌 用轻质粘土砖砌 用高铝砖
燃烧设备： 燃烧室(又称火箱)和烧嘴
通风设备： 排烟系统、气幕、气体循环装置、冷却系统 由排烟机，烟囱及各种烟道、管道组成。 作用 使窑内气流按一定方向流动，排除烟气，供给空气，抽出 热空气等，维持窑内一定的温度、气氛和压力制度。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑－结构
位 红砖 砂浆 硅藻土 硅藻土 粘土耐 轻质耐 粘土耐火 高铝砖 高铝耐
砖 粉 火泥 火砖 泥
火泥
(块/%) m3 (块/%) (kg) (kg) (t/%) (kg)
(t/%) (kg)
直墙及 560/2.5 0.28 528/2 147 63 低 圆弧状 627/4.5 0.3 595/2 147 63 砌体
砌体检查方法 (a)水平度检查方法，(b)倾斜度检查方法，(c)垂直度检查方法
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
在砌筑工作中有停歇时，不允许留垂直的缺口，应按图留 成阶梯或退台状。
墙体阶梯形退台砌筑方法
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
炉墙为两种或两种以上砖砌筑：
每一种砌体一定要拉紧，拉紧后还要用水平尺检查线的
水平度。 砌砖时，墙面与线绳平行，不得撞着线绳 (离开约lmm)。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
砌墙时：在同一层砖内，前后相邻砖列和上下相邻砖层的砖缝应 交错。半砖、一砖、一砖半和两砖厚的砌体。
墙体错缝砌筑方法
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
窑墙应具备下列三个条件： 能耐高温； 有一定的强度； 能保温，向外界散失的热量小
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
隧道窑窑墙的典型结构
从里到外：耐火砖、隔热砖和建筑红砖
➢耐火砖随温度不同而采用不同种类的耐火砖 1200℃以下用粘土质耐火砖； 1400℃以下用高铝质耐火砖； 1500℃用硅砖 1800 ℃以下用刚玉砖
窑内输送设备：窑车（推板，输送带、辊底、步进粱等窑
内轴送设备）、推车机
隧道窑窑基：隧道窑的窑体砌筑在坚固的钢筋混凝土窑基
上，窑车及车上装载的制品、窑具等所受的
重力由这个基础来承受，基础应长期保持轨
道严格水平和窑体位置确。
隧道窑砂封：窑车两侧的裙板、窑墙内侧的砂封槽，砂子
和加砂孔
隧道窑检查坑道
隧道窑钢架结构。
超过75mm(图(b))，也可用覆盖大板砖法； 孔宽大于450mm时，用砌拱的办法。
墙体上孔洞砌筑方法 (a)宽度小于250的孔洞砌筑方法；(b)宽度小于450的孔洞砌筑方法
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 圆形墙错缝与直形墙错缝方法相同，圆形墙应按中心线砌筑
圆形墙的错缝砌法
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
第一章
隧 道 窑 (2)
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑－结构
2.隧道窑结构 陶瓷隧道窑尺寸： 长度在15~100m， 内宽2~3.5m 内高(自车台面起到拱顶)≤2m。 隧道窑组成： 窑体、窑内输送设备、燃烧设备、通风设备
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑－结构
窑体： 窑墙、窑顶和窑车衬砖围成码烧坯体的隧道
则应为砖厚的整倍数，使砌筑时尽量不砍砖。否则浪费材 料，降低耐火砖使用寿命，砌筑不便，且砖缝不严密，易造 成漏气。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
(c)各种砖的规格一般是：
耐火砖及轻质砖:长230mm，宽113mm，高65mm；
红砖:
长240mm，宽120mm，高53mm。
砌砖时砖缝厚度。
为了防止分离，墙面超过1.5m时，每隔5～8层，在 砌砖层相重合的地方，即将一层砖材插入另一层砖材的砖层内， 保证炉墙的整体性和稳固性。
红砖、硅藻土砖一般不与耐火砖咬砌。 为了避免膨胀的影响，
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 孔宽≤116mm，直接在砌筑中留出； 孔宽为117～250mm的孔洞按图(a)砌筑； 孔宽251～450mm，砖逐层突出的砌法，每层突出部分不
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
1）窑体 窑体：由窑墙和窑顶构成。
（1）窑墙 窑墙的作用：
（a）与窑顶一起，将隧道与外界分隔，在隧道内燃烧产物与坯 体进行热交换。窑墙必须经受高温的作用。 （b）窑墙要支撑窑顶，要承受一定的重量。 （c）窑墙内壁温度约等于制品的温度，外壁接触大气，温度较 内壁低，有热量自内壁通过窑墙向外壁散失
球形顶
0.951/2 190 0.955/3 190
304/3 180 2.34/4.5 170 2.52/9 170
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
砌1 m3窑墙所需砖材
砌体部 用 镁 砖
用耐火粘土砖
用硅砖
位 镁 砖 镁质耐 灰缝 粘土砖 粘土耐火 灰缝厚 硅 砖
(d) 灰缝（砖缝）越小，窑墙使用寿命越长，
耐火砖及轻质砖灰缝:2～4mm，红砖:7～10mm。
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
窑墙的砌法 砌筑前 在窑基上用水泥砂浆做好找平层 按图纸进行仔细测 量， 找出炉子中心线、喷嘴等孔洞中心
线并作出标记，进行 放 线、边墙画线等工作。 炉墙砌体为保证横平竖直，砌筑时应严格按皮数杆拉线。 皮数杆安置于墙体两端部(当窑墙过长，隧道窑，可设立
耐火材料砌筑厚度
窑墙位置 老式窑
轻型窑
内层
230～460mm
113~230mm
中间层 0~230mm 轻质隔热砖 50mm 硅酸铝纤维
外壁
120～490mm 建筑红砖 2～3mm 钢板
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 注意事项 (a) 为了砌筑的方便和外形的整齐，窑墙厚度变化不要太多。 (b) 各层材料的厚度应为砖长和砖宽的整倍数，而窑墙的高度