刚玉制品高温梭式窑设计全解

19M31650℃刚玉制品高温梭式窑设计

班级：材料科学1101

姓名：

指导教师：徐长海

设计总说明

梭式窑，或称抽屉窑，也叫车底式窑或活底式窑，是从传统的倒焰窑演变而来，故而属于“间歇式”或“半连续式”窑型。随着国内陶瓷工业燃料结构由煤、油向煤气、液化石油气的过渡,梭式窑已被广泛地用于陶瓷、耐火材料以及建筑材料等行业。本文是对19m3 1650℃氧化铝制品高温梭式窑的设计，主要包括窑墙与窑顶尺寸的设计和燃烧计算与燃烧设备的选择,等等。本文中梭式窑选用重油燃料。

关键词：梭式窑，重油，高温，刚玉制品

19m3,1650 ℃ Corundum Products High Temperature Shuttle Kiln Design

Design Description

The shuttle kiln is also called drawer kiln, or by the name of the kiln underneath the car or the kiln live upstairs, which is evolved from the traditional down draft kiln. so this kind of kiln belongs to "intermittent" or "semi-continuous"

kiln type. The domestic ceramic industry fuel structure has experienced the change from coal and oil to coal gas, oil, liquefied petroleum gas, the shuttle kiln has been widely used in ceramics, refractory materials and building materials industries under this transformation circumstance. This thesis describes the design of 19m3 1650℃high-temperature shuttle kiln which can fabricate corundun products. It mainly includes the dimension design of kiln wall and kiln crown, the calculation of combustion and the choice of combustion equipment, etc. The shuttle kiln using heavy oil as fuel in this article.

Key words: shuttle kiln, heavy oil, high temperature,corundun products

目录

1.设计要求 (4)

2.窑炉主要尺寸设计 (4)

3.窑炉砌筑体 (6)

3.1砌筑体材质的选择 (6)

3.1.1窑墙 (6)

3.1.3 窑车 (7)

3.2砌筑体尺寸的确定 (7)

3.2.1窑墙尺寸的计算 (8)

3.2.2窑顶尺寸的计算 (8)

3.3膨胀缝 (9)

4.燃烧计算及燃烧设备的选择 (10)

4.1燃料燃烧计算 (10)

4.2实际燃烧烟气组成及实际燃烧温度 (11)

4.3烧嘴的数量、选型以及布置 (13)

致谢 (14)

参考文献 (15)

1.设计要求

1.窑炉种类：刚玉制品高温梭式窑

2.窑内有效容积：19m 3

3.最高烧成温度：1650℃

4.每窑要求生产成品：5-150吨/窑

5.成品率：95%

6.装窑密度：1.2吨/立方米

7.窑容积系数：0.9

8.燃料种类及组成：重油

表1. 重油组成

9.空气过系数α=1.1～1.15 10.燃料消耗量：160kg/h

11.当地气象条件：夏季平均温度27℃，年平均大气压力96000Pa

2.窑炉主要尺寸设计

窑体的主要尺寸主要依据被煅烧制品的产量要求，产品性能、烧嘴喷射能力、温度分布均匀性等各方面因素综合确定。

(1) 梭式窑内高为窑车台面至窑顶的空间高度。根据材料所能允许的堆垛高度来确定窑的内高。如镁砖由于其荷重软化温度和他的烧成温度接近，砖跺高度不宜太高，故其窑内高通常在1米左右；而硅砖由于其荷重软化温度高，

成分 y

C

y

H

y

O

y

S

y

W

y

A

含量（%）

85.5

11.5

0.5

0.5

2.0

-

其窑内高通常在1.9—2.1米；现有粘土砖和高铝砖窑内高分别为1.5—1.9米和1.1—1.5米。砖跺上下所允许的温差也是考虑窑内高时应注意的影响因素之一。窑高增加，上下温差加大，容易造成烧成质量不均匀。本梭式窑的内高设计为1400mm 。

(2) 梭式窑的内宽为窑内两侧窑墙之间的距离。窑的内宽与窑的产量和允许的温差有关。产量随窑宽的增加而增大，太宽则中心温度偏低。现代梭式窑多采用扁宽型断面设计，窑的宽高比一般为H

B

≈2，其中B 为窑的内宽，H 为窑的内高。本梭式窑的内宽设计为2784mm 。

(3) 拱中心角的选择。梭式窑的窑顶有拱顶和吊顶两种类型。耐火材料梭式窑，烧成温度高，多为拱顶窑。拱顶采用楔形砖砌筑，拱中心角的选择很重要，拱中心角太小，拱砖受力太大，在使用过程中还会产生下沉现象；反之若拱中心角大，拱半径小，当受热时，拱砖膨胀，拱会被挤起而产生开裂现象，同时拱过高， 拱顶制品之间孔隙加大，增加上下温差。拱中心角一般在60°~180°之间，其中60°的拱中心角采用较多。本梭式窑的拱中心角采用60°，其半径为2784mm ，矢高为373mm 。

(4) 当梭式窑的内高、内宽确定以后，就可以计算出梭式窑的横截面积，而后再确定出梭式窑的总长度L ：L=

F

V

式中：V —窑容积，m 3。可由装窑密度、产量要求及窑容积利用系数求出； F —窑横截面积，m 2。可由窑矩形及弓形面积之和求出。 求得: F=

2

2

B 3+B H-6

π（h ）=3.560m 2， L=V/L=15÷3.158=5.340m