年产790万件日用陶瓷窑炉设计

年产790万件日用陶瓷

隧道窑的设计

一、原始资料收集机工艺参数

1、生产任务：790万件日用陶瓷/年

2、产品种类机规格：

3、工作日：340天/年

4、成品率：94%

=10500kJ/Nm3

5、燃料选择：发生炉煤气，燃料热值Q

低

6、坯体入窑水分：2.0%

7、产品配方

8、烧成制度

温度：

预热带：20～980℃ 7h

烧成带：980～1260℃ 2.5h

1260℃保温 2h

冷却带：1260～750℃ 2h

750～500℃ 4.5h

500～80℃ 4h

最高烧成温度1260℃，烧成周期22h。（温度曲线见下页）

压力：

气氛：还原性气氛。 9、窑型：明焰裸烧窑。

二、窑体主要尺寸计算

窑内宽：1.6m 窑内墙高：1.8m 拱心角：60°

窑车共分4层，每层上用支架堆放3层盘，其间空隙插入一层碗，经分布清点，装窑密度：

装窑密度=（24×3+15）×4=348件/m

由此推算出每车装载干制品的品质为295.2kg/车。

可直接求出窑长：

窑长L=米窑长）

装窑密度（件成品率

）

烧成时间（日）

（年）年工作日（日年）

生产任务（件/×h ×/24×//h

=348

×94.022

×24×3407900000

=65.1m

窑内车数：n=4.435.11

.65 辆 取44辆 故窑长定为：44×1.5=66m 根据烧成曲线：

预热带长=

m 2166×227

×==总长总烧成时间预热时间

烧成带长=

13.5m 66×222

2.5×=+=总长总烧成时间烧成时间

冷却带长=

31.5m 66×22

4

4.53×=++=总长总烧成时间冷却时间

窑内容车数44辆

推车时间：

车/min 304460

×22= 小时推车数： h /23060

车=

三、工作系统的确定

在预热带2-10号车位设9对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑内的水平烟道，有3号车位的垂直烟道经窑顶的金属管道至排烟机，然后由铁皮烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱均设于预热带窑顶的平台上。

在1号、3号、6号、12号车位有四道气幕。其中1号车位气幕为封闭气幕，窑顶和侧墙开孔，气体喷出方向与窑内气流形成90°角。3号和6号车位为扰动气幕，气体由窑顶喷出，方向与窑内气流成135°角。12号车位为气氛气幕，窑顶和侧墙均设有开孔，上部密些，下部稀些，均以90°角喷出。用作气幕的气体从冷却带抽出。

在烧成带15-23号车位设21对燃烧室，不等距分布，两侧相对排列。

助燃空气不预热，由助燃风机直接抽车间冷空气，并采用环形供风方式，使各烧嘴前压力基本相同。

冷却带在24-27号车位处，有6m 长的急冷段，由急冷气幕直接吸入车间冷空气。自29-40号车位设12对热风抽出口，每车位一对。热空气经窑墙内的水平热风通道，于33号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。

窑尾44号车位处由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。

车下25号车位处，设一个冷却风进风口，有车下冷却风机鼓入。

在烧成带后，即24号车位处，设置一对事故处理口。 在1号及10号车位处，设一加砂口，在窑尾44号车位末端，设一漏砂管。

四、窑墙材料及厚度

窑墙及窑顶内层材料已定，由此计算外层陶瓷棉的厚度。以20-700℃为例：

内层轻质粘土砖的厚度为230mm 窑墙外侧的对流辐换热系数为：

31

.1120

50)100293()100323(54.4205056.2)100()100(54.4α444

11414111114=-⎥

⎦⎤⎢⎣⎡-+

-⨯=-⎥

⎦⎤

⎢⎣⎡-+

-=t t T T t t A w w w 窑墙外侧的对流辐射换热为：

2111/3.339)2050(31.11)(m W t t q w =-⨯=-=α

假设两种材料交界处的温度为350℃，则轻质粘土砖和陶瓷

棉的导热系数为：

()[]℃/381.02

350

70000023.026.01•=+⨯

+=m W λ ()[]℃/04.02•=m W λ 所以交界处温度为：

℃495381

.023

.03.3397002=⨯

-=t 求出温度与假设温度不符，则重新假设交界面温度为504℃，则：

()[]℃/398.02

504

70000023.026.01•=+⨯

+=m W λ 再校验交界面温度：

℃1.504398

.023

.03.3397002=⨯

-=t 则陶瓷棉厚度计算为：

m 054.004.0398.023.03.33950700=⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛--=δ

故窑墙陶瓷棉厚度取整取为55mm 。

同理可以计算其他温度段的陶瓷棉厚度，窑顶陶瓷棉厚度较窑墙侧面厚10mm 。

窑体材料及厚度列表如下：

五、燃料燃烧的计算

（1）燃料所需空气量

该窑燃料使用发生炉煤气，热值为10500kJ/Nm 3 用经验公式计算其理论空气量为：

330/19.21000

10500

209.0Nm Nm V =⨯

=α 取空气过剩系数α=0.95则实际空气需要量为：

330/08.219.295.0Nm Nm V V =⨯==ααα

（2）烟气生成了用经验公式，理论烟气量：

330/82.21000

10500

173.0Nm Nm V =⨯

= 实际烟气量：

330/73.2100

79

)95.01(82.2Nm Nm V V =⨯--=α （3）实际燃烧温度

用公式先计算理论燃烧温度t ：

VC

t C t C V Q t f

f D ++=

ααα

现设t=2270℃，查表，在2270℃时的烟气比热为：C=1.71kJ/Nm 3·℃

在室温20℃的空气比热为：C α=1.30kJ/ Nm 3·℃

煤气比热为：C f = 1.32kJ/ Nm 3·℃

带入公式，可求得理论燃烧温度：