隧道窑窑炉课程设计

课程设计说明书

题目：年产800万件8寸汤盘隧道窑设计

学号： 201xxxxxcccm

姓名： xxxxx

院（系）： fffff学院工程系

专业： xxxjj金属材料工程

日期： 2014.05.26-2014.06.13

目录

1 前言 (1)

2 设计任务书 (3)

3 窑体主要尺寸的确定 (4)

3.1 窑内宽的确定 (4)

3.2 窑体长度的确定 (5)

3.3 窑内高的确定 (5)

4 烧成制度的确定（主要指温度制度） (6)

5 工作系统的确定 (7)

5.1 预热带系统 (7)

5.2 烧成带系统 (7)

5.3 冷却带系统 (8)

5.4 传动系统 (8)

5.5 窑体附属结构 (8)

5.5.1 事故处理孔 (8)

5.5.2 测温测压孔及观察孔 (8)

5.5.3 膨胀缝 (8)

6 燃料燃烧计算 (8)

6.1 空气量 (8)

6.2 烟气量 (9)

6.3 燃烧温度 (9)

7 窑体材料及厚度的确定：列表表示全窑所用材料及厚度 (10)

8. 物料平衡计算 (11)

9 热平衡计算 (12)

9.1 预热带及烧成带热平衡计算 (12)

9.1.1 热平衡计算基准及范围 (12)

9.1.2 热平衡框图 (13)

9.1.3 热收入项目 (13)

9.1.4 热支出项目 (15)

9.1.5 列出热平衡方程式 (17)

9.1.6 列出预热带烧成带热平衡表 (17)

9.2 冷却带热平衡 (18)

9.2.1 热收入项目 (18)

9.2.2 热平衡框图 (18)

9.2.3 热支出项目 (19)

9.2.4 列热平衡方程式 (19)

9.2.5 列出预冷却带热平衡表 (20)

9 烧嘴的选用 (21)

10.1 每个烧嘴所需的燃烧能力 (21)

10.2 每个烧嘴所需的油（气）压 (21)

10.3 烧嘴的选用 (21)

11 后记 (29)

12 参考文献 (30)

1．前言

陶瓷工业窑炉是陶瓷工业生产中最重要的工艺设备之一，对陶瓷产品的产量、质量以及成本起着关键性的作用。它把燃料的化学能转变成热能或直接把电能转变成热能，以满足制品焙烧时所需要的温度，在期间完成一系列的物理化学变化，赋予制品各种宝贵的特性。因此，在选择窑炉时，为了满足陶瓷制品的工艺要求，应充分了解窑炉类型及其优缺点，考察一些与已投入生产的陶瓷厂，然后结合本厂实际情况和必要的技术论证，方可定之。判断一个窑炉好坏的标准，通常由以下几个方面来评价：

1.能满足被烧成制品的热工制度要求，能够焙烧出符合质量要求的陶瓷制品。

2.烧窑操作要灵活，方便，适应性强，能够满足市场多变的要求。

3.经济性要高。包括热效率要高，单位产品的综合能源消耗要少，炉龄要长。

4.容易实现机械化，自动化操作，劳动生产率高。

5.劳动条件好，劳动强度小，环境污染小。

以上几点，其中能否满足所烧制品的热工制度要求，是衡量陶瓷窑炉性能好坏的重要技术指标。实际生产中，往往是力求使制品被烧使窑内温差尽量减少，它是提高产品合格率的关键所在。

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.

通过对上学期硅酸盐工业热工基础以及陶瓷工业窑炉的学习，本学期利用15-17周三周的时间进行窑炉课程设计。本次实践的设计任务是年产800件汤盘液化气隧道窑设计，通过三周的努力设计，我也基本完成了任务。

在本次设计实践过程中，我得到了指导老师的精心指导，这才使我能比较顺

利的完成此次设计任务，在此我向指导老师和设计过程中帮助过我的同学表示感谢！

由于本人所学知识有限，加之时间仓促，在设计过程中不可避免存在许多的错误和不足，敬请老师多多指教，恳请斧正！

设计人：洪振鹏 2014年6月13日

无非11级窑炉课程设计任务书

一、设计任务

年产800万件汤盘天然气隧道窑设计

二、原始数据

（一）汤盘

1.汤盘坯料组成（%）

2.产品规格：8寸，0.35kg/块

3.入窑水分：2.1%

4.产品合格率：97%

5.烧成制度：烧成周期：17小时，最高烧成温度：1310℃（温度曲线自定）

6.窑具：SiC棚板、SiC支柱，尺寸自定

（二）燃料

（三）夏天最高气温：38℃

3.窑体主要尺寸的计算

为减少窑内热量损失，提高热利用率，根据原始数据所给的清洁燃料液化气，

直接用明焰裸烧，并结合装载制品8寸汤盘的重量大小，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13100C，故碳化硅材料选用SiC 50%，体积密度 2.2g/cm3，导热系数计算式 5.23-1.28×10-3t）。

棚板规格：长×宽×高: 360×360×10(mm)

棚板质量=310×310×10×10-6×2.2==2.11 Kg

支柱规格：长×宽×高: 50×50×100(mm)

支柱质量=50×50×100×10-6×2.2=0.55Kg

3.1 窑内宽的确定

3.1.1汤盘规格

8寸，8寸=20.32cm=203.2mm，350g/每块，胚体高度定为40mm。考虑烧成收缩为10%，则: 坯体直径尺寸=产品尺寸÷（1-烧成收缩）=206÷（1-10%)=228.88（mm），坯体高度尺寸=产品尺寸÷（1-10%）=44.44（mm）

3.1.2汤盘码放方法

采用窑车上设置棚板并7层码放，每块棚板放置一个汤盘坯体。棚板设置规格为：5×6（其中5表示行数，6表示列数），相邻棚板间距为10mm，最底层四周棚板与垫板相距为15mm，每块棚板采用三个支柱，连线成等腰三角形。上下层棚板间距由支柱高度决定，为100mm。

3.1.3 窑车尺寸确定

车长=310×6+10×5+15×2=1940mm

车宽=310×5+10×4+15×2=1620mm

窑车架高223mm，窑车衬面边缘用四层的轻质砖共4×65+4×2=268mm，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。

窑车总高为：223+268=491mm

3.1.4 窑内宽的确定

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，则热窑内宽:

B=1620+30×2=1680mm