日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计说明

瓷学院

《窑炉课程设计》说明书

题目：日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计

学号：3

姓名：武伟峰

院（系）：材料科学与工程学院

专业：材料化学

指导教师：朱庆霞健宫小龙陆琳机动

二零一三年六月二十日

目录

1 前言

2 设计任务书（由教师给定）

3 窑体主要尺寸的确定

3.1 窑宽的确定

3.2 窑体长度的确定

3.3 窑高的确定

4 烧成制度的确定（主要指温度制

度）

5 工作系统的确定

5.1 排烟系统

5.2 燃烧系统

5.3 冷却系统

5.4 传动系统

5.5 窑体附属结构

5.5.1 事故处理孔

5.5.2 测温测压孔及观察孔

5.5.3 膨胀缝

5.5.4 挡墙

5.6 窑体加固钢架结构形式

6 燃料燃烧计算

6.1 空气量

6.2 烟气量

6.3 燃烧温度

7 窑体材料及厚度的确定：列表表示全窑所用材料及厚度

8 热平衡计算

8.1 预热带及烧成带热平衡计算

8.1.1 热平衡计算基准及围

8.1.2 热平衡框图

8.1.3 热收入项目

8.1.4 热支出项目

8.1.5 列出热平衡方程式

8.1.6 列出预热带烧成带热平衡表

8.2 冷却带热平衡：同上

9 烧嘴的选用

9.1 每个烧嘴所需的燃烧能力9.2 每个烧嘴所需的油（气）压

9.3 烧嘴的选用

10 参考文献

1前言

辊道窑是生产建筑瓷的现代化窑炉，我国早在两千多年前的战国时代就创造了馒头窑和龙窑，烧制出优质瓷。随着社会的发展，后来引进了不少现代化操作，有了以窑车做窑运输制品的辊道窑。近年来又自国外引进了多条辊道窑，我们国家自己也仿制、设计建造了不少辊道窑。馒头窑、龙窑改进为隧道窑，是把制品码砌在窑车上，推进建造出输送窑制品，因为窑车的推动，必然使车上下的冷空气通过砂封漏入隧道，使隧道的制品上下温度大，气流分层，温度不均匀，大大延缓了烧成时间。现在辊道窑用连续多排辊子代替窑车输送制品，取消了窑车，取消了窑砂封，避免了车下窑冷空气漏入隧道，是要同一截面上下温度均匀，大大缩短烧成时间，为优质高产低耗创造了条件。使用焦炉煤气，发热值高、燃烧速度快，棍子所设计的辊道窑总长150米，宽3米，烧成温度是1250摄氏度，燃料采用焦炉煤气。为了更好的掌握辊道窑的结构和窑炉设计的程序，我对老师给定的设

计任务进行了为期三周的设计计算，并绘制窑体视图

运输可减少窑装卸制品，和窑外工序连在一起，操作方便，能达到大

规模生产。辊道窑还可以用来焙烧瓷餐具等扁平制品和集成电路的氧

化铝基片等。我

2设计任务书设计任务：日产7500平米玻化砖焦炉煤气辊道窑设计给定资料

（一）玻化砖

1．坯料组成（%）：

2．产品规格：800×800×10mm，单重5公斤/块；

3．入窑水分：＜1%

4．产品合格率：95%

5．烧成周期：60分钟（全氧化气氛）

6．最高烧成温度：1250℃（温度曲线自定）

3窑主要尺寸的确定

考虑到初次设计辊道窑，因此，设计时参考现在国外先进辊道窑意大利的SACMI 窑炉。该窑设计合理，利用余热干燥生坯，热效率高，温度控制准确、稳定，传动用齿轮传动，摩擦式联接辊筒，传动平衡、稳定，无级调速，控制灵活。设计认为，通过仿制吸收其先进技术，有助于加深对窑的认识，能更好的管理窑炉。所以，窑炉选择为FMS2400型煤气辊道窑。

3.1 窑宽的确定

确定宽时，要考虑棍子长度、窑墙厚度及水平方向温度的均匀性等因素。根据产量，所用的燃料，窑传热等因素，粗略确定宽的尺寸，设计为B米，成品的尺寸为800*800*10mm，制品收缩率为10%，

坯体尺寸=产品尺寸/(1-烧成收缩)=800/（1-10%）=888.9mm

两侧坯体与窑墙之间的距离取150mm，设B=2.2m，根据所定宽B，计算宽度方向坯体排列的块数为（2200-150*2）/888.9=2.137确定并排3块，则窑宽B=888.9*3+150*2=2966.7，取3000mm

3.2窑体长度的确定

计算装窑密度=每排排数×每排片数×每片砖面积

=（1000÷869）×3×(0.8*0.8)=2.20(m2/每米窑长）

窑容量=(日生产量×烧成周期）÷（24×产品合格率）

=（7500×60/60）÷（24×95%）=328（m2/窑）

有效窑长=窑容量/装窑密度=328/2.20=149m

三带长度与比例：

辊道窑一步采用装配式，设计每节长度为2200mm，节间连接长度为8mm，每节总长度为2208mm。

窑的节数=149/2.208=67.48节故取68节

所以窑炉总长=2.208*68=150.144米

划分三带长度如下：

窑前段；（40-200℃）；窑前段占总长的10.4%，取68*0.104=7.072节，长度=2.208

×7=15.456m

预热带（200-1000℃）：预热带占全窑总长的33%，取68*0.33=22.4节，长度=2.208×22=48.576m；

烧成带（1000-1250℃）：烧成带占全窑总长的19%，取68*0.19=12.92节，长度=2.208×13=28.704m；

冷却带（1250-80℃）：冷却带占全窑总长的37.6%，取68*37.6%=25.5节，长度=2.208×26=57.408m；

3.3 窑高的确定

辊道窑的高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。高式制品在窑传热和烧成的空间，高必须合理，既然有利于产品换热满足烟气有足够的流动空间，又必须满足一定的烧成空间和冷却空间，所以，高的确定有一定的原则，为了有利于热量的传递，三带的高不应一样，烧成带和急冷带由于温度比较高，为了保证有足够的烧成空间和冷却时间，所以高可较其他两带稍高一些。

4烧成制度的确定

1．温度制度

①烧成周期：60min

②最高烧成温度：1250℃