无机方向课程设计 隧道窑课程设计说明书

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1、《无机非金属材料》课程设计学生姓名：陈宏学号：180900203专业班级：09材料2班指导教师：叶东忠二○一二年九月十二日目录一、前言1二、设计任务和原始数据1三、窑体主要尺寸的确定2四、工作系统的安排2五、窑体材料以及厚度的确定3六、燃料燃烧计算4七、预热带和烧成带热平衡计算5八、冷却带热平衡计算9九、选用烧嘴及燃烧室计算12十、排烟系统的计算及排烟机的选型...................................13十一、结束语14十二、参考文献15一、前言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

2、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。这些要求都应该遵循。

3、二、设计任务和原始数据1、设计任务：设计一条年产60万m2素烧釉面砖的隧道窑2、课程设计原始资料（1）生产任务：年产60万m2地砖；（2）产品规格：150*150*20mm；（3）成品率：85%（4）坯体组成：（干基）%Al2O3SiO2CaOMgO其余21.2063.242.053.7510.5（5）坯体水分：相对水分3%；（6）装窑密度：39.9m2/m3,附匣钵烧，每个匣钵装150块砖坯，每个匣钵（加重法）8.052kg，每块砖坯入窑湿重0.410kg；（7）燃料：60号重油Qnet,ar=37000KJ/kg，预热温度90℃；（8）烧成制度：氧化气氛烧成时

4、间：48小时制品入窑平均温度85℃制品出窑平均温度130℃最高烧成温度1220℃-15-冷却带抽出热风温度200℃温度制度：85℃~~400℃~~700℃~~950℃预热带950℃~~1220℃~~1200℃烧成带1200℃~~700℃~~400℃~~130℃冷却带（9）三带比例：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℃（指烟囱底部温度），总烟道空气系数α=3.5；（12）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），铁轨面至下拉杆高度为300mm；（14）

5、窑型：明焰隧道窑；三、窑体主要尺寸的确定G=年产50万m2/年=60×104×100×0.410/24×340=3014.6kg/h=7352.9件/hg=装窑密度=39.9m2/m3/0.10×0.10m2=3990件/m31、隧道容积V=Gτ/Kg=7352.9×48/（85%×3990）=104.1m32、窑内长度L取窑车长l=1.6m设窑长为L=80m，则窑内车数n=80/1.6=50，则有效长度为80m总窑长L=有效长度+进车室+出车室=80+3+2=85m各带长度：预热带长度=80*41%=32.8m-15-烧成带长度=80*20%=16.0m冷却带长

6、度=80*39%=31.2m3、窑内宽度B取B=1.2mV=FLF=HB+2Bf/3拱心角口α取60°则f=0.134B=0.134×1.2=0.16,代入数据得H=0.98m验证：H/B=0.99/1=0.82在（0.8~~1）范围内，故合理则窑内宽B=1m窑内高=H+f=0.98+0.16=1.14m四、工作系统的安排在预热带—14号车位设13对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑墙内的水平烟道，由7号车位的垂直烟道经窑顶金属管道至排烟机，然后由铁皮烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱皆设于预热带窑顶的平台。在1号、4号、7号车位有三道气幕。其中1号车位气幕为封

7、闭气幕，窑顶和侧面皆开孔，气体喷出方向与窑内气流成90°声。4号和7号车位为扰动气幕，气体由窑顶喷出，方向与窑内气流成150°角。用作气幕的气体从冷却带的间接冷却部位抽出。在烧成带22号一30号车位设9对燃烧室，先疏后密，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，烧成带各处烧前压力基本相同。冷却带在32—36号车位处，有8m长的间壁急冷段，由侧路上的小孔直接吸人车间冷空气，冷却气体流动方向与窑车前进方向相同(顺流)。从换热观点，逆流冷却效率高，但砖砌体易漏风，逆流漏进的冷风和700℃左右的产品接触，易急冷至更低温度，达到SiO2

8、晶形转化温