窑炉设计案例

目录
封面    1
前言    3
1    设计任务书及原始资料    4
窑体主要尺寸的确定    5
2.1    内宽的确定    5
2.2    窑内高度的确定    5
2.3    窑体长度的确定    6
烧成制度的确定    6
4    工作系统的确定    7
4.1    排烟系统    7
4.2    燃烧系统    8
4.3    冷却系统    8
4.4    传动系统    9
5    燃烧计算    10
集成电路测试
5.1    燃料组成:    10
5.2    燃烧所需空气量    10
5.3    生成烟气量计算    10
5.4    实际燃烧温度计算    10
6    窑体材料确定    11
7    热平衡计算    12
7.1    预热带和烧成带的热平衡计算    12
7.1.1    热收入项目    12
7.1.2    热支出项目    13
7.1.3    列热平衡方程并求解    14
7.1.4    列热平衡表    15
7.2    冷却带热平衡计算    15
7.2.1 计算基准    15
7.2.2    热收入    15
7.2.3热支出    15
7.2.4列热平衡方程    17
7.2.5列热平衡表    17
8    烧嘴选型    17
小结    18
参考资料    19
内外牙
前言
抛光砖坚硬耐磨,适合在除洗手间、厨房以外的多数室内空间中使用。我国市场上的瓷砖品抛光砖是如何自制纳米胶通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖,属通体砖的一种. 抛光砖种一直是以大片的、大片的大规格华丽而高档抛光砖为主,这符合我国消费者的追求和审美眼光。它不仅有豪华大气、富丽堂皇,大空间的视觉效果,在某种程度上也是身份与形象的代表。
抛光砖的生产主要是用辊道窑,辊道窑是连续烧成的窑,以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上,靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾辊道窑一般截面较小,窑内温度均匀,适合快速烧成,但辊子材质和安装技术要求较高。主要用于建筑卫生陶瓷制品的快速烧成辊道窑截面呈扁平型,制品一般为单
层焙烧,顾基本上不存在上下温差,辊上下还能同时加热,并且制品裸烧,传热速度快,窑内断面温度也均匀,从而大大缩短烧结时间,保证了快速烧结的实现.
辊道窑机械化,自动化程度高,不仅降低了工人的劳动强度,还保证了产品质量的稳定。而且辊道窑能与前后工序连成完整的连续生产线,大大提高了生产效率。
另外,辊道窑占地面积小,结构简单,建造快(一般不超过3个月),因而见效快,经济效益高。
基于以上几点,辊道窑在我国得到广泛应用。
  我说设计的生产抛光砖的辊道窑,长131m,宽2m,高1.2m(辊上0.5m,辊下0.7m),年生产任务350万片,属大型辊道窑。最高温度为1350℃,使用的燃料为焦炉煤气。
一:设计任务书及原始资料
院(系)材料学院                2010年7月1日
专业
无机非金属
班级
0701
学生姓名
陈锋
指导教师
孟献丰老师
题目
叶轮加工
年产360抛光砖辊道窑设计
主要研究内容和设计技术参数:
1.年产量:360万片,每年以350天计算
2.坯料组成:
SiO2
Al2O3
Fe2O3
K2O+Na2O
CaO
MgO
灼减
71.92
18.27
0.62
0.038
0.25
0.6
薄膜式压力传感器
4.6
3.产品规格:600×600×10mm,单重7. 4公斤;坯体线收缩率:10%
4.入窑水分:<1%
5.产品合格率:99%
6.烧成周期:50分钟
7.温度制度:如下表。(最高烧成温度:1350
温度/
40-500
500-750
750-1100
1100-1350
1350保温
1350-800
800-400
400-80
时间/min
6.4
4.1
6.0
2.4
10.5
3.3
9.3
8
8.烧成气氛:全氧化气氛
9. 燃料
焦炉煤气:
Co
H2
CH4
C2H4
H2S
CO2
N2
O2
比热
Qnet(MJ/Nm3)
8.0
53.2
22.7
4.0
0.3
4.0
7.0
0.8
1.41kj/Nm3/
15.2
10.其他条件自定
金膜
基本要求(含成果要求):
1. 独立思考完成;
2. 设计计算准确,窑体结构及工作系统安排合理;
3. 说明书完整详细,并按格式排版打印;
4. 图纸整洁清晰,制图规范,尺寸齐全,计算机打印出图;
5. 设计图纸范围:窑体结构图,窑体断面图。
工作进度计划:
2010.6.282010.7.9 共两周。
在计算中心进行集中上机(地点:科技馆计算中心),每人20学时。
注意: 2010.7.9下午答辩,请将说明书电子稿和CAD绘图文件一起交上,文件名保存为:如陈同学的文件名为无机071窑炉设计说明书),过期不候
二. 窑体主要尺寸的确定
2.1 内宽的确定
2.1.1 窑内宽初步确定内宽   
坯体尺寸=产品尺寸/(1-烧成收缩)=600/(1-10%)=666.67mm
为计算窑内宽方便取为667mm,我设计的是两片并排烧,两侧坯体与窑墙之间的距离取185mm,两片砖间距300mm. 所以B=2×667+2×185+300=2000mm,取B=2000mm。
2.1.2确定内宽
窑内宽B=667+2×185+300=2000mm,取B=2000mm。
2.2 窑体长度的确定
2.2.1 窑体长度的初步确定
生产任务G
同一列砖砖距取50 mm ,则
装窑密度(件/每m窑长)
所以窑长=129m
2.2.2窑体有效长度的计算
因为是辊道窑,设设三个砖为一节,则每节长度为(667+50)3=2150mm ,
节数=(节)
取节数为 60节 。
因而窑长度为: mm
再加上进口和出口各两米所以总长为129+4=133m
2.3  窑内高度的确定
辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分。内高是制品在窑内传热和烧成的空间,内高必须合理,既能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,内高的确定有一定的原则,经过一段时间的查阅资料,我设计的窑炉内高如下表:
位置
预热带
烧成带
冷却带
辊上高
500mm
500mm
500mm
辊下高
700mm
700mm
700mm
总内高
1200mm
1200mm
1200mm
三烧成制度的确定
窑炉的烧成制度取决于坯釉料的组成和性质、坯体的造型、大小和厚度以及窑炉结构、装窑的方法、燃料种类等等因素。而烧成制度主要包括温度曲线、压力曲线和气氛控制。
烧成制度的制定原则有以下四点:
(1) 在各阶段应有一定的升降温速度,不得超过;
(2) 在适宜的温度下应有一定的保温时间,以使制品内外温度趋于一致,皆达到烧成温度,保证整个制品内外烧结;
(3) 在氧化还原阶段应保持一定的气氛制度;
(4) 全窑应有一个合理的压力制度,以确保温度制度和气氛制度的实现。

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