景德镇陶瓷学院
题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
前言
一、设计任务书…………………………………………………………………4
2.1 温度制度的确定…………………………………………………………5
3.1棚板和立柱的选择………………………………………………………5
3.2窑长及各带长的确定……………………………………………………5
3.2.1 装车方法……………………………………………………………5
3.2.2 窑车尺寸确定………………………………………………………6
3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定………………………………6
3.2.4 窑长的确定…………………………………………………………7
3.2.5 全窑各带长的确定…………………………………………………7
四、工作系统的确定
4.1 排烟系统………………………………………………………………7
水中氨氮的测定方法4.2 燃烧系统………………………………………………………………8
4.3 冷却系统………………………………………………………………8
4.4 传动系统tap 完全饲养………………………………………………………………8
4.5 窑体的附属结构………………………………………………………8
五、窑体材料及厚度的选择…………………………………………………8
六、燃料燃烧计算…………………………………………………………12
七、物料平衡计算…………………………………………………………13
八、热平衡计算……………………………………………………………14
九.冷却带的热平衡计算……………………………………………………18
十、烧嘴的选用………………………………………………………………21
十一、心得体会………………………………………………………………22
十二、参考文献………………………………………………………………23
前言
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。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，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成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。
随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。
所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。
一、设计任务书
材料科学与工程学院 2013.10
专 业 | 无机非金属材料工程 | 班 级 | |
学生姓名 | | 指 导 教 师 | |
题 目 | 年产860万件10寸汤盘隧道窑设计 |
设计技术指标、参数： 1．年产量：860万件(年工作日330天，合格率90%). 2．产品规格：10英寸，0.48kg/块 3．10寸汤盘坯料组成（%） SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Fe2O3 | K2O+Na2O延时开关电路 | I.L | 69.20 | 19.96 | 环丙基硼酸0.87 | 0.49 | 0.88 | 3.12 | 5.48 | | | | | | | |
4.入窑水分：〈3% 5.最高烧成温度：1320℃ 6.燃料：天然气 7.烧成曲线：自定 8.气氛：常温-1050℃ 氧化气氛 1050-1200℃ 还原气氛 1200-1320℃ 中性气氛 9.夏天最高气温：40℃ |
基本要求： 1．进一步了解窑炉设备的基本结构。 2．掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法。 3．应用热工知识进行正确设计和计算。 4．设计过程要独立完成有一定的创新性。 5．提供设计图纸。 铸造脱模剂 |
时间安排： 2013.9.23～2013.10.11 共三周时间完成 1、2013.9.23～9.27 确定窑体主要尺寸和结构、设计计算 2、2013.9.30～10.4 绘图、图纸上墨 3、2013.10.7～10.11 编写打印说明书 |
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二、烧成制度的确定
2.1 温度制度的确定
根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制定烧成制度如下：
温度（℃） | 时间 h | 烧成阶段 |
20—300 | 2.0 | 预热带 |
300—600 | 2.0 | 预热带 |
600—950 | 2.0 | 预热带 |
950—1320 | 3.0 | 烧成带 |
1320—1320 | 1.0 | 烧成带（高火保温） |
1320—800 | 2.0 | 冷却带（极冷带） |
800—400 | 2.0 | 冷却带（缓冷带） |
400-80 | 2.0 | 冷却带（快冷带） |
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表1 烧成制度
三、窑体主要尺寸的计算：
3.1棚板和立柱的选择：
查资料得10寸汤盘的详细参数如下：
大小：333×333×20(单位：mm) 单件制品质量：0.48kg
考虑坯体收缩率8%，所以：
坯体直径尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）=333/(1-8%)=362mm
坯体高度尺寸=产品尺寸/（1-烧成收缩）=20/（1-8%）=21.74mm
所以，棚板的尺寸选择为：350×350×10（mm）
支柱的尺寸为：50×50×100（mm）
3.2窑长及各带长的确定：
3.2.1装车方法
采用窑车上设置棚板并14层码放，每块棚板放置一个平盘坯体。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。
3.2.2窑车尺寸确定
由此确定窑车车面尺寸为：长：350×6+10×5+15×2=2180mm
宽：350×5+10×4+15×2=1820mm
窑车架高223mm，窑车衬面边缘用四层的轻质砖共4×65+4×2=268mm，则：
窑车总高为：223+268=491mm
3.2.3 窑内宽、内高、全高、全宽的确定
① 内宽：
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，此次设计中取用30mm，则预热带与冷却带窑内宽:
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