班级: 材料0804
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学号: 07
指导老师:马林老师
摘要
梭式窑是一种间歇式的工业烧成设备，跟火柴盒的结构类似，窑车推进窑内烧成，烧完了再往相反的方向拉出来，卸下烧好的陶瓷，窑车的往复运动如同织布时的“梭子”，故而称为梭式窑。在陶瓷材料、耐火材料以及建筑材料等烧成方面，尽管目前大规模生产所使用的是隧道窑或更为先进的辊道窑，但是由于梭式窑对所生产制品的适应性较强,可以适应不同尺寸、不同形状、不同材质制品的烧成，所以梭式窑特别适应于小批量、多品种产品的生产，使其满足市场多样化的需求，梭式窑能够非常方便的改变其烧成曲线，因而它还被许多科研单位 所采用，用来进行一些新产品的实验，随着保温效果极佳且耐高温的轻质保温耐火砖和耐火纤维的出现，使得梭式窑的烧成热耗大大降低，于是出现的高效节能梭式窑的耗能指标甚至可以与隧道窑相媲美，所以梭式窑至今仍具有强大的生命力。
本文主要介绍了梭式窑窑体尺寸的设计计算、窑炉砌筑体的设计计算、燃烧系统的设计计算。
关键词：梭式窑，设计，计算
前言…………………………………………………………………3
1.设计要求……………………………………………………3
2.窑炉主要尺寸设计……………………………………………………3
3.窑炉砌筑体的设计……………………………………………………5
3.1砌筑体材质的选择……………………………………………………5
3.1.1窑墙……………………………………………………6
3.1.2窑顶……………………………………………………6
3 . 1 . 3窑车 ………………………………………………………………… 6
3.2砌筑体尺寸的确定 …………………………………………………………6
3.2.1窑墙尺寸的计算…………………………………………………卧式挤压机7
3.2.2窑顶尺寸的计算………………………………………………8
3.3膨胀缝…………………………………………………………………8
4.燃烧计算及燃烧设备的选择……………………………………………………9
4.1燃料燃烧计算………………………………………………………………9
4.2实际燃烧温度温度…………………………………………………………11 无烟烧烤炉
4.3烧嘴的数量、选型以及布置………………………………………12
结束语 ……………………………………………………………………………12
主要参考文献………………………………………………………………………12
前言
梭式窑（Spindle type kiln，也称：往复窑，或称：台式车窑）是从传统的倒焰窑演变而来，故梭式窑属于“间歇式”或“半连续式”窑炉。自80年代来，我国引进了不少的梭式窑，在借鉴的基础上，自行研制开发了许多梭式窑，因其具有操作灵活方便、升降温度速度较快、受热较均匀、便于维修等特点，近年来梭式窑得到了飞速发展，在冶金、化工、陶瓷、无机材料等领域得到了广泛应用。为了让我们掌握梭式窑的特点及结构、增强工程设计能力、提高计算能力和理论分析能力，我们设计了一个50M³最高烧成温度为1400℃的梭式窑。
1.设计要求
1窑内有效容积:50M³
2最高烧成温度:1400℃
3燃料的种类及组成:灌肠袋重油
重油的组成为:
成分 | C | H | O | S | M |
含量（%） | 85.5 | 11.5 | 0.5 | 0.5 | 2.0 |
| | | | | 取向硅钢 |
4空气过系数：α=1.1
5燃料消耗量：160kg/h
6成品率：95%
7装窑密度：1.2吨/立方米
8窑容积系数：0.9
9当地气候条件：夏季平均温度为27℃，年平均大气压力96000Pa。
2.窑炉主要尺寸设计
窑体的尺寸主要依据被煅烧制品的产量要求、产品性能、烧嘴喷射能力、温度分布均匀性等各方面因素综合确定。
1梭式窑内高为窑车台面至窑顶的空间高度。根据材料所能允许的对多高度来确定窑的内高。如镁砖由于其荷重软化温度和它的烧成温度接近，故砖跺高度不宜太高，通常其窑内高在1米左右；而硅砖由于其荷重软化温度高，其窑内高通常在1.9-2.1米；现有粘土砖和高铝砖窑内高分别为1.5-1.9米和1.1-1.5米。砖跺上下所允许的温差也是考虑窑内高时应注意的影响因素之一。窑高增加，上下温度加大，容易造成烧成质量不均匀。本设计中窑内高H取2.0米，即H=伸缩式雨棚2.0 m。
2梭式窑的内宽为窑内两侧窑墙之间的距离。窑的内宽与窑的产量和允许的温差有关。产量随窑的宽度增加而增大，太宽则中心温度偏低。现代梭式窑多采用扁宽型断面设计，窑的宽高比一般为B/H≈2，其中B为窑内宽，H为窑的内高。梭式窑内宽一般在1—3米之间，国外最宽梭式窑已达6.4米。则B=4.0m。
3拱中心角的选择。梭式窑的窑顶有拱顶和吊顶两种类型。耐火材料梭式窑，其烧成温度高，多为拱顶窑。拱顶使用楔形砖砌筑，拱中心角的选择很重要，拱中心角太小，拱砖受
力太大，在使用过程中会产生下沉显现；反之若拱中心角太大，拱半径小，当受热时拱砖膨胀，拱会被挤起而产生开裂现象，同时拱过高，拱顶制品之间的孔隙加大，增加上下温差。拱中心角一般在组织芯片60°-180°之间，其中60°的拱中心角采用较多。拱中心角确定后，窑的内宽要选择并圆整成标准拱的通用跨度。烧成温度较低断面较宽的陶瓷梭式窑则常采用平吊顶的窑顶结构。平吊顶结构是由异型轻质耐火砖或耐火纤维叠块所构成，用吊杆将其单独的或成组的吊挂在窑体的钢梁上。故本设计中拱中心角取α=60°，查热工课程设计任务书附录1、附录2得：拱中心角α=60°、梭式窑内宽B=4m时，拱的跨度（窑内宽）B=4060mm，拱半径R=4060mm，矢高h=544mm。
4当梭式窑的内高、内宽确定后，可以计算出梭式窑的横截面积，再可以确定出梭式窑的总长度L：L=
式中： V-窑容积，M³。可由装窑密度、产量要求及窑容积系数求出，在本设计中V=30M³。
F-窑横截面积，M³。可由窑矩形及弓形面积之和求得。
由B=4.060m，R=4.060m，h=0.544m，H=2.0m可得：
F=
==8.597m
则 = 3.490m
3.窑炉砌筑体的设计
3.1砌筑体材质的选择
选择砌筑体材质窑充分考虑砌筑体所处的工作条件，其中包括：
①工作温度：窑炉因用途不同，工作温度相差很大，应区别选用不同品种或不同等级的制品砌筑。
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