护方便，无级调节，控制灵活。通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴其经验数据，结合中试窑的情况，我所设计的辊道窑总长米，内宽米，烧成温度是摄氏度，燃料采用天然气。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二周的设计计算，并绘制窑体视图。二〇二年十月十四日星期三设计任务及原始资料设计任务年产万平米仿古砖天然气辊道窑设计二原始数据玻化砖坯料组成表坯料组成产品规格入窑水分产品合格率烧成周期分钟全氧化气氛最高烧成温度温度曲线自定二燃料天然气表燃料组成三年工作日天二〇二年十月十四日星期三窑体主要尺寸的确定窑内宽的确定产品的尺寸为，设制品的收缩率为。由坯体尺寸产品尺寸烧成收缩,得坯体尺寸为两侧坯体与窑墙之间的距离取，取排块则窑内宽为取内宽为窑长及各带长度的确定窑体长度的确定装窑密度每米排数每排片数每片砖面积每米窑长窑长生产任务年工作日烧成时间成品率装窑密度利用装配式，由若干节联接而成，设计每节长度为，节间联接长度为总长度为，窑的节数节，取整为节。所以算出窑长为窑体各带长度的确定预热带占全窑总长的，取节，长度烧成带占全窑总长的，取节，长度冷却带占全窑总长的，取节，长度。窑内高的确定内高为窑道内整个空间的高度，等于辊上高辊道中心线至窑顶的距离与辊下高辊道中心线至窑底或隔烟板的距离之和。辊上高应大于制品高度，考虑到玻化砖的高度小，又是单层焙烧，只要保证气流顺畅即可。从理论上来说对焙烧建筑瓷砖的辊道窑辊下高最好应大于砖对角线长度，但由于该制品较大，若按此计算会造成内高太大，既增大了窑墙散热，又不利于窑内传热。由于制品从辊上掉下，般都发生了破损，尺寸都比整砖小了，故据各地辊道窑实际状况来看取辊下高。二〇二年十月十四日星期三表窑内高度表节节节辊上高辊下高内总高烧成制度的确定温度制度烧成周期各带划分位置单元节温度升降温速率时间备注预热带排烟带下设烧嘴烧成带冷却带急冷段缓冷段快冷锻表各段温度的划分升温速率与窑节数分布气氛制度全窑氧化气氛烧成温度曲线大致如下图烧成温度曲线二〇二年十月十四日星期三工作系统的确定辊道窑的工作系统确定包括排烟系统燃烧系统冷却系统等排烟系统采用集中排烟方式，排烟口设在第节，每节下各对直径为的圆形排烟口直通窑体外，排烟口设在距每节窑尾处。下排烟口上方设置支柱和挡板以防止碎坯落入下排烟口。排烟出口处设置排烟阀，然后经水平分管进入总烟管。总烟管设于窑顶，上有总闸。利用烟气抽力，引导窑内气体流动。在第三节上设两台锅炉引风机其中台备用燃烧系统因所设计的为明焰辊道窑，且使用天然气作燃料，所以采用全部喷入窑道内燃烧的方式，仅通过烧嘴砖的燃烧道中空部分燃烧，而不另设燃烧室，并在辊子上下各设层烧嘴，同层烧嘴两侧交错布置，同侧烧嘴上下交错布置。烧嘴的对侧是观察孔，以便更好的观察火焰的燃烧情况，便于操作控制。为均匀窑温，强化窑内对流换热，在选择烧嘴时，选用小流量高速烧嘴。烧嘴的设置本设计在预热带前部即烧成带前就开始设置烧嘴，有利于快速升温和温度调节，缩短烧成周期，达到目的。考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。因此，在第节每节下部设置对烧嘴，只设置于辊下。在第节的辊上下各交错设置对烧嘴，辊上下烧嘴及对侧烧嘴均互相错开排列。并在每烧嘴的对侧设置观察孔。因此，本设计总共有个烧嘴。天然气输送装置天然气由升风机升压，通过管道阀门总管天然气处理系统，送至各个烧嘴，助燃空气由风机通过管道阀门送至烧嘴。总管天然气处理系统汽水分离器过滤器调压器冷却系统制品在冷却带有晶体成长，转化的过程，并且冷却出窑是整个烧成过程最后的个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥，达到节能的目的。急冷通风系统从烧成最高温度至少以前，制品中由于液相的存在而且具有塑性，此时可以进行急冷，最好的办法是直接吹风冷却。辊道窑急冷段应用最广的是直接风冷是在辊上下设置横窑断面的冷风喷管。每根喷管上均匀地开有圆形或狭缝式出风口，对着制品上下均匀地喷冷风，达到急冷的效果。由于急冷段温度高，横穿入窑的冷风管须用耐热钢制成，管径为。二〇二年十月十四日星期三本设计也采用直接吹风冷却，在第节每节设置根急冷风管,上下管布置在同断面并横穿过窑内,每根风管的窑内部分均匀开个圆孔。从侧窑墙插入，另侧窑墙顶出来，通向窑顶的的抽热风支管最后通向的抽热风总管。与窑内热风道由抽热风机抽出送干燥用缓冷通风系统第节每节设置根急冷风管做冷却，换热管端敞开做吸风口，另端接抽热风管，通向余热风机。在节窑的顶部设置个圆形抽热风口，直径为。缓冷换热和抽热共用台风机。快冷通风系统窑尾采用直接吹冷风冷却产品。在窑炉最后节两侧安装轴流风扇，每节窑顶窑底各离窑废气带走显热取离窑烟气中空气过剩系数，其体积流量为取烟气离窑温度，烟气比热则有其它热损失根据经验占热收入的列出热平衡方程式由热收入热支出得左边右边二〇二年十月十四日星期三计算得出即每小时需天然气,每小时烧成产品质量所以,单位质量得产品热耗为预热带与烧成带的热平衡表表预热带与烧成带热平衡表热收入热支出项目项目坯体带入显热产品带走显热燃料化学显热窑体散热助燃空气显热物化反应耗热漏入空气显热其它热损失烟气带走显热总热量总散热冷却带热平衡计算热平衡计算基准及范围时间基准温度基准热平衡框图图冷却带热平衡示意图产品带入显热冷却风带入显热产品带出显热热风抽出带走显热窑体散热其它热损失二〇二年十月十四日星期三热收入项目产品带入显热制品带入显热在上面已经算出冷风带入显热鼓入冷风为自然风查表知此时冷风的比热为•设鼓入风量为，则热支出项目制品带走显热出窑时产品的质量,出窑口温度,查表知此时温度下制品的平均比热为•则热风抽出时带走的显热抽风为鼓入风的,故抽出热风量应为取热风抽出时的温度为,查表知此时的比热为•,则窑体的散热ⅰ在急冷带的窑体散热节窑外壁温度取,窑内壁平均温度为窑顶窑顶耐火层高铝聚轻球砖隔热层岩棉毯二〇二年十月十四日星期三设，∕•热流密度校核允许允许窑顶散热面积顶则顶顶窑墙二〇二年十月十四日星期三窑墙耐火层高铝聚轻球砖隔热层高纯纤维板设，∕•热流密度校核允许允许窑墙散热面积墙二〇二年十月十四日星期三则墙墙窑底窑底耐火层高铝聚轻球砖隔热层轻质粘土膨胀层硅藻土砖设∕•∕•热流密度校核二〇二年十月十四日星期三允许允许允许窑底散热面积底则底底ⅱ在缓冷带的窑体散热节此段温度范围为,窑内壁平均温度,窑外壁温度为窑顶窑顶耐火层高铝聚轻球砖隔热层岩棉毯设，∕•二〇二年十月十四日星期三热流密度校核允许允许窑顶散热面积顶则顶顶窑墙窑墙耐火层高铝聚轻球砖隔热层高纯纤维板设，∕•二〇二年十月十四日星期三热流密度校核允许允许窑墙散热面积墙则墙墙窑底窑底耐火层高铝聚轻球砖隔热层轻质粘土膨胀层硅藻土砖设，二〇二年十月十四日星期三∕•热流密度校核允许允许窑底散热面积底则底底ⅲ快冷段窑体的散热量节此段温度范围为,所以窑内壁平均温度为,窑外壁温度取为窑顶窑顶耐火层高铝聚轻球砖隔热层岩棉毯设，二〇二年十月十四日星期三∕•热流密度校核允许允许窑顶散热面积顶则顶顶窑墙窑墙耐火层高铝聚轻球砖隔热层高纯纤维板二〇二年十月十四日星期三设，∕•热流密度校核允许允许窑顶散热面积墙则墙墙二〇二年十月十四日星期三窑底窑底耐火层高铝聚轻球砖隔热层轻质粘土膨胀层硅藻土砖设，∕•热流密度校核允许二〇二年十月十四日星期三允许窑底散热面积底则底底则冷却带窑体总散热量为其它热损失其它热损失为总收入的,则列出热平衡方程热收入热支出所以解得即每小时鼓入风量为冷却带热平衡表表冷却带热平衡表热收入热支出项目项目产品带入显热产品带出显热冷却风带入显热抽热风带走显热窑体散热其它散热总热量总散热二〇二年十月十四日星期三烧嘴的选用每个烧嘴所需的油气压每小时燃料消耗量为考虑到烧嘴的燃烧能力和烧嘴燃烧的稳定性取安全系数本设计共设置了个烧嘴。每个烧嘴的燃料消耗量为烧嘴的热负荷烧嘴的选用所以本设计采用北京神雾公司的型烧嘴。该烧嘴技术性能如下热负荷燃气助燃空气流量调节比例火焰长度火焰锥角炉膛温度流量压力流量温度压力常温所以该烧嘴符合本设计要求。二〇二年十月十四日星期三参考文献周露亮，窑炉课程设计，景德镇陶瓷学院，刘振群，陶瓷工业热工设备，武汉理工大学出版社，。蒋鉴华张振刚，热工测量及过程自动控制，景德镇陶瓷学院，孙晋涛，硅酸盐工业热工基础，武汉理工大学出版社，胡国林，建筑工业辊道窑，中国轻工业出版社，二〇二年十月十四日星期三景德镇陶瓷学院专业课程设计说明书题目年产万平米玻化砖天然气辊道窑设计学号姓名何树斌院系材料科学与工程学院专业粉体工程指导教师孙健日期二〇二年十月十四日星期三目录前言设计任务及原始资料窑体主要尺寸的确定窑内宽的确定窑长及各带长度的确定窑内高的确定烧成制度的确定工作系统的确定排烟系统燃烧系统冷却系统传动系统窑体附属结构事故处理孔测温孔及观察孔膨胀缝挡板及挡墙窑体加固钢架结构形式燃料燃烧计