景德镇陶瓷学院
《窑炉课程设计》说明书
题目： 日产12000平米玻化砖发生炉煤气辊道窑设计
学 号： 200710230232 姓 名： 李名英 院 （系）： 材料科学与工程学院 专 业： 07材料化学二班 指导教师： 朱庆霞、孙健、李杰、樊斌
二○一零 年 七 月 二 日
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目录
1 前言 .............................................................................３ 2 设计任务书 .......................................................................４ 3 窑体主要尺寸的确定 ................................................................５
3.1 窑内宽的确定 ................................................................５ 3.2 窑体长度的确定 ..............................................................５
3.2.1 窑体长度的确定 ........................................................５ 3.2.2 窑体各带长度的确定 ....................................................５ 3.3 窑内高的确定 ................................................................６ 4 烧成制度的确定....................................................................６ 5 工作系统的确定....................................................................７
5.1 排烟系统....................................................................７ 5.2 燃烧系统....................................................................７
5.2.1 烧嘴的设置 ............................................................７ 5.2.2 发生炉煤气输送装置 ....................................................７ 5.3 冷却系统....................................................................７
5.3.1急冷通风系统 ..........................................................７ 5.3.2 缓冷通风系统 ..........................................................７ 5.3.3 快冷通风系统 ..........................................................８ 5.4传动系统 ....................................................................８
5.4.1 辊子材质的选择 ........................................................８ 5.4.2 辊子直径与长度的确定 ..................................................８ 5.4.3 辊距的确定 ............................................................８ 5.4.4 传动系统的选择 ........................................................８ 5.4.5 传动过程 ..............................................................９ 5.4.6 传动过程联接方式 ......................................................９ 5.5 窑体附属结构 ................................................................９
5.5.1 事故处理孔 ............................................................９ 5.5.2 测温测压孔及观察孔 ....................................................９ 5.5.3 膨胀缝 .............................................................. １０ 5.5.4 挡墙................................................................ １０ 5.6 窑体加固钢架结构形式 ...................................................... １０ 6 燃料燃烧计算 ................................................................... １０
6.1 空气量 ................................................................... １０
6.1.1 理论空气量的计算 .................................................... １０ 6.1.2 实际空气量的计算 .................................................... １１ 6.2 烟气量 ................................................................... １１
6.2.1 理论烟气量的计算 .................................................... １１ 6.2.2 实际烟气量的计算 .................................................... １１ 6.3 燃烧温度.................................................................. １１ 7 窑体材料及厚度的确定 ............................................................ １１ 8 热平衡计算 ..................................................................... １３
8.1 预热带及烧成带热平衡计算 .................................................. １３
１
8.1.1 热平衡计算基准及范围 ................................................ １３ 8.1.2 热平衡框图 .......................................................... １３ 8.1.3热收入项目 .......................................................... １３ 8.1.4 热支出项目 .......................................................... １４ 8.1.5 列出热平衡方程式 .................................................... ２１ 8.1.6 预热带与烧成带的热平衡表 ............................................ ２２ 8.2 冷却带热平衡 .............................................................. ２２
8.2.1 热平衡计算基准及范围 ................................................ ２２ 8.2.2 热平衡框图 .......................................................... ２２ 8.2.3 热收入项目 .......................................................... ２２ 8.2.4热支出项目 .......................................................... ２３ 8.2.5 列出热平衡方程 ...................................................... ３３ 8.2.6冷却带热平衡表 ...................................................... ３３
9 烧嘴的选用 ..................................................................... ３３ 10 管道计算、阻力计算 ............................................................. ３４
10.1 计算抽风机的管道尺寸 ..................................................... ３４ 10.2 阻力计算................................................................. ３４
10.2.1 料垛阻力 ........................................................... ３４ 10.2.2 位压阻力 ........................................................... ３４ 10.2.3 局部阻力 ........................................................... ３５ 10.2.4 摩擦阻力 ........................................................... ３５ 10.2.5 风机应克服总阻力 ................................................... ３５
参考文献 ......................................................................... ３６
２
1 前言
随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，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，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。
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,比如本设计书设计的辊道窑。辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，我国70年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑陶瓷工业。80年代后，滚到窑已广泛地用于我国建陶工业中。
辊道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而快烧又保证了产量，降低了能耗。产品单位能耗一般在2000～3500 kJ/kg ，而传统隧道窑则高达5500～9000 kJ/kg 。所以，辊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。
通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴经验数据，本文设计的辊道窑，全窑长154.7米，内宽2.73米，烧成温度是1180摄氏度，燃料采用发生炉煤气，单位质量得产品热耗为2707 kJ/kg。热效率高，温度控制准确、稳定，传动用电机、链传动和齿轮传动结构，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式，传动平衡、稳定，维护方便，控制灵活。
本设计书在写作过程中得到老师和同学的指导，在此表示深深地谢意。
编写时，本人虽然想设计一个实用、廉价的建陶工业辊道窑，内容上尽量想符合工程上的需要，但由于本人水平所限，设计书中一定有不少缺点和不足之处，诚挚地希望老师批评指正。
李名英 2010年7月2日
３
2 设计任务书
一、设计任务
日产12000平米玻化砖辊道窑设计
二、原始数据
玻化砖
1．坯料组成（%）
表2－1：坯料组成（%）
SiO2 68.35 Al2O3 16.27 CaO 2.30 MgO 2.65 Fe2O3 0.85 K2O 2.20 Na2O 2.15 I.L 4.85 2．产品规格：800×800×10mm，单重3.2公斤/块； 3．入窑水分：＜1% 4．产品合格率：95%
5．烧成周期：40分钟（全氧化气氛） 6．最高烧成温度：1180℃
三、燃料
表2－2：燃料组成
发生炉煤气 CO 30.6 H2 13.2 CH4 4.0 CO2 3.4 N2 48.8 Qnet(MJ/Nm3) 6.753
四、夏天最高气温：37℃
４
