年產(chǎn)3萬噸鎂磚隧道窯畢業(yè)計算說明書

1、1設(shè)計總說明隧道窯的優(yōu)點是操作連續(xù)、生產(chǎn)能力大、燃料消耗低、使用壽命較長、機械化、自動化程度較高、勞動條件較好、燒成制度易于控制及產(chǎn)品質(zhì)量較高。隧道窯有大小兩種窯型，后者截面溫差較小，調(diào)節(jié)靈活，成品率較高，設(shè)備重量較輕，制造方便。隧道窯前設(shè)有干燥器不僅可以簡化工藝、減少磚坯搬運的破損及減輕揚塵，且為全盤機械化、自動化創(chuàng)造條件。目前，我國耐火材料和陶瓷工業(yè)所用隧道窯種類較多，且大多數(shù)是我國自行設(shè)計建造的，已經(jīng)累積了較為豐富的經(jīng)驗。但在自動控制，節(jié)約能源等方面仍然有很多工作窯做。本文詳細(xì)介紹了165米年產(chǎn)30000噸超高溫鎂質(zhì)耐火材料標(biāo)準(zhǔn)磚隧道窯的總體設(shè)計過程。主要包括設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)，材質(zhì)的選擇，結(jié)

2、構(gòu)特點，壓力平衡設(shè)計，燃料燃燒計算，熱平衡和風(fēng)機的選擇。該窯的主要特點是高溫調(diào)節(jié)靈活，在不缺氧的條件下燒成溫度是1600，燃料消耗量為395Kg/h,節(jié)約了大量的燃料，成品率為95%，全窯的自動化水平較高，實現(xiàn)自動控制，勞動條件較好，勞動效率較高。關(guān)鍵詞：超高溫，隧道窯，設(shè)計，鎂質(zhì)The total designed to show that Tunnel kiln has the advantage of continuous operation, large production capacity, low fuel consumption, long service life, high

3、 degree of mechanization, automation, good working conditions, firing system is easy to control and high product quality。Tunnel kiln which has two kinds of size, type, and the latter section temperature difference is small, flexible adjustment, high yield, the device is light in weight and easy fabr

4、ication。Before the tunnel kiln with drier can not only simplify processes, reduce adobe handling damage and reduce the dust, and to create conditions for system mechanization, automationThis article introduced the 165 meters annual output of 30000 tons of ultra high temperature standard brick tunnel

5、 kiln of magnesia refractory overall design process. Main technical data including design, material selection, structural characteristics, pressure balance design, fuel combustion calculation, heat balance and the selection of fan The main characteristics of the kiln is high temperature adjustment f

6、lexible, under the condition of not hypoxia sintering temperature is 1600 , and the fuel consumption of 395 kg/h, save a lot of fuel, the yield was 95%, the kiln of high automation level, to achieve automatic control, and better working conditions, high labor efficiency Key words ：Ultra high tempera

7、ture ，tunnel kiln,，design,，magnesia 目錄1設(shè)計總說明12原始資料的收集63鎂磚的生產(chǎn)工藝73.1原料的要求73.2顆粒組成及配料74溫度、壓力和氣氛制度的確定84.1溫度制度84.2 壓力制度84.3氣氛制度95 隧道窯總體設(shè)計95.1隧道窯內(nèi)容納窯車數(shù)的確定95.2每輛窯車裝磚量的確定95.3 窯車尺寸的確定95.4 窯長的確定95.5 窯的截面積尺寸的確定105.5.2窯寬度的確定105.6窯各帶的劃分及長度的確定105.7 有效容積的計算和裝窯密度的計算115.8 窯車數(shù)量的確定116隧道窯各帶結(jié)構(gòu)的確定116.1 預(yù)熱帶煙道和氣幕配置116.1.1.

8、預(yù)熱帶煙道以及排廢氣孔數(shù)量的確定116.1.2隧道窯預(yù)熱帶氣幕裝置126.1.3 窯內(nèi)橫向循環(huán)136.2 燒嘴的確定136.3 熱風(fēng)抽出系統(tǒng)136.4冷風(fēng)鼓入系統(tǒng)136.5 窯底壓力平衡裝置146.6 窯門的設(shè)置147 窯墻、窯頂和窯車襯磚設(shè)計147.1 砌筑材料的選擇147.2 窯車襯磚厚底的決定157.3窯車裝磚157.4 鎂質(zhì)制品隧道窯各帶窯墻、窯頂材質(zhì)及厚度，毫米167.4.1 窯墻設(shè)計167.4.2 預(yù)熱帶窯墻尺寸的確定167.4.3燒成帶窯墻尺寸的確定167.4.4 冷卻帶窯墻尺寸的確定167.4.5 窯頂設(shè)計167.4.7 燒成帶窯頂尺寸的確定177.4.8 冷卻帶窯頂尺寸的確定

9、177.5 窯車的選擇177.6 膨脹縫188 隧道窯附屬構(gòu)件的設(shè)計188.1 軌道接頭形式188.2 軌道膨脹縫188.3 封砂槽和漏砂槽198.4曲折密封199 燃料燃燒計算199.1 燃料消耗和燃燒溫度的計算199.1.1空氣量和煙氣量的計算199.1.2燃燒溫度的計算2010熱平衡計算2010.1 熱量收入項2010.1.1燃料燃燒的化學(xué)熱量；2010.1.2燃料帶入的物理量2010.1.3助燃空氣帶入的物理量2110.1.4在預(yù)熱帶吸入空氣帶入的物理熱；2110.1.5入窯胚體帶入的物理熱：2110.1.6窯車襯磚帶入的物理量2110.1.7窯車金屬帶入的物理熱；2210.2 熱量支

10、出項2210.2.1蒸發(fā)和加熱水分的熱量：2210.2.2出燒成制品帶走的熱量：2210.2.4胚體化學(xué)反應(yīng)耗熱量2310.2.5 排出廢氣帶走的熱量：2310.2.6窯墻窯頂散熱損失2310.2.7 窯車底面的散熱損失2410.2.8燃料因機械不完全燃燒損失的熱量：2410.2.9 燃料消耗量的計算2411 風(fēng)機的選擇和計算2511.1冷卻帶送風(fēng)機2511.2 預(yù)熱帶排煙機2511.3 一次空氣和冷卻帶抽熱空氣用風(fēng)機26參考文獻27致謝282原始資料的收集（1） 生產(chǎn)任務(wù)：年產(chǎn)量為30000噸/年（2） 產(chǎn)品規(guī)格：鎂質(zhì)耐火材料標(biāo)準(zhǔn)磚（3） 工作日：350天/年（4） 成品率：95%（5） 燃

11、料類型：重油（6） 最高燒成溫度：1600（7） 胚體入窯溫度：2%（8） 當(dāng)?shù)貧庀髼l件：年平均氣溫20，大氣壓平均值101325Pa,相對溫度75%。窯內(nèi)風(fēng)速0m/s3鎂磚的生產(chǎn)工藝3.1原料的要求我國制造鎂磚的主要原料是普通燒結(jié)鎂砂3.2顆粒組成及配料顆粒組成應(yīng)符合最緊密堆積原理和有利于燒結(jié)。臨界粒度根據(jù)鎂砂燒結(jié)程度和磚的外觀尺寸及單重而定，可選擇4、3、2.5毫米、2。結(jié)合采用亞硫酸紙漿廢液（密度為1.21.25g/3 ）或者MgCl2 水溶液。 混煉在輪輾機或混砂機中進行，加料順序：顆粒料紙漿廢液細(xì)粉，全部混合時間不低于10min.由于限制原料的CaO量，并提高了鎂砂的燒結(jié)程度，一般都

12、取消了困料工序。 成型燒結(jié)鎂砂是瘠性物料，且胚體水分含量少，一般不會出現(xiàn)氣體被壓縮而產(chǎn)生的過壓廢品，因此，可采用高壓成型，使胚體密度達2.95g/cm3以上。這有利于改善制品的性能。 干燥胚體的干燥過程中，所發(fā)生的物理化學(xué)變化包括水分的蒸發(fā)和鎂砂的水花兩個過程。干燥介質(zhì)的入口溫度一般控制在100120，廢氣出口溫度一般控制在1060。 燒成鎂磚的燒成可以在倒焰窯和隧道窯中進行。它們的荷重軟化溫度低，同時在結(jié)合劑失去作用后胚體強度較低，所以，磚垛不宜太高，一般在0.8m左右。由于物料在煅燒過程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化在原料煅燒過程中已基本完成，制品的主要礦物組成可以認(rèn)為與燒結(jié)鎂石基本相同，只是反應(yīng)

13、接近平衡的程度和礦物成分分布的均勻性有所提高。其燒成制度的制定主要從燒成過程物理水的排除，水解產(chǎn)物的分解和胚體在不同溫度下的結(jié)合強度幾方面考慮。200以下，主要是水分的排除，升溫速度不宜太快；400600水化產(chǎn)物的分解，結(jié)合水析出，升溫速度要適當(dāng)降低；6001000結(jié)合劑失去結(jié)合作用，而液相尚未生成，胚體主要靠顆粒間的摩擦力來維持，強度降低，升溫速度不宜太快；12001500液相開始形成，并形成陶瓷結(jié)合，升溫速度可適當(dāng)提高；1500以上至最終燒成溫度，陶瓷結(jié)合比較完整，胚體強度較大，升溫速度可加快。燒成最終溫度下的保持時間視制品而定。為了防止FeO-MgO固溶體，使氧化鐵生成MF。這樣既能促使

14、制品燒結(jié)，又不顯著降低耐火性能，故一般采用弱氧化氣氛燒成。冷卻時，在液相凝固前磚胚具有緩沖應(yīng)力的能力，冷卻速度可以提高，單液相凝固后，磚胚的塑性已經(jīng)消失，為了避免裂紋的產(chǎn)生，冷卻速度不宜太快。但800以下可采用快冷。4溫度、壓力和氣氛制度的確定4.1溫度制度隧道窯溫度制度的穩(wěn)定對產(chǎn)品質(zhì)量起著重要的作用，因而應(yīng)具有完整的溫度制度控制系統(tǒng)。而窯溫度制度的穩(wěn)定主要是保持燒成帶的溫度穩(wěn)定。燒成帶的溫度與燃料的發(fā)熱值、供給量、空氣和燃料量的比例，一次和二次空氣量的比例及溫度，推車時間間隔，窯車裝磚量和裝磚圖等因素有關(guān)。在理想情況下，上述所有因素應(yīng)保持穩(wěn)定。為了使窯內(nèi)溫度制度穩(wěn)定，目前設(shè)計一般可按以下項目

15、進行控制：1） 根據(jù)燒成帶的溫度調(diào)節(jié)燃料供給量。2） 根據(jù)燃料的消耗量調(diào)節(jié)一次空氣的供給量。3） 根據(jù)預(yù)熱帶與燒成帶相接處得負(fù)壓要求調(diào)節(jié)廢氣排出量。4） 根據(jù)冷卻帶與燒成帶相接處的正壓要求調(diào)節(jié)冷卻鼓風(fēng)量及抽出熱空氣量。5） 窯各帶應(yīng)設(shè)若干溫度測量點。6） 其他溫度測量項目：廢氣溫度。抽出熱風(fēng)溫度。重油溫度。圖1本設(shè)計的各帶安排車位溫度帶15100400預(yù)熱帶613400600預(yù)熱熱帶253512001600燒成帶35488001400冷卻帶4855100800冷卻帶4.2 壓力制度隧道窯內(nèi)壓力制度的合理確定有助于燒成溫度的穩(wěn)定，燃料消耗量的減少，磚垛截面燒成的均勻，漏

16、氣減少及改善工廠操作條件等。為了控制窯內(nèi)壓力制度設(shè)計上設(shè)有零壓區(qū)。燒成帶一般采取微正壓操作，以避免因負(fù)壓操作吸入冷空氣而破壞了燒成 。因而零壓區(qū)一般設(shè)于預(yù)熱帶與燒成帶相接處或鄰近燒成帶附近，使燒成帶處于微正壓區(qū)。零壓區(qū)的具體位置，常隨著窯的操作制度變化而變化。一般可根據(jù)燒成工藝要求，推車時間間隔，燒成帶的長短以及高溫點車位多少等來確定。4.3氣氛制度燒成氣氛對制品的燒成、制品的性質(zhì)有很大關(guān)系，直接影響到燒成時，一系列的物理化學(xué)變化。為了防止FeO-MgO固溶體，使氧化鐵生成MF。這樣既能促使制品燒結(jié)，又不顯著降低耐火性能，故一般采用弱氧化氣氛燒成。5 隧道窯總體設(shè)計5.1隧道窯內(nèi)容納窯車數(shù)的確

17、定 N=/ （5-1）式中 燒成時間，時；推車時間間隔，分。N=10060110=55（輛）5.2每輛窯車裝磚量的確定 G=jg2460/ （5-2）式中 G窯的產(chǎn)量，噸/年；J窯年的工作日數(shù)，日；g窯車平均裝磚量，噸/量；成品率，%。G=30000110(2460)35095%=6.89(噸)查熱工課程設(shè)計參考資料匯編得取7噸/輛5.3 窯車尺寸的確定選擇窯車的長度l,對于窯底的嚴(yán)密性有重要意義。要車越長，要車的接頭越少，故窯車的長度不宜太短，一般可取1.53.0米。根據(jù)裝磚量，查閱各廠的窯車尺寸可得；窯車為長3.0米，寬3.1米。5.4 窯長的確定 L=XL （5-3）式中 L隧道窯的長度

18、，m；N窯內(nèi)容納的窯車數(shù)量，n；l窯車的長度，m/n。 L=553.0=165（m）5.5 窯的截面積尺寸的確定窯的截面尺寸的確定，取決于產(chǎn)量的要求、截面溫度均勻性及制品的溫度荷重性能等因素。窯的截面增大，生產(chǎn)能力將相應(yīng)增加，對廠房及窯的投資影響不大。但截面尺寸過分增加，將造成截面各部分溫度不均勻，呈現(xiàn)窯兩側(cè)過燒和底部欠燒等現(xiàn)象，以致要延長燒成時間，才能保證處于低溫部位制品的燒成。因此，只有在窯截面溫度均勻及制品的裝磚允許高度得到保證的前提下，才允許增大窯的截面尺寸5.5.1窯高度的確定窯高度的確定應(yīng)考慮保證制品在燒成溫度下不致變形以及保證截面垂直方向的溫度均勻等因素。由于鎂質(zhì)制品的荷重軟化溫

19、度與燒成溫度相近，故窯的高度一般只能在1.11.2m左右。本設(shè)計窯高度取1.1m。5.5.2窯寬度的確定確定窯的寬度應(yīng)考慮到保證截面水平方向的溫度均勻。較寬的窯在燃燒消耗、產(chǎn)量等方面優(yōu)于寬度較小的窯。實踐證明窯的寬度不超過3.2米時，仍然可保證制品均勻燒成。本設(shè)計寬度取3.2m。故窯的規(guī)格為：165m3.2m1.1m5.6窯各帶的劃分及長度的確定隧道窯按熱工制度（溫度、壓力、氣氛制度）。隧道窯劃分預(yù)熱帶21個，燒成帶19個，冷卻帶15個。各帶長度可按下式確定 L1=1 L/ （5-4） L2=2L/ （5-5） L3=3L/ （5-6）式中 L1、L2、L3分別為預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶，m；1

20、、2、3 分別為預(yù)熱帶，燒成及冷卻時間，h。 燒成時間L1=45.2100165=75（米）L2=18100165=30（米）L3=36.5100165=60（米）5.7 有效容積的計算和裝窯密度的計算窯的有效容積： V=1653.21.1=580.8（m3）裝窯密度： =gN/V （5-7）式中：g每車裝磚量N窯內(nèi)容納窯車數(shù)V窯的有效容積 =755/580.8=0.6629(kg/m3)5.8 窯車數(shù)量的確定1）裝磚臺應(yīng)占用窯車數(shù)量裝磚臺一般設(shè)3個，應(yīng)占用窯車3輛。2）由于裝磚、卸磚班制不同，所占用的窯車數(shù)量不同。本設(shè)計卸磚采用兩班制，推車時間間隔按110min計，故應(yīng)占窯車4輛。3）窯車上

21、貯胚占用的窯車數(shù)窯車上貯胚一般按半班至一班入窯的窯車數(shù)量。本計算窯車上貯胚按一班考慮，則應(yīng)占窯車4輛。4）窯內(nèi)容納的窯車數(shù)為55輛。5）卸磚臺應(yīng)占用窯車數(shù)量卸磚臺一般設(shè)有3個，應(yīng)占用窯車3輛。6） 窯外冷卻占用窯車數(shù)量窯外冷卻占用窯車數(shù)，應(yīng)按燒成的制品品種，窯的操作制度而定。鎂質(zhì)制品隧道窯按3班出窯的窯車數(shù)計算為12輛。7） 檢修占用的窯車數(shù)量檢修窯車占用的窯車數(shù)，應(yīng)按燒的不同制品品種而有所不同，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，鎂質(zhì)制品隧道窯窯車檢修占用窯車數(shù)一般為5輛。本設(shè)計的窯車數(shù)位3+4+4+55+3+12+5=86（輛）6隧道窯各帶結(jié)構(gòu)的確定6.1 預(yù)熱帶煙道和氣幕配置6.1.1.預(yù)熱帶煙道以及排廢氣孔

22、數(shù)量的確定（1）煙道預(yù)熱帶煙道一般宜設(shè)在地下，只有當(dāng)?shù)厮惠^高時，才設(shè)地上煙道或管道。采用地下煙道時廠房內(nèi)溫度低，煙道閘板設(shè)置位置較低操作方便，煙道建成后不需要修理，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時必須采用防水措施，投資較大，為了便于清掃和檢查，窯兩側(cè)地下支煙道應(yīng)各設(shè)入孔，其尺寸一般不小于600600毫米。地上煙道。采用這種煙道，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，砌筑質(zhì)量要求高，否則空氣容易被吸入煙道內(nèi)，增加排煙機的負(fù)荷。煙道閘板設(shè)置位置較高操作不便。計算煙道截面積尺寸時，廢氣排出速度一般取45米/秒。 （2）排廢氣孔數(shù)量的確定：確定窯預(yù)熱帶排廢氣數(shù)量的原則如下；根據(jù)窯排出的廢氣量。應(yīng)保證窯預(yù)熱帶第一號車位至第三號

23、車位廢氣溫度為150250。因該處溫度過高易使制品產(chǎn)生裂紋。排廢氣孔的數(shù)量一般為610對，空口尺寸應(yīng)按同時只用35對作業(yè)計算，該處廢氣速度可選45米/秒。排廢氣孔的數(shù)量過多，將促使高溫廢氣大量排出，降低窯的熱效率，且使制品預(yù)熱帶不足，廢品增加，甚至需延長燒成時間。排廢氣孔的布置應(yīng)便于調(diào)整窯內(nèi)的廢氣溫度。一般從窯頭第1至3號車位按一個車位布置一對，往后可按二個車位布置一對，大型窯一般可按一個車位布置一對。6.1.2隧道窯預(yù)熱帶氣幕裝置隧道窯內(nèi)氣體流動的特點之一，是氣體由冷卻帶往預(yù)熱帶沿水平方向流動時，熱氣體上升使窯上下出現(xiàn)溫差，窯越高溫差越大。尤其是當(dāng)窯的封砂槽以及窯車之間的接縫密封性差時，窯底

24、吸入大量的冷風(fēng)，使預(yù)熱帶溫度分層現(xiàn)象更明顯，有時上下溫差可達400500。由于窯截面上下溫差大，使磚垛加熱不均勻，欠燒品增多，導(dǎo)致必須延長燒成時間。縮小上下溫差的措施除裝磚合理并調(diào)整磚垛阻力，減少窯內(nèi)外壓差，從而減少冷空氣吸入量之外，還應(yīng)改進窯的密封結(jié)構(gòu)，合理選定窯的高度，檢查廊設(shè)壓力平衡裝置以及用噴射器或高壓風(fēng)機在預(yù)熱帶造成橫截面的強制氣體循環(huán)。氣幕裝置的設(shè)計數(shù)據(jù)如下；氣幕裝置氣流在噴口處得速度，一般應(yīng)取6070米/秒以上，否則形不成氣幕。氣幕用的介質(zhì)，粘土磚隧道窯一般可采用冷或熱空氣，硅磚隧道窯宜采用熱空氣或高溫空氣。由窯排出低于200的廢氣，因其中含水氣較多，在輸送過程中易冷凝、并腐蝕管

25、道，不宜作為氣幕的介質(zhì)。氣幕噴頭的材質(zhì)，一般采用粘土質(zhì)制品。當(dāng)采用鋼材時，最好采用耐火剛。氣幕用的鼓風(fēng)機壓力，一般可取300500毫米水柱。氣幕裝置的布置一般可和排廢氣孔相對應(yīng)，安裝位置一般從窯頭第二號車位算起，小型窯可隔二個車位在窯頂布置一個，大型窯可按一個車位在窯頂布置一個，其數(shù)量一般為67個。6.1.3 窯內(nèi)橫向循環(huán)在預(yù)熱帶某些部位的窯墻和窯頂內(nèi)砌筑夾層通道，在窯墻頂部安裝一耐熱風(fēng)機，當(dāng)風(fēng)機運行時，將隧道窯頂部的熱氣體通過窯頂小孔抽入窯頂通道中，再通過窯墻通道送入磚垛下部，造成窯內(nèi)氣流的上下循環(huán)運動。其效果取決于氣流循環(huán)量的大小，愈大則效果愈好，但造成窯內(nèi)氣體的能量損失也愈大。6.2 燒

26、嘴的確定根據(jù)鎂磚隧道窯的實踐證明燒嘴布置的間距達到三米時仍然保證制品的均勻燒成，一般布置在窯車與窯車之間。所以2535車位之間布置9對低壓油噴嘴。設(shè)置在窯車和窯車之間對稱布置。低壓油噴嘴的優(yōu)點：是以低壓空氣為霧化劑，壓力低（一般為4001000毫米水柱），用一般的離心機就能滿足其壓力要求，動力消耗少。霧化空氣大部分或全部經(jīng)噴嘴送入，霧化質(zhì)量較好，混合較好。燃燒時空氣過剩系數(shù)較小，一般為1.11.25，并可得到比較短而“軟”的火焰。另外，由于霧化空氣和重油壓力（約0.51.5表壓）都比較低，噪音小。而且容易調(diào)節(jié)，維護簡便。6.3 熱風(fēng)抽出系統(tǒng)為了制品有效地冷卻，從冷卻帶鼓入的冷空氣量比燃燒所需的

27、量要大若干倍。因此，大量的熱風(fēng)需要從冷卻帶抽出，并可利用做干燥磚胚等用。1）抽出的風(fēng)溫以400左右為宜。2）大型窯抽熱風(fēng)孔的位置距燒成帶（最后燒嘴）不小于3個車位（9米）。3）當(dāng)燒成帶設(shè)有噴射器裝置的隧道窯，抽熱風(fēng)孔的位置與噴射器裝置的距離，大型窯一般不小于3個車位。4）設(shè)有余熱鍋爐的隧道窯，抽熱風(fēng)孔的位置可設(shè)在余熱鍋爐后一個車位。本設(shè)計在4547車位之間設(shè)置窯頂抽風(fēng)口2對。6.4冷風(fēng)鼓入系統(tǒng)送風(fēng)孔位置和數(shù)量的確定：（1）為了保護窯門不變形，靠窯門兩側(cè)應(yīng)設(shè)置送風(fēng)孔一對。（2）送風(fēng)孔的數(shù)量一般為35對。大型窯取3對。均勻布置在最后一個車位上。（3）對設(shè)有分散送風(fēng)裝置的隧道窯，集中送風(fēng)孔數(shù)量一般為

28、23對。本設(shè)計在5055車位之間5對分散送風(fēng)。6.5 窯底壓力平衡裝置本系統(tǒng)為減小窯底通道的截面積，以增加氣流的速度，從而改善窯底壓力平衡裝置的效果，則窯檢查廊頂部均用活動鋼板蓋住，唯留軌面至窯車底通道，本系統(tǒng)從冷卻帶4849車位鼓風(fēng)，由預(yù)熱帶1314車位抽風(fēng)，并經(jīng)7.5米煙囪排出。為改善窯底密封在預(yù)熱帶抽風(fēng)管四周和窯車軸頭兩側(cè)處，根據(jù)窯車底結(jié)構(gòu)幾何形狀相應(yīng)地裝設(shè)密封固定板，其與窯車底銜接處均用膠皮連接。同時每輛窯車前軸上的兩車輪之間空隙用薄板遮擋住。冷卻帶窯底因鼓風(fēng)造成正壓，故不設(shè)特殊密封裝置。實踐證明，采用窯底壓力平衡的優(yōu)點如下：（1） 由于窯內(nèi)與窯底壓差值減少，使窯車下部制品欠燒現(xiàn)象減少

29、。（2） 因窯底溫度下降，窯車軸承不漏油，而且拆洗次數(shù)減少，延長了窯車使用壽命（3） 窯內(nèi)與窯底壓差減少，砂封槽裝砂高度可相應(yīng)降低。減少加砂工作量。取消了窯車接頭處抹泥條，不僅可節(jié)約水泥，而且減少粉塵，改善車間衛(wèi)生條件。（4） 由于窯車檢修工作量減少，檢修人員相應(yīng)減少。6.6 窯門的設(shè)置隧道窯的前后兩端各裝窯門一個。兩門的卷揚傳動機構(gòu)，借助于終點開關(guān)和相應(yīng)的電氣設(shè)備控制，使兩端窯門操作協(xié)調(diào)一致，同時起落。安裝時須整好窯門下降的極限位置，使窯門下部的封口和窯門框上左右曲臂結(jié)構(gòu)的橡皮擋板，分別與窯車臺面和窯門混凝土基礎(chǔ)面貼封良好，以免漏氣。當(dāng)窯門上升以后，曲臂結(jié)構(gòu)完全擺開、不得阻礙窯車通行。7 窯

30、墻、窯頂和窯車襯磚設(shè)計7.1 砌筑材料的選擇選擇砌筑材料時，要充分考慮砌體所處的工作條件：（1） 工作制度窯爐因用途不同其工作溫度差別很大，應(yīng)據(jù)此選用適宜品種和等級的材料來砌筑。（2） 溫度應(yīng)力承受溫度應(yīng)力較大的窯爐或部位，應(yīng)選用熱穩(wěn)定性好的材料。（3） 承受荷重承受荷重大的部位應(yīng)選用強度高的材料。在高溫下承重時還要考慮材料的荷重軟化溫度（4） 機械損傷要考慮物料對砌筑材料的沖擊和磨損作用（5） 化學(xué)侵蝕不同品種的耐火材料接觸砌筑時，窯考慮在工作溫度下材料之間的反應(yīng)，對整個窯來說，還要防止由于局部砌體過早損壞導(dǎo)致停產(chǎn)。窯爐各部位砌體得材質(zhì)應(yīng)能與整個窯爐的使用壽命相適應(yīng)。（6） 散熱損失在窯爐的

31、設(shè)計上，還必須合理利用耐火隔熱材料。這樣可以減少窯爐的散熱損失。改善操作環(huán)境，節(jié)約燃料，同時也實現(xiàn)高溫?zé)傻闹匾胧?.2 窯車襯磚厚底的決定窯車襯磚厚度應(yīng)根據(jù)窯最高燒成溫度，并通過熱傳導(dǎo)計算或者參考類似窯車砌磚來確定。窯車底部表面計算溫度一般低于80100。窯車襯磚材質(zhì)及厚度的要求如下：襯磚總厚度為645mm.,鎂磚厚度為133mm,一二等高鋁磚厚度為512mm,輕質(zhì)粘土磚，粘土磚。7.3窯車裝磚窯車上磚胚碼垛的方式可影響窯截面氣流的分配及窯內(nèi)氣體阻力的大小。因此，裝磚圖設(shè)計的合理與否是影響制品燒成均勻的重要因素之一。設(shè)計裝磚圖時應(yīng)考慮如下原則：（1） 碼垛要穩(wěn)固。磚垛碼的穩(wěn)固，對隧道窯的

32、正常生產(chǎn)有著重要意義，為保證磚垛不倒塌，除了操作時碼轉(zhuǎn)要平穩(wěn)外，設(shè)計裝磚圖時應(yīng)保證磚垛與窯頂、窯墻間不小于100mm的距離。（2） 盡量減少窯內(nèi)的氣體流動的阻力。磚垛造成的局部阻力是窯內(nèi)氣體運動的主要阻力，降低磚垛的局部阻力能減少窯內(nèi)外正負(fù)壓差，對改善窯內(nèi)溫度均勻性和改善傳熱條件，加速燒成過程是極為有利的。（3） 磚垛與窯墻、窯頂構(gòu)成的外通道截面積應(yīng)大于磚垛間縱向通道的截面之和。（4） 磚垛中、下部縱向通道一般應(yīng)比上部縱向通道面積大。根據(jù)窯內(nèi)熱氣流較集中于窯上部，窯上部溫度較高的特點，為了使制品受熱量均勻，在設(shè)計裝磚圖時，下部縱向通道截面積之和應(yīng)比中部和上部縱向通道截面之和大，以增加下部磚垛接

33、受的熱量。由于鎂質(zhì)磚的荷重軟化溫度較低，同時在結(jié)合劑失去作用后胚體強度較低，所以，磚垛不宜太高，一般在0.8m左右7.4 鎂質(zhì)制品隧道窯各帶窯墻、窯頂材質(zhì)及厚度，毫米7.4.1 窯墻設(shè)計查熱工設(shè)計指導(dǎo)書附錄3可知，墻外表面溫度為60，周圍空氣溫度為20時，q=1162w/m27.4.2 預(yù)熱帶窯墻尺寸的確定粘土磚：1=0.698+0.6410-3（1200+950）/2=1.386輕質(zhì)粘土磚：2=0.262+0.23210-3（950+3000）/2=0.407紅磚：3=0.465+0.5110-3(300+60)/2=0.5568 =（t內(nèi)-t外）/q （7-1）1=298mm(取348mm

34、) 2=227mm (取232mm) 3=115mm(取116mm)7.4.3燒成帶窯墻尺寸的確定鎂鉻磚：1=4.05-0.82510-3(1600+1400)/2=2.813輕質(zhì)高鋁磚：2=0.175+0.26810-3(1400+450)/2=0.4229紅磚：3=0.465+0.5110-3(450+60)/2=0.5951 =（t內(nèi)-t外）/q （7-2）1=484mm(取580mm) 2=348mm(取348mm) 3=200mm(取232mm)7.4.4 冷卻帶窯墻尺寸的確定粘土磚：1=0.698+0.6410-3(1400+1000)/2=1.466輕質(zhì)粘土磚：2=0.262+0

35、.23210-3(1000+400)/2=0.4244紅磚：3=0.465+0.5110-3(400+60)/2=0.5823 =（t內(nèi)-t外）/q （7-3）1=504mm(取580mm) 2=219mm（取232mm） 3=170mm(取232mm)7.4.5 窯頂設(shè)計查熱工設(shè)計指導(dǎo)書附錄3可知，墻外表面溫度為60，周圍空氣溫度為20時，q=1394w/m27.4.6 預(yù)熱帶窯頂尺寸的確定粘土磚：1=0.698+0.6410-3(1200+950)=1.386輕質(zhì)粘土磚：2=0.262+0.23210-3(950+750)/2=0.4592高爐渣：3=0.08+0.2510-3(750+3

36、00)/2=0.211紅磚：4=0.465+0.5110-3(300+60)/2=0.5568 =（t內(nèi)-t外）/q （7-4）1=249mm(取272mm) 2=66mm(取68mm) 3=68(取68mm) 4=96mm(取136mm)7.4.7 燒成帶窯頂尺寸的確定鎂鉻磚：1=4.05-0.82510-3(1600+1400)/2=2.813輕質(zhì)粘土磚：2=0.262+0.23210-3(1400+1100)/2=0.552高爐磚：3=0.08+0.2510-3(1100+400)/2=0.2675粘土磚：4=0.698+0.6410-3(400+60)/2=0.8516 =（t內(nèi)-t外

37、）/q （7-5）1=403mm(取408mm) 2=119mm(取136mm) 3=134mm(取136mm) 4=195mm(取204mm)7.4.8 冷卻帶窯頂尺寸的確定粘土磚：1=0.698+0.6410-3（1400+1100）/2=1.498輕質(zhì)粘土磚：2=0.262+0.23210-3(1100+950)/2=0.4998高爐渣：3=0.08+0.2510-3(950+200)/2=0.2238紅磚：4=0.465+0.5110-3(200+60)/2=0.5313 =（t內(nèi)-t外）/q （7-6）1=322mm(取340mm) 2=54mm(取68mm) 3=120mm(取13

38、6mm) 4=53mm（取68mm）7.5 窯車的選擇1 窯車結(jié)構(gòu)簡述窯車由車輪、車架構(gòu)成，其上用耐火磚砌筑。砌筑材料一般均與被燒成的制品類似。窯車的軸承均需經(jīng)常保持有足量的潤滑劑，常用的潤滑劑為二硫化鉬脂。窯車兩側(cè)襯板安裝時應(yīng)平整，并將兩襯接縫處抹滿耐火泥。2.窯車的技術(shù)性能窯車得規(guī)格：3000mm3100mm1075窯車軌距：1520mm窯車輪距：1700mm襯板至車輪直徑：675mm窯車車輪直徑：950mm鋼軌型號：3842kg窯車重量：4370kg最大載荷：襯磚13300kg裝磚14000kg7.6 膨脹縫砌體的膨脹縫按下列尺寸設(shè)留： 粘土磚和輕質(zhì)粘土磚砌體 56mm/m 硅磚砌體 1

39、2mm/m 鎂磚砌體 1012mm/m 高鋁磚 68mm/m工作溫度低于800的類粘土磚砌體、紅磚和硅藻土磚砌體一般可以不留膨脹縫。膨脹縫的位置應(yīng)避開受力部位和骨架，并應(yīng)按間距2米左右均勻分布。窯墻的膨脹縫應(yīng)留成弓字形，上下磚層留成鎖口，窯墻內(nèi)外層留成封閉式。豎窯的圓形墻體與外殼之間留設(shè)縫隙代替膨脹縫，并在其中填以絕熱散料或微濕的耐火泥料。拱頂一般在兩端留出直膨脹縫，除考慮拱頂?shù)目v向伸長外，還應(yīng)考慮兩端窯墻向上的膨脹。拱頂?shù)拈L度大于5米時。應(yīng)在中間留設(shè)膨脹縫，錯砌的可留成環(huán)形膨脹縫或弓形膨脹縫。多層拱頂?shù)呐蛎浛p各層要錯開，上面蓋一層平磚以保持氣密性，拱頂膨脹縫的留設(shè)位置要與窯墻的膨脹縫留設(shè)位置

40、相配合。8 隧道窯附屬構(gòu)件的設(shè)計8.1 軌道接頭形式窯內(nèi)軌道安裝除要求精確鋪設(shè)外，還要求運行時無振動，防止車面上的制品胚垛倒塌。同時，制品在高溫下要求避免震動。因此軌道接頭要平、直。要考慮窯車運行平穩(wěn)。其形式有以下兩種：（1） 斜接式（2）直接式建筑陶瓷隧道窯窯內(nèi)軌道普遍采用斜接式，直接式結(jié)構(gòu)簡單，但窯車運行中易受震動。故窯內(nèi)軌道較少采用。本設(shè)計采用斜接式。8.2 軌道膨脹縫鋼軌與鋼軌銜接處應(yīng)留膨脹縫，其寬度決定于窯下溫度，鋼軌材料和鋼軌長度。建筑陶瓷隧道窯一般采用普通輕軌。8.3 封砂槽和漏砂槽隧道窯的窯車兩側(cè)裝有鋼制擋板，窯車在窯內(nèi)運動時，裙板插入砂封槽中，砂封槽設(shè)置在隧道窯內(nèi)兩側(cè)的窯墻上

41、，被稱為：砂封裝置。砂封槽多用耐火磚或槽鋼、角鋼制成，其內(nèi)盛有砂子。砂粒直徑13mm,砂封裝置阻隔了窯車得上下空間，從而最大限度地防止窯內(nèi)正壓區(qū)的熱氣體從車下溢出而燒壞車下金屬件，也最大限度地防止冷空氣漏入窯內(nèi)負(fù)壓區(qū)而降低氣流溫度和增大氣流分布的不均勻。為使因窯車運動帶出窯的砂粒損耗得到及時補充，一般在隧道窯預(yù)熱帶設(shè)置23對加砂管，在隧道窯末端設(shè)置一對漏砂槽。8.4曲折密封為了防止隧道窯內(nèi)的熱量直接輻射給窯車得金屬部分，在窯車與窯墻襯磚之間，以及窯車與窯車之間還增加了曲折密封，這樣還可增加窯內(nèi)熱氣體溢出的阻力或冷空氣漏入窯內(nèi)的阻力。從而有助于密封。另外，因為窯車與窯車之間要承受推力，所以前后相

42、鄰兩個窯車得襯磚之間不能直接接觸，而是依靠金屬車架的凹凸接觸，凹槽中填以耐火纖維，以防止通過前后兩個窯車之間上、下通道的漏氣。9 燃料燃燒計算9.1 燃料消耗和燃燒溫度的計算9.1.1空氣量和煙氣量的計算如圖2該窯爐使用發(fā)生爐重油為燃料其組成如下組分CHONSMA含量%87.511.00.150.750.50.060.04取空氣系數(shù)a=1.1重油溫度和空氣溫度均為20，其中空氣在020的平均比熱容為1.296KJ/Nm3.，計算1KG重油燃?xì)馑枰目諝饬考吧蔁煔饬??；鶞?zhǔn)：1KG重油理論空氣量為： Va0=（C/12+H/4+S/32-O/32）22.4100/21=10.72(Nm3/kg

43、)實際空氣量為： Va=aVa0=1.110.67=11.79(Nm3/kg)理論煙氣量為： V0=(C/12+H/2+M/18+S/32)22.4+VO2O79/21 =1.596+1.313+0.004+2.24179/21 =11.34(Nm3/kg)實際煙氣量為： V=V0+（a-1）Va0=11.34+(1.1-1.0)=12.407(Nm3/kg)煙氣組成為：CO2、H2O、N2、O2、SO2CO2=（.875/1222.4）/12.407=13.16%H2O=（0.11/2+0.0006/18）22.4/12.407=9.93%N2=（0.0075/2422.4+11.7979%

44、）/12.407=75.09%O2=（1.1-1）10.7221%/12.107=1.81%SO2=0.005/3222.4/12.407=0.03%9.1.2燃燒溫度的計算 Q低=32793C+98320H-9100（O-S）-2450M（kJ/kg） （9-1） =39394重油比熱:C油=2.01878+0.003222（t油-100）=1.76102一次空氣物理熱：Q1=0.7VaC1T1=0.711.791.300820=214.7(KJ)二次空氣物理熱：Q2=0.3VaC1T1=0.311.791.43941000=5091.2（kJ） T理論=（Q低+CfTf+VaCaTa）/V

45、C （9-2）=(39394+1.7610220+214.7+5091.2)/12.4121.63=2224.7()取隧道窯高溫系數(shù)為0.8.則實際溫度T實際：T實際=0.82224.7=1668.51600 可以滿足設(shè)計需求。10熱平衡計算10.1 熱量收入項10.1.1燃料燃燒的化學(xué)熱量； Q化燃=BQ （10-1）式中 B-燃料消耗量，kg /h。Q化燃=39394B10.1.2燃料帶入的物理量Q物燃=BC燃t燃 （10-2）式中 t燃進窯燃料溫度，； C燃燃料0t時的平均熱容，kcal/kg.。 Q物燃=201.76102B=35.22B10.1.3助燃空氣帶入的物理量在一般情況下，空

46、氣帶入的熱量甚微，常忽略不計。助燃空氣帶入的物理熱按下式計算； Q助.空=aV0C助空t助空B （10-3）式中 a燃料燃燒時，空氣過剩系數(shù)。當(dāng)要求燃料完全燃燒時，計算采用的最小a值，液體燃料：a=1.11.25；V0單位燃料燃燒時理論所需空氣量， m3/kg；t助空助燃空氣的溫度，；C助空助燃空氣在t助空時的熱容，kcal/m3.。Q助1=1.210.7210001.3837B0.3=5339.9BQ助2=1.210.72201.3837B0.7=249.2B10.1.4在預(yù)熱帶吸入空氣帶入的物理熱； Q吸.空=B（a煙-a）V0C吸.空t吸空 （10-4）式中 a煙排出煙氣中的空氣過剩系數(shù)

47、。窯長阻力大，負(fù)壓大的窯可取56；T吸、空、C吸、空被吸入空氣的溫度和熱容.和kcal/m3。 Q吸.空=B（5-1.25）10.72201.3247=1079.26B10.1.5入窯胚體帶入的物理熱： Q制=G制C制t制 （10-5）式中 G制每小時入窯制品干重量，kg /h；t制入窯制品的溫度，； C制入窯制品在t制時的熱容，kcal/kg。每小時入窯干胚量:700060/110=3818.2kg/hQ制=3818.2600.212=48575（kJ）10.1.6窯車襯磚帶入的物理量 Q襯=G襯C襯t襯 （10-6）式中 G襯、C襯、t襯為響應(yīng)窯車襯磚材料的重量、熱容和溫度。圖3 窯車襯磚

48、的密度和熱容材質(zhì)密度（kg/m3）熱容(kcal/kg.)鎂磚27000.21輕質(zhì)粘土磚（r=1.3）13000.2輕質(zhì)粘土磚（r=0.8）8000.2粘土磚20000.2每輛窯車上各種磚重：G1=V1r1=27002.32.50.065=1009.13G2=V2r2=13001.150.1941.5=435.05G3=V3r3=8001.151.50.34=469.2G4=V4r4=20000.5750.50.5342=614.1Q襯=(G1C1+G2C2+G3C3+G4C4)4.18760/11020 =(211.92+87.01+93.84+122.82)4.18760/11020 =23550.2（kJ）10.1.7窯車金屬帶入的物理熱； Q金=G金C金t金 （10-7）=43700.12204.18760/110=26347.6（kJ）式中 G金、C金、t金為窯車金屬的重量、熱容和溫度。 10.2 熱量支出項10.2.1蒸發(fā)和加熱水分的熱量： Q水=G水（595-t1+0.46t2