年产840W10寸汤盘隧道窑设计(2)

5、工作系统的确定

5.1排烟系统

为了更好的利用烟气的余热，采用分散排烟的方式。在预热带1、2、3、5节箱体位近

窑车台面的窑墙上设10对排烟口，每节为2对，均以阶梯形布置，可以迫使烟气自上而下流动，使得制品受热均匀，各排烟支管汇总到排烟总管由排烟机排出，一部分送干燥房，其余的从烟囱排入大气.

5.2燃烧系统

此窑采用小功率多分布高速调温烧嘴的布置方式。两侧垂直和水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方的部分。烧嘴砖直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫来石材质。

烧嘴的具体布置情况为：1～5节、10～15节只设置下部烧嘴17对，共34只；16～20节设置下部烧嘴10对，上部烧嘴5对，共30只。并在每个烧嘴的对侧窑墙上设置一个观火孔。烧嘴总数为：64只，助燃风全部为外界空气。预热带带前部的部分烧嘴和烧成带上部烧嘴可能不开，为调节烧成曲线，增加产量留设备用。

5.3 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一个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥用，从而达到节能目的。

5.3.急冷段

采用直接向窑内吹入冷风的方式，在21节中间位置设置了一道急冷阻挡气幕，21-23节分上下两排设置了14对急冷风管，直接向窑内喷入冷风，并在24节设置了2对侧部抽热风口。

5.3.2 缓冷段

制品冷却到700～400℃范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该段冷却降温速率。为了达到缓冷的目的，本设计采用间壁冷却的形式，在25至30节设置3组中空墙来进行间壁冷却。

5.3.3 快冷段

在31节设置2对侧部抽热风口，在32-34节分上下两排设置12对快冷风管，气源为外

界空气。并在顶部设置抽热口，由抽热风机送至干燥室。

5.3.4 窑尾段

35节设置3对轴流风机，直接对窑内的制品进行冷却，以保证制品的出窑温度低于80℃。

5.4传动系统

隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上的轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。窑车是制品运输的载体。窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联结、焊接而成。

在窑头和窑尾各有一手动拖车道，每拖车道上有一辆拖车。窑外有一条手动回车线。拖车轨道和窑内轨道和回车线轨道相连接，并在同一水平面上。空窑车在回车线上装载制品，然后推到拖车上，将拖车推到窑头，再用顶车机将窑车推入窑内，窑车从窑尾出来经拖车道送至回车线，并在回车线卸载制品。

窑头装有油压顶车机。根据设定好的推车速度，顶车机将窑车顶入窑内。顶车速度可调。拖车道和回车线轨道直接装在轨道垫板上。在自动回车线上设置有一个窑车下检查坑道，深约1.5米，其长宽尺寸约同窑车大小，用来检修运行不良的窑车。

在回车线前部和后部，各设置一道安全检查门，其断面尺寸和窑头断面、曲封尺寸一致。检查门用多块薄钢板制作而成，用螺丝联结，可以调整其高度和宽度。

5.5窑体附属结构 5.5.1事故处理孔

由于窑车上棚架稳固，不容易发生倒窑事故。即使发生窑内卡车或者其他事故，也可停窑，能够快速冷却下来，再进行处理，对生产影响不大。因此该隧道窑不设置窑内车下检查坑道。在窑炉第9节，21节布置了尺寸为500×520的事故处理孔两对。这样既简化了窑炉基础结构，减少了施工量和难度，又降低了成本，窑体保温也得到了明显的改善。

5.5.2测温测压孔及观察孔

为严密监视及控制窑内温度制度，及时调节窑内温度制度，一般在窑顶及侧墙留设若干处测温孔，以安装热电偶。具体位置应在温度曲线的关键点以及需要的地方，如氧化末段、晶型转变点等。观察孔是为了观察烧嘴的情况，一般在烧嘴对侧窑墙上设置观察孔，为监控窑内压力制度，一般在预热带500℃、预热带烧成带交界处等设测压孔。测温孔的间距一般为3-5米，高温段布置密集些，低温段布置相对稀疏。本设计在窑体的第1节~11节，在第1节设置一处测温孔，接下来每隔一节设置一处测温孔，共5处测温孔；在进入烧成带之后的第11节与15节各设置一处测温孔，第17、19、20节的窑顶和窑侧墙处设置测温孔，共8处测温孔；第23，25，27，29，31节各设置一处测温孔，共5处测温孔。在烧成曲线的关键点，如窑头、氧化末段、晶型转化点、成瓷段、急冷结束段等都有留设测温孔。

压力控制主要靠调节烟气、空气等流量来实现。 布置压力计于2、6、9、16、19、24、27车位中部,共7支。为方便画图，图纸中没有表示出。

5.5.3膨胀缝

第一道膨胀缝距窑头1.16m,然后每隔2米留设20mm左右的热膨胀缝，用含锆散棉填实。 全窑共设置了35道膨胀缝。

5.6窑体加固钢架结构形式

以2米为一个模数单元节，全窑76米，共有38节。窑体由窑墙主体、窑顶和钢架组成，窑体材料由外部钢架结构（包括窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体组成，砌筑部分，均采用轻质耐火隔热材料。窑墙、窑顶和窑车衬体围成的空间形成窑炉隧道，制品在其中完成烧成过程。每节钢架长度为2米,含钢架膨胀缝。全窑共39个钢架结构，其高度、宽度随窑长方向会有所改变。钢架主要由轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接处除去焊渣、焊珠，并打磨光滑。窑墙直接砌筑在钢板上，钢架承担着窑墙和窑顶及附属设备的全部重量。

6、燃料燃烧计算

6.1空气量

由原始数据知液化气的热值Qnet=110（MJ/Nm3）

0.268

用经验公式计算， 得理论空气需要量L0= ×Qnet=22.06(Nm3/Nm3)

1000取空气过剩系数 a=1.3 则实际空气需要La=1.3×22.06=28.678(Nm3/Nm3)

6.2烟气量

烟气生成量用经验公式计算，理论烟气量： Vg0=

0.239

×Qnet+1.3=23.767(Nm3/Nm3) 1000

实际烟气量：Vg= Vg0+（a-1）×L0=27.59+(1.3-1)×22.06=28.179Nm3/Nm3)

6.3燃烧温度

理论燃烧温度

T=（Qd+LaCaTa+CfTf）/（VgC）

在室温Ta=20℃时空气比热为Ca=1.30 kJ/(Nm3?℃)，

Tf=20℃时液化气的比热为Cf=1.44kJ/(Nm3?℃) 设t=1800℃，并查表得t=1800℃时的烟气比热为C=1.67 kJ/(Nm3?℃) 代入公式得

T=(110000+38.324×1.30×20+1.44×20)/（39.087×1.67）=1700.9℃ 相对误差为：（1800-1700.9）/1800<5%，认为合理。

取高温系数n=0.8，则实际燃烧温度为tp=n×t=0.8×1800=1440℃。1440－1350=90℃，比烧成温度高于80℃以上，这符合烧成要求,保证产品达到烧熟的目的，助燃空气可以不预热便可使用

7丶窑体材料及厚度的确定

7.1整个窑炉的材料名称和厚度

窑体所采用的材料及其厚度应该满足各段使用性能要求，受表面最高温度限制以及砖形、外观整齐等方面的因素的影响，综合考虑确定窑体材料和厚度见如下。

窑墙部分：

第1-13节窑墙（厚445mm）：295mm轻质保温砖+150mm岩棉毡；

第14-26节窑墙(厚560mm)：205mm聚轻高铝砖+205mm轻质粘土砖+150mm硅酸铝纤维毡；

第27-38节窑墙（厚445mm）：295mm轻质保温砖+150mm岩棉毡； 窑顶部分：

堇青莫来石板制品具有热膨胀系数小，抗震稳定性好，使用寿命长，且不会突然断裂，使用过程中不氧化不落脏掉渣，不污染烧品，是烧成陶瓷制品最理想的材料。

第1-13节窑顶（厚250mm）：20mm堇青莫来石板+230mm硅酸铝纤维毡； 第14-20节窑顶（厚460mm）：230mm莫来石绝热砖+230 mm硅酸铝纤维毡； 第21-26节窑顶（厚460mm）：230mm莫来石绝热砖+230 mm硅酸铝纤维毡； 第27-38节窑顶（厚250mm）：20mm堇青莫来石板+230mm硅酸铝纤维毡；

8、热平衡计算

8.1 预热带及烧成带热平衡计算

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