年產(chǎn)32萬噸耐酸磚輥道窯設(shè)計說明設(shè)計

1、. 年產(chǎn)32萬噸輥道窯設(shè)計湖 南 科 技 大 學(xué)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)高溫設(shè)備課程設(shè)計年產(chǎn)32萬噸耐酸磚輥道窯設(shè)計說明書 姓 名 苗 瑛 瑛 學(xué) 號 1106060129 指導(dǎo)老師 肖 秋 國 設(shè)計時間 2014年05月26日 至 2014年06月08日目    錄設(shè)計任務(wù)書.4 1、原始資料收集.52 、窯體主要尺寸的確定.5 2.1 進(jìn)窯磚坯尺寸.5 2.2 內(nèi)寬的確定與排磚方法.5 2.3 內(nèi)高的確定.6 2.4 燒成制度的確定.6 2.5 窯長及各帶長的確定.73、窯體材料的確定.83.

2、1 窯體材料確定原則.83.2整個窯爐的材料表.84、 燃料及燃燒計算.9 4.1所取燃?xì)饨M成.9 4.2 煙氣量計算.10 4.3煙氣組成及密度計算.104.4燃燒溫度計算.104.5燃料需求量計算.105、 熱平衡計算.115.1預(yù)熱帶及燒成帶熱平衡計算.115.2 冷卻帶平衡計算.156 傳動系統(tǒng).186.1 輥棒的選擇.186.2 傳動裝置.186.3 輥距的確定.186.4 輥棒的聯(lián)接形式.196.5 傳動過程.197 窯體附屬結(jié)構(gòu).197.1 事故處理孔

3、.197.2 觀察孔與測溫口.197.3 膨脹縫.207.4 下?lián)鯄蜕蠙n板.207.5 鋼架結(jié)構(gòu).207.6 測壓孔.20設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)：年產(chǎn)32萬噸耐酸磚輥道窯設(shè)計給定資料數(shù)據(jù)：一、耐酸磚及備選原料化學(xué)成分（wt%）:燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O吸附水耐酸磚0.4469.822.40.490.820.122.700.941明砂土13.12-3.244.69+3.234.010.990.400.243.410.944馬跡泥13.7640.4233.620.310.400.080.420.824東湖泥6.96

4、72.8016.470.401.280.20 1.080.404長石063.26+3.221.19-3.20.480.130.1313.211.22二、產(chǎn)品規(guī)格:200×200×10()，密度：2.4三、年工作日：300天  四、 燃料：焦?fàn)t煤氣燃?xì)饨M成單位：%volH2CH4COC2H4O2N2CO2H2O合計4660202468230.30.74102.4322.4100能耗范圍：16.0016.40kg標(biāo)煤/m2陶瓷板或290310kg標(biāo)煤/噸陶瓷材料五、 坯入窯含水量：1 六、最高燒成溫度：1220  七、

5、燒成合格率：90% 八、燃料：焦?fàn)t煤氣，熱值16000kJ/m3。九、燒成制度：  （1） 溫度制度：燒成周期48分鐘（2） 氣氛制度：全氧化氣氛  （3） 壓力制度：預(yù)熱帶負(fù)壓操作-40-24Pa，燒成帶微正壓8Pa,冷卻帶正壓1、原始資料收集 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，陶瓷工業(yè)在人民生產(chǎn)、生活中都占有重要的地位。陶瓷的發(fā)展與窯爐的改革密切相關(guān)，一定結(jié)構(gòu)特點的窯爐燒出一定品質(zhì)的陶瓷。因此正確選擇燒成窯爐是獲得性能良好制品的關(guān)鍵。 陶瓷窯爐可分為兩種:一種是間歇式窯爐,比如梭式窯;另一種是連續(xù)式窯爐,比如輥道

6、窯。輥道窯由于窯內(nèi)溫度場均勻，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量，也為快燒提供了條件；而輥道窯中空、裸燒的方式使窯內(nèi)傳熱速率與傳熱效率大，又保證了快燒實現(xiàn)；而快燒又保證了產(chǎn)量，降低了能耗。產(chǎn)品單位能耗一般在20003400  KJ/Kg ，而傳統(tǒng)隧道窯則高達(dá)44009000 KJ/Kg 。所以，輥道窯是當(dāng)前陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進(jìn)窯型，在我國 已得到越來越廣泛的應(yīng)用。 燒成在陶瓷生產(chǎn)中是非常重要的一道工序。燒成過程嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，與此 同時，燒成也由窯爐決定。 在燒成過程中，溫度控制是最重要的關(guān)鍵。沒有合理的燒成控制，產(chǎn)品質(zhì)

7、量和產(chǎn)量都會很低。要想得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)量，首先要有符合產(chǎn)品的燒成制度。然后必須維持一定的窯內(nèi)壓力。最后，必須要維持適當(dāng)?shù)臍夥铡＿@些要求都應(yīng)該遵循。 我設(shè)計的窯爐是連續(xù)式窯爐，窯爐總長32820mm，內(nèi)寬2170mm，燃料采用焦?fàn)t煤氣，窯體趨向輕型化，燃料清潔化，燒成質(zhì)量好，年產(chǎn)320000平方米，全窯采用新型耐火材料，改善了窯爐的保溫性。2、窯內(nèi)主要尺寸確定2.1 進(jìn)窯磚坯尺寸  產(chǎn)品規(guī)格：200×200×10 mm產(chǎn)品寬度200mm，考慮燒成收縮為10%,則：坯體尺寸=產(chǎn)品尺寸÷（1-燒成收縮）=200÷（1-1

8、0%）=222.22mm2.2 內(nèi)寬的確定與排磚方法  由于現(xiàn)在的輥棒等材料性能的提高，且輥道窯大多采用吊頂結(jié)構(gòu)，所以此次設(shè)計成寬體輥道窯。再根據(jù)產(chǎn)量，所用的燃料（焦?fàn)t煤氣）等因素，所以暫定窯內(nèi)寬B =2000mm 。而坯體離窯墻內(nèi)壁一般有100200 mm 間隙，取140 mm。根據(jù)了解，橫向的坯體是緊貼在一起，并沒有留間隙。 所以內(nèi)寬等于磚坯尺寸×每排片數(shù)磚坯離窯內(nèi)壁的間距。  則可排磚數(shù)為：n=(2000-2×140)÷222.22=7.74片, 故確定并排8片，則窯內(nèi)

9、寬 B=222.22×8+140×2=2057.76        最后定窯內(nèi)寬為 2060mm。  2.3 內(nèi)高的確定  輥道窯的內(nèi)高被輥子分隔成輥上高和輥下高兩部分。對于輥上高的設(shè)置，要考慮以下四個方面：損壞的坯體能否順利從輥棒之間掉下去，燒嘴的設(shè)置也要有一定的高度，氣體與坯體之間的換熱強度，氣流通暢與燃燒空間。而對于輥下高的設(shè)置而言，主要是損壞的坯體能否順利從輥棒之間掉下去即保證處理事故的方便。從傳熱角度來講，燒成帶以輻射為主，所以氣體厚度要大點，內(nèi)

10、高稍高些。而預(yù)熱帶以對流換熱為主，所以內(nèi)高比燒成帶低，使得橫截面減小，流速加快，提高對流換熱強度。輥上高應(yīng)大于制品高度，但對大件瓷品，則輥上高應(yīng)比輥半徑，墊板厚度，以及最大制品高度之和稍大。滾下高則主要時保證處理事故的方便，從理論上講對焙燒建筑瓷磚的輥道窯下高最好應(yīng)大于磚對角線的長度，但對于大制品按此計算會造成內(nèi)高太大，即增大了窯墻散熱，也不利于窯內(nèi)傳熱，由于制品從輥上掉下，一般都發(fā)生了破損大件尤其如此，尺寸都比都比整磚小了，故根據(jù)各地輥道窯實際情況來看輥下高只要大于或等于制品長邊就足夠。再結(jié)合其他三方面，內(nèi)高的設(shè)置如下（單位：mm）：窯前帶、預(yù)熱帶燒成帶冷卻帶輥上高400600600輥下高4

11、00400400內(nèi)總高80010001000（單位mm)2.4 燒成制度的確定  （1） 溫度制度： 考慮到入窯水分比較低，可以快速升溫而不會使坯體炸裂。燒成周期:48 min各溫度段的劃分與升溫速率如下：溫度/時間/min升溫速率/·min-1長度比例/%窯前、預(yù)熱帶2050016 3045燒成帶5001250 12 62.5 18.3 保溫帶125030 12冷卻帶 1250100 17 67.636.7累計48100 （2）

12、60; 氣氛制度：全窯氧化氣氛 （3） 壓力制度：預(yù)熱帶-14-10 Pa  ，燒成帶 < 8 Pa2.5窯長及各帶長的確定  現(xiàn)在窯爐已經(jīng)向?qū)掦w化、自動化、輕型化發(fā)展，已經(jīng)有長300多米的寬體窯。其主要原因是現(xiàn)在的輥棒的質(zhì)量的提高，還有各種材料的飛速發(fā)展。2.5.1 窯長的確定  窯長（m)=窯容量（m2/每窯）/裝窯密度（m2/每米窯長）窯容量(m2/每窯）=年產(chǎn)量（m2/a)*燒成周期（h)/年工作日*24*產(chǎn)品合格率裝窯密度（m2/每米窯長）=每米排數(shù)

13、*每排片數(shù)*每片磚面積窯容量=320000*(48/60)/(300*24*90%)=39.51(m2/每窯）裝窯密度=1000/(200+56)*8*0.2*0.2=1.25（m2/每米窯長）故窯長=39.51/1.25=31.608m，取32m。此次采用裝配式，由若干節(jié)聯(lián)結(jié)而成。由于制品的尺寸是200×200×10，且輥棒在高溫的時候會有一些變形?？紤]這些因素，設(shè)計棍棒中心間距為100。設(shè)計每節(jié)20根棍棒，即每節(jié)長2000，節(jié)與節(jié)聯(lián)接的長度為8。則節(jié)數(shù)=32000/(2000+8)=15.94節(jié)，取16節(jié)。因而窯長度為：L=2008*16-8=32120m.2.5.2&

14、#160;各帶長的確定  對于冷卻帶各段的設(shè)置：剛剛進(jìn)入急冷階段時，坯體仍處于熔融的塑性狀態(tài)，不容易產(chǎn)生應(yīng)力，可以急冷而不開裂，因為高溫下的應(yīng)力大部分被液相的彈性和流動性所償。該階段要控制好溫度。 據(jù)燒成曲線中溫度的劃分，各段長度：  窯前、預(yù)熱帶：32120*45%=14454mm             取7節(jié)         長度=14056

15、 mm  燒成帶：32120*18.3%=5877.96 mm             取2節(jié)          長度=4016mm保溫帶：32120*12%=3854.4mm 取2節(jié)長度=4016mm 冷卻帶：32120*36.7%=11788.04mm        

16、0;     取5節(jié)            長度=10040mm  2.5.3 輥道窯窯頭、窯尾工作臺長度 窯頭工作臺是制品進(jìn)窯燒成的必經(jīng)之路，也是使制品整齊有序進(jìn)窯的停留之處。窯頭工作臺不宜太長，只要能滿足要求即可，根據(jù)經(jīng)驗取值為3.3米。窯尾工作臺是燒成后的產(chǎn)品從窯內(nèi)出來，再經(jīng)人工檢驗產(chǎn)品的部位。由于出窯產(chǎn)品溫度一般高達(dá)80，所以窯尾的工作臺不宜太短，目的是使制品有足夠的時間冷卻，根據(jù)經(jīng)驗取值為4.4米。，  2

17、.5.4 窯體總長度的確定  窯體總長度321203300440039820 mm3 窯體材料確定 整個窯體由金屬支架支撐。窯體材料要用耐火材料和隔熱材料。 3.1 窯體材料確定原則 耐火材料必須具有一定的強度和耐火性能以便保證燒到高溫窯體不會出現(xiàn)故障。隔熱材料的積散熱要小，材質(zhì)要輕，隔熱性能要好，節(jié)約燃料。而且還要考慮到廉價的材料問題，在達(dá)到要求之內(nèi)盡量選用價廉的材料以減少投資。窯體材料厚度的確定原則： （1）、為了砌筑方便的外形整齊，窯墻厚度變化不要太多。（2）、材料的厚度應(yīng)為磚長或磚寬的整數(shù)倍；墻高

18、則為磚厚的整數(shù)倍，盡量少砍磚。（3）、厚度應(yīng)保證強度和耐火度。 總之，窯體材料及厚度的確定在遵循以上原則得計出上，還要考慮散熱少，投資少，使用壽命長等因素。3.2整個窯爐的材料表窯體材料的選擇名稱材質(zhì)使用溫度導(dǎo)熱系數(shù)厚度17節(jié)，1216節(jié)窯頂耐火層輕質(zhì)粘土磚11500.35230隔熱層硅酸鋁耐火纖維束10000.1390窯墻耐火層輕質(zhì)粘土磚11500.35230隔熱層硅酸鋁耐火纖維束10000.13130窯底耐火層輕質(zhì)粘土磚11500.35130隔熱層硅藻土磚1000以下0.1+0.000228t195811節(jié)窯頂耐火層輕質(zhì)高粘磚14000.45230隔熱層硅酸鋁耐火纖維束10000

19、.13130窯墻耐火層輕質(zhì)高粘磚14000.45230隔熱層硅酸鋁耐火纖維束10000.13130窯底耐火層輕質(zhì)高粘磚14000.45230隔熱層硅藻土磚1000以下0.1+0.000228t1954 燃料及燃燒計算 A、根據(jù)熱工過程與設(shè)備相關(guān)資料查得，焦?fàn)t煤氣熱量在1547016720（kj/m3),在本設(shè)計中取熱值16000kj/m3，主要成分氫氣、甲烷。 B、焦?fàn)t煤氣作為燃料有如下幾個特點：      （1）煉焦副產(chǎn)物，其中含有較多的氫和碳?xì)浠衔?，其熱值較高（2）由于氫的燃燒速度比較快，故燃燒產(chǎn)生

20、的火焰短，火力集中。4.1 所取燃?xì)饨M成：H2CH4COC2H4O2N2CO2H2O合計572172.50.572.82.2100 理論空氣量計算：L0=4.762(1/2H2+2CH4+1/2CO+3C2H4-O2)/100=3.88m3/m3取空氣過剩系數(shù)1.15，實際空氣量：La=aL0=4.46m3/m34.2 煙氣量計算 理論煙氣量計算：V0=（CO+H2+3CH4+4C2H4+CO2+H2O+N2)/100+0.79L0=4.56m3/m煤氣實際煙氣量計算：Va=V0+(a-1)L0=5.14m3/m34.3煙氣組成及密度計算：煙氣組成：CO

21、2%=(CO+CH4+2C2H4+CO2)/(100*Va)*100%=6.95%H2O%=(H2+2CH4+2C2H4+H2O)/(100*Va)*100%=20.66%N2%=(N2/100+0.79La)/Va*100%=69.91%O2%=0.21(a-1)L0/Va*100%=2.38%標(biāo)態(tài)煙氣密度：=(44CO2+18H2O+28N2+32O2)/(22.4*100)=1.21kg/m34.4燃燒溫度計算理論燃燒溫度： t= (QDW + V0c0t0+cftf)/ VaC低位熱值：QDW=10806*0.57+12648*0.07+35960*0.21+59813*0.025=1

22、6091 KJ/m3現(xiàn)設(shè)t=1900，查表，在2000時煙氣比熱為C=1.654KJ/m3.在室溫20的空氣比熱為：Ca=1.30 KJ/m3. 煤氣比熱為；Cf=1.55 KJ/m3.代入公式，可求得理論燃燒溫度：t=（16091+4.56×1.30×20+1.55×20）/(5.14×1.654)=1897求得的t為1897，所以最初假設(shè)的1900的相對誤差為：（1900-1897）/1897=0.158小于5%，所設(shè)合理。取高溫系數(shù)=0.80。則實際燃燒溫度為0.80×1897=1518，比燒成溫度1250高出268，認(rèn)為合理且多余熱量可

23、用于磚胚預(yù)熱.4.5燃料需求量計算燃料焦?fàn)t煤氣熱值為：Q1=16000kJ/m3，輥道窯熱耗為：Q2=7000 kJ/kg，則：V=320000×107×7000/16000=1.4×1012m3.5熱平衡計算熱平衡計算包括預(yù)熱帶、燒成帶熱平衡和冷卻帶熱平衡計算，預(yù)熱帶熱平衡計算的目的在于求出燃料消耗量，冷卻帶熱平衡計算，目的在于計算出冷空氣鼓入量和熱風(fēng)抽出量。另外，通過熱平衡計算可以看出窯爐的工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面是否合理，哪項消耗最大，能否采取改進(jìn)措施。5.1預(yù)熱帶及燒成帶熱平衡計算5.1.1熱平衡計算基準(zhǔn)及范圍計算基準(zhǔn)：（時間基準(zhǔn)：1min；溫度基準(zhǔn)：0）5.1

24、.2熱平衡框圖熱平衡示意框圖如下：預(yù)熱帶及燒成帶熱平衡示意圖Q1坯體帶入顯熱； Qa 助燃空氣帶入空氣顯熱；Qa漏入空氣帶入顯熱； Qf燃料空氣帶入化學(xué)熱及顯熱；Q2產(chǎn)品帶出顯熱； Q3墻、頂、底散熱；Q4物化反應(yīng)耗熱； Q5其他熱損失；Qg廢氣帶走顯熱5.1.3熱收入項目5.1.3.1坯體帶入顯熱Q1取燒成灼減5%每小時入窯干制品質(zhì)量G1=320000/（300*24*90%）*（10*2.4）/95%=1248（Kg/h）入窯制品含自由水1%，濕制品質(zhì)量G2=1248/（1-1%）=1261（Kg/h）制品入窯第4節(jié)溫度t1=250，入窯制品比熱容c1=0.84+26*10-5*250=0

25、.905(KJ/Kg.)故：Q1=G1c1t1=1261*0.905*250=285075KJ/h5.1.3.2燃料帶入化學(xué)熱及顯熱Qf焦?fàn)t煤氣低熱值QDW=16000KJ/m3入窯焦?fàn)t煤氣溫度tf=20，20時焦?fàn)t煤氣比熱容cf=1.32KJ/(m3.)設(shè)焦?fàn)t煤氣消耗量為xm3/h故：Qf=x（QDW+cftf）=x（16000+1.32*20）=16026.4x（KJ/h）5.1.3.3助燃空氣帶入顯熱Qa助燃空氣溫度ta=20，20時空氣比熱容ca=1.30 KJ/(m3.)助燃空氣實際總量Va，總=Va.x=5.14x（m3/h）故：Qa= Va，總cata=5.14x*1.3*20=

26、133.64x（KJ/h）5.1.1.4預(yù)熱帶漏入空氣帶入顯熱Qa取預(yù)熱帶空氣過剩系數(shù)g=2.0，漏入空氣溫度ta=20，ca=1.3漏入空氣總量Va=x（g-a）.Va0=x（2.0-1.15）*3.88=3.298x（KJ/h）故：Qa=Vacata=3.298x*1.3*20=85.746x（KJ/h）5.1.4熱支出項目5.1.4.1產(chǎn)品帶出顯熱Q2燒成產(chǎn)品質(zhì)量G3=G1.90%=1248*90%=1123.2（Kg/h）制品出燒成帶（第12節(jié)）溫度t2=1250制品平均比熱容2=0.84+26*10-5*1250=1.165KJ/(Kg.)故：Q2=G3c2t2=1123.2*1.1

27、65*1250=1635660（KJ/h）5.1.4.2窯體散失熱窯前、預(yù)熱帶（17節(jié)）：該段溫度范圍為20500，窯外壁表面平均溫度40，窯內(nèi)壁平均溫度260a窯頂：輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=230mm硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=90mm熱流q=（260-40）/（0.23/0.35+0.09/0.13）=162.96（W/m2）窯頂散熱面積A頂=2.06*2.008*728.955m2故：Q頂=162.96*28.955*3.6=16986.62（KJ/h）b窯墻：輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=230mm硅酸鋁

28、耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=130mm熱流q=（260-40）/（0.23/0.35+0.13/0.13）=147.86（W/m2）一側(cè)窯墻散熱面積A墻=0.8*2.008*7=11.24m2故：二側(cè)窯墻散熱量Q墻=2*147.86*11.24*3.6=11966.01（KJ/h）c窯底：在窯下面與干燥器間裝有100mm厚耐火纖維起保溫作用。輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=130mm硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.159 W/（m.），厚度2=195mm熱流q=（260-40）/（0.13/0.35+0.195/0.159）=150（W/m2）窯底散熱面積

29、A底=28.955 m2故：Q底=150*28.955*3.6=15635.7（KJ/h）燒成帶（811節(jié)）：該段溫度范圍為5001250，窯外壁表面平均溫度80，窯內(nèi)壁平均溫度875a窯頂：輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.45W/（m.），厚度1=230mm硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=130mm熱流q=（875-80）/（0.23/0.45+0.13/0.13）=526.49（W/m2）窯頂散熱面積A頂=2.06*2.008*4=16.55m2故：Q頂=526.49*16.55*3.6=31368.27（KJ/h）b窯墻：輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.45W/（m.），

30、厚度1=230mm硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=130mm熱流q=（875-80）/（0.23/0.45+0.13/0.13）=526.49（W/m2）一側(cè)窯墻散熱面積A墻=0.8*2.008*4=6.43m2故：二側(cè)窯墻散熱量Q墻=2*526.49*6.43*3.6=24374.38（KJ/h）c窯底：輕質(zhì)高粘磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.45W/（m.），厚度1=230mm硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.30 W/（m.），厚度2=195mm熱流q=（875-80）/（0.23/0.45+0.195/0.3）=684.75（W/m2）窯底散熱面積A底=28.955m2故：Q底=6

31、84.75*28.955*3.6=65122.69（KJ/h）窯體總散熱量：Q3=16986.62+11966.01+15635.7+31368.27+24374.38+65122.69=165453.67（KJ/h）5.1.4.3物化反應(yīng)耗熱Q4自由水蒸發(fā)吸熱QW自由水質(zhì)量GW=G2-G3=1261-1248=13(Kg/h)煙氣離窯溫度tg=400 QW=GW（2490+1.93 tg）=13*（2490+1.93*400）=42406（KJ/h）5.1.4.4煙氣帶走顯熱Qg離窯煙氣總量Vg=Vg0+（g-）.Va0.x=5.14+（1.15-1）*4.56.x=5.824x(m3/h)

32、煙氣離第11節(jié)窯溫度tg=600，400時煙氣比熱容cg=1.45（KJ/m3.） Qg=Vgcgtg=5.824x*1.45*600=5066.88x（KJ/h）5.1.4.5其他熱損失Q5根據(jù)經(jīng)驗占熱收入的5%Q5=（Q1+Qf+Qa+Qa）*0.05=（285075+16026.4x +133.64x +85.746x）*0.05=14253.75+812.29x5.1.5列出熱平衡方程式Q1+ Qf+Qa+Qa=Q2+Q3+Q4+Qg+Q5285075+16026.4x+133.64x+85.746x =1635660+165453.67+42406+5066.88x +14253.7

33、5+812.29x解得x=179.21m3/h 5.1.6列出預(yù)熱帶燒成帶平衡表 熱收入熱支出項目KJ/h%項目KJ/h%坯體帶入顯熱2850758.91產(chǎn)品帶出顯熱163566033.91燃料化學(xué)熱及顯熱2872091.1489.85窯爐散失之熱165453.676.12助燃空氣顯熱23949.620.75物化反應(yīng)熱4240611.59漏入空氣顯熱15366.540.48煙氣帶走顯熱908035.5643.38其他熱損失159824.245.00總計3196482.3100.002911379.47100.005.2冷卻帶熱平衡5.2.1熱平衡計算基準(zhǔn)及范圍計算基準(zhǔn)：（時間基準(zhǔn)：1min；溫

34、度基準(zhǔn)：0）5.2.2熱平衡框圖熱平衡示意框圖如下冷卻帶熱平衡示意圖Q產(chǎn)品帶入顯熱 ； Q6冷卻風(fēng)帶入顯熱；Q產(chǎn)品帶出顯熱； Q熱風(fēng)抽出帶走顯熱；Q窯體散熱； Q其它熱損失5.2.3熱收入項目5.2.3.1制品帶入的顯熱Q2制品帶入的顯熱在上面已經(jīng)算出：Q2=285075（KJ/h）5.2.3.2冷卻風(fēng)帶入的顯熱Q6鼓入冷風(fēng)為自然風(fēng),t=20,查表知此時冷風(fēng)的比熱為: c=1.30kJ/(m)設(shè)鼓入風(fēng)量為Vm/h，則: Q= Vtc=26V5.2.4熱支出項目5.2.4.1產(chǎn)品帶出顯熱Q7出窯時產(chǎn)品的質(zhì)量為G1=1248 (kg/h),出窯口溫度t=80,查表知此時溫度下制品的平均比熱為c0.

35、84+26×10× t0.84+26×10×800.8608 kJ/(kg)則Q=G1tc=1248×80×0.8608=85942.27（kJ/h）5.2.4.2熱風(fēng)抽出時帶走的顯熱Q8抽風(fēng)為鼓入風(fēng)的95%,故抽出熱風(fēng)量應(yīng)為0.95Vm/h.取熱風(fēng)抽出時的溫度為:t=400C,查表知此時的比熱為:c=1.32kJ/(m),則:Q=0.95Vtc=0.95×400×1.32×V=501.6 V5.2.4.3窯體散失熱Q9在冷卻帶的窯體散熱（1216節(jié)）：該段的溫度范圍為1250100，窯內(nèi)壁平均溫度675

36、,窯外壁溫度為40a窯頂：輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=230mm硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=90mm熱流q=（260-40）/（0.23/0.35+0.09/0.13）=162.96（W/m2）窯頂散熱面積A頂=2.06*2.008*728.955m2故：Q頂=162.96*28.955*3.6=16986.62（KJ/h）b窯墻：輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=230mm硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.13 W/（m.），厚度2=130mm熱流q=（260-40）/（0.23/0.35+0.13/0.13）=147.

37、86（W/m2）一側(cè)窯墻散熱面積A墻=0.8*2.008*7=11.24m2故：二側(cè)窯墻散熱量Q墻=2*147.86*11.24*3.6=11966.01（KJ/h）c窯底：在窯下面與干燥器間裝有100mm厚耐火纖維起保溫作用。輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)磚=0.35W/（m.），厚度1=130mm硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)硅=0.159 W/（m.），厚度2=195mm熱流q=（260-40）/（0.13/0.35+0.195/0.159）=150（W/m2）窯底散熱面積A底=28.955 m2故：Q底=150*28.955*3.6=15635.7（KJ/h）窯體總散熱量：Q9=16986.62+11966.0

38、1+15635.7=44588.33（KJ/h）5.2.4.4其他熱損失Q10根據(jù)經(jīng)驗占熱收入的5%Q10=0.05*（Q2+Q6）=0.05*（285075+26V）=14253.75+1.3 V5.2.5列出熱平衡方程式Q+Q=Q+Q+Q+Q285075+26 V=85942.27+501.6 V+44588.33+14253.75+1.3 V解得V=294.17m3/h5.2.6列出預(yù)熱帶燒成帶平衡表 熱收入熱支出項目KJ/h%項目KJ/h%產(chǎn)品帶入顯熱28507597.38產(chǎn)品帶出顯熱85942.2729.35冷卻風(fēng)帶入顯熱7648.422.61抽熱風(fēng)帶走顯熱147555.6750.4

39、1窯體散熱44588.3315.23其他熱損失14636.175.00總計292723.42100.00總計292722.44100.006、傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)包括輥棒及傳動裝置。輥道窯的傳動系統(tǒng)由電機(jī)、減速設(shè)備和傳動機(jī)構(gòu)所組成。6.1輥棒的選擇  輥棒的材質(zhì)有兩種：一是金屬質(zhì)，也就是我們所說的鋼棒；一是陶瓷質(zhì)，也就是我們所說的瓷棒，瓷棒又分為高溫棒、中溫棒和低溫棒。根據(jù)使用溫度選用不同的輥棒，鋼棒一般用在窯頭、窯尾。對輥棒一般有以下要求：好的抗熱震性能、好的高溫抗氧化性能、高的荷重軟化溫度、小的蠕變性(高溫體積穩(wěn)定性)和好的去污性。本設(shè)計對于輥棒的選擇如下：在低溫段（404

40、00）采用40×2320mm無縫鋼管棍子；在中溫段（400700）采用40×2320mm莫來石輥棒；而高溫段（7001250）采用40×2320mm莫來石剛玉質(zhì)陶瓷輥棒。6.2 傳動裝置 目前窯爐的傳動方式有鏈傳動、摩擦傳動、螺旋齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和直齒輪傳動。鏈傳動結(jié)構(gòu)簡單，造價低，早期的輥道窯大多采用鏈傳動，但鏈傳動不夠平穩(wěn)，鏈條較長時易發(fā)生爬行現(xiàn)象。摩擦傳動比較平穩(wěn)，但可靠性稍差。齒輪傳動具有明顯的可靠性和平穩(wěn)性，不過，由于齒與齒之間為點接觸，容易磨損，對安裝和潤滑要求較高。用的較多的是螺旋齒輪傳動。 電機(jī)帶動傳動裝置也有兩

41、種形式：一是長軸傳動，其特點是一臺電機(jī)帶動一根與窯長差不多的長軸，通過二級減速將動力分配若干組，長軸上裝有離合器。一是多電機(jī)傳動，特點是將窯分成若干組，幾個模數(shù)段為一組，每組由一臺電機(jī)傳動，采用變頻調(diào)速，所有電機(jī)可同時運行，每臺亦可單獨運行，我們現(xiàn)在使用的就是多電機(jī)傳動。 本設(shè)計采用螺旋齒輪傳動與多電機(jī)傳動，并且使用差速傳動（對裸燒產(chǎn)品還對調(diào)整變形有好處）。差速傳動就是相鄰輥棒速度有微小差異，通過配置不同尺數(shù)的齒輪比來實現(xiàn)，一般使用15：22和17：25。除了第12節(jié)采用一個電機(jī)，其余都是兩節(jié)使用一個電機(jī)。其中電機(jī)為0.75KW，速比為1：59。 6.3 輥距的確

42、定   輥距即相鄰兩根輥子的中心距，確定輥距主要依據(jù)是制品長度、輥子直徑以及制品在輥道上移動的平穩(wěn)性。   考慮到制品長度較大，因此根據(jù)經(jīng)驗公式計算得： H=(1/3-1/5)l=26.67mm。同時考慮到每節(jié)窯長2008mm，確定最后的輥距為27mm，每節(jié)裝20根輥棒。輥子總數(shù)為320根6.4輥棒的聯(lián)接形式   主動端采用彈簧夾緊式，而從動端使用的是托輪摩擦式連接，這種聯(lián)接方式對更換輥子非常方便。托輪摩擦式連接是將輥棒自由的放在間距相等的托輪上，利用輥子的摩擦力帶動輥子轉(zhuǎn)動。 6.5 傳動過程 電機(jī)減速器主動鏈輪滾子鏈從動鏈輪主動螺旋齒輪從動螺旋齒輪輥棒傳動軸輥子。7 窯體附屬結(jié)構(gòu)7.1&