目录1 设计任务书及原始资料 (1)1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 (1)1.2 原始数据 (3)2 主要尺寸的确定 .................................................................................. 错误！未定义书签。

2.1 棚板和立柱的选用 .......................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2 装车方法及窑车车面尺寸 .............................................................................. 错误！未定义书签。

2.3 窑长及各带长 .................................................................................................. 错误！未定义书签。

3 工作系统的确定 ................................................................................ 错误！未定义书签。

4 窑体材料的确定 (8)4.1窑墙 ................................................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2 窑顶 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。

5燃烧计算 . (11)5.1 燃烧所需空气量 (11)5.2 燃烧产生烟气量 (11)5.3 燃烧温度 (11)6物料平衡计算 (12)7 热平衡计算 (13)7.1 预料带、烧成带热平衡计算 (13)7.2冷却带热平衡计算 (17)9工程材料概算 (21)10 后记 (23)11 参考文献 (24)1 设计任务书及原始资料1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书院（系）热能动力工程09年1月8 日专业热能与动力工程班级热工05学生姓名郑小涛指导教师周露亮题目年产10万件陶瓷缸液化石油气隧道窑设计主要研究内容和设计技术参数：1、产品名称及规格：陶瓷缸，规格：φ580×800 产品质量为66kg2、产量：10万件/年；3、年工作日：330天；4、燃料：液化石油气；5、烧成合格率：90%；6、坯体入窑水分：0.5%；7、烧成周期：19小时；全氧化气氛8、烧成温度：1300℃，9、坯料组成:SiO2AL2O3CaO MgO FeO K2O Na2O TiO2灼失65.7 20.04 0.32 0.23 0.34 3.12 0.20 4.9 4.8基本要求（含成果要求）：1、认真思考，独立完成；2、编写详细设计说明书，含设计计算、材料概算等并要求应用计算机计算、处理和分析。

说明书采用学院规定的统一格式，一律用A4纸打印；3、绘制窑炉设计部分图纸；4、全部AutoCAD制作的图纸，要求视图关系正确、尺寸标注完整，图纸中阿拉伯数字和汉字的书写等必须符合相关国标；工作进度计划：1、第1~4周：毕业实习，收集相关资料；2、第5~6周：查找资料，确定方案；3、第7~8周：进行初步设计计算；4、第9~10周：详细计算并设计草图；5、第11~14周：完成全部图纸；6、第15周：编制设计说明书；7、第16 周：整理全部材料，准备答辩。

1.2 原始数据 1.2.1 入窑水分 0.5% 1.2.2 线收缩率10% 1.2.3 产品合格率 90% 1.2.4 烧成周期19小时 1.2.5 最高烧成温度1300℃ 1.2.6 气氛制度 全氧化气氛 1.2.7 制品 陶瓷缸1.2.8 燃料 液化石油气 Q DW =22000KCal/Nm 3 1.2.9 年工作日330天/年 1.2.10 气象资料夏季气压：749mmHg夏季最高温度：36℃ 冬季最低温度：-7℃ 1.2.11 烧成工艺确定 (见图(1-1)烧成温度曲线)20 ～ 1050℃ 6.84小时 预热带 1050～ 1300℃ 5.64小时 烧成带 1300 ～ 1300℃ 1.20小时 烧成带 1300 ～ 700℃ 3.04小时 冷却带 700 ～ 500℃ 0.76小时 冷却带 500 ～ 80℃ 1.52小时 冷却 图(1-1)烧成温度曲线烧成曲线20105013001300700500802004006008001000120014000 6.8412.4813.6816.7217.4819烧成时间/h烧成温度/℃2 主要尺寸的确定2.1 进窑坯体的尺寸产品规格：φ580×800线收缩率10%进窑坯体的直径φ=产品直径÷（1-烧成收缩率）=580/（1-10%）=644.4mm进窑坯体的高度h=产品高度÷（1-烧成收缩率）=800/（1-10%）=888.9mm进窑坯体的规格φ644.4×888.9mm2.2 棚板和立柱的选用由于考虑到采用的燃料为液化石油气，进过净化处理不会污染制品；烧制的产品为陶瓷缸，采用裸烧方式即可满足要求。

选用棚板的材料是堇青石-莫来石，立柱的采用的是碳化硅空心方立柱，其体积密度为2.0g/cm3。

棚板尺寸：640×600×50mm立柱高：597mm2.3 装车方法及窑车车面尺寸2.3.1 装车方法为了装车方便，并使窑内温度均匀，快速烧成，采用单层装车的办法，即窑车只放一层制品。

在窑的长度方向上设3块棚板，宽度方向设3块棚板。

棚板间的间隙在长度方向上为30 mm，在宽度方向上为30 mm。

根据装车方法确定窑车车面尺寸为：1990×2020mm。

2.3.2 窑车窑内容车数30辆，则推车时间：19×60/30=38 min/车；推车速度：60/38=1.6车/小时。

窑车架高233mm ，窑车衬面用四层65mm 的轻质高铝砖，灰缝3mm 最上面铺2层 70mm 耐火纤维毯。

窑车总高为：233+68×4=505mm 。

2.3.3 确定窑截面的尺寸根据窑车和制品的尺寸，窑内宽（预、冷）B 取2160mm ，为改善传热，烧成带加宽140mm ，则烧成带内宽为2160+140=2300mm 。

窑内侧墙高（窑车装在面至拱脚）根据制品最大尺寸（并保留空隙）定为1182mm 。

拱心角a 取30°，则拱高ƒ=0.08B=0.08×2300=183mm 。

为了避免火焰直接冲击制品，在车面与棚板间留火道，其高度为200mm 高的火道。

2.3.4 窑车车面上窑墙高设计 由窑车棚板面至窑顶设计尺寸：预热带：1140mm 烧成带：1365mm 冷却带：1135mm 2.4 窑长及各带长 2.4.1 窑长的确定每车装载制品数为9件。

窑长L==窑长）装窑密度（件成品率）烧成时间（日）（年）年工作日（日年）生产任务（件m /h /h 24//⨯⨯⨯=8.5902.2/99.01924330100000=⨯⨯⨯m窑内容车数：n=59.8/2.02=29.6辆，取30辆。

则窑车有效长为： 30×2.02=60.6m ，最终确定窑长为60m全窑不设进车和出车室，所以总车数30+30=60辆。

2.4.2 各带长度的确定根据烧成曲线：预热带长=（预热时间×总长）/总烧成时间=21.6m 烧成带长=（烧成时间×总长）/总烧成时间=21.6m 冷却带长=（冷却时间×总长）/总烧成时间=16.8m 2.4.3 全窑高窑全高（轨面至窑顶）：预热带、冷却带为1140+529+200+230+214=2313mm ；烧成带为 1541+529+512+218=2800mm 。

3 工作系统的确定3.1 排烟系统为了更好的利用烟气的热量能，采用准分散排烟的方式。

在预热带1～8节设7对排烟口，烟气由各排烟口经窑墙内水平烟道进入窑内垂直烟管，经各个排烟分管汇总到排烟总管由排烟机抽出，一部分送干燥房，其余从烟囱排入大气。

3.2 气幕的设定1号车位窑头设封闭气幕。

考虑到烟气温度不是很高，故窑顶采用三根风管，中间一根风管抽出烟气，两边的打入冷风，出风与进车方向成45度角；窑二侧墙内竖插管道，管壁开孔与进车方向成45度角。

封闭气幕的风源为外界空气。

在16节搭18节设急冷气幕，冷风由窑墙两边的急冷风支管经19对急冷风口打入，气体喷出方向与窑内气体流动方向成90°，窑尾设置一道窑尾快冷风气幕，同时也作为窑尾封闭气幕，窑顶采用钢板风盒。

3.3 燃烧系统在预热带至烧成带的7-15节相错布置对26烧嘴；在第7节后端至第九节窑车的车台面下每800mm布置一支烧嘴；在第10接车台面下每600mm布置一支烧嘴；在11至15节窑车车台面及窑墙上部每600mm布置一支烧嘴，每节4对烧嘴。

助燃风全部为缓冷带抽出的热风。

3.4 冷却系统3.4.1 急冷段为了缩短烧成时间，提高制品质量，坯体在700°以前应该急冷。

采用直接急冷方式，在窑墙的两侧上下设置19对喷风嘴，上9个下10个，急冷风支管直径d=48mm，直接向窑内喷入冷风。

3.4.2 缓冷段缓冷采用间壁冷却的形式，在19后段至22节前段设置中空墙为间壁冷却。

间壁才用δ=2.5mm耐热不锈钢板。

并设置12对抽热口。

3.4.3 快冷段在22节后段至24前段分上下两排设置16对快冷喷风口，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和坯房。

3.5 观火孔在每个烧嘴对面设置一个观火孔，直径为40mm以方便观察火焰的效果和烧嘴的工作情况。

3.6其它结构在预热带第6节末端设置一对漏沙槽，为了利于处理窑炉出现的事故，故全窑在15节末端设置一对事故处理口。

测温孔：全窑共设置16个测温口，在第2、4、6、8、10、18、20、24各放置一支K 型热电偶，12、13、15节窑体上下个放置1支R 型热电偶10节也放置一支R型。

4 窑体材料的确定4.1确定窑体的材料及厚度。

以下各层材料及厚度汇总如下表：表4－1各层材料及厚度汇总表(mm) 窑体位置1——6节19——25节材质最高使用温度导热系数厚度窑顶内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 150mm 保温1050℃保温毯1050℃0.04 40mm7——9节内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 230mm 保温1260℃保温毯1260℃0.1 20mm 保温1050℃保温毯1050℃0.04 20mm10——18节内衬JM26莫来石砖1400℃0.33 230mm 保温1260℃保温毯1260℃0.1 20mm 保温1050℃保温毯1050℃0.04 20mm 内衬珍珠岩1000℃0.52 80mm 保温1050℃保温毯1050℃0.04 20mm窑体位置1——6节窑墙内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 230mm 保温1050℃纤维毡1050℃0.15 40mm 保温1050℃纤维毡1050℃0.15 50mm 保温1050℃纤维毡1050℃0.15 70mm7——9节内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 230mm内衬漂珠砖1670℃0.30 65mm 保温1260℃保温毯1260℃0.1 25mm保温1260℃保温板1260℃0.1 20mm保温1050℃纤维毡1050℃0.15 50mm10——16节内衬JM26莫来石砖1400℃0.33 230mm内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 115mm保温1260℃保温毯1260℃0.1 25mm保温1050℃保温毯1050℃0.04 25mm保温1050℃纤维毡1050℃0.15 50mm17——18节内衬JM26莫来石砖1400℃0.33 230mm保温1260℃保温毯1260℃0.1 20mm保温1260℃保温板1260℃0.1 50mm保温1050℃纤维毡1050℃0.15 55mm19——25节内衬聚轻高铝砖1450℃0.4 230mm保温1050℃纤维毡1050℃0.15 50mm保温1050℃纤维毡1050℃0.15 85mm4.2校验选材的合理性选取烧成带最高问的为例进行校验计算依据选择材料校核计算，首先确定所用的材料是否符合允许的最高温度。