年产650万件汤盘液化气隧道窑设计(编辑修改稿)

年产650万件汤盘液化气隧道窑设计(编辑修改稿)内容摘要：

%，体积密度 ，最高使用温度 14000C，导热系数计算式 103t）。 棚板规格：长宽高 : 360 360 10(mm) 棚板质量 =310 310 10 106 == Kg 支柱规格：长宽高 : 50 50 100(mm) 支柱质量 =50 50 100 106 = 窑内宽的确定 汤盘 规格 9 英寸， 9 英寸 ==， 400g/每块，胚体高度定为 20mm。 考虑烧成收缩为 9%， 则 : 坯体直径尺寸 =产品尺寸 247。 （ 1烧成收缩） =247。 （ 19%)=250（ mm），坯体高度尺寸 =产品尺寸247。 （ 1烧成收缩） =（ mm） 汤盘码放方法 采用窑车上设置棚板并 7层码放，每块棚 板放置一个汤盘坯体。 棚板设置规格为： 5 6（其中 5 表示行数， 6表示列数）， 相邻棚板间距为 10mm，最底层四周棚板与垫板相距为 15mm，每块棚板采用三个支柱，连线成等腰三角形。 上下层棚板间距由支柱高度决定，为 100mm。 窑车尺寸确定 车长 =310 6+10 5+15 2=1940mm 车宽 =310 5+10 4+15 2=1620mm 窑车架高 223mm，窑车衬面边缘用四层的轻质砖共 4 65+4 2=268mm，在窑车的中部填充硅酸铝纤维折叠棉块上铺 1层含锆纤维毡。 窑车总高为： 223+268=491mm 窑内宽 的 确定 隧道窑内宽是指窑内两侧墙间的距离，包括制品有效装载宽度与制品和两边窑墙的间距。 窑车与窑墙的间隙尺寸一般为 25~30mm，本设计 中取用 30mm， 则热 5 窑内宽 : B=1620+30 2=1680mm 全窑宽（两侧外墙之间的距离，没有包括钢架）：根据窑墙所选的材料材在 预热带、冷却带单侧窑墙厚度为 405mm，烧成带单侧窑墙厚度为 455mm，故，预热带、冷却带全窑宽 =405 2+1680=2490mm，烧成带全窑宽 =455 2+1680=2590mm。 窑长的尺寸确定 窑 车每层装载制品数为 5 6=30 件，共 7层 ,故每车装载制品数为 30 7=210件，干制品质量 400g，则每车装制品质量为 400g 210=84kg ,装窑密度 g=每车装载件数 /车长 =210/= 件 /m  163 3024106 5024 4gKDyGL G— 生产任务，件 /年； L— 窑长， m；  — 烧成时间， h ； K— 成品率， %； D— 年工作日，日 /年； g— 装窑密度，件 /每米车长。 窑内容车数： n=，取整数 66 辆，此时窑长 =66 =。 该窑采用钢架结构， 设进车和出车室各 2m，故 全窑长取 ，分为 64 个标准节，每节长 20xxmm。 根据烧成曲线，各带烧成时间与烧成周期的比值，预热带取 20节，烧成带取19节，冷却带取 25节，则各带长及所占比例为： 预热带长 =2 20=40m 占总长的 % 烧成带长 = 2 19=38m 占总长的 % 冷却带长 =2 25=50m 占总长的 % 窑内高的确定 为避免烧嘴喷出的高速火焰直接冲刷到局部制品上，影响火焰流动，造成较大温差，窑车台面与垫板间、上部制品与窑顶内表面之间都设有火焰通道，其高度（大于或等于烧嘴砖尺寸）：棚板下部通道取 230mm，上部火焰通道取 239mm。 因此，窑内高初定为： 230+7 10+6 100+239=1139mm 由于具体的高度确定还跟选择的耐火砖尺寸厚度的整数倍有关，通常耐火砖 6 厚度取 65mm，所以高度方向上耐火砖块数 =1139/65=， 取 18块，则高度为： 18 65=1170mm，灰缝： 18 2=36mm， 则预热带、冷却带窑内高： 1170+36=1206mm， 对于烧成带，内高增大一块标准砖的宽度 134mm，所以内高 =1206+134=1340mm 全窑高 (轨面至窑顶外表面）：在内高的基础上加上窑车高，预热带、烧成带为 1206+491+350=2047，烧成带为 1340+491+450=2281mm。 4．烧成制度的确定 温度制度的确定 表 41 温度制度 温度（ 0C） 时间（ h） 烧成阶段 升（降）温速率（ 0C/h） 20300 预热带 140 300600 预热带 150 600900 预热带 175 9001320 烧成带 140 13201320 烧成带（高火保温 ) 0 1320800 冷却带 (急冷带） 260 800400 冷却带 (缓冷带） 200 40080 冷却带 (快冷带） 160 \ 烧成温度曲线 7 图 41烧成温度曲线 5．工 作系统的确定 预热带工作系统的确定 预热带共 20 节，其中第 1~7 节为排烟段，第 1 节两侧墙设置一道气幕，喷入由冷却带抽来的热风，并在窑头上部设 1 对排烟口，后半节下部各设 1 对排烟口第 2 节上部也加设 1 对排烟口，目的是使窑头气流压力自平衡，以减少窑外冷风和向内侵入，其余每节在下部（棚板通道处）各设 2 对排烟口。 为方便调节预热带温度，在第 7~13 节上部设置喷风管，每节设 3 根，一侧2 根另一侧则设置一根，反复交替，两侧墙的喷风管成交错布置，这样有利于调节该段温度制度，也能有效搅拌预热带断面气流，达到减小预热带上下温 差的目的。 为提高预热带后段下部制品温度，进一步缩小预热带后段的上下温差，在1320 节下部设置高速调温烧嘴，每节设 3 只，高度就设在窑车棚板的下部通道上，两侧墙则交错布置，两侧墙交替设置与喷风管设置相似。 烧成带工作系统布置 第 21~39 节烧成带，第 2 22 节与预热带一样，仅在下部设置 3只烧嘴，而从第 23 节开始，每节上下均布有高速烧嘴，上部设置 2 只，下部设置 3只，上下两侧墙均呈交错布置，这样有利于烧成带温度制度的调节。 冷却带工作系统布置 冷却带按照烧成工艺分成三段： 第 40~45 节为急冷段。 该段采用喷入急冷风直接冷却方式，除急冷首节（第40 节）只在后半节设冷风喷管（尺寸  67） （上设 3 对，下设 2 对）外，其余每节上部设 5 对冷风喷管，下部设 4 对冷风喷管，上下喷管交错设置。 第 46~53 节为缓冷段。 第 48 节到 50 节的侧墙设置二段段间冷壁，每两节作 8 一段，顶部设有不锈钢间冷风箱，间冷壁及间冷箱均设有调节闸板，可根据需要调节抽热风量。 第 54~64 节为快冷段。 为加强出窑前的快速冷却，在该段 55~61 节布置冷风喷管，直接鼓人冷风，每节 6对 —— 上部 3 对，下部 3 对。 传动系统 由窑车连续性传动，原理：由于螺旋杆上的活塞在油压的作用下连续不断的向前前进，推动窑车在窑内运动。 窑体附属结构 测温孔及观察孔 测温孔及观察孔在烧成曲线的关键处设置测温孔，低温段布稀点，高温处密点，以便于更好地了解窑内各段的温度情况。 观察孔是为了观察烧嘴的情况。 测压孔 压力制度中零压面的位置控制特别重要，一般控制在预热带和烧成带交接面附近。 若零压过多移向预热带，则烧成带正压过大，有大量热气体逸出窑外 ，不但损失热量，而且恶化操作条件；若零压过多移向烧成带，则预热带负压大，易漏入大量冷风，造成气体分层，上下温差过大，延长了烧成周期，消耗了燃料。 本设计以观察孔代替测压孔。 膨胀缝 窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，因此在窑墙、窑顶及窑底砌体间要留设膨胀缝以避免砌体的开裂或挤坏。 本设计窑体采用装配式，每隔几米留宽度为50mm 的膨胀缝，内填矿渣棉。 各层砖的膨胀缝要错缝留设。 6． 燃料燃烧计算 空气量 所用燃料为液化气，其组分如下表所示： 在已知燃料组成的情况下，可根据《 硅酸盐热工基础 》中相关的燃烧反应式列表计算的方法，较为精确地求出燃料燃烧所需的空气量、生产烟气量及烟气组成。 1m3 液化气燃烧的理论空气需要量 L0 为： H2 CH4 C2H6 C2H4 C3H8 C3H6 C4H10 C4H8 C5H12 C5H10 Q(MJ/Nm3) 10 6 5 16 15 15 2 8 10 13 110 9 2 3 30 2 2 21 1 3L = 4 . 7 6 C ( ) 1 0 ( / )2 2 4 2nmmO H n C H H S O m m      将 数值代入公式得 Lo=（ 33 /NmNm ） 取空气过剩系数为 α =，则实际需要空气量为： V =α 0L = =( 33 /NmNm ) 烟气量 烟气量根据《硅酸盐热工基础》知识用公式计算 得，理论燃烧产物生产量V0 为： 0 2 m 2 2 2 2 2 01( ) H 2 + N + H 0 . 7 92 1 0 0nmV C O H n C H S C O H O L         将数值代入公式得 V0=( 33 /NmNm ),实际燃烧产物生产量 Vn 为： 2 m 2 2 2 2 2 01 2 1( ) H 2 + N + H ( ) 0 . 0 0 1 2 42 1 0 0 1 0 0n n nmV C O H n C H S C O H O n L g L           将数值代入公式得 Vg=（ 33 /NmNm ） 燃烧温度 理论燃烧温度计算公式：ggaaarrdth cV LtctcQt  式中 cr、 ca、 cg— 燃料、空气及烟气的比热容， ℃）3/( NmkJ ； La — 一定空气消耗系数 ( )下的单位燃料空气消耗量， 33 /NmNm ， aL = L0 ； Vg — 一定空气消耗系数下单位燃料燃烧生成的烟气量， 33 /NmNm ； tr 、 ta — 燃料及空气的预热温度，℃。 取室温 20℃，此时空气比热为 ℃）3/( NmkJ 液化石油气比热为 ℃）3/( NmkJ ； 查表（燃料及燃烧表 52）并初设烟气温度为 1800℃，此时烟气比热为： cg= ℃）3/( NmkJ。 代入上述公 式得到： 1 1 0 0 0 0 2 0 3 . 9 1 1 . 3 2 0 2 6 . 4 7 22 8 . 1 7 9 1 . 8tht     ℃ （ ） /2100=%5%,所设温度合适。 10 取高温系数为 ，则实际温度为： t= 2100=1680℃，比最高温度 1320℃高出 360℃， 符合烧成需求，认为合理。 7．窑体材料及厚度的选择 窑体材料及厚度的确定原则：一是要考虑该处窑内温度对窑体的要求，即所 选用的材料长期使用温度必须大于其所处位置的最高温度；二是尽可能使窑体散热损失要小；三是要考虑到砖型及 外形整齐。 根据上述原则，确定窑体的材料 及厚度如下： 11 节位置（温度段） 窑墙 窑顶 材质 厚度（ mm） 该段厚度（ mm） 材质 厚度（ mm） 该段厚度（ mm） 排烟段（ 15） （ 20300℃ ） 轻质粘 土砖 4 230 405 轻质粘 土 吊顶 砖 250 350 硅藻土砖 1 115 矿渣棉 50 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 预热升温段（ 611） （ 300950℃ ） 轻质粘 土砖 230 405 轻质粘土 吊顶 砖 250 350 硅藻土砖 115 矿渣棉 50 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 烧成段（ 1221） （ 9501310℃） 轻质高 铝砖 230 455 轻质 高铝吊顶 砖 250 450 轻质粘 土砖 115 含铬耐火纤维 毡 100 含铬耐火纤维 毡 100 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 急冷段（ 2225） （ 1310800℃） 轻质粘土砖 230 405 轻质粘土 吊顶 砖 250 350 硅藻土砖 115 矿渣棉 50 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 缓冷段（ 2631） （ 800400℃ ） 轻质粘土砖 230 405 轻质粘土 吊顶 砖 250 350 硅藻土砖 115 矿渣棉 50 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 快冷段（ 3238） （ 40080℃ ） 轻质粘土砖 230 405 轻质粘土 吊顶 砖 250 350 硅藻土砖 115 矿渣棉 50 普通 硅酸 耐火 纤维 板 100 陶瓷棉 10 12 8．物料平衡 计算 9英寸平盘的坯体成分组成如下表： (1) 每小时烧成制品的质量 Gm 成品每件质量 400g，则每车制品质量为 400g 210=84kg ，推车速度 =66 车/16 时 = 车 /时。 mG =推车速度每车载重 = 84=（ kg/h）。 (2) 每小时入窑干坯的质量 Gg Gg= Gm IL100100 =  = (3) 每小。