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时间:2019-05-09
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1、第五章陶瓷、耐火材料工业窑炉本章学习目的在于通过间歇窑和连续窑比较,深入了解和掌握硅酸盐工业窑炉的共性与个性特点,以便读者根据实际工况运用热工原理知识,培养发现和解决高温工程问题的基本技能。第一节隧道窑一、分类隧道窑有各种不同的分类方法,大致归纳为:1.按照烧成温度的高低可分为:(1)低温隧道窑(1000~1350℃);(2)中温隧道窑(1350~1550℃);(3)高温隧道窑(1550~1750℃);(4)超高温隧道窑(1750~1950℃)。2.按照烧成品种可分为:(1)耐火材料隧道窑;(2)陶瓷隧道窑;(3)红砖隧道窑
2、。3.按热源可分为:(1)火焰隧道窑;(2)电热隧道窑。4.按火焰是否进入隧道可分为:(1)明焰隧道窑;(2)隔焰隧道窑;(3)半隔焰隧道窑。5.按窑内运输设备可分为:(1)车式隧道窑;(2)推板隧道窑;(3)辊底隧道窑;(4)输送带隧道窑;(5)步进式隧道窑;(6)气垫式隧道窑。6.按通道多少可分为:(1)单通道隧道窑;(2)多通道隧道窑二、工作系统隧道窑因类似铁路山洞的隧道而得名,目前多用单通道明焰车式隧道窑。101.2×2.2×1.6m粘土砖隧道窑系统图1.推车机;2.排烟机;3.烟囱;4.气幕风机;5.抽烟风兼一次风
3、机;6.冷却送风机;7.燃料管三、隧道窑的规格不同制品的隧道窑常见的规格为:粘土砖(3~3.5万吨/年):预热带/烧成带/冷却带=41.8/22.0/37.4(米)高铝砖(3.5万吨/年):预热带/烧成带/冷却带=72/24/60.6(米)镁质制品(4~4.5万吨/年):预热带/烧成带/冷却带=72/24/60(米)日用瓷(7x106吨/年):预热带/烧成带/冷却带=29.86/26.47/35.67(米)电瓷(还原焰)(562万吨/年):预热带/烧成带/冷却带=38.52/28.0/50.07(米)卫生瓷(隔焰)(2x10
4、5件/年):预热带/烧成带/冷却带=30/22/40(米)釉面砖釉烧(1.8x105m2/年):预热带/烧成带/冷却带=13.47/6.9/13.51(米)四、隧道窑温度制度热工制度主要包括温度制度、压力制度和气氛制度。这些制度相互影响,且与窑车砖垛码放及推车制度密切相关。104×2.2×1.65m粘土砖隧道窑温度曲线及压力曲线第二节间歇窑一、工作原理倒焰窑有圆窑与方窑(或矩形窑)之分,且多以容积大小进行分类,也可以最高烧成温度或焙烧品种来分类。倒焰窑的基本结构大致相同,如图为某圆窑的结构图。间歇式倒焰窑1.窑室;2.燃烧室
5、;3.档火墙;4.喷火口;5.吸火孔;6.支烟道;7.主烟道;8.窑门;9.窑孔顶;10.窑箍;11.看火孔(也可作取样孔)二、倒焰窑结构1.倒焰窑容积决定倒焰窑容积大小的是产量,同时相对单位制品的能耗也小,但是容积过大,火焰达不到窑的中心位置,导致窑温不均,废品或欠烧品增加。故根据生产规模、产品对温度均匀性的要求、劳动组织条件、投资大小来决定倒焰窑的体积。窑的容积计算分成两部分,即拱顶部分与拱顶以下的窑墙部分,后者计算简单。圆窑顶部容积及其表面积可按照如下计算式:V=(π/6)·f·[3·(B/2)2+f2];A=π·[(
6、B/2)2+f2]式中:V:圆窑顶部容积,m3;A:圆窑顶部表面积,m2;B:窑的跨度,m;f:窑的拱高,m。我国倒焰窑的设计系列为30、50、80、100、150、270m3等。陶瓷用工业窑炉的容积多为100m3。倒焰窑的窑高与直径:决定窑高的因素是制品在烧成过程中所允许的负荷,即高温荷重;沿窑高温度分布的均匀性;是否方便装卸制品等。一般耐火材料的倒焰窑为2.5~4.0m。圆窑的拱高一般为直径的1/6~1/4。窑的直径是根据窑的横截面上温度均匀性来决定的。火焰由喷火口喷出后控制的距离为3m,烧无烟煤时控制的距离为2m,所以
7、窑的直径为5—8m。2.窑体结构窑墙与窑顶构成窑体:设计时要考虑足够的机械强度以及蓄热和散热问题。在焙烧时砌体所蓄积的热量占总耗量的10-15%,往往是外表面向外界散失热量的数倍。若厚度过薄,增加散热,劣化环境条件。所以适当采用密度小,导热系数低的轻质材料作中间保温层。一般窑墙的厚度为0.8-1.2m。燃烧室:简称火箱。以液体燃料(重油)烧成的倒焰窑无需灰坑和炉篦;燃气倒焰窑可不设置燃烧室。以固体燃料(煤)燃烧必需皆有。挡火墙:它的作用是使得火焰具有一定的方向与流速,并防止部分煤灰污染制品。喷火口:是挡火墙与燃烧室上部窑墙之
8、间的空间。合理的截面积是炉篦水平面积的1/4~1/5。窑门:一般1~2个,用于装卸制品。较大的窑门高:宽=1.8m:0.8m。各种窑炉及制品
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