4窑体尺寸的计算

4窑体尺寸的计算4.1窑车棚板和支柱的选用汤盘的规格：9英寸=228.6mm，0,4kg/块=400g/块，坏体高度定为20mm。考虑烧成收缩率为9%，则：坏体直径尺寸=产品尺寸÷（1-烧成收缩率）=228.6÷（1-9%）=250mm，坏体高度尺寸=产品高度÷（1-烧成收缩率）=20÷（1-9%）=21.97mm为减少窑内热量损失，提高热利用率，并结合装载制品9寸汤盘的规格，选定全耐火纤维不承重型结构窑车：棚板、支柱均为碳化硅材料，以降低蓄散热损失，考虑到全窑最高烧成温度为13180C，选用碳化硅材料选用SiC50%，体积密度2.2g/cm3，最高使用温度14000C，导热系数计算式5.23+1.28×10-3t。则：棚板规格：长×宽×高=350×350×10(mm)棚板质量:350×350×10×10-6×2.2==2.70kg支柱规格：长×宽×高=50×50×100(mm)支柱质量:50×50×100×10-6×2.2=0.55kg4.2窑车尺寸的确定采用窑车上设置棚板并10层码放，每层棚板设置规格为：5×6（其中5表示行数，6表示列数），每块棚板上放置一个汤盘坏体。相邻棚板间距为10mm，最底层四周的棚板与垫板相距15mm,上下层棚板间距由支柱高度决定，为100mm。窑车长=棚板宽×行数+棚板间距×4+垫板间距×2=350×5+10×4+15×2=1820mm窑车宽=棚板长×列数+棚板间距×5+垫板间距×2=350×6+10×5+15×2=2180mm窑车架高225mm，窑车衬面边缘用四层的轻质砖共4×65=260mm,在窑车中部填充硅酸铝纤维折叠棉块上铺一层含纤维毡。则：窑车高=225+260=485mm4.3窑内宽、全全宽、窑内高、全窑高的确定1).窑内宽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，则预热带与冷却带窑内宽:B=窑车宽+间隙×2=2180+30×2=2240mm2).全窑宽窑全宽是指两侧外墙之间的距离，不包括钢架，根据窑墙所选材料，为了砌墙的方便和外形的整齐，三带单侧墙厚均为560mm，则：窑全宽=B+墙厚×2=2240+560×2=3360mm3).窑内高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，上部通道取239mm。则：窑内高初定为：下部通道+产品码装高度+上部通道=230+（10×10+9×100）+239=1469mm由于具体的高度还跟选择的耐火砖尺寸厚度的整数倍有关，通用耐火砖厚取65mm，所以需要耐火砖1469/65=22.6块，取整数倍23块，则：窑内高=砖块数×砖厚=23×65=1495mm考虑到灰缝（砖缝）=砖块数×灰缝=23×1=23mm，则：预热带、缓冷段和快冷段的窑内高为：1495+23=1518mm相对于预热带等，烧成带和急冷段内高要增大一块标准砖的宽度134mm，则：烧成带和急冷段窑内高为：1518+134=1652mm4).全窑高全窑高指轨面至窑顶外表面，在窑内高的基础上加上窑车高和窑顶厚。根据窑体砌筑材料和厚度表可知：排烟段窑顶厚350mm,预热段、缓冷段、快冷段窑顶厚400mm，烧成带、急冷段窑顶厚450mm.则：排烟段：1518+485+350=2353mm预热段、缓冷段、快冷段：1518+485+400=2403mm烧成带、急冷段：1652+485+450=2587mm4.4窑长的确定窑车采用设置棚板并10层码放，每层棚板设置规格为：5×6（其中5表示行数，6表示列数），每个棚板上放一个制品，所以每车装载的制品数为5×6×10=300件，装车密度为：每车装载件数/窑车长=300/1.82=164.835件/每米窑长，按式可求出窑长为：gKD24GLy=680×10^4×16/24×330×95%×164.835=87.73m其中：L——窑长，m；G——年产量，平方米/年、件/年；——烧成周期，小时；K——烧成成品率，%；T——年工作日，天/年；g——装窑密度，平方米/米窑长、件/米窑长。窑内容车数：n=L/窑车长=87.73/1.82=48.20辆，取整数49辆，则总窑长=49×1.82=89.18m该窑采用钢架结构，全窑长取90m，分为45个标准节，每节长2000mm。根据烧成曲线各带烧成时间与烧成周期的比值，预热带取17节，烧成带取11节，冷却带17节，则各带长及所占比例为：预热带长=2×17=34m,占总长的34/90=37.78%烧成带长=2×11=22m,占总长的22/90=24.44%冷却带长=2×17=34m,占总长的34/90=37.78%5工作系统的确定5.1预热带工作系统的确定预热带共17节，可分为两段，第1~8节为排烟段。第1节前半节两侧墙及窑顶设置一道封闭气幕，气慕风由冷却带抽来的热空气提供。后半节上部和下部各设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，以减少窑外冷空气进入窑体。第2~8节每节在下部各设2对排烟口。尺寸：宽×高=280×200mm。为方便调节预热带温度，尽量减少上下温差，在第6~17节上部设置喷风管，每节设3根，一侧两根，另一侧1根，反复交替，两侧的喷风管成交错布置，这样有利于调节该段温度制度，也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。喷风管直径80mm。第9~17节为预热升温段。为提高预热带后段下部制品的温度，进一步缩小预热带后段的上下温差，在第9~17节下部设置高速调温烧嘴，每节设3只，高度就设在窑车台面处，两侧墙则交错布置，两侧墙交替设置与喷风管设置相似。烧嘴尺寸：宽×高=201×211mm。5.2烧成带工作系统布置第18~28节为烧成带，第18、19节仍与预热带一样，仅在下部设3只烧嘴，第20~28节，每节上下均布有高速烧嘴，上部设置2只，下部设置3只，上下与两侧墙均呈交错布置，这样有利于烧成带温度制度的调节。5.3冷却带工作系统布置冷却带按照烧成工艺分成三段：第29~33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（第只在后半节设冷风喷管（上设3个，下设2个）外，其余每节上部设5个冷风喷管，下部4个冷风喷管，上下喷风口交错设置。喷风口直径80mm。第34~40节为缓冷段。第36~39节的两侧墙设置四段间冷壁，每两节做一段，顶部设有不锈钢冷风箱，间冷壁及间冷风箱均设有调节闸板，可根据需要调节抽热风量。第41~45节为快冷段。为加强出窑前的快速冷却，在该段第41~43节布置冷风喷管，直接鼓入冷风，每节上部设5对、下部设4对，第43节上部设3对、下部设2对，上下喷风口交错设置。喷风口直径80mm。抽热风系统包括两部分：一部分为急冷/缓冷段抽热，另一部分为窑尾快冷段直接抽热风系统，各配2台抽风机。急冷段第32、33节两侧窑墙的每节中部和下部各设2对抽热风口，缓冷段第34、35节两侧窑墙每节上部各设一对抽热风口，这一段包括间壁与窑顶间冷风箱的热风由急冷/缓冷段抽热风机通过抽热风总管抽出。快冷段窑尾两节（第44、45节）的窑顶设计成整体抽热风罩，该段抽出的热风由快冷段直接抽热风机系统抽出。5.4窑体附属结构测温孔、观察孔及测压孔测温孔及观察孔在烧成曲线的关键处设置测温孔，低温段布置稀，高温处较密集，以便于更好地了解窑内各处的温度情况。观察孔则是为了观察烧嘴的情况。孔径均为60mm。在压力制度中，预热带最大负压位置、最大负压值及零压位对烧成过程影响很大，因此需设置测压孔，以便于控制窑内压力。本设计中以观察孔代替测压孔。7．窑体砌筑材料及厚度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，窑体的材料及厚度确定如下表：节位置（温度段）窑墙窑顶材料厚度(mm)段厚（mm)材料厚度(mm)段厚（mm)排烟段（1~8节）（20-300℃）聚轻高铝砖230560聚轻高铝吊顶砖砖250350轻质粘土砖230硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯100预热段（9~17节）（300-950℃）聚轻高铝砖230560莫来石质砖250400聚轻高铝砖230硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯150烧成段（18~28节）（950-1318℃）莫来石质砖230560莫来石质砖250450聚轻高铝砖230结晶纤维毯50硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯150急冷带（29~32节）（1318-800℃）莫来石质砖230560莫来石质砖250450聚轻高铝砖230结晶纤维毯50硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯150缓冷段（33~39节）（800-400℃）聚轻高铝砖230560聚轻高铝砖250400轻质粘土砖230硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯150快冷段（40~45）（400-80℃）聚轻高铝砖230560聚轻高铝砖250400轻质粘土砖230硅酸铝纤维毯100硅酸铝纤维毯150