陶瓷热工设备ch3隧道窑ppt课件.ppt

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1、1.特点：与铁路山洞的隧道相似，因此得名。工作连续、生产率高、燃料消耗少。,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,概述,1.特点：与铁路山洞的随道相似，因此得名。工作连续、生产率高、燃料消耗少。,Chap. 1 隧道窑,概述,按 热 源,2.分类：,按火焰方式,按运输设备,按通道多少,Part 热工设备,一、烧成过程,Chap. 1 隧道窑,第一节 烧成制度,1、20-200预热排除残余水分2、200-500排除结构水3、500-600石英晶型转化：-SiO2-SiO2，体积膨胀，控制不当（温度不均），导致开裂4、600-1050 氧化阶段： 硫化铁、有机物中碳的氧化，碳酸盐分解等5、1

2、050-1200 还原阶段： 氧化铁还原为氧化亚铁6、1200-1300 烧结阶段：7、冷却阶段：1300-700 急冷段 700-400 缓冷段 石英晶型转化 400-80 ,Part 热工设备,二、烧成制度的确定原则,Chap. 1 隧道窑,第一节 烧成制度,内容：,温度制度气氛制度压力制度,1、合理的温度变化速率：考虑制品内部温度均匀及物理-化学变化所需时间2、适宜的保温时间3、气氛控制：4、合理的压力制度：,Part 热工设备,三、烧成制度举例,Chap. 1 隧道窑,第一节 烧成制度,Part 热工设备,一、耐火材料的主要性能,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,

3、1、耐火度：高温下抵抗熔化的能力（三角锥试样）,2、荷重软化点：在一定压强下加热，发生变形和坍塌时的温度3、热稳定性（温度急变抵抗性、抗热震性）：热震试验4、抗氧化腐蚀性5、高温体积稳定性：在高温下长期使用，抵抗体积不可逆变化的能力（用残余收缩/膨胀表示）,Part 热工设备,二、砌窑用耐火材料,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,1、粘土砖：弱酸性耐火材料，热稳定性较好，荷重软化开始温度1250-1300，使用温度1300 以下。2、半硅砖：半酸性耐火材料，荷重软化开始温度高于粘土砖，但热稳定性比粘土砖稍差。3、高铝砖：耐火度及荷重软化温度高于粘土砖，抗化学腐蚀性较好，但

4、热稳定性稍差，使用温度1400-1600 。4、硅砖：酸性耐火材料，荷重软化开始温度高，热稳定性差，不适于间歇式窑炉。5、镁砖：碱性耐火材料，耐火度很高，荷重软化温度低，热稳定性差。6、镁硅砖：荷重软化开始温度较镁砖略高,Part 热工设备,二、砌窑用耐火材料,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,7、镁铝砖：耐火度很高，荷重软化温度和热稳定性均好于镁砖，使用温度1700-1900 。8、刚玉砖：使用温度1800 以下。9、碳化硅耐火制品：导热系数高，高荷重软化温度和热稳定性，高的抗渣性和耐磨性。(可用于匣钵、棚板、隔焰板等)10、含锆耐火材料及其它,Part 热工设备,三、

5、砌窑用耐火混凝土,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,1、矾土水泥耐火混凝土（1300-1400）2、磷酸盐耐火混凝土（1400-1600 ）3、镁质耐火混凝土（1800 ）,Part 热工设备,四、砌窑用隔热材料,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,1、轻质耐火砖： 制造耐火砖时加入特殊发泡物质，生成多孔的轻质耐火砖。加入可燃炭末、木屑等；加入松香等泡沫剂；加入白云石或方镁石和石膏及硫酸，反应生成气泡。特性：强度低、耐磨性和热稳定性差，不能直接与火焰接触。分类：轻质硅砖、轻质耐火粘土砖、轻质高铝砖等,Part 热工设备,四、砌窑用隔热材料,Chap.

6、1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,2、高铝空心球砖： 将氧化铝等耐火材料熔融后，用压缩空气喷吹成空心高铝球，加入适量硫酸铝水溶液作粘结剂，成型、烧结而成。特性：高温绝热性好、收缩性小、强度大、耐磨性好、抗腐蚀性强。(表1-3),Part 热工设备,四、砌窑用隔热材料,Chap. 1 隧道窑,第二节 窑用耐火材料和隔热材料,3、硅酸铝耐火纤维（陶瓷棉）：将焦宝石、铝矾土等耐火材料熔融后，用高压空气喷吹成棉花状纤维。特性：高耐火度、低导热系数、低蓄热量、轻质、吸音、耐热冲击、耐腐蚀等。 （性能见表1-4）4、其它耐火纤维（见表1-5）,Part 热工设备,一、工作系统及分带,Chap.

7、1 隧道窑,第三节 工作系统及结构,1、分带： 预热带、烧成带、冷却带2、流程：,坯体：预热带（烟气预热）烧成带（火焰及燃烧产物加热烧成）冷却带（冷空气）燃烧产物：烧成带预热带排烟口支烟道主烟道烟囱窑外空气：冷却带（被加热） 烧成带（作为助燃空气） 抽出（用于干燥或气幕）,Part 热工设备,一、工作系统及分带,Chap. 1 隧道窑,第三节 工作系统及结构,3、工作系统,简单窑工作系统(图1-2) 无鼓风机和抽风机，只依靠烟囱吸入空气。,结构简单，但温度分布不均，烧成温度低。,1-烟囱;2-排烟孔;3-烧煤燃烧器,Part 热工设备,一、工作系统及分带,Chap. 1 隧道窑,第三节 工作系

8、统及结构,3、工作系统,一般窑工作系统(如图1-3)烧油或气自燃烧室喷入烧成带，用风机控制压力。,冷却带工作系统较完善，自成一系统。少/无冷风进入烧成带，燃烧温度高并维持气氛。温度均匀、低热耗。,1-封闭气幕送风;2-搅拌气幕;3-排烟机;4-搅拌气幕送风;5-燃料;6-烧嘴;7-雾化或助燃风机;8-急冷送风;9-热风;10-热风机;11-冷风机,Part 热工设备,一、工作系统及分带,Chap. 1 隧道窑,第三节 工作系统及结构,3、工作系统,隔焰窑工作系统(如图1-4)烟气不进入隧道而在隔焰道中流动换热。,1-排湿孔;2-烟气排出孔;3-排烟机;4-换热器;5-换热器送风机;6-车下风抽

9、出;7-换热后的热风送干燥;8-重油;9-燃烧室;10-隔焰道;11-雾化风机;12-间接急冷;13-间接冷却;14-金属管冷却;15-热风抽出;16-热风机;17-冷风机;18-直接冷风送入;19-冷风机;20-车下冷风送入,Part 热工设备,一、工作系统及分带,Chap. 1 隧道窑,第三节 工作系统及结构,3、工作系统,小结隧道窑利用烟气预热坯体，利用产品冷却加热空气，且为连续性窑，窑墙、窑顶温度不变，热耗低。,Part 热工设备,二、隧道窑结构,Chap. 1 隧道窑,第三节 工作系统及结构,窑体燃烧装置通风设备窑内输送设备,Part 热工设备,二、隧道窑结构,Chap. 1 隧道窑

10、,第三节 工作系统及结构,1、窑墙,（一）窑体,作用：分隔、支撑、保温性能：耐温、强度、隔热砖材核算：（表1-6）NOTE：尺寸应为砖材尺寸整数倍,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,2、窑顶,作用：分隔、保温性能：结构紧密、质量轻、横推力小、减少气体分层,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,结构,图1-5 隧道窑横剖面图1-烧嘴；2-烧嘴砖；3-燃烧室；4-窑墙；5-拱顶,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,图1-6 隧道窑拱顶结构图1-拱顶；2-拱脚；3

11、-拱脚梁；4-立柱；5-拉杆；6-检查坑；R-拱半径；B-跨度；-拱心角；S-拱厚；f-拱高,结构,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,类型：,半圆拱标准拱倾斜拱平拱,结构,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,计算：,R、f、B计算（三角形法则）,材料尺寸计算（式1-41-7）,类型：,结构,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,计算：,R、f、B计算（三角形法则）,材料尺寸计算（式1-4

12、1-7）,类型：,横推力计算（式1-81-9）,结构,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,计算：,R、f、B计算（三角形法则）,材料尺寸计算（式1-41-7）,类型：,横推力计算（式1-41-7）,Note：拱越平，横推力越大，可采用半圆拱或双心拱,结构,2、窑顶,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,缺点：增加基建费用,作用：清理、冷却、检查、处理故障等,3、检查坑道,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,卷

13、帘门,双重门,4、窑门,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,（一）窑体,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、窑车,（二）窑车、砂封及推车机,要求：机械强度、耐热性、抗变形能力结构：底架（钢材铆接或铸铁）； 上表面（耐火砖下垫轻质隔热材料或耐火砖上盖耐火陶瓷棉毡）,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,2、砂封：,窑车上钢制裙板+窑墙上砂封遭构成砂封）另：曲折封闭,（二）窑车、砂封及推车机,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,3、推车机：,多用油压推车机，即油泵+油缸（推进器）,（二）窑

14、车、砂封及推车机,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、燃烧室：,（三）燃烧设备,燃烧室的布置：集中或分散(视窑尺寸、气氛而定) 相对或相错（多为相错） 一排或二排,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,燃烧室的布置：,燃烧室的种类：,燃煤燃烧室燃油燃烧室燃气燃烧室,1、燃烧室：,（三）燃烧设备,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,2、烧嘴：,燃气烧嘴燃油烧嘴,1、燃烧室：,（三）燃烧设备,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,C

15、hap. 1 隧道窑,1、排烟口：,（四）排烟系统,分布于预热带全长的70%，控制各点的烟气流量,2、支烟道：联接排烟口和主烟道,3、主烟道：汇集各支烟道的烟气送入烟囱,4、排烟机和烟囱：,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、封闭气幕：,（五）气幕、搅动循环装置,位于预热带窑头，避免冷空气漏入窑内。,作用：克服预热带气体分层,垂直封闭气幕45度封闭气幕,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,（五）气幕、搅动循环装置,2、搅动气幕：,以较大流速和一定角度自窑顶喷出的热气体，使窑内热气体向下运动，产生

16、搅动，使温度均匀，减少预热带气体分层。,Note：可用高速调温烧嘴代替搅动气幕。,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,（五）气幕、搅动循环装置,3、循环气幕：,用轴流风机或喷射泵使窑内烟气循环流动，均匀窑温。,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,（五）气幕、搅动循环装置,4、气 氛 幕：,在气氛改变的地方，设置氧化气幕。,5、急冷阻挡气幕：,起急冷和阻挡作用。,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、直接冷却的冷却带结构,（六）冷却系统,2、设引射装置

17、的冷却带结构,3、窑顶和侧墙急冷气幕,4、间接冷却结构,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、作用：克服拱顶的横推力,（七）钢架结构,2、计算：,横推力计算拱脚梁计算上拉杆计算下拉杆计算立柱计算,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,（七）钢架结构,例1-3,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,Chap. 1 隧道窑,1、作用：支持窑体所受重力。,（八）窑炉基础,2、结构形式：,灰土窑基,毛石窑基,砖层窑基,有检查坑道的窑基,二、隧道窑结构,第三节 工作系统及结构,Part 热工设备,