陶瓷热工设备ch3隧道窑课件

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。PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑概述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11.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：火焰电热按火焰方式按运输设备按通道多少明焰隔焰半隔焰窑车推板辊底(道)输送带步梁气垫单通道多通道PartⅡ

热工设备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2一、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：β-SiO2→α-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、1050-1200℃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：①1300-700℃急冷段②700-400℃缓冷段石英晶型转化③400-80℃PartⅡ

热工设备一、烧成过程Chap.1隧道窑第一节烧成制度1、20-3二、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：PartⅡ

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4三、烧成制度举例Chap.1隧道窑第一节烧成制度PartⅡ

热工设备三、烧成制度举例Chap.1隧道窑第一节烧成制度Par5一、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）PartⅡ

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6二、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PartⅡ

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7二、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PartⅡ

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8三、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℃）PartⅡ

热工设备三、砌窑用耐火混凝土Chap.1隧道窑第二节窑用耐火材9四、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。①加入可燃炭末、木屑等；②加入松香等泡沫剂；③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PartⅡ

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10四、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)PartⅡ

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11四、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）PartⅡ

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12一、工作系统及分带Chap.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）PartⅡ

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13一、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①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PartⅡ

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14一、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②一般窑工作系统(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PartⅡ

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15一、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③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PartⅡ

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16一、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。PartⅡ

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17二、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PartⅡ

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18二、隧道窑结构Chap.1隧道窑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PartⅡ

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119Chap.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

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑2、窑顶作用：分隔、保温二、隧道窑结构20Chap.1隧道窑①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

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑①结构图1-5隧道窑横剖面图2、窑21Chap.1隧道窑图1-6隧道窑拱顶结构图1-拱顶；2-拱脚；3-拱脚梁；4-立柱；5-拉杆；6-检查坑；R-拱半径；B-跨度；α-拱心角；S-拱厚；f-拱高①结构2、窑顶二、隧道窑结构第三节工作系统及结构（一）窑体

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑图1-6隧道窑拱顶结构图①结构2、22Chap.1隧道窑②类型：半圆拱标准拱倾斜拱平拱①结构2、窑顶二、隧道窑结构第三节工作系统及结构（一）窑体

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑②类型：半圆拱①结构2、窑顶二、隧道窑23Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则）材料尺寸计算（式1-4～1-7）②类型：①结构2、窑顶二、隧道窑结构第三节工作系统及结构（一）窑体

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则24Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则）材料尺寸计算（式1-4～1-7）②类型：横推力计算（式1-8～1-9）①结构2、窑顶二、隧道窑结构第三节工作系统及结构（一）窑体

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则25Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则）材料尺寸计算（式1-4～1-7）②类型：横推力计算（式1-4～1-7）Note：拱越平，横推力越大，可采用半圆拱或双心拱①结构2、窑顶二、隧道窑结构第三节工作系统及结构（一）窑体

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑③计算：R、α、f、B计算（三角形法则26Chap.1隧道窑②缺点：增加基建费用①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

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑②缺点：增加基建费用①作用：3、检查坑27Chap.1隧道窑②卷帘门①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

PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑②卷帘门①双重门4、窑门二、隧道窑结构28Chap.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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑1、窑车（二）窑车、砂封及推车机要求29Chap.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PartⅡ

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30Chap.1隧道窑3、推车机：多用油压推车机，即油泵+油缸（推进器）（二）窑车、砂封及推车机

二、隧道窑结构第三节工作系统及结构PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑3、推车机：多用油压推车机，即油泵+油31Chap.1隧道窑1、燃烧室：（三）燃烧设备

⑴燃烧室的布置：①集中或分散(视窑尺寸、气氛而定)②相对或相错（多为相错）③一排或二排二、隧道窑结构第三节工作系统及结构PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑1、燃烧室：（三）燃烧设备⑴燃烧室的32Chap.1隧道窑⑴燃烧室的布置：⑵燃烧室的种类：①燃煤燃烧室②燃油燃烧室③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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑⑴燃烧室的布置：⑵燃烧室的种类：①燃煤33Chap.1隧道窑2、烧嘴：①燃气烧嘴②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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑2、烧嘴：①燃气烧嘴1、燃烧室：（三）34Chap.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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑1、排烟口：（四）排烟系统分布于预热35Chap.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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑1、封闭气幕：（五）气幕、搅动循环装置36Chap.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PartⅡ

热工设备Chap.1隧道窑（五）气幕、搅动循环装置2、搅动气幕37Chap.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