日产14吨砂轮天然气隧道窑说明书毕设论文.doc

毕业设计 日产14吨砂轮天然气隧道窑设计 前言 目前，国内磨具行业大多数企业都采用的是自吸式梭式窑烧成技术。而且这些梭式窑中的大多数没有余热利用装置，造成大量热量损失，故产品能耗较高。由于现在能源价格不断上涨，加之磨具的烧成周期比较长，间歇式生产已经不能满足日益扩大的产品需求。上述缺点已经严重影响到磨具行业尤其是需要发展的中小磨具企业的发展。 这就需要提高劳动生产效率，降低产品能耗，节省成本开支。那么更改烧成方式，即更换磨具烧成的窑炉类型，将是一个很好的解决途径。本次设计的天然气隧道窑便是很好的选择。 本窑炉采用轻质耐火保温材料和高速调温烧嘴，对余热进行集中利用，产品能耗较低，实现了自动化控制，连续式生产，大大提高了生产效率。 下面将对本隧道窑设计进行详细说明。 2 设计任务书 专 业 热能工程 班 级 04热工（2）班 学生姓名 郑绪海 指导教师 周露亮 题 目 日产14吨砂轮天然气隧道窑设计 主要研究内容和设计技术参数： 1、产品种类：刚玉陶瓷砂轮 2、日产量：14吨 3、年工作日：330天 4、成品率：≧98％ 5、烧成温度:1320℃ 6、燃料：天然气，Qnet,ar=36000KJ/M3 7、坯体入窑水分：0.3% 8、烧成周期:160 h 9、气氛制度：全窑氧化气氛 10、窑型选择：、窑车式、明焰烧成隧道窑 基本要求（含成果要求）： 1、窑炉结构和工作系统合理，设计计算正确，独立完成，大胆创新 2、图纸清晰干净，规范齐全 图纸包括：工艺基础图、窑体砌筑总图、主要结构的剖面图、管路总图、钢架结构图、异型砖图等。 3、说明书完整详细。 4、符合计算机绘图，外文应用等毕业设计要求。 工作进度计划： 1、第1~4周：毕业实习，收集相关资料； 2、第5~6周：查找资料，确定方案； 3、第7~8周：进行初步设计计算； 4、第9~10周：详细计算并设计草图； 5、第11~14周：完成全部图纸； 6、第15周：编制设计说明书； 7、第16 周：整理全部材料，准备答辩。 3 烧成制度的确定 3.1 磨具热工过程简介 3.1.1 升温阶段 3.1.1.1 低温阶段（室温——300℃） 排除自由水和吸附水，该阶段为纯物理变化，坯体强度很低； 3.1.1.2 分解氧化阶段（300℃——850℃） 粘土类矿物排除结晶水；粘结剂的碳化及燃尽；粘土中硫化物、碳素及有机物的氧化及碳酸盐的分解；5730℃时，石英的晶型转变，坯体体积膨胀0.82%；水玻璃、硼玻璃的熔融； 3.1.1.3 高温阶段（850℃——最高烧成温度） 此高温阶段为磨具的烧结阶段，磨具坯体逐渐达到烧结，形成一个致密体，即磨具的组织结构，发生的化学反应有： ①未脱完结晶水的部分粘土矿物在1000℃前，继续排除结晶水； ②坯体中的铁化合物进行分解和还原； ③粘土矿物分解出无定形Al2O3 和SiO2 ，在950℃左右时开始转变为γ- Al2O3，1100℃以上时生成莫来石。结合剂中有滑石时，高温下与粘土反应生成堇青石。 3.1.2 保温阶段 在最高烧成温度下，进行一定时间的保温，使窑内的各个部位及磨具内外的温度趋于一致。并继续高温阶段的物理化学反应，玻璃相熔融均化，生成的新结晶及残余的未熔化的颗粒，得到进一步扩散和反应，结合剂中残留气体尽可能排除掉，固液相之间共趋于平衡，磨具的质量达到一致。 3.1.3 冷却阶段 3.1.3.1急冷阶段（保温结束——800℃） 陶瓷结合剂一般在800℃左右由塑性状态转变为脆性状态，此阶段急冷，可以缩短烧成周期，并使结合剂成为玻璃相微观结构，提高磨具的机械强度。 3.1.3.2退火阶段（800℃——450℃） 此阶段为缓冷阶段，应控制适宜的冷却速度，并使窑内具有均匀的温度场，防止制品开裂。 3.1.3.3低温冷却阶段（450℃——出窑） 冷却速度可适当加快，仍需控制速度及均匀的温度场。 3.2 确定烧成制度 温度段 所需时间 20℃——920℃ 40h 920℃——1260℃ 34h 1260℃,保温 9h 1260℃——80℃ 86h 详细烧成曲线 详见图纸T-SD-86-SCQX。 4 窑体主要尺寸的确定 4.1 断面及装车图 本窑内宽1500mm,窑内宽:1500mm，窑车规格:1400 mm *1600mm，装载断面： 1300 mm（W）*950mm（H），火道高度H=200mm,分三层装载，断面及装载尺寸如下（图4-1）。 图4-1断面及装车图示意图 从墙体底层到车台面为5.5层砖（最下面一层是厚度为32mm），高度为：67