年产680万件9寸汤盘天然气隧道窑设计-课程设计.docx

景德镇陶瓷学院

《窑炉课程设计》说明书

题 目：年产680万件9寸汤盘天然气
隧道窑设计

院 （系）：材料与工程
专 业：无机非金属材料与工程
姓 名：陈雪芳
学 号：201110210328
指导教师：孙健、汪和平、胡耀江、李杰、
张任平、冯青

二○一四 年 九 月 二十六 日
目录
1. 前言.......................................................3
2. 设计任务书.................................................4
3. 烧成制度的确定.............................................5
4. 窑体主要尺寸的确定.........................................6
4.1. 窑车棚板和支柱的选用...................................6
4.2． 窑车尺寸的确定.........................................6
4.3． 窑内宽、全窑宽、窑内高及全窑高的确定...................6
4.4. 窑长的确定.............................................7
5． 工作系统的确定........................................... 8
5.1． 预热带工作系统的确定...................................8
5.2． 烧成带工作系统的确定...................................8
5.3． 冷却带工作系统的确定...................................8
5.4． 窑体附属结构...........................................8
6． 燃料燃烧计算..............................................9
6.1 空气量.................................................9
6.2 烟气量.................................................9
6.3 燃烧温度...............................................9
7． 窑体材料及厚度的确定.....................................10
8． 物料平衡.................................................11
8.1 每小时烧成制品的质量....................................11
8.2 每小时入窑干坯质量......................................11
8.3 每小时入窑湿坯质量......................................11
8.4 每小时蒸发自由水质量....................................11
8.5 每小时从精坯产生CO2的质量...............................11
8.6 每小时从精坯中排除的结构水的质量........................11
8.7 每小时入窑窑具质量......................................11
9. 热平衡计算................................................12
9.1 热平衡计算基准及范围..................................12
9.1.1 热平衡框图........................................12
9.2 热收入项目............................................13
9.3 热支出项目............................................14
9.4 热平衡方程式..........................................16
9.5 预热带烧成带热平衡表..................................16
10. 冷却带热平衡...........................................18
10.1 确定热平衡计算基准、范围............................18
10.1.1 热平衡框图.....................................18
10.2 热收入项目..........................................19
10.3 热支出项目..........................................19
10.4 热平衡方程式........................................20
10.5 热平衡表............................................20
11. 烧嘴的选用.............................................21
12. 后记...................................................22
13. 参考文献...............................................23

1.前言
陶瓷工业窑炉是陶瓷工业生产中最重要的工艺设备之一，对陶瓷产品的产量、质量以及成本起着关键性的作用。它把原料的化学能转变成热能或直接把电能转变成热能，以满足制品焙烧时所需要的温度，在期间完成一系列的物理化学变化，赋予制品各种宝贵的特性。因此，在选择窑炉时，为了满足陶瓷制品的工艺要求，应充分了解窑炉类型及其优缺点，考察一些与已投入生产的陶瓷厂，然后结合本厂实际情况和必要的技术论证，方可定之。判断一个窑炉好坏的标准，通常由以下几个方面来评价：
1.能满足被烧成制品的热工制度要求，能够焙烧出符合质量要求的陶瓷制品。
2.烧窑操作要灵活，方便，适应性强，能够满足市场多变的要求。
3.经济性要高。包括热效率要高，单位产品的综合能源消耗要少，炉龄要长。
4.容易实现机械化，自动化操作，劳动生产率高。
5.劳动条件好，劳动强度小，环境污染小。
以上几点，其中能否满足所烧制品的热工制度要求，是衡量陶瓷窑炉性能好坏的重要技术指标。实际生产中，往往是力求使制品被烧使窑内温差尽量减少，它是提高产品合格率的关键所在。
隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。其主体为一条类似铁路隧道的长通道。通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底。
隧道窑的最大特点是产量高,正常运转时烧成条件稳定,并且在窑外装车,劳动条件好,操作易于实现自动化,机械化.隧道要的另一 特点是它逆流传热,能利用烟气来预热坯体,使废气排出的温度只在200°C左右,又能利用产品冷却放热来加热空气使出炉产品的温度仅在80°C左右,且为连续性窑,窑墙,窑顶温度不变,不积热,所以它的耗热很低,特别适合大批量生产陶瓷,耐火材料制品,具有广阔的应用前景.
通过对专业知识的学习，本学期利用第4-6周进行窑炉课程设计。本文设计的是年产680万件9寸汤盘的隧道窑，最高烧成温度是1318℃，采用天然气燃料，设计全窑长90m。

2设计任务书
1).设计任务
年产680万件9寸汤盘天然气隧道窑设计
2).原始数据
汤盘:
a) 产品规格：9寸，0.4kg/块
b) 9英寸汤盘坯料组成（%）
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Fe2O3
K2O+Na2O
I.L
69.20
19.96
0.87
0.49
0.88
3.12
5.48

c) 入窑水分：〈3%
d) 产品合格率：95%
e) 最高烧成温度：1318℃
f) 烧成周期：16小时（烧成曲线：自定）
g) 气氛：常温-1050℃ 氧化气氛
1050-1200℃ 还原气氛
1200-1318℃ 中性气氛
3).燃料
天然气组分如下：
天然气
CO
H2
CH4
C2H4
H2S
CO2
N2
O2
Qnet(MJ/Nm3)

0.2
0.2
95.6
3.5
0.3
0.1
0.1
0
41.58

4).夏天最高气温：40℃

3烧成制度的确定
3.1. 温度制度的确定
根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制订温度制度如下（烧成周期16小时）：
表3-1 温度制度
温度（0C）
时间（h）
烧成阶段
升（降）温速率（0C/h）
20---300
2.0
预热带
140
300---600
2.0
预热带
150
600---950
2.0
预热带
175
950---1318
3.0
烧成带
122.67
1318---1318
1.0
烧成带（高火保温)
0
1318---800
2.0
冷却带(急冷带）
259
800---400
2.0
冷却带(缓冷带）
200
400---80
2.0
冷却带(快冷带）
160

3.2烧成曲线

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 50%，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==2.70 kg
支柱规格：长×宽×高= 50×50×100(mm)
支柱质量:50×50×100×10-6×2.2=0.55kg
4.2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=485mm
4.3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=2240mm
2).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=3360mm
3).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

- 20 -

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。
6．燃料燃烧计算
6.1空气量
所用燃气为天然气，其组分如下表所示：

天然气
CO
H2
CH4
C2H4
H2S
CO2
N2
O2
Qnet(MJ/Nm3)

0.2
0.2
95.6
3.5
0.3
0.1
0.1
0
41.58

根据燃料低位热值Qnet =41.58MJ/Nm3 =41580KJ/Nm3 ,可利用经验公式计算理论空气量得：
LO =0.264×41580/1000+0.02=10.997Nm3/Nm3
取空气过量系数为1.10，则实际空气需要量：
La =αLO =1.10×10.997=12.097 Nm3/Nm3
6.2烟气量
根据经验公式计算实际烟气量为：
Vg =1.10×10.997+0.38+0.018×41580/1000=13.225 Nm3/Nm3
6.3燃烧温度
取室温20℃，此时空气比热为1.30KJ/(Nm3.℃)，查表得天然气比热为3.91 KJ/(Nm3.℃)，并初设烟气温度为1800℃，此时烟气比热为1.68 KJ/(Nm3.℃)，则理论燃烧温度：
Tth =41580+3.91×20+1.30×20×12.09713.225×1.68=1889℃
（1889-1800）/1800=4.94%＜5%，所设温度合理。
取高温系数为0.8，则实际温度为：
t=0.8×1800=1440℃，比最高烧成温度122℃，符合烧成要求，认为合理。

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
230
560
聚轻高铝吊顶砖砖

250

350
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
230
560
莫来石质砖
250
400
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
230
560
莫来石质砖
250
450
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
230
560
莫来石质砖
250
450
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
230
560
聚轻高铝砖
250
400
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
230
560
聚轻高铝砖
250
400
轻质粘土砖
230
硅酸铝纤维毯
100
硅酸铝纤维毯
150

8.物料平衡计算
由原始数据9英寸汤盘坯料组成（%）:
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Fe2O3
K2O+Na2O
I.L
69.20
19.96
0.87
0.49
0.88
3.12
5.48
8.1每小时烧成制品的质量
单件制品质量为0.4kg，每车装300件，每车制品的质量为0.4×300=120kg，推车速度 = 49车/16时 = 3.06车/时：
= 推车速度每车装载重量=3.06×120=367.2kg/h
8.2每小时入窑干坯质量
Gg =·100100-IL =367.2×100100-5.48 =388.49 kg/h
8.3每小时入窑湿坯质量Gs
Gs =Gg·100100-ω =388.49×100100-2.5 =398.45（含水量为2.5%）
8.4每小时蒸发自由水质量GZ
Gz = Gs-Gg =398.45-388.49=9.96 kg/h
8.5每小时从精坯中产生的质量
Gcao =Gg×Ca%=388.49×0.87%=3.38 kg/h
Gmgo =Gg×MgO%=388.49×0.49%=1.90 kg/h
Gco2 =Gcao×Mco2/Mcao+GMgo×Mco2/MMgo=3.38×44/56+1.90×44/40=4.75 kg/h
8.6每小时从精坯中排除的结构水质量Gi
Gi =Gg×IL%-Gco2 =388.49×5.48%-4.75=16.54 kg/h
8.7每小时入窑窑具质量
棚板并10层码放，棚板每层30件，共300件，支柱90个，共90x10=900个
单个棚板质量=350×350×10×10-6×2.2=2.70 kg
单个支柱的质量=50×50×100×10-6×2.2=0.55kg
棚板重量=2.70×300=810kg
支柱质量=0.55×900=495kg
窑具质量Gb=(810+495)×3.06=3993.3 kg/h

9.热平衡计算
9.1. 热平衡计算基准及范围
热平衡计算以1h为基准，以0℃为基准温度。计算燃烧消耗量时，热平衡的计算范围为预热带和烧成带，不包括冷却带。
9.1.1.热平衡框图

图9-1-1 预热带和烧成带的热平衡示意图
其中：
——制品带入的显热；
——窑具带入的显热；
——产品带走出的显热；
——窑具带走的显热；
——窑墙、窑顶带走的显热；
——窑车蓄热和散失热量；
——物化反应耗热；
——其他热损失；
——燃料带入的化学热和显热；
——助燃空气带入的显热；
——预热带漏入空气带入的显热；
——气幕、搅拌风带入的显热；
——烟气带走的显热；
——燃料带入的化学显热
9.2. 热收入项目
1).坯体带入的显热

其中：——入窑湿制品的质量398.45（kg/h）；
——入窑制品的温度20℃；
——入窑制品的平均比热 （）。一般取0.84-1.26,此处取0.86，则胚体带入的显热：
Q1=398.45×20×0.86=6853.34KJ/h
2).棚板及支柱带入的显热

其中：
—— 入窑棚板及支柱的质量3993.3kg/h；
—— 入窑棚板及支柱的温度20℃；
—— 入窑棚板及支柱的平均比热，采用的是50%碳化硅棚板及支柱的平均比热:

Q2=3993.3×20×0.996=79546.536 KJ/h
3).燃料带入的化学显热

其中：
—-天然气的低位发热量35900；
——入窑燃温度20℃；
——入窑燃料的平均比热 3.91；
X为每小时天然气的消耗量，单位
Qf=(Qd+tfcf)χ=(35900+20×3.91)=35978.2χ( KJ/h)
4).助燃空气带入的显热
全部助燃空气作为一次空气，燃料燃烧所需空气量：
Vα=αLoχ=1.1×10.997χ=12.0967χ
Qα=αLocataχ= Vαcata
其中：
——助燃空气的温度20℃；
——助燃空气的比热1.30；
Qα=12.0967χ×1.3×20=314.51χKJ/h
5).从预热带不严密漏入的空气带入的显热

其中：
——漏入空气 的温度与比热，分别取20℃和1.30；
——离窑烟气中的空气过剩系数，实际可在2-5范围取，此处取2.5；
=1.1，=10.997，则：
Q’α =((2.5-1.1)×10.997×1.3×20χ)=400.29χ
6).气幕、搅拌风带入的显热
气幕包括封闭气幕和搅拌气幕，封闭气幕设在窑头，不计其带入显热，搅拌风源为空气，风量一般为理论助燃空气的0.5-1.0倍，取x=0.8倍
Q’α=xLoc’at’aχ=0.8×10.997×20×1.3χ=228.74
9.3. 热支出项目
1）.产品带出的显热

其中：
——出烧成带的制品质量367.2，=1318℃，此处制品平均比热c3取1.1
Q3=367.2×1.1×1318=532366.56（）
2).棚板和立柱带走的显热
（）
其中：
棚板和立柱的质量Gb=3993.3kg/h;
——分别是棚板和立柱带走时的平均比热和温度，=1318℃
C4=0.84+0.00026t=0.84+0.00026×1318=1.183
Q4=3993.3×1.183×1318=6226329.4（）
3).离窑废气带走的显热
一般取离窑烟气中空气过剩系数，体积流量为：
Vg=[Vg0+（αg-α）Lo]χ=[13.225+(2.5-1.1)×10.997]χ=28.62χ
为保证排烟机的安全使用，离窑烟气温度不应该超过300℃，则取离窑烟气温度200℃，此时烟气比热为cg=1.440
=Vgcgtg=28.62χ×1.440×200=8242.56（）
4).窑车蓄热和散失热量
取经验数据，占热收入的10%。
5).物化反应热
a.自由水蒸发吸热Qw
Qw=Gz×（2490+1.93tg）
其中：
入窑制品自由水的质量Gz=9.96，离窑烟气温度=200℃，则自由水蒸发吸热为：
Qw=9.96×（2490+1.93×200）=28644.96（）
b.结构水脱水吸热

其中：
——入窑制品所含结构水5.25（）；
6700——1kg结构水脱水所需要的热kJ/kg；

c.其它物化反应吸热
用AL2O3反应热近似代替

其中：
--入窑干制品质量，388.49；
2100——1kg的反应热，；
——制品中的含量百分数。
Qr=388.49×2100×19.96%=162839.468
则总物化反应热为：
Q7=28644.96+35175+162839.468=226659.428
d.其它热损失
其它热损失主要包括窑各处开孔的辐射热损失、窑不严密处逸出气体的热损失、不完全燃烧造成的热损失等，这些热损失量很难用公式计算，可对比现有同类型的窑加以确定，一般占总热收入的5%-10%。取5%
9.4.列出热平衡方程式
由热平衡方程式Q收=Q支得：
Q1+Q2+Qf+Q’a+Qa+Qg=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q8
即：
6853.34+79546.536+35978.2χ+314.51χ+400.29χ+228.74=532366.56+622632.94+8242.56+162839.418+35175+226659.428
解得：χ=190m3/h,即单位时间天然气消耗量为：B=190m3/h。
回代入上式得Q收=Q支=7058298.616KJ/h
由于单位时间产量Gm=367.2kg/h,天然气热值Qnet=41580kJ/m3,则单位时间产品热耗为：B×Qnet/Gm=21514.71（kJ/kg）
9.5. 列出预热带和烧成带热平衡表

热收入
热支出
项目
KJ/h
百分百（%）
项目
kJ/h
百分比（%）
坯体带入的显热
6853.34
0.0971
制品带出的显热
532366.56
4.012
入窑棚板及支柱带入到的显热
79546.536
1.127
棚板和支柱
6226329.4
93.21
燃料带入的化学显热
6835858
96.84
离窑废气
8242.56
0.9861
助燃空气带入的显热
59756.9
0.847
窑车蓄热和热散失量
162839.418
0.1361

漏入的风和搅拌风
76055.1
1.1
物化反应热
226659.418
1.2348
气幕和搅风
228.74
0.003
其他损失热
35175
0.0421
总收入量
7058298.616
100
总散热量
7058298.616
100

10．冷却带的热平衡计算
10.1确定热平衡计算的基准、范围
计算基准：以0℃作为基准温度，1h为质量与热量的时间基准。
10.1.1热平衡示意图

图10.1冷却带的热平衡示意图
其中：
——制品带入的显热；
——棚板、支柱带入显热；
——窑车带入的显热；
——急冷风带入的显热和冷却带末端送入冷却带入显热；
——制品带出显热；
——棚板、支柱带出的显热；
——窑车、窑顶散热；
——窑墙、窑顶总散热；
——抽走余热风带走的热量；
——其他热损失。
10.2 热收入项目
1）.制品带入的显热
此项热量即为制品从烧成带带出的显热
Q3=532366.56(kJ/h)
2).棚板和支柱带入的显热
同上，Q4 =622632.94(KJ/h)
3).窑车带入的显热
此项热量可取烧成带和预热带窑车总散热的95%（其余的已经在预热带烧成带向车下散失）
Q9=0.95Q6=0.95×705829.862=670538.369（KJ/h）
4).急冷风和窑尾风带入的显热
窑尾的风量设为，一般急冷风量为窑尾风量的0.25~0.5，此处取0.5，总风量为1.5。
空气的温度，此时空气的比热：，

10.3. 热支出项目
1).制品带出的显热
出窑制品质量=367.2，窑制品的温度，比热。
Q11 =367.2×80×0.95=27907.2（KJ/h）
2).和支柱带出的显热
棚板和支柱质量Gb=3993.3，温度，比热
Q12 =3993.3×80×0.861=275058.504(KJ/h)
3).车带走的和想车下散失的热
此项热量一般可按窑车带入的显热55%计算，
Q13 =670538.369×0.55=368796.103（KJ/h）
4).其他热损失Q16
取经验数据，占冷却带热收入的5%—10%，本次计算取5%
5).抽走余热风带走热量

其中:
q15—抽走余热风流量（m3/h），该窑不用冷却带热空气做二次空气，冷却带鼓入风量全部用于气幕，体积为q15=1.5Vx Nm3。漏出空气忽略不记，抽走余热风的平均温度，取=250℃，热空气的平均比热为， 。

10.4.热平衡方程式
列出平衡方程式Q收=Q支=
即：
532366.56+622632.94+670538.369+39Vx=27907.2+275058.505+368796.103+389.25Vx+825765.655+5%Q收

解得Vx=671.54Nm3/h
因此窑尾的风量为671.54N，急冷风量322.13.
10.5.热平衡表
热 收 入
热 支 出
项 目
(kJ/h)
(%)
项 目
(kJ/h)
(%)
制品带入显热
532366.56
28.75
产品带出显热
27907.2
1.5
棚板立柱带入显热
622632.94
33.62
棚板立柱带出显热
275058.504
14.85
窑车带入显热
670538.369
36.21
窑体散热
368796.103
19.92
急冷窑尾风带入显热
26214.006
1.42
窑车带走和向下散失显热
261635.944
14.12

抽热风带
走显热
825765.655
44.61

其它散热
92587.594
5
合　计
1851751.88
100
合　计
1851751.88
100

11.烧嘴选型
全窑共有69个烧嘴，且每小时燃料的消耗量为31.43m3，考虑每个烧嘴的燃烧能力和烧嘴燃烧的稳定性，取安全系数1.5，所以每个烧嘴的燃料消耗为：
31.63/60×1.5=0.79
烧嘴的选用能适应和满足生产需要即可，应尽量避免不必要的浪费。其次，选用烧嘴必须和烧嘴的使用结合起来，在规定的负荷内保证火焰的稳定性，即不要脱火也不要回火，并要保证在规定的条件下燃料完全燃烧
由于本设计的烧成带窑内宽达到2240mm，为了保证断面温度的均匀与稳
定，通过资料查询选用广东施能燃烧设备有限公司生产的型号为SIO-200烧嘴，其主要参数为：火焰长度1100mm-2400mm，出口速度为80m/s，燃气压力2000 Pa，助燃空气压力4200Pa。
此烧嘴不需要专门的燃烧室，烧嘴砖直接砌筑在窑墙上即可。

12.后记
为期三周（4、5、6周）的窑炉课程设计即将结束，通过本次课程设计，很好地应用到了以往所学到的专业知识，巧妙地把大学的课程综合到一起，是一项计算复杂，绘画精细的作业。设计期间，通过综合应用课本理论和实践，结合以往的参考材料，对专业课程窑炉等有了更切实际、具体的了解和掌握。设计中也遇到了很多难题，由于经验不足及细节考虑不到位，设计的开始尤为困难，最后，经过反复计算，和同学讨论，以及借助以往资料的查询，终于完成了本次课程设计。
想要顺利的完成课程设计，除了自己需要努力之外，还得需要咨询老师以及和同学们讨论，所以，不要一个人埋头苦干，要学会在必要的时候多向老师和同学们请教。因此，感谢老师和同学们的知道和帮助。
每次的实践都会给我们带来书本以外的收获，这次窑炉课程设计也不例外，本次的窑炉课程设计非常成功，同学们在大学期间所学的专业知识都得到了巩固，对窑炉也有了更深刻的认识。

13.参考文献
[1] 胡国林 陈功备 《窑炉砌筑与安装》.武汉理工大学出版社.2005.5
[2] 王秉铨著.《工业炉设计手册》.械工业出版社,2006.7
[3] 韩昭沧 《燃料与燃烧》.冶金工业出版社. 2007.10
[4] 薛群虎 徐维忠 《耐火材料》. 冶金工业出版社. 2008.2
[5] 胡国林 陈功备 周露亮 《陶瓷工业窑炉》.武汉理工大学出版社. 2010.8
[6] 续魁昌 《风机手册》.机械工业出版社2001.5