Thiết kế lò nung tunnel xe goòng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICAT BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SILICAT THIẾT KẾ LÒ NUNG TUNNEL XE GNG Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: ThS Lê Minh Sơn Tp Hồ Chí Minh, 18 tháng 11 năm 2018 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN MỤC LỤC Trang DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG Chương TỔNG QUAN Chương CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG .3 2.1 Cấu tạo 2.1.1 Tường lò trần lò 2.1.2 Nền lò 2.1.3 Van cát, máng cát 2.1.4 Khung lò 2.1.5 Hệ thống khói 2.1.6 Xe goòng 2.1.6.1 Khung kim loại 2.1.6.2 Lớp gạch lót .7 2.1.7 Bao nung 2.1.8 Thiết bị đẩy xe lò .8 2.2 Nguyên lý hoạt động .8 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN 3.1 Lưu đồ tính tốn thiết kế 3.2 Chọn gạch cho tường lò 10 3.2.1 Lớp 10 3.2.2 Lớp gạch xốp cách nhiệt 10 3.2.3 Lớp gạch xây dựng 11 3.3 Chọn gạch cho vòm lò 11 3.4 Tính tốn kết cấu kích thước lò 11 3.4.1 Kích thước bao nung .11 3.4.2 Bố trí bao nung, số lượng viên ngói xe gng 11 3.4.3 Số lượng xe goòng 12 3.4.4 Kích thước khối xếp, xe gng kích thước bên lò 13 3.4.5 Chiều dài zone số xe goòng zone .15 Chương KẾT QUẢ TÍNH TỐN 17 4.1 Tính tốn kết cấu sơ lò 17 4.2 Tính tốn kích thước lò 18 Chương KẾT LUẬN .19 5.1 Ưu điểm 19 5.2 Khuyết điểm 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 2.1 Cấu tạo modun lò [1] Hình 3.1 Lưu đồ tính tốn thiết kế Hình 3.2 Bố trí bao nung xe goòng 12 DANH MỤC BẢNG Tra Bảng 4.1 Thơng số tính tốn kết cấu sơ lò 17 Bảng 4.2 Thơng số tính tốn kích thước lò 18 Y Chương TỔNG QUAN Lò tunnel loại lò đại dùng cơng nghiệp gốm sứ vật liệu chịu lửa, ngày hoàn thiện mặt cấu tạo tự động hóa điều khiển hoạt động lò Lò tunnel sử dụng giai đoạn cuối dây chuyền sản xuất để hồn thành sản phẩm sấy đốt nóng nung bán thành phẩm Sấy nung hai khâu công nghệ quan trọng định đến chất lượng sản phẩm tiêu kinh tế kĩ thuật sản xuất Lò tunnel hầm dài so với chiều rộng Vật liệu nung xếp lên xe goòng, nhờ chuyển động tịnh tiến xe goòng vật liệu nung chuyển động liên tục từ đầu đến đầu lò Thơng thường lò tunnel chia làm vùng vùng sấy đốt nóng, vùng nung vùng làm nguội Ở vùng có đặc điểm cấu tạo riêng, có chế độ nhiệt riêng có kích thước xác định [1] Chương CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 2.1 Cấu tạo Với lò đại, có cấu tạo modun tiện cho việc lắp ráp, vận hành sửa chữa Cấu tạo modun lò hình 2.1 Hình 2.1 Cấu tạo modun lò [1] Trong đó: - Khung lò - Vòm lò - Tường lò - Đường ray xe goòng - Gạch cách nhiệt - Lớp thép bảo vệ - Máng cát - Lỗ quan sát - Lỗ tra cát 2.1.1 Tường lò trần lò Tường trần lò tunnel xây dựng cho nhiệt độ mặt ngồi zơn nung khơng q 80 – 90oC mặt ngồi zơn khác khơng q 45 – 60 oC Lựa chọn vật liệu xây lò vào đường cong nung Nếu nhiệt độ lò khơng 600 oC thì dùng gạch đỏ tốt dùng gạch chịu lửa cấp thấp Nhiệt độ lò khoảng1000oC thì thường xây lớp 230 mm samot, lớp gạch samot nhẹ bên gạch đỏ Khi nhiệt độ zôn nung đạt đến 1500 oC, thì từ phạm vi 1200oC phải dùng gạch chịu lửa silica hay dinat, cao alumin Khi nhiệt độ đạt đến 1600 – 1800oC thì bên phải xây gạch chịu lửa mulit, corindon, manhêdi crôm với chiều dày đến hai viên, sau gạch nhẹ gạch đỏ Chiều dày tổng tường lò lên đến 1m[2,3] Trần lò xây theo kiểu vòm cung với chiều cao cung 1/5 - 1/6 chiều rộng lò Khi nhiệt độ cao, dùng gạch cao alumin thì chiều cao vòm lò phải cao so với gạch dinas vì gạch dinas có độ giãn nở lớn gạch cao alumin Việc sử dụng gạch chịu lửa dinas phải ý vì giản nỡ nhiệt, vòm lò nâng cao lên nên dễ hở khí nóng ngồi Đó ngun nhân khí chuyển động nhiệt độ nhiệt độ phía cao phía Trong trường hợp đó, phải có lớp gạch thứ hai phủ lên để ngăn ngừa khí lò lọt ngồi [1] Chiều dày vòm lò thường từ 200 – 300 mm, gạch cách nhiệt với lớp xỉ 100 – 250 mm Khi sử dụng vòm cung thì khe hở vật liệu xếp lò vòm thường lớn khí nóng dễ nghĩa dễ tăng chênh lệch nhiệt độ Để khắc phục tình trạng người ta dùng trần phẳng với gạch treo thay cho trần lò xây theo kiểu vòm cung Tuy nhiên phụ thuộc vào điều kiên kinh tế kỹ thuật [1] Trước xây gạch cần phải chuẩn bị mái khuôn làm gỗ Vòm xây dùng nhiều lò có kích thước khơng lớn lắm, nhiệt độ làm việc khơng cao, cấu trúc đơn giản Để giữ cho vòm chắc, vòng gạch có viên gạch khóa đỉnh vòm Ta sử dụng loại gạch búa để xây vòm, hai bên tường sử dụng gạch chân vòm để tạo vững cho vòm Cả tường trần lò phải chừa khe giãn nở nhiệt xây, chiều rộng khe phụ thuộc vào loại vật liệu sử dụng nhiệt độ làm việc 2.1.2 Nền lò Với lò tunnel, hệ thống xe goòng đóng vai trò lò Lò làm việc liên tục nên chạy lò có mảnh vỡ rơi xuống sàn lò khe lớp lót xe với tường lò cần đảm bảo nguyên tắc hẹp rộng, thoát dễ dàng mảnh vỡ rơi vào khe Thơng thường khe có chiều rộng 20 – 50 mm Với cách nhiệt tốt để đảm bảo độ bền cho khung xe goòng đường ray thì nhiệt độ xe gng khơng cao Do đó, vật liệu làm lò khơng đòi hỏi cao kĩ thuật, ta sử dụng bê tông chịu nhiệt 2.1.3 Van cát, máng cát Van cát máng thép dày 1cm hình chữ U, bên chứa đầy cát mịn chạy dọc theo hai bên theo chiều dài lò Van cát có tác dụng ngăn ngừa khơng khí lạnh lọt vào zone đốt nóng ngăn khơng cho khí zone làm nguội [1] Dọc theo lò ta ghép máng thép bên chứa đầy cát Hai bên thành xe goòng ghép thép, xe gòng chuyển động thép sục vào máng cát, dao thép van cát tạo van thủy lực, tăng độ kín cho lò [1] Khi gng chuyển động, khơng tránh khỏi rơi cát khỏi máng, vì tường lò cần chừa số lỗ tra cát vào máng Để tránh cản trở chuyển động xe goòng người ta thường dùng cát mịn Cần phải bổ sung cát định kì để bù lại lượng cát rơi khỏi máng xe goòng chuyển động 2.1.4 Khung lò Khung lò làm cột trụ thép giằng có tác dụng ngăn lực đẩy tường, giữ hình dáng lò cốt thép Phần trụ gắn chặt với móng, phần có kết cấu giằng bulơng.Khung lò phải đảm bảo chắn khơng biến dạng [1,2] 2.1.5 Hệ thống khói Hệ thống khói làm nhiệm vụ dẫn khói thải lò mơi trường, có ảnh hưởng đến chuyển động khí chế độ áp suất lò.Hệ thống khói ngắn, thẳng tốt [4] Bao gồm phận sau: - Các đường kênh khói, cống khói ống khói - Quạt hút thiết bị khác van khói, thiết bị trao đổi nhiệt Vị trí số lượng miệng kênh khói bố trí phù hợp với học khí lò, thường nằm đáy lò, nơi có áp suất gần khơng [4] Cống khói làm nhiệm vụ dẫn khói từ kênh khói đến ống khói Ở lò lớn, cống khói thường ngầm xưởng tới nơi đặt ống khói Trên đường khói, thường đặt van khói để điều chỉnh lượng khói thải chế độ áp suất lò [4] Ống khói có độ cao công nghệ tạo nên sức hút hình học thắng trở lực đường khói để đưa khói thải ngồi mơi trường Ngồi ống khói có tác dụng phát tán khí bụi thảo nhiêm nên cần có chiều cao thích hợp Ống khói xây dựng vật liệu chịu lửa nhiệt độ khói >400˚C hay kim loại nhiệt độ khói