發(fā)布時(shí)間：2021-01-20 18:39

　　梭式窯是陶瓷燒成過(guò)程的主要熱工設(shè)備之一,燒成制品的好壞主要由窯內(nèi)溫度和氣氛決定。傳統(tǒng)的梭式窯主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)或其他簡(jiǎn)單的熱工設(shè)備來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié),存在勞動(dòng)強(qiáng)度大,窯內(nèi)溫差較大,產(chǎn)品燒制不穩(wěn)定等缺點(diǎn);而自動(dòng)控制梭式窯相對(duì)于傳統(tǒng)的梭式窯而言,具有減少窯內(nèi)溫差,提高陶瓷企業(yè)效率,改善勞動(dòng)條件、提高制品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn),已成為梭式窯發(fā)展主要方向之一。本論文采用數(shù)值模擬對(duì)傳統(tǒng)梭式窯（自吸式梭式窯）和自動(dòng)控制梭式窯（動(dòng)力式梭式窯）兩種窯爐進(jìn)行對(duì)比分析研究以及采用PLC對(duì)陶瓷梭式窯智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。其主要內(nèi)容包括:一、通過(guò)建立相同體積大小為2m3的梭式窯模型,在高溫段對(duì)傳統(tǒng)梭式窯和全自動(dòng)控制梭式窯進(jìn)行數(shù)值模擬進(jìn)行對(duì)比研究,得出結(jié)論:自動(dòng)控制梭式窯窯內(nèi)溫度場(chǎng)溫度均勻性比傳統(tǒng)梭式窯內(nèi)溫度場(chǎng)溫度均勻性要好,且自動(dòng)控制梭式窯氣體擾動(dòng)明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)梭式窯,大大增強(qiáng)了高溫?zé)煔鈱?duì)窯內(nèi)坯體的換熱。動(dòng)力式梭式窯能在窯內(nèi)形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)循環(huán)氣流,其窯內(nèi)流速整體性比自吸式梭式窯的大,氣體擾動(dòng)更強(qiáng),提高了燒成過(guò)程中的傳熱效率,更有利于陶瓷產(chǎn)品的燒成。二、以某企業(yè)工廠梭式窯為研究對(duì)象,根據(jù)梭式窯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及硼板的燒成曲線,采用科威LP2-2... 

【文章來(lái)源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

陶瓷產(chǎn)品出口量Fig.1-1Theexportvolumeofceramicproducts

景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)碩士學(xué)位論文2梭式窯數(shù)值模擬研究6能夠避免窯外冷空氣竄入窯內(nèi)，降低窯內(nèi)溫度。因此，在設(shè)計(jì)窯門時(shí)，應(yīng)特別注意窯門四周的密封性，以防止冷空氣通過(guò)空隙漏進(jìn)窯內(nèi)，致使窯內(nèi)上下溫差增大，燃料損耗增加，產(chǎn)品質(zhì)量受影響，加重排煙風(fēng)機(jī)的負(fù)擔(dān)。1-窯墻，2-窯頂，3-窯車，4-動(dòng)力式燒嘴，5-鋼架，6-熱電偶，7-曲封，8-排煙口，9-煙道，10-滑輪，11-滑軌，12-車臺(tái)面圖2-1梭式窯部分結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1Thepartialstructurediagramofshuttlekiln（3）窯墻窯墻主要由各種不同的耐火材料砌筑而成[30]。一般情況下，根據(jù)陶瓷產(chǎn)品燒制的最高溫度和耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)和耐熱溫度，通過(guò)熱傳導(dǎo)的傅里葉定律公式，計(jì)算出窯墻所需要的經(jīng)濟(jì)實(shí)用耐火材料。在燒制一般的高溫陶瓷產(chǎn)品時(shí)，窯墻外部溫度一般為40-80℃，溫度不是很高，所以一般在窯墻外部安裝鋼架及鋼板，有利梭式窯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，并且能夠起到隔熱保溫的效果。（4）窯頂梭式窯的窯頂可以分成兩類：一類是有一定角度的拱頂，另一類是無(wú)角度的吊頂。拱頂是使用楔形磚砌成的，不同的窯爐結(jié)構(gòu)有不同的拱頂角度，一般60°的拱頂采用得較多，當(dāng)然在設(shè)計(jì)窯爐結(jié)構(gòu)式應(yīng)結(jié)合實(shí)際砌筑情況。（5）動(dòng)力式燒嘴動(dòng)力式燒嘴跟傳統(tǒng)梭式窯安裝的自吸式燒嘴不同，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是噴射速度能夠達(dá)到90-130m/s，火焰噴射長(zhǎng)度及強(qiáng)度較大，能夠與智能模塊連接。其主要結(jié)構(gòu)由燃?xì)馊肟冢伎諝馊肟�，電火花打火器，火焰檢測(cè)器，碳化硅套管，固定支

景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)碩士學(xué)位論文2梭式窯數(shù)值模擬研究7架等組成。1-燃?xì)馊肟冢?-助燃空氣入口，3-電火花打火器，4-固定支架，5-碳化硅套管，6-空氣壓力檢測(cè)口，7-火焰檢測(cè)器，8-燃?xì)鈮毫z測(cè)口圖2-2動(dòng)力式燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2-2Theschematicdiagramofdynamicburnerstructure2.2梭式窯數(shù)值模擬現(xiàn)狀隨著計(jì)算流體力學(xué)（CFD）與CCD、CHT等多門學(xué)科的相互滲透與成長(zhǎng)，數(shù)值模擬方法得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用。人們對(duì)陶瓷窯爐的研究也正從由陶瓷窯爐實(shí)體研究轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)虛擬數(shù)值模擬研究。數(shù)值模擬研究方法在陶瓷密爐上的應(yīng)用，是陶瓷窯爐研究方法上的一大進(jìn)步，極大地加快了陶瓷窯爐研究的進(jìn)度。相比于其他研究方法，數(shù)值模擬研究有許多不可代替的優(yōu)點(diǎn)。比如，陶瓷窯爐實(shí)體研究雖然研究問(wèn)題真實(shí)而全面，但成本較高，工作強(qiáng)度大，研究進(jìn)度慢，且生產(chǎn)條件不易改變，而陶瓷爐數(shù)值模擬研究投入的人力、物力都很少，可根據(jù)研究需求改變邊界條件，短時(shí)間內(nèi)可進(jìn)行多組有效性數(shù)值模擬研究，其模擬結(jié)果對(duì)實(shí)體研究具有指導(dǎo)性意義。梭式窯內(nèi)部流場(chǎng)及溫度場(chǎng)非常復(fù)雜，不少?gòu)氖赂G爐工作研究人員對(duì)其進(jìn)行了研究。汪和平等人對(duì)自吸式梭式窯預(yù)熱段進(jìn)行了三維數(shù)值模擬[31]，分析了窯內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)特性；宮小龍等人對(duì)自吸式梭式窯的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬[32]，認(rèn)為陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量主要受到窯內(nèi)氣體的流動(dòng)與換熱狀況的影響；胡國(guó)林對(duì)輥道窯內(nèi)壁溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬[33]，得到了輥道窯預(yù)熱帶與燒成帶的內(nèi)壁溫度比燒成產(chǎn)品高的結(jié)論；馮青等人利用CFD軟件對(duì)輥道窯燒成帶氣流場(chǎng)與溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究[34]，得出了輥道窯內(nèi)氣流產(chǎn)與溫度場(chǎng)的分布，同時(shí)得出燒成帶煙氣的射流速度是影響窯內(nèi)溫度高低的重要原因。雖然上述研究人員對(duì)窯爐做了很多研究，但對(duì)全自動(dòng)梭

【參考文獻(xiàn)】：
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