課程設(shè)計(jì)---年產(chǎn)300萬㎡釉面磚陶瓷廠工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）</p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　課題名稱： 年產(chǎn)300萬㎡釉面磚陶瓷廠工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級： 無機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)01 </p><p>　　學(xué)

2、生學(xué)號： xxx </p><p>　　學(xué)生姓名： xxx </p><p>　　學(xué)生成績： </p><p>　　指導(dǎo)教師： xxx </p>&l

3、t;p>　　課題工作時(shí)間： 2011.11.9 至 2011.11.18 </p><p><b>　　xxx </b></p><p><b>　　填寫說明：</b></p><p>　　1. 表中第一、二、三、六項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫；第四、五兩項(xiàng)由學(xué)生填寫。</p&g

4、t;<p>　　2. 表中第一、二、三在在課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）開始前填寫，第四、五、六項(xiàng)在課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）完成后填寫。</p><p>　　3. 本表格填寫完整后連同正文裝訂成冊。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)及要求</b></p><p><b>　　一、物料衡算依據(jù)</b></p&g

5、t;<p><b>　　1、生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b>　　2、各工序工藝參數(shù)</b></p><p><b>　　3、原料配比</b></p><p><b>　　坯料配方</b></p><p>　　三聚磷酸鈉（外加）：

6、0.4%</p><p>　　高嶺土含水率12％、氣刀土含水率10％</p><p><b>　　釉料配方</b></p><p><b>　　二、總平面設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、總平面設(shè)計(jì)主要任務(wù)</p><p>　　1）劃分廠區(qū)，以夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)確定

7、各區(qū)相互之間的位置，勾畫總平面輪廓圖草圖；</p><p>　　2）確定建筑物、構(gòu)筑物的形狀和位置，繪制總平面輪廓圖；</p><p>　　3）選定廠內(nèi)外及各車間的運(yùn)輸方式與運(yùn)輸設(shè)施；</p><p><b>　　4）運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　5）繪制總平面布置圖。</p><p&g

8、t;　　2、總平面設(shè)計(jì)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　1)廠區(qū)面積(m2)；69788.3239</p><p>　　2)建筑面積(m2) ；38988</p><p>　　3)建筑系數(shù)(％) ；55.87</p><p>　　4)場區(qū)利用系數(shù)(％) ；71</p><p>　　5)綠化系數(shù)(％) 。15<

9、/p><p>　　1.釉面磚生產(chǎn)工藝發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　陶瓷釉面磚是建筑陶瓷的重要組成部分，它具有堅(jiān)固耐久、防火、防水的性能和裝飾建筑的優(yōu)點(diǎn) ，其傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是采用二次燒成工藝，即在1200―1280℃進(jìn)行素?zé)?，然后?jīng)施釉在1150―1200℃進(jìn)行釉燒。從二十世紀(jì)60年代，國外出現(xiàn)了一次燒成的方法，到70年代這種工藝取得較的突破和進(jìn)展這種方法和傳統(tǒng)方法相比較，不但節(jié)約能源，而且工藝穩(wěn)

10、定。陶瓷釉面磚傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)為二次燒成方法，即生坯先經(jīng)過第一次煅燒（通常為高溫素?zé)鳂I(yè)），素?zé)魇┯院笤诮?jīng)過第二次煅燒（常為低溫釉燒）。我國大多數(shù)工廠采用釉面磚二次燒成的傳統(tǒng)工藝流程如下：配料、坯粉制備-壓制成型-素?zé)?200℃、周期50h）-產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝。</p><p>　　傳統(tǒng)二次燒成工藝與設(shè)備的缺點(diǎn)是：（1）生產(chǎn)周期長、素?zé)b匣難以實(shí)現(xiàn)快燒工藝（2）燃燒和生產(chǎn)管理費(fèi)高（3）匣缽、棚板材料消耗大。優(yōu)點(diǎn)在于

11、：（1）素?zé)骶哂辛己梦詽{及耐受機(jī)械加工能力（2）避免坯料灼減成分對釉料質(zhì)量的影響（3）素?zé)筇蕹膹U品，既能回坯再加工，又可節(jié)省價(jià)格高昂的釉料。</p><p>　　20世紀(jì)50年代，開始出現(xiàn)一次燒成工藝，70年代以后，釉面磚一次燒成工藝迅速發(fā)展，西歐的意大利、法國、聯(lián)邦德國在低溫快燒釉面磚坯、釉配方工藝與技術(shù)裝配研究進(jìn)一步發(fā)展。釉面磚一次燒成技術(shù)，不僅在于燒成工藝和窯爐本身，它還與坯、釉的配方體系、坯體質(zhì)量

12、、釉層的附著乃至坯釉結(jié)合，窯具選用等密切相關(guān)。從坯料而言，粉料應(yīng)粘性適中、成型性能好，生坯強(qiáng)度及施釉滲透性良好、燒成灼減量低和收縮小，在低燒結(jié)情況下具有足夠的產(chǎn)品強(qiáng)度、以及盡可能小的吸濕膨脹性和高的抗后期龜裂能力。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)中多采用燒減量少的粘土、葉臘石、滑石等原料制成低溫快燒面磚。產(chǎn)品釉面格調(diào)素雅高貴，整體性能好，具有燒成收縮小、平整度好、釉面晶瑩剔透、吸水率低、抗折強(qiáng)度高、吸濕膨脹小等優(yōu)點(diǎn)。一次燒成釉面磚的發(fā)展和改進(jìn)，其方向大

13、都是放在如何進(jìn)一步縮短燒成周期，以及在不降低產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，如何盡量使用廉價(jià)原料這些課題上。從國內(nèi)外發(fā)展趨勢來看，一次燒成已成為釉面磚工藝技術(shù)的發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，對促進(jìn)釉面磚的生產(chǎn)工藝、設(shè)備及裝飾手段的多樣化等等的發(fā)展，必然會帶來巨大的影響。</p><p><b>　　2.工藝流程設(shè)計(jì) </b></p><p><b>

14、;　　全廠工藝流程:</b></p><p>　　原料進(jìn)廠→地磅過稱→取樣化驗(yàn)→鏟車配料→電子喂料機(jī)→皮帶運(yùn)輸→濕法球磨→壓力放漿→放漿池→過篩除鐵→貯漿池→工作罐→柱塞泵→噴霧干燥塔造?！^篩→皮帶運(yùn)輸→斗式提升機(jī)→料倉悶料→陳腐→備用→送料→壓制成型→干燥→降溫、吹灰→噴水→上底釉→上面釉→儲坯→兩次洗邊→多道印花→干燥→生坯檢驗(yàn)→燒成→揀選→包裝入庫</p><p>&l

15、t;b>　　釉料:</b></p><p>　　熔塊→配料→球磨→放漿池→過篩除鐵→陳腐→備用</p><p><b>　　↑</b></p><p><b>　　生料</b></p><p><b>　　3.物料平衡計(jì)算</b></p><

16、;p><b>　　以一次燒成為例 </b></p><p>　　年出窯量（燒成量）= 工廠年產(chǎn)量/（1-檢驗(yàn)、包裝廢品率）</p><p>　　年裝窯量= 年出窯量/（1-燒成廢品率）</p><p>　　年施釉量= 年裝窯量/（1-施釉廢品率）</p><p>　　年干燥量= 年施釉量/（1-干燥廢品率）<

17、/p><p>　　年成型量= 年干燥量/（1-成型、修坯廢品率）</p><p><b>　　年坯料需要量=</b></p><p>　　廢坯泥回收量（干基）= （年干燥量×干燥廢品率 + 年成型量×成型廢品率 + 年成型量×成型余泥率）×坯泥回收利用率 </p><p>　　年泥料破

18、碎、粉碎加工量（干基）= {年坯料需要量（干基）-廢坯泥回收量（干基）}／{（1-粗、中碎損失率）（1-球磨、過篩損失率）}</p><p>　　各種原料處理量（干基）= 年泥料破碎、粉碎加工量（干基）×該原料在配料中的比例（%） </p><p>　　各種原料進(jìn)廠量（濕基）=各種原料處理量（濕基）／{（1-儲存損失率）（1-洗選損失率）（1-自然含水率）}</p>

19、<p>　　各種原料購入量（濕基）=各種原料進(jìn)廠量（濕基）／（1-運(yùn)輸損失率） </p><p>　　表1、物料平衡計(jì)算表</p><p>　　注：①年坯料加工量=年噴霧干燥量-（年成型量×成型回坯率+年噴干量×噴干回坯率）；</p><p>　?、谀暧粤闲枰?年施釉量/（1-施釉損失率）=5535.71÷（1-2％）&#

20、215;60＝3389.10 t</p><p><b>　　計(jì)算方法同坯料；</b></p><p>　　表2 坯料加工計(jì)量表</p><p>　　注：坯料配方中外加三聚磷酸鈉（0.4%）</p><p>　　表3 釉料加工計(jì)量表 </p><p><b>　　4.設(shè)備選

21、型計(jì)算</b></p><p>　　1. 陶瓷球磨機(jī)選型</p><p>　　Q：配合料年加工量，t/年; F：每臺球磨機(jī)的加工量，t/臺；</p><p>　　H：設(shè)備的年時(shí)基數(shù)（h）; t：球磨周期(h)，坯料制備20h，釉料制備34h；</p><p>　　K：不平衡系數(shù)，取1.2.</p><

22、;p>　　M=K×Q×t/(F×H)</p><p>　?。?）坯料：（選擇生產(chǎn)能力在30t左右） 型號：Φ2100×3000 加工量（裝球量）：15t/臺 筒體轉(zhuǎn)速（r/min）：23.7 給料粒度（mm）：≦25 出料粒度(mm)：0.074—0.4 產(chǎn)量（t/h）：6.5—36 電機(jī)功率（kw）：155 機(jī)重（t）：34.8

23、臺數(shù)：6</p><p>　　生產(chǎn)廠家：洛陽中德重工有限公司</p><p>　?。?）釉料：（選擇生產(chǎn)能力在2t左右） 型號：Φ1200×2000 筒體內(nèi)徑：1200 筒體轉(zhuǎn)速（r/min）：35 電機(jī)功率（kw）：30 裝球量：2.81t 給料粒度（mm）：≦25 處理能力（t/h）：1.1-2.5 機(jī)重（t）：7.78 </p><p>

24、;　　生產(chǎn)廠家：鄭州江泰重工機(jī)械有限公司</p><p>　　2 .噴霧干燥塔計(jì)算</p><p>　　M:噴霧干燥塔臺數(shù) Q：粉料加工量,t/d</p><p>　　F:噴霧干燥塔每小時(shí)蒸發(fā)的水量，kg水/h K:不平衡系數(shù)，取1.2</p><p>　　w1:泥漿含水率33.3% w2:粉料含水率8%</p>

25、;<p>　　M=K×1000×Q×(w1-w2)/[24×330×F× (1-w1)(1-w2)] 若取噴霧干燥塔每小時(shí)蒸發(fā)水量F=2000kgH2O/h,則需要噴霧干燥塔臺數(shù)M=2臺。</p><p>　　選型如下：型號系列：LPG2000 水分蒸發(fā)量（kg/h）：2000 轉(zhuǎn)速（r. p. m）：8000—15000 離心噴

26、霧頭轉(zhuǎn)動形式：機(jī)械傳動 熱源（自選）：煤氣 入口溫度℃：140～350自控 出口溫度℃：80～90 噴霧直徑：180～340</p><p>　　生產(chǎn)廠家：常州市范強(qiáng)干燥設(shè)備有限公司</p><p><b>　　3、壓磚機(jī)</b></p><p>　　N：壓機(jī)臺數(shù) Q:每天需要成型量 F:每臺壓機(jī)每天壓片數(shù)量（F=壓機(jī)每天工作班次

27、×每班工作時(shí)間×壓機(jī)每分鐘壓制次數(shù)×壓機(jī)每次壓制片數(shù)） K:不平衡系數(shù)，取1.2</p><p><b>　　N=K*Q/F</b></p><p>　　若F取壓機(jī)的年成型片數(shù)，則N*F=1.2×5705.56萬片=6846.67萬片，所以若取壓機(jī)的年成型片數(shù)F=3500萬片，則壓磚機(jī)臺數(shù)N=2臺。選型如下：</p&g

28、t;<p>　　型號：HP2590 最大壓制力：25900KN 模芯頂出力：220KN</p><p>　　動梁最大行程：160mm 左右立柱間凈空：2000mm 動梁工作面寬度：850mm</p><p>　　最大填料深度：60mm 空循環(huán)次數(shù)可達(dá)：22/min 周期加壓次數(shù)：2～3</p><p>　　主電機(jī)

29、功率：90kw 整機(jī)重量：85t 冷卻水量：18立方米/時(shí) 系統(tǒng)裝油量：950L</p><p><b>　　4、漿池</b></p><p>　　q:泥漿日產(chǎn)量，t/d; D:泥漿貯存天數(shù)，d均取1天 P:有效容積系數(shù)，取0.8 V:漿池容積 </p><p>　　R:泥漿密度，坯料取1.74t/m3 釉料取

30、1.80t/m3</p><p>　　Z=qD/(PVR)</p><p>　　泥漿含水率w=33.3%對于坯料生產(chǎn)的泥漿日產(chǎn)量（干基）q=泥漿日產(chǎn)量÷年工作日=56250.75÷330=170.5t/d；對于釉料生產(chǎn)的泥漿日產(chǎn)量（干基）q= 3423.34÷330=10.4t/d</p><p>　　將各數(shù)據(jù)代入公式得坯料生產(chǎn)的和釉料

31、生產(chǎn)的泥漿貯存總量即漿池?cái)?shù)量Z與漿池容積V之積分別為Z*V=245.8 m3和15.0 m3，又因?yàn)闈{池?cái)?shù)量與球磨機(jī)臺數(shù)對應(yīng)，所以坯料生產(chǎn)和釉料生產(chǎn)所對應(yīng)的漿池?cái)?shù)Z分別為6和2，所以對于坯料生產(chǎn)的漿池?cái)?shù)量Z=5，每個(gè)漿池的容積V=245.8/6=40.96 m3； 對于釉料生產(chǎn)的漿池?cái)?shù)量Z=2，每個(gè)漿池的容積V=15/2=7.5 m3。</p><p><b>　　5、輥道窯</b><

32、/p><p>　　考慮到一般一窯一壓機(jī)，而壓片機(jī)為2臺，所以輥道窯的臺數(shù)也應(yīng)該是2臺</p><p>　　日裝窯量Qd （m2/d） 燒成周期t（min） 輥道窯有效內(nèi)寬B（m） 每片磚（產(chǎn)品）長度a0 （m）、寬度b0（m） 坯體燒成收縮率α 坯體間距j（m） </p><p>　　磚坯實(shí)際占用寬度b（m）：</p><p>　　窯寬

33、方向擺放磚坯數(shù)nB ：</p><p>　　窯長方向擺放磚坯數(shù)（磚坯排數(shù)）n：</p><p>　　磚坯實(shí)際占用長度a（m）：</p><p>　　輥道窯的有效長度L0（m）：</p><p>　　輥道窯的實(shí)際長度L（m） 輥道窯每個(gè)模塊的有效長度l（m）模塊數(shù)量Nr</p><p>　　日裝窯量=年裝窯片數(shù)×

34、;每片面積÷年工作日=5370.57萬×0.06÷330=9764.7㎡，所以每臺輥道窯的日裝窯量=9764.7÷2=4882.35，。燒成周期t=45min，每片磚長度a0=0. 3m，寬度b0=0. 2m，若取燒成收縮率w=8%，坯體間距j=0.02m，輥道窯有效寬度設(shè)為B（m），有效長度設(shè)為L0(m),則坯體實(shí)際占用寬度b= b0/(1-w)+j=0.224m，則窯寬方向擺放片數(shù)n1=B/b

35、,則窯長方向擺放片數(shù)n2=Qt/(1400 a0*b0*n1),坯體實(shí)際占用長度a= a0/(1-w)+j=0.346m, 輥道窯有效長度L0=n2*a，聯(lián)立各式輥道窯的有效長寬之積（有效面積）得：L0*B=Q*t *a*b/(1440 a0*b0)=202.7㎡，所以應(yīng)選擇2臺輥道窯有效長寬之積（有效面積）均為202.7㎡的輥道窯。</p><p>　　意大利薩克米公司窯爐 內(nèi)徑：2400mm

36、 燒成溫度：1110℃</p><p>　　有效內(nèi)徑：2160mm 燒耗：430—480kcal/kg 周期：30—120min</p><p>　　輥棒長度：3330mm 輥棒直徑：45mm 有效窯長：93800mm</p><p>　　實(shí)際窯長：96000mm</p>

37、<p>　　5、連續(xù)式輥道干燥器</p><p>　　干燥器一般也應(yīng)該與窯配套，所以也選兩臺。數(shù)據(jù)已知的量與上面所選的輥道窯一樣，其中不同的就是這里每臺干燥器Q應(yīng)該取日干燥量，而不是日裝窯量，即Q=年干燥片數(shù)×每片面積÷工作日÷臺數(shù)=5591.44萬×0.06÷330÷2=5083.1，最后得出的輥道干燥器的有效面積=211.0㎡。若選擇有

38、效寬度B仍為2.5m，則輥道窯的有效長度為84.4m，即輥道干燥器的實(shí)際長寬應(yīng)該分別略大于84.4m和2.5m。</p><p><b>　　二、輔助設(shè)備選型</b></p><p>　　1、地中衡(地磅)：型號：SCS-150 最大稱料量：150t 分度值：50kg 生產(chǎn)廠家：武漢六順標(biāo)準(zhǔn)衡器有限公司</p><p><b&g

39、t;　　2、鏟車</b></p><p>　　型號：LW300F 牽引力：≥90KN 額定載荷：3.0t </p><p>　　自重：10.0t 額定斗容：1.8m3 卸載高度：2892mm</p><p><b>　　生產(chǎn)廠家：徐

40、工集團(tuán)</b></p><p><b>　　3、皮帶輸送機(jī)</b></p><p>　　基帶寬：1000mm 傾角：30-90° 擋邊高度：160-240mm</p><p>　　輸送量：428-683m3/h 帶速：1.0-2.5m/s 功率：4.0-75KW

41、</p><p>　　生產(chǎn)廠家：海安縣華冠建機(jī)閥門有限公司</p><p><b>　　4、施釉線</b></p><p>　　產(chǎn)品型號：AT0612 擺動電機(jī)功率：1.5KW 拋光磨頭數(shù)：12個(gè)</p><p>　　磨頭電機(jī)功率：2.2KW 工作寬度：640mm 工作厚

42、度：8-20mm</p><p>　　整機(jī)重量：600kg 輸送帶速度：2-6n/mm 耗水量：40L/min </p><p>　　輸送帶速度：2-6n/mm 耗氣量：12L/min 主傳動電機(jī)功率：2.2KW</p><p>　　磨頭電機(jī)功率：2.2KW </p><p>　　

43、生產(chǎn)廠家：佛山市愛陶機(jī)電設(shè)備有限公司</p><p><b>　　5、喂料機(jī)</b></p><p>　　型號：BW1000 輸送能力：200 m3/h 動力功率：22 kw 外形尺寸：1000×4000 mm 重量：8 t 生產(chǎn)廠家：新鄉(xiāng)市蒲東機(jī)械有限公司</p><p><b>　　6、振動篩&

44、lt;/b></p><p>　　型號：3YK1548 篩面層數(shù)：3 篩網(wǎng)面積(m2) ：6.4 篩孔尺寸（mm）： 5-50 最大進(jìn)料（mm</p><p>　?。?00 處理能力（m3/h）：22.5-162 振動頻率（r/min）：800-970 雙振幅（mm）：8 電機(jī)功率（kw）：15 重量：5800kg 篩面傾角：15度

45、 篩面規(guī)格：11500×4800 外形尺寸（長×寬×高）：5650×2528×3400</p><p>　　生產(chǎn)廠家：鄭州江泰重工機(jī)械有限公司 </p><p><b>　　7、釉用振動篩</b></p><p>　　型號：2ZDS-1556A 篩網(wǎng)規(guī)格：上層13，下層0.25

46、 流量：60t/h</p><p>　　篩面層數(shù)：2 篩面尺寸：1500×5600mm 機(jī)重：5670kg</p><p>　　頻率：960次/min 電機(jī)功率：9×2KW</p><p>　　生產(chǎn)廠家：新鄉(xiāng)市第一振動機(jī)械有限公司</p><p><b>　

47、　8、磁選機(jī)</b></p><p>　　型號：CT924 外形尺寸：φ900×2400mm 流量：70-110t/h </p><p>　　電機(jī)功率：4KW 機(jī)重：3.5t 給料粒度（mm）：3-0 生產(chǎn)廠家：鄭州山川重工有限公司</p><p><b>　　9、柱塞泵</b&g

48、t;</p><p>　　型號：NB140-4 電機(jī)功率：10KW 生產(chǎn)能力：3.6~7.2m3/h</p><p>　　最大工作壓力：2.45MPa 機(jī)重：1680kg </p><p>　　柱塞每分鐘往復(fù)次數(shù)：30.2次/min 生產(chǎn)廠家

49、：唐山輕機(jī)廠</p><p><b>　　10、氣動隔膜泵</b></p><p>　　型號：QBY-40 最大供應(yīng)壓力：0.7MPa 最大空氣耗量：7m3/min</p><p>　　最大吸程：7m 生產(chǎn)廠家：浙江永嘉長城水泵廠</p><p><b>　　11、斗式提

50、升機(jī)</b></p><p>　　型號：HL400-S 電機(jī)功率：7.5KW 最高提升高度：40m</p><p>　　料容量：10.5L 送料量：47.2 m3/h 運(yùn)行速度：1.25m/s</p><p>　　生產(chǎn)廠家：新鄉(xiāng)亞新振動機(jī)械有限公司</p><p&g

51、t;<b>　　12、粉料倉</b></p><p>　　個(gè)數(shù)：7個(gè) 規(guī)格：200t</p><p>　　5.總平面設(shè)計(jì)(見表二)</p><p>　　廠區(qū)布置以夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)確定各區(qū)相互之間的位置,按照工藝要求嚴(yán)格布置，整體上基本符合設(shè)計(jì)要求。如控壓站、蓄水池靠近原料車間，方便利用。配電房單獨(dú)布置，鍋爐房一個(gè)靠近原

52、料車間另一個(gè)靠近生活區(qū)，方便生產(chǎn)用水和生活用水。原料車間靠近成型車間，方便取料。成型燒成聯(lián)合車間位于生產(chǎn)中心區(qū)域，并靠近煤氣發(fā)生站。煤堆場、原料堆棚布置在下風(fēng)向并面向全廠，靠近道路進(jìn)廠處。廠區(qū)面積：69788.3239㎡。建筑面積：38988㎡。綠化面積：10468.24㎡。建筑系數(shù)（%）=建筑面積/廠區(qū)面積=55.87，綠化系數(shù)（%）=綠化面積/廠區(qū)面積=15%。建筑系數(shù)為70%，土地的利用率比較高。</p><p