年产150万平米玻化砖厂生产工艺及关键车间设计设计说明书

序言

本次课程设计的题目是“年产150万平米玻化砖厂生产工艺及关键车间设计”，主要内容包括厂址的选择，全厂配料计算，物料衡算以及设备选型计算。根据所计算的结果为依据，设计重点厂房的工艺设备布置、全厂总平面布置，然后画出相应的图纸。希望通过本次课程设计的实践过程来巩固自己专业课所学的知识，培养自己独立查阅资料，独立自学能力，提高自己与同学的合作能力。

第一章厂址选择

1.1建厂地址选择的主要因素

工厂的建厂地址，首先是由国家计划部门及有关部门根据国民经济发展的情况、资源利用以及工业的布局等条件进行确定的。确定建厂地址还应考虑以下方面的因素：

（1）原材料的来源。

（2）燃料、动力供应的条件。

（3）产品运输距离及与消费区（产品集散地）接近的程度。

（4）设厂地点与协作企业、科技服务部门、产品销售市场信息源的配合情况，与该地区工业布局的关系。

1.2厂址具体位置选择原则

（1）厂址需要靠近原料基地或销售地区。

（2）要考虑燃料来源，选择合理的燃料对工艺技术、产品质量、燃料销售、产品成本有重大影响。

（3）厂址应具有丰富的水源和电力资源，陶瓷厂每年需要大量的原料，方便的运输，合适的运费，保证工厂的正常生产。

（4）厂址面积和外形应符合构筑物的整体布局，满足工厂生产流程的要求，且尽量能为工厂的改建、扩建留有余地。

（5）厂址应有自己的动力系统和排污排水系统等。

（6）厂区应用平坦的地面，以及为保证排除地面水所需的坡度，厂区不应有矿藏、地下文物、古河、古井或废弃矿坑等。

（7）应考虑卫生、防火、防湿等方面的要求，陶瓷厂必须建在生产有毒气体粉尘企业的上风向和居民区的下风向。

（8）厂区主要建筑和构筑物的地平标高应比洼地高出0.5米。

（9）厂址土壤条件良好，不需要修建昂贵的地基即可构建建筑物和安装机械设备。

1.3具体厂址的选择

根据以上条件，可将工厂建在阜阳经济技术开发区内的工业园内，在经济学上，工厂建在这里有三大优势：一是交通优势，京九铁路纵贯全境，与商阜、漯阜、青阜、阜淮四条铁路和在建阜六铁路在境内构成“米”字型框架，与陇海、京广、京沪等铁路干线接轨，使阜阳成为六路交汇、十一线引入的全国六大路网性铁路枢纽之一。阜阳编组站是京九线上最大的铁路枢纽，“米”字形铁路枢纽，“井”字形高速公路网，纵横交错的公路网，星罗棋布的淮河水系。全天候的民用机场，加上即将开工的商阜杭高速铁路，共同构建了四通八达的立体交通网。在这个立体网内，铁路年发送旅客900万人，运送货物3000万吨；公路年发送旅客2.2亿人，运送货物2.4亿吨；港口年吞吐量超过508万吨，皖北唯一的机场阜阳机场2011年旅客吞吐量达到17.23万人人次。这些优势除合肥、徐州、郑州外，周边已没有城市企及。阜阳正在成为名副其实的综合性交通枢纽，加之地处半径200公里范围内的地理中心，为阜阳发展成为区域中心城市奠定了坚如磐石的基础。二是资源优势是境内煤炭、天然气资源蕴藏丰富；三是区位优势，以阜阳为中心，以100公里为半径的范围内尚未发育出一个

中心城市，阜阳正处于周边大城市围空区的中心，有很强的辐射能力，具有成为中心城市的地理优势。

1.3.1阜阳气候条件

阜阳四季分明，雨量适中，光照充足。阜阳市位于淮北平原西部，安徽省西北方，地处亚热带和暖温带的过渡区域，属暖温带半湿润季风气候。年均气温15摄氏度左右，无霜期220天，年均降水910毫米左右。

1.3.2存在的问题

土地承力有限，对重型设备如球磨机、喷雾干燥塔、压机等基础要加固，不宜建多层厂房。

第二章全厂配料计算

2.1 配料计算

2.1.1 配料选择原则

陶瓷制品所采用的原材料品种繁多，不同原料对制品的性能影响很大，所以原料的选择尤为重要，一般应注意以下几点：（1）原料的化学成分的组成稳定，原料能够满足产品的质量求和工作要求。

（2）原料要运输方便，价格合理，运费低廉。

（3）原料要储量丰富，能满足工厂连续生产的需要。

2.1.2原料的选择

根据查阅资料所得的配料可选膨润土、滑石、长石、粘土、石英为主，还可以加入少量氧化铁、氧化钙等成分调整和改善陶瓷的性能。具体原料的化学组成见下表。

2.1.3 原料的计算的原则

（1）将原料干燥基化学组成换算成灼烧基（不含灼减量）的化学组成。如所给定的坯料组成中有灼减量，也须同样换算

成不含灼减量的各氧化物的百分组成。

（2）列表计算。

（3）计算原料的百分含量。

2.1.4 原料的计算过程

（1）原料灼烧基化学成分（%）见下表

（2）列表计算

(3)计算原料干燥基的百分含量

2.2物料衡算

2.2.1 工艺技术指标

工艺技术各项指标如下表

2.2.2 坯料物料衡算

2.2.3 确定各工序产量或所需量

2.2.4 确定坯料配方各原料用量

第三章设备选型计算

3.1 主机设备确定依据

陶瓷厂的主机有破碎机、球磨机、喷雾干燥机、成型机械等。理论设备数量计算公式为:

M理=Q/(FH)

式中 M理----设备的理论数量，台

Q ----制品的加工数量，吨/年或件/年

F ----设备的生产力，吨/小时或件/小时

H ----设备的年时基数，小时

实际上采用的设备数量应该比理论上计算出来的设备多些，以保证设备的生产能力有富余，不至于经常处于过分紧张状态。此外还可以在一定程度上缓和生产的暂时不平衡现象。

3.2 设备选型

（1）地磅称

用途：原料进厂时称量，选一台

其主要技术性能参数如下：

(2) 铲车

用途：用于原料运输，选2台。其主要技术性能参数如下：

（3）WL型喂料机

用途：大量原料的称量，包括衡量器和喂料机两部分。日球磨量为77.8吨，选用5台20吨的球磨机，由于每台球磨机的上下料时间大概都为两小时，所以总的上料时间大概也为18小时，因为上料应在白天，所以得选2台喂料机。其主要技术性能参数如下：

(4) 皮带运输机

用途：原料的运输。本设计选用单向传动10个

(5) 波状挡边皮带运输机

用途：把原料从低处运往高处。在电子喂料机与加料平台，喷雾干燥塔与料仓，坯料过筛与料仓等地方在车间布局较紧密的情况下，物料要提升到一定高度，传统的做法是用波状挡边运输机，而物料中因为

含有水分和电解质，容易引起料斗的腐蚀和损坏，从而在原料中引入铁锈等杂质。故本设计中选用DJ系列波状挡边皮带运输机。

（6）球磨机

用途：用于物料的粉磨，混合制浆等。日球磨坯料（干料）量为：77836kg，球磨周期为20小时，选用20吨料球磨机。计算过程：

77836×10-3×20÷（24×20）=3.24（台）取5台，其中备用1台，选用5台其主要技术参数如下表：

（7）搅拌池和搅拌机

1）放浆池

用途：用于球磨机球磨出来的料浆。日放浆量119436÷（1.65×103）=72.38（m3），球磨周期；20小时，备用系数1.2选用平桨搅拌机，所需放浆池个数为72.38×1.2÷40=2.17，取3个。其主要技术参数如下表：

2）贮浆池

用途：用于存放过筛除铁后的料浆。日贮浆量77 m3选用100 m3的浆池。备用系数1.2则77÷100×1.2=0.92取2个。平桨搅拌机性能技术如下表：

3) 化浆池

用途：用于处理废坯和回笼泥。日化浆量7728Kg，泥浆比重1.65t/m3则7728×10-3÷1.65=4.7m3，选用有效容积为5m3的螺旋搅拌机2台。其主要技术参数如下表：

（8）振动筛和磁选机

用途：用于泥料的过筛除铁。选用宜兴陶瓷厂生产的SF2134×914型振动筛。每日按21小时工作量计，年产量21093750Kg，过筛除损失系数铁1.2835，泥浆含水率为35.5%，年工作日为330天，取设备的生产能力为8 t/h则21093.75×1.2835÷（1—35.5%）÷330÷21÷8=0.76，取2台，其中1台备用，筛网规格可根据需要定，这里选上层60目下层100目。磁选机用自制槽式除铁器替换即可。其主要技术参数如下表：

（9）QBY型气动隔膜泵

用途：用于陶瓷行业的泥料、釉浆的输送。选用佛山市陶瓷机械总厂生产的QBY型气动隔膜泵，选用6台。其主要技术参数如下表：

（10）柱塞泵

用途：用于将泥料从工作罐打入喷雾干燥塔，日干燥泥浆125263 Kg，日工作量按21小时计，则125263×10-3÷1.65÷21=3.62（m3/h）

选用唐山轻机厂生产的NB—140—5型柱塞泵2台，每个工作罐用2个，其中个备用，其主要技术参数如下表：

（11）工作罐

用途：用于喷雾干燥塔的临时贮浆，以保证喷雾干燥塔内的泥浆喷吐的稳定。做成4m3的工作罐，选平桨搅拌机，其主要技术参数如下表：

（12）喷雾干燥塔

用途：用于粉料的造粒。塔内日水蒸发量为：38365Kg，每天以21小时计则38365÷21=1827（Kg/h），选用每小时水蒸发量为2000 Kg的喷雾干燥塔2台，其中1台备用。其主要技术参数如下表：

（13）压机

用途：用于压制坯体。日需压坯量7700块，现用KD3800A型全自动压砖机，这种压机是科达公司推出的大吨位压机，取每分钟冲压3次，压机每天工作21小时计，则需压机台数为：

7700÷21÷60÷3=2.03，取3台。其主要技术参数如下表：

（14）卧式干燥器

用途：用于干燥压机压制出来的坯体。日干燥量7469块，则每小时干燥量：7469×0.64÷24=199.2（平米/小时）选用佛山市陶瓷机械总厂生产的RD系列辊道干燥窑，其主要技术参数如下表：

（15）辊道窑

各参数确定：烧成周期45分钟，年工作330天，生坯尺寸为880×

880×11(mm)，砖坯间中心距为1000 mm，砖坯间距为120 mm，并排3块入窑，成品率为98%，则窑长计算：窑长=（年产量×烧成周期）÷[330×24×60×成品率×每排片数×每米排数×（1-检选损失）×（1-抛光破损率）×成品单片面积]；

窑长=（1500000×45）÷[330×24×60×98%×99%×99%×3×0.64×1000/（880+120）]=77.02(米),取1条窑每节2米,则每条窑

77.02÷2=38.5取39节,实际窑长为39×2=78米。其主要技术参数如下表：

（16）抛光生产线设备

1）刮平定厚机

用途:用于砖的刮平和定厚选用广东科达机电股份有限公司生产的GD1200型刮平定厚机,计算：日抛光量为7247块，每天工作21小时，取工作带数度为5m/min则7247×0.81÷21÷60÷5=0.93，两条线两次刮平定厚，所以取4台。其主要技术参数如下表：

2) 粗抛光机

日抛光量为7247块，每天按21小时工作量计，为了配合刮平定厚机工作，取输送带速度为5m/min，选用广东科达机电股份有限公司生产的JD1000/16A型抛光机，计算同前：7247×0.81÷21÷60÷5=0.93，取输送带速为5m/min取2台。其主要技术参数如下表：

3）精抛光机（计算类似于前取2台）

取输送带速为5m/min，其主要技术参数如下表：