年产量2万吨镁铝砖生产车间设计

年产量2万吨镁铝砖生产车间设计摘要耐火材料属无机非金属材料学科，其产品直接应用于钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷和化工、机械、电力等国民经济各个领域的高温工业生产过程中，是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的基本材料，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。其中碱性耐火材料是水泥工业、玻璃工业、钢铁工业不可或缺的一种关键耐火材料。常见的碱性耐火材料有五大类白云石砖、镁砖、镁铬砖、镁铝尖晶石砖及镁锆砖等。1本课题主要设计的产品为镁铝尖晶石砖，分为MA8和MA12这两种砖型。本设计研究镁铝砖的组成结构、性质、用途、国内外发展现状、生产工艺等，详细的叙述了本次设计产品的工艺流程，设备选取和布置。通过计算选取出生产过程中所需的主要设备，对辅助设备进行了合理的选则。本设计的主要特点是布局合理，成本低，生产工艺流畅。关键词镁铝砖，生产工艺，发展现状，生产工艺ANNUALPRODUCTIONOF20000TONSMAGNESIUMALUMINUMBRICKPRODUCTIONWORKSHOPDESIGNABSTRACTREFRACTORYINORGANICNONMETALLICMATERIALS，ITSPRODUCTSAREDIRECTLYUSEDINSTEEL，NONFERROUSMETAL，CEMENT，GLASS，CERAMICSANDCHEMICAL，MECHANICAL，ELECTRICALANDOTHERFIELDSOFNATIONALECONOMYOFTHEHIGHTEMPERATUREINTHEPROCESSOFINDUSTRIALPRODUCTION，ISESSENTIALTOENSURETHEPRODUCTIONOFINDUSTRYANDTECHNOLOGYDEVELOPMENTOFTHEBASICMATERIAL，INHIGHTEMPERATUREINDUSTRIALPRODUCTIONDEVELOPMENTPLAYSANIRREPLACEABLEIMPORTANTROLETHEBASICREFRACTORYCEMENTINDUSTRY，GLASSINDUSTRY，IRONANDSTEELINDUSTRYISAKEYTOREFRACTORYMATERIALCOMMONBASICREFRACTORYHASFIVECATEGORIESDOLOMITEBRICK，MAGNESITEBRICK，MAGNESITECHROMEBRICK，MAGNESIUMALUMINUMZIRCONIUMSPINELBRICKANDMAGNESIABRICK，ETC1THISTOPICMAINPRODUCTSDESIGNEDFORMAGNESIUMALUMINATESPINELBRICK，DIVIDEDINTOMA8ANDMA12OFTHESETWOKINDSOFBRICKTHISDESIGNTORESEARCHTHECOMPOSITIONOFMAGNESIUMALUMINUMBRICKSTRUCTURE，PROPERTIES，USES，DOMESTICANDFOREIGNDEVELOPMENTPRESENTSITUATION，PRODUCTIONTECHNOLOGY，ETC，ISDESCRIBEDINDETAILINTHEDESIGNTHEPRODUCTPROCESSFLOW，EQUIPMENTSELECTIONANDARRANGEMENTSELECTEDBYCALCULATIONOFTHEMAINEQUIPMENTINTHEPROCESSOFPRODUCTION，AUXILIARYEQUIPMENTFORTHEREASONABLESELECTIONTHEMAINCHARACTERISTICOFTHISDESIGNISRATIONALLAYOUT，THECOSTISLOW，THEPRODUCTIONPROCESSSMOOTHLYKEYWORDSMAGNESIUMALUMINUMBRICK，THEPRODUCTIONPROCESS，CURRENTSITUATIONOFTHEDEVELOPMENT，THEPRODUCTIONPROCESS目录1绪论511镁铝砖的组成512镁铝砖的结构特点513镁铝砖的性能614镁铝尖晶石质耐火材料的损毁机理715镁铝砖的应用816镁铝砖的由来917镁铝砖国内外发展现状918镁铝砖发展趋势102工艺部分1221工艺特点12211原料的选取1222工艺流程14221工艺流程简述14222工艺流程验证1523工艺参数1624物料平衡计算1625生产设备1926仓库设施213生产技术检查系统说明2231检查内容2232检测方法22321测试方法1422322YB耐火材料测试次数2233检查制度234车间安装、检修与维护措施2441车间安装布置要求2442车间检修维护要求245生产车间除尘及安全措施2551除尘措施2552安全措施256本设计主要特点27致谢28参考文献29附录30年产量2万吨镁铝砖生产车间设计1绪论11镁铝砖的组成镁铝砖是为了改善抗震性能、在生产配料当中引入氧化铝和铝矾土熟料形成镁铝尖晶石基质从而制成镁铝砖。也称为第一代方镁石尖晶石砖。镁铝砖制品中氧化镁含量为85左右而氧化铝含量为510。显气孔率一般为1518。热膨胀系数为106106/。抗热震性比相应的镁砖好。在生产镁铝砖时，为了使镁铝尖晶石均匀分布于砖的基质中，一般采用镁砂高铝矾土在筒磨机中共同细磨。2MGOAL2O3（真尖晶石）矿物性质化学组成，其中含MGO283、AL2O3717。熔点为2135。莫氏硬度为80。01000K平均膨胀系数76106C1。201000K比热1070J/KGK1。800时导热率663W/MK。12镁铝砖的结构特点镁铝尖晶石属立方晶系，其单位晶胞由32个立方密堆积的氧阴离子O2和16个在八面体空隙中的铝离子A13以及8个在四面体空隙中的镁离子MG2组成。氧有4个金属配位，其中3个处于八面体中，剩下1个处于四面体中。如图11所示。镁铝尖晶石的饱和结构使其具有较高的热稳性，它的晶相结构可以在高温下保不变。从图12MGOA1203系统图中可以看出，尖晶石是系统中的一个中间化合物其熔点为2135。3镁铝尖晶石中A12O3/MGO比值，理论值为253。但实际上，该比值变化范围很宽。从图12中可以看出尖晶石仅是一个中间化合物，该比值对尖晶石烧结性能的影响，主要与形成尖晶石及其固熔体的作用有关。当比值为253时，形成的尖晶石量最高。伴随着尖晶石的生成，体积膨胀58，因而经纯化学计算组分的物料，较难烧结。比值大于或小于253，即AL203或MGO过剩，都会形成刚玉尖晶石固熔体和方镁石尖晶石固熔体。这种固熔体，被称为伴有3MG2与2A13阳离子缺陷的、不完全异价置换式固熔体，通常又称为缺陷尖晶石，易于烧结。基于该结构，镁铝尖晶石具有良好的耐蚀性、耐磨性及化学稳定性，而且其绝缘性好，热膨胀系数小，硬度高。图11镁铝尖晶石MGAL2O4的晶胞结构图12MGOAL2O3系统相图13镁铝砖的性能镁铝尖晶石砖也称方镁石尖晶石砖。是以高纯电熔镁砂或高纯二步煅烧镁砂和高纯预合成镁铝尖晶石为主要原料，采用精准配料高压成型高温烧成生产工艺。这种镁铝复合砖与镁铬砖相比，不仅消除了六价铬的危害，而且具有良好的耐侵蚀性能，抗氧化还原性能，耐热剥落性和高温体积稳定性，是大中型水泥回转窑过渡带最适用的无铬耐火材料。但用于烧成带易产生组织脆化和结构剥落，难以挂窑皮，抗碱蒸汽和水泥熟料液相渗透能力较差，以及抵抗因窑体变形而产生的机械应力的能力差，限制了在烧成带的应用。如表11为不同阶段镁铝尖晶石的性能4表11为不同阶段镁铝尖晶石的性能14镁铝尖晶石质耐火材料的损毁机理镁铝尖晶石质耐火材料广泛应用于水泥回转窑的烧成带和过渡带至等区域，其损毁状态多种多样，如表12所示。镁铝尖晶石质耐火材料的损毁大致分为两种一是砖中的镁铝尖晶石组分与水泥中的化学成分在高温下发生化学反应生成低熔点相，低熔点相向砖内渗透导致砖体的结构性剥落而损毁；二是砖内的碱金属盐等蓄积物在固化和液化时伴随着体积变化导致砖体组织脆化所造成的损毁。5表12烧成带砖和过度带砖的损毁构成镁铝尖晶石质耐火材料的主要矿物相是方镁石（MGO）和镁铝尖晶石（MGA12O4），在高温下，氧化镁基本不与水泥成分反应，但镁铝尖晶石却极易与水泥成分中的氧化钙发生反应，生成低熔点的铝钙相，被离解的氧化镁向低熔点相形成的液相中析出。具有代表性的铝钙相是熔点为1455的12CAO7AL2O3，一般是渗透到距工作面30MM以内的深度并固化，由于砖内的温度波动较大，被水泥熟料侵蚀的部分便容易产生结构性剥落，当砖内的MGA12O4成分越多时，耐火砖被水泥熟料渗透越深，产生剥离越厚，砖的损毁越快。砖内的蓄积物主要为碱金属盐（KC1、NACL、K2SO4、NA2SO4以及其化台物等），以及重金属硫化物（PBS）。这些蓄积物基本不与镁尖晶石耐火砖发生化学反应，但是由于其沸点（小于1500）低于窑内气体温度，会以蒸汽的形式从砖孔隙处进人砖的内部，随砖内温度变化，在其熔化温度附近区域液化渗透，并在其凝固温度附近的区域冷凝。作为主成分的碱金属盐（KCL、K3NASO42）的熔点（800左右）比七铝酸十二钙相的熔点低，而多种组分共存时其熔点会进一步降低，因此多数蓄积物渗透到距工作面100MM左右的深度。虽砖内部的温度波动较为缓慢，但砖和蓄积物间存在热膨胀和热收缩的差异，由此在蓄积物液化和固化转变温度区域逐渐产生微小裂纹和组织脆化。15镁铝砖的应用镁铝尖晶石优良的高温性能，使其成为重要的耐火材料。由于我国铬矿资源匾乏，我国科技人员根据自己的资源特点。从20世纪50年代开始进行镁铝尖晶石质耐火材料的研究工作，开发出平炉炉顶用镁铝砖。80年代，我国常规钢包内衬，采用烧结矾土作颗粒，以镁砂和矾土混合料细粉制成不烧砖或浇注料，取得了良好的使用效果。该工艺属于A1203/MGOA12O3系耐火材料。欧洲和美洲直到70年代，都很少使用尖晶石为原料生产的碱性耐火材料。日本于1976年在水泥工业开始使用镁铝尖晶石质耐火材料，解决了CR在使用中的污染问题。与MGOCRZO3质耐火材料相比，镁铝尖晶石具有更突出的抗渣性，耐剥落性以及较好的抗蠕变性能。到目前为止，镁铝尖晶石质耐火材料主要应用于钢包内衬平炉炉顶、水泥回转窑烧成带衬砖。镁铝尖晶石具有良好的性能，应用前景广泛。天然的尖晶石资源较少，不能满足工业需要，目前世界各国都在研究尖晶石的合成，并开发尖晶石制品。16镁铝砖的由来由于我国铬矿资源匮乏，我国科技人员根据自已的资源特点。从20世纪50年代开始进行镁铝尖晶石质耐火材料的研究工作，开发出平炉炉顶用镁铝砖。80年代，我国常规钢包内衬，采用烧结矾土作颗粒，以镁砂和矾土混合料细粉制成不烧砖或浇注料，取得了良好的使用效果。6该工艺属于AL2O3/MGOAL2O3系耐火材料。欧洲和美洲直到70年代，都很少使用尖晶石为原料生产的碱性耐火材料。日本于1976年在水泥工业开始使用镁铝尖晶石质耐火材料，解决了CR3在使用中转变为有毒的CR6污染问题。与MGOCR2O3质耐火材料相比，镁铝尖晶石具有更突出的抗渣性，耐剥落性以及较好的抗蠕变性能。到目前为止，镁铝尖晶石质耐火材料主要应用于钢包内衬、平炉炉顶、水泥回转窑烧成带衬砖。此外，在炼铝、玻璃工业也有少量使用。这些都是作为重质致密耐火材料的形式使用。17镁铝砖国内外发展现状第一代方镁石尖晶石质耐火材料是直接采用镁砂和粒状氧化铝混合压制成型，烧成过程中粗粒氧化铝与其周围的氧化镁原位反应生成尖晶石环，由于反应过程中膨胀效应使之脱离氧化铝而形成孔隙层。孔隙层有利于阻止裂纹扩展和降低砖体的导热率，这种与氧化镁结合在一起的尖晶石环和其与氧化铝颗粒之间空隙使得这种原生尖晶石质耐火材料的断裂韧性得到增强，但是氧化铝含量过多时会引起开裂，其含量被限制在7左右，此类炉衬材料的抗热冲击性能优良，但隔热性能较差。第二代制品是在镁砂中加入矾土烧结预合成的镁铝尖晶石，尖晶石含量提高了一倍左右；第三代方镁石尖晶石质耐火材料是在第二代的基础上加入AL2O3粉，使其与基质中与氧化镁反应生成细晶型原位尖晶石，这有利于减轻酸性物质对基质的侵蚀以及改善了方镁石质砖的强度。第四代方镁石尖晶石质耐火材料是将砖中大部分或全部烧结镁砂用电熔镁砂所替代，以增加抵抗因过热所带来的液相的侵蚀，以电熔的高纯镁铝尖晶石也取代粗粒烧结尖晶石，可最大程度地优化制品的抗侵蚀性。因此高品质的方镁石尖晶石质耐火材料中颗粒部分是高纯电熔镁砂和电熔尖晶石而结合相为细晶尖晶石。18镁铝砖发展趋势（1）功能多元化如表13所示，我国目前生产的隔热耐火材料主要为硅质、粘土质、高铝质和刚玉质。其中以高纯莫来石和刚玉质（包括氧化铝空心球）轻质耐火材料制品使用性能最为优良。但是在实际应用中，还是存在着许多不尽如人意的地方。如莫来石质隔热耐火材料使用温度低、高温收缩性大、体积稳定性差、抵抗化学侵蚀的能力不强，且生产成本较高。刚玉质隔热耐火材料体积密度和导热系数较大，隔热效果差，生产成本极高，而且在温度波动较大的场合使用时寿命很低。镁铝尖晶石隔热耐火材料可以从根本上解决目前存在的问题。充分利用镁铝尖晶石的抗侵蚀、抗热震等高温性能，开发出高强度、耐侵蚀、隔热三重功效的新型耐火材料。既填补了镁铝尖晶石的使用空白，又为隔热耐火材料增添了新品种。7项目粘土质高铝质莫来石质氧化铝质体积密度/GCM3151012常温耐压强/MPA58839230810重烧变化（）2（1400）2（1400）1008（1400）01031600导热系数/W（MK）1070（350）050（350）026（350）06081000表13不同材质隔热耐火材料的性能指标（2）生产工艺多样化目前，在工业生产中，为得到致密优质的镁铝尖晶石制品，大都采用二步法合成和高温煅烧。这样，既加重了镁铝尖晶石产品的生产难度，又增加其生产成本。这是影响镁铝尖晶石发展的一个主要因素。因此，首要解决的问题就是要在一步法合成工艺的基础上，改进镁铝尖晶石合成配方，降低烧结温度，从而降低生产成本，增强其市场竞争力。作为耐火材料产品原料的镁铝尖晶石砂，其价格随品级和粒度的不同而变动。一般说来，粒度越小其价格越高。由于镁铝尖晶石的硬度高，破碎时为防止研磨介质混入，需采用特殊设备进行粉碎。因此，要完善其生产工艺流程解决这一问题。通过合理改善镁铝尖晶石质耐火材料的生产配方及工艺流程，可以生产出高品质、低成本的尖晶石制品，提高产品的附加值，以达到市场的要求。（3）应用技术科学化镁铝尖晶石质不定型耐火材料在使用时需要一整套浇注工艺及专用的浇注设备，提高了施工成本。这无疑为镁铝尖晶石的应用设置了障碍。尖晶石的含量多少以及加入颗粒大小直接影响着镁铝尖晶石产品的高温性能。8因此，要根据使用条件的不同确定其组成。如，方镁石尖晶石系统中添加石墨制出的尖晶石碳砖，抗热冲击性和高温失重率均明显优于镁碳砖，是铁水预处理及水口（含滑动水口和水口砖）用较优良的耐火材料，在250T钢包渣线部位使用效果比镁碳砖。研制的镁铁铝尖晶石砖在水泥窑烧成带替代传统的镁铬砖得到了很好的效果。镁铝尖晶石质耐火材料优良的品质和高温性能，决定了其必将替代传统的耐火材料。因此在应用上，要根据实际工作条件不断地探索与研究，使镁铝尖晶石质耐火材料向着更深、更广的领域发展，增加其市场消费量。2工艺部分21工艺特点镁铝尖晶石属于立方晶体系，熔点为2135耐火度高，热膨胀系数小。镁铝尖晶石中的ALO与MGO属于离子键结合，其结合组织发达，因而具有优异的抗热震性能、耐化学侵蚀与渗透性能，特别是抗碱性熔渣能力强，对氧化铁、炉渣和金属有较高的化学稳定性，属于高档环保型耐火材料。尖晶石质耐火材料合成的主要方法有电弧炉熔制法、高温烧结法、沉淀法、溶胶凝胶法、水热法、燃烧法、溶液蒸发法、超临界蒸发法等。9近年来人们利用铝矾土与氧化镁，采用固相烧结进行尖晶石合成研究较多，下面介绍一种常见的生产工艺，二步煅烧法尖晶石的合成过程不可避免地伴随一定的体积膨胀，故通常采用二步煅烧法。第一步，在11001300煅烧原料，合成活性尖晶石粉第二步，经过重新粉碎、研磨、成型和烧结，得到致密的烧结体。虽然此法成本较高，但由于可生成高纯、致密的尖晶石而倍受关注。在11251140煅烧MGCO3与AL2O3混合料，使其完成5570的尖晶石化，并且保持足够的活性，再在1640以下进行第二步煅烧，就可降低或完全消除第二步煅烧过程中的体积膨胀，从而得到致密的烧结体。211原料的选取（1）镁砂的选择镁砂分为如下几类轻烧镁以菱镁矿为原料，经反射窑沸腾炉焙烧后，经过细磨而成，其质量稳定，纯高度活性好，广泛应用耐火材料，化工、建材、造纸和畜牧业等行业。重烧镁重烧镁分普通重烧镁，中档镁砂和高纯重烧镁。普通重烧镁是选用天然菱镁石，经高温竖窑锻烧而成。它是制造生产不定型耐火材料的理想原料，制品用于炼钢平炉，电炉炉底和捣打炉衬。10中档镁砂以MGO含量为9597的轻烧镁粉为原料，经过压球、油烧竖窑烧结竖窑锻烧而成，产品烧结程度好，密度高，是生产镁质产品的优质原料，中档镁砂分焦烧与油烧两种产品，焦烧中档砂以MGO97的轻烧粉为原料，BD320G/CM3，油烧中档以MGO含量为9596的轻烧粉为原料，BD325G/CM3它们都是镁质品的优质原料。高纯镁砂高纯镁砂生产吸收国内外生产的先进工艺技术，采用天然菱镁矿，经过选矿、轻烧、细磨、压球、高温油竖窑锻烧而成，MGO975一98、BD330G/CM3，C/S2。电熔镁电熔镁砂是用精选的特A级天然菱镁石，在电弧炉中熔融制得，该产品具有纯度高，结晶致密，抗渣性强热震稳定性好，是制作高档镁砖，镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料。一般来说，电熔镁砂比重烧镁砂结晶大，密度高，是优质的镁质耐材原料。所以本设计本设计选用的是975电熔镁砂。原料MGOCAOSIO2FE2O3AL2O3体积密度G/CM3975电熔镁砂975108510503334396高纯镁砂963010511905504533395烧结镁砂952011120206208032092烧结镁砂92401253501015032090烧结镁砂902013058011160315（2）镁铝尖晶石的选择铝矾土基烧结镁铝尖晶石采用AL203含量76以上的优质矾土和MGO含量95以上的优质轻烧镁粉，经过多级均化工艺，在超高温隧道窑中经1800C以上高温烧结而成，体积密度大，矿物相含量高，晶粒发育良好，结构均匀，质量稳定。镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀，腐蚀、剥落能力强，抗渣性能好，抗磨蚀能力，热震稳定性好，耐高温等性能特点。是生产水泥回转窑高温带用镁铝尖晶石砖、钢包衬砖、钢包浇注料等耐火产品的理想原料。镁铝尖晶石广泛用于耐火材料、钢铁冶炼，水泥回转窑及玻璃工业窑炉上。具有良好的抗侵蚀能力、抗磨蚀能力，热震稳定性好。其最主要的用途一是代替镁铬砂制造镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有良好的抗剥落性；二是用于制作钢包浇注料，大大提高钢板衬的抗侵蚀能力。使其广泛应用于炼钢用耐火材料。优质预合成尖晶石的制取为不定形及定形高纯耐火材料的生产提供了新的原料。本设计选用的为电熔尖晶石A电熔尖晶石A41610530930155652352电熔尖晶石B34680554380145736338烧结尖晶石A36580983331895292320烧结尖晶石B45541102481834592322（3）结合剂的选择不烧耐火制品和不定型耐火材料的力学强度主要依靠结合剂形成的。因此结合剂是耐火材料主要成分之一。应根据耐火材料材质以及成型或施工方法不同，选用不同性质的结合剂。机压或捣打成型的烧成耐火制品，可选用临时性的结合剂，如亚硫酸纸浆废液、糊精、糖蜜、甲基纤维素、淀粉、阿拉伯树脂等。机压或捣打成型的不烧耐火制品，应选用永久性结合剂。如铝硅质刚玉质等不烧耐火制品。可选用磷酸、磷酸二氢铝，硫酸铝等酸性结合剂。碱性或弱碱性耐火制品，如镁质或镁铝质、镁铬质等不烧耐火制品应选用碱性结合剂，如水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。含碳或碳化硅耐火材料应选用含碳有机结合剂，如镁碳质、铝碳质、氧化铝碳化硅碳质、尖晶石碳质等不烧制品，可选用沥青、酚醛树脂、沥青改性酚醛树脂作为结合剂。12本设计选用的为亚硫酸纸浆废液为结合剂。它是用生产纸浆的废液，经发酵处理提取酒精后而得到的。又称亚硫酸盐酵母液结合剂。此废液中含有不同类型的木质素磺酸盐、亚硫酸结构的硫代木质素及其衍生物组成的混合物。亚硫酸纸浆废液之所以具有结合性能主要是靠木质素磺酸盐及其衍生物的作用。耐火材料工业中使用的亚硫酸纸浆废液的密度一般控制在1112G/ML之间、加入量为135。制造半干法成型的粘土砖、高铝砖时，可与结合粘土适当配合来提高其可塑性和烘干后结合强度制造硅砖时可与矿化剂石灰乳配合组成复合结合剂以提高其成型性能制造镁砖、镁铝砖和镁铬砖时可单独使用制造含碳耐火材料时也可与酚醛树脂配合使用制造轻质耐火制品时，可与磷酸铝、硫酸铝等其他耐火材料结合剂配合使用。22工艺流程221工艺流程简述本设计所生产的镁铝尖晶石砖。设计原料为975电熔镁砂，电熔尖晶石、结合剂亚硫酸纸浆废液。首先将原料运送至原料仓库，将975电熔镁砂，电熔尖晶石用丙种堆积方式堆积，结合剂普通堆积于原料仓库。再将原料通过铲车分别送料于2个PEF250400颚式破碎机入口。使原料经PEF250400颚式破碎机粗破，破碎后物料粒度要符合圆锥破碎机的给料粒度，物料经带式输送机输送到破粉碎车间，由带式输送机将镁砂物料输送到900短头圆锥破碎机的供料仓，经带式输送机送到900短头圆锥破碎机的料仓中，破碎好的料由斗式提升机提升到五楼，经振动筛筛分，本次设计中每个振动筛由三层筛网组成，筛网孔径分别为5MM、3MM、1MM，筛上料返回圆锥破碎机继续破碎，筛中料、筛下料进入各自的料仓，根据料仓的存料情况多余的颗粒料经可逆带式输送机进入12004500的管磨机磨细粉，产生的细粉由斗式提升机送到五楼经过溜槽送到三楼的螺旋输送机，经螺旋输送机送到细粉料仓，用电子配料车将颗粒料、细粉配料，在600L高速混练机中混合，同时纸浆废液用定量罐定量后也倒入到混练机中。混练结束后，用电动平板车将装有泥料的泥料罐运到成型车间，用起重机将泥料送到压砖机供料仓6台摩擦压砖机成型，成型的废品送至原料仓库集中处理，半成品放在干燥车上，顺着干燥车道送到干燥工段的存放处等待干燥，用3吨带推杆电拖车将干燥车推入隧道干燥器，干燥后的砖坯等到冷却后进行检选，检选不合格的砖坯送到原料仓库集中处理。合格的砖坯由工人进行装窑车，装砖后的窑车停放在窑车停放处等待进入隧道窑，进入隧道窑后砖经预热带，烧成带和冷却带出窑，冷却后进行筛选，不合格的送入原料仓库，以备后用。合格的砖装入成品库。222工艺流程验证1原料仓库。由于接近原料产地和产量较大的原因，原料在原料仓库存放时间较短，本设计的原料有975电熔镁砂、镁铝尖晶石。原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式，原料之间设有挡墙来防止原料混料。2破碎工段。原料是颚式破碎机进行粗破，然后通过传送带到圆锥破碎机细碎，接着通过振动筛筛分，筛上料返回圆锥破碎机再次破碎，筛下料进入各自料仓。生产中所需要的粉料通过管磨机进行磨粉。3混料工段。加料顺序为镁砂结合剂镁铝尖晶石的混合粉。视不同的混炼设备混炼时间略有差异。若混合时间太长，则易使镁砂周围的石墨与细粉脱落，且泥料因结合剂中的溶剂大量挥发而发干；若太短，混合料不均匀，且可塑性差，不利于成型。4成型工段。成型是指借助于外力和模型将坯料加工成规定尺寸和形状的坯体过程。镁铝砖砖成型应采用大压力压砖机，国内多采用摩擦压砖机主要是由于摩擦压砖机可以根据需要，反复加压多次。成形时要准确控制泥料重量、确保布料均匀，加压应先轻后重的打法，模套上可以设计排气缝隙的方法排气。还可以采用真空脱气的模套。脱气的目的主要是避免砖坯产生层裂。5干燥工段。根据镁铝砖的性质，可以同镁砖及镁铬砖在同一条窑里面干燥，考虑30的生产不平衡系数，则隧道干燥器总条数为3条。选择隧道干燥窑的规格是245120165。6烧成工段。采用小型隧道窑烧成，不仅可以精确控温，而且烧成温度也高。对于一般镁铝砖，烧到1650度即可。预热带117个车位，烧成带1836车位，冷却带3750车位。23工艺参数本设计的粒度配比见表22表22镁铝砖粒度配料比配比（）外加剂（）砖种电熔尖晶石A电熔镁砂975纸浆废液MA814863MA1221793表23干燥制度干燥器类型长宽高，MM数量，条干燥车装砖量KG/车干燥时间H干燥废品率干燥前水分干燥后水分2450012001650310001623124物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表24表24物料平衡计算参数计算参数名称符号MA8MA12原料在仓库中的存放损失L1烧结镁砂05高铝熟料05废镁铝砖05烧结镁砂05高铝熟料05废镁铝砖05原料水分W1W2高铝熟料10高铝熟料10原料加工运输损失（包括粉碎，配料，混合，成型工序）L322配比1PPQ1电熔镁砂97586电熔尖晶石A14外加纸浆废液3电熔镁砂97579电熔尖晶石A21外加纸浆废液3管磨机（或球磨机）细分加入量Q2电熔镁砂97516电熔尖晶石A14电熔镁砂9759电熔尖晶石A21泥料水分W42525泥料的循环混炼量F31010结合剂的贮运损失L522干燥综合废品率F255烧成综合废品率F155干燥烧成废品回收率T9595车间生产班制见表25表25生产班制工作班制原料仓库粉碎磨碎混合成型干燥成品库年工作日365365365365365365日工作班222232班工作时888888MA8制砖部分物料平衡见表26。表26MA8制砖部分物料平衡表物料量/吨生产工序项目符号生产班制日/班/时年日班小时原料仓库原料仓库总存放量其中电熔镁砂975废砖废坯电熔尖晶石纸浆废液Q15Q16Q17Q18Q19365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8119371129452816713403270309414545809316351547072229047204193009029006破粉碎总破粉碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石Q9Q10Q11365/2/8365/2/8365/2/811340975315883107267243515531336218194167027磨碎总磨碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石AQ12Q13Q14365/2/8365/2/8365/2/8340218141588932497435466248218058031027配料总配料量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石A纸浆废液Q5Q6Q7Q8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/811114955815563333045261942609115221309213046190164027006混合成型干燥热处理成品库总混合量总成型量指成型后的合格砖坯总干燥量总热处理量总成品量Q4Q3Q2Q1Q365/2/8365/2/8365/3/8365/2/8365/2/812349110801108010526100003383303630362884273916911518101214421369211190126180171MA12制砖部分物料平衡见表27。表27MA12制砖部分物料平衡表物料量/吨生产工序项目符号生产班制日/班/时年日班小时原料仓库原料仓库总存放量其中电熔镁砂975废砖废坯电熔尖晶石纸浆废液Q15Q16Q17Q18Q19365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/811937840352825073403270230214568709316351151072343047204144009042006破粉碎总破粉碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石Q9Q10Q11365/2/8365/2/8365/2/811340895923823107245565315531227326194153041磨碎总磨碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石AQ12Q13Q14365/2/8365/2/8365/2/8340210212382932280653466140326058017041配料总配料量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石A纸浆废液Q5Q6Q7Q8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/811114878023343333045240563909115221203320046190150040006混合成型干燥热处理成品库总混合量总成型量指成型后的合格砖坯总干燥量总热处理量总成品量Q4Q3Q2Q1Q365/2/8365/2/8365/3/8365/2/8365/2/81234911080110801052610000338330363036288427401691151810121442137021119012618017125生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表28。表28主机平衡表生产能力（吨时）设备台数（台）工序名称设备及规格主机作业率（）要求主机产量主机台时产量要求主机台数设计的台数破碎PEF250400颚式破碎机8048512150412粉碎900短头圆锥破碎机606474451622磨碎12004500管磨机7507807825300310312混合1600400湿碾机70302302271121124成型1000T吨摩擦压砖机7024724712472476干燥隧道干燥窑24512165702542973烧成隧道窑1102219700981辅助设备（提升和运输设备）见表29表29辅助设备表设备名称及规格数量备注B500皮带输送机2L27000MM螺旋输送机2L30000MM带式输送机1L45000MMTD250斗式提升机3L27300MM热处理设备见表210表210热处理设备名称规格（长宽高）M数目/辆干燥器245121653成型工段12干燥器内60多准备一班制的砖等待干燥26晾砖场地26干燥车检修场地12085145226仓库设施本设计的原料仓库为封闭式，单侧卸料。其中各种原料的运输方式见表211。表211各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式975电熔镁砂电熔尖晶石汽车推车废砖、废坯推车推车各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表212。表212原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格仓库名称物料名称堆放形式贮存天数（天）长度米宽度米975电熔镁砂原料仓库电熔尖晶石丙种堆积30189524成品库成品砖堆积3042243生产技术检查系统说明31检查内容成品车间的生产技术检查内容见表31表31检查内容品种测试内容镁铝尖晶石砖MA8体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度镁铝尖晶石砖MA12体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度32检测方法321测试方法14各种耐火制品检验制样规定应按国家颁布标准和有关规定的内容执行，部分名称及其代号如下GB/T13246含碳耐火材料化学分析CYDTA容量法测定氧化镁含量GB5072致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法GB/T13243含碳耐火材料高温抗折强度试验方法GB/T13244含碳耐火材料抗氧化性试验方法GB/T13245含碳耐火材料化学分析方法燃烧重量法测定含碳量GB2997致密定形耐火制品显气孔率、吸水率、体积密度和真气孔率试验方法322YB耐火材料测试次数YB耐火材料测试次数见表32表32耐火材料测试次数品种化学分析荷重软化温度显气孔率常温耐压强度抗氧化性镁铝尖晶石砖MA81/21111/5镁铝尖晶石砖MA121/21111/533检查制度生产技术检查制度如表3315表33检查制度检查项目试样数量，个试样形状及规格，毫米检验化验数量化学分析1008801MM粉料68件/次荷重软化温度13650圆柱体1件/炉显气孔率3体积为50200CM3棱长小于80MM5件/次常温耐压强度3正方体或圆柱体1个/次抗热震稳定性3（251）MM（251）MM（12505）MM立方体2件/炉4车间安装、检修与维护措施41车间安装布置要求（1）要求特别清洁的控制室、变配电所等设施，必须用隔墙分开，并布置在车间偏跨的位置。（2）噪声特别大的设施如管磨机房，必须用隔墙分开，布置在车间偏跨的位置。（3）在适当的位置设厂房大门、通道和楼梯。厂房大门尺寸要便于工具和设备的运进和运出。若涉及的大门尺寸小于厂房内需要安装设备的外形尺寸时，应考虑预留安装门洞，其宽度和高度都应比设备或其最大部件的宽度和高度大于05M以上，而且入口最低高度不得低于2M。（4）各种地下构筑物如地坑、地沟、排水沟、电缆沟等应统一考虑、合理安排，避免与建筑物基础发生矛盾，并尽量节约基建工程量。（5）厂房平面布置力求规整，并应考虑将工厂扩建的可能性，在扩建时尽量不妨碍或少妨碍原有生产工序的正常运行，不拆除原有建筑，还能保证施工方便。42车间检修维护要求车间维护分为4个等级。1日常保养进行清洁润滑紧固松动的零件检查零件部件的完整。由操作工承担。2一级保养普遍的进行拧紧清洁润滑紧固，还要部分地进行调整，由操作工人承担。3二级保养内部清洁润滑局部解体检查和调整，由操作工人及维修人员参加。4三级保养对设备主体部分进行解体检查和调整工作，必要时对达到规定磨损限度的零件加以更换，此外还要对主要零部件的磨损情况进行测量鉴定和记录。三级保养一般在操作工人参加下，又专职保养维修工人承担。5生产车间除尘及安全措施51除尘措施（1）物料加湿；（2）设备密封；（3）洒水清扫和湿抹设备。注意事项（1）注意整个生产区域的自封闭情况，以及生产区窗户及通风位设置。要根据生产区所在的地理位置，严格布局上风口及相应的下风口，保证作业区本身的空气对流通道畅通。（2）根据主要扬尘起源的特点，采取相对应的除尘设备安装方式。针对作业区较分散，且不宜整体联通的设备，采取强制性的点式分布。此方式针对性强，除尘效果明显，且可根据设备使用情况，随时、有效、灵活的控制。而立体式的整体除尘系统，则主要适用于扬尘点集中，作业区占地小，且自动化程度集中的设备区。但此方式要求较高，整体使用效果明显，适宜于长期连续运转的设备区。（3）根据车间内除尘设施的分布，在车间外采用水雾除尘处理方式。水雾除尘的安装一定要确保与周边建筑的隔离，也要注意隐蔽，但不能妨碍定期的清理工作，以免造成二次污染。52安全措施1依照作业标准及安全操作规程作业，不得擅自改变工作方法，违者责任自负，给公司造成损失的还将另行追究责任。2非个人所负责操作的设备，不得擅自操作。3任何时刻不得无故逗留或徘徊于他人工作区域内。4放置工具、物料于货架上或其它高处，须确保不落下伤人。5从高处抛下物体，地面上应禁止他人通行。6不得于工厂内嬉戏，恶作剧或有其它妨碍秩序行为。7不可用压缩气管吹身上灰尘和指向他人。8推门出入时，不得用力过猛以免伤人。9安全出口及过道必须保持畅通，不得堆放物品，妨碍通行。10每个员工都必须将防止意外作为应尽的责任，并互相劝勉遵守安全须知。6本设计主要特点（1）工艺流畅，布局合理，满足大生产量的生产需要。（2）原料选择、泥料颗粒级配合理，设备选用灵活。（3）注重环保，采用除尘设备，改善工人工作环境。4整个系统安全可靠，运作灵活。5考虑经济效益，环保低碳，废砖可用于销售或回收再利用。致谢历时三个月的毕业设计已经完成了，期间遇到大大小小的问题和障碍，都在老师和同学的指导帮助下完成了。在这里，尤其要感谢我的指导教师罗旭东老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行设计的修改和改进。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最由衷的感谢通过这次毕业设计，使我四年所学的知识得到了综合的运用，对设计类工作有了初步的了解，对专业知识的综合运用能力也有了显著的提高，同时也学会一些绘图技巧。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正参考文献1YFEI,DFROST,H，MAO,CPREWITT,DHSERMALLNINSITUSCTUREDETERMINATIONOFTHEHIGH一PRESSUREPHASEOFFE3O4,AMMINERAL,1999,84203一2062丰文祥,张三华,钟香崇不同组成尖晶石对MGO尖晶石浇注料性能的影响耐火材料,2000,34269733孙丽枫,于景坤添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响J材料与冶金学报,2004,321211234洛阳耐火材料研究所编著耐火材料化学分析,冶金工业出版社,19845李楠，顾华志，赵慧忠耐火材料学M北京冶金工业出版社20106吴义权，张玉峰镁铝尖晶石超微粉的制备方法J材料导报，2000，14441437马北越，徐建平，陈敏，等镁铝尖晶石质耐火材料的合成J材料与冶金学报，2005，442692718曹林洪等添加剂对方镁石尖晶石砖性能影响J西南工学院学报，2002，17263659黄刚，彭云涛，魏建修，等二步烧结法合成镁铝尖晶石的研究与工业应用J耐火材料，2007，41645145310桂明玺译各种原料对镁尖晶石砖高温性能的影响J国外耐火材料，2001，5434411李建平,谢玉玲镁铝尖晶石的合成及其工业应用J非金属矿,1996,174242712王维邦，耐火材料工艺学M鞍山科技大学，200613耐火材料标准汇编上，下册M北京中国标准出版社，19992534714汤长根耐火材料生产工艺学M北京冶金工业出版社，19843954附录1物料的平衡计算11电熔再结合MA810000吨/年111物料种类的配比975电熔镁砂86电熔尖晶石A14纸浆废液5（外加）112粒度要求31MM、10MM、0088MM、581230113计算（1）总成品量Q10000吨/年（2）总热处理量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q110000/（1005）10526316吨/年其中烧成废品量F1QF1/1F110000005/1005526316吨/年（3）总干燥量Q2Q/（1F1）（1F2）式中F2干燥废品率F25Q210000/（1005）（1005）11080332吨/年其中干燥废品量F2QF2/1F11F210000005/10051005554017吨/年（4）总成型量Q3Q211080332吨/年（5）总混合量Q4Q/K（1F1）（1F2）（1F3）式中F3包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量F310K镁铝砖的配比系数取K0997Q410000/0997（1005）（1005）（101）12348526吨/年（6）总配料量Q5Q/K（1F1）（1F2）Q510000/0997（1005）（1005）11113673吨/年其中975电熔镁砂配料量Q7Q（1P）/K（1F1）（1F2）Q610000（1014）/0997（1005）（1005）9557759吨/年其中电熔尖晶石A的配料量Q8QP/K（1F1）（1F2）Q710000014/0997（1005）（1005）1555914吨/年其中纸浆废液的配料量Q8QQ1/K（1F1）（1F2）式中Q1纸浆废液的外加量Q13Q810000003/0997（1005）（1005）333410吨/年（7）总破粉碎量Q9Q/K（1F1）（1F2）（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q910000/0997（1005）（1005）（1002）11340483吨/年其中975电熔镁砂的破碎量Q10Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）Q1010000（1014）/0997（1005）（1005）（1002）9752815吨/年其中电熔尖晶石A的破碎量Q11QP/K（1F1）（1F2）（1L3）Q1110000014/0997（1005）（1005）（1002）1587668吨/年（8）总磨碎量Q12Q13Q14181447715876683402145吨/年975电熔镁砂磨碎量Q13QQM975/K（1F1）（1F2）（1L3）式中QM975975电熔镁砂加入量Q216Q1310000016/0997（1005）（1005）（1002）1814477吨/年电熔尖晶石A磨碎量Q14QQ尖A/K（1F1）（1F2）（1L3）式中Q尖A电熔尖晶石A加入量Q214Q1410000014/0997（1005）（1005）（1002）1587668吨/年（9）原料在仓库总的存放量Q15Q1W2PW2W3/K1F11F21L31L11W2式中L1为原料在仓库中的损失L105W2975电熔镁砂在原料仓库中的水分W20W3配料时975电熔镁砂的水分W30Q1510000100140/099710051005100210051011937351吨/年其中975电熔镁砂的存放量Q16Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F11F1/K1F11F2式中T干燥废品回收率T95K1换算系数K1KQ1610000（1014）/099710051005100210051000009500509970051005/09971005100511294021吨/年其中回收的废砖废坯存放量Q17TF2/K10997527900吨/年其中电熔尖晶石A的存放量Q18QP（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）（1W2）Q1810000014（10）/099710051005100210051671229吨/年其中纸浆废液的存放量Q19QQ1/K（1F1）（1F2）（1L5）式中L5酚醛树脂的贮运损失L52Q1910000003/0997100510051002340214吨/年12电熔再结合MA1210000吨121物料种类的配比975电熔镁砂79电熔尖晶石A21纸浆废液5（外加）122粒度要求31MM、10MM、0088MM、251230123计算（1）总成品量Q10000吨/年（2）总热处理量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q110000/（1005）10526316吨/年其中烧成废品量F1QF1/1F110000005/1005526316吨/年（3）总干燥量Q2Q/（1F1）（1F2）式中F2干燥废品率F25Q210000/（1005）（1005）11080332吨/年其中干燥废品量F2QF2/1F11F210000005/10051005554017吨/年（4）总成型量Q3Q211080332吨/年（5）总混合量Q4Q/K（1F1）（1F2）（