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万吨铝镁碳 转生 车间 设计 辽宁

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3万吨铝镁碳转生产车间设计（辽宁）,万吨铝镁碳,转生,车间,设计,辽宁

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辽宁科技大学本科生毕业设计 第41页年产3万吨铝镁碳砖生产车间设计摘 要铝镁碳砖主要以Al2O3，MgO，C为主要原料的耐火材料，作为冶炼炉用炉衬材料，已在我国炼钢行业铺开，使炼钢电炉 转炉的炉衬寿命大幅提高，经济效益显著。 铝镁碳砖具有较好的抗热震性和抗渣侵蚀性，有微量的重烧膨胀。为提高其抗氧化性，可在配料中适当加入Si粉、Al粉等添加剂，以树脂为结合剂，高压成型，经200-300热处理即可使用，不需要煅烧。主要用于大型转炉和超高功率电炉钢包衬和炉外精炼炉衬等。本设计说明书主要阐述年产30000吨（LMT-74电炉用铝镁碳砖15000吨，LMT-76电炉用铝镁碳砖15000吨）电炉用铝镁砖耐火材料厂的设计过程中的相关问题以及设计方案的选择。首先，根据设计依据、设计原则、产品品种工厂规模和生产方法、确定原料、结合剂等。其次，依据制品的要求各生产车间的工作制度等。其中对原料、主机、仓库、泥料水分等工艺计算。以表格形式列出、作为选择设备的依据。最后，对初步设计完成后的每个车间视其特点而进行工艺布置，并对整个设计进行合理的技术经济指标编制。关键词：铝镁碳砖，设备选择，方案选择The Design of 30000 Tons Aluminum Magnesium Carbon Transfer FactoryAbstractAluminum magnesium carbon brick mainly Al2O3,MgO,C as the main raw material of refractory material, it has good resistance to slag erosion resistance and thermal shock resistance, and has the trace heavy burn inflation. In order to improve its oxidation resistance， can join in ingredients properly additive such as Si powder,Al powder,resin as bonding agent， high pressure molding,by the 200-300 can be used,do not need to calcine. Mainly for the large converter and ultra-high power electric furnace and ladle refining outside the furnace lining,etc.This manual discusses mainly the important question about design and selection about design of aluminum magnesium carbon transfer factory whose output is 30000 ton every year. First,according to design basis,design principles and product varity (first and second high-alumina is used to hot-blast-stove shaft and electric stove)，factory scale and means of production. Row material and blinder and determined. Second, according to the request of product, the manual determined the technological process matching grain grading， consist of grains,operation system of every workshop and so on. Technology calculation such as raw material， main equip. percentage of muistuize content of mud are listed in the form of table as basis finally,after the first step. the manual design the process of the choice of equipment arrangement matchs with particularily in every workshop. with regard to proper economical and technological standards. At last, discussed the unproper question. During the paper, a lot of figures are used such as the picture of equipment shape, the figure of equipment arrangement. Therefore, we can easily reading this paper.Key words: Aluminum magnesium carbon transfer, The choice of equipment,The choice of plan目 录摘要.Abstract. 目录. 1 绪论51.1 铝镁碳砖的发展历史及其应用61.1.1 铝镁碳砖的发展历史61.1.2 铝镁碳砖的组成及性能61.1.3 铝镁碳砖的应用61.1.4 铝镁碳砖的发展前景62 工艺部分82.1 生产工艺要点92.1.1 原料92.1.2 破粉碎122.1.3 筛分122.1.4 物料的贮存122.1.5 配料122.1.6 混练122.1.7 成型132.1.8 干燥132.1.9 成品仓库132.2 工艺流程132.2.1 工艺流程简述132.2.2 工艺流程论证142.3 工艺参数142.4 物料平衡计算162.5 生产设备212.6 仓库设施233 生产技术检查系统说明253.1 检查内容253.2 检查方法253.3 检查制度264 车间安装、检修与维护措施275 生产车间除尘及安全措施286 本设计的主要特点29致谢30参考文献31附录32计算部分32二原料仓库的选择计算40三破粉碎设备的选择计算41四成型设备选择计算42五干燥工段的计算43六成品仓库的计算451 绪论1.1 镁碳砖的发展历史及其应用1.1.1 铝镁碳砖的发展历史 近年来随着炼钢技术的发展,钢包的作用不仅仅是盛钢容器，正开始向多功能方向发展。而钢包内衬的使用条件日趋苛刻。它不但经受高温钢水和炉渣的侵蚀与冲击，而且不断地受到钢的搅拌冲测，因此钢包内衬耐火材料就成了提高钢包寿命的关键因素之一。而作为钢包内衬的耐火材料近几年来随着含碳耐火材料的发展发生了几次大的变化，逐步从以前使用的粘土砖高铝砖，到现今的一种新的铝镁碳钢包砖材料脱颖而出，为钢包使用寿命的提高带来了良好前景。钢包内衬耐火材料也是随着这大变化逐步发展，原使用高铝质万能弧形砖，后又加浸煮柏油来提高使用寿命，也仅只达47炉左右，并且还带来环境的柏油烟气污染公害，后曾在1983年一1986年改用铝钒土整体打结内衬，虽使用效果尚可，但也由于受生产及操作条件的影响而夭折。毫无疑问，铝镁碳砖的开发为钢包内衬耐火材料带来了新的途径。镁碳砖，作为冶炼炉用炉衬材料，近年来，已逐步在我国炼钢行业铺开，使炼钢电炉、转炉的炉衬寿命大幅度提高，经济效益显著。但炼钢行业的其它环节却相对比较薄弱，如钢水包、炉盖、出钢槽等用耐火材料，依然停留在粘土砖、普通高铝砖的水平，寿命低、效益差，和我国炼钢生产水平发展不相适应。根据这一情况，结合豫西地区高铝矾土资源的优势，从1986年起，在洛阳耐火材料研究院有关专家的指导下，将碳素引进高铝材料，研制开发了以A l2O3 为基质的铝质碳系材料铝镁碳砖和铝碳砖。并于1987年被列为河南省的“星火计划”项目。其中铝镁碳砖产品，最早经过郑州第一钢厂、鞍山钢铁公司、石家庄钢厂、宜昌八一钢厂等在钢包上试用，均取得了很好的效果。钢包寿命平均达到50次以上， 一般为60 70次， 最好的达到80 90次， 较原用粘土砖提高5 7倍，较高铝砖提高3 5倍，1吨钢耐火材料消耗由15 20公斤降低到2 3公斤，经济效益非常显著。最近， 南京第二钢铁厂试用的情况也比较好，至9月16日止， 包龄已超过60次，包衬情况依然良好。目前主要用作钢水包衬砖与出钢槽砖。几年来， 经过数10个厂家使用，效果很好。最早使用的厂家如石家庄钢铁厂: 高架式30吨电炉、4 5吨钢包，因钢流冲刷包壁及包座座砖不同步等原因，使用寿命受到影响。年平均包龄34次，最高47次，最低29次，每吨钢成本降低2 .5 8元。宜昌八一钢厂: 10吨高架式电炉、20吨钢包，使用包龄能达到80次以上，每台炉较采用高铝砖节约价值7万余元。鞍山钢铁公司第二炼钢厂: 在20吨平炉钢包上试用， 使用寿命较粘土砖提高3倍以上。首钢二炼钢厂: 在25吨吹氢处理连续浇注钢包上试用， 包龄从6次提高到2次。其他，陕钢、中原特钢、鄂钢、西重、洛矿等厂使用均具有同样的效果，最近南京第二钢铁厂试用的情况亦很好，一个钢包在使用10次停下米清渣时发现，砌砖表面基本上没动，20次以后，砖的浸蚀仍很轻微，50次以后，原砖仍剩近1/ 2左右，平均渣蚀速度1620 1620 1620 1430由表4可见，无论是试样的结合强度、成型性能、还是荷重软化温度，树脂结合均优于水玻璃，酚醛树脂与石墨有较好的浸润性和结合性，有较好的成型性能。而树脂是含碳耐火材料非常理想的结合剂之一，它可以在常温下混炼成型，与石墨的润湿性好，结合强度和碳化率都很高，因此树脂是含碳耐火材料的理想结合剂之一。(4)抗氧化剂 铝镁碳砖的氧化脱碳是导致其蚀损的重要原因。铝镁碳砖脱碳后，造成了基质疏松，结合强度降低，被炉渣渗透熔损，镁砂骨料脱落。向铝镁碳砖中添加一些与氧的亲和力大于碳的粉末，可大大提高铝镁碳砖的抗氧化能力及高温强度。防氧化剂的种类有很多，下面只介绍几种，如下：硅粉：有良好的防氧化效果，硅粉本身氧化生成二氧化硅，熔点较低，对铝镁碳砖的使用会带来一些负面影响，所以一般使用在不接触渣的部位，比如转炉包底、转炉炉口炉帽等。碳化硅：防氧化效果与硅粉相同，使用部位也相同。铝粉：防氧化效果良好，主要使用在转炉渣线部位。碳化硼：防氧化效果良好，主要使用在转炉出钢口部位。以上防氧化剂在使用上都有自己的优势和劣势，比如铝粉，使用在转炉轴耳部位就会降低该部位产品的抗剥落性能。 2.1.2破粉碎 破碎设备采用颚式破碎机，因为其构造简单，坚固耐用，工作可靠，便于维修，生产费用与设备费用较低，允许入料块度较大，废砖废坯的破碎也可用它来处理。本设计中高铝矾土熟料在200mm左右，根据需要选择PEF400600的颚式破碎机，排料口可调，且采用开路式破碎。常用的粉碎设备有短头圆锥破碎机，双辊式破碎机，反击式破碎机等，由于粘土熟料硬度较大反击式破碎机的反击板和打击板易磨损，维修量大，且颗粒组成不稳定，双辊式破碎机很容易损坏，而且为不均匀损坏，需要调整，生产能力低，且粒度不理想，而使用短头圆锥破碎机时，可连续粉碎生产能力高，功耗小，颗粒组成均匀，中间颗粒小，有利于颗粒级配，唯一缺点是结构复杂，设备费用较高。因此综合各种因素，采用圆锥破碎机，破碎形式采用闭路形式粉碎。2.1.3 筛分筛分就是利用多层的筛子把物料按需求进行分级。达到规格的筛下料根据不同的粒度进入相应的料仓，筛上料则是重返破粉碎工段重新破碎。震动筛按照所需要的物料粒度，颗粒粒度为53mm、31mm、10mm，规定筛网孔径大小，一般比临界粒度稍大些。筛子的倾斜角度也必须考虑，通常的倾角在15度到20度之间。2.1.4 物料的贮存原料经过破粉碎、细磨、筛分后，一般则是存放在贮料仓内以供配料时使用。当物料进入料槽时，粗细颗粒开始分层，粗的颗粒滚到料槽的周边，细粉在卸料口中央部位。当物料卸料时，中间料先从卸料口流出，四周料下沉，而且分层流向中间，后从卸料口流出，2.1.5 配料铝镁碳质制品生产中采用多级配料，可获得较高的体积密度，特别是适当增大粗颗粒及细粉配比，相应减少中间颗粒的比例，可显著提高砖坯的致密程度。只有符合紧密堆积原理的颗粒组成，才可能获得致密的坯体结构。2.1.6 混练加料顺序为：高铝矾土酚醛树脂石墨筒磨细粉外加剂，必须确保总混炼时间。2.1.7 成型 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。2.1.8 干燥坯体干燥是砖坯中去除水分、提高强度的过程。2.1.9 成品仓库 成品一般按照品种、级别、砖型批号等来分类贮放，堆放方式和堆放高度均按标准进行。成品库面积除设有贮存量占用面积外，还留有成品检选、废品堆放和运输通道所需最小面积，在设计中尽量计算准确以做到即满足工厂本身产量的需要同时也不浪费2.2 工艺流程2.2.1 工艺流程简述 生产的原料（高铝矾土，电熔镁砂）都存放在原料仓库中。首先用桥式抓斗起重机（5t）将原料送到颚式破碎机的供料仓中进行粗破，然后经带式输送机送到圆锥破碎机料仓 ，通过闸板和电振机控制圆锥破碎的给料过程。被圆锥破碎机破碎成5-0的颗粒后，由斗式提升机提升到五楼，经自定中心振动筛筛分（三层筛），筛中料、筛下料通过溜管和皮带传送至各自的料仓，各种原料进入各自的料仓，筛上料经溜槽回到圆锥破碎机继续破碎，根据料仓的存料情况，多余的颗粒料可经带式输送机进入管磨机磨细粉，共磨产生的细粉由斗式提升机送到五楼，经过溜槽送到四楼的螺旋输送机，经螺旋输送机送到细粉供料仓。同时将石墨、树脂和铝粉等袋装桶装料分别用叉车、客货电梯、电动葫芦和手动托盘搬运车运送到其各自的料仓存放以备使用；然后再用电子配料车将颗粒料、细粉、石墨，配料后进入混练机，同时，酚醛树脂用定量罐定量后也倒入到混练机，混练结束后，用电动平板车将装有泥料的泥料罐推到成型车间，用起重机将泥料送到压砖机供料仓，用3台800吨和3台1000吨摩擦压砖机进行成型，成型后的废品送至原料仓库集中处理，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吨无推杆电拖车将干燥车推入隧道干燥器，干燥后的砖坯要等到砖坯冷却后进行检选，合格的砖坯由工人进行包装砖外卖，检选不合格的砖坯产品送到原料仓库集中处理，以备其他用途8。2.2.2 工艺流程论证（1）原料仓库由于接近原料产地和产量大的原因，原料在原料仓库存放时间较短，本设计的原料有电熔镁砂97、高铝矾土85、石墨、酚醛树脂、防氧化剂Al粉和一定量的废砖。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）破碎工段原料是经过抓斗抓入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）混料工段生产时根据需要采用微机控制三斗称量车进行自动称料，自动化程度高，生产效率高，产品质量好。（4）热处理工段由于产量比较大，本设计选用了6条电加热隧道干燥器，干燥后制品水分一般控制小于1% 2. 。2.3 工艺参数本设计的粒度配比见表2.3。表2.3铝镁碳砖配料比砖种配比 (%)添加剂总量(%)外加量(%)酚醛树脂电熔镁砂97石墨高铝矾土85LMT-741597623LMT-761397823本设计镁碳砖生产的混合制度见表2.4，干燥制度见表2.5。表2.4 混合制度项目砖种混合量(千克/次)混合周期(分钟)LMT-7480020LMT-7680020表2.5 干燥制度干燥器类型长宽高(mm)数量(条)干燥装砖(kg车)干燥时间(h)干燥废品率(%)干燥前水分(%)干燥后水分(%)热风进口温度()热风 出口温()2440010001650610001523.04.00.520040502.4 物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表2.6。表2.63物料平衡计算参数，%计算参数电炉用铝镁碳砖LMT74电炉用铝镁碳砖LMT76名称符号原料在仓库中的存放损失L122原料水分W155原料洗涤损失L4原料干燥或风干后的水分W3原料的灼减量L2原料加工、运输损失（包括破粉碎、配料、混合成型工序）L322配比P1-Pq199139913管磨机加入量q23533泥料水分W4泥料的循环混练量F31010结合剂贮运损失L522干燥综合废品率F244干燥废品回收率T9595车间生产班制见表2.7。表2.7 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888888LMT-74制砖部分物料平衡见表2.8。表2.8LMT-74制砖部分物料平衡表 物料量（吨） 生产班制项 目 符号 日/班/时 年 日 班 时原料仓库总存放量 Q11 16269.26 44.57 22.29 2.79其中：电熔镁砂97 Q14 365/2/8 2187.28 6.00 3.00 0.37废砖废坯 Q12 594 1.63 0.81 0.10石墨 Q13 1449.41 3.97 1.99 0.25树脂总存放量 Q15 365/2/8 483.25 1.32 0.66 0.08 总破碎量 Q9 15943.88 43.68 21.84 2.73电熔镁砂97 Q9镁 355/2/8 2391.58 6.55 3.28 0.41 高铝矾土85 Q97铝 12117.35 33.20 16.60 2.07总磨碎量 Q10 5580.36 15.29 7.64 0.96 总配料量 Q4 15625 42.81 21.40 2.68 其中：电熔镁砂97 Q5镁 365/28 2343.75 6.42 3.21 0.40高铝矾土85 Q5铝/ 11875 16.27 8.13 1.02石墨 Q6 1406.25 3.85 1.93 0.24 外加树脂 Q7 468.75 1.28 0.64 0.08总混合量 Q3 17170.33 47.04 23.52 2.94总成型量（指成型后 Q2 365/2/8 15625 42.81 21.40 2.68的合格砖坯）总干燥量 Q1 15625 42.81 23.52 2.94总成品量 Q 15000 41.10 20.55 2.57LMT76制砖部分物料平衡见表2.9。表2.9 LMT76制砖部分物料平衡表 物料量（吨） 生产班制项 目 符号 日/班/时 年 日 班 时 原料仓库总存放量 Q11 365/2/8 16269.26 44.57 22.29 2.79 其中:电熔镁砂97 Q14 1895.64 5.20 2.60 0.32 原料仓库 废砖砖坯 Q12 593.75 1.63 0.81 0.10 石墨 Q13 1449.41 3.97 1.99 0.25树脂库 树脂总存放量 Q15 365/2/8 483.25 1.32 0.66 0.08 总破碎量 Q9 15943.88 43.68 21.84 2.73破粉碎 其中电熔镁砂97 Q9镁 2072.70 5.68 2.84 0.35 高铝矾土85 Q9铝 12117.35 33.20 16.60 2.07磨碎 总磨碎量 Q10 365/2/8 5261.48 14.42 7.21 0.90 总配料量 Q4 15625 42.81 21.42 2.68 其中电熔镁砂97 Q5镁 2031.25 5.57 2.79 0.35配料 高铝矾土85 Q5铝 12187.5 33.40 16.70 2.09 石墨A Q6 1406.25 53.85 1.93 0.24 外加树脂 Q7 468.75 1.28 0.64 0.08混合 总混合量 Q3 365/2/8 17170.3 47.04 23.52 2.94 成型 总成型量（合格的） Q2 15625 42.81 21.42 2.68 热处理成品库 总热处理量 Q1 365/2/8 15625 42.81 21.42 2.86 总成品量 Q 15000 40.10 20.55 2.57LMT-74制砖部分物料平衡系数见表2.10。表2.10LMT-74制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂97与石墨比 1.67:1 总破粉碎量 15943.88 破粉碎 综合成品率 95% 电熔镁砂97 2391.58 总干燥量 干燥 干燥废品量总成型量 配比系数（k） 总混合量 配料 总配料量 电熔镁 砂97 高铝矾 土85 石墨 树脂外加量 15625 总磨粉量625 原料仓库 15625117170.33156252343.75118751406.25468.75 总存放电熔镁废砖费石墨A 量砂97坯树脂存放量5580.36160242187.285941449.41483.25 LMT76制砖部分物料平衡系数见表2.11。表2.11 LMT76制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂97与石墨比 1.44:1 总破粉碎量 15943.88 破粉碎 综合成品率 95% 电熔镁砂97 2072.70 总干燥量 干燥 干燥废品量总成型量 配比系数（k） 总混合量 配料 总配料量 电熔镁 砂97 高铝矾 土85 石墨 树脂外加量 15625 总磨粉量625 原料仓库 15625117170.33156252031.2512187.51406.25468.75 总存放电熔镁废砖费石墨A 量砂97坯树脂存放量5261.4816269.21895.64593.751449.41483.25 2.5 生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表2.126。表2.12 主机平衡表工序名称设备及规格主机作业率（%）生产能力（吨时）设备台数（台）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PEF400600颚式破碎机806.8260.41粉碎900短头圆锥破碎机609.13.51.32磨碎15005700管磨机752.4820.621混合600L高速混练机707.802.12.793成型800吨摩擦压砖机1000吨摩擦压砖机6533干燥干燥器24.5米3条705.216辅助设备（提升和运输设备）见表2.13。表2.13辅助设备表设备名称及规格数量备注B=500皮带输送机1台L=12000可逆式输送机2台B=500带式输送机2台TD250斗式提升机3条n=960r/min热处理设备见表2.14。表2.14 热处理设备名称规格（长宽高）m数目/辆干燥器24.51.21.656干燥车成型工段1.20.851.4522干燥器内120晾砖场地43检修场地32.6 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2.15。 表2.15各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式电熔镁砂97汽车抓斗高铝矾土85汽车抓斗石墨汽车推车铝粉汽车推车废砖、废坯推车抓斗各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表2.16。表2.16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)原料仓库电熔镁砂97丙种堆积2618.9524高铝矾土85丙种堆积3018.95石墨带装306AL粉带装306成品库成品砖堆积524123 生产技术检查系统说明3.1 检查内容成品车间的生产技术检查内容见表3.14。表3.1 检查内容品种测试内容电炉用铝镁碳砖LMT-74体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度电炉用铝镁碳砖LMT-76体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度3.2 检查方法1测试方法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 /T 13246 含碳耐火材料化学分析CYDTA 容量法测定氧化镁含量GB 5072 致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法GB/T 13243 含碳耐火材料高温抗折强度试验方法GB/T 13244 含碳耐火材料抗氧化性试验方法GB/T 13245 含碳耐火材料化学分析方法 燃烧重量法测定含碳量GB 2997 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2YB耐火材料测试次数见表3.21表3.2 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电炉用铝镁碳砖LMT-741/2111/5电炉用铝镁碳砖LMT-761/2111/53.3 检查制度生产技术检查制度如表3.37。表3.3 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10.088-0.1 mm粉料68件/次荷重软化温度显气孔率3体积为50-200 cm3棱长小于80 mm5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（1250.5）mm立方体2件/炉4 车间安装、检修与维护措施安装、检修与维护的原则如下：1）、车间厂房所有设备的安装、出入大门、通道、楼层、设备提升时所有的孔洞，以及各层设备、检修时用的起吊设备等需统筹配置。2）、高层厂房，当楼上有安装设备情况下，一般设安装孔。3）、需经常检查的设备部件，凡超过200公斤以上的设有检修起重梁。4）、检修时放置检修设备或其它部件的场地，不小于最大更换部件所需放置面积的俩倍及其它拆卸部件所需的面积，并留有检修工必要的操作面积。5）、为车间设备的维修，各工段有维修用的工具、器械、润滑油及常用小部件的存放空间。6）、各工段考虑电焊电源及36伏局部安全照明，以便工段内检查工作与小量修补与维修等使用。5 生产车间除尘及安全措施车间除尘选用的除尘设备：旋风除尘器。设计把尘源车间设计在最小风向频率的上风侧，并且与住宅区、变电所、实验室等保持适当距离。合理的工艺流程减少了无聊搬运环节，降低物料落差。同时加强设备、管道和料仓的密闭，减少漏风，提高机械化，自动化水平、减少人工操作，选择适当的排风量。安全措施：1）、在耐火材料工厂车间内，生产厂房为高层厂房，楼梯应有护栏。2）、在阴暗处设有照明设施。3）、对设备应定期检查以防隐患。4）、生产车间应设有安全员，定期对职工进行安全教育。5)、在容易发生事故的地方，设有提示语。6 本设计的主要特点本设计的主要特点如下：本次设计铝镁碳砖产量比较大，工作量比较大，工厂整体布局合理，设计中选用除尘设备改善工作环境保证工人的身体健康，对废砖坯进行回收处理利用，降低成本，因为厂区接近原料产地，原料的存放时间相对较短。其中环保方面体现在：1）、在无机非金属材料工业中物料处理量大，物料倒运次数多，加工工序多，扬尘点多，粉尘污染比较严重。所以我们在易于产生粉尘和烟尘车间采用了高效的除尘设备，并且尽可能采用溜槽或流管输送物料，避免物料自由坠落，设法减少物料的落差，从而减少物料在倒运和处理过程中的飞散量。2）、与大气污染、水污染相比，噪声污染有着其特殊性，它直接作用于人的身体器官，对人照成危害是长期结果。也是不容易忽视的，故本设计将厂区内的建筑结构作了特殊要求，并根据声学控制方法将噪音降到最低。节能措施如下：1）、原料从原仓库到破粉碎楼的输送过程中，采用斗式提升机不但不但缩短了物料的输送途径，而且避免了使用过长的带式输送机，降低了能量的消耗。在生产工艺设计方面： 原料的选择，泥料的颗粒配比合理，提高了产品的抗氧化性。 致 谢 感谢大学四年来所有的授课老师，毕业设计指导老师，在老师细心严格指导下，我的毕业设计基本完成，综合能力也有所提高，贯穿了四年所学的知识得到了综合运用，对无机非金属材料工程有了更深的了解。在设计期间，老师们不厌其烦的指导使我的设计更加完善。本文是在李国华老师指导下完成的，李老师渊博的知识使我受益匪浅。在本次设计中，谨向李国华、张玲、栾舰、田琳、张欢、罗旭东、游杰刚老师表示最诚挚的谢意。由于所学专业知识有限，实际造作经验缺乏。本设计中难免存在一些错误和不妥之处，敬请老师批评指正。 参考文献1张文杰，李楠碳复合耐火材料北京：科学出版社，1990：1-22吴淑芳.镁碳砖的使用生产工艺.冶金用含碳耐火材料论文集.贝金冶金工业部耐火材料编辑部1988，543 Koichi Kanno b， Nobuyuki Koike b， Yozo Korai a， ectal.Mesophase pitch and phenolic resin blends as binders for magnesiagraphited bricks. Elsevier Science Ltd，37 (1999)： 1952014 王诚训.MgO-C质耐火材料M北京：冶金工业出版社，1995：105耐火材料工厂设计参考资料上，下册M北京：冶金工业出版社，1981：1-383.4 汤长根耐火材料生产工艺M北京：冶金工业出版社，1982：39-545 李庭寿，孙险峰，张用宾耐火材料科技进展冶金工业出版社，1997：3356 耐火材料机械设备M.北京：冶金工业出版社，1984：57耐火材料标准汇编上、下册北京：中国标准出版社，1999：25-3478 王维邦，耐火材料工艺学M，鞍山科技大学，冶金工业出版社，2005：123-162.附 录一、物料的平衡计算1）LMT-74电炉用铝镁碳砖 高铝矾土GL-85 ：65% 大颗粒3-5 ：22% 中颗粒1-3 ：21% 小颗粒0-1 ：22% 细粉：镁砂DMS97 ：15% 鳞片状石墨 ：9% 高铝矾土 ：11% 、计算：（1） 总成品量：Q=15000吨/年（2） 总热处理量：Q1=Q/（1F1）（1F2） 式中：F1：烧成废品率 F1=0 F2：热处理废品率 F2=4% Q1=15000/（10.04）=15625吨/年 结果：Q1=15625吨/年 其中热处理废品量：f2 f2 =F2Q/(1F1)(1F2) =0.0415000/(10.04)=625吨/年 结果：f2=625吨/年 （3） 总成型量：Q2 Q2 = Q1 结果：Q2=15625吨/年（4） 总混合量：Q3 Q3 =Q/K（1F1）（1F2）（1F3） 其中f3：包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量 查表5-3 F3=10% K=1p（l2w3l2w3）（1p）w1 K：镁铝碳砖的配比系数 式中w1：原料水分，对于铝镁碳砖石墨原料水分近似为0.5%所以取w1=0.5% 当石墨 配比p=9% k=1 Q3=15000/1（10）（10.04）（10.09)=17170.33吨/年 结果：Q3=17170.33吨/年 （5） 总配料量：Q4 Q4=Q/K（1F1）（1F2） =15000/1（10）（10.04）=15625吨/年 结果：Q4=15625吨/年 P镁=0.15 P铝=0.76 其中电熔镁砂DMS97的配料量:Q5 Q5镁=Q40.15=156250.15=2343.75吨/年 Q5铝 =Q40.73=156250.76=11875吨/年 其中石墨的配料量：Q6 Q6=QP/K（1F1）（1F2） =150000.09/1（10.04）（10）=1406.25吨/年 结果：Q6=1406.25吨/年 其中外加酚醛树脂的配料量：Q7 Q7=Q4q1 式中q1酚醛树脂的外加量，q1=3% Q7=156250.03=468.75吨/年 结果：Q7=468.75吨/年 其中外加防氧化剂金属铝粉：Q8 Q8=Q4q0 式中q0金属铝粉，q0=2% Q8=156250.02=312.5吨/年 结果： Q8=312.5吨/年（6） 总破粉碎量：Q9 Q9=Q（1p）/K（1F1）（1F2）（1L3） 式中L3：原料加工运输损失L3=2% Q9=15000(10.09)/1（10）（10.04）（10.02）=15943.88吨/年 结果：Q9=15943.88吨/年 Q9镁=15943.880.15=2391.58吨/年 Q9铝=15943.880.76=12117.35吨/年 （7） 总磨碎量Q10=Qq2/K（1F1）（1F2）（1L3） 式中q2：管磨机的细粉加入量；q2=35% Q10=150000.35/1（10）（10.04）（10.02）=5580.36吨/年 结果：Q10=5580.36吨/年 其中Q10镁=150000.15/1（10）（10.04）（10.02）=2391.58吨/年 Q10铝=150000.11/1（10）（10.04）（10.02）=1753.83吨/年（8）原料在仓库总的存放量： Q11 Q11=Q(1W2)+P(W2W3)/ K（1F2）(1L3)(1L1)(1W2) 式中：L1 原料仓库中的损失 L1=2% W2 石墨在原料仓库中的水分 W2=0 W3 配料时石墨的水分 W3=0 Q11=15000(10)+0.09(00)/ 1（10）(10.04)(10.02)(10.02)=16269.26吨/年 其中回收废砖废坯的存放量Q12 Q12=T f2 / K1=95%6625/1=594吨/年 结果：Q12=594吨/年 式中T：热处理废品回收率；T=95% 其中石墨存放量 Q13 Q13=QP(1W3)/K（1F2）(1L3)(1L1)(1W2)(1L1) =150000.09(10)/1 (10.04)(10.02）(10) (10.005) (10.005) =1449.41吨/年 结果：Q13=1449.41吨/年其中电熔镁砂高铝矾土存放量 Q14=Q（1p）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F1(1F1)/K(1F1)(1F2) 式中：L1为原料在仓库中的损失，查表L1=0.5% 热处理废品回收率；T=95% K1：换算系数；K1=K Q14=15000（10.09）/1（10）（10.04）（10.02）（10.005）15000 0.950.0410(10.04)/1(10)(10.04)=14581.84吨/年 结果：Q14=14581.84吨/年 Q14镁=14581.840.15=2187.28吨/年 Q14铝=14581.840.76=11082.20吨/年（9）树脂存放量 Q15Q15=Qq1/K（1F2）(1L5)=150000.03/(1-0.04) (1-3%)=459.18吨/年L5 : 酚醛树脂贮运损失 （10）防氧化剂金属铝粉存放量Q16Q16=Qq0/(1L1)=150000.02/(10.005)=301.51吨/年、总计：（1） 总成品量： Q=15000吨/年（2） 总热处理量： Q1=15625吨（3） 总成型量： Q2= Q1 =15625吨（4） 总混合量： Q3=17170.33吨（5） 总配料量： Q4=15625吨矾土GAl-85的配料量Q5GAl =11875吨镁砂DMS97的配料量Q5DMS=2343.75吨 石墨的配料量Q6=1406.25吨外加树脂量Q7=468.75吨防氧化剂金属铝粉Q8=312.5吨（6）总破碎量Q9 =15943.88吨 其中Q9GAl =12117.35吨 Q9DMS =2391.58吨（7）总磨碎量Q10=5580.36吨 其中Q10GAl =4241.07吨 Q10DMS =2391.58吨（8）原料在仓库存放量Q11 Q11=16269.26吨回收废砖废坯的存放量Q12=593.75吨石墨的存放量Q13=1449.41吨矾土GAl-85的存放量Q14GAl=11082.20吨镁砂DMS97的配料量Q14DMS=2187.28吨树脂的存放量Q15=483.25吨防氧化剂金属铝粉存放量Q16=3001.51吨）LMT-76电炉用铝镁碳砖. 物料种类的配比：高铝矾土GL-85 ：67% 大颗粒3-5 ：23% 中颗粒1-3 ：21% 小颗粒 0-1 ：23% 细粉：镁砂DMS97 ：13% 鳞片状石墨 ：9% 高铝矾土 ：11% 、计算(1) 总成品量：Q=15000吨/年(2) 总热处理量：Q1=Q/（1F1）（1F2） 式中：F1：烧成废品率 F1=0 F2：热处理废品率 F2=4% Q1=15000/（10.04）=15625吨/年 结果：Q1=15625吨/年 其中热处理废品量：f2 f2 =F2Q/(1F1)(1F2) =0.0415000/(10.04)=625吨/年 结果：f2=625吨/年 (3) 总成型量：Q2 Q2 = Q1 结果：Q2=15625吨/年(4) 总混合量：Q3 Q3 =Q/K（1F1）（1F2）（1F3） 其中f3：包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量 查表5-3 F3=10% K=1p（l2w3l2w3）（1p）w1 K：镁铝碳砖的配比系数 式中w1：原料水分，对于铝镁碳砖石墨原料水分近似为0.5%所以取w1=0.5% 当石墨 配比p=9% k=1 Q3=15000/1（10）（10.04）（10.09)=17170.33吨/年 结果：Q3=17170.33吨/年 (5)总配料量：Q4 Q4=Q/K（1F1）（1F2） =15000/1（10）（10.04）=15625吨/年 结果：Q4=15625吨/年 P镁=0.13 P铝=0.78 其中电熔镁砂DMS97的配料量:Q5 Q5镁=Q40.13=156250.13=2031.25吨/年 Q5铝 =Q40.78=156250.78=12187.5吨/年 其中石墨的配料量：Q6 Q6=QP/K（1F1）（1F2） =150000.09/1（10.04）（10）=1406.25吨/年 结果：Q6=1406.25吨/年 其中外加酚醛树脂的配料量：Q7 Q7=Q4q1 式中q1酚醛树脂的外加量，q1=3% Q7=156250.03=468.75吨/年 结果：Q7=468.75吨/年 其中外加防氧化剂金属铝粉：Q8 Q8=Q4q0 式中q0金属铝粉，q0=2% Q8=156250.02=312.5吨/年 结果： Q8=312.5吨/年(6)总破粉碎量：Q9 Q9=Q（1p）/K（1F1）（1F2）（1L3） 式中L3：原料加工运输损失L3=2% Q9=15000(10.09)/1（10）（10.04）（10.02）=15943.88吨/年 结果：Q9=15943.88吨/年 Q9镁=15943.880.15=2072.70吨/年 Q9铝=15943.880.76=12117.35吨/年 (7) 总磨碎量Q10=Qq2/K（1F1）（1F2）（1L3） 式中q2：管磨机的细粉加入量；q2=33% Q10=150000.33/1（10）（10.04）（10.02）=5261.48吨/年 结果：Q10=5261.48吨/年其中 Q10镁=150000.13/1（10）（10.04）（10.02）=2072.70吨/年 Q10铝=150000.11/1（10）（10.04）（10.02）=1753.83吨/年(8) 原料在仓库总的存放量： Q11 Q11=Q(1W2)+P(W2W3)/ K（1F2）(1L3)(1L1)(1W2) 式中：L1原料仓库中的损失 L1=2% W2石墨在原料仓库中的水分 W2=0 W3配料时石墨的水分 W3=0 Q11=15000(10)+0.09(00)/ 1（10）(10.04)(10.02)(10.005)=16269.26吨/年 其中回收废砖废坯的存放量Q12 Q12=T f2 / K1=95%625/1=593.75吨/年 结果：Q12=593.75吨/年 式中T：热处理废品回收率；T=95% 其中石墨的存放量 Q13 Q13=QP(1W3)/K（1F2）(1L3)(1L1)(1W2)(1L1) =150000.09/(10)/1 (10.04) (10.02）(10) (10.005) (10.005)=1449.41吨/年 其中电熔镁砂 高铝矾土存放量 Q14=Q（1p）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F1(1F1)/K(1F1)(1F2) 式中：L1为原料在仓库中的损失，查表L1=0.5% 热处理废品回收率；T=95% K1：换算系数；K1=K Q14=15000（10.09）/1（10）（10.04）（10.02）（10.005）15000 0.950.0410(10.04)/1(10)(10.04)=14581.84吨/年 结果：Q14=14581.84吨/年 Q14镁=14581.840.13=1895.64吨/年 Q14铝=14581.840.78=1173.84吨/年(9 ) 树脂存放量 Q15 Q15=Qq1/(1L5)=150000.03/(10.04) (10.03)=483.25吨/年(10) 防氧化剂金属铝粉存放量Q16 Q16=Qq0/(1L1)=150000.02/(10.005)=301.51吨/年、总计：（6） 总成品量： Q=15000吨/年（7） 总热处理量： Q1=15625吨（8） 总成型量： Q2= Q1 =15625吨（9） 总混合量： Q3=17170.33吨（10） 总配料量： Q4=15625吨矾土GAl-85的配料量Q5GAl =12187.5吨镁砂DMS97的配料量Q5DMS=2031.25吨 石墨的配料量Q6=1406.25吨外加树脂量Q7=468.75吨防氧化剂金属铝粉Q8=312.5吨（6）总破碎量Q9 =15943.88吨 其中Q9GAl =12117.35吨 Q9DMS =2072.70吨（7）总磨碎量Q10=5261.48吨 其中Q10GAl =1753.83吨 Q10DMS =2072.70吨（8）原料在仓库存放量Q11 Q11=16269.26吨回收废砖废坯的存放量Q12=593.75吨石墨的存放量Q13=1449.41吨 矾土GAl-85的存放量Q14GAl=11373.84吨镁砂DMS97的配料量Q14DMS=1895.64吨树脂的存放量Q15=483.25吨防氧化剂金属铝粉存放量Q16=301.51吨二、原料仓库的选择计算原料仓库采用单侧封闭卸料式，丙种料堆方式，料堆中心线距仓库柱线距离L=9.475米，料堆高度h=8.0米，料堆截面积F=72.48米，F乙=87.6米，料堆长度l=12.0米。计算基础的确定：1） 原料仓库的跨距B，一般取B=24米。2） 各种原料的要求贮量Q料吨。3） 各种原料的堆积比重料=2.1吨米4） 原料的贮存时间： DMS97： 30天 石墨 ： 30天5） 料堆长度： 高铝矾土每月堆积量（11875+12187.5）12=2055.21吨月，2055.21/1.6=1284.51884 用两堆 L1=18.952=38 镁砂每月堆积量 （2343.75+2031.25）12=364.58吨月 364.58/1.9=191.88884 用一堆 石墨每月堆积量 （1350+13507）12=225吨月 取l=6米 废砖坯每月堆积量 （593.75+593.75）12=98.96吨月 取l=6米 铝粉每月堆积量 （306.12+306.12）12=51.02吨月 取l4 =6米 酚醛树脂每月堆积量（459.18+459.18）12=76.53吨月 取l5 =6米 6）仓库的总长度：l=llll4l5nf2l =38+18.9566664125=96 n:料堆间隔数目 n=4 f:料堆间的距离，料堆间设隔料墙 f=1 l:仓库端部无效区 l=5 原料仓库长为96米，宽为24米3、 破粉碎设备的选择计算：GN-要求主机小时产量 吨小时 Gy-物料平衡量 吨年k-年工作日数 日年 k-日工作班数 班日k-班工作小时数 小时班 -选定主机作业率（1） 颚式破碎机的选择：（选定主机作业率-80） 主机要求产量GN=(15943.88+15943.88)(823650.8)=6.82吨小时 选择设备规格：颚式破碎机PEF400600，生产能力1520吨小时 设备台数n=6.8215=0.41（台） 取1台 （2）圆锥破碎机：（选定主机作业率-60） k=8小时/班 k=2班/天 k=365天/年主机要求产量GN=(15943.88+15943.88)(823650.6)=9.1吨小时 选择设备规格：900短头圆锥破碎机，生产能力78吨小时 设备台数n=9.17=1.3（台） 取2台（3） 管