陶瓷厂工艺设计毕业论文.doc

河南理工大学万方科技学院毕业设计陶瓷厂工艺设计毕业论文目录绪论1项目背景1产业前景21 概述41.1选题的依据41.2建设规模，产品方案，质量标准41.3本设计遵循的原则41.4工程的建筑规模51.5厂址的选择51.5.1建厂地选择的主要因素51.5.2厂址具体位置选择的原则51.5.3厂址选择62 工艺流程72.1确定工艺流程的原则72.2生产方法及生产工艺流程的确定与论证72.3生产工艺流程73 配方的确定与论述93.1 确定坯料配方的原则93.2 釉料配置原则93.3坯料组分中各种氧化物的作用93.4 釉用原料的性能103.5各原料在陶瓷生产中的作用113.5.1 粘土类原料113.5.2 长石类原料113.5.3 滑石123.6 坯料的配方计算123.6.1 坯料的配方123.6.2 坯料无灼减量的化学组成123.7 釉料配方的计算164 物料平衡计算194.1物料平衡计算194.2 工作制度确定214.3设备选型的原则224.4 确定设备数量的原则224.5主要设备选型计算234.6主要设备选型234.6.1 颚式破碎机234.6.2轮碾机244.6.3球磨机264.6.4 泥浆池数量计算274.6.5 泥浆泵274.6.6 电磁除铁设备284.6.7 圆形震动筛294.6.8 泥浆搅拌机294.6.9 喷雾干燥塔数量计算294.6.10 旋风除尘器304.6.12 连续式辊道干燥窑314.6.13 一次烧成辊道窑324.6.14 浇釉机组324.6.15 窑前储坯机及施釉线储坯机324.6.16 称量设备324.6.17斗式提升机334.6.18 辅助设备334.7储库平衡334.7.1料仓计算334.7.2贮库堆场面积计算334.7.3原料的贮存和堆放335 总平面设计355.1 总平面设计依据、原则355.2 厂区的划分355.3 工厂总平面的布置方式365.4 联合车间生产工艺布置365.4.1车间工艺布置的基本原则365.4.2原料车间365.4.3成型车间365.4.4烧成车间366 技术经济分析386.1 建设投资估算386.2 劳动定员386.3 技术经济指标387 工艺设计的其他部分417.1 土建建筑417.2 给水与排水427.2.1 给水427.2.2 排水427.3 采暖通风438 中心实验室448.1设计依据和范围448.1.1 设计依据448.1.2 设计目的448.1.3 设计任务448.1.4 设计规模448.2 分析项目及仪器、设备的选择448.2.1分析项目448.2.2 仪器设备的选择449环境保护及安全卫生479.1 设计依据479.2 主要污染源和主要污染物479.2.1 粉尘、烟气来源及处理479.2.2 废水来源及处理489.2.3 噪声来源489.3 绿化设计489.4 企业安全卫生49结 论50致 谢51参考文献52附 录54连续式辊道干燥窑54III绪 论 项目背景 五千年的传统文化，铸造了中国陶瓷的生产和发展对人类文明作出了卓越的贡献，陶瓷是陶器和瓷器的总称；中国人早在约公元前80002000年（新石器时代）就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上，在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕，全干可磨；烧至700度可成陶器能装水；烧至1230度则瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今日文化科技中尚有各种创意的应用，随着社会经济的发展、国家的昌盛、社会的进步，陶瓷工业的地位日益提高，特别是八十年代中期以来，许多大中型企业纷纷采用国外先进的工艺技术和技术设备，短时间内就显著的改变了我国建筑卫生陶瓷工业的面貌，随着陶瓷行业高新技术的迅速发展，未来的陶瓷行业必将发生更深刻的革命。 中国的建筑陶瓷发展到了今天，陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分，中国作为四大文明古国之一，为人类社会的进步和发展做出了卓越的贡献，其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义，中国历史上各朝各代不同艺术风格和不同技术特点。英文中的china既有中国的意思，又有陶瓷的意思，清楚地表明了中国就是陶瓷的故乡。早在欧洲人掌握瓷器制造技术一千多年前，中国人就已经制造出很精美的陶瓷器。中国是世界上最早应用陶器的国家之一，而中国瓷器因其极高的实用性和艺术性而备受世人的推崇。随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种。它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，而是使用其他1特殊原料，甚至扩大到非硅酸盐，非氧化物的范围，并且出现了许多新的工艺。美国和欧洲一些国家的文献已将“Ceramic”一词理解为各种无机非金属固体材料的通称。因此陶瓷的含义实际上已远远超越过去狭窄的传统观念了。已经出现了广东、山东、华东、福建、四川、山西等几大陶瓷产区。这些产区的年产量已达25亿平方米，占了世界总产量的一半；2005年，中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值66291861千元，比上年同期增长24；2006年，中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值71291997千元，比上年同期增长27.12；20082009年的年产量更远远大于往年。目前国内市场墙地砖的需求量不断增加，有待于投建一批见效快，效益好和靠近原料产地的大中型陶瓷厂。顾名思义，釉面砖就是砖的表面经过烧釉处理的砖。根据原材料的不同，可以分为陶制釉面砖和瓷制釉面砖两大类。陶制釉面砖，由陶土烧制而成，吸水率较高，强度相对较低。瓷制釉面砖，由瓷土烧制而成，吸水率较低，强度相对较高。要注意的是，上面所说的吸水率和强度的比较都是相对的，也有一些陶制釉面砖的吸水率和强度比瓷制釉面砖要高。根据光泽的不同，釉面砖又可以分为光面釉面砖和哑光釉面砖两类。釉面砖是装修中最常见的砖种，由于色彩图案丰富，而且防污能力强，因此被广泛使用于墙面和地面装修。产业前景 世界房地产业发展迅速，使得世界瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，由于中国瓷砖产品花色品种多、数量大、质量好、高中低档产品齐全、选择余地大且价格适宜，世界许多国家和地区非常青睐中国瓷砖产品，中国瓷砖在国际市场中的比重日益扩大。中国房地产业的空前发展，紧紧围绕着房产伴生的建筑墙、地瓷砖市场需求巨大。随着中国陶瓷生产工艺和技术迅猛发展，瓷砖市场个性化产品突出，产品发展开始趋向高端。中国瓷砖企业在瞄准高端市场，强调调整产品结构和提高产品附加值的同时，还兼顾行业的整体利益，通过努力提高产品技术含量、加大自主创新、培育自主品牌等措施，实现可持续发展。2008年1-10月，中国进口未上釉陶瓷贴面砖、铺面砖、马赛克及类似品数量为36.5万千元；2008年1-10月，中国出口未上釉陶瓷贴面砖、铺面砖、马赛克及类似品数量为233570874千元。2008年1-10月，中国进口上釉陶瓷贴面砖、铺面砖、马赛克及类似品数量为2191984千元。2008年1-10月，中国出口上釉陶瓷贴面砖、铺面砖、马赛克及类似品数量为337935945千元。随着个人收入和欣赏品位的提高，中高端瓷砖产品需求不断扩大。另外，随着基础设施改造、居民住房建设的投资也日益增加，伴随GDP的稳步增长，普通民众的收入也不断增加，且开始讲究装饰住房，瓷砖等建材商品需求日益上升，未来瓷砖市场前景广阔。 在全球金融危机的笼罩下，中国各行业普遍受到影响，但中国总共5万亿元的基础建设投资计划对于建筑建材行业在较长一段时间内将极大的推动作用，特别是对于建材行业拉动十分明显，市场对于该板块不可能只是短期炒作，因此在市场出现新的热点前，该板块仍旧十分值得关注。从行业前景来看，建材板块在此次金融危机拥有较大的优势。建材行业景气度持续，未来行业集中度有望提高。由于中国固定资产投资依然保持高位运行虽然投资增速回落较快的可能是房地产投资和工业投资，但是基础设施建设投资对水泥等建材需求的拉动依然很明显。 551 概述1.1选题的依据 （1）根据河南理工大学万方科技学院材料科学与工程专业下达的毕业设计任务书设计。 （2）根据任务书中所提供的原始资料及一些在设计中需要的参数而设计。 （3）选题依据：根据指导教师的教学和科研工作要求来选题。1.2建设规模，产品方案，质量标准 （1）建设规模：年产200万平方米瓷质地砖 （2）产品规格：80080012mm （3）产品单位面积重量30kg （4）抗折强度：30MPa （5）理化性能：吸水率小于0.4%1.3本设计遵循的原则 （1）设计是要充分了解国家的产业政策，认真贯彻落实国家的相关政策，结合国内实际情况，因地制宜，合理确定设计标准，力争做到技术先进，市场广阔，节能降耗，资源节约，环境友好。 （2） 综合利用当地的资源、环境、政策、能源、交通等各项优势，合理规划布局，大胆创新，采用先进的技术和管理，致力于全面提高产品的经济效益和社会效益。 （3）设计中应充分发挥设备的效能，降低生产成本，降低原料及燃料的消耗，提高生产率，降低废率。 （4）合理选择工艺流程和设计指标，设计中的指标应切合实际。 （5）充分考虑在连续生产过程中大量物料的装卸、运输及重大设备的检修，尽可能实现自动化。 （6）保护环境，以“预防为主，防治结合，综合利用”为原则，采用先进的设备和工艺，使污染尽可能的消除在生产环节中。 （7）设计应严格执行国家关于工业企业在环保、劳动保护、卫生等方面的规定，保证工人健康，避免环境污染。1.4工程的建筑规模设计拟建一个年产200万的瓷质地砖陶瓷工厂。主要产品:（1）瓷质地砖产品规格（2）80080012m（3）产品重量：30kg/ 1.5厂址的选择 厂址的选择是否合理直接影响到建厂速度、建设投资、产品成本、生产发展和经营管理等各个方面，所以厂址选择是工业建设前期工作的重要环节，也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。1.5.1建厂地选择的主要因素 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）燃料和电力的供应 （2）产品运输距离及与消费区（产品集散地）接近的程度。 （3）丰富的水资源。1.5.2厂址具体位置选择的原则 （1）厂址需要靠近销售地区。 （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。 （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，且尽量为工厂以后进行改建、扩建留有余地。 （5）厂址应有自己的动力系统和污水排放系统等。 （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，厂区不应占用耕地等业用地。 （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。1.5.3厂址选择 厂址设在鹤壁市山城区非金属矿管理区境内。 建厂的有利条件：（1)厂址处于原料基地，水资源丰富。(2)交通便利，依托强有力的公路及铁路运输条件可获得低成本的原料。（3）山城区自有35千伏变电站一座，电力资源丰富。（4）北方地区发展比较迅速，具有市场空间大的特点。 2 工艺流程2.1确定工艺流程的原则 在保证产品质量要求的前提下，选择简化流程，缩短了生产周期，体现了技术上的先进性和可靠性。生产过程的自动化与机械化是现代陶瓷厂发展的方向，选择流程从工厂规模、当时当地实际情况出发提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动效率、在确定生产工艺流程时，参考了同类工厂生产中所得到的实际经验，不走弯路。考虑了今后工厂的产品更新换代留有余地特别注意降低废品率，使经济效益得到保证。2.2生产方法及生产工艺流程的确定与论证 确定工艺流程的原则：生产过程的自动化与机械化是现代陶瓷厂发展的方向，选择流程从工厂规模、当时当地实际情况出发提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动生产率。在确定生产工艺流程时，参考了同类工厂生产中所得到的实际经验，不走弯路。考虑了今后工厂的产品更新换代留有余地，特别注意降低废品率，使经济效益得到保证。生产方法及生产工艺流程的确定：重点设备如称量设备，制粉设备，成型设备，干燥设备，烧成设备等进行选择并论证其技术先进性，经济合理性。本设计所选择生产工艺流程对产品质量有了可靠的保证。概述了生产工艺流程的优点和采用的新技术，并用示意图把生产工艺流程表示出来。论述了废品、废料、废渣的放置和综合利用，烟气、粉尘、污水的治理。阐述了综合利用能源，资源，节约能源，热能的措施。2.3生产工艺流程查阅有关资料确定本厂的工艺流程如下：硬质物料 一级粗碎 二级粗碎 中碎 配料软质粘土 制粉 泥浆搅拌 过筛除铁 球磨（加水、电介质） 陈腐 成型 干燥 施釉 烧成 拣选 釉料 有时加装饰 包装 3 配方的确定与论述3.1 确定坯料配方的原则 一个理想的的瓷质砖坯体配方应该满足以下要求：易解胶， 泥浆流动性好， 湿坯及干坯强度好， 干燥收缩小， 合适的烧成温度及较宽的烧成温度范围， 较小的烧成变形及烧成收缩率， 吸水率低， 较高的成瓷机械强度和弹性， 热稳定性好等理化指标这些要求是设计配方的基本依据。由于各地原料不同，各工厂工艺也有差异。了解各种原料对产品性质的影响，有的原料是产品主晶相成玻璃相的来源，有的是调节性质或工艺性能的添加剂，制定配方时对此应心中有数，采用多种原料配方有利于控制和稳定产品的性能。应满足生产工艺的要求。了解原料的品位，来源和到厂价格。应使投产的配方在保证质量的前提下成本最低。3.2 釉料配置原则 研究釉料的配方往往是在坯料配方已确定的基础上进行的，故应使釉适应坯。配釉时应遵循以下原则： （1）釉料组成应适应坯体的烧成工艺性能。 （2）要使釉层的物理化学性质与坯体适应。 （3）合理选择釉用原料。3.3坯料组分中各种氧化物的作用 （1）SiO2 坯料中的主要部分，主要由粘土和石英及废素坯引入，在高温下一部分SiO2溶于玻璃相中，提高液相的粘度，增强抵抗变形的能力。另一部分与Al2O3反应，生成莫来石晶相，以增强瓷质的机械性能。若SiO2含量过高，则可能有过多的游离石英存在于坯中，以致使瓷质变脆并降低耐冷急热性能。 （2）Al2O3 高温与SiO2反应形成莫来石晶相，提高坯体的机械强度、耐极冷急热性及化学稳定性。并能提高瓷器的白度。部分Al3+离子向熔融的长石玻璃中扩散，增加液相的粘度，并能扩大烧结范围。 （3）Fe2O3 主要由粘土原料带入坯料中，对于白色坯体制品而言，它是有害杂质，使坯体着色。在氧化气氛中烧成Fe2O3仅起着色作用，不参与反应。 （4）CaO、MgO 助熔作用，CaO对于烧结性坯体（吸水率低的制品），在高温下降低玻璃相粘度，引起制品变形，含量较高时则使烧成温度变窄，对于多孔性坯体（釉面砖），高温碳酸盐分解，形成孔隙，CaO与Al2O3反应生成钾长石，组成瓷坯的晶相。MgO比CaO膨胀系数低，且弹性好，能促进中间层的生成，从而改善制品的机械性与稳定性，但用量不能过大。 （5）K2O、Na2O 由长石带入，是坯料中的熔剂，降低烧成温度Na2O的高温粘度K2O小的多，易变性，烧成范围窄，坯体中少用。3.4 釉用原料的性能 （1）碱金属氧化物 属强熔剂，能提高釉的流动性，促使色料显色，提高釉面的光亮度。但用量过多易水解降低釉面的耐酸、耐碱及热稳定性。碱金属氧化物主要是由硼砂、钾长石引入的。 （2）碱土金属氧化物 主要由含钙原料碳酸钙、含镁原料滑石、含锌原料氧化锌引入。其中，氧化钙能增加釉的硬度和耐磨性。在低温时提高釉的粘度，在高温时降低釉的粘度。在釉中氧化镁比氧化钙使釉具有更宽的烧成范围，增大釉的表面张力，降低其热膨胀系数，减少釉的开裂。氧化锌在釉中起助剂作用，增加釉面光泽，增大釉的弹性模量，用量过多时则会导致釉面无光。 （3）三氧化二物 主要由含铝原料钾长石、含硼原料硼酸和硼砂引入。其中氧化铝能改善釉的机械力学性能和化学性能。氧化硼为强熔剂，能增强釉面光泽。 （4）二氧化物 主要由含硅原料石英、含锆原料锆英石引入。其中二氧化硅是釉的主要组分，可增加釉的机械强度，增强耐腐蚀性及化学稳定性。锆英石是釉中广泛使用的一种乳浊剂，能提高釉面硬度，白度及耐磨性，显著提高釉的高温粘度。3.5各原料在陶瓷生产中的作用3.5.1 粘土类原料 （1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。 （2）粘土是注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。 （3）粘土一般是细分散颗粒，同时具有结合性。 （4）粘土是陶瓷烧结时的主体，粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度，烧结温度和软化温度的主要因素。 （5) 粘土是形成陶瓷主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要因素。3.5.2 长石类原料 （1）长石在高温下熔融，形成黏稠的玻璃熔体，是坯体中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。 （2）熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒.液相中三氧化二铝和二氧化硅相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性。 （3）长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙.冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，并有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高。 （4）长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。3.5.3 滑石滑石在普通日用陶瓷中一般作为熔剂使用，在陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度，在较低的温度下形成液相加速莫来石晶体的生成，同时扩大烧结温度范围，提高白度、透明度、力学强度和热稳定性。3.6 坯料的配方计算 查阅有关资料及借鉴有关生产厂家的成功经验，坯料的组成选择如下： 3-1坯料的化学组成 （%）成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O灼减合计组成61.7518.620.475.630.691.720.499.5598.923.6.1 坯料的配方本设计采用有原料的化学组成计算坯料的配方，根据有关的文献和资料，选取原料组成如表3-2。3.6.2 坯料无灼减量的化学组成(见下页) 3-2 原料的化学组成（%）原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O灼减量石英99.500.10长石64.5420.47微微0.0213.771.30石灰石53.780.6743.66大同土43.2539.44微0.240.5816.07苏州土45.7632.181.321.271.230.700.7416.16干冲泥73.1916.941.050.420.413.440.454.35废素坯86.5213.071.01.53微微钾长石64.8018.3016.9滑石63.4031.9018.00碳酸钙54.0144.00锆英石ZrO2SiO2ZrO2 67.20 ；SiO2 32.80氧化锌ZnOZnO 98.00硼砂Na2B4O710H2ONa2O 16.20 ； B2O3 36.60硼酸H2BO3B2O3 56.30 根据原料的化学组成计算坯料的配方：（1）将原料的化学组成换算成无灼减量的化学组成见表3-3表3-3无灼减量的原料的化学组成 （%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O+Na2O坯料69.0920.830.536.300.772.47石英99.500.10长石64.5420.47微微0.0215.07石灰石98.781.23大同土51.7347.18微0.290.69苏州土55.0038.681.591.531.481.73干冲泥76.3217.661.090.440.434.06废素坯86.5213.071.01.53微 （2）结合表3-4计算配料如下：坯料中的CaO全部由石灰石提供，由此算出石灰石量。即6.3%98.78%=6.38%由此提供的其它化学成分MgO可算出。坯料中的Fe2O3全部由禹县土和干冲泥提供，由此可算出禹县土和干冲泥的量。即0.53%（1.53+1.09）%=19.78%由此提供的其它化学成分SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Na2O可算出。去掉坯料中由苏州土和干冲泥提供的K2O+Na2O共1.14%，剩余的1.33%的K2O+Na2O全部由长石提供，由此可以算出长石的量。 即1.33%15.07%=8.83% 去掉配料由长石提供的量，剩余的只有SiO2、Al2O3、MgO，而剩余的Al2O3、MgO全由废素料和大同土提供，分别设为x、y，列出方程组 13.07x+47.18y=7.88 解得 x=13.05% 153x+0.69y=0.29 y=13.08% 之后得到石英的量为19.16%99.5%=19.28%最后将上述结果换算成为含灼减量的实际原料量。表3-4 （%） 坯料组成原料种类SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O+Na2O69.0920.830.536.030.772.47石灰石6.38%剩余69.0920.830.5363000.080.692.47苏州土19.78%干冲泥19.78%剩余10.8815.1043.117.653.499,690.310.2200.290.090.310.340.801.33长石8.83%剩余5.7837.241.817.880.020.291.330废素坯13.05%大同土13.09%剩余11.326.7619.161.716.1700.200.090表3-5（%）原料名称烧失后基准烧失前基准生料配合量石灰石6.3811.7410苏州土19.7823.7621干冲泥19.7820.5718长石8.838.838废素坯13.0513.0812大同土13.0915.5714石英19.2619.2617总计100.17112.811003.7 釉料配方的计算为了使生产的产品迎合消费群体的需求和品位，查阅有关资料及借鉴有关生产厂家的成功经验，已知熔块的实验式及要求配制的釉的实验式，如下：熔块 釉0.150K2O 0.150K2O 0.288Na2O 0.150Al2O3 0.375CaO 0.614B2O3 2.478SiO2 0.190ZnO 0.614B2O3 2.15SiO2 0.190ZnO 0.150Al2O3 0.156ZrO2 0.288Na2O 0.288Na2O 0.129MgO熔块所用原料均为工业纯料。计算釉料的配方：（1）计算熔块的公式量。 表3-6（%）氧化物种类氧化物分子量氧化物分子数氧化物重量K2O94.20.15014.13Na2O62.00.28817.86CaO56.10.37521.04ZnO81.40.19015.47Al2O3101.90.15015.29B2O369.60.61442.73SiO260.12.150129.21 熔块公式量=255.73（2）根据熔块的实验式，进行熔块的配料计算，可列表如下；表3-7（%） 氧化物分子 引入料分子数K2ONa2OCaOZnOAl2O3SiO2B2O30.1500.2880.3750.1900.1502.1500.614钾长石0.15余量0.15000.2880.3750.1900.15000.9001.250硼砂0.288余量0.28800.3750.1901.2500.5760.038CaCO30.375余量0.37500.1901.2500.038氧化锌0.190余量0.19001.2500.038硼酸0.0382余量1.2500.0380 石英1.250余量1.2500（3）计算熔块的生料配合量及配料百分数；表3-8（%）原料名称分子数分子量生料量配料量（%）钾长石K2OAl2O36SiO20.1555783.526硼砂Na2B4O710H2O0.288382110.034CaCO30.37510037.511氧化锌ZnO0.19081.415.55硼酸H3BO30.076624.71石英SiO21.256075.223合计2.3291242.4326.4100（4）根据釉式对熔块釉列表进行配料计算。表3-9（%）釉 组 成 使用原料K2ONa2OCaOZnOMgOAl2O3B2O3SiO2ZrO20.1500.2880.3750.1900.1290.1500.6142.4780.156熔块1余量0.15000.28800.37500.19000.1290.15000.61402.150.3280.156滑石0.043余量0.12900.1720.1560.156锆英石0.156余量0.15600.1560（5）计算熔块釉的配料量及配料比（%）。表3-10（%)原料种类当量当量数配料量配料比（%）熔块255.731255.7385滑石379.30.04316.35锆英石183.30.15628.610总配料量=300.63总计 1004物料平衡计算4.1物料平衡计算 在导师的指导下，进行市场调研后了解到国内知名陶瓷企业生产的80080012mm规格地砖包装多为3片/箱，净重57.6Kg。厚度均在1213mm，且为一次烧成工艺。年产200万平方米的生产量可折合成年产60000吨/年。即0.03吨/平方米。物料平衡的计算公式如下： （1）年出窑量（烧成量）=工厂年产量/(1-检验包装废品率)（m2/年 或t/年） （2）年装窑量=年出窑量/ (1-烧成废品率) （m2/年或t/年） （3）年施釉量=年装窑量/（1-施釉废品率）（m2/年或t/年） （4）年干燥量=年施釉量/(1-干燥废品率（m2/年或t/年）) （5）年成型量=年干燥量/(1-成型修坯废品率) （m2/年或t/年）以上过程均未考虑烧失率，是采用瓷坯基准（灼烧基），下面过程应换算成干坯基准（干基）。即（1）年坯料需要量（干基）=年成型量坯占成品重量比成品单重 /（1-烧失率）（t/年）（2） 年釉料需要量（干基）=年成型量釉占成品重量比成品单重 /（1-釉料烧失率）（t/年）（3） 年喷雾干燥量（干基）=年坯料需要量（干基）/（1-喷雾干燥 损失率）（t/年）（4）新坯料加工量（干基）=年喷雾干燥量（干基）-年回坯量（t/ 年）其中，年回坯量=年成型量成型回坯率+年喷雾干燥量喷干回坯率（5） 各种坯用原料处理量（干基）=新坯料加工量该原料在配料中 百分比/(1-粉碎损失率)（1-除铁过筛损 失率）（t/年）（6）各种坯用原料进厂量（湿基）=各种坯用原料处理量（干基）/(1- 储存损失率)（1-洗选损失率）（1- 自然含水率）（t/年）（7）各种坯用原料购入量（湿基）=各种坯用原料进厂量（湿基）/ （1-运输损失率）（t/年）将数据代入上述公式计算，计算结果列表如下：表4-1主要生产工序处理量产品名称规格mm单重kg/m2 年产量 釉烧万m2t检、包损失率（%）万片/年t/年釉面砖800800123020060000 2312.561224.5装窑 施釉干燥损失率（%）万片/年（不含酌减量）t/年损失率 （%）万片/年t/年损失率（%）t/年 8339.766548.4 3350.268606.6 169299. 6成型 喷雾干燥 年坯料加工量损失率（%）t/年损失率（%）t/年成型回坯率（%）喷干回坯率（%）t/年 270713.9 171428.2 1 170000注：（1）年坯料加工量=年喷雾干燥量-（年成型量成型回坯率+年喷干量喷干回坯率）； （2）年釉料需要量=68606.60.06=4116.4 根据上一环节确定的成品加工量，结合坯料中各个原材料百分比，计算出各主要原料的加工量；然后，根据原料在加工过程中的洗涤损失、破损损失、球磨损失、过筛损失等情况，进而逐步计算出各主要原料的进厂量。坯用原料的进厂量经计算并制定成表，如下：表4-2坯用原料加工量计算表 原料名称石英长石石灰石苏州土干冲泥大同土废素坯合计 配方（%）1781021181412 100新坯料加工量（t/年）11900560070001470012600 9800 840070000球磨过筛除铁损失率（%）1111111t/年120205657707114848127279899848570707轮碾损失率（%）22 2t/年57727215 865821645粗碎损失率（%） 2 2t/年 7362 883516197原料进厂量储运损失率（%）333333含水率（%） 5714t/年1239159517590161131381111866677224.2 工作制度确定 综合考虑本厂的生产性质、规模、产品方案等各项因素，确定的工作制度如下表：表4-3 工作制度及生产班制表工种或工段年工作日/d日工作班数/班班工作时数/h备注原料库30028原料粗中碎30018球磨30028人员两班喷雾干燥30038人员两班压制30038无储坯时300d/a(3班/d)储坯30038干燥30038施釉30028烧成30038装卸窑30038成品检验30018包装300284.3设备选型的原则 陶瓷厂的工艺设备，按照性质可分为机械设备和热工设备；按照用途又可分为主要设备和辅助设备。遵循“先进、可靠、经济、节能”的原则4.4 确定设备数量的原则 首先应满足该设备所在工序的处理量，考虑一定的备用台数，以避免出现故障时导致生产能力下降；考虑设备所在车间的空间限制及工艺的连贯性；考虑以引进设备的协调配套，同时在保证正常生产的情况下，尽量减少所使用的设备台数以避免过多挤占资金，造成浪费。 设备选型应考虑的因素（1）满足生产工艺要求；（2）机械化和制动化水平；（3）设备性能良好；（4）管理维修方便，工艺布置合理；（5）节约能源；（6）技术先进等。4.5主要设备选型计算 理论日生产能力：67722/300=225.7吨，实际生产能力应大于225.7吨，拟定为250吨。理论与实际设备台数的计算 M理=Q/FH台 （4-1） 式中 M理设备的理论台数（台） Q制品的加工数量（t或件/年） F设备的生产能力（t或件/h台） H台设备的年时基数（h） M实=M理/ （4-2） M实实际设备台数（台） 设备负荷率（或设备利用系数）（%） 表4-4设备负荷率设备名称隧道窑辊道窑室式干燥器传送带干燥器喷雾干燥机热压机一般成型设备破碎设 备负荷率9595 85 9090-9570-90 50-70 804.6主要设备选型 确定工序所用设备的型号，生产能力，主要尺寸，所需功率需用台数。 理论日生产能力：16197/300=54（t）实际生产能力应大于54吨。拟定为日生产能力60吨。4.6.1 颚式破碎机选型理由： 实际日加工量1=60吨，PE150250日生产能力2=20（t/h）8h=160吨，21。满足条件：原料粗碎后粒径范围2060mm。一般不大于70mm。颚式破碎机一天一班制，每班八个小时。 M理=Q/FH台 （4-3 ） =16191/(102400) =0.67M实=M理/ （4-4） =0.67/80% =0.84 M理设备理论台数，台 Q制品加工量，t/年 F设备生产能力，t/h台 H台设备年时基数，h M实实际设备台数，台设备负荷率，%根据需要选取该类型破碎机1台。表4-5 PE-250400型颚式破碎机技术参数进料粒度mm210出料粒度mm10-80进料口尺寸mm250400偏心轴转速r/min300生产能力t/h5-20配用电机功率KW15外形尺寸mm145013451296设备重量Kg2800生产厂桂林通用机械