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年产2.8万吨镁碳砖生产车间设计【含CAD图纸+文档】

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含CAD图纸+文档 年产 2.8 万吨镁碳砖 生产 车间 设计 CAD 图纸 文档
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内容简介:
摘要 镁碳砖是70年代初出现的,先是在超高功率电炉,接着在转炉、炉外精炼炉上使用,获得了非常好的效果。由此,人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差,这是高温烧成耐火制品的致命缺点,含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹,不存在传统概念中的所谓烧结;石墨具有热传导系数高,弹性模量低,热膨胀系数小,不容易被熔渣 浸润等优点,因此,由于石黑的引入,使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物,这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。关键词:镁碳砖,生产工艺,车间设计 Abstract Magnesia carbon brick is appeared in the early 70 s, first in ultra high power electric furnace, and then used in the converter, the refining furnace stove, obtained the very good effect. As a result, people realize the combination between graphite, carbon materials and high temperature refractory oxide generated by the function. Poor fracture toughness, high temperature peeling, slag resistance is poor, it is high temperature firing the fatal defects of refractory products, carbon refractory products breakthrough of these weaknesses. Magnesium oxide in magnesia carbon brick each other between graphite and packages, there is no so-called sintering in traditional concept; Graphite with high heat transfer coefficient, low elastic modulus, thermal expansion coefficient is small, not easy to slag Infiltration, etc, therefore, due to the introduction of the graphite, the fracture toughness of lining refractory products and the nature of the resistance to slag penetration has improved. The main characteristic of magnesia carbon brick is in the combination of the carbon content is formed on the microstructure, the combination is formed by coking organic binder in high temperature carbonization.Key Words: Magnesia carbon brick, production technology, workshop design目 录摘要IAbstract1 绪论1 1.1 镁碳砖的发展历史及其应用11.1.1 镁碳砖的发展历史11.1.2 镁碳砖的应用1 1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理31.2.1 镁碳砖的分类31.2.2 镁碳砖的性能51.2.3 镁碳砖的损毁机理5 1.3 镁碳砖的发展前景62 工艺部分7 2.1 生产工艺要点72.1.1 原料选择72.1.2 破粉碎102.1.3 筛分112.1.4 物料的贮存112.1.5 配料112.1.6 混练122.1.7 成型122.1.8 干燥122.1.9 成品仓库13 2.2 工艺流程132.2.1 工艺流程简述132.2.2 工艺流程论证13 2.3 工艺参数15 2.4 物料平衡计算16 2.5 生产设备21 2.6 仓库设施233 生产技术检查系统说明24 3.1 检查内容24 3.2 检查方法24 3.3 检查制度254 车间安装、检修与维护措施265 生产车间除尘及安全措施276 本设计的主要特点28致谢29参考文献30附 录31一. MT-14B转炉炼钢用镁碳砖计算31二. MT-10A转炉炼钢用镁碳砖计算34 三原料仓库的选择计算38 四破粉碎设备的选择计算40五成型设备选择计算42 六干燥工段的计算43 七成品仓库的计算451 绪论1.1 镁碳砖的发展历史及其应用1.1.1 镁碳砖的发展历史自上世纪70年代起, 镁碳砖行业不断发展。日本的渡边明等人首先研制成功了镁碳砖。1988年岛田康平等提出将高纯烧结镁砂制镁碳砖用于转炉上。同年, 联邦德国的Arno Gardziella 博士提出耐火制品中作为结合剂和碳形成剂的酚醛树脂的选择标准; Tadeusz Rymon Lipinski等 研究了吹氧转炉镁碳砖中金属添加物的反应。意大利的 B.DE Benedetti等研究了树脂结合镁碳砖的耐侵蚀性。1991年鹿野弘等对镁碳砖的透气性进行了一系列的研究。1992年Gunar Klop等研究了不同碳含量及镁砂成分对镁碳砖微观结构的影响。1998年国外研究人员发现高粘性玻璃添加物可提高镁碳砖的抗氧化性和抗水化能力。我国于上世纪80年代开始研究镁碳砖, 1991 年黄向东等人对镁碳砖用结合剂合成工艺及性能进行了研究。1994年胡超群等使用镁碳砖代替原有材料作电弧炉内衬, 提高了炉衬的使用寿命。1998 年谢建明等研制出铝镁碳砖用沥青结合剂。1999 年姚金甫等人研制出中间包等离子加热用导电镁碳砖,并投入实际应用1。1.1.2 镁碳砖的应用 镁碳砖广泛应用于转炉、电炉和钢包炉内衬以及钢包渣线等部分。图1.1是钢包结构示意图及各部位所用耐火材料见表1.1。图1.2是转炉结构示意图,表1.2是转炉使用的耐火材料2。钢包部位渣线包壁包底包底用耐火材料用耐火材料镁碳砖铝镁碳砖低碳镁碳砖铝镁碳砖铝镁不烧砖铝镁浇注料铝镁碳砖铝镁浇注料刚玉尖晶石浇注料水口座砖透气砖透气座砖引流砂(铬矿+硅石)表 1 .1 钢包用耐火材料渣线包壁耳轴包壳永久衬包底透气塞水口包沿图 1.1 钢包结构示意图图1.1是钢包结构示意图2图 1.2 转炉结构示意图表1.2 转炉工作衬各部分的性能要求及所用耐火材料部位要求炉口部位应砌筑具有较高抗热震性和抗渣性,耐熔渣和高温炉气冲刷,并不易粘钢。即使粘钢也易于清理的镁碳砖。炉帽部分应砌筑抗热震性和抗渣性能好的镁碳砖。主要用MT-14B炉衬的装料侧除应具有较高抗渣性和高温强度外,还应耐热震性好。一般砌筑添加氧化剂的镁碳砖。主要用MT-14A。炉衬的出钢侧受热震影响较小,但受钢水的热冲刷作用,采用与装料侧相同级别的镁碳砖,厚度可稍薄些。两侧耳轴部分除受吹炼过程的侵蚀外,其表面无渣层覆盖,因此衬砖中的碳极易被氧化,此外又不太好修补,所以侵蚀严重。主要用MT-14A渣线部分这个部位与熔渣长时间接触,是受熔渣侵蚀的严重的部位。出钢侧渣线随出钢时间而变化,不够明显;但排渣侧,由于强烈的熔渣侵蚀作用,再加上吹炼过程中转炉腹部遭受的其他作用,这两种繁荣共同作用,侵蚀较为严重。主要用MT-14A熔池部分在吹炼过程中虽然受钢水的冲蚀作用,但与其他部位相比,损伤较轻。主要用MT-14B出钢口部分出钢口受高温钢水侵蚀和温度急剧变化的影响,损毁较为严重,因此应砌筑具有耐冲蚀性好,抗氧化性高的镁碳砖,一般产用整体镁碳砖,或组合砖的MT-14A1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理 镁碳砖是用镁砂加石墨的碳结合高温复合材料。由于石墨的存在, 碳结合的镁碳砖提高和改进了镁砖的性能。镁碳砖对液态渣不浸润, 比镁砖具有更良好的抗侵蚀性能。特别是具有镁砖不具备的, 非常良好的抗渣性、抗热冲击性能, 这是钢铁用耐火材料需要的最重要的性质。1.2.1 镁碳砖的分类国标将目前生产的镁碳砖分为7类,含碳量为5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%。含碳量高,其抗氧化和抗浸蚀性能越好,这就是碳在镁碳砖中最重要的作用(见表1.3)3。含碳量增加到25%30%,强度降低,耐磨性差,但用在电弧炉和转炉耳轴部位时也取得较好的效果。每类又可以按镁砂MgO含量分级,每类又分A、B、C三种,因而共有21种牌号(见表1.4)4。 表 1.3 三种含碳量不同的镁碳砖脱碳层深度变化镁碳砖碳含量显气孔率 %碳含量 %热传导率WmK镁砂含量 MgO%SiO2含量 %脱碳层深度mm,1200下1小时未加石墨8.53.304899.050.10510%石墨8.512.0111598.100.75220%石墨8.522.0182297.301.351表 1.4 不同牌号镁碳砖理化性能产品显气孔率/%体积密度/(g/cm3)常温耐压强度/MPa高温抗折强度(1400,30min)/MPaw(MgO)/%w(C)/%MT-5A5.03.150.0850855MT-5B6.03.100.0850845MT-5C7.03.000.0845825MT-8A4.53.120.0845828MT-8B5.03.080.0845818MT-8C6.02.980.0840798MT-10A4.03.100.084068010MT-10B4.53.050.08407910MT-10C5.03.000.08357710MT-12A4.03.050.084067812MT-12B4.03.020.08357712MT-12C4.53.000.08357512MT-14A3.53.030.0840107614MT-14B3.52.980.08357414MT-14C4.02.950.08357214MT-16A3.53.000.083587416MT-16B3.52.950.08357216MT-16C4.02.900.08307016MT-18A3.02.970.0835107218MT-18B3.52.920.08307018MT-18C4.02.870.08306918以产品原料质量来划分,镁碳砖可分为高、中、低3档,如表1.55.表 1.5 镁碳砖的划分品种主要原料高档镁碳砖大结晶电熔镁砂、98电熔镁砂、96以上天然鳞片石英中档镁碳砖97电熔镁砂、94以上天然鳞片石英抵挡镁碳砖重烧镁砂、高纯镁砂、94以上天然鳞片石英1.2.2 镁碳砖的性能 1) 低气孔率和密实结构:砖越致密,气孔率越低。原料越纯,越能抗熔渣侵蚀,。电熔镁砂比烧结镁砂致密,方鎂石结晶较大,因而电熔镁砂耐化学腐蚀和氧化镁被还原蒸汽的性能得到改善。 2) 抗热冲击性能:镁碳砖具有良好的抗热冲击性能。从微观上来看,在于方鎂石和石墨膨胀不一致产生微小裂纹,宏观上却阻止了裂纹的发展。因为石墨和方镁石间结合比较弱,这就很容易设想裂纹将不能通过石墨,所以镁碳砖具有优良的抗热冲击性能。另外良好的热传导率,也是提高抗热冲击性能的一个因素。 3) 热传导率:镁碳砖热传导率较高,是其它砖的三到四倍,石墨的含量对热传导率大小有关。热传导率的提高提高了镁碳砖的热扩散率,提高了镁碳砖的抗热冲击性能。 4) 抵抗钢水和渣侵蚀的性能: 石墨的润湿角大,使镁碳砖对钢水和渣不浸润。镁碳砖的热稳定性很好, 使用时砖在热状态下砖缝连接得紧密, 这些性质和条件使镁碳砖具有良好的耐浸蚀性能6。1.2.3 镁碳砖的损毁机理 镁碳砖对钢水和渣不浸润, 工作面内没有明显的变质层。镁碳砖损毁的机理是由于受炉内FeO、CO2 、O2的氧化脱碳作用。损毁过程是脱碳疏松腐蚀冲刷浸蚀。高碳镁砖含有较多的抗氧化的石墨,所以炉衬寿命长。镁碳砖在使用中要尽可能避免与空气中CO2 、O2 等气体产生气相接触脱碳。在使用时砖的背面应涂上防氧化层, 或用砖料填充, 以免背面氧化脱碳7。1.3 镁碳砖的发展前景 自镁碳砖问世以来,已经历了 40 多年的历程。虽然镁碳砖的技术发展已进入了高峰时期,但是随着冶金行业的不断发展,对镁碳砖的要求不断提高,特别是在镁碳砖力学性能和抗氧化性能方面的要求越来越高。以前传统的生产工艺和配方设计已经很难满足工业生产的需要。 我国镁碳砖的生产现状是以镁砂、石墨为基料,用酚醛树脂作结合剂复合而成的一种高效、节能的新型耐火材料,但还是处于发展的较低级阶段。我们可以通过以下方法改进镁碳砖。1)我们可以从原料下手,把主要的研究方向放在新型结合剂、抗氧化剂、低碳化进行综合研究。2)工艺条件的改进如粒度分布调整、调整压制方法等方法,并通过对试样密度以及耐压强度的测量分析研究总结规律,从而提高镁碳砖的力学性能,以取得最佳的使用效果。3)利用新工艺对废弃镁碳砖的中和利用,减少耐火材料的废弃,增大耐火材料的利用率,以提高经济效益和社会效益,构建“节约型社会”,走可持续性发展道路。2 工艺部分2.1 生产工艺要点 (1)原料要求:镁碳砖是指以镁砂和石墨为主要原料生产的耐火制品。为了提高制品质量和抗侵蚀能力,本次设计生产中利用的是电熔镁砂。(2)颗粒组成:颗粒组成确定的原则应符合最紧密堆积原理和有利于烧结。一般粗颗粒、中颗粒、细颗粒按照所需砖的要求科学配比,使镁碳砖的性能最大程度得到发挥,满足使用的需求。(3) 配料:将不同的颗粒组成的各种物料包括废砖、结合剂和添加剂等进行配料。在镁碳砖的制作中,除了电熔镁砂外,通常加入适量废砖,节约成本,也能使资源得到再利用。 (4)混合:目前混炼过程采用两类混炼设备高速混炼机、行星式混炼机或湿碾机。由于高速混炼机、行星式混炼机混出的料成分均匀,夹杂气体少,成型性能好,且设备对物料完全封闭,防尘性能好。因此本设计采用高速混炼机进行物料的混合。(5)成型:首先要选择合适吨位的压力机。成型时要准确控制泥料重量、确保布料均匀,打击次数及轻重需要满足要求。镁砂是瘠性物料,且配料水分含量少,一般不会出现因空气被压缩而产生的过压废品,因此可采用高压成型。(6)干燥:坯需经干燥车送入隧道干燥器在250300之间高温下作用,排除水分,物料与结合剂固化。镁碳砖一般不用烧成,工艺比较简单,可以节约能源,我国的镁砂和石墨资源比较丰富,所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。2.1.1 原料选择镁碳砖的主要原料包括:烧结镁砂或电熔镁砂,鳞片状石墨,金属铝粉,以及有机结合剂酚醛树脂。(1)原料的选取 1)镁砂的选取 优质镁砂原料的条件:SiO21%,CaO、SiO2的值应该在1.82.8的范围内,Fe2O3+Al2O3含量小于1%,B2O32。在充分考虑上述因素后, 镁碳砖选用方镁石结晶晶粒大、结合力强、杂质少的高氧化镁含量的镁砂作为主要原料, 这种镁砂不仅能降低方镁石晶体被硅酸盐相分割程度, 减少熔渣对晶界的侵蚀速度, 还可以提高镁砂与石墨高温共存时的稳定性。此外, 由于其体积密度大、结合力强, 在镁砂加工过程中可得到边界棱角鲜明的颗粒, 加强与基质的镶嵌结合, 提高镁砂颗粒在镁碳砖中的稳定性。镁碳砖在生产过程中镁砂颗粒的大小非常关键,其蚀损过程大致为以下3个方面: a) 方镁石颗粒与石墨在高温真空下产生固相反应如下: MgO+ C Mg + CO 生成的镁蒸汽和CO 挥发。 b) 方镁石颗粒被熔渣化学熔损, 包括外来炉渣及镁砂杂质中的各类氧化物的熔损。 c) 镁碳砖工作层基质氧化脱碳后, 其结合强度降低。在炉渣的渗透及冲刷下, 方镁石颗粒脱离砖体被冲刷裹进炉渣内8。2)石墨的选取 镁碳砖的碳源选用石墨, 碳钢液难润湿能防止炉渣向砖内浸入, 有益于提高砖的抗侵蚀性。镁碳砖一般选用天然鳞片状石墨。鳞片状石墨的熔点在 3700左右,其具有片层状的结构、导热率高以及热膨胀系数和弹性模量低等特点,是优秀的制备镁碳砖的碳素原料。石墨的鳞片厚度随纯度的提高而提高,抗氧化性能也随之提高,高温失重变小,但是其价格也就越高。在镁碳砖生产中需要根据实际的情况来确定石墨的用量和品质,选用的石墨应分为两个档次, 易损部位如耳轴、渣线、装料侧的加长砖宜选用L197 牌号石墨; 其他部位宜选用L195 牌号石墨。对石墨中SiO2 含量应控制在最低范围。镁碳砖的许多性能与石墨有密切的关系,随着石墨用量增加时,镁碳砖的热导系数和热稳定性提高了,但是体积密度、常温机械强度、热膨胀系数有所下降。3)结合剂由于碳素材料的润湿性差,很难与镁砂形成高强度复合材料。结合剂是生产镁碳砖的关键材料。现在生产镁碳砖多数选用合成酚醛树脂作为结合剂。结合剂具备以下条件9: a)常温下能保持适当的粘度和流动性, 对镁砂和石墨有良好的润湿性和亲和性, 不产生时效硬化。 b)在热处理过程中能进一步聚合, 使制品具有较高的强度 c)在升温过程中应有较高的残碳性, 并与其他碳素材料聚合, 使制品有良好的高温性能。 d)常温下硬化速度可以控制 e)有害物质含量少,可改善作业环境4)抗氧化剂 镁碳砖的氧化脱碳是导致其蚀损的重要原因。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。因此向镁碳砖中添加一些与氧的亲和力大于碳的粉末, 可大大提高镁碳砖的抗氧化能力及高温强度。目前主要通过抗氧化剂金属铝粉,提高镁碳砖抗氧化性能。抗氧化机理: a)金属铝粉与与氧反应,避免碳与氧反应 b)新生成物相产生体积膨胀,封闭气孔,砖的致密度增高,阻止熔渣渗透。 c)新生成物相在石墨和氧化镁间“搭桥”,使其形成牢固结构。抗氧化剂的加入量一般为1%6%。2.1.2 破粉碎(1)粗碎:在原料仓库内内进行,减小粉碎工段的噪音,粗碎设备选用颚式破碎机。(2)粉碎:用于制砖生产的原料,由于配料粒度组成要求,一般采用短头圆锥破碎机,其粒度组成较稳定。粉碎后的物料中间颗粒较少,有利于控制砖坯和制品的体积密度和强度。(3)细磨:细磨粉的细度一般控制在小于0.088mm的大于90%,采用的细磨设备为管磨机。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 (1)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。多级配料应满足“两头大中间小”原则,尽量减少中间颗粒。 (2)镁砂的粒度比一般镁砖粗,这样可以减少镁砂粉的表面积,增加其化学稳定性,粗颗粒可采用80.5mm的颗粒65%,石墨粉1822%(粒度100200目),镁砂筒磨粉1214%(粒度0.1mm)。酚醛树脂的加入量为5%8%(以干量计算),再加入之前可加入乌洛托品(六次甲基四胺)0.3%0.4%,促进树脂交联产生固化作用。 (3)配料时可加入一部分废砖,但加入量过多影响制品体积密度和高温性能,加入量一般控制在10%20%。 (4)为使配料精确,采用重量配料。配料槽成排分布,料槽数量应满足品种和储存量的要求。并留有13个机动料槽。配料料槽的形状及加料口的位置应有利于减轻颗粒料的偏析。考虑到颗粒料偏析对配料的影响,每个配料槽的的储量应按实际储量的60%70%计。配料的设备用微机控制的配料车。配料灵活,精确度高。2.1.6 混练泥料混练的效果直接关系着制品的质量。因此混炼注意事项: 1) 结合剂预热至30 40 , 增加流动性。 2) 严格控制树脂加入量,要确保其均匀的润湿泥料并防止结团,要保证泥料的陈腐时间。 加料顺序一般要求为,先加颗粒料待干混均匀后加入结合剂润湿其表面,然后加入细粉混合至搅拌均匀,这样可以使细粉均匀的包裹在颗粒表面,有助于保证混料的均匀性及减少细粉的结球。镁质原料属于瘠性料,故泥料须强化连混,混合时间一般为1530分钟,必须确保总混炼时间。镁碳砖混料顺序为:镁砂粗颗粒镁砂中颗粒酚醛树脂石墨镁砂细粉金属铝粉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。镁碳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。2.1.8 干燥 砖坯需经干燥车送入隧道干燥器在250300之间高温下作用,排除水分,物料与结合剂固化,热处理工序是影响树脂结合的镁碳砖强度和残碳量的重要工序,因而需要严密确定与结合剂相适应的热处理温度和热处理时间等热工制度,以便使镁碳砖获得足够的低温强度10。镁碳砖一般不用烧成,工艺比较简单,可以节约能源,我国的资源比较丰富,所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。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 工艺流程简述根据产品的技术要求来指导生产,生产镁碳砖的原料主要包括电熔镁砂、石墨、金属铝粉、结合剂酚醛树脂。首先,由汽车将原料运到原料仓库,电熔镁砂用丙种堆积方式堆积,袋装石墨、铝粉、结合剂普通堆积于原料仓库。块状电熔镁砂,通过铲车送料于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进行破碎,原料被破碎后,由TD250斗式提升机提升到楼上,经三层振动筛筛分,镁砂筛中、下料分别进入5.03.0mm,3.01.0mm和1.00mm的贮料仓,与此同时不合格的筛上料送到900短头圆锥破碎机的供料仓进行再破碎。部分筛下料1.00mm经B=500mm可逆带式输送机进到管磨机的供料槽,通过螺旋输送机进入管磨机进一步的磨碎。,使物料在管磨机中细磨成小于0.088mm的细粉,磨好的细粉由螺旋输送机送到细粉料仓,等待配料。金属铝粉,石墨,通过客货电梯送到料仓层,由电动葫芦运送到相应的料仓中。结合剂酚醛树脂由手动托盘运送到外加剂料仓中。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的电熔镁砂颗粒,细粉,石墨,金属铝粉进行配料,配好的物料直接进入600L高速混练机,经15-20min的混练后,泥料倒入泥料灌,不合格泥料返回高速混练机重新混合。用桥式起重机将泥料罐吊到压砖机供料仓,用压砖机成型,成型成品放在干燥车上,送到干燥工段的存放处等待干燥,采用隧道式电加热干燥器干燥,干燥后经3吨电拖车将窑车拉到干燥车存放处,砖坯冷却后进行检选,不合格的废砖运回原料仓库以备后用,合格的砖坯包装后进入成品库。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97.5、电熔镁砂96、石墨、酚醛树脂、防氧化剂Al粉。原料仓库采用单侧封闭式卸料的方式,原料之间设有挡墙来防止原料混料。(2) 破碎工段颚式破碎机为间歇作业,效率较低,在相同产量条件下与其他破碎机相比,允许入料块度较大。短头圆锥破碎机具有产品中间颗粒少,扬尘较少及破碎部件磨损较轻的特点,其缺点是破碎比小。管磨机用于磨碎各种原料、熟料、废坯及废砖,为混合工序。根据工艺不同,入磨料可用粉碎后未经筛分的料、或筛分后的筛上料、筛中料、及筛下料。耐火厂的磨碎系统,一般不配置筛分设施,而用加料量控制出料细度。一般规定887.41米3 堆积堆数:1245.873/887.41=1.402堆 L1=218.95=37.9米 , L1取37.9米石墨每月堆放量(3006.177+1610.425)/12=384.719吨/月L2取6米添加剂和树脂存放选 L3取6米废砖坯每月堆放量(800+600)/12=116.667吨/月L4取6米金属铝粉总存放L5取6米5) 仓库的总长度 L= L1+L2+ L3+ L4+L5 +nf+2l n:料堆间隔数目 n=4 f:料堆间的距离,料堆间设隔离墙f=1米 l:仓库端部无效区I=2.5米 L= L1+L2+ L3+ L4+L5 +nf+21=37.9+6+6+6+6+41+22.5=70.9米原料仓库长为 72米 宽为 24 米3.破粉碎混合设备的选择计算1、颚式破碎机的选择 主机要求产量GN= 37202.461/(365280.8)=7.963吨/小时主要设备规格:颚式破碎机 PEF250400,生产能力1215吨/小时设备台数 n=7.963/12=0.664 取1台2、900短头圆锥破碎机主机要求产量GN= = 37202.461/(365280.6)=10.617吨/小时选择设备规格: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= =10.617/7.5=1.416 取3台3、管磨机 MT14B用 DMS97.5: GN1= = 7653.061/(365280.75)=1.747吨/小时 MT18C用 DMS97.5 GN2= =5102.040/(365280.75)=1.165吨/小时选择设备规格:15005700管磨机 生产能力2.53.0吨/小时MT14B用N1= = 1.747/2.5=0.6988MT18C用N2 = =1.165/2.5=0.466取2台4、混练机选择设备规格: 600L高速混练机,混合能力2.7吨/小时GN= = 38404.828/(365280.7)=6.263吨/小时N= 6.263/(0.93)=2.320 取3台4.成型设备选择计算普通摩擦压砖机 1000T生产能力 1吨/小时 =70% GN1= = 43750/(365380.7)=5.946吨/小时设备台数 n=5.946/1=5.9466 取8台 其中2台备用5干燥工段的计算 (1)选用隧道式干燥器:类型:长宽高 (mm ) 取2450012001650(2)隧道式干燥器条数:N1= 式中:N1隧道干燥器的数量(条) G0要求干燥砖坯的重量(吨/小时) Z1砖坯要求干燥时间(小时) g0干燥车要求装砖坯量(吨/小时)n0 -一条窑内干燥车数量 取20 台G=36458.33/(36538)=4.162N8= = 50.268/20=2.9134 取3条 (3)干燥车数量a机械成型占用的干燥车数量,每台压压砖机占用2台则需干燥车数量 n1=62=12辆B 隧道干燥器内干燥车的数量 n2=N1n N每条干燥窑内干燥车的数量n2=320=60辆C 干燥后砖坯拣选和砖坯贮存所占用车辆数n3=4.1626/1=24.972 取25辆检修车辆的计算 n4=( n1+n2+n3) 1%=(12+60+25) 1%=0.97辆 取1辆总数 n1+n2+n3+n3+n4=12+60+25+1=107辆6成品仓库的计算(1)成品仓库面积的计算仓库面积 F=Q日TK/mQ日:制品日要求存放量 T:制品的存放期 查表:5-20 取45天K:生产不均衡性,一般取1.2m:某制品综合平均堆放定额:查表:5-21 取m=2.2吨/米31)转炉镁碳砖MT14A的日存放量20000/365=54.975吨/天 存放时间45天 占用仓库面积 F1=54.975451.2/2.2=1349.386平方米2)转炉镁碳砖MT10C的日存放量15000/365=41.096吨/天 存放时间45天 占用仓库面积F2=41.096451.2/2.2=1008.72平方米仓库需要总面积F= F1+ F2 =1349.386+1008.72=2358.106平方米成品仓库采用汽车运送成品出库仓库宽度取24米 长度取60米,多余部分用于存放销售的废砖及其他包装备品还有塑料、草绳和木板。42摘要 镁碳砖是70年代初出现的,先是在超高功率电炉,接着在转炉、炉外精炼炉上使用,获得了非常好的效果。由此,人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差,这是高温烧成耐火制品的致命缺点,含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹,不存在传统概念中的所谓烧结;石墨具有热传导系数高,弹性模量低,热膨胀系数小,不容易被熔渣 浸润等优点,因此,由于石黑的引入,使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物,这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。关键词:镁碳砖,生产工艺,车间设计 Abstract Magnesia carbon brick is appeared in the early 70 s, first in ultra high power electric furnace, and then used in the converter, the refining furnace stove, obtained the very good effect. As a result, people realize the combination between graphite, carbon materials and high temperature refractory oxide generated by the function. Poor fracture toughness, high temperature peeling, slag resistance is poor, it is high temperature firing the fatal defects of refractory products, carbon refractory products breakthrough of these weaknesses. Magnesium oxide in magnesia carbon brick each other between graphite and packages, there is no so-called sintering in traditional concept; Graphite with high heat transfer coefficient, low elastic modulus, thermal expansion coefficient is small, not easy to slag Infiltration, etc, therefore, due to the introduction of the graphite, the fracture toughness of lining refractory products and the nature of the resistance to slag penetration has improved. The main characteristic of magnesia carbon brick is in the combination of the carbon content is formed on the microstructure, the combination is formed by coking organic binder in high temperature carbonization.Key Words: Magnesia carbon brick, production technology, workshop design目 录摘要IAbstract1 绪论1 1.1 镁碳砖的发展历史及其应用11.1.1 镁碳砖的发展历史11.1.2 镁碳砖的应用1 1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理31.2.1 镁碳砖的分类31.2.2 镁碳砖的性能51.2.3 镁碳砖的损毁机理5 1.3 镁碳砖的发展前景62 工艺部分7 2.1 生产工艺要点72.1.1 原料选择72.1.2 破粉碎102.1.3 筛分112.1.4 物料的贮存112.1.5 配料112.1.6 混练122.1.7 成型122.1.8 干燥122.1.9 成品仓库13 2.2 工艺流程132.2.1 工艺流程简述132.2.2 工艺流程论证13 2.3 工艺参数15 2.4 物料平衡计算16 2.5 生产设备21 2.6 仓库设施233 生产技术检查系统说明24 3.1 检查内容24 3.2 检查方法24 3.3 检查制度254 车间安装、检修与维护措施265 生产车间除尘及安全措施276 本设计的主要特点28致谢29参考文献30附 录31一. MT-14B转炉炼钢用镁碳砖计算31二. MT-10A转炉炼钢用镁碳砖计算34 三原料仓库的选择计算38 四破粉碎设备的选择计算40五成型设备选择计算42 六干燥工段的计算43 七成品仓库的计算451 绪论1.1 镁碳砖的发展历史及其应用1.1.1 镁碳砖的发展历史自上世纪70年代起, 镁碳砖行业不断发展。日本的渡边明等人首先研制成功了镁碳砖。1988年岛田康平等提出将高纯烧结镁砂制镁碳砖用于转炉上。同年, 联邦德国的Arno Gardziella 博士提出耐火制品中作为结合剂和碳形成剂的酚醛树脂的选择标准; Tadeusz Rymon Lipinski等 研究了吹氧转炉镁碳砖中金属添加物的反应。意大利的 B.DE Benedetti等研究了树脂结合镁碳砖的耐侵蚀性。1991年鹿野弘等对镁碳砖的透气性进行了一系列的研究。1992年Gunar Klop等研究了不同碳含量及镁砂成分对镁碳砖微观结构的影响。1998年国外研究人员发现高粘性玻璃添加物可提高镁碳砖的抗氧化性和抗水化能力。我国于上世纪80年代开始研究镁碳砖, 1991 年黄向东等人对镁碳砖用结合剂合成工艺及性能进行了研究。1994年胡超群等使用镁碳砖代替原有材料作电弧炉内衬, 提高了炉衬的使用寿命。1998 年谢建明等研制出铝镁碳砖用沥青结合剂。1999 年姚金甫等人研制出中间包等离子加热用导电镁碳砖,并投入实际应用1。1.1.2 镁碳砖的应用 镁碳砖广泛应用于转炉、电炉和钢包炉内衬以及钢包渣线等部分。图1.1是钢包结构示意图及各部位所用耐火材料见表1.1。图1.2是转炉结构示意图,表1.2是转炉使用的耐火材料2。钢包部位渣线包壁包底包底用耐火材料用耐火材料镁碳砖铝镁碳砖低碳镁碳砖铝镁碳砖铝镁不烧砖铝镁浇注料铝镁碳砖铝镁浇注料刚玉尖晶石浇注料水口座砖透气砖透气座砖引流砂(铬矿+硅石)表 1 .1 钢包用耐火材料渣线包壁耳轴包壳永久衬包底透气塞水口包沿图 1.1 钢包结构示意图图1.1是钢包结构示意图2图 1.2 转炉结构示意图表1.2 转炉工作衬各部分的性能要求及所用耐火材料部位要求炉口部位应砌筑具有较高抗热震性和抗渣性,耐熔渣和高温炉气冲刷,并不易粘钢。即使粘钢也易于清理的镁碳砖。炉帽部分应砌筑抗热震性和抗渣性能好的镁碳砖。主要用MT-14B炉衬的装料侧除应具有较高抗渣性和高温强度外,还应耐热震性好。一般砌筑添加氧化剂的镁碳砖。主要用MT-14A。炉衬的出钢侧受热震影响较小,但受钢水的热冲刷作用,采用与装料侧相同级别的镁碳砖,厚度可稍薄些。两侧耳轴部分除受吹炼过程的侵蚀外,其表面无渣层覆盖,因此衬砖中的碳极易被氧化,此外又不太好修补,所以侵蚀严重。主要用MT-14A渣线部分这个部位与熔渣长时间接触,是受熔渣侵蚀的严重的部位。出钢侧渣线随出钢时间而变化,不够明显;但排渣侧,由于强烈的熔渣侵蚀作用,再加上吹炼过程中转炉腹部遭受的其他作用,这两种繁荣共同作用,侵蚀较为严重。主要用MT-14A熔池部分在吹炼过程中虽然受钢水的冲蚀作用,但与其他部位相比,损伤较轻。主要用MT-14B出钢口部分出钢口受高温钢水侵蚀和温度急剧变化的影响,损毁较为严重,因此应砌筑具有耐冲蚀性好,抗氧化性高的镁碳砖,一般产用整体镁碳砖,或组合砖的MT-14A1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理 镁碳砖是用镁砂加石墨的碳结合高温复合材料。由于石墨的存在, 碳结合的镁碳砖提高和改进了镁砖的性能。镁碳砖对液态渣不浸润, 比镁砖具有更良好的抗侵蚀性能。特别是具有镁砖不具备的, 非常良好的抗渣性、抗热冲击性能, 这是钢铁用耐火材料需要的最重要的性质。1.2.1 镁碳砖的分类国标将目前生产的镁碳砖分为7类,含碳量为5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%。含碳量高,其抗氧化和抗浸蚀性能越好,这就是碳在镁碳砖中最重要的作用(见表1.3)3。含碳量增加到25%30%,强度降低,耐磨性差,但用在电弧炉和转炉耳轴部位时也取得较好的效果。每类又可以按镁砂MgO含量分级,每类又分A、B、C三种,因而共有21种牌号(见表1.4)4。 表 1.3 三种含碳量不同的镁碳砖脱碳层深度变化镁碳砖碳含量显气孔率 %碳含量 %热传导率WmK镁砂含量 MgO%SiO2含量 %脱碳层深度mm,1200下1小时未加石墨8.53.304899.050.10510%石墨8.512.0111598.100.75220%石墨8.522.0182297.301.351表 1.4 不同牌号镁碳砖理化性能产品显气孔率/%体积密度/(g/cm3)常温耐压强度/MPa高温抗折强度(1400,30min)/MPaw(MgO)/%w(C)/%MT-5A5.03.150.0850855MT-5B6.03.100.0850845MT-5C7.03.000.0845825MT-8A4.53.120.0845828MT-8B5.03.080.0845818MT-8C6.02.980.0840798MT-10A4.03.100.084068010MT-10B4.53.050.08407910MT-10C5.03.000.08357710MT-12A4.03.050.084067812MT-12B4.03.020.08357712MT-12C4.53.000.08357512MT-14A3.53.030.0840107614MT-14B3.52.980.08357414MT-14C4.02.950.08357214MT-16A3.53.000.083587416MT-16B3.52.950.08357216MT-16C4.02.900.08307016MT-18A3.02.970.0835107218MT-18B3.52.920.08307018MT-18C4.02.870.08306918以产品原料质量来划分,镁碳砖可分为高、中、低3档,如表1.55.表 1.5 镁碳砖的划分品种主要原料高档镁碳砖大结晶电熔镁砂、98电熔镁砂、96以上天然鳞片石英中档镁碳砖97电熔镁砂、94以上天然鳞片石英抵挡镁碳砖重烧镁砂、高纯镁砂、94以上天然鳞片石英1.2.2 镁碳砖的性能 1) 低气孔率和密实结构:砖越致密,气孔率越低。原料越纯,越能抗熔渣侵蚀,。电熔镁砂比烧结镁砂致密,方鎂石结晶较大,因而电熔镁砂耐化学腐蚀和氧化镁被还原蒸汽的性能得到改善。 2) 抗热冲击性能:镁碳砖具有良好的抗热冲击性能。从微观上来看,在于方鎂石和石墨膨胀不一致产生微小裂纹,宏观上却阻止了裂纹的发展。因为石墨和方镁石间结合比较弱,这就很容易设想裂纹将不能通过石墨,所以镁碳砖具有优良的抗热冲击性能。另外良好的热传导率,也是提高抗热冲击性能的一个因素。 3) 热传导率:镁碳砖热传导率较高,是其它砖的三到四倍,石墨的含量对热传导率大小有关。热传导率的提高提高了镁碳砖的热扩散率,提高了镁碳砖的抗热冲击性能。 4) 抵抗钢水和渣侵蚀的性能: 石墨的润湿角大,使镁碳砖对钢水和渣不浸润。镁碳砖的热稳定性很好, 使用时砖在热状态下砖缝连接得紧密, 这些性质和条件使镁碳砖具有良好的耐浸蚀性能6。1.2.3 镁碳砖的损毁机理 镁碳砖对钢水和渣不浸润, 工作面内没有明显的变质层。镁碳砖损毁的机理是由于受炉内FeO、CO2 、O2的氧化脱碳作用。损毁过程是脱碳疏松腐蚀冲刷浸蚀。高碳镁砖含有较多的抗氧化的石墨,所以炉衬寿命长。镁碳砖在使用中要尽可能避免与空气中CO2 、O2 等气体产生气相接触脱碳。在使用时砖的背面应涂上防氧化层, 或用砖料填充, 以免背面氧化脱碳7。1.3 镁碳砖的发展前景 自镁碳砖问世以来,已经历了 40 多年的历程。虽然镁碳砖的技术发展已进入了高峰时期,但是随着冶金行业的不断发展,对镁碳砖的要求不断提高,特别是在镁碳砖力学性能和抗氧化性能方面的要求越来越高。以前传统的生产工艺和配方设计已经很难满足工业生产的需要。 我国镁碳砖的生产现状是以镁砂、石墨为基料,用酚醛树脂作结合剂复合而成的一种高效、节能的新型耐火材料,但还是处于发展的较低级阶段。我们可以通过以下方法改进镁碳砖。1)我们可以从原料下手,把主要的研究方向放在新型结合剂、抗氧化剂、低碳化进行综合研究。2)工艺条件的改进如粒度分布调整、调整压制方法等方法,并通过对试样密度以及耐压强度的测量分析研究总结规律,从而提高镁碳砖的力学性能,以取得最佳的使用效果。3)利用新工艺对废弃镁碳砖的中和利用,减少耐火材料的废弃,增大耐火材料的利用率,以提高经济效益和社会效益,构建“节约型社会”,走可持续性发展道路。2 工艺部分2.1 生产工艺要点 (1)原料要求:镁碳砖是指以镁砂和石墨为主要原料生产的耐火制品。为了提高制品质量和抗侵蚀能力,本次设计生产中利用的是电熔镁砂。(2)颗粒组成:颗粒组成确定的原则应符合最紧密堆积原理和有利于烧结。一般粗颗粒、中颗粒、细颗粒按照所需砖的要求科学配比,使镁碳砖的性能最大程度得到发挥,满足使用的需求。(3) 配料:将不同的颗粒组成的各种物料包括废砖、结合剂和添加剂等进行配料。在镁碳砖的制作中,除了电熔镁砂外,通常加入适量废砖,节约成本,也能使资源得到再利用。 (4)混合:目前混炼过程采用两类混炼设备高速混炼机、行星式混炼机或湿碾机。由于高速混炼机、行星式混炼机混出的料成分均匀,夹杂气体少,成型性能好,且设备对物料完全封闭,防尘性能好。因此本设计采用高速混炼机进行物料的混合。(5)成型:首先要选择合适吨位的压力机。成型时要准确控制泥料重量、确保布料均匀,打击次数及轻重需要满足要求。镁砂是瘠性物料,且配料水分含量少,一般不会出现因空气被压缩而产生的过压废品,因此可采用高压成型。(6)干燥:坯需经干燥车送入隧道干燥器在250300之间高温下作用,排除水分,物料与结合剂固化。镁碳砖一般不用烧成,工艺比较简单,可以节约能源,我国的镁砂和石墨资源比较丰富,所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。2.1.1 原料选择镁碳砖的主要原料包括:烧结镁砂或电熔镁砂,鳞片状石墨,金属铝粉,以及有机结合剂酚醛树脂。(1)原料的选取 1)镁砂的选取 优质镁砂原料的条件:SiO21%,CaO、SiO2的值应该在1.82.8的范围内,Fe2O3+Al2O3含量小于1%,B2O32。在充分考虑上述因素后, 镁碳砖选用方镁石结晶晶粒大、结合力强、杂质少的高氧化镁含量的镁砂作为主要原料, 这种镁砂不仅能降低方镁石晶体被硅酸盐相分割程度, 减少熔渣对晶界的侵蚀速度, 还可以提高镁砂与石墨高温共存时的稳定性。此外, 由于其体积密度大、结合力强, 在镁砂加工过程中可得到边界棱角鲜明的颗粒, 加强与基质的镶嵌结合, 提高镁砂颗粒在镁碳砖中的稳定性。镁碳砖在生产过程中镁砂颗粒的大小非常关键,其蚀损过程大致为以下3个方面: a) 方镁石颗粒与石墨在高温真空下产生固相反应如下: MgO+ C Mg + CO 生成的镁蒸汽和CO 挥发。 b) 方镁石颗粒被熔渣化学熔损, 包括外来炉渣及镁砂杂质中的各类氧化物的熔损。 c) 镁碳砖工作层基质氧化脱碳后, 其结合强度降低。在炉渣的渗透及冲刷下, 方镁石颗粒脱离砖体被冲刷裹进炉渣内8。2)石墨的选取 镁碳砖的碳源选用石墨, 碳钢液难润湿能防止炉渣向砖内浸入, 有益于提高砖的抗侵蚀性。镁碳砖一般选用天然鳞片状石墨。鳞片状石墨的熔点在 3700左右,其具有片层状的结构、导热率高以及热膨胀系数和弹性模量低等特点,是优秀的制备镁碳砖的碳素原料。石墨的鳞片厚度随纯度的提高而提高,抗氧化性能也随之提高,高温失重变小,但是其价格也就越高。在镁碳砖生产中需要根据实际的情况来确定石墨的用量和品质,选用的石墨应分为两个档次, 易损部位如耳轴、渣线、装料侧的加长砖宜选用L197 牌号石墨; 其他部位宜选用L195 牌号石墨。对石墨中SiO2 含量应控制在最低范围。镁碳砖的许多性能与石墨有密切的关系,随着石墨用量增加时,镁碳砖的热导系数和热稳定性提高了,但是体积密度、常温机械强度、热膨胀系数有所下降。3)结合剂由于碳素材料的润湿性差,很难与镁砂形成高强度复合材料。结合剂是生产镁碳砖的关键材料。现在生产镁碳砖多数选用合成酚醛树脂作为结合剂。结合剂具备以下条件9: a)常温下能保持适当的粘度和流动性, 对镁砂和石墨有良好的润湿性和亲和性, 不产生时效硬化。 b)在热处理过程中能进一步聚合, 使制品具有较高的强度 c)在升温过程中应有较高的残碳性, 并与其他碳素材料聚合, 使制品有良好的高温性能。 d)常温下硬化速度可以控制 e)有害物质含量少,可改善作业环境4)抗氧化剂 镁碳砖的氧化脱碳是导致其蚀损的重要原因。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。因此向镁碳砖中添加一些与氧的亲和力大于碳的粉末, 可大大提高镁碳砖的抗氧化能力及高温强度。目前主要通过抗氧化剂金属铝粉,提高镁碳砖抗氧化性能。抗氧化机理: a)金属铝粉与与氧反应,避免碳与氧反应 b)新生成物相产生体积膨胀,封闭气孔,砖的致密度增高,阻止熔渣渗透。 c)新生成物相在石墨和氧化镁间“搭桥”,使其形成牢固结构。抗氧化剂的加入量一般为1%6%。2.1.2 破粉碎(1)粗碎:在原料仓库内内进行,减小粉碎工段的噪音,粗碎设备选用颚式破碎机。(2)粉碎:用于制砖生产的原料,由于配料粒度组成要求,一般采用短头圆锥破碎机,其粒度组成较稳定。粉碎后的物料中间颗粒较少,有利于控制砖坯和制品的体积密度和强度。(3)细磨:细磨粉的细度一般控制在小于0.088mm的大于90%,采用的细磨设备为管磨机。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 (1)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。多级配料应满足“两头大中间小”原则,尽量减少中间颗粒。 (2)镁砂的粒度比一般镁砖粗,这样可以减少镁砂粉的表面积,增加其化学稳定性,粗颗粒可采用80.5mm的颗粒65%,石墨粉1822%(粒度100200目),镁砂筒磨粉1214%(粒度0.1mm)。酚醛树脂的加入量为5%8%(以干量计算),再加入之前可加入乌洛托品(六次甲基四胺)0.3%0.4%,促进树脂交联产生固化作用。 (3)配料时可加入一部分废砖,但加入量过多影响制品体积密度和高温性能,加入量一般控制在10%20%。 (4)为使配料精确,采用重量配料。配料槽成排分布,料槽数量应满足品种和储存量的要求。并留有13个机动料槽。配料料槽的形状及加料口的位置应有利于减轻颗粒料的偏析。考虑到颗粒料偏析对配料的影响,每个配料槽的的储量应按实际储量的60%70%计。配料的设备用微机控制的配料车。配料灵活,精确度高。2.1.6 混练泥料混练的效果直接关系着制品的质量。因此混炼注意事项: 1) 结合剂预热至30 40 , 增加流动性。 2) 严格控制树脂加入量,要确保其均匀的润湿泥料并防止结团,要保证泥料的陈腐时间。 加料顺序一般要求为,先加颗粒料待干混均匀后加入结合剂润湿其表面,然后加入细粉混合至搅拌均匀,这样可以使细粉均匀的包裹在颗粒表面,有助于保证混料的均匀性及减少细粉的结球。镁质原料属于瘠性料,故泥料须强化连混,混合时间一般为1530分钟,必须确保总混炼时间。镁碳砖混料顺序为:镁砂粗颗粒镁砂中颗粒酚醛树脂石墨镁砂细粉金属铝粉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。镁碳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。2.1.8 干燥 砖坯需经干燥车送入隧道干燥器在250300之间高温下作用,排除水分,物料与结合剂固化,热处理工序是影响树脂结合的镁碳砖强度和残碳量的重要工序,因而需要严密确定与结合剂相适应的热处理温度和热处理时间等热工制度,以便使镁碳砖获得足够的低温强度10。镁碳砖一般不用烧成,工艺比较简单,可以节约能源,我国的资源比较丰富,所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。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 工艺流程简述根据产品的技术要求来指导生产,生产镁碳砖的原料主要包括电熔镁砂、石墨、金属铝粉、结合剂酚醛树脂。首先,由汽车将原料运到原料仓库,电熔镁砂用丙种堆积方式堆积,袋装石墨、铝粉、结合剂普通堆积于原料仓库。块状电熔镁砂,通过铲车送料于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进行破碎,原料被破碎后,由TD250斗式提升机提升到楼上,经三层振动筛筛分,镁砂筛中、下料分别进入5.03.0mm,3.01.0mm和1.00mm的贮料仓,与此同时不合格的筛上料送到900短头圆锥破碎机的供料仓进行再破碎。部分筛下料1.00mm经B=500mm可逆带式输送机进到管磨机的供料槽,通过螺旋输送机进入管磨机进一步的磨碎。,使物料在管磨机中细磨成小于0.088mm的细粉,
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