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年产 27000 镁砖 生产 车间 设计 辽宁

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年产27000吨镁砖生产车间设计（辽宁）,年产,27000,镁砖,生产,车间,设计,辽宁

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辽宁科技大学本科生毕业设计 第34页年产27000吨镁砖生产车间设计摘 要近几年，以镁砂为主要原料制造的镁系耐火材料在钢铁、玻璃、水泥等行业的热工设备上应用广泛，成为了最重要的碱性耐火材料。镁质耐火材料是以MgO为主要成分，以方镁石为主晶相的,含MgO80%以上的耐火材料。镁砖有较高的耐火度，很好的耐碱性渣性能，荷重软化开始温度高，但抗热震性能差。烧结镁砖以制砖镁砖为原料，经粉碎、配料、混练、成型后，在15501600的高温下烧成，高纯制品的烧成温度在1750以上。镁质耐火材料用途广泛，其独特的性质是其他材料无法替代的。本次设计是以10000吨MZ91和17000吨MZ95为原材料年产27000吨镁砖的生产车间设计。本设计叙述了镁铬砖耐火材料的使用条件及其生产工艺理论基础，辅助原料的要求、加工处理方法、产品的生产工艺流程、物料平衡计算结果、生产设备的选型计算以及生产技术检查系统的说明和本设计主要特点。关键词：耐火材料；镁砖；工艺设计The Design of a Production Workshop with 27,000 Tons Magnesia Bricks per YearAbstractIn recent years, the main raw material in the manufacture of magnesia refractories magnesium widely in the steel, glass, cement and other industries use thermal equipment, has become the most important basic refractories.Magnesia refractories is mainly composed of MgO(more than 80%) and its principal crystalline phase is periclase .Magnesia has high refractoriness, good alkali resistance slag performance, load softening starting temperature is high, but poor thermal shock resistance.Magnesia brick to brick sintered magnesia bricks as raw material, crushing, the ingredients, mixing, after forming, at a high temperature of 1550 1600 calcination, calcination products of high purity at a temperature above 1750 .Magnesia refractory wide range of uses, its unique properties can not be replaced by other materials.The design is based on 10,000 tons and 17,000 tons MZ-91 MZ-95 annual 27,000 tons of raw magnesite brick production plant design.Originally design conclude of the Mg-Cr brick refractory material and theoretical foundation of the production technology, requirement for raw materials, process the method , the production technological process , supplies of the products balance calculation of raw-materials, selecting and calculating of equipment and production technology, inspection system of production, and main characteristic of my design. Keywords: Refractory; Magnesia brick; Process design目 录1 绪 论11.1镁砖的发展历史11.2 镁砖的应用22 工艺部分32.1 工艺的理论基础32.1.1 原料32.1.2 破碎32.1.3 粉碎，筛分32.1.4 磨碎42.1.5. 配料42.1.6混合52.1.7.成型52.1.8.干燥52.1.9烧成62.1.10 成品仓库62.2工艺流程72.2.1 工艺流程简述72.2.2 工艺流程论证82.3 工艺参数92.4 物料平衡计算102.5车间生产班制112.6 生产设备152.7仓库设施173 生产技术检查系统说明193.1 检查内容193.2 检查方法193.2.1测试方法194 车间安装，检修与维护措施205 生产车间除尘及安全措施216 本设计的主要特点22致 谢23附 录257物料平衡计算部分257.1镁砖 91（年产10000吨)257.2镁砖95（年产17000吨)278原料仓库的选择计算299破粉碎设备的选择计算309.1颚式破碎机的选择309.2圆锥破碎机319.3管磨机319.4湿碾机3210成型设备选择计算3211干燥工段的计算3311.1隧道干燥窑数量的计算3312烧成工段的计算3413成品仓库的计算351 绪 论1.1镁砖的发展历史镁质耐火材料在耐火材料中占着很重要的地位，它的发展历史对耐火材料的发展也是有很重要的影响上的，一百多年来，氧化镁制品生产的原料主要是使用奥地利发现的铁菱镁矿，它是MgCO3与FeCO3的固溶体，经过煅烧产生结晶的氧化镁（方镁石）和细分散在其中的剩余氧化铁。在充分煅烧的情况下，这种材料在空气中比较不易水化，并且易于烧结。后者使制砖以及建筑整体捣结炉缸都更为容易。生产镁质耐火材料的主要原料是菱镁矿，其次是水镁石，海水，卤水和白云石。菱镁矿是一种几乎完全由MgCO3。海水镁砂的生产始于1855年，近年来获得迅速发展，不仅产量大大提高，而且质量和生产工艺也有很大改善。而且特点是取之不尽。由于海水镁砂或所谓的“合成”镁砂的发展，加速了镁质材料的发展。海水镁砂最早的吨量级生产是由美国加利福尼亚化学公司于1931年开始的，当时是用太阳蒸发提取盐后的剩余卤水来制取的。大约同一时期，海洋化学公司使用合成氧化镁作为药物。耐火材料工业的第一个工厂是1938年由Steetley公司与美国人Chesney合作建立的，Chesney指出可从海水与白云石中提取具有竞争价格的耐火氧化镁。因为这种产品是细分散的氢氧化镁，其组成可随着进一步的提纯或加入物而变动，为这种已经通用而又比较稀有的材料开辟了广阔的前景。现在，建立了许多以海水或井盐为原料的生产厂。Stocksbridge的联合钢铁公司中心研究部门最早对海水镁砂与奥地利菱镁矿做成的镁砖性质加以对比，样品为25.4毫米直径的圆柱体。实验的结果表明天然原料与人造原料之间的差别不大，Chesney 立即提出申请并获得涉及这个新方法的专利。之后不久，Steetley 公司决定在Hartlepool建立一个试验工厂。开始有很多困难，特别是有约6%的高钙含量，但这些已经克服，现在这个方法能够提供为范围广阔的高级产品所用的原料。许多工厂已经建立起来，其中主要的是在英国、美国、日本以及意大利的撒丁1。1.2 镁砖的应用镁砖适合在高温，渣蚀和温度急剧变化的条件下使用，主要适用于水泥回转窑烧成带、过渡带和玻璃熔窑蓄热室，亦可用于有色冶金炉、炼钢电炉、转炉以及混铁炉、真空装置。但不宜在气氛频繁变动的情况下使用。2 工艺部分2.1 工艺的理论基础镁质耐火材料以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作为原料,以方镁石为主晶相,氧化镁含量在80%以上的耐火材料。属于碱性耐火材料。 其产品可分为冶金镁砂和镁质制品两大类。依化学组成及用途可分为冶金 镁砂、镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖及其他品种等。其性能受CaO/SiO2 比和杂质的影响很大。高纯镁砖的荷重软化点和耐热震性都远较一般镁砖为好。 耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,是一种重要的高级耐火材料。镁质制品多用烧结法生产,烧成温度一般在15001800之间,另外,也可以加化学结合剂,制成不烧砖和不定形耐火材料。主要用于平炉、电炉、氧化转炉、有色金属冶炼炉、水泥窑和碱性耐火材料的煅烧窑等。2.1.1 原料我国制造镁砖的主要原料是烧结镁石。对其主要要求为化学组成和烧结程度。烧结镁石的化学组成应为MgO87%, CaO3.5%, SiO25.0%,同时要求烧结良好。烧结程度一般是以密度衡量，要求其值大于3.53g/cm3 。镁石的外观是棕黄色或茶褐色，结晶密度适中，灼烧0.3%，没有瘤状物，黑块越少越好。烧结镁石经过精选后，为了彻底剔除其中的轻烧成分以及游离石灰的杂质，可以采用消化方法，亦即将已焙烧过的的镁石，加入一定量的的水，在CaO风化后，可用筛子将石灰除掉。2.1.2 破碎 进厂的块状原料必须经过破碎，破碎后的物料可以提高下一供需粉碎设备的效率，同时便于物料的拣选和输送。耐火场所用的各种原料最大快度一般不大于300mm。各种形式规格的破碎机，对进料最大块度有不同的要求。一般说来，破碎机的进料口尺寸都必须大于原料的最大块度。为防止过大块度的物料进入破碎机，可在破碎机供料仓的进口处设固定格筛，同时可以保证给料均匀。仓内的物料通过仓底上的给料设备进入破碎机。破碎机出料粒度的大小，主要取决于下一工序选用的粉碎机对进料粒度的要求。 2.1.3 粉碎，筛分 在耐火材料生产过程中，泥料是由各种不同大小粒径和不同含量的物料组成，因此，各种原料都需要经过粉碎筛分这一工序。常用的粉碎设备有短头圆锥破碎机，双辊式破碎机以及两者的联合机组。根据生产经验，并综合粉碎粒度要粒度呈棱角状，中间颗粒少，而且粒度组成较稳定，宜采用短头圆锥破碎机，可以简化流程，节省基建投资。粉碎后的硅石及废砖废坯一般采用单层筛华清学院毕业设计（论文）用纸 第 10 页 筛分，筛上料回到粉碎设备，组成闭路偱环系统，筛下料用于制砖配料。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。筛分设备常用振动筛和回转筛。振动筛为高频振动，筛分能力和筛分效率高于其他筛分设备，结构简单，晒面利用率高，功耗小，体积小，轻便，价格低，强烈振动使筛分不会完全堵塞。根据原料品种、性能配料和使用性能等要求统一。 2.1.4 磨碎 在耐火材料制砖生产中，往往要求配入 35%40%的细粉。细粉中小于 0.088mm为85%90%以上，常用的磨碎设备为管磨机。磨碎设备常用球磨机、振动磨、悬辊式磨粉机和笼型粉碎机。球磨机适用性广，可以磨各种料，但效率低，能耗大，噪音大；悬辊式磨粉机生产强度不大，可以连续生产，功耗小，但设备庞大，投资大，粉尘严重，辊子和磨环易磨损，由于球磨机是靠研蜜体对群料、料层物料作功，粉磨大宗物料，而效率又很低，因此所需研磨体数量必然很大 9 。笼型粉碎机虽构造简单，制造容易，设备体积小，功耗小，但笼子易损坏，钢棒易磨损。振动磨结构紧凑，连续化，自动化，机械化程度高，体积小。本设计采用管磨机，管磨机具有能耗低，生产稳定，产品质量好，设备便宜的特点。 2.1.5. 配料 将不同颗粒组成的各种物料包括废砖、烧结剂及水分进行配料。在镁砖的制造中，除烧结镁石外，经常加入20%以下的废砖。以亚硫酸盐纸浆作结合剂（浓度1.2g/cm3）。此外，也可以加入氧化铁，锰矿，粘土的矿物质作为结合剂。氧化铁，锰矿，粘土等矿物质可以在镁石中添加低熔点溶液，以促进镁砖中镁橄榄石及尖晶石结晶生成。镁橄榄石及尖晶石在镁砖中的主要作用是增强镁砖的机械强度。其他杂质如SiO2、Al2O3、Fe2O3等氧化物，可以在镁方石结晶的周围组成若干固溶体而增加砖体组织的密度。制造镁砖时，为了减少溶液的量，也可以采用有机质作为结合剂。2.1.6混合生产耐火制品时，按照配比称量的各组分物料需要充分混合，支撑质地均匀，致密及具有一定塑性的泥料。 泥料的质量与配料的粒度级别，配料比，混合设备，混合时间和加料顺序有关。混合时间的长短与生产的砖种转型和选用的成型设备有关。混合时间的决定应有利于提高泥料的均匀性和可塑性又不引起颗粒在破碎。加料顺序常采用先粗后细，先干后湿的加料顺序这应更有利于泥料的混合均匀及减少细粉料的结球。纸浆废液，石灰乳和氧化铁可以以混合液的形式加入这样有利于湿碾机操作的自动化，但调整比较困难；也可采用分别加入的方式，这样的配比比较准确且易于调整，但工艺复杂，适用于多种配料是采用。泥料的运输方式应力求距离短，占地面积小，减少泥料运输过程中倒运次数。常见的运输方式：泥料箱 桥式起重机，胶带输送机，手推轻轨车或无轨小车。选择混合设备时，除产量因素外，还要考虑泥料的性质和品种，互相影响质量的泥料应当不再统一设备中混合，常用混合设备有湿碾机、混砂机、强制式搅拌机及750 行星式强制混合机。湿碾机是一种笨重，效率低且能耗大的混合设备，但混合泥料的质量较高。所以本设计采用湿碾机。 2.1.7.成型因为烧结镁石是瘠性物料，且坯料水分含量少，一般不会出现因空气被压缩而产生的过压废品，因此可采用高压力的压砖机。成型砖坯都是经过两道作业工序（特殊型的例外），即先用200kg/cm3的低压力制成粗坯，再用800 kg/cm3以上的高压力再压一遍，这样不仅可以保持坯型整齐，对于砖坯的组成也会增加致密程度。标准型砖坯多用机型成型，常被采用的是水力压砖机，摩擦压砖机等。除非特别复杂的特殊性状砖坯，很少用人工成型的。人工成型与机械成型的最大差别是砖坯的气孔度不同。在机械成型很容易小到20%以下；担人工成型的砖坯，最小也要大于20%。成型压力的大小，不仅影响砖坯的气孔度，而且也相应的影响砖坯的荷重软化点和热冲击的抵抗性能。在800 kg/cm3以上压力所成型的砖坯可使砖料颗粒产生受压破碎，使方镁石颗粒产生移动位置，甚至将方镁石结晶分裂成更细的颗粒。颗粒小，有利于砖坯的上述物理性能。如果成型压力小，不可能产生这种现象。 2.1.8.干燥坯体在干燥过程中，所发生的物理化学变化，包括水分的蒸发和镁石的水化两个过程。水分排除的初期阶段需要较高的温度，但是高温又会加速镁石的水化，使坯体开裂。特别是在干燥后期，由于热湿传导的影响大于湿传导的影响，所以过高的温度反而不利于水分的排除。在生产实践中，干燥介质的入口温度一般控制在100200C，废气出口温度一般控制在4060C（隧道干燥器中）。为了保证坯体干燥后具有一定强度，坯体干燥后保持有0.6%左右的水分。干燥过程中经常出现的废品是网状裂纹，其原因主要是由于成型后的坯体生成大量的水化物所致，但如果控制得当，一般不会出现废品，坯体干燥后应及时装窑烧成，以免吸潮粉化。坯体干燥是防止水化最适当的办法，是加强通风装置和适当的调节空气温度。防止砖坯在干。燥过程中扭曲变形，最好用金属干燥板，坯体要侧立放置在板上。干燥台车的移动方向应与坯体的最长边方向是一致的。车上放的砖坯之间应留有15cm的空隙。2.1.9烧成 高温缎烧在耐火材料生产中是必不可少的。即使对日益发展的不定型耐火材料、耐火混凝土亦如此。上述材料在生产过程中虽不经烧成工序，但其骨料等仍然是经过煅烧而成的熟料，而且耐火材料在使用过程中，也可看成是一个媛烧过程。烧成是耐火制品生产中最后一道工序。制品在烧成过程中发生一系列物理化学变化互随着这些变化的进行，气孔率降低，体积密度增大，使坯体变成具有一定尺寸、形状和结构强度的制品。高温隧道窑是耐火材料生产中的重要热工设备，对耐火材料的使用性能、产量及为生产单位带来的经济效应有着极其深远的影响，因而在使用过程中是怎样损毁的就显得尤为重要 10 。另外，通过烧成过程中的一系列物理化学变化，形成稳定的组织结构和矿物相，具有适用于不同条件下对制品所要求的各种性质。例如，即使在相同温度条件下使用的耐火制品，由于对耐腐蚀性和抗热震性要求不同，在制造时除考虑选用原料、颗粒组成和成型密度等工艺条件外，可通过烧成训整成完全不同的组织结构。前者以烧结成接近于理论密度有利，而后者以烧成具有一定强度而又具有一定孔气率的制品有利。烧成工序一般用隧道窑，其具有操作连续，生产能力大的特点，机械化程度高，燃烧消耗低，烧成制度较易控制，且人工强度低的特点。2.1.10 成品仓库镁砖制品按品种、砖型批号、级别等分别贮放在成品库内，每种制品堆放方式和允许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7。2.2工艺流程镁砖是以方镁石（MgO）为主要成分，以钙镁橄榄石（CMS）为主要结合成分的镁质制品。普通镁质制品生产工艺见图 2.1镁砂原料破粉碎筛分筛中料筛下料筛上料细磨配料仓配料混炼纸浆废液成型干燥烧成成品2.2.1 工艺流程简述根据产品的技术要求来指导生产，生产普通镁砖的原料主要包括烧结镁砂MS-91和烧结镁砂MS-95。首先，由汽车将原料运到原料仓库，通过5吨桥式起重机装进鄂式破碎机的供料槽，通过电磁振动给料机使原料经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，由可逆带式输送机将物料输送到圆锥破碎机的供料仓中进行中破，原料被破碎成3.0mm左右的颗粒后，由斗式提升机提升到楼上，经双层振动筛筛分，筛中、下料分别进入3.01.0mm和1.00mm的贮料仓，部分筛上料经溜槽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破碎，余下的回到圆锥破碎机。与此同时3.01.0mm和1.00mm贮料仓中的烧结镁砂也可以送到管磨机供料槽中，使物料在管磨机中细磨成小于0.088mm的细粉，磨好的细粉由气力输送到细粉料仓，等待配料。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的烧结镁砂MS-91、烧结镁砂MS-95颗粒和细粉进行配料，配好的物料直接进入湿碾机，经15-20min的混练后，用桥式起重机将泥料罐吊到平板车上，再由平板车将装有泥料的泥料罐推到成型车间，泥料罐经桥式起重机提升将泥料送到压砖机供料仓，用9台300吨摩擦压砖机成型，成型的废品经手推车运回湿碾机，成型成品放在干燥车上，用3吨电拖车送到干燥工段的存放处等待干燥，采用隧道式干燥器干燥，干燥后的砖坯冷却后进行检选，不合格的砖坯运回原料仓库，合格的砖坯由人工装窑车，装砖后的窑车停放在窑车停放处等待入窑烧成，进入隧道窑后砖坯经由预热带、烧成带和冷却带后出窑。经20吨电拖车将窑车拉到卸砖台，经过冷却后进行检选，检选不合格的产品送到原料仓库，以备后用；检选合格的砖，进入成品库7。2.2.2 工艺流程论证1.原料仓库本设计的原料有2种，分别是MS91、MS95。为了防止原料的潮湿，原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式，原料之间设有隔墙防止原料混料。2.破碎工段经颚式破碎机粗破，圆锥破碎机粉碎后筛分，筛上料返回圆锥破碎机再次破碎，筛中料和筛下料回管磨磨碎，严格控制物料级配。3.混料工段不同的颗粒料存贮在专门设计的贮料仓中，避免不同的颗粒料混料，可使物料在装、卸料时的偏析减到最小。4.热处理工段采用电加热隧道干燥器5.烧成工段采用大型隧道窑烧成，不仅可以精确控温，而且烧成温度也高。对于较低级的砖，一般认为烧到1600就满足了，但对于直接结合的高温强度高的制品，必须烧到1750以上。预热带1-17车位，烧成带为18-36车位，冷却带37-50车位9。2.3 工艺参数本设计的粒度配比见表2.2：表2.2 镁砖配料比砖种配 比 （%）烧结镁砂MS-92烧结镁砂MS-96 废砖镁砖9188%10%镁砖9590%10%本设计镁砖生产的混合制度见表2.3：表2.3 混合制度砖种项目混合量（Kg/碾）混合周期（分钟）镁 砖917001520镁 砖957001520干燥制度见表2.4:表2.4 干燥制度干燥器类型长宽高(mm)数量(条)干燥装砖量（kg车）干燥时间（h）干燥废品率（%）干燥前水分（%）干燥后水分（%）热风进口温度（）热风出口温度（）24500950165031.2125.03.04.00.511012050702.4 物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表2.5。表2.5 物料平衡计算参数参数名称符号镁砖备注原料在仓库中的损失L1烧结镁砂 0.5废镁砖 0.5原料水分W1原料的灼减L20.3原料加工运输损失（包括粉碎，配料，混合，成型工序）L32配比1-p烧结镁砂 100pq1外加纸浆废液 5管磨机细粉加入量q235泥料水分W43泥料的循环混练量F310结合剂的贮运损失L52干燥综合废品率F25烧成综合废品率F15干燥烧成废品回收率T952.5车间生产班制各个车间的生产班制表见下表，表3.4 生产班制表序号工段名称年工作日日工作班制班工作小时1原料仓库365282破粉碎365283磨碎365284配料365285混合工段365286成型工段365287干燥工段3653889烧成工段成品库3653653188MZ-91制砖部分物料平衡见表2.7：表2.7 MZ-91制砖部分物料平衡表生产工序项目符号生产班制物料量年日班时原料仓库总存放量Q15365/2/811444.6531.36 15.68 1.96 烧结镁砂Q16365/2/813720.637.59 18.80 2.35 回收废砖坯Q17365/2/81030.452.82 1.41 0.18 纸浆废液Q19365/2/8569.371.56 0.78 0.10 破粉碎总破粉碎量Q10365/2/811387.4331.20 15.60 1.95 磨碎总磨碎量Q13365/2/83985.6010.92 5.46 0.68 配料总配料量Q6365/2/811159.6830.57 15.29 1.91 镁砂Q7365/2/811661.231.95 15.97 2.00 纸浆废液Q9365/2/8557.981.53 0.76 0.10 混料总混料量Q5365/2/812399.6433.97 16.99 2.12 成型量总成型量Q3365/2/811081.5630.36 15.18 1.90 干燥量总干燥量Q2360/3/811081.5630.78 10.26 1.28 烧成量总烧成量Q1360/3/810638.3029.55 9.85 1.23 成品量总成品量Q365/2/81000027.40 13.70 1.71 MZ-91制砖泥料水分平衡见表2.8：表2.8 MZ-91制砖泥料水分平衡表项目符号生产班制需水量（吨）年日班时水分总量W总365/2/8408.11.120.560.07纸浆废液带入的水分量W纸365/2/8306.90.840.420.053配料时镁砂带入水分量W镁365/2/80000需要外加水量W365/2/8101.20.280.140.02MZ-96制砖部分物料平衡见表2.9：表2.9 MZ-95制砖部分物料平衡表生产工序项目符号生产班制物料量年日班时原料仓库总存放量Q15365/2/819455.9353.30 26.65 3.33 烧结镁砂Q16365/2/819785.454.21 27.10 3.39 回收废砖坯Q17365/2/81751.784.80 2.40 0.30 纸浆废液Q19365/2/8967.942.65 1.33 0.17 破粉碎总破粉碎量Q10365/2/819358.6553.04 26.52 3.31 磨碎总磨碎量Q13365/2/86775.5318.56 9.28 1.16 配料总配料量Q6365/2/818971.4751.98 25.99 3.25 镁砂Q7365/2/820140.955.18 27.59 3.45 纸浆废液Q9365/2/8948.582.60 1.30 0.16 混料总混料量Q5365/2/821079.4157.75 28.88 3.61 成型量总成型量Q3365/2/818838.6651.61 25.81 3.23 干燥量总干燥量Q2360/3/818838.6652.33 17.44 2.18 烧成量总烧成量Q1360/3/818085.1150.24 16.75 2.09 成品量总成品量Q365/2/81700046.58 23.29 2.91 MZ-91制砖泥料水分平衡见表2.10：表2.10 MZ-91制砖泥料水分平衡表项目符号生产班制需水量（吨）年日班时水分总量W总365/2/8704.91.930.970.12纸浆废液带入的水分量W纸365/2/8 530.11.450.730.09配料时镁砂带入水分量W镁365/2/80000需要外加水量W365/2/8174.80.480.240.03物料平衡系数表(MZ-91)见表2.11：表2.11 物料平衡系数表(MZ-91)各种原料的配比1总破碎量1.139综合成品率1总磨碎量0.421烧成总烧成量1.053烧成废品量0.053干燥总干燥量1.108原料仓库总存放量1.144干燥废品量0.054废砖废坯量0.102总成型量1.108配比系数0.993总混合率1.240纸浆废液总存放量0.057配料总配料量1.116纸浆废液0.056物料平衡系数表(MZ-96)见表2.12：表2.12 物料平衡系数表(MZ-95)各种原料的配比1总破碎量1.139综合成品率1总磨碎量0.421烧成总烧成量1.053烧成废品量0.053干燥总干燥量1.108原料仓库总存放量1.144干燥废品量0.054废砖废坯量0.102总成型量1.108配比系数0.993总混合率1.240纸浆废液总存放量0.057配料总配料量1.116纸浆废液0.0562.6 生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表2.13:表2.13 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PEF250400颚式破碎机805.08140.90 1粉碎900短头圆锥破碎机60MZ-91 3.604.0MZ-91 0.89MZ-91 1MZ-95 4.80MZ-951.22MZ-95 2磨碎12004500管磨机75MZ-91 0.761.1MZ-91 1.20MZ-91 1MZ-9651.03MZ-951.25MZ-95 2混合1600400湿碾机70MZ-91 2.342.3MZ-91 1.25MZ-91 2MZ-953.19MZ-951.70MZ-95 2成型300吨摩擦压砖机60MZ-91 2.09 1.0MZ-91 7MZ-91 3MZ-952.85MZ-954.74MZ-95 6干燥干燥器24.5米3条烧成隧道窑156米1条辅助设备（提升和运输设备）见表2.14: 表2.14 辅助设备表设备名称及规格数量备注B=500皮带输送机1L=52285mm螺旋输送机8L=10500mm10003500单仓空气输送泵4D250斗式提升机3L=35300mm干燥设备见表2.15:表2.15 干燥设备的选择结果名称规格（长宽高）m数目 条/辆干燥窑24.50.951.652干燥车成型工段1.20.851.4318干燥前后周转12机械成型占用18干燥器内40拣选和贮存砖坯6检修场地1总的干燥车数量100烧成设备选择结果见表2.16：表2.16 烧成设备选择结果名称规格（长宽高）m数目 条/辆隧道窑1563.21.11窑车装砖台3.03.13隧道窑内50卸砖台3贮存砖坯占用8窑外冷却占用16检修占用5装卸班制不同占用窑车数量8总的窑车数量932.7仓库设施本设计的原料仓库为汽车运输封闭式。其中各种原料的运输方式见表2.14。表2.14 各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式烧结镁砂91火车5吨桥式抓斗起重机烧结镁砂95火车5吨桥式抓斗起重机纸浆废液汽车CPQ3型叉车废坯、废砖汽车CPQ3型叉车各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表2.14:表2.15 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日用量（吨）堆放形式贮存天数（天）长度（米）宽度（米）长度总长原料仓库烧结镁砂9131.36丁种30145424废砖912.82丁种306烧结镁砂9540.76丁种3014废砖953.67丁种306原料隔墙，两侧无效区31+5213成品仓库计算结果见表2.15：表2.16 成品仓库计算结果产品运货方式日存储量,t贮存时间,天占用面积m2搬运方式MZ91卡车27.4020298.91CPQ3型叉车MZ95卡车35.6220388.58CPQ3型叉车木板和塑料CPQ3型叉车CPQ3型叉车拣选占用100总的仓库面积787.49（24601440）3 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3.1：表3.1 检查内容品种测试内容镁砖MZ91MgO、显气孔率、荷重软化温度、常温耐压强度镁砖MZ95MgO、显气孔率、荷重软化温度、常温耐压强度3.2 检查方法3.2.1测试方法各种耐火材料检验、化验方法及耐火材料制品检验制样规定，应按冶金工业部部颁标准和有关规定的内容执行。部颁标准名称及其代号如下：YB 377-75 镁质耐火材料化学分析方法YB 370-75 荷重软化温度检验方法YB 4018-91 耐火制品抗热震性检验方法GB 2997-82 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GB 5072-85 致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法GB 10326-88 耐火制品尺寸、外观及断面的检查方法2YB耐火材料测试次数见表3.2：表3.2 耐火材料测试次数，次/批品种化学分析荷重软化温度显气孔率常温耐压强度镁砖MZ911/21/411镁砖MZ951/21/4113. 生产技术检查制度如表3.3：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50-200立方厘米，棱长小于805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（1143）mm（642） mm（642）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）车间厂房内所有设备的安装、出入大门、通道、楼层、设备提升时用的孔洞，以及各层设备安装、检修时用的起吊设备等需统筹配置。（2）高层厂房，当楼上安装有设备的情况下，一般设安装孔。（3）需经常检修的设备部件，凡超过200公斤以上的设有检修起重梁。（4）检修用单轨梁的位置，须设在起重设备或主要起吊部件的中心部位，应避免斜吊。 （5）检修时放置检修设备或其部件的场地，不小于最大更换部件所需放置面积的两倍及其他拆卸附件所需的面积，并留有检修工必要的操作面积。（6）为车间设备的维修，各工段设有维修用的工具、器材、润滑油及常用小备件等的存放间。（7）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和小量修补与维修等使用。5 生产车间除尘及安全措施设计把尘源车间设在最小频率风向的上风侧，并且与住宅区、变电所、化验室等保持适当距离。合理的工艺流程减少了物料搬运环节，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。主要除尘方法：（1）物料加湿； （2）设备密封； （3）洒水清扫和湿抹设备。 主要用除尘设备是旋风除尘器其优点是：设备构造简单，价格便宜，除尘效率高（可达70-80%）特别是对粉尘粒度大。含尘浓度高的含尘气体，有良好的除尘效果。安全措施：（1）在耐火材料工厂车间内，生产厂房为高层厂房，楼梯应有护拦。（2）在阴暗处应设有照明设施。（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1.布局合理，工艺流程通畅，符合生产要求。2.资源配置合理，原料得到充分利用3.破粉碎设备、混合设备、成型设备都专机专用，以防混料。4.废砖废坯在生产中被利用，减小生产消耗。5.从企业生产目的角度进行考虑并设计，使本设计更加的实际。 致 谢知行合一是学习的理想境界,我通过青花集团参观实习,把我大学四年中所学习到的专业知识和实践最好的结合了起来,加深了了理论知识,见识到真正的生产应用,更重要的是获得宝贵的实践经验,而且也更好的了解耐火行业的生产运转方式。在郭玉香老师的帮助指导下,我对耐火材料的生产工艺过程有了更加详细的了解,尤其是镁质耐火砖方面有了深刻的认识。在郭玉香老师的悉心指导下,我完成了我的毕业设计，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，再次，我对郭老师表示最诚挚的感谢。 在本设计中，限于我知识有限，难免出现一些错误和疏漏，敬请各位老师批评指导。参考文献1 王龙光,李红霞,徐延庆,杨彬,张立明. 镁铬耐火材料在真空条件下的抗渣性J. 耐火材料. 2006(05) 2 李亮,王世峰,陈士冰. 镁碳砖发展及生产工艺改进的研究J. 山东轻工业学院学报(自然科学版). 2010(03) 3 李迎春. 如何降低新型预分解窑窑衬的消耗J. 四川水泥. 2011(01) 4 徐娜,李志坚,吴锋,李心慰. TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀机理的研究J. 硅酸盐通报. 2008(05) 5 王广峰. 基于镁橄榄石结合相的镁砖A. 2010年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编C. 20106 李军,宋伟. 电熔镁产业发展研究J. 冶金能源. 2010(04) 7 杨项强,陈秀荣. 优化镁质耐火材料生产工艺的探讨J. 山西建材. 1998(03) 8 杨孝岐,姜大伟,贾子涛. 高效镁质耐火制品的发展J. 辽宁建材. 2010(09) 9 陈肇友,李红霞. 镁资源的综合利用及镁质耐火材料的发展J. 耐火材料. 2005(01) 10 杨孝岐,姜大伟,贾子涛. 高效镁质耐火制品的发展J. 辽宁建材. 2010(09) 11 李吉利,孙红梅. 镁-钙锆复合材料作为碱性耐火材料骨料的开发J. 耐火与石灰. 2011(03)附 录7物料平衡计算部分7.1镁砖 91（年产10000吨) 1. 物料种类的配比:烧结镁砂91：90% 废砖 10% 2. 物料粒度组成: 3mm1mm 55% 1mm0mm 10% 0.088 35%3. 计算(1) 总成品量 Q=10000吨/年(2) 总烧成量 Q1=Q/(1F1) 式中：F1烧成废品率 F1=6%Q1=10000/(10.06)=10638.30吨/年烧成废品量f 1= Q1Q =10638.3010000=638.30吨/年(3) 总干燥量 Q2= Q1/(1F2) 式中：F2干燥废品率 F2=4%Q2=10638.30/(10.04) =11081.56吨/年干燥废品量 f2= Q2Q1 =11081.5610638.30=443.26吨/年(4) 总成型量 Q3= Q2=11081.56吨/年(5) 总混合量 Q5= Q3/K(1F3)其中F3： 包括成型废坯和不合格泥料的循环混练量。 取 F3=10%K：镁砖的配比系数 取K=0.993Q5=11081.56/0.993(10.1)=12399.64吨/年(6) 总配料量 Q6= Q5(1F3)Q6=12399.64(10.1)=11159.68吨/年其中外加纸浆废液量 Q9= Q6q1式中q1纸浆废液外加量，q1=5%Q9=11159.680.05=557.98吨/年(7) 总破碎量Q10= Q6/(1L3) 式中L3 ：原料加工运输损失L3=2%Q10=11159.68/(10.02)=11387.43吨/年(8) 总磨碎量 Q13= Q10q2 式中q2：管磨机的细粉加入量；q2 =35%Q13=11387.430.35=3985.60吨/年(9) 原料在仓库总的存放量Q15= Q10/(1L1) 式中 L1 ：原料在仓库中的损失 ；L1=0.5%Q15=11387.43/(10.005)=11444.65吨/年其中废砖坯存放量Q17=T f 1T f2/K1式中T：干燥废品回收率；T=95%K1：换算系数；K1=KQ17=0.95638.300.95443.26/0.993=1030.45吨/年(10) 混合泥料时需外加水分量W 配料时，镁砂带入的水份量W镁=Q6w1 其中w1=0 ； W镁=Q60=0配料时纸浆废液带入的水分量W纸=0.5Q9W纸=0.5557.98=278.99吨/年混合泥料中的水分总量W总W总=w4Q6W镁 Q9 W纸/(1w4)式中w4：为混合泥料的水分已定w4=3%W总=0.0311159.68557.98278.99/(10.03)=353.77吨/年 混合泥料时需要外加水量WW= W总W纸W=353.77278.9974.78吨/年(11) 纸浆废液的存放量Q19 Q19=Q9/(1L5) 式中：L5为纸浆废液的贮运损失2% Q19=557.98/(10.02)=569.37 吨/年7.2镁砖95（年产17000吨)1. 物料种类的配比烧结镁砂97：90% 废砖 10% 2. 物料粒度组成 3mm1mm 55% 1mm0mm 10% 0.088 35%3. 计算(1) 总成品量 Q=17000吨/年(2) 总烧成量 Q1=Q/(1F1) 式中：F1烧成废品率 F1=6%Q1=17000/(10.06)=18085.11吨/年烧成废品量f 1= Q1Q =18085.1118000=1085.11吨/年(3) 总干燥量 Q2= Q1/(1F2) 式中：F2干燥废品率 F2=4%Q2=18085.11/(10.04) =18838.66吨/年干燥废品量 f2= Q2Q1 =18838.6618085.11=753.55吨/年(4) 总成型量 Q3= Q2=18838.66吨/年(5) 总混合量 Q5= Q3/K(1F3)其中F3： 包括成型废坯和不合格泥料的循环混练量。 取 F3=10%K：镁砖的配比系数 取K=0.993Q5=18838.66/0.993(10.1)=21079.41吨/年(6) 总配料量 Q6= Q5(1F3)Q6=21079.41(10.1)=18971.47吨/年其中外加纸浆废液量 Q9= Q6q1式中q1纸浆废液外加量，q1=5%Q9=18971.470.05=948.58吨/年(7) 总破碎量Q10= Q6/(1L3) 式中L3 ：原料加工运输损失L3=2%Q10=18971.47/(10.02)=19358.65吨/年(8) 总磨碎量 Q13= Q10q2 式中q2：管磨机的细粉加入量；q2 =35%Q13=19358.650.35=6775.53吨/年(9) 原料在仓库总的存放量Q15= Q10/(1L1) 式中 L1 ：原料在仓库中的损失 ；L1=0.5%Q15=19358.65/(10.005)=19455.93吨/年其中废砖坯存放量Q17=T f 1T f2/K1式中T：干燥废品回收率；T=95%K1：换算系数；K1=KQ17=0.951085.110.95753.55/0.993=1751.78吨/年(10) 混合泥料时需外加水分量W 配料时，镁砂带入水份量W镁=Q6w1 其中w1=0 W镁=Q60=0配料时纸浆废液带入的水分量W纸=0.5Q9W纸=0.5948.58=474.29吨/年混合泥料中的水分总量W总W总=w4Q6W镁 Q9 W纸/(1w4)式中w4：为混合泥料的水分已定w4=3%W总=0.0318971.47948.58474.29/(10.03)=601.42吨/年 混合泥料时需要外加水量WW= W总W纸W=459.91474.29127.13吨/年(11) 纸浆废液的存放量Q19 Q19=Q9/(1L5) 式中：L5为纸浆废液的贮运损失2% Q19=948.58/(10.02)=967.94吨/年8原料仓库的选择计算原料仓库采用单侧封闭卸料式，丁种料堆方式，料堆中心线距仓库柱线距离L19.475米，堆料高度h8.0米，料堆截面积F甲72.48米2，料堆长度l=14.0米。计算基础的确定1）原料仓库的跨距B，一般取B24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34）原料的贮存时间烧结镁砂91：30天烧结镁砂95：30天5）料堆长度烧结镁砂91每天堆积量11444.6536531.36吨天，体积密度3.15吨米3，烧结镁砂A的料堆体积V31.36303.15298.67米3601.74米3。 取l1=14.0米.烧结镁砂95的每天堆积量19455.9336553.31吨天，体积密度3.30吨米3，电熔镁硌砂的料堆体积V19455.93303.30484.59601.74。米3。 取l2=14.0米废砖废坯每天的存放量：烧结镁砂91 废砖=1030.45/365=2.82吨/天 取l3=6米 烧结镁砂95废砖=1751.78/365=4.80吨/天 取l4=6米6）仓库的总长度l =l1l2l3l4+nf2l端n：料堆间隔数目=3f：料堆之间的距离，料堆之间设隔料墙,f=1米l端：仓库端部无效区=5米所以，l=14.02+6+63152=53米 取仓库长度54米9破粉碎设备的选择计算9.1颚式破碎机的选择 主机要求产量Gn=(11387.43+19358.65)/365280.8= 6.59吨/小时 其中：Gn为要求主机小时产量 吨/时 Gy为物料平衡量 k1为年工作日=365天 k2为日工作班数=2班 k3班工作小时数=8小时 为主机作业率80%选择设备规格：颚式破碎机PEF250400，生产能力1215吨/小时，符合设计要求。设备台数n=6.59/12=0.55 取1台9.2圆锥破碎机主机要求产量GN=（11387.43+19358.65）/365280.65=8.12吨/小时选择设备规格：PYD-900短头圆锥破碎机，生产能力4.04.5吨/小时设备台数n=8.12/4=2.03 取2台 9.3管磨机镁砖91主机要求产量GN=3985.60/365280.8=0.85吨/小时选择设备规格：12004500管磨机，生产能力1.01.2吨/小时设备台数 n=0.85/1.2=0.71 取1台镁砖95主机要求产量GN=6775.53/365280.8=1.46吨/小时选择设备规格：，12004500管磨机,生产能力1.01.2吨/小时 设备台数 n=1.46/1.2=1.21 取2台 总共取3台9.4湿碾机镁砖91主机要求产量GN=12399.64/365280.8=2.65吨/小时选择设备规格：，1600400湿碾机