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年产2.4万吨绿色啤酒瓶玻璃厂原料车间的设计无机非金属材料专业036 班：孙建林 指导老师：郭宏伟（陕西科技大学材料科学与工程学院 陕西 西安 710021）摘要：本次设计内容为一个年生产24000吨绿色啤酒瓶玻璃厂原料车间，包括了原料车间的工艺及工厂总平面布置。设计的内容：玻璃的成分设计及性能论证、物料衡算、配料车间工艺流程、设备的选型、车间工艺布置等。主要设备：料仓、混料机、斗提机、配料秤、集料皮带等。设计中不仅要考虑原料制备，混合工艺，混合机械，还要考虑土建结构，力争使设计出的玻璃性能合乎预先设计的玻璃。设计成果包括一份设计说明书、四张原料车间布置图和一张总平面布置图。关键词：物料衡算，啤酒瓶，原料车间，工艺设计Design of a raw materials workshop of 24-thousand tons green glass beer bottle per yearABSTRACT：The content of the design is a materials workshop that produced 24,000 tons of green glass beer bottles per year. Including: glass composition design, performance appraisal, the material balance, batching workshop process, equipment selection and shop layout process. Major equipment: Silo, mixer, bucket elevator, weightier, such as aggregate belt.Design must consider not only raw materials, mixing techniques, mixing machinery, and also have to consider the civil engineering structure, strive to design the glass out of the pre-designed properties of the glass. Design results include a design manual, four of raw materials and shop layout, a general layout plan. KEY WORDS: Material balance, beer bottles, workshop materials, process design1 前言为适应陕西省啤酒行业发展需要，经陕西省纪委批准在陕西省榆林市筹建年产2.4万吨低铅玻璃工厂，依据城建局指示，经厂址考察组在市内考察，结合青岛啤酒在榆林市建立了新的基地，以及空地面积、拆迁工程量、交通水电条件等因素，通过技术经济指标分析比较，厂区选择在榆林市火车站东一带。而这次毕业设计所涉及的玻璃品种为日用玻璃中的瓶罐玻璃。瓶罐玻璃具有卫生、美观、透明、化学稳定性高、不透气、易于密封、保持盛装物品的性质不变以及可以多次周期使用、原料丰富、价格低廉等一系列优点。广泛应用于食品工业、化工工业、医药工业、文教用品工业、保健、酒类、化妆品等行业2。本设计以原料车间为主，采用先进的成熟技术，使各部分相互协调一致，力求达到工艺上合理，技术上可靠，经济上节约的目的。2 设计指导思想本厂设计成形用行列式制瓶机，因此用滴料供料的自动制瓶机成形时，为防止玻璃在供料机内析晶，同时结合制瓶机的工艺特点及制品的大小，综合考虑玻璃的组成。一般采用含碱量较高，含碱土氧化物较低的长性玻璃，其玻璃组成大致可参考1：R2O：1516% RO：710% SiO2+R2O3 ：7476%为提高制瓶机的机速，可适当增加Al2O3和CaO+MgO的量。参考绿色啤酒瓶玻璃的组成，并考虑各种因素，本次的玻璃造成设计如下：表1 玻璃成分确定(wt%)氧化物SiO2Al2O3CaOMgOBaONa2O+K2OCr2O3Fe2O3MnO2Wt%(参)683.68.52.31.012.0+3.70.070.510.09Wt%(设)6848.52.31.012.3+3.20.7调整依据如下：（a）Al2O3 含量的提高，可增加玻璃的力学性能、热学性能、电学性能（大大地降低其电导率）等，但相应地会提高玻璃熔融温度。（b）CaO+MgO的含量提高，加速玻璃溶解，增加玻璃的化学稳定性和机械强度，提高玻璃的熔化温度。（c）Na2O和K2O的含量太高时会使电导率增大，因而降低了Na2O、K2O的含量。（d）用部分的K2O代替Na2O，可以起到混合碱效应，大大的降低其电导率，可相应的减少成型的难易程度，降低成型温度。3 选择车间工艺流程和设备的要求（1）力求使所选的流程和设备先进、可靠，能满足生产要求；（2）保证生产质量合格，数量保证的产品；（3）设备来源有保证，管理维修方便，且能尽量满足节约能源和经济合理的要求；（4）保证所选的流程通畅并满足设备安装、操作和检修的需要；（5）附属设备的选择要保证主机生产的连续、均衡4。4 车间的工艺流程主要原料：原料贮存（粉料）螺旋给料机斗式提升机分配器料仓振动给料器皮带运输机混料机皮带运输机斗式提升机窑头料仓辅助原料：人工称量小型混料机储存箱混料机（与主要原料混在一起）破碎玻璃：外来碎玻璃皮带运输机除铁设备破碎机洗料机皮带运输机电动机电梯碎玻璃料仓振动给料器皮带运输机混料机（主要原料与辅助原料混合后再将碎玻璃倒入混料机从混料机出口放至皮带运输机上）5 原料加工设备5.1 石英砂系统本厂石英砂是按粒度要求进厂的，无需设置破碎设备，只需进行筛分，除去杂物即可。本设计选用SB15003000平面摇动筛5。5.2 纯碱系统纯碱吸潮性强,吸潮后易结块,但结块硬度较小, 在原料车间内放置一台笼型碾和一台六角筛。袋装的纯碱经人工倒入筛分机进行筛分，筛下物由小车运至原料车间，筛上物由小车运至笼型碾，碾后再进行筛分，不断重复3。本设计选用LF91型笼型碾，JS110BD100-1六角筛5。5.3 碎玻璃系统碎玻璃加工分为两部分，一部分是本厂回收碎玻璃的加工处理，另一部分是外购碎玻璃的加工处理。本厂回收碎玻璃存放时间短，且比较干净，故只须破碎达到一定颗粒度即可使用，而外购碎玻璃成分比较复杂。含有大量杂质特别是含有一定量的铁质，故须单独进行加工。加工过程如下3：外购碎玻璃电磁振动筛清洗机人工挑选电磁除铁破碎料仓。本设计选用DEF250400型颚式破碎机5 。6 料仓系统料仓设计为矩形角锥仓，上部为混凝土，下部用钢板焊制，卸料口尺寸为400400，卸料口放在料仓中心处，采用群、排仓结合方式，料仓仓壁的厚度为120mm。石英砂采用两个1号料仓，纯碱和碎玻璃各采用一个2号料仓，长石采用一个3号料仓，白云石和方解石共用一个4号料仓。小料采用5号料仓。7 称量系统随着玻璃厂自动化水平的不断提高，电子计算机在配料生产线上的应用。自动电子秤的不断完善和精度的不断提高，玻璃厂将逐渐采用电子秤作为主要称量设备。考虑到经济因素和精度需求，配料称应有合适的感度，精度，耐久度和灵敏度。本次设计采用电子称进行累积称量，型号为DGZ-1/01。8 原料输送设备8.1 原料垂直输送设备原料垂直输送设备有斗式提升机和电动葫芦，根据各种原料的性质和要求分别采用。斗式提升机用于提升碎玻璃、石英砂、纯碱、方解石及辅助原料，安装电动葫芦的简易货梯用于小料的提升。本设计采用TD系列的斗提机。8.2 水平输送方式石英砂、纯碱和方解石用铲车从原料仓运至斗式提升机，小料用叉车运至小料仓前库，碎玻璃由堆坊（厂里回收部分已处理）和碎玻璃处理间（外购碎玻璃已处理）由铲车运至斗式提升机，对于水平输送物料，一般采用皮带输送机，本设计采用DT型长槽式皮带输送机，托辊形式为水平托辊。9 混料机混料的质量对玻璃的质量有决定性的影响，对比各种类型的混料机，本厂采用QH375混料机两台，其中一台备用。QH375混料机的优点：均匀度好，密封好，结构简单，价格便宜5。10 除尘系统随着经济发展，对工厂环境的要求，特别是工厂粉尘的要求的提高。原料车间的粉碎、筛分、输送过程中都会生成粉尘，应尽量采用连续机械化生产，采用综合防尘。除尘系统有石英砂除尘系统、预混料除尘系统、纯碱除尘系统及碎玻璃除尘