年产2.5万吨镁铬砖生产车间设计

年产25万吨镁铬砖生产车间设计摘要以镁砂和铬矿为主要原料制造镁铬系耐火材料在近70年的发展历程中，首先在钢铁工业方面，然后在玻璃，水泥等行业的发展基础上广为采用，成为了最重要的碱性耐火材料。镁铬砖是碱性耐火制品，以镁铬尖晶石和方镁石为主晶相，在氧化气氛中于1600摄氏度到1800摄氏度烧成，也可用水玻璃等化学结合剂制成不烧砖，主要包括半再结合镁铬砖、直接结合镁铬砖及普通镁铬砖等。其中普通镁铬砖抗碱性炉渣侵蚀性强、耐火度高、高温结构强度高、热震稳定性优良。本设计的主要产品为普通镁铬砖，其中MGE12的年产量为10000吨，MGE8的年产量为15000吨。本设计叙述了镁铬砖耐火材料的使用条件和生产工艺理论基础，辅助原料的要求、加工处理的方法、产品生产工艺流程、物料的平衡计算结果、生产设备选型计算及生产技术检查系说明和本设计的主要特点。关键词耐火材料；镁铬砖；车间；设计DESIGNOF25000TONSMAGNESIUMCHROMIUMBRICKSWORKSHOPABSTRACTTHEREFRACTORYMATERIALPLAYSAROLEINSURFINGINTHEDEVELOPMENTOFTHESTEELMAKINGWITHTHEGRADUALDEVELOPMENTOFTHEMETALLURGICALTRADE,THEREFRACTORYMATERIALCRAFTHASGOTCONSTANTDEVELOPMENT,THERESULTOFSTUDYASSERTSTHEMGCRDEPARTMENTMATERIALHASFUNCTIONOFTHATOTHERMATERIALSCANTBECOMPARED,COMBINEMAGNESIUMCHROMIUMQUALITYDIRECTLY,HALFCOMBINEMGCRQUALITY,ETCALKALINEMATERIALCANRAISETHELININGDURABILITYAGAIN,ITISACONCISEEXTREMELYGOODMATERIALOUTSIDEASTOVETHECHROMIUMREFRACTORYMATERIALOFMAGNESIUMISTHEFIRERESISTANTPRODUCTSTAKINGMGOCROASCOMPOSITION,HALFBONDMGCRBRICK,COMBINEMGCRBRICKANDCOMMON23MGCRBRICKONECOMMONBASICSLAGMAGNESIACHROMEBRICKANTICORROSIONRESISTANCE,HIGHREFRACTORINESS,HIGHTEMPERATURESTRUCTURALSTRENGTH,EXCELLENTTHERMALSHOCKRESISTANCEPRODUCTOFTHISDESIGNOFMGCR12BRICKANDMGCR8BRICKWHICHBEPRODUCT25000TONSINONEYEARORIGINALLYDESIGNCONCLUDEOFTHEMGCRBRICKREFRACTORYMATERIALANDTHEORETICALFOUNDATIONOFTHEPRODUCTIONTECHNOLOGY,REQUIREMENTFORRAWMATERIALS,PROCESSTHEMETHOD,THEPRODUCTIONTECHNOLOGICALPROCESS,SUPPLIESOFTHEPRODUCTSBALANCECALCULATIONOFRAWMATERIALS,SELECTINGANDCALCULATINGOFEQUIPMENTANDPRODUCTIONTECHNOLOGY,INSPECTIONSYSTEMOFPRODUCTION,ANDMAINCHARACTERISTICOFMYDESIGNKEYWORDSSTEELLADLES；MAGNESIUMCHROMEBRICKWORKSHOPPROCESSDESIGN目录1绪论511镁铬砖的发展历史及其应用5111镁铬砖的发展历史5112镁铬砖的应用52工艺部分621工艺的理论基础6211原料的技术指标6212影响镁铬砖性能的主要因素6213破粉碎8214筛分8215斗式提升机8216物料的贮存8217配料8218混炼9219成型92110干燥102111烧成112112成品仓库122113除尘122114噪声的防治1322工艺流程13221工艺流程简述13222工艺流程论证1423工艺参数1524物料平衡计算1625生产设备1926仓库设施213生产技术检查系统说明2231检查内容2232检查方法2233检查制度234车间安装，检修与维护措施235生产车间安全措施236本设计的主要特点24致谢25参考文献26附录27年产25万吨镁铬砖生产车间设计1绪论11镁铬砖的发展历史及其应用111镁铬砖的发展历史在1913至1915年，将铬矿和镁砂搭配生产了MGOCR2O3砖，而稳定生产烧成的或化学结合不烧成的MGOCR2O3砖大约是在1935年。在此期间侧重的是生MGOCR2O3砖，即铬矿含量较高的砖。镁砂和铬矿配合的耐火材料，对温度急变不敏感，高温体积稳定性好，高温强度大；同时因为他们的化学性质呈碱性，被快速推广应用。特别是含有镁砂约5565和铬矿约4535的MGOCR2O3砖先后经过约20年的发展进程，便迅速取代了平炉和电炉中的许多产品。目前，耐火材料工业生产各种成分含铬碱性的耐火材料，已有铬镁质电熔铬尖晶石质镁铬质镁橄榄石铬质和铬橄榄石等许多制品。但是自80年代后期以来世界上的MGOCR2O3系耐火材料的使用量却下降了，MGOCR2O3系耐火材料生产和应用量减少的直接原因是在生态学上有害的CR2O3形成于耐火材料的相界，在铬矿与碱CAOBAO和SIO2等氧化物接触时，CR到CR的转变在空气中加快，它对人们的健康有害。因36此，都主张限制甚至取消MGOCR2O3系耐火材料的生产和应用。不过正如第33届国际耐火材料研讨会指出的，对于炉外精炼用耐火材料来说，最耐侵蚀的耐火材料依然是镁铬砖。此外，有色冶金用耐火材料除了MGOCR2O3系耐火材料之外，目前，尚无更适合的取代材料。因此，MGOCR2O3耐火材料仍然是耐火材料行业中一种重要的材料1。112镁铬砖的应用镁铬砖适合在高温，渣蚀和温度急剧变化的条件下使用。和镁铝砖的使用条件相似，主要适用于水泥回转窑烧成带过度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。但不宜使用在气氛频繁变动的条件下。2工艺部分21工艺的理论基础镁铬砖是以电熔镁砂和铬矿为主要原料按适当比例制成的高级耐火制品，一般把铬铁矿加入量小于50的称为镁铬砖。镁铬砖的生产工艺，从原料的破粉碎和筛分，各组分粒级配料，混炼，泥料成型，到半成品的干燥与烧成与镁砖的生产工艺基本相同。一般来说，采用电熔镁砂和铬铁矿作为原料生产的MGCR砖，其组成大多属于MGOCR2O3AL2O3FE2O3CAOSIO2系统，它的技术性能取决于该系统中各组分的特性和比例，而它的组成和结构既取决于原料的性能又取决于烧成条件（特别是烧成温度）。在镁铬砖中引入不同的添加剂，可有效的提高常温和高温强度的作用。例如引入在方镁石中溶解度小的添加剂，易于形成很多的次生尖晶石，这种尖晶石对制品的直接结合程度和强度，尤其高温强度有显著贡献，并对改善其抗热震性起有利作用2。211原料的技术指标原料的技术指标化学组成，体积密度附着水分粒度原料名称MGOCR2O3SIO2AL2O3FE2O3CAO灼减G/CM3MM电熔镁铬砂A71616430784226350620213670120电熔镁铬砂B58162089096647127078004电熔镁铬砂C3897367009642618520970200120镁砂A957625700701711007132903030镁砂B921038911110414604031803030电熔镁砂A98190510060470660113480120电熔镁砂B9758085009062073003337030铬精粉A17105585088103214450402铬精粉B135256301041133147504912502铬精粉C144747571197602730052123铬精粉D1015471006714472542014铬矿A10454417515327034铬矿B195035993402527137606903310620300铬绿999212影响镁铬砖性能的主要因素1添加剂对MGOCR2O3砖的性能的影响关于添加剂对MGOCR2O3砖性能的影响。人们已经作过许多研究工作。例如ZRO2能够提高MGOCR2O3砖的致密度、常温耐压强度、高温强度、热稳定性和抗侵蚀能力。CR2O3可降低MGOCR2O3砖的气孔率，同时提高抗蚀能力。为了提高MGOCR2O3砖的耐蚀性能，还可以采用添加MGO或者铬铁矿微粉等方法。特别是后者，与未添加的相比，具有极高的耐蚀性能。通过进一步提高铬铁矿含量还有可能使MGOCR2O3砖的抗剥落性能得到提高。此外，通过在基质中加入超细粉能够显著提高耐蚀性。其原因是超细粉原料促进了烧结而强化了基质部分的结果。根据烧结机理，原料粒径越小，烧结速度越大，因而材料也越易烧结。此外由于配入了超细粉原料，使粒子之间的接触点增多了，除了易于烧结之外，气孔也易于密闭化，这有利于提高材料的耐蚀性能3。2CAO/SIO2比对镁质耐火材料相组合的影响CAO和SIO2及CAO/SIO2（简写为C/S）比的影响。镁质耐火材料的C/S187时，与主晶相方镁石共存的结合相以钙镁橄榄石（CMS）或（和）镁蔷薇辉石（C3MS2）等低熔点的矿物存在。提高C/S比，则会存在硅酸二钙（C2S）和硅酸三钙（C3S）高熔点矿物。因此，结合相对砖的高温强度有极大的影响。镁质材料的C/S比应当控制在获得强度最大值的最佳范围，否则就会形成低熔点硅酸盐，使强度显著下降。将MGO和C2S的混合物加热至1700以上时，发现CAO在MGO中溶解而引起C/S的下降。MGOCAO固溶体的生成导致MGOCAOSIO2三元系相关系发生变化，尤其对SIO2含量低的镁质原料，高温下CAO在MGO中溶解所产生的影响更大。尽管溶解很少，但由于SIO2含量低，故C/S比的波动较之SIO2含量高的更大。例如含2SIO2的物料，C/S为187，这种混合料在1700冷却，实际析出的晶体有C2SC3MS2，而对含1SIO2者析出C2SC3MS2。倘若从加热溶化角度出发，则含5SIO2的混合物直至1800，其硅酸盐也不完全溶化，而含2SIO2者其硅酸盐在1600已完全溶化，超过上述各温度只有MGO固溶体存在。213破粉碎破粉碎是耐火材料工业中必不可少的工序。运到工厂的原料，从粉末到350MM左右，其中大部分是25MM以上的料块。镁铬砖的生产过程中，将原料从200MM左右的大块物料破粉碎到250088MM的粉料，采用连续粉碎作业，并根据破粉碎设备的结构和性能特点，使用相应的设备。在此采用颚式破碎机、圆锥破碎机、双辊破碎机、悬辊磨粉机等对原料进粉碎作业。破粉碎方式大致可分为如下四种挤压、冲击、磨碎和劈裂。各种粉碎机械的作用，都是以上几种方式的组合。粉碎分为干法粉碎和湿法粉碎4。214筛分原料破粉碎后粗中颗粒混在一起。为了获得符合规定尺寸的颗粒组分，需要进行筛分。筛分是将粉碎物料通过单层或多层筛子按其尺寸大小不同分成若干粒度级别的过程。物料的筛分也是物料的分级。耐火材料生产中，物料的级配是关键，关系到产品质量的好坏，而级配必须进行物料分级，这是筛分的目的之一。筛分过程中，通常将通过筛孔的物料称为筛下料，残留在筛孔上颗粒较大的物料称为筛上料，在循环粉碎作用中，筛上料一般通过管道重返破碎机进行再粉碎。本设计的主要筛分设备是振动筛，其筛分效率高达905。原料筛分时，筛网孔径选择主要根据临界粒度要求而定。一般要比临界粒度稍大一些，同时也要考虑到筛子的倾斜度。生产实践表明，当筛子的倾斜角度在15度时，网孔直径应比临界粒度约增大10；倾斜角为20度时，则增大15左右；倾斜角为25度时，要增大25左右。通常振动筛的倾斜角为15度20度，最大不超过25度6。215物料的贮存原料经破粉碎、细磨、筛分后，一般存放在贮料仓内供配料使用。粉料在贮料槽中并不是单一粒度，而是由各种大小颗粒组成的。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，从而造成颗粒偏析现象。目前，生产中防止贮料仓颗粒偏析的方法主要有以下几种（1）回转进料法采用回转机构，增多进料点；（2）中央孔管法在料仓中设一多方有孔的管子，物料通过多个“窗口”从不同高度、不同方向进入料仓；（3）细高法缩短料面斜坡的长度，在相同的容积下，采用细而高的料仓；（4）分隔法将料仓分隔4。216配料耐火材料的配料是将各种不同品种，组分和性质的原料以及将各级粒度的熟料颗粒按一定比例进行配合的工艺。各种原料的配合是为了获得一定性质的制品。粒度的配合是为了获得最紧密堆积的或特定粒状结构的坯体。坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大的影响。预使多级不同粒度的颗粒组成的堆积体密度得到提高，必须使粗颗粒中的空隙全部由细颗粒填充，而细颗粒中的空隙全部由更细的颗粒填充，如此逐级填充即可获得最紧密堆积。只有符合紧密堆积的颗粒组成，才可能获得致密的坯体。为了获得高密度的制品，并避免泥料产生偏析和便于制品的烧结，常采取细粉量较多的配合，如采取粗中细（3010）（100）（0088）。本设计采取“两头大，中间小”的粒度配比，即泥料中，粗、细颗粒多，中间颗粒少。在实际生产中，只控制粗颗粒筛分和细颗粒筛分两部分的数量。217混炼混炼是将合理配合的各种物料准确称量后，制成各组分各种粒度均匀分布的泥料，并使泥料中各种物料实现结合良好的加工过程。因物料的组分粒度结合剂的不同，混炼的过程也不同。固体散状物料的混合过程决定于许多因素混合速度及混合设备的结构各组分的比例和堆积密度及混合物的水分等。混炼时的加料顺序对于泥料混合的均匀性影响很大。先加入粗颗粒料，然后加纸浆废液，混合12分钟后，再加细粉。坯料的配比合适，混炼质量好，才能获得质量好的坯料。混炼质量好的坯料应该是（1）各个成分均匀分布（包括不同原料的颗粒，同一原料的不同大小的颗粒和水分等）；（2）坯料的结合性应得到充分的发挥（3）空气充分排出；（4）再粉碎程度小。MGCR砖使用湿碾机混炼，混炼时间达2025分钟左右。混炼时间太短，会影响泥料的均匀性；而混炼时间太长，又会因颗粒的再粉碎和泥料发热蒸发而影响泥料的成型性能。因此，要严格控制混料时间7。218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。成型方法很多，传统的成型方法按坯料的含水量来分可分为半干法可塑法和注浆法。经成型后的砖坯，由于其中各种物料间的机械结合力静电引力及摩擦力，使砖坯的形状保存下来。并具有一定的强度。成型设备有摩擦压砖机，液压机等。由于液压机操作过程中的油的粘度随温度而变化，引起工作机构的不稳定，因此在本设计中采用摩擦压砖机。在成型过程中要注意以下问题（1）因泥料颗粒过粗或泥料混炼不均，造成粗颗粒集中部位表面粗糙（麻面）或边角脱落；（2）模板安装不好或压砖操作不当，造成裂纹或尺寸不合格；泥料水分不合适，造成层裂或裂纹等。影响成型的基本因素是作用在泥料上的单位压力平均成型速度和整个周期中速度分布成型的阶段性在压力下保持时间以及加压次数等，其中单位成型次数是主要的。随着压力的增大，制品密度增加。到排除了空气气孔的某一临界密度时，制品已临不再压缩。不论是临界密度，还是与临界密度相适应的临界压力都随着水分的增加而下降。对每一成型压力都有一定的最适宜的水分含量，在此水分条件下制品可达到的极限密度接近于临界密度。成型速度对制品的致密程度有很大影响。成型速度一般理解为接近压模的速度，而实际压制过程中在不同断面内颗粒实际移动速度确是不同的，缓慢成型可促进制品密度的提高，有利于排除空气，松弛在制品中产生的压力8。219干燥坯体干燥是砖坯中除去水分的过程。砖坯干燥的目的，在于通过干燥排出水分，使砖坯增加机械强度，以减少运输和搬运过程的机械损失，并使砖坯在装窑之后进行烧成时，使砖坯具有必要强度；承受一定的应力作用，提高烧成成品率；并为烧成提供有益条件。干燥过程可分为四个阶段1加热阶段。此阶段一般时间很短，坯体温度上升到湿球温度2第二阶段是干燥过程的最重要的阶段，此阶段排出大量水分，在整个阶段中，排出速度是恒定的，称为等速阶段。在此阶段水分的蒸发仅发生在坯体的表面上，干燥速度等于自由水面的蒸发速度，故凡是可以影响表面蒸发速度的因素，都可以影响干燥速度。3第三阶段是降速干燥阶段。随着干燥时间的延长，或坯体含水量的减少，干燥速度逐渐降低。此时，水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部向表面扩散的速度，因此，干燥速度受空气的温度湿度及运动速度的影响较小。4第四阶段干燥速度逐渐接近于零，最终坯体水分不再减少。干燥设备有隧道干燥器转筒干燥器室式干燥器带式干燥机流动干燥床和远红外干燥器等。本设计选用隧道干燥器干燥。砖坯在隧道干燥器内的干燥器内干燥时间13小时。镁铬砖坯的干燥过程主要是水分的蒸发及部分MGO水化的过程，且随干燥温度的升高而加快。为控制MGO在干燥过程中的水化程度，应注意以下几点1成型后砖坯应及时干燥；2干燥时宜采取低温大风量方式；3干燥后的砖坯应立即入窑烧成4。2110烧成制品的性质不仅取决于原料的成分和性质，配料组成和生产方法，而且在很大程度上取决于烧成质量的好坏。由于烧成是耐火制品生产过程中的最后一道工序，因此无论是制品的质量或是企业的技术经济指标，如产品质量，劳动生产率，单位产品燃烧消耗定额和产品成本等，都在很大程度上取决于烧成的好坏。所以烧成时MGCR砖生产中特别重要的工序。1装窑制品在高温下由于强度降低较多，易产生变形，因此装砖高度一般应控制在0910米以下，且应采取平装。2烧成过程中的物理化学变化9（1）坯体排出水分阶段。温度范围为10200，在这一阶段中，主要是排出砖坯中残存的自由水和大气吸附水。水分的排出，使坯体中留下气孔，具有透气性。（2）分解氧化阶段（2001000）。此阶段发生的物理化学变化依原料种类而异。有排出化学结合水、碳酸盐或硫酸盐分解、有机物的氧化燃烧等。（3）液相形成和耐火相合成阶段（1000）。此时分解作用将继续完成，并随温度升高其液相生成量增加，液相黏度降低，某些新耐火矿物开始生成。（4）烧结阶段。坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进一步成长而达到致密化即所谓烧结。（5）冷却阶段。从最高烧成温度至室温的冷却过程中，主要发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转化、玻璃相的固化等过程。3烧成制度的确定（1）温度制度制品烧成时，在不同温度阶段应控制不同的升温速度A小于400阶段，砖坯中水分蒸发并伴有MGO的水化，使砖坯强度降低，应放慢升温速度；B400800阶段，水化物分解排除结合水，有机物燃烧，可快速升温；C8001200阶段，出现液相，并有固相反应进行，砖坯强度有所下降，应放慢升温速度；D1200至烧成阶段，随温度升高液相量增多，固相反应速度加快，砖坯强度降低较多，为防止制品开裂或变形，应缓慢升温。镁铬砖的烧成温度一般为16001650；压力制度和窑内气氛制品应在微正压弱氧化气氛下烧成在还原气氛下烧成时，镁铬砖会产生很大的体积收缩，导致制品开裂10。2111成品仓库镁铬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，还留有成品拣选废品堆放和运输通道所需最小面积。2112除尘在耐火材料生产中，原料破碎磨细筛分以及各种运输作业，不可避免的会产生粉尘。粉尘进入人体肺部后可能引起各种肺部疾病，危害极大。粉尘还能加速机械的磨损，影响设备的寿命。因此必须采取有效措施来防止粉尘带来的危害。本设计主要采用滤芯中心部流出排放，达到净化目的。利用压缩空气（0607MPA）产生强烈的气流，通过电磁阀门释放出来到滤芯中心部清洁滤芯，气流冲击波将滤芯外表面聚集的粉尘震荡及喷吹下来并落到下面的灰斗内。由PLC控制系统按设定程序进行反吹，以确保设备良好的除尘效能。设备特点（1）除尘效率高，可去除粒径1M的粉尘，效果达9999（2）设备采用PLC控制脉冲反吹风，设有国外进口压差显示仪；带自动清灰动能，便于操作。（3）体积小，有效节省使用空间。（4）设备结构设计合理，便于保养和维护。（5）可选择灰桶出灰车螺旋出料装置等的出灰方式。2113含铬废水的处理含铬废水的处理应与铬的回收利用结合起来，消除铬对环境的污染。常用的处理方法有化学还原和沉淀法电解还原法钡盐法离子交换法等9。A化学还原和沉淀法。常用的还原剂有硫酸亚铁亚硫酸氢钠二氧化硫等。加入还原剂和石灰，生成难熔的氢氧化铬。再经沉淀物脱水干燥等实现回收再利用。B电解还原法。将含铬废水引入电解处理槽，以铁板为阴阳极板，用压缩空气搅拌再直流电作用下，铁阳极溶解出亚铁离子，将六价铬离子还原成三价铬；阴极氢离子将六价铬还原成三价铬。C钡盐法。向含铬废水中投加碳酸钡或氯化钡。使废水中的六价铬离子转化为不易溶解于水的铬酸钡沉淀。D离子交换法。以铬酸根（CRO）形式存在的六价铬，可用离子交换法除42去。可供使用的离子交换有NA型阳离子交换树脂混合型阴离子交换树脂H型阴离子交换树脂，NA型磺化煤等11。2114噪声的防治无机非金属工业的工艺流程复杂，机械设备比较笨重，物料处理环节多，生产过程中能产生大量的噪声，对工人及周围居民造成很大的危害。因此噪声的防治也是我们设计者必须考虑的课题之一。我们首先考虑的是在传播途径上降低噪声。在厂区内将高噪声车间与办公室宿舍等分开布置；种植绿化带，并利用土坡地坑等使噪声衰减。本设计中的破碎机便尝试了地下放置，一方面符合了工艺流程上的要求，另一方面达到了衰减噪声的目的。另外，本车间采用了声学控制方法来治理车间内部的噪声，即在车间内的墙壁天花板地面等处铺设多孔的吸声材料，这样既有一定的降低噪音的效果，而且，对设备的操作和维修又没有妨碍作用12。22工艺流程221工艺流程的简述根据产品的技术要求来指导生产，生产直接结合镁铬砖的原料主要包括高纯镁砂975和铬矿B。首先，经火车将原料运到原料仓库，通过5吨桥式起重机装进颚式破碎机的供料槽。通过电磁振动给料机使原料经250400颚式破碎机粗破，破碎的粒度要符合圆锥破碎机的给料粒度，经带式输送机平行输送到PL450斗式提升机，由斗式提升机将物料提升到破粉碎楼上的圆锥破碎机的供料仓中进行中破，原料被破碎好后，由斗式提升机提升到楼上，经双层振动筛筛分，筛网孔径分别为5MM，3MM，1MM，筛上料返回圆锥破碎机继续破碎，筛中料，筛下料进入各自的53,31，10料仓，根据料仓的存料情况多余的颗粒料可逆带式输送机进入管磨机磨成小于0088MM的细粉，产生的细粉由斗式提升机提升到楼上，再通过螺旋输送机运输到细粉料仓，准备配料。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的铬矿，电熔镁砂B颗粒和细粉进行配料，配好的料进入湿碾机，经2025分钟的混炼后，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1台1000吨摩擦压砖机和9台600吨摩擦压砖机成型，成型的废品经手推车运回原料仓库，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，采用隧道窑干燥器干燥，干燥后的砖坯要等到砖坯冷却后进行拣选，不合格的砖坯送到原料仓库，合格的砖坯由工人装窑车，装砖后的窑车停放处等待进入隧道窑，进入隧道窑后砖坯经预热带、烧成带和冷却带出窑，冷却后进行拣选，拣选不合格的产品送到原料仓库，以备后用；拣选合格的砖装入成品库。222工艺流程论证1原料仓库，本设计的原料有2种，分别是电熔镁砂B和铬矿A，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，通过管磨机磨细粉，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烧成工段。采用小型隧道窑烧成，不仅可以精确控温，而且烧成温度也高。对于普通镁铬砖，烧到1750左右，预热带117车位，烧成带为1836车位，冷却带3750车位。23工艺参数镁铬砖配料比物料种类砖种电熔镁砂B铬矿A外加量纸浆普通镁铬砖1275255普通镁铬砖885155普通镁铬砖粒度配比，原料250细粉电熔镁砂B8020铬矿8020混合制度项目砖种混合量（KG/碾）混合周期T，MIN普通镁铬砖1270020普通镁铬砖870020干燥制度干燥器类型长宽高（MM）数量条）干燥装砖量（吨/车）干燥时间小时干燥废品率（）干燥前水分（）干燥后水分（）热风进口温度（）热风出口温度（）245009501650410124304005110120507024物料平衡计算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365388烧成工段360389成品仓库36528物料平衡计算参数，计算参数名称符号直接结合镁铬砖（MGE12）直接结合镁铬砖（MGE8）原料在仓库中的存放损失L1电熔镁砂B05铬矿A05电熔镁砂B05铬矿A05原料水分W1W2电熔镁砂B铬矿A电熔镁砂B铬矿A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电熔镁砂B003铬矿A0电熔镁砂B003铬矿A0原料加工、运输损失（包括破粉碎、配料、混合成型工序）L322配比P1PQ1铬矿A30电熔镁砂B70外加纸浆废液5铬矿A20电熔镁砂B80外加纸浆废液5管磨机加入量Q23030泥料水分W42525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烧成综合废品率F155干燥废品回收率T9595制砖物料平衡表物料量吨生产工序项目符号生产班制年日班时总存放量Q14360/2/8306047185014251531电熔镁砂BQ15360/2/8206086657242862358铬矿Q17360/2/852171449724091MGE8Q16360/2/878947219109014回收废砖坯MGE12Q16360/2/852632146073009原料仓库纸浆废液Q18360/2/8138417385192024总破粉碎量Q10360/1/8276833576897689961电熔镁砂BQ11360/1/822423562296229778破粉碎铬矿Q12360/1/852698414641464182磨碎总磨碎量Q13360/2/85536671537768096总配料量Q6360/2/8271795175503775472电熔镁砂Q7360/2/813836143844192224铬矿Q8360/2/8244167678340043MGE8纸浆废液Q9360/2/881389226113015电熔镁砂Q7360/2/8922412562128116铬矿Q8360/2/8271297753377047配料MGE12纸浆废液Q9360/2/8542614607201总混料量Q5360/2/83014483734187523MGE8Q5360/2/8180864550242512314混料MGE12Q5360/2/812057633491675209总成型量Q3360/2/827129687536376847MGE8Q3360/2/816277814521226128成型量MGE12Q3360/2/8108518730141507188总干燥量Q2365/3/8271296875362512314MGE8Q2365/3/8162778145211507188干燥量MGE12Q2365/3/8108518730141004125总烧成量Q1365/3/826315797012437304MGE8Q1365/3/8157894743851462182烧成量MGE12Q1365/3/810526322924975122总成品量Q365/3/825000MGE8Q365/3/815000成品量MGE12Q365/3/810000MGE12制砖泥料水分平衡表各种原料的配比7525总破碎量11073综合成品率1电熔镁砂B08305总烧成量1052632破粉碎其中铬矿02768烧成烧成废品量0052632总磨碎量02214总干燥量10851总存放量13911干燥干燥废品量00851电熔镁砂量07545总成型量10851废砖废坯量00809配比系数09924原料仓库其中铬矿量02782总混合率12057总配料量10851电熔镁砂B09224铬矿02712配料纸浆废液00542纸浆废液总存放量00554MGE8制砖泥料水分平衡表各种原料的配比8020总破碎量11073综合成品率1电熔镁砂B09412总烧成量1052破粉碎其中铬矿0166烧成烧成废品量0053总磨碎量0221总干燥量1120总存放量1112干燥干燥废品量0056电熔镁砂量08708总成型量1085废砖废坯量0081配比系数09924原料仓库其中铬矿量0167总混合率1205总配料量1808电熔镁砂B09224铬矿0163配料纸浆废液0054纸浆废液总存放量0055425生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表主机平衡表生产能力T/H设备台数工序设备名称及规格生产班制日/班/时需要设计需要设计作业率PEF250400颚式破碎机360/1/8379140494180破碎900短头圆锥破碎机360/1/837940052716012004500管磨机360/2/805610063175磨碎12004500管磨机360/2/8037100631751600400湿碾机360/2/836945082170混料1600400湿碾机360/2/8369450821701000吨压砖机360/2/8121211100630吨压砖机360/2/80821107451100630吨压砖机360/2/80821107451100630吨压砖机360/2/80821107451100成型630吨压砖机360/2/80821107451100辅助设备（提升和运输设备）辅助设备表设备名称及规格数量备注B500皮带输送机1L4000MMG300螺旋输送机3L10500MMG200螺旋输送机2L36500MM10003500单仓空气输送泵2D250斗式提升机1L27300MM干燥设备见表干燥设备的选择名称规格（长宽高）M数目条/辆干燥窑2450951653成型工段16空班装车15干燥前后周转8大型（异型）砖3干燥器内30拣选8贮存砖坯占用12干燥车检修场地120851432总的干燥车数量132烧成设备的选择名称规格（长宽高）M数目条/辆隧道窑11022192装砖台3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窑车装卸班制不同占用窑车数量22228总的窑车数量18626仓库设施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原料运料方式搬运方式铬矿卡车铲车电熔镁砂B卡车铲车纸浆废液卡车CPQ3型叉车废坯、废砖CPQ3型叉车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仓库名称物料名称堆放形式贮存天数（天）长度米宽度米电熔镁砂B丁种堆积2012原料仓库铬矿A丁种堆积301224成品库成品砖堆积3054243生产技术检查系统说明31检查内容成品车间的生产技术检查内容见表检查内容品种测试内容MGE12镁铬砖MGO、CRO、显气孔率、荷重软化温度、体积密度23MGE8镁铬砖MGO、CRO、显气孔率、荷重软化温度、体积密度32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YB/T370荷重软化温度检验方法；GB5072常温耐压强度检验方法；GB2997显气孔率、吸水率及体积密度检验方法；GB5070镁铬质耐火材料化学分析方法；YB/T3762抗热震性的检验方法；GB10326砖的尺寸，外观及断面的检验方法；GB7321砖的检验制样方法13。33检查制度生产技术检查制度如表14。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1008801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50200CM3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除尘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。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）在阴暗处应设有照明措施。（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，应设有提示标语。6本设计的主要特点本设计的主要特点是工艺流程简便，工厂整体布局合理紧凑，对废砖坯进行回收处理利用，降低成本。最突出的设计特点主要是环保和节能。节能措施如下（1）原料从原料仓库到破粉碎楼的输送过程中，采用斗式提升机不但缩短了物料的输送路径，而且避免了使用过长的带式输送机，降低了能量的消耗。（2）隧道窑冷却带的尾气被输送到预热带以达到重复再利用的目的。另外，这部分尾气还可以被输送到干燥窑，供干燥砖坯使用。环保方面体现在（1）本设计的主要矿质原料铬，是极易污染水源的有毒物质，对人类的身体健康产生了很大的威胁，所以做好对含铬废水的处理也是本设计的一项重要举措。（2）在实际生产中物料处理量大，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烟尘和粉尘的车间采用了高效的除尘设备，并且尽可能多的采用了溜槽或溜管输送物料，避免了物料自由坠落，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。致谢经过近三个月的理论学习和计算，在栾舰老师的精心指导和严格要求下，我基本上完成了本次的毕业设计，综合能力有所提高，使我对耐火材料从原料到生产的一系列理论知识和生产实际有了更为深入的了解。在设计期间，老师不厌其烦的指导我使设计更完善，在栾舰老师的精心细致的指导下，通过个人的努力基本顺利地完成了学校给予的毕业设计任务，在此对栾舰老师表示深深的谢意。在此次设计中由于知识水平有限，难免存在着一些错误和不足之处，敬请老师批评指正。参考文献1王诚训，张义先镁铬铝系耐火材料M北京冶金工业出版社，19951742李庭寿，孙险峰，张用宾耐火材料科技进展M冶金工业出版社，19973353王诚训，栾永杰，李洪申炉外精炼用耐火材料M北京冶金工业出版社199552784王维邦，耐火材料工艺学M，鞍山科技大学，冶金工业出版社，20113773，1571625王诚训，张义先镁铬铝系耐火材料M北京冶金工业出版社，19951746王维邦，耐火材料工艺学M鞍山科技大学，20067钱之荣，范广举耐火材料实用手册M北京冶金工业出版社，19923288李庭寿，孙险峰，张用宾耐火材料科技进展M冶金工业出版社，19973359高文军VOD用再结合镁铬砖的研制与使用J辽宁建材，2003，1293010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，198110211赵丽，王成端电解还原法处理含铬废水J科技导报，2006，11摘要12耐火材料标准汇编上，下册M北京中国标准出版社，19992534713汤长根耐火材料生产工艺M北京冶金工业出版社，1982395414徐维忠，耐火材料，西安冶金工业出版社，1992。附录计算部分1物料平衡计算部分11镁铬砖生产计算（MGE8砖，15000吨/年）111物料种类的配比电熔镁砂B85铬矿B15112高纯镁砂B和铬精矿B的粒度要求电熔镁砂B铬矿B颗粒25080颗粒25080细粉008820细粉008820113计算1总成品量Q15000吨/年2总烧成量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q115000/（1005）1578947吨/年结果Q11578947吨/年其中烧成废品量F1F1QF1/1F115000005/100578947吨/年结果F178947吨/年3总干燥量Q2Q2Q/（1F1）（1F2）式中F2干燥废品率F23Q215000/（1005）（1003）1627781吨/年结果Q21627781吨/年其中干燥废品量F2F2F2Q/1F11F200315000/1005100348833吨/年结果F248833吨/年4总成型量Q3Q3Q/（1F1）（1F2）15000/（1005）（1003）1627781吨/年结果Q21627781吨/年5总混合量Q5Q5Q/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53F310K镁铬砖的配比系数K1P（L2W3L2W3）（1P）W1102（0000）（102）01结果K1Q515000/1（1005）（1003）（101）1808645吨/年结果Q51808645吨/年6总配料量Q6Q6Q/K（1F1）（1F2）15000/1（1005）（1003）1632781吨/年结果Q61632781吨/年其中电熔镁砂B（包括回收的废砖和干燥废坯）的配料量Q7Q7Q（1P）/K（1F1）（1F2）15000（1015）/1（1005）（1003）1383614吨/年结果Q71383614吨/年其中铬矿的配料量Q8Q8QP/K（1F1）（1F2）15000015/1（1005）（1003）244167吨/年结果Q8244167吨/年其中纸浆废液的配料量Q9Q9QQ1/K（1F1）（1F2）式中Q1纸浆废液的外加量，Q15Q915000005/1（1005）（1003）81389吨/年结果Q981389吨/年7总破粉碎量Q10Q10Q/K（1F1）（1F2）（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q1015000/1（1005）（1003）（1002）1661001吨/年结果Q101661001吨/年其中电熔镁砂B（包括回收的废砖和干燥废坯）破碎量Q11Q11Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）15000（1015）/1（1005）（1003）（1002）1411850吨/年结果Q111411850吨/年其中铬精矿B的破碎量Q12Q12QP/K（1F1）（1F2）（1L3）15000015/1（1005）（1003）（1002）249150吨/年结果Q12249150吨/年8总磨碎量Q13QQ2/K（1F1）（1F2）（1L3）式中Q2管磨机的细粉加入量；Q220Q131500002/1（1005）（1003）（1002）332200吨/年结果Q13332200吨/年（9）原料在仓库总的存放量Q15Q14Q1W3PW2W3/K1F11F21L31L11W21500010150/1100510031002100051669348吨/年结果Q141669348吨/年式中L1为原料在仓库中的损失，查表L105其中电熔镁砂B的存放量Q15总磨碎量Q15Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F11F1/K1F11F2式中T干燥废品回收率；T95K1换算系数；K1KQ1515000（1015）/1（1005）（1003）（1002）（10005）1500009500310051003/1100510021306296吨/年结果Q151306296吨其中回收的废砖废坯的存放量Q16QTF2K1F11F2/K1F11F21500009500310051003/110051003121392吨/年结果Q16121392吨/年其中铬矿的存放量Q17QP（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）（1W3）1500002（10）/1（1005）（1003）（1002）（10005）（10）250403吨/年结果Q17250403吨/年（10）纸浆废液的存放量Q18Q18QQ1（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L5）式中纸浆废液的储存损失L52Q1815000005（10）/1（1005）（1003）（1002）83050吨/年结果Q1883050吨/年（11）混合泥料时需要外加水分量W配料时电熔镁砂B带入水分量W烧W烧Q7W1130222500吨/年结果W烧0吨/年配料时铬矿带入水分量W铬W铬Q8W232555600吨/年结果W铬0吨/年配料时纸浆废液带入水分量W纸W纸05Q9058138940695吨/年结果W纸40695吨/年混合泥料中的水分总量W总W总W4Q7W烧）（Q8W铬）（Q9W纸/1W4式中W4为混合泥料的水分已定W425W总002513836140）（2441670）（8138940695/1002542781吨年结果W总42781吨年混合泥料时需要外加水量WWW总WAWBW纸W4278100406952086吨年结果W2086吨年12镁铬砖生产计算（MGE12砖，10000吨/年）121物料种类的配比电熔镁砂B75铬