年产25000吨铝镁碳砖生产车间设计

毕业设计论文任务书课题方向无机非金属材料课题名称年产25000吨铝镁碳砖生产车间设计设计类论文类生产实际科研实际社会实际其它来源课题类别课题来源一、毕业设计论文要求、设计参数1、产品方案LMT72电炉用铝镁碳砖10000吨/年LMT74电炉用铝镁碳砖15000吨/年2、产品理化指标项目AL2O3MGOMGOC显气孔率体积密度G/CM3常温耐压强度MPA02MPA荷重软化开始温度LMT727210710280401600LMT747412892854516303、原料技术条件指标牌号AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OMGOSIO2CAOIGL水份体积密度G/CM3组成MMFC挥发份GA185851804044310GA17070802006065275DMS979715015003345050LG1009505100M9512酚醛树脂124液体乌洛托品粉状金属AL粉200M4、设计内容工艺流程图1张，生产车间总平面图1张，生产车间平面图35张，剖面图45张，设备表1张，设计说明书一份。二、毕业设计论文专题部分指导教师签字月日院长系主任签字年月日年产25万吨铝镁碳砖生产车间设计摘要铝镁碳砖简称AMC砖是以镁砂、高铝骨料和碳素材料等原料经粉碎、配料、混炼、成型和干燥等工序而制成的不烧耐火制品。具有优良的抗碱性渣侵蚀的能力和良好的热震稳定性，广泛应用于电炉、钢包等领域。本设计是年产25000吨铝镁碳砖LMT72和LMT74生产车间设计。设计叙述了铝镁碳砖的发展历史，应用及损毁机理。并结合物料平衡计算、生产设备的选择和仓库等设施的计算结果，以及生产中各环节的要求，说明了镁碳砖生产的工艺理论基础，详细叙述了所设计产品的生产工艺流程，并对各工序的设备选择和工艺布置进行了论证。本设计年产量较大，考虑辽南本地原料特点采用汽车运输，且原料存放时间短，具有设计工艺过程流畅，设备工作状况良好，在保证质量的基础上为降低成本、合理利用不可再生资源，对生产过程中产生的废砖坯进行回收处理再利用。关键词铝镁碳砖；设备选择；方案选择THEDESIGNOF25000TONSALUMINUMMAGNESIUMCARBONTRANSFERFACTORYABSTRACTALUMINUMMAGNESIUMCARBONBRICKMAINLYAL2O3，MGO，CASTHEMAINRAWMATERIALOFREFRACTORYMATERIAL，ITHASGOODRESISTANCETOSLAGEROSIONRESISTANCEANDTHERMALSHOCKRESISTANCE，ANDHASTHETRACEHEAVYBURNINFLATIONINORDERTOIMPROVEITSOXIDATIONRESISTANCE，CANJOINININGREDIENTSPROPERLYADDITIVESUCHASSIPOWDER，ALPOWDER，RESINASBONDINGAGENT，HIGHPRESSUREMOLDING，BYTHE200300CANBEUSED，DONOTNEEDTOCALCINEMAINLYFORTHELARGECONVERTERANDULTRAHIGHPOWERELECTRICFURNACEANDLADLEREFININGOUTSIDETHEFURNACELINING，ETCTHISMANUALDISCUSSESMAINLYTHEIMPORTANTQUESTIONABOUTDESIGNANDSELECTIONABOUTDESIGNOFALUMINUMMAGNESIUMCARBONTRANSFERFACTORYWHOSEOUTPUTIS15000TONEVERYYEARFIRST，ACCORDINGTODESIGNBASIS，DESIGNPRINCIPLESANDPRODUCTVARITYFIRSTANDSECONDHIGHALUMINAISUSEDTOHOTBLASTSTOVESHAFTANDELECTRICSTOVE，FACTORYSCALEANDMEANSOFPRODUCTIONROWMATERIALANDBLINDERANDDETERMINEDSECOND，ACCORDINGTOTHEREQUESTOFPRODUCT，THEMANUALDETERMINEDTHETECHNOLOGICALPROCESSMATCHINGGRAINGRADING，CONSISTOFGRAINS，OPERATIONSYSTEMOFEVERYWORKSHOPANDSOONTECHNOLOGYCALCULATIONSUCHASRAWMATERIAL，MAINEQUIPPERCENTAGEOFMUISTUIZECONTENTOFMUDARELISTEDINTHEFORMOFTABLEASBASISFINALLY，AFTERTHEFIRSTSTEPTHEMANUALDESIGNTHEPROCESSOFTHECHOICEOFEQUIPMENTARRANGEMENTMATCHSWITHPARTICULARILYINEVERYWORKSHOPWITHREGARDTOPROPERECONOMICALANDTECHNOLOGICALSTANDARDSATLAST，DISCUSSEDTHEUNPROPERQUESTIONDURINGTHEPAPER，ALOTOFFIGURESAREUSEDSUCHASTHEPICTUREOFEQUIPMENTSHAPE，THEFIGUREOFEQUIPMENTARRANGEMENTTHEREFORE，WECANEASILYREADINGTHISPAPERKEYWORDSALUMINUMMAGNESIUMCARBONTRANSFER；THECHOICEOFEQUIPMENT；THECHOICEOFPLAN目录摘要ABSTRACT目录1绪论611铝镁碳砖的发展历史及其应用6111铝镁碳砖的发展历史6112铝镁碳砖的组成及性能7113铝镁碳砖的应用7114铝镁碳砖的发展前景72工艺部分921生产工艺要点10211原料10212破粉碎13213筛分13214物料的贮存13215配料13216混练13217成型14218干燥14219成品仓库1422工艺流程14221工艺流程简述15222工艺流程论证1523工艺参数1524物料平衡计算1725生产设备2226仓库设施253生产技术检查系统说明2731检查内容2732检查方法2733检查制度284车间安装、检修与维护措施295生产车间除尘及安全措施306本设计的主要特点31致谢32参考文献33附录32计算部分32二原料仓库的选择计算40三破粉碎设备的选择计算41四成型设备选择计算42五干燥工段的计算43六成品仓库的计算451绪论11镁碳砖的发展历史及其应用111铝镁碳砖的发展历史随着炉外精炼和连铸等新技术的发展，钢水温度提高及钢水在钢包内停留时间延长，使钢包内衬耐火材料侵蚀更加严重。铝镁碳砖因具有良好的抗渣侵蚀性和抗热震性而广泛用于精炼钢包1，80年代曾推广应用铝镁质整体浇铸内衬。这种内衬整体性好，但其因粘渣钢使内衬拆除困难，同时侵蚀不均匀，使用寿命短。当铝镁碳砖问世后，国内一些大中型钢包相继采用铝镁碳砖取代整体打钢包，从而提高了钢包寿命,如宝钢、武钢、马钢、首钢等。其中，宝钢的钢包最高寿命高达200次，一般包龄均在70次以上。太钢第二炼钢厂由于连铸钢比例不断增加，RH真空处理产量的逐步提高，传统的整体打结包已无法适应二钢生产的需求。为此，在原有镁碳砖生产线上，研制开发出了铝镁碳不烧砖取得了预期效果，1997年该砖逐步取代了高铝质耐火浇注料，平均包龄达到75次，1998年之后用量达到了60，单包寿命达到99次，因此铝镁钢包砖以成本适中，砌筑简单，拆包方便，使用效果好。根据生产需要，钢包砖必须具有良好的综合使用性能，为此，在高铝质基质中，掺加MGO粉，可以在高温下形成铝镁尖晶石，提高砖的使用性能，为了提高铝镁质不烧砖的抗渣性、热震稳定性，掺加了适量的碳素材料，为了提高砖的抗氧化性，掺加了适量的抗氧化剂。添加金属铝粉的铝镁碳砖中，由于金属铝在700以上生成AL4C3，同时AL2O3可以与MGO反应生成MGAL2O4当温度进一步升高时AL4C3可以直接分解或者与CO反应生成AL2O3，新生成的A12O3和MGAL2O4并产生体积膨胀，填充了气孔，有效地阻止了石墨的氧化。由于石墨的存在增大了砖与炉渣的润湿角，阻碍了熔渣向砖内的渗透，所以砖的抗渣侵蚀性明显提高。加之如果原料为电熔棕刚玉中的AL2O3，含量比铝矾土的高，而且结晶大，晶体之间连接紧密，杂质含量少，故其在高温下比较稳定，而且其在高温下形成的低熔物较铝矾土的要少。所以，含有电熔棕刚玉的铝镁碳砖的抗渣性比加铝矾土的强，也即棕刚玉含量高，铝矾土含量低将提高铝镁碳砖的抗渣侵蚀性能1。铝镁碳砖具有抗侵蚀、抗剥落、抗氧化、不粘渣等特点。现在，铝镁碳在连铸钢包上大量使用，并在一定程度上缓解了连铸钢包寿命低的矛盾。因此，开发更加优良的铝镁碳砖便成为了可以促进连铸行业向前发展的动力和必须。112铝镁碳砖的应用铝镁碳砖主要用于大型转炉和超高功率电炉钢包衬和炉外精炼炉衬等。图11是钢包用铝镁碳砖。图11铝镁碳砖12铝镁碳砖的组成及性能铝镁碳砖主要以AL2O3，MGO，C主要原料的耐火材料，它有较好的抗渣侵蚀性和抗热震性，有微量的重烧膨胀。为提高其抗氧化性，可在配料中适当加入SI粉、AL粉等添加剂，以树脂为结合剂，高压成型，经200300即可使用，不需要煅烧。主要用于大型转炉和超高功率电炉钢包衬和炉外精炼炉衬等。13铝镁碳砖的现状和发展前景铝镁整体捣打料是以特级高铝矾土熟料做骨料、以特级高铝矾土熟料粉和烧结镁砂粉的混合粉做基质、以液体水玻璃做结合剂配制成的一种可塑性良好的不定形耐火材料。继铝镁捣打料之后，我国又开发了以优质高铝矾土熟料和烧结镁砂为原料，以液体水玻璃做结合剂的铝镁浇注料。该浇注料在“六五”期间首先在小型钢包上推广应用，取得了良好的使用效果。除铝镁捣打料、铝镁浇注料之外，我国还开发了水玻璃结合的铝镁不烧砖，在钢包上使用，寿命比传统的硅酸铝质钢包砖长。本钢160T钢包使用铝镁不烧砖，平均寿命4056次，比使用三等高铝砖（寿命185次）提高1倍多。20世纪90年代初，随着我国矾土基合成铝镁尖晶石这种耐火原料投入工业化生产，我国的多家耐火材料科研机构和生产企业相继开发出了多种使用性能不同的钢包用矾土基铝镁尖晶石浇注料。由于这类浇注料中配入了一定比例的预合成镁铝尖晶石，使浇注料的抗侵蚀性能和抗剥落性能大大提高，其使用性能优于水玻璃结合的铝镁浇注料。在各类钢包上使用取得了良好的使用效果。铝镁碳砖是以特级高铝矾土熟料，电熔镁砂、烧结镁砂和石墨为原料，以液体酚醛树脂做结合制成的不烧制品。含碳钢包衬砖在使用过程中会造成钢水增碳，对冶炼洁净钢、低碳钢和超低碳钢非常不利。为了满足洁净钢、低碳钢和超低碳钢冶炼的需要，开发了高档铝镁不烧砖（无碳不烧砖）。高档铝镁不烧砖在钢包上使用取得了良好的效果，使用寿命达到甚至超过了含碳钢包衬砖，同时减少了钢水增碳。高档铝镁（尖晶石）浇注料高档铝镁（尖晶石）浇注料所用原料有刚玉（电熔刚玉、烧结刚玉等）、高纯电熔镁砂、高纯铝镁尖晶石（电熔和烧结）等。结合剂有纯铝酸钙水泥、AL2O3微粉、高纯SIO2微粉等3。2工艺部分21生产工艺要点（1）原料要求铝镁碳砖是以AL2O3为基质的碳系耐火材料。以优质高铝矾土熟料为主,加入适量电熔镁砂、鳞片状石墨及液体酚醛树脂做结合剂,经机压成型,制成的不烧耐火制品，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，使铝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。在铝镁碳砖的制作中，除了高铝矾土，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）干燥坯体干燥是砖坯中除去水分的过程。砖坯干燥的目的，通过干燥排除水分，是砖坯增加机械强度，以减少运输和搬运过程中的机械损失，并使砖坯在装窑之后进行烧成时，使砖坯具有必要的强度，承受一定的应力作用，提高烧成成品率，并且为烧成提供有益条件。砖坯在干燥过程中，会产生一些物理变化，有的产生表面硬化，有的产生体积收缩，当干燥速度过快时，各个部位排水不一致，就可能发生裂纹。因此，砖坯干燥时要求干燥速度不要超过一定的数值，否则产品会裂开，在定制合理的干燥制度时，即要干燥速度尽可能快，又不能发生大于破坏力的应力，选择合适的干燥设备尤为重要。铝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，所以铝镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。211原料表21原料的理化指标AL2O3，MGO，CAOMGOFE2O3LGL，体密，G/CGAL858504184310GAL707080062003275DMS9797033451高铝矾土的选择矾土原料的优劣是产品性能的基本影响因素，选用较致密的、AL2O3含量高的特级矾土，不但可以改善制品致密度，而且能生成更多的尖晶石相，减少玻璃相的含量，同时较高的AL2O3含量有利于与渣反应生成高熔点CA，对提高材料的自保护作用非常重要。选用矾土做骨料。骨料占65，细粉占35，根据MGOAL2O3SIO2三元相图判断，将配料点落在MGOMGOAL2O32MGOSIO2区域内，这样系统最低共熔点温度为1700，有利于减少高温下液相产生，提高制品高温力学性能。2石墨的选择铝镁碳砖的碳源选用石墨，碳能防止炉渣向砖内浸入，有益于提高砖的抗侵蚀性。铝镁碳砖一般选用天然鳞片状石墨。天然鳞片石墨的熔点高达3700，它具有典型的片层状结构、高的导热率和低膨胀系数及弹性模量，是生产铝镁碳砖理想的碳素材料。石墨的纯度越高、鳞片越厚大，抗氧化性能就越好，高温失重也就越小。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，其他部位宜选择L195牌号石墨，对石墨中SIO2含量应控制在最低范围。在基质中加入石墨对提高抗渗透性和抗热冲击性起着重要的作用。钢包在装满钢水时，钢水净高达4M，对内壁产生很大静压力，加剧了钢液和渣液的渗透。石墨的表面能低，润湿角大，能有效地阻止熔渣和钢水的渗透。同时由于钢包的使用特点是间歇性的，温度变化剧烈，装钢水时几分钟内温度从500600急剧上升到16501700，浇完钢水后温度又会在几小时内降到500600，这样在反复的热冲击下，砖体内产生很大热应力变化，导致剥落现象，加快了钢包衬的损坏。石墨的导热系数高（64W/MK），弹性模量低，在砖体中加人石墨，不但降低温度梯度，而且能缓冲热应力及减少剥落现象。但是，石墨的致命弱点就是容易氧化，钢包在使用过程中大部分时间是暴露在空气中，氧化性气氛强烈，在工作面上会不断地形成脱碳层，产生大量气孔，甚至结构疏松的侵蚀，并且由于石墨的加入，使得钢包壁散热加快，对于盛钢时间较长的连铸钢包而言，很可能产生冷钢增加内衬现象。综合诸方面的因素，还是认为在保证渣液没有明显渗透的前提下，以低碳为宜。3结合剂铝镁碳砖是以镁砂、高铝骨料和碳素材料等原料经粉碎、配料、混炼、成型和干燥等工序而制得的不烧耐火制品。由于碳素材料的化学惰性，很难与氧化镁形成高强度的复合砖，加入一定量的结合剂则是保证铝镁碳砖质量的关键。为此，铝镁碳砖用的结合剂必须满足下列原则A具有一定的粘度和流动性，能很好地浸润镁砂、高铝骨料和碳素材料，且无时效硬化现象；B在干燥处理过程中能进一步产生聚合，以形成镶嵌状结构，使制品砖具有较高的强度；C在干燥处理过程中不应产生过大的体积膨胀或收缩，以免制品砖因产生裂纹而影响外观和强度；D原料易得，价格便宜。我选择酚醛树脂作结合剂。如表22表22不同结合剂指标结合剂耐压强度MPA显气孔率体积密度G/CM3荷重软化温度L872A系CY121L903系水玻璃54438703238108192982873052701620162016201430无论是试样的结合强度、成型性能、还是荷重软化温度，树脂结合均优于水玻璃，酚醛树脂与石墨有较好的浸润性和结合性，有较好的成型性能。而树脂是含碳耐火材料非常理想的结合剂之一，它可以在常温下混炼成型，与石墨的润湿性好，结合强度和碳化率都很高，因此树脂是含碳耐火材料的理想结合剂之一。4抗氧化剂铝镁碳砖的氧化脱碳是导致其蚀损的重要原因。铝镁碳砖脱碳后，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。向铝镁碳砖中添加一些与氧的亲和力大于碳的粉末，可大大提高铝镁碳砖的抗氧化能力及高温强度。防氧化剂的种类有很多，下面只介绍几种，如下硅粉有良好的防氧化效果，硅粉本身氧化生成二氧化硅，熔点较低，对铝镁碳砖的使用会带来一些负面影响，所以一般使用在不接触渣的部位，比如转炉包底、转炉炉口炉帽等。碳化硅防氧化效果与硅粉相同，使用部位也相同。铝粉防氧化效果良好，主要使用在转炉渣线部位。碳化硼防氧化效果良好，主要使用在转炉出钢口部位。以上防氧化剂在使用上都有自己的优势和劣势，比如铝粉，使用在转炉轴耳部位就会降低该部位产品的抗剥落性能。212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0088MM的大于90，采用的细磨设备为管磨机。213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。214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，215配料（1）铝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）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1020。216混练目前混炼过程采用高速混炼机，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。217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。218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，以便使铝镁碳砖获得足够的低温强度。219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22工艺流程221工艺流程简述根据产品的技术要求来指导生产，生产铝镁碳砖的原料主要包括高铝矾土，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，高铝矾土，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。高铝矾土和块状电熔镁砂，通过铲车分别送料于1个PEF250400颚式破碎机入口。使原料经PEF400600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，机提升到楼上，经三层振动筛筛分，矾土筛下料分别进入5030MM，3010MM和100MM的贮料仓，镁砂的筛上料回到900短头圆锥破碎机的供料仓准备再破碎。与此同时部分矾土筛下料100MM和的电熔镁砂的筛下料同时送到管磨机供料槽中，使物料在管磨机中细磨成小于0088MM的矾土与镁砂的共磨细粉，磨好的细粉由螺旋输送机送到共磨细粉料仓，等待配料。石墨，AL粉在原料库通过客货电梯运送到料仓楼层，由电动葫芦运配送料仓中。结合剂酚醛树脂由手动托盘车运送到添加剂仓库中。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的高铝矾土颗粒，矾土镁砂共磨细粉，石墨，金属铝粉进行配料，配好的物料直接进入600L高速混炼机，经1520MIN的混练后，泥料倒入泥料灌，错误的配料返回高速混炼机重新配料。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，运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20吨电拖车将窑车拉到卸砖台，砖坯冷却后进行检选，不合格的废砖用叉车运回原料仓库以备后用，合格的料包装后进入成品库。222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、高铝矾土85、石墨、酚醛树脂、防氧化剂AL粉和一定量的废砖。原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式，原料之间设有挡墙来防止原料混料。（2）破碎工段原料是经过抓斗抓入颚式破碎机进行粗破，然后通过传送带到圆锥破碎机细碎，接着通过振动筛筛分，筛上料返回圆锥破碎机再次破碎，筛下料进入各自料仓。生产中所需要的粉料通过管磨机进行磨粉。（3）混料工段生产时根据需要采用微机控制三斗称量车进行自动称料，自动化程度高，生产效率高，产品质量好。（4）热处理工段由于产量比较大，本设计选用了5条电加热隧道干燥器，干燥后制品水分一般控制小于12。23工艺参数本设计的粒度配比见表23。表23铝镁碳砖配料比配比砖种电熔镁砂97石墨高铝矾土85添加剂总量外加量酚醛树脂LMT741596523LMT721396223本设计镁碳砖生产的混合制度见表24，干燥制度见表25。表24混合制度项目砖种混合量千克/次混合周期分钟LMT7480020LMT7280020表25干燥制度干燥器类型长宽高MM数量条干燥装砖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244001000165051000152304005200405024物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表26。表26物料平衡计算参数，计算参数名称符号电炉用铝镁碳砖LMT74电炉用铝镁碳砖LMT72原料在仓库中的存放损失L122原料水分W155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原料加工、运输损失（包括破粉碎、配料、混合成型工序）L322配比P1PQ199139913管磨机加入量Q23538泥料水分W4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干燥废品回收率T9595车间生产班制见表27。表27生产班制工作班制原料仓库粉碎磨碎混合成型干燥成品库年工作日365365365365365365日工作班222232班工作时888888LMT74制砖部分物料平衡见表28。表28LMT74制砖部分物料平衡表物料量（吨）生产班制项目符号日/班/时年日班时原料仓库总存放量Q11162692644572229279其中电熔镁砂97Q14365/2/8218728600300037废砖废坯Q12594163081010石墨Q13144941397199025树脂总存放量Q15365/2/848325132066008总破碎量Q9159438843682184273电熔镁砂97Q9镁355/2/8239158655328041高铝矾土85Q97铝121173533201660207总磨碎量Q105580361529764096总配料量Q41562542812140268其中电熔镁砂97Q5镁365/28234375642321040高铝矾土85Q5铝/118751627813102石墨Q6140625385193024外加树脂Q746875128064008总混合量Q3171703347042352294总成型量（指成型后Q2365/2/81562542812140268的合格砖坯）总干燥量Q11562542812352294总成品量Q1500041102055257LMT72制砖部分物料平衡见表29。表29LMT72制砖部分物料平衡表物料量（吨）生产班制项目符号日/班/时年日班时原料仓库总存放量Q11365/2/8108461829721486186其中电熔镁砂97Q14174982480240030原料仓库废砖砖坯Q1239584108054007石墨Q1396144263132016树脂库树脂总存放量Q15365/2/832216088044006总破碎量Q996726226501325166破粉碎其中电熔镁砂97Q9镁174107477239030高铝矾土85Q9铝7061311935967121磨碎总磨碎量Q10365/2/84039121107553070总配料量Q4104160728541427180其中电熔镁砂97Q5镁187500514257032配料高铝矾土85Q5铝76041720831042130石墨AQ69375257128016外加树脂Q73125086043005混合总混合量Q3365/2/8115740731711585198成型总成型量（合格的）Q2104160728541427180热处理成品库总热处理量Q1365/2/8104160728541427180总成品量Q1000027401370171LMT74制砖部分物料平衡系数见表210。表210LMT74制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂97与石墨比1671总破粉碎量1594388破粉碎综合成品率95电熔镁砂97239158总干燥量干燥干燥废品量总成型量15625总磨粉量625原料仓库15625总存放电熔镁量砂9755803616024218728配比系数（K）总混合量配料总配料量电熔镁砂97高铝矾土85石墨树脂外加量11717033156252343751187514062546875废砖费石墨A坯树脂存放量59414494148325LMT72制砖部分物料平衡系数见表211。表211LMT72制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂97与石墨比21总破粉碎量967262破粉碎综合成品率95电熔镁砂97174107总干燥量干燥干燥废品量总成型量配比系数（K）总混合量配料总配料量电熔镁砂97高铝矾1041607总磨粉量41664原料仓库10416071115740710416071875760417总存放电熔镁废砖费石墨A量砂97坯树脂存放量403912108461174982395849614445918土85石墨树脂外加量9375312525生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表2126。表212主机平衡表生产能力（吨时）设备台数（台）工序名称设备及规格主机作业率（）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PEF400600颚式破碎机8054860321粉碎900短头圆锥破碎机60731351622磨碎15005700管磨机7522020551混合600L高速混练机70627212243成型800吨摩擦压砖机1000吨摩擦压砖机6533干燥干燥器245米3条704355辅助设备（提升和运输设备）见表213。表213辅助设备表设备名称及规格数量备注B500皮带输送机1台L12000可逆式输送机2台B500带式输送机2台TD250斗式提升机3条N960R/MIN热处理设备见表214。表214热处理设备名称规格（长宽高）M数目/辆干燥器245101656成型工段18干燥器内100晾砖场地36干燥车检修场地12085145326仓库设施本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215。表215各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式电熔镁砂97汽车抓斗高铝矾土85汽车抓斗石墨汽车推车铝粉汽车推车废砖、废坯推车抓斗各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表216。表216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堆放形式贮存天数（天）长度米宽度米电熔镁砂97丙种堆积261895高铝矾土85丙种堆积301895石墨带装306原料仓库AL粉带装30624成品库成品堆积545243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314。表31检查内容品种测试内容电炉用铝镁碳砖LMT74体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度电炉用铝镁碳砖LMT72体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度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GB/T13246含碳耐火材料化学分析CYDTA容量法测定氧化镁含量GB5072致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法GB/T13243含碳耐火材料高温抗折强度试验方法GB/T13244含碳耐火材料抗氧化性试验方法GB/T13245含碳耐火材料化学分析方法燃烧重量法测定含碳量GB2997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2YB耐火材料测试次数见表32。表32耐火材料测试次数品种化学分析荷重软化温度显气孔率常温耐压强度抗氧化性电炉用铝镁碳砖LMT741/2111/5电炉用铝镁碳砖LMT721/2111/533检查制度生产技术检查制度如表337。表33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1008801MM粉料68件/次荷重软化温度显气孔率3体积为50200CM3棱长小于80MM5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（251）MM（251）MM（12505）MM立方体2件/炉4车间安装、检修与维护措施（1）安装，检修与维护措施如下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，一般设安装口。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）检修时放置检修设备或其部件的场地，不小于最大刚换部件所需放置面积的两倍及其他拆卸附件所需的面积，并留有检修工段必要的的操作面积。5）各车间设备的维修，各工段设有维修用的工具、器材。润滑油及常用小备件的存放间。6）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。（2）生产车间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。安全措施（A）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。（B）在阴暗处应设有照明设施。（C）对设备应定期检查以防隐患。（D）生产车间应设有安全员，定期对职工进行安全教育。（E）在容易放生事故的地方，设有提示语。5生产车间除尘及安全措施车间除尘选用的除尘设备旋风除尘器。设计把尘源车间设计在最小风向频率的上风侧，并且与住宅区、变电所、实验室等保持适当距离。合理的工艺流程减少了无聊搬运环节，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本设计的主要特点本设计的主要特点如下本次设计铝镁碳砖产量比较大，工作量比较大，工厂整体布局合理，设计中选用除尘设备改善工作环境保证工人的身体健康，对废砖坯进行回收处理利用，降低成本，因为厂区接近原料产地，原料的存放时间相对较短。其中环保方面体现在1）、在无机非金属材料工业中物料处理量大，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粉尘和烟尘车间采用了高效的除尘设备，并且尽可能采用溜槽或流管输送物料，避免物料自由坠落，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。2）、与大气污染、水污染相比，噪声污染有着其特殊性，它直接作用于人的身体器官，对人照成危害是长期结果。也是不容易忽视的，故本设计将厂区内的建筑结构作了特殊要求，并根据声学控制方法将噪音降到最低。节能措施如下1）、原料从原仓库到破粉碎楼的输送过程中，采用斗式提升机不但不但缩短了物料的输送途径，而且避免了使用过长的带式输送机，降低了能量的消耗。在生产工艺设计方面2）、原料的选择，泥料的颗粒配比合理，提高了产品的抗氧化性。致谢感谢大学四年来所有的授课老师，毕业设计指导老师，在老师细心严格指导下，我的毕业设计基本完成，在毕业设计期间，老师不厌其烦的指导我，使我的设计不断完善，此次设计倾注了导师大量的心血。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，平易近人的人格魅力对我影响深远，使我掌握了基本的研究方法，是我今后学习工作的动力。在此，谨向各位导师表示崇高的敬意和衷心的感谢。同时也感谢各位同学对我的关心和帮助。本文是在李国华老师指导下完成的，李老师渊博的知识使我受益匪浅。在本次设计中，谨像李国华、张玲、栾舰、田琳、张欢、罗旭东、游杰刚老师表示最诚挚的谢意。由于所学专业知识有限，实际造作经验缺乏本设计中难免存在一些错误和不妥之处，敬请老师批评指正。参考文献1张文杰，李楠碳复合耐火材料北京科学出版社，1990122吴淑芳镁碳砖的使用生产工艺冶金用含碳耐火材料论文集贝金冶金工业部耐火材料编辑部1988，543KOICHIKANNOB，NOBUYUKIKOIKEB，YOZOKORAIA，ECTALMESOPHASEPITCHANDPHENOLICRESINBLENDSASBINDERSFORMAGNESIAGRAPHITEDBRICKSELSEVIERSCIENCELTD，3719991952014王诚训MGOC质耐火材料M北京冶金工业出版社，1995105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，198113834汤长根耐火材料生产工艺M北京冶金工业出版社，198239545李庭寿，孙险峰，张用宾耐火材料科技进展冶金工业出版社，19973356耐火材料机械设备M北京冶金工业出版社，198457耐火材料标准汇编上、下册北京中国标准出版社，1999253478王维邦，耐火材料工艺学M，鞍山科技大学，冶金工业出版社，2005123162附录计算部分物料的平衡计算1）LMT74电炉用铝镁碳砖高铝矾土GL8565大颗粒3522中颗粒1321小颗粒0122细粉镁砂DMS9715鳞片状石墨9高铝矾土11、计算（1）总成品量Q15000吨/年（2）总热处理量Q1Q/（1F1）（1F2）式中F1烧成废品率F10F2热处理废品率F24Q115000/（1004）15625吨/年结果Q115625吨/年其中热处理废品量F2F2F2Q/1F11F200415000/1004625吨/年结果F2625吨/年（3）总成型量Q2Q2Q1结果Q215625吨/年（4）总混合量Q3Q3Q/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53F310K1P（L2W3L2W3）（1P）W1K镁铬砖的配比系数式中W1原料水分，对于铝镁碳砖石墨原料水分近似为05所以取W105当石墨配比P9K1Q315000/1（10）（1004）（10091717033吨/年结果Q31717033吨/年（5）总配料量Q4Q4Q/K（1F1）（1F2）15000/1（10）（1004）15625吨/年结果Q415625吨/年P镁015P铝076其中电熔镁砂DMS97的配料量Q5Q5镁Q401515625015234375吨/年Q5铝Q40731562507611875吨/年其中石墨的配料量Q6Q6QP/K（1F1）（1F2）15000009/1（1004）（10）140625吨/年结果Q6140625吨/年其中外加酚醛树脂的配料量Q7Q7Q4Q1式中Q1纸浆废液的外加量，Q13Q71562500346875吨/年结果Q746875吨/年其中外加防氧化剂金属铝粉Q8Q8Q4Q0式中Q0金属铝粉，Q02Q8156250023125吨/年结果Q83125吨/年（6）总破粉碎量Q9Q9Q/K（1F1）（1F2）（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q915000/1（10）（1004）（1002）1594388吨/年结果Q91594388吨/年Q9镁1594388015239158吨/年Q9铝15943880761211735吨/年（7）总磨碎量Q10QQ2/K（1F1）（1F2）（1L3）式中Q2管磨机的细粉加入量；Q235Q1015000035/1（10）（1004）（1002）558036吨/年结果Q10558036吨/年其中Q10镁15000015/1（10）（1004）（1002）239158吨/年Q10铝15000011/1（10）（1004）（1002）175383吨/年（8）原料在仓库总的存放量Q11Q11Q1W2PW2W3/K（1F2）1L31L11W2式中L1原料仓库中的损失L12W2石墨在原料仓库中的水分W20W3配料时石墨的水分W30Q1115000100、0900/1（10）10041002100051626926吨/年其中回收废砖废坯的存放量Q12Q12TF2/K1956625/1594吨/年结果Q12594吨/年式中T热处理废品回收率；T95其中石墨的存放量Q13Q13QP1W3/K（1F2）1L31L11W21L1150000009/10/110041002）1010005144941吨/年结果Q13144941吨/年Q14电熔镁砂高铝矾土存放量Q14Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F11F1/K1F11F2式中L1为原料在仓库中的损失，查表L105热处理废品回收率；T95K1换算系数；K1KQ1415000（1009）/1（10）（1004）（1002）（10005）15000095004101004/11010041458184吨/年结果Q141458184吨/年Q14镁1458184015218728吨/年Q14铝14581840761108220吨/年9树脂存放量Q15Q15QQ1/K1F2）（1L5）L53Q1548325吨/年（10）防氧化剂金属铝粉存放量Q16Q16QQ2/1L115000002/100230151吨/年、总计（1）、总成品量Q15000吨/年（2）、总热处理量Q115625吨（3）、总成型量Q2Q115625吨（4）、总混合量Q31717033吨（5）、总配料量Q415625吨矾土GAL85的配料量Q5GAL11875吨镁砂DMS97的配料量Q5DMS234375吨石墨的配料量Q6140625吨外加树脂量Q746875吨防氧化剂金属铝粉Q83125吨（6）、总破碎量Q91594388吨其中Q9GAL1211735吨Q9DMS239158吨（7）、总磨碎量Q10558036吨其中Q10GAL424107吨Q10DMS219158吨（8）、原料在仓库存放量Q11Q111626924吨矾土GAL85的存放量Q14GAL1108220吨镁砂DMS97的配料量Q14DMS218728吨回收废砖废坯的存放量Q12594吨石墨的存放量Q13144941吨树脂的存放量Q1548325吨电熔镁砂高铝矾土存放量Q141458184防氧化剂金属铝粉存放量Q1630151吨）LMT72电炉用铝镁碳砖物料种类的配比高铝矾土GL8562大颗粒3521中颗粒1320小颗粒0121细粉镁砂DMS9718鳞片状石墨9高铝矾土11、计算1总成品量Q10000吨/年2总热处理量Q1Q/（1F1）（1F2）式中F1烧成废品率F10F2热处理废品率F24Q110000/（1004）1041667吨/年结果Q11041667吨/年其中热处理废品量F2F2F2Q/1F11F200410000/100441667吨/年结果F241667吨/年3总成型量Q2Q2Q1结果Q21041667吨/年4总混合量Q5Q3Q/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53F310K1P（L2W3L2W3）（1P）W1K镁铬砖的配比系数式中W1原料水分，对于铝镁碳砖石墨原料水分近似为05所以取W105当石墨配比P9K1Q310000/1（10）（1004）（10091157407吨/年结果Q31157407吨/年5总配料量Q4Q4Q/K（1F1）（1F2）10000/1（10）（1004）1041667吨/年结果Q41041667吨/年P镁018P铝073其中电熔镁砂DMS97的配料量Q5Q5镁Q401810416670181875吨/年Q5铝Q40781041667073760417吨/年其中石墨的配料量Q6Q6QP/K（1F1）（1F2）10000009/1（1004）（10）9375吨/年结果Q69375吨/年其中外加酚醛树脂的配料量Q7Q7Q4Q1式中Q1纸浆废液的外加量，Q13Q710416670033125吨/年结果Q73125吨/年其中外加防氧化剂金属铝粉Q8Q8Q4Q1式中Q1金属铝粉，Q12Q8156250023125吨/年结果Q83125吨/年6总破粉碎量Q9Q9Q（1P）/K（1F1