年产量2.5万吨镁铝砖生产车间设计

年产量25万吨镁铝砖生产车间设计摘要我国是世界耐火材料最大消费国，耐火材料在钢铁、建材、有色、机械、化工、电力等高温工业都是不可或缺的基础材料，是高温技术发展的保证。由于70以上的耐火材料服务于冶金工业，因此人们多从冶金科学技术的发展看其对近代耐火材料形成的促进作用。在我国，镁质耐火材料是近几年来发展起来的一种新型高级耐火材料，该制品具有热稳定性好荷重软化温度与高温抗折强度高，抗碱性渣侵蚀能力强的特点。主要用于炼钢平炉和电炉的炉顶、高温隧道窑、大型水泥回转窑和有色金属冶炼炉等。本设计主要产品为镁铝砖，分为MA8，MA12两种牌号。本设计研究镁铝砖的组成、性质、生产工艺、发展趋势等，详细的叙述了本次设计产品的工艺流程，设备选取和布置。通过计算选取出生产过程中所需的主要设备，对辅助设备进行了合理的选则。该设计的生产效率高，成本较低。关键词镁铝砖，发展趋势，生产工艺，物料平衡计算ANNUALPRODUCTIONOF25000TONSMAGNESIUMALUMINUMBRICKPRODUCTIONWORKSHOPDESIGNABSTRACTCHINAISTHEWORLDSLARGESTCONSUMEROFREFRACTORYMATERIALANDREFRACTORYMATERIALINIRONANDSTEEL，BUILDINGMATERIALS，NONFERROUSMETAL，MACHINERY，CHEMICAL，ELECTRICPOWERANDOTHERHIGHTEMPERATUREINDUSTRIESAREINDISPENSABLEBASICMATERIALS，ISTHEASSURANCEOFHIGHTECHNOLOGYDEVELOPMENTDUETOMORETHAN70OFTHEREFRACTORYINTHESERVICEOFMETALLURGICALINDUSTRY，SOMANYPEOPLEFROMTHEMETALLURGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYDEVELOPMENTTOTHEMODERNFORMOFREFRACTORYINOURCOUNTRY，MAGNESIAREFRACTORYISDEVELOPEDINRECENTYEARS，ANEWTYPEOFHIGHGRADEREFRACTORYMATERIALS，THEPRODUCTHASATHERMALSTABILITYGOODREFRACTORINESSUNDERLOADANDHIGHTEMPERATUREANDHIGHFLEXURALSTRENGTH，THECHARACTERISTICSOFALKALINESLAGEROSIONRESISTANCEABILITYMAINLYUSEDFORSTEELMAKINGFURNACEANDFURNACETOP，HIGHTEMPERATURETUNNELKILN，LARGECEMENTROTARYKILNANDTHEMELTINGFURNACEOFNONFERROUSMETALTHEMAINPRODUCTSOFTHEDESIGNFORTHEMAGNESIUMALUMINUMBRICK，DIVIDEDINTOMA8，MA12TWOGRADESTHEDESIGNRESEARCHOFMAGNESIUMALUMINUMBRICKCOMPOSITION，PROPERTIES，PRODUCTIONTECHNOLOGY，DEVELOPMENTTREND，ETC，ISDESCRIBEDINDETAILTHEPROCESSTODESIGNTHEPRODUCT，EQUIPMENTSELECTIONANDARRANGEMENTSELECTEDBYCALCULATIONOFTHEMAINEQUIPMENTINTHEPROCESSOFPRODUCTION，AUXILIARYEQUIPMENTFORTHEREASONABLESELECTIONTHEDESIGNOFHIGHEFFICIENCY，LOWCOSTKEYWORDSMAGNESIUMALUMINUMBRICK，THEDEVELOPMENTTREND，THEPRODUCTIONPROCESS，MATERIALBALANCECALCULATION目录1绪论511镁铝砖的组成512镁铝砖的分类5121普通镁铝砖5122镁铝尖晶石砖6123改性镁铝尖晶石砖613镁铝砖的结构特点614镁铝砖的性能7141镁铝砖所具有的性能7142化学成分对其影响815镁铝砖的应用816镁铝砖的由来817镁铝砖国内外发展现状918镁铝砖发展趋势102工艺部分1221生产工艺要点12211原料的选取1222工艺流程14221工艺流程简述14222工艺流程论证1523工艺参数1624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2331检查内容2332检测方法23321测试方法23322YB耐火材料测试次数2333检查制度244车间安装、检修与维护措施255生产车间除尘及安全措施2651除尘2652安全措施266本设计主要特点27致谢28附录30年产量25万吨镁铝砖生产车间设计1绪论11镁铝砖的组成镁质砖是以方镁石为主要矿物组分的耐火材料制品。按照原料组成的不同，可分为用制砖镁砂制成的镁砖，加入少量特级矾土或工业氧化铝的镁铝砖，加入一定量石墨粉的镁碳砖，用质量较差的高硅镁砂制成的镁硅砖。与其他耐火砖相比，镁质砖的耐火度较高，可达2000以上，有较高的荷重软化温度，较大的高温机械强度，还有很好的抵抗含有氧化铁和氧化钙的碱性熔渣的化学侵蚀的性能。但一般热稳定性较差。镁铝砖制品中氧化镁含量为85左右。氧化铝含量为510，以方镁石为主晶相、镁铝尖晶石为次晶相（作为主要结合相）的碱性耐火材料。显气孔率一般为15181。热膨胀系数为106106/。抗热震性比相应的镁砖好。由于基质中分布有熔点较高的镁铝尖晶石，其高温强度较高，荷重软化开始温度在1580以上。抗渣性也较好。一般以优质烧结镁砂为粒状料，加入按一定比例配合的镁砂同生矾土或轻烧矾土熟料或工业氧化铝组成的细粉，经混炼、成型和烧成而制得。12镁铝砖的分类镁铝砖包括普通镁铝砖镁铝尖晶石砖和改性镁铝尖晶石砖。在镁铝砖的烧成过程中MGO和AL2O3在高温下发生反应，生成镁铝尖晶石高温矿物相。镁铝尖晶石热膨胀系数小，热膨胀各相同性，可以减小温度变化产生的热应力2。121普通镁铝砖普通镁铝砖是以普通烧结镁砂和高铝矾土熟料为原料，制砖的颗粒料采用烧结镁砂，粉料采用烧结镁砂和高铝矾土熟料的混合粉。烧成过程中在砖的基质中形成镁铝尖晶石矿物。用于炼钢平炉和电炉、玻璃窑、耐火制品烧成隧道窑、梭式窑等窑炉。122镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖也称方镁石尖晶石砖。是以高纯电熔镁砂或高纯二步煅烧镁砂和高纯预合成镁铝尖晶石为主要原料，采用精准配料高压成型高温烧成生产工艺。这种镁铝复合砖与镁铬砖相比，不仅消除了六价铬的危害，而且具有良好的耐侵蚀性能，抗氧化还原性能，耐热剥落性和高温体积稳定性，是大中型水泥回转窑过渡带最适用的无铬耐火材料。在石灰窑玻璃窑和炉外精炼装置等高温设备上使用，也取得了良好的使用效果。123改性镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑过渡带很成功，但用于烧成带易产生组织脆化和结构剥落，难以挂窑皮，抗碱蒸汽和水泥熟料液相渗透能力较差，以及抵抗因窑体变形而产生的机械应力的能力差，限制了在烧成带的应用。为此，科研人员研制出了适用于水泥回转窑烧成带的改性镁铝尖晶石砖。13镁铝砖的结构特点镁铝尖晶石优良的高温性能，使其成为耐火材料中重要的组成部分3。从MGOAL2O3二元系相图（图1）可以看出，MGAL2O3是此二元系统的一个中间化合物，熔点为2135。方镁石1500开始固溶于尖晶石中，且随着温度的升高固溶量增加。当温度达到1995时，溶解度达到最大值10。刚玉在高温下也可以固溶在镁铝尖晶石中，且固溶量随着温度的升高而增加，在1900以上时，固溶量可以达到20以上。在镁铝尖晶石构造中，ALO、MGO之间都是较强的离子键且静电键强度相等，结构牢固。因此，镁铝尖晶石晶体的饱和结构使其具有良好的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能，能够在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性。但是在合成镁铝尖晶石时，会伴有58的体积膨胀，而且其再结晶能力差，很难合成致密的镁铝尖晶石制品。从表1可以看到镁铝尖晶石、方镁石及刚玉的理化特性。图1MGOAL2O3二元系相平衡图表1镁铝尖晶石、刚玉和方镁石的主要性能指标质量分数（）密度/GCM1晶格常数/A莫氏硬度熔点或分解温度/热膨胀系数/106导热系数/W（MK）MGO282镁铝尖晶石AL2O3718358806680213567663MGO100方镁石AL2O30358420552800135872MGO0刚玉AL2O3100399A475C6499020538898814镁铝砖的性能141镁铝砖所具有的性能（1）气孔率低（1、FE2O308时，CAOAL2O3FE2O3系统的低熔点液相量进一步增加，尖晶石晶体尺寸达20MM以上，此时由于CAOAL2O3FE2O3系统低熔物量增加使热态强度下降。SIO2含量大于04，B2O3及碱等杂质含量大于03时，生成较多的低熔物，也使砖的热态强度下降。AL2O3含量在820范围内，从显微结构上可以观察到尖晶石矿物均匀的分布在方镁石中，尖晶石矿物晶体的尺寸约为520MM，砖的综合性能较好。15镁铝砖的应用镁铝尖晶石砖的应用主要体现在以下两方面（1）是代替镁铬砂制造镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有良好的抗剥落性；（2）是用于制作钢包浇注料，大大提高钢板衬的抗侵蚀能力。使其广泛应用于炼钢用耐火材料。优质预合成尖晶石的制取为不定形及定形高纯耐火材料的生产提供了新的原料；16镁铝砖的由来从八十年代开始，一些发达国家在使用镁铬质耐火材料的同时，也加强了含铬质耐火材料造成“铬公害”的研究。在八十年代中期，铬污染已引起国际社会的重视，制定了相应的CR6排放标准5。到了九十年代初期，国际上冶金工业中RH精炼设备关键部位、建材工业中水泥回转窑高温带已开始研究用无铬碱性砖代替有铬碱性砖，以求根本杜绝“铬污染”2003年10月19日22日在日本大阪举行了第八届联合国际耐火材料学术会议，会议论文比较多的报道了在环保型耐火材料特别是含铬耐火材料的替代材料方面的最新研究。我国无铬耐火材料的开发尚处于起步阶段。1996年在北京召开的首届“国际耐火材料与工业窑炉技术研讨会”上有关专家即提出抓紧研制与开发无铬砖，制定我国的无铬化计划。为了减少铬污染，中国建筑材料研究院在MGOZRO2系做了不少研究工作，试图解决大型会水泥回转窑用镁铬砖，但未应用于生产。在耐火材料领域，无铬砖的开发有多个研究方向，如方镁石尖晶石，方镁石氧化锆和白云石。由于白云石砖存在易水化，抗侵蚀性不好及粘挂水泥窑皮不稳定等问题，近年来，国外采用了以方镁石为主的无铬碱砖的技术开发路线；包括镁铝尖晶石和镁锆两大类。对比试验表明，镁锆砖的耐用性只有共同烧结镁铬砖的85，而其生产成本却高出了许多，故而还不宜于推广，于是刺激了镁铝尖晶石系耐火材料的开发工作。发达国家尽管已经开始实施无铬化措施，但使用寿命仍不理想，无法解决产品成本等问题。近年来，由于国际经济环境的影响，国外耐火材料萎缩，在这方面投入精力减少，为我国开发此类产品提供了良好的机遇。对于传统的镁铬制品，世界公认我国是生产和使用的大国，在国内外有关专家的倡导下，开发性能优良的无铬碱性耐火材料已提上日程，全国工业无铬污染计划已经开始着手论证。而今全世界范围内全面禁止使用含铬材料的日子已为期不远。我们应抓紧工作，不落后于世界。本课题探求以对环境无害的优质碱性耐火材料镁铝砖，代替含铬的耐火材料，消除污染源，从根本上消除由此产生的铬污染问题，保护地球环境及人类的生存条件。同时为我国的菱镁矿资源的开发及深加工开辟了新途径。综上所述，本课题的研究不仅实际的经济效益显著，而且是有着长远的社会效益的，是与时俱进的。17镁铝砖国内外发展现状世界上开发镁铝技术最早的国家是奥地利，1932年获专利RADEXA，20世纪20年代乌克兰耐火材料研究院哈尔科夫工厂做了镁铝砖试验，我国1957年试验成功镁铝砖，用于平炉顶，使用寿命超过镁铬砖，有走遍天下第一家的美誉。镁铝砖用于冶金炉衬抗化学侵蚀能力不佳，用于平炉顶是成功的，镁铝技术受到世界关注主要是因为在水泥窑上的应用和开发及近三十年镁铝浇注料的开发6。在我国值得一提的另一项产品是铝镁浇注料，它是镁铝技术在不定型方面的应用。技术开创者是洛阳耐火材料研究院的冯应毅教授，他于19791980年完成试验工作，其要点是在一级矾土料中配加MSO达68的镁砂粉，水玻璃结合整体浇注钢包衬，一次性包龄达6070次，因为可以修补，拆包次数大为减少，很受欢迎，开拓了钢包衬工作的新局面，很快在全国推开，也推动了尖晶石技术的研究和产业化。这个时期方镁石尖晶石技术研究及产品开发在全世界都是热门课题。在我国最先破题的是电熔法合成尖品石，719851986年间中建院耐火所任德和、张用宾教授用菱镁石轻烧粉和CRAL203在电炉中合成MA尖晶石，MA尖晶石砂中SIO2154、MGO4126、AL2O3542，砂体积密度326GCM3。用这种电熔砂和电熔镁砂相配生产电熔再结合方镁石尖晶石砖，在牡丹江水泥厂4050M立波尔窑3092M处使用232天，比磷酸砖寿命高出30。19881989年洛阳耐火材料研究院朱玉崎等科研人员用矾土和轻烧镁粉压球后在回转窑巾合成矾土基尖晶石成功，他们和口本朝阳株式会社合作配成AMA浇注料，在日本260300吨钢包上试用，包龄达100炉左右，在宝钢300吨连铸钢包上使用包龄达85炉次。到了90年代，工业发达同家（尤其是日本）不定型耐火材料产量占耐火材料总产量的3550，我国到1992年才达17（现在无统计报告，作者预计不定型耐火材料比例在4050）。耐火材料供应量按800万吨缺口达100多万吨。受这个前景的鼓励，东北耐火材料厂将两条二步煅烧镁砂回砖窑改为烧尖品石，河南荥阳新建了烧砂回转窑及相应的压球系统，海城市后印于19941995年兴建高温回转窑，用高纯轻烧镁粉和工业铝氧相配生产高纯MA砂，至此，我国结束厂镁铝尖晶石砂空白的局面。有了原料、高温隧道窑、大吨位压机，方镁石尖晶石砖生产技术像盲接结合镁铬砖一样，迅速普及全国。今天许多耐火厂的产品样本上几乎都有尖晶石砖的品牌、型号，镁铝砖则是有牌无位，它的时代过了。18镁铝砖发展趋势（1）合理利用我国的耐火原料矿产资源我国是世界上耐火原料资源最丰富的国家之一，特别是我国的菱镁矿、铝矾土和石墨资源名列世界前茅8。但是，经过几十年的开采，这些矿产资源，特别是高品位矿石已越来越少。资源是不可再生的，因此，必须树立资源忧患意识，更加珍惜和合理地利用我国有限的耐火原料矿产资源。要坚持“分级开采，分别利用，优质优用，物尽其用”的原则要对品位矿石进行选矿提纯，以提高矿石的利用率，使耐火原料矿产资源得到最大限度的利用，并满足高品质耐火材料对高纯度矿石的需要。（2）研制和推广应用无污染高品质的镁质复合耐火材料新品种随着高温工业技术的不断的发展，对耐火材料的使用性能要求也越来越高。另一方面，出于对环境保护的需要，要逐渐淘汰对环境污染的耐火材料生产工艺和耐火材料产品。因此，为了满足高温工业发展和保护环境的需要，必须研制和推广应用无污染和高品质的镁质复合耐火材料。（3）进行用后镁铝砖的回收和再利用的研究为了节约耐火原料矿产资源，减少废弃物排放和降低耐火材料成本等，要大力开展对用后镁铝砖的回收和再利用的研究，研制出使用性能优良的再生耐火材料产品。相信通过我国耐火材料科研人员的不懈努力，我国的用后耐火材料的回收和再利用技术一定能达到更高的水平，将有更多的用后耐火材料得到再利用，节约更多的耐火材料矿产资源，实现我国耐火材料工业的可持续发展9。2工艺部分21生产工艺要点镁铝尖晶石优良的高温性能，使其成为耐火材料中重要的组成部分但是在自然界中镁铝尖晶石蕴藏量极少，目前在工业应用上主要以合成原料为主。合成的方法主要有固相烧结法、电弧炉熔制法、共沉淀法、干燥及冲洗法、高温雾化法等，工业生产中主要采用前两种方法。与电弧炉熔制法相比，固相烧结法具有合成工艺简单，生产成本低，能采用天然原料合成等优点，因此被广泛采用。固相烧结法，是采用工业氧化铝和轻烧镁粉（或菱镁矿）为原料，在高温下烧结而成的。尖晶石在900时就开始生成，到1400时反应已经进行的很强烈。1500时反应趋于结束。但是由于尖晶石生成时的体积膨胀使其很难烧结，而且其再结晶能力很弱。因此，要得到致密的、有一定强度的尖晶石制品其烧结温度必须在1700以上。固相烧结法包括两种合成工艺一步煅烧法和二步煅烧法。一步煅烧法合成工艺原料一共同细磨一压型一死烧一熟料。采用这种工艺合成的熟料，强度低，致密性差。这主要是由于尖晶石生成时58的体积膨胀所引起的。但是，如果通过控制工艺，增加烧结温度等方法是可以得到较好的镁铝尖晶石制品的。一步煅烧法的最大的特点就是合成尖晶石的工艺简单，生产成本低10。二步煅烧法合成工艺原料一共同细磨一成坯（或成球）一轻烧一活性尖晶石粉一破碎一细磨一成型一死烧一熟料。采用这种合成工艺可以得到致密性好，品质优良的熟料。从理论上来说，尖晶石合成时，重复煅烧的次数越多，且把每次煅烧后的产物均匀细磨，则合成效果越好。虽然二步煅烧法合成工艺复杂，生产成本高，但实际生产中大多采用此方法。211原料的选取（1）镁砂的选择11镁砂是用菱镁矿、白云石、蛇纹石、水镁石或从海水和盐水等中提炼的氧化镁为原料，经制球和死烧、磨碎后得到的高密度氧化镁，是轻烧镁、重烧镁、电熔镁的统称。菱镁矿在1000完全分解生成质地疏松、化学活性好的MGO，称为轻烧镁砂。如继续升温，MGO体积收缩，密度增加，化学活性逐渐降低，菱镁矿石中的杂质CAO、SIO2、FE2O3之间并与主成分MGO相互作用生成新的化合物，在1600一1700时MGO晶粒发育长大，组织结构致密，生成以方镁石为主晶相的重烧镁砂，又称为烧结镁砂12。主要用作绝缘材料和高温炉衬里以及制造碱性耐火材料和增锅等。电熔镁砂是将菱镁矿或烧结镁砂在电熔融炉内经2750熔融制得的氧化镁，特点是杂质成分少，硅酸盐矿物含量低，高温性能好，如耐热性、耐碱性渣、耐高温熔融金属的腐蚀性优良。是制作高档镁砖、镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料。在转炉炼钢、炉外精炼上己经获得广泛应用，缩短了冶炼时间，延长了炉龄，降低了生产成本。与氧化铝陶瓷相比，以电熔镁砂烧成的氧化镁陶瓷的高温性能更好。一般来说，电熔镁砂比重烧镁砂结晶大，密度高，是优质的镁质耐材原料。镁砂依据原料的来源和加工工艺特点，可以分为天然镁砂、海水镁砂和卤水镁砂，后两者统称人工合成镁砂。目前全世界人工合成镁砂总产量为250万吨，其中的卤水镁砂总产量为80万吨，约占人工合成镁砂的1/3。镁砂根据其质量也可分为普通镁砂、中档镁砂和优质镁砂等。综上所述，欲生产出高质量高强度的镁铝砖，本设计选用的是975电熔镁砂。表21为镁砂原料指标原料MGOCAOSIO2FE2O3AL2O3体积密度G/CM3975电熔镁砂975108510503334396高纯镁砂963010511905504533395烧结镁砂952011120206208032092烧结镁砂92401253501015032090烧结镁砂902013058011160315（2）镁铝尖晶石的选择镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。镁离子和铝离子都可被较小尺寸的其他离子代替，保持电化学平衡。因此尖晶石族矿物有很多种固溶体。另外，随温度的增加，MGAL2O4相区域增加，尤其是朝着氧化铝含量较高的方向增加。通过这个结构中金属离子和氧离子的空位保持电化学平衡。作为耐火材料原料的尖晶石的天然资源还没有发现，因此尖晶石必须通过合成来制备。尖晶石生产的两个主要途径是烧结和电熔。大多数耐火材料使用的尖晶石是由高纯合成氧化铝和化学级氧化镁来合成的。烧结尖晶石在竖窑中合成，电熔尖晶石在电弧炉中合成。本设计选用的为电熔尖晶石A电熔尖晶石A41610530930155652352电熔尖晶石B34680554380145736338烧结尖晶石A36580983331895292320烧结尖晶石B45541102481834592322（3）结合剂的选择结合剂是指固结磨具中各类结合剂与磨料粘结的材料。固结磨具通常采用陶瓷、树脂、橡胶、菱苦土四大类别结合剂。结合剂可分无机结合剂和有机结合剂。本设计选用的为亚硫酸纸浆废液为结合剂。它是用生产纸浆的废液，经发酵处理提取酒精后而得到的。又称亚硫酸盐酵母液结合剂。此废液中含有不同类型的木质素磺酸盐、亚硫酸结构的硫代木质素及其衍生物组成的混合物。亚硫酸纸浆废液之所以具有结合性能主要是靠木质素磺酸盐及其衍生物的作用13。在耐火材料工业中亚硫酸纸浆废液属于暂时性结合剂，在常温下烘干后具有较强的结合强度。但加热到300以上，木质素磺酸盐会分解和燃烧掉，最后剩下极微量的CAO或NA2O，对制品性能无明显影响，因此它被普遍用作机压成型、捣打成型的烧成砖和不烧砖的结合剂。亚硫酸纸浆废液中含有的木质素磺酸盐也是阴离子表面活性剂，可作耐火材料的减水剂使用。在耐火泥料中加入它可降低泥料颗粒之间的内摩擦力，提高泥料中细粉的分散性，从而提高泥料的可塑性。耐火材料工业中使用的亚硫酸纸浆废液的密度一般控制在1112G/ML之间、加入量为135。制造半干法成型的粘土砖、高铝砖时，可与结合粘土适当配合来提高其可塑性和烘干后结合强度；制造硅砖时可与矿化剂石灰乳配合组成复合结合剂以提高其成型性能；制造镁砖、镁铝砖和镁铬砖时可单独使用；制造含碳耐火材料时也可与酚醛树脂配合使用；制造轻质耐火制品时，可与磷酸铝、硫酸铝等其他耐火材料结合剂配合使用。22工艺流程221工艺流程简述根据产品的技术指标，生产镁铝砖的原料主要包括975电熔镁砂，电熔尖晶石、结合剂亚硫酸纸浆废液。首先，由汽车将原料运到原料仓库，原料仓库采用单侧封闭卸料式，975电熔镁砂，电熔尖晶石用丙种堆积方式堆积，结合剂普通堆积于原料仓库。975电熔镁砂，电熔尖晶石，通过铲车分别送料于2个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，经带式输送机送到900短头圆锥破碎机的料仓中，破碎好的料由斗式提升机提升到五楼，经振动筛筛分，本次设计中每个振动筛由三层筛网组成，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、筛下料进入各自的料仓，根据料仓的存料情况多余的颗粒料经可逆带式输送机进入12004500的管磨机磨细粉，产生的细粉由斗式提升机送到五楼经过溜槽送到三楼的螺旋输送机，经螺旋输送机送到细粉料仓，用电子配料车将颗粒料、细粉配料，在1600400湿碾机中混合，同时纸浆废液用定量罐定量后也倒入到1600400湿碾机中。混练结束后，用电动平板车将装有泥料的泥料罐运到成型车间，用起重机将泥料送到压砖机供料仓8台摩擦压砖机成型，成型的废品送至原料仓库集中处理，半成品放在干燥车上，顺着干燥车道送到干燥工段的存放处等待干燥，用3吨带推杆电拖车将干燥车推入隧道干燥器，干燥后的砖坯等到冷却后进行检选，检选不合格的砖坯送到原料仓库集中处理。合格的砖坯由工人进行装窑车，装砖后的窑车停放在窑车停放处等待进入隧道窑，进入隧道窑后砖经预热带，烧成带和冷却带出窑，冷却后进行筛选，不合格的送入原料仓库，以备后用。合格的砖装入成品库。222工艺流程论证1原料仓库。本设计的原料为2种，分别是975电熔镁砂和电熔尖晶石。原料仓库采用单侧封闭卸料式，采用丙种堆积方式2破碎工段。经颚式破碎机粗破，圆锥破碎机粉碎后筛分，筛上料返回双辊破碎机再次破碎，并通过闸板进入雷蒙磨粉，严格控制物料分配。3混料工段。不同的颗粒料存储在专门设计的储料仓中，避免不同的颗粒混料，可使物料在装，卸料时的偏折减到最小。4成型工段。成型设备应满足砖坯组织致密和均匀，外型光洁整齐、无夹层及裂纹等要求。砖坯质量的优劣除与颗粒配合及泥料的塑性等因素有关外，还取决于成型压力与压制工艺等因素。摩擦压砖机机体结构简单、维修方便、换模迅速以及设备较低，用于压制砖型较大，外形复杂的砖。5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。对于一般镁铝砖，烧到1650度即可。预热带117个车位，烧成带1836车位，冷却带3750车位。23工艺参数本设计的粒度配比见表22表22镁铝砖粒度配料比配比（）外加剂（）砖种电熔尖晶石A电熔镁砂975纸浆废液MA814863MA1221793表23干燥制度干燥器类型长宽高，MM数量，条干燥车装砖量KG/车干燥时间H干燥废品率干燥前水分干燥后水分2450012001650410001623124物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表24表24物料平衡计算参数车间生产班制见表25表25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888888计算参数名称符号MA8MA12原料在仓库中的存放损失L1烧结镁砂05高铝熟料05废镁铝砖05烧结镁砂05高铝熟料05废镁铝砖05原料水分W1W2高铝熟料10高铝熟料10原料加工运输损失（包括粉碎，配料，混合，成型工序）L322配比1PPQ1电熔镁砂97586电熔尖晶石A14外加纸浆废液3电熔镁砂97579电熔尖晶石A21外加纸浆废液3管磨机（或球磨机）细分加入量Q2电熔镁砂97516电熔尖晶石A14电熔镁砂9759电熔尖晶石A21泥料水分W42525泥料的循环混炼量F31010结合剂的贮运损失L522干燥综合废品率F255烧成综合废品率F155干燥烧成废品回收率T9595MA8制砖部分物料平衡见表26。表26MA8制砖部分物料平衡表物料量/吨生产工序项目符号生产班制日/班/时年日班小时原料仓库原料仓库总存放量其中电熔镁砂975废砖废坯电熔尖晶石纸浆废液Q15Q16Q17Q18Q19365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8179061385775225075104906379620668714024531898103343070307237013042009破粉碎总破粉碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石Q9Q10Q11365/2/8365/2/8365/2/8170111462923824661400865323302004326291250041磨碎总磨碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石AQ12Q13Q14365/2/8365/2/8365/2/85103272223821398746652700373326088047041配料总配料量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石A纸浆废液Q5Q6Q7Q8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8166711433723345004567392863913722841964320068285245040009混合成型干燥热处理成品库总混合量总成型量指成型后的合格砖坯总干燥量总热处理量总成品量Q4Q3Q2Q1Q365/2/8365/2/8365/3/8365/2/8365/2/818523166201662015789150005075455345534326411025372277151821632055317285190270257MA12制砖部分物料平衡见表27。表27MA12制砖部分物料平衡表物料量/吨生产工序项目符号生产班制日/班/时年日班小时原料仓库原料仓库总存放量其中电熔镁砂975废砖废坯电熔尖晶石纸浆废液Q15Q16Q17Q18Q19365/2/8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/811937840352825073403270230214568709316351151072343047204144009042006破粉碎总破粉碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石Q9Q10Q11365/2/8365/2/8365/2/811340895923823107245565315531227326194153041磨碎总磨碎量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石AQ12Q13Q14365/2/8365/2/8365/2/8340210212382932280653466140326058017041配料总配料量其中电熔镁砂975、废砖废坯电熔尖晶石A纸浆废液Q5Q6Q7Q8365/2/8365/2/8365/2/8365/2/811114878023343333045240563909115221203320046190150040006混合成型干燥热处理成品库总混合量总成型量指成型后的合格砖坯总干燥量总热处理量总成品量Q4Q3Q2Q1Q365/2/8365/2/8365/3/8365/2/8365/2/81234911080110801052610000338330363036288427401691151810121442137021119012618017125生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表28。表28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PEF250400颚式破碎机8060712150512粉碎900短头圆锥破碎机608094452023磨碎12004500管磨机7511707825300470312混合1600400湿碾机70453302271681124成型1000T吨摩擦压砖机7061216127干燥隧道干燥窑24512165703172334烧成隧道窑1102219700871辅助设备（提升和运输设备）见表29表29辅助设备表设备名称及规格数量备注B500皮带输送机2L27000MM螺旋输送机2L30000MM带式输送机1L45000MMTD250斗式提升机3L27300MM热处理设备见表210表210热处理设备名称规格（长宽高）M数目/辆干燥器245121654成型工段14干燥器内80多准备一班制的砖等待干燥26晾砖场地26干燥车检修场地12085145226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211。表211各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式975电熔镁砂电熔尖晶石汽车推车废砖、废坯推车推车各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表212。表212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975电熔镁砂1895原料仓库电熔尖晶石丙种堆积30624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31表31检查内容品种测试内容镁铝尖晶石砖MA8体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗氧化性、高温抗折强度镁铝尖晶石砖MA12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检测方法321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14GB/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322YB耐火材料测试次数YB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镁铝尖晶石砖MA81/21111/5镁铝尖晶石砖MA121/21111/533检查制度生产技术检查制度如表3315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13650圆柱体1件/炉显气孔率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）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。5生产车间除尘及安全措施51除尘（1）用排尘罩捕集工艺过程产生的含尘气体。（2）捕集的含尘气体在风机的作用下，沿风道输送到除尘设备中。（3）在除尘设备中将粉尘分离出来。（4）净化后的气体排至大气。（5）收集与处理分离出来的粉尘。为了保障除尘系统的正常运行和防止再次污染环境，应对除尘器收集下来的粉尘妥善处理。其处理原则是减少二次扬尘，保护环境和回收利用，化害为利，变废为宝，提高经济效益。根据生产工艺的条件，粉尘性质，回收利用的价值，以及处理粉尘量等因素，可采用就地回收，集中回收处理和集中废弃等方式。52安全措施（1）根据国家法律法规和公司安全管理规定，结合车间实际制定本安全生产管理制度。（2）为保障员工身体健康安全，车间运营正常，全体车间员工必须按要求遵守本制度。（3）员工上班必须按规定穿着工作服工作鞋，相关特殊工种还需穿戴保护和防护用品。（4）上下班工作时间内，不得在生产维修车间追逐、戏嬉、玩耍、打闹和大声喧哗等。（5）上下班工作时间内，严禁在生产维修车间工作现场区域内吸烟，使用明火等行为。（6）每天下班前，必须按要求关闭和切断工作区域内相关用电维修设备和电器设备，关闭和锁好门和窗户，避免用电设备在下雨天淋雨或受潮造成损坏。（7）定期对维修车间工作区域和现场进行安全、防火、防盗检查，尤其是节假日，更要重点检查，排除存在的安全隐患。6本设计主要特点本设计工艺流畅，布局合理紧凑，环保节能，其中有如下特点（1）本次设计的镁铝尖晶石砖产量比较大，物料倒运次数多，加工工序多，扬尘点多，粉尘污染严重。所以我们在易于产生烟尘和粉尘的车间采用了高效除尘设备，并且尽可能多的采用了流槽或流管输送物料，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。（2）原料从原料库到破粉碎楼的输送过程中，采用斗式提升机缩短物料输送途径，避免使用带式输送机，降低能量消耗。（3）加强了对废砖的合理利用，节约了成本，保护了环境。致谢近三个月的时间终于将毕业设计做完，在毕业设计的设计过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师罗旭东老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行设计的修改和改进。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最由衷的感谢由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正参考文献1姜茂发,孙丽枫,于景坤镁铝尖晶石质耐火材料的开发与应用工业加热2005,34（2）56592李华彬,刘国盛镁铝尖晶石的合成与应用研究JL材料导报,1993,6393MSAITOH,MSNAO,MFUJI,ETAL,STUDIESOFEAPACITYLOSSESINEYELESANDSTORAGESFORALIL,MNLGO4POSITIVEELEETRODEJ,ELETROEHEMSOE,2004,151LA17一A224丰文祥,张三华,钟香崇不同组成尖晶石对MGO尖晶石浇注料性能的影响耐火材料,2000,34269735韩斌,王会先尖晶石粒度对高纯刚玉尖晶石浇注料性能的影响耐火材料,2002,3641871896BAILEYJT,RUSSELJRRSINTEREDSPINELCERAMICSAMCERAMSOCBULL,1968,4711102510297李建平,谢玉玲镁铝尖晶石的合成及其工业应用J非金属矿,1996,17424278张平宜镁铝尖晶石原料的性能及生产J武汉钢铁学院学报,1994,1721701759李一为,王习东,傅元申铝镁浇注料的抗渣侵蚀机理耐火材料2002,361242610廖建国，译水泥回转窑用无铬砖的演变J国外耐火材料，2003，28561111曹林洪等添加剂对方镁石尖晶石砖性能影响J西南工学院学报，2002，172636512桂明玺译各种原料对镁尖晶石砖高温性能的影响J国外耐火材料，2001，5434413李莉镁质耐火材料的发展趋势J辽宁建材，2010，10454614徐维忠耐火材料M北京冶金工业出版社,199215钱之荣,范广学耐火材料实用手册北京冶金工业出版社1992555556附录1物料的平衡计算设计原料化学组成原料MGOCAOSIO2FE2O3AL2O3体积密度G/CM3975电熔镁砂9751085105033343电熔尖晶石A4161053093015565235211电熔再结合MA815000吨/年111物料种类的配比975电熔镁砂86电熔尖晶石A14纸浆废液5（外加）112粒度要求31MM、10MM、0088MM、581230113计算（1）总成品量Q15000吨/年（2）总热处理量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q115000/（1005）15789474吨/年其中烧成废品量F1QF1/（1F1）15000005/（1005）789474吨/年（3）总干燥量Q2Q/（1F1）（1F2）式中F2干燥废品率F25Q215000/（1005）（1005）16620499吨/年其中干燥废品量F2QF2/（1F1）（1F2）15000005/（1005）（1005）831025吨/年（4）总成型量Q3Q216620499吨/年（5）总混合量Q4Q/K（1F1）（1F2）（1F3）式中F3包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量F310K镁铝砖的配比系数取K0997Q415000/0997（1005）（1005）（101）18522789吨/年（6）总配料量Q5Q/K（1F1）（1F2）Q515000/0997（1005）（1005）16670510吨/年其中975电熔镁砂配料量Q7Q（1P）/K（1F1）（1F2）Q615000（1014）/0997（1005）（1005）14336639吨/年其中电熔尖晶石A的配料量Q8QP/K（1F1）（1F2）Q715000014/0997（1005）（1005）2333871吨/年其中纸浆废液的配料量Q8QQ1/K（1F1）（1F2）式中Q1纸浆废液的外加量Q13Q815000003/0997（1005）（1005）500110吨/年（7）总破粉碎量Q9Q/K（1F1）（1F2）（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q915000/0997（1005）（1005）（1002）17010725吨/年其中975电熔镁砂的破碎量Q10Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）Q1015000（1014）/0997（1005）（1005）（1002）14629223吨/年其中电熔尖晶石A的破碎量Q11QP/K（1F1）（1F2）（1L3）Q1115000014/0997（1005）（1005）（1002）2381501吨/年（8）总磨碎量Q12Q13Q14272171623815005103216吨/年975电熔镁砂磨碎量Q13QQM975/K（1F1）（1F2）（1L3）式中QM975975电熔镁砂加入量Q216Q1315000016/0997（1005）（1005）（1002）2721716吨/年电熔尖晶石A磨碎量Q14QQ尖A/K（1F1）（1F2）（1L3）式中Q尖A电熔尖晶石A加入量Q214Q1415000014/0997（1005）（1005）（1002）2381500吨/年（9）原料在仓库总的存放量Q15Q（1W2）P（W2W3）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）（1W2）式中L1为原料在仓库中的损失L105W2975电熔镁砂在原料仓库中的水分W20W3配料时975电熔镁砂的水分W30Q1515000（10）0140）/0997（1005）（1005）（1002）（1005）（10）17906026吨/年其中975电熔镁砂的存放量Q16Q（1P）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）QTF2K1F1（1F1）/K（1F1）（1F2）式中T干燥废品回收率T95K1换算系数K1KQ1615000（1014）/0997（1005）（1005）（1002）（1005）150000950050997005（1005）/0997（1005）（1005）13857333吨/年其中回收的废砖废坯存放量Q17TF2/K10997752257吨/年其中电熔尖晶石A的存放量Q18QP（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）（1W2）Q1815000014（10）/0997（1005）（1005）（1002）（1005）2506844吨/年其中纸浆废液的存放量Q19QQ1/K（1F1）（1F2）（1L5）式中L5纸浆废液的贮运损失L52Q1715000003/0997（1005）（1005）（1002）510322吨/年12电熔再结合MA1210000吨121物料种类的配比975电熔镁砂79电熔尖晶石A21纸浆废液5（外加）122粒度要求31MM、10MM、0088MM、581230123计算（1）总成品量Q10000吨/年（2）总热处理量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q110000/