年产210万m2瓷质外墙砖工厂设计

1、江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设 计 题 目：年产210万m2瓷质外墙砖工厂设计建筑陶瓷厂设计学 院：材料科学与工程学院专 业：无机非金属材料工程班 级：092班学 生：周学 号：05号指导教师：蒋鸿辉 职称：讲师时间：2013年6月10日目 录 TOC f h z HYPERLINK l _Toc107460060 摘 要 PAGEREF _Toc107460060 h 2 HYPERLINK l _Toc107460061 第一章:总论7 HYPERLINK l _Toc107460062 第二章:经济技术分析 PAGEREF _Toc107460062 h 13 HYPERLIN

2、K l _Toc107460063 第三章:总平面布置及运输20 HYPERLINK l _Toc107460064 第四章:生产工艺23 HYPERLINK l _Toc107460065 第五章:仓库及堆场48 HYPERLINK l _Toc107460066 第六章:中心实验室50 HYPERLINK l _Toc107460067 后记 PAGEREF _Toc107460067 h 53 HYPERLINK l _Toc107460068 参考文献 PAGEREF _Toc107460068 h 54摘要建筑陶瓷在我国有着数千年的历史，然而作为现代建筑陶瓷起步仅有几十年，随着改革开

3、放以来我国引进消化吸收了国外大量先进技术，使我国建筑陶瓷有了全新的发展。作为建筑陶瓷最基本的产品之一，外墙砖拥有广阔的发展前景。首先随着经济发展和住房改革的进一步深化，城市和农村需要大量的装饰材料而且市场相对稳定，尤其农村发展潜力十分巨大。第二：作为现代装饰必可不少的瓷质外墙砖，具有平整强度高、吸水率低、耐腐蚀、抗冷冻和釉色丰富、耐久等优良特点，已被广泛的使用。第三：景德镇拥有悠久的制瓷历史，矿产资源丰富，而现有的建筑陶瓷厂产品质量不高，产量有限，尚要从外地掉入产品，故本地拥有市场潜力。第四：国际贸易日益频繁，特别是我国产品在周边国家拥有良好的商业信誉，有利于外贸进行。设计范围：本工厂设计的是

4、年产210万m2瓷质条形外墙砖，生产规模。对全厂工艺部分设计，主要包括制釉、造粒、成型、烧成、检选、包装等工艺设计，并进行总平面布置设计。生产方法简述：本设计采用方法是坯料，釉料分别球磨后、制浆、坯用泥浆经喷雾干燥塔造粒。采用大吨位全自动液压压砖机干压成，再施上底釉及面釉，装上储坯车，经高温辊道窑一次快烧成后检选包装入库。坯用原料制备：原料从外地运输进厂，堆放于原料仓库中，经电子喂料机，通过皮带运输至球磨机内进行湿式球磨。经过筛铁后，由柱塞泵打入喷雾干燥塔造粒，过筛由皮带运输机送至料仓陈腐。釉料制备：釉用原料采用磅秤配料，用小车推至釉料车间，人工加料后进行湿式球磨，自由放浆入过滤池，用隔膜泵打

5、入高位工作罐，经两次过晒除铁后注入贮浆池，又隔膜泵送往施釉线使用。成型、快速干燥、施釉：被设计采用半干压成型，由于产量较大，为提高生坯强度以及坯体致密度，选用大吨位全自动液压压砖机（由SACMI公司生产的PH1400）该机具有较高的自动化能力，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。坯体的干燥采用立式干燥器，干燥坯体经磨边倒角，刷面，喷水上釉，磨边釉，红外线干燥，又装坯机装入意大利生产立式储坯车。本设计又装坯机把生坯装上储坯车运动至窑头，由卸坯机从立式储坯车卸至窑头辊道，通过碾子送至窑内。由于采用储坯车运坯且连续性和可控性较好，不会由于施釉线上出现问题而使窑内坯体间断，而造成原料浪费，而且装卸坯实

6、现自动化，可控性较好，不会象由皮带直接进窑，易造成生坯积压及间断使工艺流程更加流畅。但由于需大量储坯车，而使成本提高。烧成：坯体上釉干燥后，由立式储坯车运送入窑，通过意大利SACMIKKT1860单层辊道窑进行一次烧成，成品检选后，包装入库。第一章 总论11设计依据本设计根据景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院对2008届无机非金属材料专业的毕业生下达毕业设计任务书的要求，进行年产210万m2瓷质外墙砖工厂设计。（1）积极利用本地资金，适当的利用外资，发展外向型，加速景德镇建陶行业发展，并出口创汇。（2）联系本地实际，综合利用各方面有利情况，在成熟，稳妥的可靠经济合作条件下，采用引进先进技术。（3

7、）充分开发本地资源，合理利用燃料，加强厂与厂之间的合作与交流。（4）执行有关国家各项政策方针，密切结合国情，减少投资，采用适当合理措施，解决“三废”污染问题。（5）设备造型尽量采用标准设备，减少劳动强度。（6）设计中满足工艺要求为前提，注意简直物特点和整体布局的合理性。（7）认真考虑资源的综合利用，在确保品质的前提下，能充分利用窑炉余热。本工厂设计范围是年产210万m2瓷质条形外墙砖，生产规模和全厂工艺初步设计，主要包括制釉、造粒、成型、烧成、检选、包装等工艺设计，并进行总平面布置设计。设计生产能力：年产210万m2产品规格：瓷质条形外墙砖产品规格：240608mm质量标准：GB1194789

8、吸水率：2%热稳定性:15020水中三次不裂抗冻性:-1510以上循环20次不裂抗污性:易于洗涤,色调一致耐化学腐蚀性:抗家用化学药品和游泳池中使用的清洁剂(除HF酸及酸碱化合物之外)以及酸碱腐蚀,用上述药品将样品浸28天后,无可见缺陷.建设进度安排建设(见Table 1)1.5根据工程条件提出投产后达到设计能力的计划能力的计划安排表见Table 1-11.6主要原料、物料、燃料规格、质量、数量、及来源见下页表1-2建设进度安排Table 1-1：The Plans of building pance序号项目2008年2008年67891011121234567891011121土地征用2工厂

9、设计3预备订货4土建5设备安装6调试7试产8投产9达产表1-2 主要原料、燃料的规格、质量、数量及来源Table1-2 Standards quality amounts and source of the main material and fuel名称来源单位用量（吨）规格及质量坯料星子高岭江西星子T/a精泥星子石英江西星子T/a粉料星子长石江西星子T/a粉料宁村原矿粉江西景德镇T/a粉料萍乡黑泥江西萍乡T/a土状釉料修水长石原料总厂T/a粉料石灰石粉原料总厂T/a243粉料星子石英粉江西星子T/a粉料苏州土江苏苏州T/a粉料烧Zno江西化工工业公司T/a工业化工原料本设计采用方法是坯料、

10、釉料、分别球磨后、制浆、坯用泥浆经喷雾干燥塔造粒，采用大吨位全自动液压压成型后，在施上底釉及面釉装上储坯车，经高温辊道窑一次快速烧成后，检选包装入库。原料从外地运输进厂，堆放于原料仓库中，经电子喂料秤配料，经皮带运输至球磨机内，进行湿式球磨，经过筛除铁后，由油压柱塞泵打入喷雾干燥塔造粒，过筛经由皮带运输送至料仓闷料。釉用原料采用磅秤配料，用小车推至釉料车间，人工家料后进行湿式球磨，自由放浆入过滤浆池由隔膜泵打入高位工作罐，经两次过筛除铁后，注入贮浆池，由隔膜泵打入釉浆桶送往施釉线使用。（其中面釉加水后使用）1.7.3成型、快速干燥、施釉本设计采用半干压成型，由于产量较大，为提高生坯强度以及坯体

11、的致密度，选用大吨位全自动液压压砖机（由SACMI公司生产的PH1400），该机具有较高的自动化能力，降低工人劳动强度提高生产效率，为了排除气体，适当放慢压制速度。坯体的干燥采用EVA70立式干燥器，该干燥器采用热风干燥，自动化程度高，干燥效果好，且容量大，适合大产量干燥。由意大利SACMI公司引进，干燥坯体经磨边倒角、刷面、吸尘、定位、喷水、甩釉、磨边釉、红外线干燥、上铝浆，由装坯机装入意大利weiko生产的立式储坯车。本设计采用由装坯机把生坯自动装上储坯车，运至窑头由卸坯机从立式储坯车卸至窑头辊道，通过辊子转动运至窑内。由于采用储坯车运坯其连续性和可控性较好，不会由于施釉线上出现问题而使窑

12、内坯体间断，而造成燃料浪费，而且装卸坯实现自动化，可控性较好，减少生坯破损，不会象由皮带直接送进窑易造成升坯积压而间断，使工艺流程更流畅，但由于需大量储坯车，而使成本提高。坯体上表面干燥后，由立式储坯车运送入窑，通过意大利SACMI KKT1860但层辊道窑，进行一次烧成。成品经检选和包装后入库 厂址地理位置、地貌、地形、地质、气象、水文及其他自然环境等概况。1.8.1.1位置：景德镇东一路樟树下，位于景德镇西南，距景德镇市区约3里。地势平缓，连接景昌公路，铁路离工厂附近不远。 未经钻探，仅挖掘5米均为天然淡黄色黏土层，承受力1kg/cm3。地下水位冬季标高30米以下，未发生过地震。同时在樟数

13、下建厂对市区卫生条件无较大影响。1.8.1.2气候条件：气温：年均17，年最高气温40，出现于8月份，年最低气温-10，出现于1月份；湿度：历年各月相对湿度约为80%；风向：全年主导风向为东北风；风力：一般较大，为68级最大风速：（1964年2月21日）平均风速：降雪：积雪最大深度13cm（1961年2月16日）降雨量：最大降雨量最小降雨量日最大降雨量水文:1942年最高洪水位34.6mm, 最低水位流量：历年平均流量150m3/s，平均流速2.0 m/s平均日照数：小时1.8.1.3地震资料江西景德镇市地震烈度6级。1.8.1.4工程地质土壤为黏土亚黏土，地耐力1820T/m31.8.1.5

14、樟树下所在地区文化，教育，福利设施较为齐全，能满足生产及生活需要。其中生产区占地面积土方估算量，全厂占地面积2.9796公顷，其中生产区7308m2，土方估算量为8万m31.8.3工厂运输量及运输方案，交通运输条件及需要建设的主要设施年运入量为：45289t年输出量为：37161t总运输量为：82450t厂外运输采用火车、汽车为主；厂内原料运输采用铲车、皮带运输；泥浆运输采用管道、隔膜泵、柱塞泵；压缩空气、水、煤气等为管道运输；厂内建有汽车库，用于机动车辆的停放、维修和保养。除能回收利用的废品外，其余全部送往废品堆厂，堆场靠货流主干道，运输方便，利于半月处理一次。污水处理站靠近昌江，生产车间中

15、污水经处理后排放，烧成车间废水经沉淀池沉淀后进入回收系统，生活费水与生产废水分开处理。回用费水用于冲洗地面，冲刷设备，压机冷却。消防用水，卫生间用水等非引用水供应。沉淀池的沉淀物定期处理一次进入废品堆场。1.9 公用工程及辅助工程公用动力需要用水量：最大108 m3/h 平均79.5 m3/h107度107N m3/a厂内原料，产品的储存装卸方式坯用原料采用汽车运输进厂，堆放在原料仓库中, 使用时斗式装载车送往电子喂料机喂料,球磨子大部分堆放在球磨子堆场,少部分堆放堆放于原料车间内,产品经检选包装后防入成品仓库.对生产中产生的少量废砖可送往废品堆场,如有必要可加入一部分至原料中(经粉碎后).对

16、于废坯及粉料可送至化浆池重新利用,且能提高坯体性能(与新浆混合后可提高混浆性能),污水处理中沉淀的污泥,经检验符合工艺要求也可回收.粉尘。在工艺条件允许的情况下，尽量对产尘点进行密封防止粉尘外逸。对不允许密封的产尘点设置吸尘罩，含尘气体经除尘设备净化处理后排出，其排出的废气应符合国家排放标准。污水。生产车间的工业污水，经室外沉淀池净化沉淀后回收利用用于冲洗地面，冲刷设备，压机冷却，消防用水厕所用水等非生活用水的供用。噪音。球磨机噪音处理是利用球磨机实行相对集中布置并辅与隔声门窗。高压风机主要产生空气动力性噪音和机械噪音应采用消音减震措施是再风机管道上设消音器，降低其空气动力性噪音。风机基础采用

17、弹簧减震基础，以降低其机械噪音。固体废物。对于生产过程中的少量废瓷砖和排水沟沉淀池的沉淀物，定期送到废品堆场统一运出厂外。治理后排放三废的国家标准喷雾干燥塔尾气含尘的排放规定200mg/m3， 各生产车间的含尘浓度2mg/L，废气排放悬浮物含量应200mg/L（1） 在球磨时加入一定量的电解质溶液，即可以降低泥浆的含水率又降低了球磨时间。这样以来可以降低泥浆再运输，球磨，喷雾造粒时的能量消耗。（2）窑内抽出的热气可以用于干燥窑再利用，还可以做烧成窑的一次空气。废水回收利用也可以节能。（3）辊道窑的窑墙采用保温性能好的轻质耐火保温材料.（4）提高产品合格率,降低产品单位能耗,使之节能.（5）提高

18、球磨机吨位和采用各类优质设备,降低电能消耗.1.13消防，计量及安全卫生设施各车间适当位置设置不同类型的消火器。原料进厂或成品出厂由供销部门计量。地中衡称量配料，生产过程中的喷雾干燥塔热风流量，泥浆流量，烧成温度，压力气氛，煤气流量均为集中显示或就地显示。对产尘点设置洗尘装置，对噪音采用降低噪音强度，对喷雾干燥塔，窑炉采用微机控制，并设置各种连锁报警信号，确保安全生产。4.1全厂管理系统和机构的确定和依据采用厂长负责制的形式，并在各个部门设有专门的管理。14.2生产车间及辅助车间的工作制度。球磨，制粉，成型，施釉，烧成，动力设施为三班制，配料，机修，中心实验室为一班制，其余辅助车间大部分也为三

19、班制。本设计中主要根据理论知识进行的缺少实践的论证，配方只是根据期刊发表的经验配方制定没有经过实践检验。本设计中设计了一种产品，实际厂家要生产各种产品以满足市场的需要。总平面布置是在相对理想的状态下进行的，很多实际因素没考虑进去。对辅助车间，中心实验未作具体设置，产品价格和运输等实际问题考虑不周。 第二章经济技术分析 TC 第二章经济技术分析 f C l 1 技术经济设计依据是按照年产210万m2瓷质条形外墙砖工厂的原料消耗，成品产出需水，煤气电等动力指标及工厂机械化程度，设备利用率和国家休息制度。（1）企业组织制（2）经理责任制（3）互相辖制原则（4）责权对等原则（5）统一指挥原则（6）有效

20、性原则（7）管理幅度原则工作制度包括年工作日，日生产班数，休息制度，出勤率等。为了执行国家休息制度五天工作制度，结合建陶厂的实际情况实行轮休，但是管理系统，经理办公室不考虑轮休，具体工作制度见下表。表1-2 工作高度Table2-1 Work regulation序号部门年工作日班次休息制度工作时班1原料车间3303统休8配料工段3303统休8球磨工段3303轮休8制粉造粒工段3303轮休8制釉工段3303轮休8成型工段3302轮休8干燥工段3302轮休8储坯工段3303轮休8烧成工段3303轮休8施釉工段3302轮休8检选工段3302轮休83辅助车间机修车间2541正常休息8煤气站3303轮

21、休8变压站3303统休8污水处理站2541正常休息83.5配电房3653轮休8中心实验室25411正常休息8管理系统2541统休8门卫3652轮休84仓库设施原料仓库2541正常休息8物资仓库2541正常休息8成品仓库3301统休85运输设施汽车房3301统休86警卫消防3652轮休87食堂3301统休88厂部3301正常休息8所有职工保证执行国家劳动法规定，确保每周五天工作制，由于工作性质的要求必须采用连续工作的工种、场合实行轮休制。定员还要求精简，合理安排员工，提高劳动效率，减低成本。2.3.3 全厂定员构成分析如下：表2-2全厂定员构成Table2-2Fixel number of fa

22、ctorg and analysis序号部门合计工人技术人员管理人员其他人员1厂部2767104厂部办公室532生产科431劳资科4121技术质检科541供销科6231行政科3212生产车间1701461086原料车间7866543联合车间92805433辅助车间146521中心实验室6411机修车间6411污水处理224动力设施181413煤气站5311配电站4314.3水泵房541空压站4315仓库设施431原料仓库11物资仓库11成品仓库21271球磨子堆场废品堆场6运输设施981汽车库9817警卫消防4318食堂4319其它6610全厂总计2561892327172.4 投资2.4.1

23、 固定资产投资表2-3固定资产投资如下：Table2-3The Investment Of fixed assets序号工程或费用名称建筑工程设备购置安装工程备品备件其它费用合计1原料车间23070042281510152烧成车间37025001501004031603其它1060300181261396形成固定资产价值A：原料车间800元m2(包括宽度大于2.2m的工作平台)烧成车间800元m2,办公大楼 800元m2其他车间600元m2 有棚库房300元m2 露天堆场，道路,运动场100元m2征地费：200元m2原料烧成车间：7308800=5846400辅助车间：（128+144+108

24、）600=228000征地费用：200104=5959200有棚库房：（2000+240+1800+96+128）300=1279200道路：（29796-13752+224-7350）100=891800建筑总费用为14204600 取1421万元B：设备购置及安装工程投资购置费=设备原价1.1=35001.1=3850安装设备费用=购置费用1=35001%=35总的为3850+35=3885固定总投资=(建筑工程投资+设备及安装工程投资)70%(1421+3885)/70%=7580万2.4.3年度资金使用计划：争取一步到位投资，争取早创利润。2.4.4固定资产贷款建设期利息，利率按偿还期

25、决定年息为5.49 固定资产贷款建设期利息=75802.4.5流动资金投资（销售收入的13计算），为加快资金周期取其周期为两个月，利率为6流动资金投资=240013%=312万 流动资金利息312表2-4 总投资表Table 2-4（Table 2-4：Total investment table）序号投资构成投资额(万)所占比例备注1固定资产投资758051.49%建设工程投资14219.65%设备及安装工程投资388526.39%固定资产投资方向调节税3792.57%固定资产投资5%其他投资3502.38%不可预见的工程费用3792.57%固定资产投资5%价格变动引起的投资00%建设期借款

26、利息2.83%固定资产投资利率8生产流动资金投资3122.12%9总投资100%全部进款金额均由项目投产后利用利润和折旧费，及产品出口退税偿还。2.5生产经营成本2.5.1主要原料，燃料，动力消耗及价格负表表2-5主要原料，燃料动力消耗及价格负表Table2-5（Table 2-5：Major raw materials, fuel, power consumption and price ）名称产地价格元吨用量（吨）总额(万)星子高岭江西星子180星子石英江西星子150星子长石江西星子200宁村原矿粉江西景德镇200萍乡黑泥江西萍乡260修水长石原料总厂380石灰石粉原料总厂190243星子

27、石英粉江西星子180苏州土江苏苏州1000烧Zno江西化工工业公司3200球磨子江西景德镇780纸箱江西景德镇2500/吨15电解质江西景德镇3000175工业用电江西景德镇电站0.5度107度/年945工业用水江西景德镇水站755600煤气江西景德镇煤气站0.7m3107Nm3868总额根据我市的工资水平员工工资定为平均每人每年12000元其中包括各种补贴及年终奖。全厂工资总额12000一般情况下，窑炉寿命14年，机械设备寿命为15年，房屋寿命30年，综合折旧8，则折旧费用为：7580车间经费大约为53.6万元。企业管理费用：包括服务费，差旅费宣传费，按车间成本的5.8计算为65.2万元。销

28、售及其它费用按工厂成本的10计算为137.9万元。表2-6单位成品成本表（Table 2-6：Product cost units）产品名称瓷质条形外墙砖年产量210万m2规格240608序号成本项目及名称消耗定额(万)单位产品成本（元m2）1原材料原料其他材料2燃料及动力1813燃料868动力9453工资4车间经费5车间成本6企业管理费7销售及其它费用其中培训费8单位产品成本378018表2-7成本估算表（Table 2-7：Cost Estimation ）序号成本项目总成本（万元）备注1原材料2包装材料153公用工程费用（燃料，水，电）4可变成本小计原材料+燃料+动力5工人费用直接生产工

29、人工资提取的职工福利基金工资的146大修理基金设备投资的37车间折旧费用固定投资的88车间经费（4+5+6+7）59车间成本4+5+6+7+810工厂折旧费（总投资-设备投资-公用工程费）折旧率11.企业管理费车间成本的5.812固定成本小计5+6+7+8+10+1113工厂成本9+10+1114经营成本工厂成本-7-10+销售费15销售成本工厂成本+销售费16总成本其中固定总成本可变总成本2.7 利润估算2.7.1 销售价格和销售收入销售价格为：优等品80元/；一等品60元/；合格品 40元/；其中，优等品占75%，一等品占15%，合格品占10%。销售收入为:210(75%80+15%60+

30、10%40)=15330万元2.7.2 销售税增殖税=（销售收入-可变收入）17%=（15330-）17%=万元城市维护税=增殖税7%=7%=万元教育附加=增殖税3%=3%=万元年销售税=增殖税+城市维护税+教育费附加=+=万元2.7.3 营业外净支出包括企业对外的一切支出，如学习、检测、卫生费等，本设计取1000万元。2.7.4 利润总额利润总额=销售收入-总成本-税收-营业外净支出=153301000=万元2.7.5 投资回收期总投资/（折旧费用+利润总额）=/（+）=2.7.5.2 投资利润率利润/投资总额100%=/100%=%投资利税率=（利润+税金）/投资总额100%=（+）/10

31、0%=%第三章总平面布置及运输 TC 第三章总平面布置及运输 f C l 1 本设计是针对年产210万m2瓷质条形外墙砖工厂的设计, 以节约用地及厂的生产规模进行合理的平面布置。3.2.1 厂址概述详见第一章3.2.2 全厂占地 全厂占地面积为796公顷生产区面积:7308m2原料仓库占地面积:2000m2 本设计在进行总平面布置时,使工艺流程通畅,用地尽量节约,紧凑,并考虑有发展空间,做到分期建设,分期建设,不占多余.3.2.3 存在的问题工厂征地有部分建筑物，要提前做好征地拆迁工作；本厂距供电所、煤气厂较远，线路和管道存在问题；3.3 总平面布置贯彻执行国家有关方针，政策，切实注意不占用耕

32、地，少拆或不拆民房，减少投资造价。结合厂址的地形，地质，水文气象等条件，因地制宜的进行总平面布置。把生产联系紧密的车间集中布置，附近布置。生产中有污染的厂房应布置在边缘地带和下风向。运输量大的车间结合生产工艺，布置再靠近货流主道的位置。有噪音的车间远离生活区，厂前区。地上地下管线路布置合理。合理进行绿化布置和环境保护。合理地考虑工厂的发展和扩建问题。3.3.2工厂出入口的选择和布置特征，原料堆场的选择和布置特征人流从厂的正门进入,货物设置于侧门,这样避免了人流和货流交叉往返,原料仓库都位于原料车间,釉料仓库防御釉料车间内,车辆出入主干道,从而保证运输通畅.(1)间的生产联系最方便，以及土方量最

33、少。(2)面雨水的顺利排除本厂设计地势平坦可以接自然标高的方法进行标高,在原料车间和施釉线上设明和暗沟,以便污水流出,在有深坑的地方要铺设防水道.工厂的前段用铁栅栏隔开，其他的都用围墙隔开。大门采用自动控制形式，设有门卫日夜轮流值班。厂的生活区和路两旁设有绿化带，通过绿化来减少粉尘，噪音污染。建筑物之间留有适当的放火安全距离。3.3.5生产区和生活区布置方位及联系条件，公用设施的连接情况。生活区因布置在生产区的上风向,并靠近生产区以便利职工上下班3.4.1 运入及运出货流总量，厂内运输周转量及全厂运输方案的确定见表3-1 工厂运输量（Table 3-1 Transportation of th

34、e factory）序号货物名称来源运输形式形态包装方法运输量1星子高岭江西星子汽车精泥袋状2星子石英江西星子汽车粉料袋状3星子长石江西星子汽车粉料袋状4宁村原矿粉江西景德镇汽车粉料袋状5萍乡黑泥江西萍乡汽车土状袋状6修水长石原料总厂汽车粉料袋状7石灰石粉原料总厂汽车粉料袋状2438星子石英粉江西星子汽车粉料袋状9苏州土江苏苏州汽车粉料袋状10烧Zno江西化工工业公司汽车工业化工原料袋状11球磨子江西景德镇汽车球子袋状12电解质江西景德镇汽车粉料袋状1753.5 总平面布置主要设计指标如下表：表3-2 总平面布置主要指标（Table 3-2 Main design target of layo

35、ut）序号指标名称单位数量备注1全厂占地面积公顷2建筑物占地面积M2137523绿化面积M273504绿化系数%5建筑系数%3.6 存在问题及建议在总平面布置，对于管道网络没有做深一步讨论；某些辅助车间、仓库、堆场具体大小在实际中再做调整。第四章 生产工艺4.1 设计依据与范围本设计依据是景德镇陶瓷学院科技艺术学院工程系2003年毕业设计任务书,设计范围为年产210万瓷质条形外墙砖,生产规模,对全厂进行综合平衡设计,主要包括造粒、制釉、成型、干燥、烧成、检选、包装等生产车间组成的工艺。4.2 全厂生产车间组成 见表4-1表4-1 全厂生产车间组成（Table 4-1：Factory produ

36、ction workshop component）车间组成具体情况联合车间原料车间坯釉料的球磨、除铁、造粒、粉料运输烧成车间成型干燥、施釉、储坯、烧成、检选包装辅助车间中心实验室、机修车间、煤气站、空压站、水泵房、仓库全厂生产工艺流程、生产操作的综合说明4.3.1 生产工艺流程4.3.1.1 生产工艺流程如下图：坯料制备工艺流程：原料进厂理化测试储存含水率测试电子喂料机配料湿法球磨细度检测放浆池隔膜泵高位工作罐过筛除铁储浆池隔膜泵工作罐喷雾干燥塔振动筛皮带输送斗式提升料仓皮带输送斗式提升工作压机料仓釉料制备工艺流程：釉用原料理化测试储存含水率测试配料湿法球磨细度检测入浆池隔膜泵高位工作罐过筛除

37、铁（均两次）储釉浆池隔膜泵釉桶甩釉成型、烧成工艺流程工作压机料仓半干压成型翻坯刷面刮边立式干燥磨边倒角刷面吹灰定位喷水甩釉定位甩釉磨边倒角定位红外线干燥施高率浆装坯机辊道窑储坯卸坯检选包装入库说明：1、喷雾干燥塔的尾尘经过旋风分离器收集细粉及振动筛上料上料回收入化浆池重新化浆2、施釉线上未上釉废坯也要回收入化浆池，重新化浆。3、施釉线上各工序详见图纸。1、配料前对原料定期抽样检查及测定含水率，已经其它性能，根据实际情况灵活调整配方从而保证产品质量2、采用电子喂料机配料，准确度高。3、采用喷雾干燥塔造粒，便于自动化，缩短生产周期降低劳动强度，粉料含水率均匀，颗粒级配合理，但一次性投资较多。4、采

38、用大吨位球磨，可以提高泥浆一致性及稳定性。由于外墙砖，体积小，变形小，但由于整体使用，日产量大，本设计采用意大利SACMI全自动大吨位PH1400破坏坯体机械强度高，尺寸精确，产品精确，产品质量高，有利于提高生产效率，但一次投资费用大。采用SACMI的EVA70立式干燥机，干燥效率高，对环境污染小，占地面积小可以节约空间，但干燥坯体含水率一般要求在1%以下外墙砖施釉的主要目的是使之美观以及提高抗腐蚀能力，为了使坯釉结合性能提高，施面釉及底釉，所施釉需均匀一致，釉浆比重须严格控制，所施釉在坯釉之间形成过滤层切忌过厚与过薄，另外要保证施釉参数相对稳定。本设计采用SACMI公司的KKT1860单层辊

39、道窑采用煤气作为燃料，烧后污染小，发热量大，便于升温，操作过程应严格遵守温度制度和压力气氛制度。本车间布置与联合车间内，采用15吨位球磨机，湿式球磨减少噪音和污染和喷雾干燥制粉工艺，粉料采用皮带运输机和斗式提升机，浆料用隔膜泵输送，机械化程度较高，本设计大多采用粉料进厂，要求严格把好料质量关，粉料进厂有利于实行原料标准化。实行5天工作制，而陶瓷行业由于自身特点决定必须实行连续工作制，为适应生产，采用轮休的办法来解决，在轮休人数整理法上采用（a+x）5a7a为该工作的必须人数b为轮休人员（x取最小正整数）按上述方法定员为下表4.4.5生产流程简述及流程图，详见工艺流程图表4-2车间组织定员（Ta

40、ble 4-2：Workshops Capacity ）工序名称半日班早班中班晚班轮休小计总计坯料坯体球磨668826过筛除铁2226釉料釉料球磨333413过筛除铁213粉料喷雾干燥444517质量控制技术人员55维修人员44原料保管人员22行政人员224.4.6要用新技术的内容，效益主要来源采用15吨位球磨机，并采用电子喂料机配料和皮带运送原料，大大降低了劳动强度，改善工作环境，湿式球磨粉尘颗粒组合均匀，工艺操作机械化程度高，加入电解质后，可使泥浆流动性提高，浓度升高，降低含水率，使喷雾干燥能耗降低 在球磨机平台旁设置卷扬机，主要为了防止电子喂料机和皮带运输机损坏后，仍能正常运料，采用喷雾

41、干燥塔造粒含水率稳定粉料流动性能较好，颗粒级和质量稳定，有利于压机工作。一、配料：每次配称15T时，配比10%的物料允许的误差6-8Kg，配比10%原料允许误差为3-4 Kg二、球磨工序1、球磨子必须采用高率质，硬度8莫氏，含铁量0.1%。2、球磨子大小极配比为大中小3：2：5，其中大70-100mm、中50-70mm、小30-50mm。35、球磨时间为20小时6、细度、万孔筛0.5%8、球磨子添加量为3%三、喷雾干燥程序32、热风进塔温度：450-500，出塔85-95。3、粉料出塔含水率5%4、粒度：过14目筛5、塔内负压：196.1-294.2Pa 6、喷雾嘴更换和检查时间为7-10天7

42、、粉料闷料时间：三天四、制釉工序1、细度：过万孔筛筛余（0.01-0.03%）33、料球水比：1：1.7：14、球磨时间：30h5、配料时，配比大于10%，允许误差1Kg配比小于10%，允许误差0.1 Kg原料操作规程原料进厂要经过严格的质量检查，技术人员现场负责抽样测试和验收。原料进厂后许标明原料的产地，名称，等级进厂日期，做到先到先用。未经技术人员批准不得擅自发原料。配料前，人工检验原料的理化性能，包括含水率，外观色泽，杂质含量，化学组成等。配料配料人员要能熟悉配方，能正确识别原料，并熟知原料堆放场所。根据实际测量的含水率结果折算后在下配方料单，按单配料。熟悉各设备的操作，能处理小的故障。

43、记好工作日记，以备调查。球磨严格按球磨机的操作制度操作。定期检查球磨机，补充球磨子。球磨机卸料必须干净。放浆前必须检查料浆细度等各项指标，合格后放浆。球磨机运行时出现故障必须立即停机检查。放浆后下一磨球磨的不是同一中料必须清洗球磨机特别是釉料球磨机更要清洗干净。釉料车间保持清洁非常重要，因此车间时常冲洗是很必要的。浆池在浆池入料口附近必须保持清洁。浆池要定期清理。过筛除铁使用前检查震动筛的筛匡，筛网是否有破损。要使筛网均匀的拉紧，定时排渣。使用磁选机时，先启动电磁除铁器再进浆，操作完时先关进浆阀再关除铁机。使用应按操作规程定时清洗栅片。压力式喷雾干燥塔柱塞泵柱塞泵不允许在无水情况下运行，启动柱

44、塞泵前应打开水箱冷却水。柱塞泵的推程，油压，泥浆压力不得有异常现象。停止运行时柱塞泵的阀泵必须用水冲洗。热风炉随时保证热风炉的温度正常和炉体的干净。点火前先开动油热器，加热到规定的范围。点火时，关闭进风塔阀门。干燥塔入塔温度应控制在50020oc，严格控制出塔口热风温度的波动，控制在1以内。作好有关参数的记录已备后来分析问提提供依据。粉料的运输和储存先开料仓，进料皮带运输机，再开提升机，其次为塔下皮带运输机。下班前将斗式提升机管轻敲一下，以免积粉。关掉不用设备，打扫地上粉料倒入化浆池。原料选择至关重要：正确确定配方是生产优质产品的关键，同时降低成本，保证生产顺利进行，提高经济效益等各方面都有很

45、实际的意义。坯用原料尽量就地取材。要求原料应尽可能小的干燥和烧成收缩。烧成前后的坯体热膨胀系数要小，并且与温度呈线性关系，烧失量要尽量小。烧成前的生坯强度要满足工艺要求。烧成时高温液相量要少，保证制品再烧成过程中有足够的强度不会出现软塌变形。可以选用烧结程度差一点的原料。可以选用低品位的原料。所选用的原料有利于提高坯体的强度。所选用的原料对人，环境没有污染Sio2Al2O3Fe2O3+TiO2CaO+MgOK2O+Na2OSL64-74%16-24%0.5-1.5%0.5-3%4-8%2.5-7%晶相（石英、莫来石）玻璃相气像60-70%10-22%8-15%外墙砖要求整体使用，故要求尺寸精确

46、，规格统一，在配方时如何选择原料，使其干燥，烧成收缩小，而均匀是一个难点，Sio2烧成收缩小，在高温熔融时黏度大，有利于烧结过程中保持平整，不易变形，故而坯体中最好富有Sio2，再者Sio2还有保持坯体性质稳定性，提高坯体强度等作用，但又由于Sio2晶型转变引起体积变化大，不利于快速烧成故Sio2含量多少是配方的难点。 外墙砖坯体采用半干压成型，要求粉料中具有一定的结合力，故原料中可塑性原料要有一定的比例。 而外墙砖采用辊道窑快速烧成要求坯体中有食粮的熔剂原则，而且烧成温度的高低直接取决熔剂的多少，尤其是低温快烧产品，助熔剂的作用十分突出。根据建陶笔记，一般建筑陶瓷瓷质坯体的原料组成为高可塑性

47、粘土硬质粘土瘠性料矿化剂熔剂10-30%10-40%0-30%0-30%10-50%现拟订配方如下：星子高岭宁村原矿粉星子石英粉萍乡黑泥星子长石1728135371、星子长石：瘠性原料，在高温下熔融为长石玻璃，填充于颗粒之间，使颗粒粘结在一起，熔融后的液相介质能促进石英和高岭矿相互渗透，促进莫来石析晶。2、星子石英粉：降低干燥收缩和烧成收缩，利于缩短干燥过程，在烧成预热带过程中产生体积膨胀，可部分抵消坯体的收缩，减小内部应力，石英产生液相后，可提高玻璃相黏结度，构成坯体骨架，提高坯体抵抗高温变形的能力，提高制品强度。3、星子高岭：赋予坯体一定的成型结合力，使坯体易于成型，属于可塑性坯料，利于与

48、其他瘠性料结合，使坯体具有一定的干燥强度，是陶瓷坯体中形成莫来石晶相的主要来源，保证瓷器良好的机械强度，以及化学稳定性。4、萍乡黑泥：可塑性，其塑性相当好，可提高粉料的成型性能。5、宁村原矿粉：属于硬质粘土，Fe2O3含量少，白度可以保证，但成型性能较差，强度稍低。 本厂配方星子高岭宁村原矿粉星子石英粉萍乡黑泥星子长石172813537Table43 Chemical compoition of body material原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL总和星子高岭(精泥)宁村原矿星子石英星子长石萍乡黑泥 除去灼烧原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaO

49、MgOK2ONa2OIL总和星子高岭(精泥)宁村原矿星子石英星子长石萍乡黑泥原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O白分含量摩尔数坯式中的摩尔数6.4850 SiO20.3228 K2O01119 Na2O0.1382 CaO0.2060 MgO0.9814 Al2O30.0186 Fe2O3坯体性能分析与计算(1)酸度系数的计算：CA= Sio2/(RO+RO2)+3R2O3=6.4850/0.7789+3(2)烧成温度的计算T耐=5.2A+1557-12RO 本公式根据1996.6(月刊) 中国陶瓷杂志所载顾幸勇教授提出的公式其中RO为Sio2与Al2O3含量100

50、%时其它氧化物含量,A为当Al2O3含量除Sio2+ Al2O3为100%所得百分含量.T耐20.42+1557-1211.53=1525又根据烧耐对于长石质坯体烧成系数烧耐15251220Sio2Al2O3CaO+MgOK2O+Na2O64-73%16-24%0-3%4-7%配方基本合理釉料配方及论证釉是熔融在陶瓷制品表面的一层很薄的均匀玻璃态物质，其目的在于改善制品的机械强度，防止渗透，赋予制品以平滑光亮的表面，增加制品的美感，并保护釉下装饰。1、与坯用原料性能相近，物化性能差别不大，性能稳定，烧成缺陷小。2、纯度要高，含量杂质要少3、粘土类原料尽量少用，以避免熔化不良，也应适当选用该原料

51、。4、釉层弹性好，抗张性能也就好。5、釉浆工艺性能良好，不沉浆或应选用不溶于水的原料。1、苏州高岭土：在釉中起悬浮和稳定作用2、星子石英：形成釉层玻璃质的主要来源，能增加釉层的机械强度，硬度、耐磨性、抗化学腐蚀性、提高釉的熔融温度与黏度3、烧烧Zno：有一定的助熔作用，增加釉层光泽，提高釉面白度，增加釉层弹性，降低其膨胀系数，防止釉裂。4、修水长石：起熔剂作用，降低釉的熔融温度，降低其膨胀系数，提高釉层强度，硬度。5、石灰石：提高釉的折射率，增加釉面光泽。1、根据坯体烧结性能，使釉的烧结温度略低于坯体烧结温度。具有较高的始熔温度和较宽的熔融温度范围。2、釉层膨胀系数应略小于坯体的膨胀系数，使釉

52、层产生一层适当的应力，抵消部分热应力或机械应力。3、坯釉化学组成相近，相适应，以形成良好的中间层，保证坯釉的结合紧密，使釉的CA略小于坯的CA。4、坯釉弹性模量相匹配，要求釉层具有较高的抗张强度。5、原料来源充足，运输方便，使用合理。4.4.9.4配方（釉）现拟订配方如下：修水长石石灰石粉星子石英粉苏州土烧ZnO %9%14%10%Table4-4 Chemical compoition of frit materials原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OZnOIL总和修水长石石灰石粉星子石英粉苏州土烧ZnO除去灼烧原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaOMg

53、OK2ONa2OZnOIL总和修水长石石灰石粉星子石英粉苏州土烧ZnO原料 组成Sio2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OZnO总和配方百分摩尔数坯式中摩尔数釉式：22O32O322O1.CA=n Sio2/n(RO+nR2O)+3nR2O3酸度系数合理且能与坯体酸度系数相适应。2、釉熔融温度计算：熔融温度系数（a1wa1+a2wa2+aiwai）/(b1wb1+b2wb2+biwbi)a1，a2，ai易熔氧化物熔融温度系数wa1，wa2，wai易熔氧化物质量分数b1，b2，bi难熔氧化物熔融温度系数wb1 ，wb2，wbi难熔氧化物质量分数由陶瓷工艺学第154页表对照得：查日用陶

54、瓷工艺学P116表3-5得T熔（0.3-0.2991）=1200T熔1200 符合要求 T坯-T釉（15-30）3、n &= ai xi(&为釉的膨胀因子) I=1ai 为各氧化物相应的物理性能xi 为各氧化物的百分比含量0.5) 10710-6910-6符合要求1、由于坯体的膨胀系数等性质须经过实验测定，所以釉的膨胀系数适应性需进一步由实践验证。10-6910-6 合理2、CA坯（1.68-1.75） CA釉CA釉CA坯，并且比较接近，可形成良好的中间层3、釉熔融温度与坯烧成温度相接近T坯=1220 T釉=1200 T=20（15-30）4.5.1原料，辅助原料需用量及主要技术规格和质量标准

55、1、规格：2406082、年产量：210万m23、日产量：210104/330=6364m221010410810810、坯釉比：94：6各工序加工量=下一道加工量/1-本工序损失量序号项目坯釉1包装检选损失率1%1%2烧成废品率3%3%3灼减2%6%4储坯损失率1%1%5施釉损失率2%3%6干燥损失率2%7成型破损率3%8造粒损失率1%9球磨损失率1%1%10回收率90%11进厂运输损失率2%2%104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）11、年坯料回收量

56、=（4.1322-3.7731）104（t）1044104（t）年坯料用量表星子高岭星子石英粉星子长石粉宁村原矿粉萍乡黑泥配比171337285出入厂量7240.3（t）日耗量21.94（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）104104（t）年釉料用量表修水长石粉石灰石粉星子石英粉苏州土烧ZnO 配比91410出入厂量1541.129（t）日耗量4.67（t）4.5.3.1坯料部分（喷雾干燥塔煤气用量衡算）每蒸发1kg水要消耗850kcal，每年工作330天每小时燃烧值3951.8kg，煤气燃烧值3500kcal/Nm

57、3V小时850/3500=960Nm3/hV日=23040 Nm3V年=7603200 Nm3单位产品耗热量450kcal/kg107106燃气量Vh=6 Nm3/h 两台为12 Nm3/h V日=1224330=95040 Nm3V总106106107割据景德镇市装饰材料厂提供资料，每吨产品用水约20吨每年生产产品量为37780吨每年用水量为：755600吨也参照装饰材料厂有关资料，每平方米年耗电量9度107度/年（工业用电）坯料中加入0.4%三聚磷酸钠调节泥浆性能M1107釉料中加入轻甲基纤维素（CMC）0.3%M2104则加入总量为M1+ M2则需球磨子量G18330+812（2）釉用球

58、磨子（高铝球），按釉量干基的1%计算则需球磨子G2=1%1、保证设备可靠，尽可能采用标准设备，对同一类设备力求规格统一。2、设备选型时要求技术先进，经济合理稳妥可靠等原则。3、在燃料成品、半成品等用人很多的装卸运输环节上，应当提高机械化程度尽可能节省劳动力。4、设备选型应充分考虑使用场合对设备的特殊要求，如防尘、防潮、防爆、降温等。5、选用标准设备，一定要有可靠的来源。1、电子喂料机用途：包括衡器与喂料机两部分，大量原料称量。其主要技术性能参数如下表：表4-5 主要技术性能参数（ Table4-5 The main skill property paramerter as follows）型号

59、TCSW20装箱容量（m3）20电机型号112M4B3最大称量20t设备总量7217kg外型尺寸（mm）700026353300生产厂家长沙衡器厂2、球磨机选型104/330=126.482（t）24/20备用一台，选择8台表4-6 主要技术性能参数（ Table4-6 The main skill property paramerter as follows）型号30005000装载量15t筒体尺寸30005000转速1480r/min配用电机型号Y280m4外型尺寸（mm）670050004000mm功率90kw生产厂家石陶陶机厂3、放浆池用途：用于盛装球磨机卸出的泥浆并储备 日加工量为1

60、26.482吨，泥浆含水量为40%，泥浆比重1.6。故选用40m3浆池3个表4-7主要技术性能参数（Table4-7The main skill property paramerter as follows）型号TCIJ3600浆叶尺寸3600mm（直径）有效容积40m3电机功率容积（m3）30机重（t）1生产厂家景市轻工机械厂4、隔膜泵3/h选用NB125型号2台，一台备用，其流量为6 m3/h表4-8 主要技术性能参数（Table4-8 The main skill property paramerter as follows）型号NB125缸数2柱塞直径125mm行程184mm材料耐油橡