1序言本次课程设计的题目是“年产150万平米玻化砖厂生产工艺及关键车间设计”,主要内容包括厂址的选择,全厂配料计算,物料衡算以及设备选型计算。根据所计算的结果为依据,设计重点厂房的工艺设备布置、全厂总平面布置,然后画出相应的图纸。希望通过本次课程设计的实践过程来巩固自己专业课所学的知识,培养自己独立查阅资料,独立自学能力,提高自己与同学的合作能力。2第一章厂址选择1.1建厂地址选择的主要因素工厂的建厂地址,首先是由国家计划部门及有关部门根据国民经济发展的情况、资源利用以及工业的布局等条件进行确定的。确定建厂地址还应考虑以下方面的因素:(1)原材料的来源。(2)燃料、动力供应的条件。(3)产品运输距离及与消费区(产品集散地)接近的程度。(4)设厂地点与协作企业、科技服务部门、产品销售市场信息源的配合情况,与该地区工业布局的关系。1.2厂址具体位置选择原则(1)厂址需要靠近原料基地或销售地区。(2)要考虑燃料来源,选择合理的燃料对工艺技术、产品质量、燃料销售、产品成本有重大影响。(3)厂址应具有丰富的水源和电力资源,陶瓷厂每年需要大量的原料,方便的运输,合适的运费,保证工厂的正常生产。(4)厂址面积和外形应符合构筑物的整体布局,满足工厂生产流程的要求,且尽量能为工厂的改建、扩建留有余地。(5)厂址应有自己的动力系统和排污排水系统等。(6)厂区应用平坦的地面,以及为保证排除地面水所需的坡度,厂区不应有矿藏、地下文物、古河、古井或废弃矿坑等。3(7)应考虑卫生、防火、防湿等方面的要求,陶瓷厂必须建在生产有毒气体粉尘企业的上风向和居民区的下风向。(8)厂区主要建筑和构筑物的地平标高应比洼地高出0.5米。(9)厂址土壤条件良好,不需要修建昂贵的地基即可构建建筑物和安装机械设备。1.3具体厂址的选择根据以上条件,可将工厂建在阜阳经济技术开发区内的工业园内,在经济学上,工厂建在这里有三大优势:一是交通优势,京九铁路纵贯全境,与商阜、漯阜、青阜、阜淮四条铁路和在建阜六铁路在境内构成“米”字型框架,与陇海、京广、京沪等铁路干线接轨,使阜阳成为六路交汇、十一线引入的全国六大路网性铁路枢纽之一。阜阳编组站是京九线上最大的铁路枢纽,“米”字形铁路枢纽,“井”字形高速公路网,纵横交错的公路网,星罗棋布的淮河水系。全天候的民用机场,加上即将开工的商阜杭高速铁路,共同构建了四通八达的立体交通网。在这个立体网内,铁路年发送旅客900万人,运送货物3000万吨;公路年发送旅客2.2亿人,运送货物2.4亿吨;港口年吞吐量超过508万吨,皖北唯一的机场阜阳机场2011年旅客吞吐量达到17.23万人人次。这些优势除合肥、徐州、郑州外,周边已没有城市企及。阜阳正在成为名副其实的综合性交通枢纽,加之地处半径200公里范围内的地理中心,为阜阳发展成为区域中心城市奠定了坚如磐石的基础。二是资源优势是境内煤炭、天然气资源蕴藏丰富;三是区位优势,以阜阳为中心,以100公里为半径的范围内尚未发育出一个4中心城市,阜阳正处于周边大城市围空区的中心,有很强的辐射能力,具有成为中心城市的地理优势。1.3.1阜阳气候条件阜阳四季分明,雨量适中,光照充足。阜阳市位于淮北平原西部,安徽省西北方,地处亚热带和暖温带的过渡区域,属暖温带半湿润季风气候。年均气温15摄氏度左右,无霜期220天,年均降水910毫米左右。1.3.2存在的问题土地承力有限,对重型设备如球磨机、喷雾干燥塔、压机等基础要加固,不宜建多层厂房。5第二章全厂配料计算2.1配料计算2.1.1配料选择原则陶瓷制品所采用的原材料品种繁多,不同原料对制品的性能影响很大,所以原料的选择尤为重要,一般应注意以下几点:(1)原料的化学成分的组成稳定,原料能够满足产品的质量求和工作要求。(2)原料要运输方便,价格合理,运费低廉。(3)原料要储量丰富,能满足工厂连续生产的需要。2.1.2原料的选择根据查阅资料所得的配料可选膨润土、滑石、长石、粘土、石英为主,还可以加入少量氧化铁、氧化钙等成分调整和改善陶瓷的性能。具体原料的化学组成见下表。化学组成I.L.SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他合计坯料5.5659.6718.643.114.212.516.20100膨润土4.6572.3214.110.782.103.132.7099.79滑石4.3264.580.400.110.2230.76-----100.39长石-----63.2621.190.580.130.1314.4199.7粘土11.1658.4828.400.800.330.510.3199.996石英-----99.450.240.31---------------100氧化铁----------93.00-------------------93.00碳酸钙44.00---------------56.00----------1002.1.3原料的计算的原则(1)将原料干燥基化学组成换算成灼烧基(不含灼减量)的化学组成。如所给定的坯料组成中有灼减量,也须同样换算成不含灼减量的各氧化物的百分组成。(2)列表计算。(3)计算原料的百分含量。2.1.4原料的计算过程(1)原料灼烧基化学成分(%)见下表化学组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他坯料63.1819.743.294.462.666.67膨润土75.814.80.822.213.282.84滑石67.50.420.110.2332.15-----长石63.2621.190.580.130.1314.41粘土65.631.90.900.370.570.35石英99.450.240.31---------------碳酸钙---------------100.0----------7(2)列表计算化学组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他坯料63.1819.743.294.462.666.67膨润土4%3.030.590.030.090.130.11余量滑石2.53/32.15=7.87%60.155.3119.150.033.260.014.370.022.532.536.56-----余量长石6.56/14.41=45.45%54.8428.8019.129.653.250.264.350.06006.566.56余量粘土9.47/31.9=29.69%26.047.739.479.472.990.274.290.110000余量石英18.31/99.45=18.41%18.3118.31002.720.064.1800000余量氧化铁2.56/93=2.75%00002.562.564.1800000余量碳酸钙4.18/100=4.18%0000004.184.1800008(3)计算原料干燥基的百分含量灼烧基比例(%)干燥基比例(%)原料百分比(%)膨润土4.004.203.50滑石7.878.236.86长石45.5245.5237.94粘土29.6933.4227.85石英18.4118.4115.34氧化铁2.752.752.29碳酸钙4.187.466.22119.9100.022.2物料衡算2.2.1工艺技术指标工艺技术各项指标如下表生产任务(万m2)150工作日(天)330产品规格(mm)800×800×10砖密度(Kg/m3)1.4×103单块重量(Kg/块)9单块砖面积(m2)0.64每年方米片数(块/m2)1÷0.64=1.5625年产片数(块/年)150×104÷0.64=2343750年总产量(Kg/年)2343750×9=210937509抛削量(%)6料:球:水1:1.8:0.55泥浆比重(g/cm3)1.65泥浆含水率(%)35.5喷雾干燥粉料水分(%)7电解质加入量(%)0.52.2.2坯料物料衡算序号考虑因素指标计算过程1检选包装损失1%1÷(1-1%)=1.01012抛光破损率1%1.0101÷(1-1%)=1.02033抛光磨削率6%1.0203÷(1-6%)=1.08544烧失5%1.0854÷(1-5%)=1.14265烧成合格率98%1.1426÷98%=1.16596干燥损失1%1.1659÷(1-1%)=1.17777压机成型损失3%1.1777÷(1-3%)=1.21418粉料储运损失1%1.2141÷(1-1%)=1.22649喷雾干燥损失3%1.2264÷(1-3%)=1.264310浆料运输损失0.5%1.2643÷(1-0.5%)=1.270611过筛除铁损失1%1.2076÷(1-1%)=1.283512回收化浆量90%【1.2643×3%+1.2141×3%+1.2264×1%】×90%=0.078013出磨量1.2835-0.0780=1.20551014配料球磨损失1%1.2055÷(1-1%)=1.217715原料含渣率2%1.2177÷(1-2%)=1.242516原料含水率2%1.2425÷(1-2%)=1.268017原料进厂运输损失2%1.2680÷(1-2%)=1.29382.2.3确定各工序产量或所需量序号工序名称单位年产所需量日产量1检选包装块2343750×1.0101=236742271742抛光块2343750×1.0203=239132872473入窑块2391328÷98%=244013173954干燥块2440131÷99%=246477974695压机成型块2464779÷97%=254100977006球磨量Kg21093750×1.2177=25685859778367原料进厂量Kg21093750×1.2938=27291094827008出磨料浆量Kg21093750×1.2055×(1+0.55)=394141991194369过筛除铁浆料Kg21093750×1.2835×(1+0.55)=4196443412716510贮浆量m341964434÷(1.65×103)=25433771111进喷雾干燥塔浆量Kg21093750×1.2643×(1+0.55)=4133668412526312出塔粉料Kg21093750×1.2643÷93%=286761598689713塔内水蒸发量Kg41336684-28676159=126605253836514进料仓粉料量Kg21093750×1.2264÷93%=278165328429315化浆量Kg21093750×0.0780×(1+0.55)=255023477282.2.4确定坯料配方各原料用量坯料配方含量(%)球磨量(Kg)进厂量(Kg)年日年日10025685859778362729109482700膨润土3.589900527249551882895滑石6.861762050534018721695673长石37.949745215295311035424131377粘土27.85715351221677760057023032石英15.35394277911948418918312695氧化铁2.2958820617826249661894碳酸钙6.22159766048411697506514412第三章设备选型计算3.1主机设备确定依据陶瓷厂的主机有破碎机、球磨机、喷雾干燥机、成型机械等。理论设备数量计算公式为:M理=Q/(FH)式中M理----设备的理论数量,台Q----制品的加工数量,吨/年或件/年F----设备的生产力,吨/小时或件/小时H----设备的年时基数,小时实际上采用的设备数量应该比理论上计算出来的设备多些,以保证设备的生产能力有富余,不至于经常处于过分紧张状态。此外还可以在一定程度上缓和生产的暂时不平衡现象。3.2设备选型(1)地磅称用途:原料进厂时称量,选一台其主要技术性能参数如下:型号2GZ-20最大称量20t生产厂家长沙衡器厂(2)铲车13用途:用于原料运输,选2台。其主要技术性能参数如下:型号DC-20A额定载荷2500Kg额定斗容1.4m3卸料高度2600mm牵引力5600Kg自