年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂毕业设计说明书

1、沈阳化工大学本科毕业设计题目：年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计院系：材料科学与工程学院专业：无机非金属材料科学与工程班级：无非0903学生姓名：黄亚丽指导教师：马晶提交日期：2013年6月21日答辩日期：2013年6月25日目录一、总论.-1-1.1设计任务.-1-1.2厂址选择.-1-1.2.1厂址选择的原则.-1-1.2.2厂址选择.-3-二、工厂总平面设计.-6-2.1工厂总平面设计的主要任务和基本原则.-6-2.1.1总平面设计的主要任务.-6-2.1.2总平面设计的基本原则.-6-2.2工厂组成.-8-2.3工厂总平面布置.-10-2.3.1厂房布置.-10-2.3.2厂内交通运

2、输布置.-10-2.3.3工程管网布置.-11-2.4工厂总平面布置图.-12-三、工艺设计与工艺计算.-13-3.1工艺设计.-13-3.1.1工艺设计的主要任务和基本原则.-13-3.1.2工艺设计.-14-3.2工艺计算.-22-3.2.1物料平衡计算.-22-3.2.2工艺设备的选型和计算.-23-3.2.3物料储存设施的设计与计算.-32-四、主要生产车间的工艺布置.-36-4.1车间工艺布置的任务和原则.-36-4.1.1车间工艺布置的主要任务.-36-4.1.2车间工艺布置的基本原则.-36-4.2原料车间工艺布置.-37-4.2.1车间主要任务、工艺特点和布置原则.-37-4.

3、2.2原料车间工艺布置.-38-4.2.3原料车间平面布置图.-39-4.3成型和烧成车间工艺布置.-39-4.3.1车间主要任务、工艺特点和布置原则.-39-4.3.2成型和烧成车间工艺布置.-41-4.3.3成型和烧成车间平面布置图.-41-五、其他专业知识.-42-5.1土建建筑.-42-5.1.1生产车间与辅助车间.-42-5.1.2厂房建筑的通道要求.-42-5.1.3采光与通风.-42-5.2给水与排水.-42-5.2.1给水系统.-42-5.2.2排水系统.-43-5.3电气.-43-5.3.1工厂用电特点.-43-5.3.2照明.-44-5.4自动化.-44-5.5采暖通风.-

4、44-5.5.1采暖.-44-5.5.2通风.-44-5.6环境保护.-45-5.6.1大气污染控制.-45-5.6.2噪声污染控制.-45-5.7消防.-45-六、成本概算.-46-6.1原料费用.-46-6.2设备购置费.-46-6.3建筑工程费.-47-6.4人工费用.-48-6.5其他费用.-49-6.6成本费.-50-内容摘要本设计的任务是年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计，设计重点是生产800mm800mm，吸水率低于0.1%，硬度达到莫氏硬度6级以上的渗花砖的工厂，设计的主要内容有：一、厂址选择及全厂总平面设计；二、物料平衡计算与工艺设计；三、各车间工艺设计与布置；四、绘图，包

5、括：工艺流程图、工厂总平面、车间工艺布置面图。关键词：渗花砖；工厂设计；工艺流程图；工艺设计；陶瓷年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计一、总论1.1设计任务根据沈阳化工大学材料科学与工程学院无机非金属材料与工程专业下达的2013年毕业设计任务书为依据，进行“年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计”。生产规模：年产200万平方米产品品质：渗花砖产品规格：800mm80omm10mm产品质量标准：吸水率0.5%，抗折强度35MPa，热稳定性15145，抗冻性55，耐磨性170mm3，耐酸性95%，光泽度70%，图案渗入厚度2，渗花图案：图案清晰，层次分明。1.2厂址选择本设计的厂址选择在江西省景德镇

6、昌江区官庄。昌江区位于景德镇市区中部、西部、南部，分别与乐平市、浮梁县、鄱阳县、珠山区交壤，属城市郊区。景德镇市常年风向为东北方向，对市区的卫生条件无不良影响。1.2.1厂址选择的原则建筑陶瓷工厂建厂地区选择时应考虑整体的工业布局，以满足各个地区的需要；建厂厂址选择时应考虑建厂的规模。在厂址选择工作中应注意以下几点：厂址需靠近原料基地或销售区原料既满足数量要求，也要满足质量要求。因为原料的矿物组成、化学组成、物理性能和工艺性能对生产工艺和产品质量起决定性的作用。选址时必须对原料储量、质量、矿区距厂远近、运输条件和价格等进行周密调查研究，从技术经济的观点出发，正确选址。良好的交通运输条件厂址位置

7、应能很方便地连接最近车站或最近的其他企业铁路专用线。铁路专用线要避免有大量土方工程和昂贵的桥梁、隧道等构筑物，对专用线及编组站等应考虑与其他企业协作的可能性。铁路专用线长度超过5时，应进行技术经济比较。如能利用水运比较理想。年运输量少于4万吨时，一般不修建铁路专用线。如在经济上合理或有特殊要求者条件可以放宽。厂址有可靠的电力来源高温设备的突然停机会造成极大的破坏，因此必须有备用电源。良好的工程地质条件不需要建昂贵的地基，即可建造大型的建筑物。构筑物和安装大型机械设备。厂址土壤深度在1.52m处的地耐力最好在200kPa以上。没有活断层，并应尽量避免死断层、溶洞、滑坡。厂址地形厂址地形最好是宽阔

8、平坦，并稍带倾斜，以利于简化工厂的竖向布置与减少平整场地的土石方量，并利于排水。一般地形坡度横向以12较好，24尚好，5以上布置即有困难，需作阶梯式布置。厂地面积和外形应使建筑物和构筑物的布置能满足工艺生产流程的要求。厂址应有丰富的水源工厂用水量较大，必须具有可靠的水源。厂址应有良好的水文地质条件工厂一般有较深的地坑和地下工程，如水文地质条件不佳，则将使施工及生产管理困难，故地下水位在地表以下5m为好。厂内主要建筑物和构筑物的地坪标高应较洪水计算水位高出0.5m，还要考虑流速、浪高、泥水冲击以及由于淤塞使得水位上涨等因素。一般以50年周期洪水水位作为计算水位。厂址还应尽量避免设置在水库的下游地

9、带，以免堤坝决口而遭水淹。地下水对混凝土美誉腐蚀性等。雨水、污水排出的可能必须考虑工厂的雨水、污水排出厂外的方便调节，并注意环保要求。地震选择厂址时必须确定该地区的地震烈度，我国地震烈度是按12度分级的。一般6度以下地区可不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防和抗震措施，9度以上地区不宜建厂。大件设备的运输随着工厂的大型化，设备的规格越来越大。如水泥厂的窑、磨等的单件长度及质量有可能超过铁路单节车辆的运载能力或高度超过桥、涵、隧道的净空高度，必须考虑适合的运输方式。一般火车每节装载量60t、长12m，特殊车辆装载量90t、长13m。在厂址选择时，必须落实大件设备的运输问题。厂址应尽可能靠近居住

10、区一般将居住区设置在工厂与附近城镇之间。在不占良田、少占农田、免受工厂烟尘污染、免受设备噪声干扰的前提下，居住区应尽量靠近工厂。厂址应有动力供应和给排水等的便利条件如能与其他企业或城镇居民点在修建道路、煤气、给水、排水、工程管道、原料综合利用和生活福利等方面相互协作，则更为有利。厂址不应靠近的地方厂址不应靠近堆置有机废料、化学废料及对人体或生产不利的其他废料的地方。不应靠近传染病的发源地。如果必须在这些地区建厂，应首先消除污染源和传染病源或采取必要预防措施。应考虑卫生、防火、防震和人防等方面的要求配置在同一工业区的工业企业，相互间不应有危害卫生的不良影响。工厂应位于城镇及居民区的下风向，窝风的

11、盆地不适于建厂。11.2.2厂址选择根据厂址选择的原则，综合各方面因素，本设计的厂址选择在江西省景德镇昌江区官庄。昌江区位于景德镇市区中部、西部、南部，分别与乐平市、浮梁县、鄱阳县、珠山区交壤，属城市郊区。景德镇市常年风向为西南方向，对市区的卫生条件无不良影响。厂址的基本概况如下。气象条件年平均气温17，年极端最高气温41.8，出现在7月；年极端最低气温-10.9，出现在1月。湿度历年各月平均湿度79%。风向全年主导风向西南风（20.8%），夏季主导风向西南风（22.5%），风力较大时6-8级。1934年曾达到10级，最大风速24m/s（1964年4月21日），年平均风速2.1m/s。降雨量年

12、平均降雨量1769.0mm，最大降雨量2673.6mm，集中于夏季和春季；最小降雨量1136.0mm，日最大降雨量228.3mm。雪最大深度13cm（1961年2月）。年平均日照时数景德镇市气候条件属于亚热带季风气候，温暖多雨，冬冷夏暖。矿产资源景德镇的主要矿产有瓷石、高岭土、煤、钨、砂金、铜、萤石、硫磺、石灰石、大理石等，特别是瓷石、高岭土和煤炭蕴藏最具特色。景德镇的高岭土在国际陶瓷界都具有影响；煤炭资源也十分丰富，是江西省的三大产煤区之一。高岭土是陶瓷工业最重要的原材料，景德镇产的高岭土品质非常好，用它生产出来的景德镇瓷器，曾经代表着中国陶瓷制品的高端水平和上等品质，影响着中国甚至世界。煤

13、炭景德镇的煤炭资源主要分布在乐平市。交通运输条件对外交通水路系统景德镇的水运主要依于昌江，历史上曾是全球最繁忙的水运路段，第一个全球通用商品生产基地景德镇青花瓷在三闾庙码头下昌江经鄱阳湖再经赣江，珠江入海，早期景德镇的瓷器就是这样销往世界各地的。但随着铁路和公路运输的快速发展，再加上昌江水位较浅，通航能力所限，水运在当今景德镇对外交通中的作用已大为下降，只是一个辅助的运输渠道。公路系统a杭瑞高速公路东西向横贯全境，向西经九江可达武汉、合肥、南京、南昌，向东可抵上海及浙江省的各大中城市。b济广高速公路通车加强了高速的南北交通。c景婺黄（常）高速公路作为重要的生态和旅游线路，地方加密高速，让景德镇

14、成为了重要高速枢纽城市。dG206国道南北向纵贯全市，曾是景德镇南北交通运输的大动脉，但随着高速公路的发展，其运量逐渐被高速公路分流。铁路系统景德镇是江西的铁路枢纽。即将建成的景德镇新客运站沟通了新皖赣，九景衢，阜鹰汕多条线路，成为了江西重要的铁路枢纽。同时，新客运站正在规划中,将成为景德镇特色客运站新皖赣，九景衢，阜鹰汕在新客站交叉.a皖赣铁路经复线电气化扩能改造后，时速达到200-250公里，北接京沪线可达上海及中国北方，南连新浙赣与鹰厦线通往浙江和福建。b九景衢铁路西接九江铁路枢纽，东接浙江衢州和京福高铁，复线电气化，设计时速达到200公里，使得景德镇到上海的时间缩为4个小时，到武汉的也

15、更方便。c安景铁路是一条联络线，复线电气化，时速200-250公里，但是其连同了安徽的安庆，不仅为江西增加了一个出省的通道，也连接了一个新的通往合肥，进京的道路。更是未来阜鹰汕的皖赣连接点。二、工厂总平面设计2.1工厂总平面设计的主要任务和基本原则2.1.1总平面设计的主要任务在满足生产要求的条件下，经济合理地进行厂区划分，并确定厂区内各建筑物、构筑物、堆场及其他设施之间的相互位置；选定厂外与厂内的交通运输系统，合理地组织人流及货流；确定竖向布置方案，包括场地平整、厂区防洪和排水，选择所有建筑物、构筑物、堆场及各种管线、铁路和道路的标高；布置地上和地下的各种工程技术管道；完善卫生防火条件，进行

16、厂区的绿化和美化，为工人创造良好的工作条件和休息场所；合理地布置厂前区，使之与居住区和城市有较好的联系，并选择合适的建筑物形式，组成完整的建筑群体。22.1.2总平面设计的基本原则厂区内的建筑物、构筑物及交通运输线路的布置应使工艺流程顺捷，并保证合理的生产作业线；原料、燃料、半成品和成品的运输应当是连续的短距离运输，避免交叉和往返；适当地把厂区划分成几个地段，把生产性质、防火、卫生条件、动力要求和交通运输等同类的建筑物、构筑物布置在一个地段，按生产作业线分布于工程的厂区内；建筑物、构筑物的外形应简单，布置应紧凑，以便厂区利用率达到最大限度；辅助车间及仓库应尽可能地靠近它所服务的主要车间；动力设

17、施应尽量靠近负荷中心；厂内人行道距离应最短，并尽可能避免与货运线路交叉，特别是在工作紧张及行人往返多的地段内；厂区的管线网，除必须转弯外，应尽可能取直，不应在铁路和道路路基下面敷设各种管线，集中埋伏地下管线地带应位于建筑物和道路之间；布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向，保证室内天然采光、自然通风及防止日照辐射热的投入，若有往大气中大量排出煤气、烟、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物须布置在其他建筑物的下风侧；必须根据工厂的发展预先考虑将来扩建的可能，以便在用少量的投资，不影响工厂的正常生产、不改变原有总平面图的设计意图和不拆毁较大建筑物、构筑物的条件下，达到扩建的目的；根

18、据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要建筑物、构筑物布置在条件好的地段，以节约建设投资；应满足运输线路、防火卫生条件及工程技术管线的要求；应使厂内外铁路、公路、动力线路、卫生线路、卫生工程线路和本地区的其他设施连接合理、工厂与住宅区联系方便；易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和构筑物的下风侧，经常散出大量火花以及有明火源的车间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库的下风侧；合理选择建筑形式，使之便于生产并缩小工厂占地面积，缩短工程技术管线及运输线路；厂区内不允许修建医疗所、消防、警卫人员宿舍和运动设施等，但某些设施可设在厂区外的防护区内；规模较大的企业分期建设时，必须尽量缩减第一期工程

19、的占地面积和生产作业线长度，以降低工厂的建设投资和经营费用；工厂总平面应有合理的艺术性，建筑物和构筑物应与周围的环境及建筑物相配合，外观轮廓和道路系统平直整齐，各个建筑物相互协调，适当地美化、绿化，使工厂成为一个建筑艺术的整体；建筑物、构筑物应作行列式或节间式布置，并应与建设场地的长轴或短轴线平行或呈一小角度。22.2工厂组成本设计的陶瓷工厂的组成分为以下几个部分。主要生产车间原料车间主要任务是将进厂的陶瓷原料进行加工而制备出合格的泥浆、干压粉料。成型烧成车间主要任务是将原料车间送来的粉料进行成型加工成合格的坯体；并将已经上釉的坯体烧成陶瓷制品。抛光车间主要任务是对已烧成好的成品进行抛光加工和

20、分级。辅助生产车间机修车间机修车间的主要任务是设备维修。动力设施车间锅炉房与煤气站锅炉房主要供给工厂生产和取暖用蒸汽，煤气站供应热工设备所需的煤气。变电所和配电房工厂内变电构筑物分为三类：主降压变电所、配电站和车间变电所。主降压变电所的任务是将厂外输送进来的高压电源降低成610kV，分送到配电站，再降压到220380V，分送到各车间配电站分配电力到各个不同车间。水塔和水泵房提供全厂用水。空压房主要任务是压缩空气提供动力。地磅房主要任务是将进厂原料进行称量。仓库设施车间原料堆场原料堆场是用于存放坯体原料。库房库房用于存放色料、添加剂等化工原料。油库油库主要储存生产用变压器油、煤油、汽油等，属于易

21、燃危险仓库，故应布置在工厂的边缘，用围墙围成一个独立区。常布置于低洼区，油库周围要留出不小于10m的空旷地带，该地带内不得放任何材料。成品库和半成品库成品库主要是堆放已经包装好的合格产品，准备运出厂外。成品库和包装车间合并在一起，陶瓷制品常用木箱、纸箱、竹篓和稻草等包装材料，所以仓库应邻近包装材料的堆场。废料堆场和灰渣堆场陶瓷厂废料堆场用来堆放废砖和灰渣等生产废物。废料堆场通常布置于工厂的厂后区。行政管理和生活设施厂部办公室厂部办公室常由厂部行政管理机构和工程技术部门组成，可布置于厂前区的中心地区。食堂浴室食堂浴室布置于厂前区，用围墙与厂区隔开成独立部分。职工宿舍职工宿舍布置厂前区，与食堂浴室

22、连成一体。运动场给职员提供运动娱乐场所。展厅主要任务是提供产品展览。运输设施汽车库汽车库是专为本厂汽车停放。2.3工厂总平面布置工厂总平面布置必须充分满足生产工艺要求，保证生产过程的连续性，保证生产流水线能顺利运行，线路最短而且无交叉和逆行现象。2.3.1厂房布置根据工厂总平面布置的原则与要求，原料堆场位于厂后方，厂区下风向，占地5960m2；废料堆场位于厂区的西北角，占地540m2；原煤堆场和灰渣堆场位于厂区北面，紧邻原料堆场，分别占地900m2和315m2；原料车间既靠近原料堆场又靠近成型车间，位于厂后区，占地2268m2；成型烧成车间位于同一个建筑物中，布置于厂区的下风向和厂中后区，占地

23、12312m2；抛光车间位于成型车间南面，邻近成型车间，占地9600m2；半成品库紧邻抛光车间，位于成型车间南面和抛光车间的东面，占地2500m2；成品库位于抛光车间的西部，原料车间的南面，水塔和水泵房的东面，占地6050m2；水塔和水泵房布置于同一直线上，紧邻成品车间，位于原料堆场的东面，分别占地100m2和200m2；锅炉房、煤气站、空压站、发配电室、机修房都位于同一区域，位于原煤堆场和停车场之间，分别占地100m2,、340m2、170m2、255m2、200m2；停车场占地1200m2；运动场、浴室、食堂、宿舍楼在同一区域，位于厂前区，位于厂区北面，浴室、食堂位于运动场和宿舍楼之间，占

24、地600m2、260m2、280m2、1950m2；办公楼位于厂区东南面，位于厂区前部，占地3180m2。2.3.2厂内交通运输布置工厂内交通运输布置一般分为：铁路运输、道路运输、水路运输和特种方式运输，如管道输送和各种机械运输等。布置厂内道路时应遵照下列基本原则：应保证所有的生产车间、公用设施、仓库和装卸地点的正常交通。要考虑主要货流方向及运输线路简捷方便。道路网应尽量布置成环通式，并要求与建筑红线平行。如无条件环行时，可布置尽头式，但必须在道路的尽端设置转车场地。为了保证行车安全，要尽可能避免与铁路线相交叉。在道路交叉处不许栽种高大树木和放置其他遮挡司机视线的设施，视距应符合技术标准的要求

25、。主要干道的布置应该和厂前区的布置同时考虑。用以构成工厂的平面主轴，使厂区布置紧凑，整齐美观。运输道路的出入口应和人流出入口分开，尽量避免交叉，以方便运输。货运汽车最好不要通过厂前区，以免影响行人安全和办公的安静。为了配合厂区雨水的排除和工程技术管网的布置，应保证有一定宽度的路幅。为保证工厂的消防安全、在车间和仓库的四周应保证消防车辆通行无阻。对于长度大于150m的大型厂房，厂房内部应设置穿过建筑物的消防车道。在进行道路设计时应尽量少转弯。需要转弯时也要成90角。根据不同车辆之要求转弯半径应符合厂内汽车道路主要技术标准规定参照文献无机材料工厂工艺设计概论中表2-8。2本设计的工厂厂内运输方式为

26、道路运输。2.3.3工程管网布置为保证生产与管理的正常进行，需要设置一系列的工程技术管线以满足生产上、生活上用水、蒸汽、热力、电力及煤气等方面的需要。工程技术管道主要有给水管道、污水及雨水的排水管道、泥浆管道、煤气管道、蒸汽管道、压缩空气管道、电力电缆和弱电电缆等。管线的架设方式有地下、地面和架空三种。消防给水管道和污水、雨水的排水管道只允许设置在地下。煤气、蒸汽、压缩空气、电力和电讯等管线常常是架空设置。只有在特殊情况下，如生产临时需要时才将管线设置在地面上。管线应平行于建筑物和道路并靠近主要用户。要使管线最短、，转弯最少，并尽量减少与铁路、道路及其他管线的交叉。与铁路、道路交叉时，其最低部

27、分至少高于铁路路轨5.6m，高于道路地面4.5m。为了变慢检修管线时破坏地面影响交通，地下管线应设置在道路行车部分以外的地段，不允许设置在铁路路基的下面。必要时可以将平时少检修和检修时挖掘较少的给水管道和排水管道布置于道路下面，例如将雨水排水管道布置在道路下面。地下管线的埋设深度应根据管线特点、气象条件和各种设施来决定。管线的埋设深度应在冰冻线以下，并避免不受外力的破坏，参照文献无机材料工厂工艺设计概论中表2-10。布置管道时还应考虑其性质、用途相互联系及彼此可能产生的影响，例如，生活污水管道不宜与上水管道靠近，以防污染水源。设置架空线时应不妨害生产运输、人行交通和建筑物的采光，并考虑工厂的美

28、观要求，在无机材料工厂中常架空设置煤气管、蒸汽管、压缩空气管和高压输电线等。煤气管路可以沿不燃烧的建筑物订和外墙设置，但不能穿过窗口和门洞。架空煤气管及其支架任何部分至建筑物、构筑物的最小水平净距，参照文献无机材料工厂工艺设计概论中表2-11。架空电力线路至各工程设施最小水平距离，参照文献无机材料工厂工艺设计概论中表2-12。22.4工厂总平面布置图本设计工厂总平面布置图见附图1。三、工艺设计与工艺计算3.1工艺设计3.1.1工艺设计的主要任务和基本原则工艺设计的主要任务根据市场信息和当地条件，确定（或协助建设单位确定）产品方案；根据国内外生产该产品的现状、发展趋势以及在当地实现的可能性，选择

29、合理的生产方法和生产工艺流程；根据所选取的工艺及物料平衡计算的结果，确定生产设备的类型、规格、数量；选取各项工艺参数及定额指标；确定劳动定员及生产班制；进行合理的车间工艺布置，包括工艺设备和工艺管路布置等；指导或参与协调其他各专业的设计工作，包括向其他专业提供设计资料等；保证项目建成后能达产达标的其他协调和协助工作，包括现场技术指导、竣工验收组织等，从工艺技术、生产设备、劳动组织上保证设计工厂投产后能正常生产，在产品的数量和质量上达到设计要求。2工艺设计的基本原则根据设计计划任务书规定的产品品种、质量、产量要求进行设计。主要设备的能力应与工厂规模相适应。大合理选择工艺流程和设计指标。全面解决工

30、厂生产、厂外运输和各处物料储备的关系。合理考虑机械化、自动化装备水平。重视环境保护，注意消声除尘，减少污染。方便施工安装和生产维修。23.1.2工艺设计生产方法半干压制成型制备好的具有一定水分的粉料将送入压机工序，通过布料机，再对其粉料施加一定压力，这样粉料就被压制成砖坯。原料和燃料选择坯用原料的选择本设计所选用的坯用原料有星子长石、星子高岭、安徽祁们瓷石、星子石英、萍乡黑泥、新余硅灰石。各种原料在陶瓷坯体中的作用：a星子长石主要引入K和Na，它们能降低坯体烧结时的熔融温度，有利于降低烧结温度，降低能耗。长石既是熔剂原料，加入到配方中可以缩短坯体的干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。长石在高

31、温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，溶解部分高岭土分解的产物和石英颗粒，促进坯体主晶相的形成和长大，同时熔体添充在各结晶颗粒之间，有利于坯体的致密和减少空隙，赋予坯体良好机械强度和化学稳定性能。b新余硅灰石硅灰石是一种钙的偏硅酸盐矿物，形状为放射状、纤维状和针状等，其含钙量很高，在建陶行业是一种很好的助熔剂。c萍乡黑泥萍乡黑泥含镁量较高，碱土金属氧化物可以减少玻璃相的吸湿膨胀，它的引入有利于产品的稳定性和增宽烧结范围。d星子高岭具有可塑性和烧成收缩大的特点，有利于提高坯体的干燥强度和有利于成型。e星子石英星子石英质地较纯，SiO2含量高达97.95%，石英作为瘠性原料对泥料的可塑性起调节作用，能降低

32、坯体的干燥收缩，缩短干燥时间，并防止干燥变形。在烧成时，石英的加热膨胀可以抵消坯体收缩的影响，在高温下，部分石英溶解于液相中，增加熔体的粘度，而未溶解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，防止变形。f瓷石属于伊利石类粘土矿物，含一定数量的容积氧化物，可塑性较低，干燥收缩小，干燥后强度小，软化温度低。各原料的化学组成及产地见表3-1。表3-1各原料的化学组成（wt%）及产地原料组成产地SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL(灼减)星子长石星子高岭安徽祁们瓷石星子石英萍乡黑泥新余硅灰石江西星子江西星子安徽祁门江西星子江西萍乡江西新余65.4445.0669.9397.9543.9852

33、.2918.2835.9917.650.531.115.290.083.250.660.190.271.410.440.302.110.3316.9538.910.380.140.400.6318.951.2411.79-4.61-0.060.873.41-0.540.440.450.320.3414.034.310.2917.950.63釉用原料的选择本设计生产渗花砖，选用的渗花釉原料有着色剂、特级生粉、工业酒精、甘油、沸水、清水。釉原料产地见表3-2。表3-2釉用原料产地原料产地着色剂景德镇特级生粉景德镇工业酒精景德镇甘油景德镇燃料的选择本设计选用煤气为燃料，煤气产地为景德镇，热值为400

34、0kcal/m3。配方设计坯体的配方设计渗花砖坯体的化学组成范围3表3-3坯体化学组成范围含量（%）SiO26474Al2O31624Fe2O3组成051.5CaO+MgO0.55KNaO48I.L2.57各种氧化物在坯体中的作用iSiO2SiO2系酸性氧化物，熔点1713。它是坯体和釉料的主体，主要由石英、高岭土、长石等原料引入。SiO2在陶瓷坯体中部分与粘土（或长石）中的Al2O3在高温生成针网状的莫来石（2SiO23Al2O3）成为坯体的骨架，以提高成品的机械强度。另一部分则与长石等原料中的碱金属、碱土金属氧化物在高温下形成玻璃物质，填充于骨架之间，从而使成品致密，它能够提高坯体机械强度

35、和制品的透明度，还有一部分未参与上述反应的则为游离状态的SiO2，亦起骨架作用，亦可避免坯体在玻化时产生弯曲，变形缺陷。SiO2在烧成和冷却过程会发生晶形转变，体积变化大，因此，在坯料配方时要适量控制，不宜用量过大，否则易使成品的热稳定性降低。iiAl2O3Al2O3系中性氧化物。它是陶瓷坯釉中的主要成分。主要由高岭土、瓷土或长石引入。Al2O3在坯料中主要与SiO2在高温下生成莫来石，起着骨架作用，并能提高烧成温度，扩大坯料的烧结范围，提高成品的机械强度，化学稳定性和热稳定性，还可提高瓷器白度。iiiFe2O3Fe2O3是一种红褐色或猪肝色的着色氧化物，熔点1560，因为他的着色作用很强，在

36、不同的烧成气氛下能使制品呈黄、青、灰、红等色，严重影响瓷器的白度，故视为有害物质，在普通瓷器坯料中，其含量宜小于1%。由于Fe2O3具有较强的助溶作用，能降低坯料的烧成温度。ivCaOCaO是一种碱土金属氧化物，熔点为2580，它在高温下能与SiO2形成低共熔物偏硅酸钙（CaOSiO2），故起着助熔作用，是石灰釉的主要成分，由方解石、石灰石、白云石、釉灰等原料引入，因他助熔作用强，能降低坯料的烧成温度，增加坯料的致密度，提高制品的机械强度和透明度以及热稳定性。但含量不能太多，易影响制品色泽变形，烟熏。vMgOMgO也是一种碱土金属氧化物，熔点为2800。它与SiO2和Al2O3能够生成熔点较低

37、的堇青石，（2MgO2Al2O35SiO2）在长石质瓷中起助熔作用。一般从滑石，镁质粘土，白云石等原料引入。为了降低长石质瓷的烧成温度，有的瓷区用镁质粘土代替部分长石作熔剂并借以改善坯料的可塑性，但因MgO的膨胀系数较小，同时又起乳浊作用，故镁质粘土的用量宜少，最好不超过3%，否则，既会降低坯料的透明度，又易引起坯与釉的膨胀系数不合而造成釉面龟裂。viK2O和Na2OK2O和Na2O都是碱金属氧化物，易溶于水，且熔点很低。它们都是坯、釉的主要熔剂，能降低制品的烧成温度。K2O和Na2O在陶瓷坯体中，能熔融部分SiO2和Al2O3而生成玻璃相，填充于坯体骨架的空隙中，并能加速莫来石的成，故可提高

38、瓷器的透明度。因此，在长石质瓷坯料中，除瓷土中引入少量K2O和Na2O外，不足的部分常以长石引入。其用量多少，应视坯料中的Al2O3含量增加34%而SiO2的含量相对减少时，其K2O和Na2O的含量可随着增加1%，过少制品不易烧结，过多则会降低烧成温度而引起制品变形，还会降低制品热稳定性。由于Na2O的熔融温度和高温粘度均比K2O低，变化又快，且又因Na2O的膨胀系数比K2O低，变化又快。且又因Na2O的膨胀系数比K2O大，如坯料中的Na2O比K2O多，不仅缩小烧成范围，而且还易引起制品剥釉。因此在坯料配方中常用钾长石，很少用钠长石。Na2O在坯料中的含量，最好小于1%。4本设计中SiO2主要

39、有星子石英引入，Al2O3主要由星子高岭、安徽祁门瓷石引入，CaO主要由新余硅灰石引入，MgO主要由萍乡黑泥引入，K2O和Na2O主要由星子长石引入。配方计算本设计的坯体配方（不含烧失）见表3-4。表3-4坯体配方(不含烧失)原料含量（%）星子长石21星子高岭27安徽祁门瓷石25星子石英20萍乡黑泥2新余硅灰石5根据设计的配方和原料的化学组成计算坯体的化学组成，计算的结构在坯体的化学组成范围之内，则配方设计合理。i将各氧化物的化学组成换算成不含灼减量的化学组成表3-5去烧失量的化学组成（wt%）原料组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O星子长石星子高岭祁们瓷石星子石英萍乡黑

40、泥新余硅灰石65.6652.4173.0898.2353.6052.6218.3441.8618.440.531.355.320.083.780.690.190.331.420.440.352.210.3320.6639.160.380.160.420.6323.101.2511.83-4.82-0.070.883.42-0.560.440.550.32ii计算各种原料中每种氧化物的质量（取坯体为100g）长石：SiO2=2165.66%=13.79（g）Al2O3=2118.34%=3.85（g）Fe2O3=210.08%=0.02（g）CaO=210.44%=0.09（g）MgO=210.

41、38%=0.08（g）K2O=2111.83%=2.48（g）Na2O=213.42%=0.72（g）高岭土：SiO2=2752.41%=14.15（g）Al2O3=2741.86%=11.30（g）Fe2O3=273.78%=1.02（g）CaO=270.35%=0.09（g）MgO=270.16%=0.04（g）瓷石：SiO2=2573.08%=18.27（g）Al2O3=2518.44%=4.61（g）Fe2O3=250.69%=0.17（g）CaO=252.21%=0.55（g）MgO=250.42%=0.1（g）K2O=254.82%=1.21（g）Na2O=250.56%=0.14

42、（g）石英：SiO2=2098.23%=19.65（g）Al2O3=200.53%=0.1（g）Fe2O3=200.19%=0.04（g）CaO=200.33%=0.07（g）MgO=200.63%=0.13（g）Na2O=200.44%=0.09（g）萍乡黑泥：SiO2=253.60%=1.07（g）Al2O3=21.35%=0.027（g）Fe2O3=20.33%=0.007（g）CaO=220.66%=0.41（g）MgO=223.10%=0.46（g）K2O=20.07%=0.001（g）Na2O=20.55%=0.011（g）新余硅灰石：SiO2=552.62%=2.631（g）Al

43、2O3=55.32%=0.27（g）Fe2O3=51.42%=0.07（g）CaO=539.16%=1.958（g）MgO=51.25%=0.06（g）K2O=50.88%=0.04（g）Na2O=50.32%=0.02（g）iii将各原料中同种氧化物加和，求出100g坯料中每种氧化物的质量SiO213.79+14.15+18.27+19.65+1.07+2.61=69.54（g）Al2O33.85+11.30+4.61+0.1+0.027+0.27=20.15（g）Fe2O30.02+1.02+0.17+0.04+0.007+0.07=1.33（g）aO=0.09+0.09+0.55+0.0

44、7+0.41+1.958=3.17（g）gO=0.08+0.04+0.1+0.13+0.46+0.06=0.87（g）K2O=2.48+1.21+0.001+0.04=3.73（g）Na2O=0.72+0.14+0.09+0.011+0.02=0.98（g）坯体中化学组成见表3-6。表3-6坯体化学组成含量（%）SiO2组成69.54Al2O320.15Fe2O31.33CaOMgO4.04K2O+Na2O4.71由表3-4和3-1计算可得坯体配方（含烧失）见表3-7。表3-7坯体配方(含烧失)原料含量（%）星子长石19.85星子高岭29.59安徽祁门瓷石24.62星子石英18.90萍乡黑泥2

45、.30新余硅灰石4.74釉的配方设计渗花釉的组成见表3-7。表3-7渗花釉的组成3组成含量（%）可溶性化工原料310增粘剂2545溶剂5075渗花釉的配方见表3-8。表3-8渗花釉的配方名称含量（）着色剂3沸水60清水5特级生粉5工业酒精7甘油20着色剂用CoCl6H2O（蓝色）。生产工艺流程图生产工艺流程图本设计的生产工艺流程见图3-1。长石检验堆场铲车高岭土瓷石石英黑泥硅灰石检验检验检验检验检验堆场堆场堆场堆场堆场铲车铲车铲车铲车铲车称量称量称量称量称量称量喂料机皮带输送机球磨机过筛除铁喷雾塔柱塞泵伺服罐过筛柱塞泵泥浆池过筛皮带输送机料仓皮带输送机压头机仓喷水2印花喷水1扫灰干燥窑压机辊道

46、窑储存抛光球磨质检包装入库添加剂色料图3-1生产工艺流程主要生产工序及工艺参数泥浆制备：原矿物料进厂，研磨成泥浆。泥浆密度1.65t/m3(1.65g/cm3)，含水率35.5%。粉料制备：用磨球机使物料变成细粉的工艺设备。粉料粒度过40目筛，含水率7%。压制成型：制备好的具有一定水分的粉料将送入压机工序，通过布料车后，再对其粉料施加一定压力，这样粉料就被压制成砖坯。干燥：压制成型后，砖坯的强度很差，由于砖坯的水分含量很多，要经过干燥窑是把砖坯中的自由水蒸发掉。干燥后砖的含水率小于0.5%。抛光：抛光又分为粗抛、中抛、精抛三个步骤，也就是将用于抛光的磨块由粗到细排列，将经过铣平的瓷砖表面逐步研

47、磨成具有光泽度并呈现出砖坯原有的纹理。3.2工艺计算3.2.1物料平衡计算粉料用量计算每平方米粉料用量渗花砖，800800mm规格，25kg/m2。各工段损耗率原料工段：2%；成型工段：2%；施釉线：2%；烧成：1%；总损耗率：7%。各原料年用料量（干基）星子长石：20000002519.85%（17%）1.07107kg；星子高岭：20000002529.59%（17%）1.59107kg；瓷石：20000002524.62%（17%）1.32107kg；石英：20000002518.90%（17%）1.01107kg；黑泥：2000000252.30%（17%）1.24106kg；硅灰石：

48、2000000254.74%（17%）2.55106kg。釉料用量计算每平方米釉料用量渗花砖：12g/m2。总损耗率总损耗率取8%。各釉料年用料量5%特级生粉：20000000.0123%+5%（18%）1.63104kg；3%着色剂：20000000.0123%+5%（18%）9.78103kg；湿釉料年用量：1.631045%3.3105kg；沸水：3.310560%1.98105kg；清水：3.31055%1.65104kg；工业酒精：3.31057%2.31104kg；甘油：3.310520%6.60104kg。燃料用量计算焦炉煤气燃料值：4000kcal/m3；砖的需热量：5000k

49、cal/kg；焦炉煤气用量为：200000025500040006.25107m3。3.2.2工艺设备的选型和计算设备选型的任务根据配方、生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。设计的顺序是先选定主要设备，如颚式破碎机、轮碾机、球磨机、窑、喷雾干燥机、压机等。在主要设备规格、数量确定后再选择辅助设备，如空压机、浆池、斗式提升机、皮带运输机等。在设计工作中，辅助设备的选择往往要结合工艺布置来进行。1MkQt细碎设备球磨机选型HF台式中：M球磨机的实际台数；k不平衡系数，取1.2；Q配合料年加工量，t/a

50、；t球磨周期，h；H台设备的年时基数，h；F设备的生产能力，t；k取1.2，Q1.07107kg1.59107kg1.32107kg1.01107kg1.24106kg2.55106kg5.369107kg53690tH台年工作日（球磨时间装、出料时间），取装料、出料时间为1.5h，年工作日取300天；F取33t。HF300（201.5）33Mk台Qt53690201.25.04台选用8台3000mm9000mm型号的球磨机，其中3台备用。3000mm9000mm型号球磨机参数见表3-7。表3-73000mm9000mm型号球磨机参数型号筒体转速装球量给料粒度出料粒度产量电机功率机重台数300

51、0mm9000mm18r/min44t25mm0.08mm33t/h1000kw156.5t8台HF300（501.5）1.5釉料球磨机年工作日取300天；球磨周期取50h；装料、出料时间取1.5h；年釉用料量3.3105kg（330t）；设备生产能力取1.5t。Qt33050Mk1.20.72台台选用2台9001800型号的球磨机，其中一台备用。9001800型号球磨机参数见表3-8。表3-89001800型号球磨机参数型号筒体转速装球量给料粒度出料粒度产量电机功率机重台数900mm1800mm38r/min1.5t20mm0.0750.89mm0.652t/h18.5kw3.6t2台喂料机

52、选型选用GAD750250型号喂料机2台。GAD750250型号喂料机参数见表3-9。表3-9GAD750250型号喂料机参数型号加工能力料仓容积电机功率带速外形尺寸重量台数GAD75025020t/h20m33kw9.8m/min770019202635mm6.27t2台型号ZGZ-25，量程：25吨/次；需要2台。皮带输送机选型带宽650mm，输送能力70t/h，则选PD500型皮带输送机。PD500型号输送机参数见表3-10。表3-10PD500型号输送机参数型号PD500输送能力4080t/h输送距离350m功率4kw重量0.8t皮带倾角18外形尺寸650mm条数3条搅拌、除铁及筛分振

53、动筛选型选取90目振动筛4台；120目滚动筛各3台。XT208型号振动筛参数见表3-11，GS300120型号滚动筛参数见表3-12。表3-11XT208型号振动筛参数型号功率筛面倾斜电压筛面层数过筛目数外形尺寸产量台数XT2080.4kw045可调380V1490目1220700700mm1602000kg/h4台表3-12GS300120型号滚动筛参数型号GS300120配用功率Y6-5.5配用三角带3B2000生产能力2035t/h过筛数目120目外形尺寸400015002100mm台数3台则每天生产泥浆量179.0t/d279.7t/d除铁设备选型53690t/a设泥浆含水量36%，每

54、天需要粉料量300d179.0t/d；136%24h11.65t/h；11.65t/h除铁机台数5t/h2.33台，共需3台，其中1台备用，选用4台型号为KT680，处理能力515t/h。GTYG5008型号除铁机参数见表3-13。表3-13GTYG5008型号除铁机参数型号GTYG5008气压46kg工作定额连续功率7.5kw气隙磁通密度1.5T处理能力515t/h外形尺寸10006101400mm台数4台Vz3.75个，取4个泥浆池泥浆池（泥浆至少供2天使用）a泥浆池尺寸：取80004000mmqDb泥浆池个数：z式中z浆池个数q池浆日产量，取279.6t/d；D泥浆储存天数，取4天；有效

55、容积系数，取0.9；V一个浆池的容积，80004000mm，V4d2h200.96m3；泥浆的密度，t/m3，取1.65t/m3qDV搅拌机选型型号为6000的4个搅拌机。6000型号搅拌机参数见表3-14。表3-146000型号搅拌机参数型号桨叶直径功率60006000mm11kw有效容积118.6m3桨叶转速10r/min台数4台柱塞泵选型选型号为YB140-10柱塞泵，每个泥浆池选配2台，其中1台备用，共需柱塞泵8台。YB140-10型号柱塞泵参数见表3-15。表3-15YB140-10型号柱塞泵参数/分额定流配用电机型号冲次冲程量功率24次YB140-1010m3/h250mm11kw

56、重量0.7t适用喷塔型号32004000型外形尺寸158010001600mm台数6台泥浆脱水（喷雾干燥）喷雾塔选型选型号为TY64320型。TY64320型号喷雾塔参数见表3-16。表3-16TY64320型号喷雾塔参数型号最大水分蒸发干燥塔内量径干粉产量泥浆含水率粉料含水率进塔热风温度台数TY643203200（kg/h）7100mm8.7t/h36%58%4006002台则：每小时干燥能力7.06t/h；M1.2179.0台数：泥浆含水率36%，粉料含水率7%；3200（100-36）%36%-7%设每天工作20小时，每天喷料量7.0620141.2t/d；kqM台F式中：M台喷雾干燥塔

57、台数，台k不平衡系数，取1.2q粉料日加工量，t/d，取179.0t/dF喷雾塔的设计生产能力，t/（d台）台141.21.5台，取2台伺服罐选型（提供半小时的泥浆量）喷雾塔干燥能力7.06t/h，泥浆含水率36%；伺服罐储浆量7.06t/h0.5h1-36%5.52t；泥浆密度，取1.65t/m3；5.52t则需伺服罐体积1.65t/m33.35m3；设伺服罐尺寸为17001700mm，V4d2h3.86m3，则选用2个，其中1个备用。柱塞泵选型选YB140-10型号柱塞泵，一个伺服罐对应2个柱塞泵，其中1台备用，则共选用4台柱塞泵。YB140-10型号柱塞泵参数见表3-15。除尘设备选用布

58、袋收尘器4台。JBC-36型号布袋收尘器参数见表3-17。表3-17JBC-36型号布袋收尘器参数过滤面入口含型号处理风量过滤风速积尘浓度设备重量外形尺寸台数JBC-365700m3/h36m27g/m32.67m/min0.81t16949743300mm4台坯料仓库（料仓）及输送设备粉料仓粉料陈腐时间48h，考虑停电/设备故障等原因，至少需要72h；粉料量日需料量3天179.03537.0t料仓尺寸的直径d3000mm，h16000mm，锥高h23000mm；1料仓体积V4d2h13d2h249.46m3；每个料仓储料量49.460.80.935.61t；料仓个数537.0/35.6115

59、.1个，取18个，其中有2个备用。皮带输送机选用型号PD500的皮带机18台，带宽650mm，输送能力80t/h。PD500型号输送机参数见表3-10。300天(0.80.8)平方米/片压制次数至少要4.4次/分钟；所需压机台数：2台，即选KD7800型2台。KD7800型号压机参压机压机选型砖的规格800800mm，同时压制2片/次；砖的收缩率10%，则需压制的砖的尺寸为880880mm；需要压力400kg/cm3（40MPa），所需压机吨位：888824006195t；压机使用率，取85%，则设计压机吨位：6195/85%7288t；压机选型KD7800型，即压机吨位为7800吨。台数取3

60、.6次/分钟；年产2000000m2，年工作日300天，每天工作20小时，砖规格800800mm，2000000平方米/年日产量10417片/天；10417片/天2片20小时/天60分钟小时4.4次/分钟3.6次/分钟数见表3-18。表3-18KD7800型号压机参数型号公称压动梁行立柱间力程距填料深度装模空间主泵功率外形尺寸台数KD78007800kN250mm2200mm80mm750mm160kw30002000mm2台压机辅助设施a压机粉料斗（储2小时供料量）2储粉料量179.22414.94t；粉料斗尺寸的直径d2000mm，h14000mm，锥高h22500mm；1粉料斗V4d2h