年产600万平米瓷质墙地砖生产线联合车间工艺初步设计-毕业设计

XXXX大学毕业设计题目年产600万平米瓷质墙地砖生产线联合车间工艺初步设计学院材料科学与工程学院专业班级无机非金属材料工程学生姓名指导教师成绩2010年5月20日摘要本设计题目为：年产600万平方米瓷质墙地砖生产线联合车间初步设计。设计过程中较详细的介绍了800×800mm规格地砖的生产线联合车间生产工艺，对各个工序均进行了严格的论证，对生产过程中所需要选用的主要设备的工作原理及选型原则也进行了充分的说明。本设计以技术先进、经济合理、节约能源为原则，在查阅了各种文献资料，进行市场调研后进行车间工艺设计。本设计具有自动化程度高，劳动生产率高，经济效益高等优点。本课题为普通建筑陶瓷的生产线设计，为了使所生产的陶瓷砖更加具有市场竞争力，在原料的选择及工艺控制方面提出了更高的要求因此这将成为本课题的难点。在原料选择方面本设计将采用依托厂址交通便利的优势采用最优化的原料配制。这将有效保证产品的硬指标。在工艺控制方面，本设计将采用先进的陶瓷生产设备、工艺及质量检验方式。关键词：建筑陶瓷；联合生产车间；工艺设计

AbstractTheInitialcraftdesignoftherawmaterialworkshopinthefactoryproducing6000000squaremetersstructuralceramicsintroducesinJointSectionofthepreliminarydesignworkshopproductionprocessofthe800×800mmstandardfloortilestrictproofhasbeencarriedoneachworkingprocedureintherawmaterialafterit’senteringtheplant,andfullexplanationhasbeentakenontheworkingandtheshapingprincipleofthemajorequippmentneededduringtheproductionprocess.Thisdesigntakesthetechnologicaladvancethepracticaleconomyandenergysavingenergyasaprinciple,Ihaveconsultedeachkindoftheoreticalmaterials,andaftercarryingonsomemarketinvestigationandstudy,andIfinallymadethedesign.Thisdesignhasthemeritofhighinautomaticity,laborproductivityandeconomicefficiency.Thistopicisaboutthedesignofordinaryarchitecturalceramicproductionline.Inordertomaketheproductionofceramicmarketmorecompetitive,theselectionofrawmaterialandprocesscontrolputsforwardhigherrequirementssoitwillbecomethedifficultofthistopic.Inmaterialselection,itwilluseintheadvantageofsitetrafficconveniencebyoptimizationofrawmaterialmakesup.ThiswilleffectivelyguaranteetheproductofhardNumbers.Inprocesscontrol,thisdesignwilluseadvancedceramicproductionequipment,technologyandqualityinspectionway.Keywords：Constractionceramics；Jointproductionline；Technologicaldesign

目录TOC\o"1-3"\u摘要…………………………ⅠAbstract………………………Ⅱ第1章绪论…………………1选题的依据…………1建设规模，产品方案，质量标准…………………1本设计的指导思想及遵循的原则…………………2指导思想………………………2遵循的原则……………………2设计所选择的生产方案、工艺流程………………2环保方面的主要工作………………21.6厂址的选择…………21.6.1建厂地区的选择………………31.6.2建厂厂址的选择………………31.6.3厂址的基本要求………………31.6.4厂址选择………………………41.6.5厂区周围气象水文资料………4第2章工艺流程的确定与讨论……………52.1确定工艺流程的原则………………52.2生产方法及生产工艺流程的确定与论证…………5第3章配方的确定与论述…………………83.1确定坯料配方的原则………………83.2釉料配置原则………………………83.3各原料在陶瓷生产中的作用………83.3.1粘土类原料……………………83.3.2长石类原料……………………93.3.3滑石……………93.3.4各种氧化物在瓷中的作用……………………93.4坯料的配方计算……………………123.4.1坯料的配方…………………13坯料无灼减量的化学组成…………………133.5坯料性质及其计算…………………143.5.1烧成温度……………………143.5.2酸度系数……………………143.6釉料配方的计算……………………143.6.1釉的作用……………………143.6.2釉料的化学组成……………133.6.3釉料的配方及无灼减量的化学组成………133.7釉的性质计算………………………143.7.1釉的酸度系数………………143.7.2釉的熔融温度………………143.8釉料配置计算……………………143.8.1釉的始熔温度………………143.8.2釉料的配方及无灼减量的化学组成………15第4章物料平衡计算………………………164.1主要工艺指标………………………164.2物料平衡计算………………………164.3工艺贮库堆场面积计算……………194.原料的贮存和堆放……………19第5章设备选型……………215.1设备选型的原则……………………215.2确定设备数量的原则………………215.3主要设备选型计算…………………215.3.1颚式破碎机…………………215.3.2对辊式破碎机………………225.3.3球磨机………………………235.3.4泥浆池数量计算……………245.3.5泥浆泵………………………255.3.6喷雾干燥塔数量计算………265.3.7旋风除尘器…………………265.3.8液压压砖机…………………275.3.9连续式辊道干燥窑…………275.3.10一次性烧成辊道窑…………271浇釉机组……………………285.3.12窑前储坯机及釉线储坯机…………………285.3.13电磁除铁设备………………285.3.14粉仓设计……………………285.3.15圆形震动筛…………………295.3.16泥浆搅拌机…………………295.3.17称量设备……………………295.3.18斗式提升机…………………305.3.19平浆搅拌机…………………305.3.20辅助设备……………………305.4各车间生产工艺布置………………305.4.1车间工艺布置的基本原则…………………305.4.2原料车间生产工艺布置……………………31第6章总平面设计…………326.1总平面设计依据、原则……………326.2厂区的划分…………326.3工厂总平面的布置方式……………336.4联合车间生产工艺布置……………336.4.1车间工艺布置的基本原则…………………336.4.2原料车间……………………336.4.3成型车间……………………336.4.4烧成车间……………………33第7章技术经济分析………………………357.1主要经济技术指标…………………357.2工作制度及生产班制………………357.3原料燃料辅助材料的供应使用……………………36第8章生产成本估算………………………37第9章环境保护及安全卫生………………389.1设计依据……………389.2主要污染源和主要污染物…………389.2.1粉尘、烟气来源及处理………389.2.2废水来源及处理……………399.2.3噪声来源……………………39绿化设计……………399.4企业安全卫生………………………39参考文献……………………41附录…………………………43结论…………………………44致谢…………………………45第1章绪论中国是世界著名的陶瓷古国，中国陶瓷的生产和发展对人类文明作出了卓越的贡献。随着社会经济的发展、国家的昌盛、社会的进步，陶瓷工业的地位日益提高，特别是八十年代中期以来，许多大中型企业纷纷采用国外先进的工艺技术和技术设备，短时间内就显著的改变了我国建筑卫生陶瓷工业的面貌，随着陶瓷行业高新技术的迅速发展，未来的陶瓷行业必将发生更深刻的革命[1]。中国的建筑陶瓷发展到了今天，已经出现了广东、山东、华东、福建、四川、山西等几大陶瓷产区。这些产区的年产量已达25亿平方米，占了世界总产量的一半；2005年，中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值66291861千元，比上年同期增长24％；2006年，中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值71291997千元，比上年同期增长27.12％；2008～2009年的年产量更远远大于往年。目前国内市场墙地砖的需求量不断增加，有待于投建一批见效快，效益好和靠近原料产地的大中型陶瓷厂[2]。玻化砖与普通地砖相比，具有吸水率低、耐磨、耐腐蚀、防滑、强度高、美观大方、经久耐用等特点可以广泛用于机场、商场、车站及大型公共娱乐厂等空间大的地方，也是家居室内、宾馆、办公楼的地面、内墙砖的一种理想装饰材料，有着广泛的市场背景。1.1选题的依据1.按照齐齐哈尔大学无机非金属材料工程专业下达的毕业设计任务书设计。2.根据任务书中所提供的原始资料及一些在设计中需要的参数而设计。3.选题依据：根据指导教师的教学和科研工作要求来选题。1.2建设规模，产品方案，质量标准1.建设规模：年产600万平方米陶瓷质地墙地砖2.产品规格：800×800×12mm产品单重16kg抗折强度：≧30MPa%1.3本设计的指导思想及遵循的原则1.3.1指导思想合理利用资源，降低成本，提高产品质量，考虑将来扩改等的原则，力求工艺先进流畅、布局合理，有较高的自动化程度，能耗、环保设计符合国家规定。1.3.2遵循的原则本设计力求技术先进、经济合理。采用国内外先进、成熟的生产工艺和设备，降低能耗，提高产品质量和生产效率[1]。1.尽量节约投资和土地资源，减少征地。2.工艺布置紧凑，工艺流程顺畅。“三废”治理、环境保护和职业安全卫生等问题。4.利用实验室对原料及配方进行反复检查，做到落实可靠。5.实现生产力要素的优化组合，实现资金、科技、劳力、生产资料、管理、市场的科学合理配置。1.4设计所选择的生产方案、工艺流程合理利用资料力求原料质量稳定，价格低廉，运输方便，利用黑泥、长石、高岭土等原料，参考有关配方，设计一次烧成工艺，设备选型符合国内先进水平[3]。1.5环保方面的主要工作工厂合理的绿化布置，降低噪声和粉尘。产生粉尘的车间设有除尘器。1.6厂址的选择厂址的选择是否合理直接影响到建厂速度、建设投资、产品成本、生产发展和经营管理等各个方面，所以厂址选择是工业建设前期工作的重要环节，也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。1.6.1建厂地区的选择根据陶瓷产品不宜长途运输和对原料、燃料及动力等有较高要求的特点，工厂最好尽可能靠近销售区域和原料基地，并考虑到有良好的燃料供应和电力来源。在确定建厂地区时还应该考虑整体的工业布局，以满足各地区的需要。在规划地区的工业布局时赢考虑建厂的规模。陶瓷工厂的规模除根据地区的需求外，还要考虑到当地的交通运输和资源的条件。1.6.2建厂厂址的选择陶瓷工厂的主要特点是要求有比较清洁的环境，要防止粉尘，尤其是有色矿物粉尘落入原料堆场和厂房内污染制品。陶瓷厂车间内部有较多的地坑，如料浆池、提升机地坑等。因此选址时必须考虑地址条件，注意地下水位机器侵蚀性等问题。1.6.3厂址的基本要求1.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，避免多余的备用厂地和过大的建筑间距，要使企业的区域范围最经济合理，并应避免在农业生产区建厂。2.应考虑卫生、防火、防震和人防等方面的要求。配置在同一工业区内的工业企业，相互间吧应有危害卫生的不良影响。陶瓷工厂必须在产生毒害气体或粉尘企业的上风向，在居民区的下风向。窝风的盆地不适于建厂。在南方炎热地区必须防止过度的日晒。3.厂区地下不应有矿藏，地下文物、古河、古井或废弃坑矿等。地区要注意是否有房屋、良田、坟墓、灌溉渠、道路或高压线等。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。厂址位置应能很方便的连接到最近的车站或最近的其它企业铁路专用线。铁路专用线要避免有大量土方工程或昂贵的桥梁、隧道等构筑物。对专用线机编组站等应考虑与其它企业协作的可能性。铁路专用线长度超过5公里时，应进行技术经济比较。5.厂址应具有叫平坦的地面，以及为保证排泄地面水所需要的坡度。6.厂址土壤条件良好，不须修建昂贵的地基，即可建造建筑物、构筑物和安装机械设备。厂址不应布置在有喀斯特、流沙、淤泥、土崩、活断层、三级大孔土、八级以上地震和地耐力小于0.05MPa的地区。还要注意地下水位不宜太高，地下对混凝土没有腐蚀性等情况。7.厂址靠近原料基地或销售地区。8.要考虑合适的燃料来源。9.厂址有丰富的水源和电力。10.厂址应尽可能靠近居民区。11.厂址应有动力供应和给排水等的便利条件。12.厂内主要的建筑物构筑物的地坪标高应较洪水计算水位高出0.5米还要考虑流速。13.厂址不应靠近堆置有机废料、化学废料及人体或生产不利的其它废料的地方。1.6.4厂址选择厂址设在黑龙江省齐齐哈尔市工业园区。建厂的有利条件：1.厂址处于原料基地。2.齐齐哈尔为黑龙江省第二大城市，交通便利，依托强有力的公路及铁路运输条件可获得低成本的原料。北方地区发展比较迅速，具有市场空间大的特点。1.6.5厂区周围气象水文资料℃，最低－19℃(3)最大积雪深度：15cm(4)最大冻土深度：225cm(5)地下水位高度：300cm(6)地形平坦、地质条件好(7)水源：城市自来水(8)电源：东北电网10000伏第2章工艺流程的确定与讨论2.1确定工艺流程的原则在保证产品质量要求的前提下，选择简化流程，缩短了生产周期，体现了技术上的先进性和可靠性。生产过程的自动化与机械化是现代陶瓷厂发展的方向，选择流程从工厂规模、当时当地实际情况出发提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动效率、在确定生产工艺流程时，参考了同类工厂生产中所得到的实际经验，不走弯路。考虑了今后工厂的产品更新换代留有余地特别注意降低废品率，使经济效益得到保证。厂址的选择是否合理直接影响到建厂速度、建设投资、产品成本、生产发展和经营管理等各个方面，所以厂址选择是工业建设前期工作的重要环节，也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。2.2生产方法及生产工艺流程的确定与论证确定工艺流程的原则：生产过程的自动化与机械化是现代陶瓷厂发展的方向，选择流程从工厂规模、当时当地实际情况出发提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动生产率。在确定生产工艺流程时，参考了同类工厂生产中所得到的实际经验，不走弯路。考虑了今后工厂的产品更新换代留有余地，特别注意降低废品率，使经济效益得到保证。生产方法及生产工艺流程的确定：重点设备如称量设备，制粉设备，成型设备，干燥设备，烧成设备等进行选择并论证其技术先进性，经济合理性。本设计所选择生产工艺流程对产品质量有了可靠的保证。概述了生产工艺流程的优点和采用的新技术，并用示意图把生产工艺流程表示出来。论述了废品、废料、废渣的放置和综合利用，烟气、粉尘、污水的治理。阐述了综合利用能源，资源，节约能源，热能的措施[4]。工艺流程：→硬质料→粗碎→中碎→细碎→配料→软质料→挑选→储存→称量硬质料球磨→泥浆搅拌→过筛除铁→隔膜泵→工作罐→柱塞泵软质料→喷干制粉→过筛除铁→基料仓→压制→干燥→施釉→烧成→拣选→包装图2-1瓷砖生产工艺流程图第3章配方的确定与论述3.1确定坯料配方的原则一个理想的的瓷质砖坯体配方应该满足以下要求：易解胶，泥浆流动性好，湿坯及干坯强度好，干燥收缩小，合适的烧成温度及较宽的烧成温度范围，较小的烧成变形及烧成收缩率，吸水率低，较高的成瓷机械强度和弹性，热稳定性好等理化指标这些要求是设计配方的基本依据。由于各地原料不同，各工厂工艺也有差异。了解各种原料对产品性质的影响，有的原料是产品主晶相成玻璃相的来源，有的是调节性质或工艺性能的添加剂，制定配方时对此应心中有数，采用多种原料配方有利于控制和稳定产品的性能。应满足生产工艺的要求。了解原料的品位，来源和到厂价格。应使投产的配方在保证质量的前提下成本最低。3.2釉料配置原则研究釉料的配方往往是在坯料配方已确定的基础上进行的，故应使釉适应坯。配釉时应遵循以下原则：1.釉料组成应适应坯体的烧成工艺性能。2.要使釉层的物理化学性质与坯体适应。3.合理选择釉用原料。3.3各原料在陶瓷生产中的作用3.3.1粘土类原料1.粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。2.粘土是注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。3.粘土一般是细分散颗粒，同时具有结合性。4.粘土是陶瓷烧结时的主体，粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度，烧结温度和软化温度的主要因素。5.粘土是形成陶瓷主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要因素。3.3.2长石类原料1.长石在高温下熔融，形成黏稠的玻璃熔体，是坯体中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。2.熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒.液相中三氧化二铝和二氧化硅相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性。3.长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙.冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，并有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高。4.长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。3.3.3滑石滑石在普通日用陶瓷中一般作为熔剂使用，在陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度，在较低的温度下形成液相加速莫来石晶体的生成，同时扩大烧结温度范围，提高白度、透明度、力学强度和热稳定性。3.3.4各种氧化物在瓷中的作用1.二氧化硅瓷中的二氧化硅以“半安定方石英”，“残余石英颗粒”，熔解在玻璃相中的“熔融石英”，以及在莫来石晶体和玻璃态物质中的结合状态。2.三氧化二铝瓷中的三氧化二铝主要是由长石和高岭土引入的，是成瓷的主要组分，一部分存在于莫来石晶体中，另一部分熔于熔体中以玻璃相存在。3.氧化钠与氧化钾主要由长石引入，他们也是成瓷的主要组份，起助熔剂的作用，存在于玻璃相中提高其透明度。4.碱土金属氧化物他们在少量情况下只与碱金属氧化物共同起助熔作用，引入氧化钙和氧化镁等，可以相对的提高瓷的热稳定性和力学性能，提高白度和透明度，改进瓷的色调，减弱铁，钛的不良影响。5.着色氧化物此组成中的铁钛氧化物含量较微，但它们的有害影响却很大，可使瓷被着色成不好的色泽，影响其外观品质。3.4坯料的配方计算3.4.1坯料的配方本设计采用有原料的化学组成计算坯料的配方，根据有关的文献和资料，选取原料组成如表3—1。3.4.2坯料无灼减量的化学组成将原料的化学组成换算成无灼减量的化学组成[5]。如表3—2。表3-1坯料的化学组成(wt%)序号原料名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLi2OIL1钾长石—2钠长石—3煅烧高岭土—4锂辉石5滑石—6水洗黑泥—7混合黑泥0.59.—表3-2坯体无灼减量的化学组成序号原料名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLi2O总量1钾长石—2钠长石—3煅烧高岭土—4锂辉石5滑石—6水洗黑泥—7混合黑泥—表3-3坯体配方化学组成(wt%)名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLi2OIL800×800地砖表3-4坯体配方组成(wt%)原料名称水洗黑泥混合黑泥钾长石钠长石锂辉石煅烧高岭土滑石配比%15～3015～2510～1510～205～158～161～3设计使用值2724915111223.5坯料性质及其计算3.5.1烧成温度烧成温度可用下式公式计算：（3—1）Al2O3——按Al2O3+SiO2=100%计算(wt%)R——按Al2O3+SiO2=100%计算碱金属氧化物，碱金属Al2O3与TiO2的总量。Al2O3—7.517）/0.288=1324℃一般认为，我国长石质瓷的烧成温度一般为1250～1350℃，在K2O—Al2O3—SiO2三元系统相图上烧成温度为1324℃。3.5.2酸度系数1.坯料的酸度系数计算公式为：K.K=2×RO2/(R2O+RO+3×R2O3)=2×/(5.42+0.87+3×25.64)=1.5022对于不同的制品，酸度系数波动范围很宽，但不能超过2。SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONaOLi2SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONaOLi24.按坯式排列，得出该瓷的坯式为：2OK2O0.9884Al2O34.140SiO2NaOFe2O30.0044TiO20.0148CaO 0.0656MgO3.6釉料配方的计算釉是覆盖在陶瓷坯体上的一层近似玻璃态的物质，但釉不是玻璃，釉的种类非常多。3.6.1釉的作用1.使坯体对液体和气体具有不透过性。2.覆盖坯体表面并给人以美的感觉，尤其是颜色釉与艺术釉等更增添了陶瓷制品的艺术价值。3.防止玷污坯体，及时沾污也很容易用洗涤剂等洗刷干净。4.与坯体起作用，并与坯体形成整体。3.6.2釉料的化学组成原料名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL总量滑石—唐山石灰石——43石门石英————北戴河长石苏州土—表3-5釉料化学组成[6]3.6.3釉料的配方及无灼减量的化学组成表3-6釉料配方组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O总量表3-7釉料灼减量的化学组成原料名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O总量滑石—唐山石灰石——石门石英————北戴河长石苏州土—3.7釉的性质计算3.7.1釉的酸度系数酸度系数是指釉组分中的酸性氧化物与碱性氧化物的摩尔比，一般以C.A表示。C.A=n（RO2）/[n(RO)+n(R2O)+n(R2O3)]3.7.2釉的熔融温度釉的熔融温度系数K计算公式如下：（3-2）a1，a2ai—易熔氧化物熔融温度系数b1，b2bi—难熔氧化物熔融温度系数Wa1，Wa2Wai—易熔氧化物质量分数Wb1，Wb2Wbi—难熔氧化物质量分数釉组分中个氧化物的熔融温度的熔融温度系数见相关资料，查阅可知该釉的熔融温度为1300℃，由此可见坯釉是适应的。3.8釉料配置计算3.8.1釉的始熔温度R2O3RO+R2T=(360+R2O3—RO—R2O)×℃3.8.2釉料的配方及无灼减量的化学组成1.计算各氧化物的分子数SiO2Al2O3Fe2O3CaO：MgOK2ONa2OSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O3.按坯式排列，得出该瓷的坯式为：0.5373K2O0.0364Na2O0.9887Al2O34.140SiO22.578CaOFe2O30.4557MgO

第4章物料平衡计算4.1主要工艺指标表4-1工艺指标检验包装废品率（%）烧成废品率（%）5施釉废品率（%）干燥废品率（%）成型修坯废品率（%）切削损失率（%）练泥压滤损失率（%）烧失率（%）粗、中碎损失率（%）球磨、过筛等损失率（%）泥坯回收利用率（%）99成型废品率（%）储存损失率（%）—洗选损失率（%）2—3运输损失率（%）4.2物料平衡计算在导师的指导下，进行市场调研后了解到国内知名陶瓷企业生产的800×800mm规格地砖包装多为3片/箱，净重48Kg。厚度均在11～12mm，且为一次烧成工艺。年产600万平方米的生产量可折合成年产125000吨/年。即0.025吨/平方米。表4-2物料衡算产品名称规格(mm)单位面积质量(Kg/m2)年产量万平方米吨玻化砖800×800×12600125000采用“逆序放大计算法”进行。一次烧成工艺计算公式如下：（4-1）（4-2）（4-3）（4-4）（4-5）（4-6）（4-7）（4-8）（4-9）（4-10）（4-11）原料年进厂量总计：159053.8（吨/年）4.3工艺贮库堆场面积计算4.3.1原料的贮存和堆放原料的贮存有露天堆放和库内储存两种方式。露天堆场常堆放长石石英等块状硬质物料。原料库主要用于贮放各种粘土和粉状原料。原料仓库所需面积取决于被贮存原料的种类，堆积密度及堆料的高度。一般情况下原料的堆放面积[1]Sv=Q/hρv(m2)（4-12）V——原料的堆积密度t/m3Q——原料的储存量t(每天储存量×储存时间)h——原料堆的高度mρ——表4-3原料贮存量钾长石钠长石煅烧高岭土锂辉石滑石水洗黑泥混合黑泥每天存储量(t)储存时间(天)90901009090100100原料的储存量(t)53391574413990原料的高度(m)1121122有效体积系数堆积密度存放面积(m2)296127808200

第5章设备选型5.1设备选型的原则遵循“先进、可靠、经济、节能”的原则[7]5.2确定设备数量的原则首先应满足该设备所在工序的处理量，考虑一定的备用台数，以避免出现故障时导致生产能力下降；考虑设备所在车间的空间限制及工艺的连贯性；考虑以引进设备的协调配套，同时在保证正常生产的情况下，尽量减少所使用的设备台数以避免过多挤占资金，造成浪费。5.3主要设备选型计算确定各工序所用设备的型号，生产能力，日加工量，主要尺寸，所需功率需用台数[2]。理论日生产能力：159053.8/310=513.1吨。实际生产能力应大于513.1吨。拟定为日生产能力550吨。5.3.1颚式破碎机原料粗碎后粒径范围40—50mm。一般不大于70mm。[5]（5-1）颚式破碎机M实=1台M理—设备理论台数，台Q—制品加工量，吨/年F—设备生产能力，吨/小时H台—设备年时基数，小时M实—实际设备台数，台Φ—设备负荷率，%表5-1颚式破碎机技术参数型号PE-500×750进料尺寸500×750最大进料粒度（mm）425排料调整范围（mm）50～95处理能力（t/h）40～110偏心轴转速(r/min)275电动机功率(Kw)55总重量(t)12外形尺寸(长×宽×高)(mm)1980×2080×1870生产厂商河南红星矿山机器选型理由：φ1=550吨PE500×750日生产能力φ2=85（t/h）×8h=680吨φ2>φ1。满足条件5.3.2对辊式破碎机（5-2）M实=1台M理—设备理论台数，台Q—制品加工量，吨/年F—设备生产能力，吨/小时H台—设备年时基数，小时M实—实际设备台数，台Φ—设备负荷率，%表5-2对辊破碎机技术参数型号2PG700×400辊子直径（mm）700辊子长度（mm）400最大入料粒度（mm）≤100出料粒度（mm）～30生产能力（t/h）10～100辊子个数（个）2总重量(t)外形尺寸(长×宽×高)mm4300×1200×1200配套电机Y200L—4生产厂商河南红星矿山机器选型理由：φ1=550吨2PG700×400日生产能力φ2=85（t/h）×8h=680吨φ2>φ1。满足条件2.最大入料粒度、出料粒度满足理论要求。满足条件。[5]5.3.3球磨机（5-3）M实=5台Q—配合料加工量，吨/年H台—设备年时基数，小时M实—实际设备台数，台κ—t—球磨周期，小时F—每台球磨机加工量，吨/小时台表5-3球磨机技术参数型号Φ2400×4500型筒体转速（r/min）21装球量（t）30进料粒度（mm）≤25出料粒度（mm）～生产能力（t/h）～60电机功率(Kw)320重量(t)65生产厂商河南红星矿山机器选型理由：φ1=550吨Φ2400×4500日生产能力φ2=60（t/h）×19h×5/10=570吨φ2>φ1，满足条件。～0.14mm。满足条件。[12]5.3.4泥浆池数量计算（5-4）Z池=6个Z池—浆池的个数，个q—泥浆日产量，t/dD—泥浆贮存天数，日ρ—有效容积系数螺旋式搅拌器ρV—一个浆池的容积，m3r—泥浆的密度，t/m3根据已经调研的实际情况，确定泥浆池外形为近似正八角形，内直径6米，深度3米。单个浆池的日生产能力V×1420Kg/m3=182.5吨。查阅相关资料信息得知800×800规格地砖的泥浆的密度为1420Kg/m3，料浆含水率42%。5.3.5泥浆泵液压柱塞泵是伴随喷雾干燥工艺而发展起来的一种新型泵，其结构简单，维修容易，工作可靠.随着柱塞直径的加大，泵流量加大，也成为适应于向高压远距离输浆的泵，适用范围在扩大。（5-5）M实=7Q—制品加工量，立方米/日F—设备生产能力，立方米/日H台—设备日时基数，小时M实—实际设备台数，台表5-4泥浆泵技术参数型号TY76140名称变量柱塞泵额定流量(立方米/小时)泥浆压力(Mp)柱塞直径200配用电机功率（Kw）柱塞行程240-250外形尺寸(长×宽×高)2200×1300×1700机重(kg)1200生产厂湖南省醴陵市五里牌机械厂5.3.6喷雾干燥塔数量计算（5-6）M塔=2台M塔—实际设备台数，个κ—q—粉料日加工量，t/dF—表5-5喷雾干燥塔技术参数型号LT5—10000型最大水份蒸发量Kg/h10000雾化形式雾化转速（n/min）高速离心雾化11800热源燃油、天然气、燃煤等造粉能力（t/h）15～20塔身直径(mm)8000进风温度(oC)320～450外形尺寸（长×宽×高）(mm)根据产品情况而定生产厂商江苏无锡天阳干燥设备5.3.7旋风除尘器表5-6旋风除尘器技术参数型号XLP-82进口风速（m/s）12-17处理风量（m3/h）5030-8380效率（%）85-99外型尺寸（mm）1167x1040x4110重量(kg)374生产厂商滑润环保设备本设计有2台喷雾干燥塔，此除尘器参数与之相匹配，因此同样选2台。5.3.8液压压砖机液压压砖机M台=4表5-7液压压砖机机技术参数型号PH4200最大压力（t）4200压型次数（次/min）10最大填料高度（mm）62面砖尺寸（mm）800x800一次压砖数(块)1电动机功率(Kw)118总重量(t)62生产厂商萨米克公司选型理由：1.理论日加工量550吨/天，每班按6小时计算，实际为32块/minPH4200生产能力8块/min32/10=3.2考虑成型率和设备维护等因素取4台满足条件5.3.9连续式辊道干燥窑本设计为年产600万m2墙地砖，规格为800x800mm,因此所选干燥窑及烧成辊道窑宽度尽量能够呈满窑装载。因此本设计选的干燥窑为景瓷陶瓷机械技术生产的JT3200-181.44干燥窑，以下为此辊道干燥窑的基本资料：内宽：2700(mm)6、热源：辊道窑余热辊子间距：71(mm)7、干燥温度：<200℃装载密度：1.86(m2/m)8、干燥周期：20～30分钟分段模数：2000(mm)9、装机功率：150(kw)窑长：米,单层干燥，可供应年产300万平方米陶瓷砖的使用结合上述数据，本工厂选用两条。5.3.10一次烧成辊道窑本设计烧成辊道窑选型为景瓷陶瓷机械技术生产的JT2700-182.7M型辊道窑，本辊道窑已在广东三水新中源陶瓷成功使用，以下是此辊道窑的基本数据。内宽：2100(mm)6、能耗：600～750(kcal/kg)制品辊子间距：100(mm)7、温控精度：±3℃装载密度：1.82(m2/m)8、烧成周期：48分钟分段模数：2000(mm)9、温度调节方式：PID窑长：米,年产280万平方米10、最高工作温度：1400℃6、燃料：0#优质轻柴油、煤气、天然气11、控制系统：计算机自动控制方式结合产量本设计选用两条5.3.11浇釉机组浇釉机组由佛山群星陶瓷设备承建，具体承建数据根据窑炉的长度及产量车间工艺布置等计算，初步估算与窑炉长度相当的施釉线四条，每条窑炉组配备两条使用。5.3.12窑前储坯机及施釉线储坯机由于本套生产线自动化及连续作业程度比较高，因此只有在半成品积压时或为提升使装窑速度才使用储坯体机，因为本设计共两条窑炉，因此选择十二个储坯机，由于釉线也会出现积压现象，因此每条施釉线上配备一个储坯机。共四个。5.3.13电磁除铁设备表5-8电磁除铁设备技术参数型号YCZ480—6电源电压(v)380电机功率(kw)工作额定(Kw)连续磁场强度(gauss)9000-10000处理能力(t/h)6重量(kg)450生产厂家湖南省醴陵市五里牌机械厂本设计产量为40t/h泥浆，因此选8台5.3.14粉仓设计圆形粉仓上部为圆形，下部为圆锥形，这种粉仓构造比较复杂，制造比较困难，但由于其结构强度比较高，通常作为长期贮存物料的大型粉仓。有效体积用以下公式计算当n≥H时：VS=π/4×D2×H×K=π/12×H(d2+dD+D2)（5-7）圆形仓，省材料，不易有死角。仓壁倾角应根据物料性质和建仓材料确定，一般粒状物料的钢板仓，倾角为50º～55º。粉末状物料的贮仓，仓壁倾角不应小于60º，含水量高的物料仓壁倾角要适当增加。5.3.15圆形震动筛表5-9圆形震动筛技术参数型号Ф1000筛面规格/mm直径1000、3层、120目外型尺寸/mmФ1030—1328震频/(次/min)1400产量/（t/h）10-12电机功率/KW机重/kg410生产厂家唐山轻工机械厂设计中实际筛粉量为23t/h根据不平衡系数及设备年时基数，这里选6台5.3.16泥浆搅拌机表5-10泥浆搅拌机技术参数型号TCIJ4500桨叶直径/mm4500主轴转速/（r/min）16搅拌池有效体积/(m3)60搅拌池尺寸Ф5500x3000电机功率/KW生产厂家湖南省醴陵市五里牌机械厂设计中有泥浆池6个，因此配备6台泥浆搅拌机。5.3.17称量设备该称量系统由高温台秤，高精度桥式传感器，称重显示仪，大屏幕显示器组成，可数值显示重量读数，通过控制柜可以控制皮带机按设定重量自动喂料。5.3.18斗式提升机D型斗式提升机是一种胶带牵引、离心卸料斗式提升机。适用于输送粉状，粒状及小块状，开磨琢性或半磨琢性，温度不超过60℃的物料。如超过60℃必须采用耐热胶带。5.3.19平浆搅拌机本设计采用固定式搅拌机。表5-11平浆搅拌机技术参数型号SLH—4全容积(m3)4产量(t/h)总功率(Kw)外形尺寸D×H(mm)Ф2310×4130设备自重(Kg)3150装载高度不超过螺杆顶端叶片(比重1.2)工作压力（大气压）常压微压或微真空混合物料6-8min<3混合均匀度10min5.3.20辅助设备本设计的辅助设备有与窑炉配套的，窑前铺机、干燥机铺机、转弯机、输送机、在线包装设备、热风炉等。5.4各车间生产工艺布置5.4.1车间工艺布置的基本原则工艺流程畅通，简捷避免工序交叉往返。生产区域划分清晰，设备归类合理，生产区域分为三个区域：原料破碎，喷雾干燥塔和成型烧成区域。采用联合厂房集中布置设备，这有利于充分利用面积，工艺紧凑，建筑结构简捷，对今后的生产管理十分有利。留足人员通道，运输通道，成品半成品的储存面积，安装检修通道等。在立面布置是还要考虑吊装和检修的空间。5.4.2原料车间生产工艺布置建筑陶瓷厂的原料车间包括三个部分：原料堆场贮存，坯料破碎，粉料干燥及贮存、釉料贮存及加工。现代化的陶瓷厂往往将这四个部分紧密布置在一起，以节约用地和便于管理。但是为了保证产品的质量，釉料处理部分应当相对独立和封闭。

第6章总平面设计6.1总平面设计依据、原则本设计节约用地，少占不占农田，少拆民房，减少工厂总投资；符合建筑陶瓷厂生产工艺要求生产线通顺、连续和短捷，避免主要生产作业线交叉往，考虑工厂的生产安全和卫生，厂区建筑间距必须满足防火、卫生、安全等要求，应将产生大量烟尘及有害气体的车间布置在厂区的下风向；因地制宜，结合厂区的地形、地质、水文、气象等条件进行总图布置；考虑工厂的发展，使近期建设与远期发展相结合，并使近期建设集中避免过早过多占用土地；满足厂内外交通运输要求，避免人流与货运路线的交叉；满足地上、地下工程管线铺设的要求；尽可能使厂区建筑物及其他设施与厂区外环境协调，达到一定的艺术效果。6.2厂区的划分在保证节约用地，建立良好的建筑整体，必要的防火卫生要求的前提下进行合理的规划厂区，合理的组织人流和物流。本设计的厂区分为以下几部分：主要生产区：放置陶瓷生产车间，如细碎，制粉，成型和烧成等，为整个工厂的生产中心，所以本区布置与工厂的中央部分。要求地势平坦，运输方便。本区是全厂工人集中之处，要靠近厂前区并满足防火卫生要求。辅助生产区：放置辅助车间，配电，机修等，根据要求，将辅助车间放置在主要车间的附近，这种方式将很难区分辅助生产区和主要生产区的区别。堆场区：要求具有较大的面积，进行各种原料的堆放。本区的运输量很大，应处于交通便利之处一般堆场常沿道路和铁路两旁进行布置，并靠近使用部门。本区较为零乱，常位于工厂的后部。动力区：有锅炉房，天然气站，水塔等组成，由于产生大量的有害气体和消耗大量的燃料，排出大量的废料，所以一般布置在厂区周边处的一个独立的领域，并考虑交通运输的方便。厂前区：为行政管理，技术研究，文化福利设施集中之处，厂内厂外联系均很密切，所以布置在工厂的入口处，形成生产与管理联系的枢纽。6.3工厂总平面的布置方式按照工厂生产流程的组织和特点，建筑物体量大小和数多少，场地地形特征等条件，本设计采用街区式布置方式。6.4联合车间生产工艺布置6.4.1车间工艺布置的基本原则工艺流程畅通，简捷避免工序交叉往返.生产区域划分清晰，设备归类合理，生产区域分为三个区域：原料破碎，喷雾干燥塔和成型烧成区域。采用联合厂房集中布置设备，这有利于充分利用面积，工艺紧凑，建筑结构简捷，对今后的生产管理十分有利。留足人员通道，运输通道，成品半成品的储存面积，安装检修通道等。在立面布置是还要考虑吊装和检修的空间。6.4.2原料车间建筑陶瓷厂的原料车间包括三个部分：原料堆场贮存，坯料破碎，粉料干燥及贮存，。现代化的陶瓷厂往往将这三个部分紧密布置在一起，以节约用地和便于管理。6.4.3成型车间包括坯体成型、干燥、半成品检验、施釉等工序，应与施釉车间靠近或合并在一起。6.4.4烧成车间包括坯体的存放、装坯、烧成、卸窑等工序，为减少坯体破损，其与成型车间合并为一体。1.成品检选和贮放车间该车间可靠近烧成车间独立布置，也可与烧成车间合并为一体。3.中心实验室及实验工厂中心实验室应靠近主要生产车间，宜选择在厂区上风向，一般布置在厂前区。实验工场一般布置在生产区内，便于燃料、原料的供应。4.办公楼为对内外联系方便，设置在工厂的入口处，或厂前区的中心位置。5.锅炉房与煤气站锅炉房应布置在靠近蒸气用量较多的车间，起附近应考虑布置较大面积的煤堆场和灰渣堆场，且要运输方便。6.变电所和配电房应尽可能成为一个独立区域，应有消防和运输通道，以方便变压器的安装、修理防火。还应考虑进线方便和靠近负荷中心。7.废料堆场常布置于工厂的厂后区。8.消防机构一般布置在厂区与工人居住区之间。9.食堂及职工宿舍应布置于厂前区，食堂应布置在靠近人数较多的车间和近于全厂工人上下班的主要入口处。10.汽车库厂外原料运输专用汽车的汽车库应布置在厂区内出车方便之处。11.总材料库应布置在厂区内交通方便处，便于与各车间联系。

第7章技术经济分析根据设计的建设规模及确定的技术方案，建设数据及国家有关法规规定，综合分析和计算项目的总投资和人员定员，生产成本，利润借贷清偿能力等技术经济数据。7.1主要经济技术指标表7-1主要经济技术指标NO.指标项目单位数值备注1生产规模（年产量）万平方米500成品量2主要原材料消耗钾长石(9%)万吨/年成品量钠长石(15%)万吨/年成品量锂辉石(11%)万吨/年成品量煅烧高岭土(12%)万吨/年成品量滑石(2%)万吨/年成品量水洗黑泥（27%）万吨/年成品量混合黑泥(24%)万吨/年成品量3全厂职工总数人450生产人员人300管理人员人80服务人员人707.2工作制度及生产班制表7-2工作制度及生产班制序号车间车间名称工作班制(班/日)工作时间(小时/班)工作天数定员(人/班)总数(人)(日/天)(日／年)1原料库38731012362球磨38733512363喷雾干燥3/21273354184原料粗中碎3/2127310465压制4/387335686储坯4/387335687制粉3/2127335698制釉常白班87335669施釉4/3873356810烧成387335123611卸坯4/3873356812成品检验4/38733561213包装38733561814控制室387335123615维修常白班873356616变电室常白班873356617空压站常白班8733566注：车间人员：300人，全厂人员：450人7.3原料燃料辅助材料的供应使用表7-3天然气燃料组成组分CH4C2H6C3H8C4H10其他含量第8章生产成本估算表8-1生产成本估算序号项目年费用（万元）1坯用原料可变资本2包装材料3燃料4电力5005水6工资及附加费340固定资本7折旧费8流动资金利息9管理费用10销售费用总成本5540068单位产品成本2

第9章环境保护及安全卫生为改善工厂的劳动条件，保护工人职员的安全和健康，保证劳动生产率的提高，制定环境保护和安全卫生条例是必不可少的。人行道和车行道应该平坦、畅通；夜间要有足够的照明设备。道路和轨道交叉处必须有显明的警告标志、信号装置或者落杆。原材料、成品、半成品和废料的堆放，应该不妨碍通行和装卸时候的便利和安全。厂院应该保持清洁。沟渠和排水道要定期疏浚。垃圾应该收集于有盖的垃圾箱内，并且定期清除。原材料、成品和半成品的堆放要不妨碍操作和通行。废料应该及时清除。工厂应该教育工人正确使用防护用品。对于从事有危险性工作的工人（如电气工、瓦斯工等），应该教会紧急救护法。9.1设计依据1环境空气质量标准：GB30952地面水环境质量标准：GB3838—883城市区域环境噪声标准：GB3096—824工业企业厂界噪声标准：GB12348—905大气污染综合排放标准：GB16297—19966锅炉大气污染物排放标准：GB13271—917工业窑炉大气污染物排放标准：GB9078—82[3]8污水综合排放标准：GB8978—889.2主要污染源和主要污染物9.2.1粉尘、烟气来源及处理表9-1污染物列表序号车间名称污染源污染物处理方式1破碎车间破碎机粉尘排放吸尘罩除尘风管2制粉车间除尘器粉尘排放吸尘罩除尘风管3联合车间喷干塔粉尘风机向室外排放4联合车间干燥室烟气排放吸尘罩除尘风管5联合车间辊道窑烟气排放吸尘罩除尘风管9.2.2废水来源及处理表9-2废水列表序号车间车间污染源污染物处理方式1球磨车间清洗设备、刷地泥沙污水沉浆池2制粉车间清洗设备、刷地泥沙污水沉浆池3联合车间清洗设备、刷地泥沙污水沉浆池9.2.3噪声来源表9-3噪声列表序号车间车间污染源污染物噪声级（分贝）1破碎车间破碎机噪声≧902制粉车间球磨机噪声≧909.3绿化设计绿化设计是工厂设计中的重要部分，是环境保护的重要措施。工业生产中在不同程度上均会制造出噪音、有害气体、粉尘。对厂区的工作条件和居住区的生活环境均会引起不良的影响。绿化，美化在这方面能显著地减少这种影响而大大改善厂区及居民区的卫生条件，同时能使工人接触疲劳，焕发精神，在一定程度上保证了工人的身体健康[12]。9.4企业安全卫生车间常常出现呼吸道职业病，主要是粉尘和烟气所