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仿古砖180万平方米工厂设计说明书


年产 180 万平米仿古砖原料车间设计 科技方法训练说明书

专业: 姓名: 学号:

xxxxxxx xxxx 2011304

指导老师: 郭老师 时间: 2014 年 5 月

科技艺术学院
1

目录
第一章 总论...................

............................................................... 2
1. 1 设计依据..............................................................................................2 1. 2 设计原则..............................................................................................2 1. 3 设计范围..............................................................................................2 1. 4 建设规模和产品方案............................................................................2

第二章 生产工艺........................................................................................3
2.1 坯料物料衡算表..................................................................................3 2.2 确定各工序产量或所需量...................................................................4 2.3 金属釉平衡计算..................................................................................4 2.4 高铝浆平衡计算...................................................................................5 2.5 设备选型..............................................................................................5

参考文献.............................................12 小结.................................................12

2

第一章总论
1.1 设计依据
根据景德镇陶瓷学院科技艺术学院无机非金属材料专业科学实验法课程实 践任务书进行”年产 160 万平方米仿古砖工厂设计”

1.2 设计原则
1.2.1 贯彻国家有关方针政策,结合市场行情,合理标准做到切合实际,技术先 进,经济合理,生产许可,使项目达到预期的社会效益,环境效益。 1.2.2 在设计中要因地制宜,提高土地利用率,总平面布置做到合理,近远期发 展相结合。 1.2.3 在不影响生产的基础上, 选择国内技术与设备及其配套设施,以节约资金 提高经济效益 1.2.4 合理地规划布置,达到生产与环保相促进。 1.2.5 合理地考虑扩建问题,留一定的发展空间。 1.3

设计范围
本设计按照“年产 160 万平方米仿古砖”的生产规模, 对厂区原料车间 进行设计,主要包括球磨,制粉,除铁等生产的工艺设计,物料平衡和设备 选型

1.4 建设规模及产品方案
1.4.1 建设规模 本设计是生产规模年产 160 万平方米无光釉仿古砖的工程设计。 1.4.2 产品方案
3

本设计是以目前热销的大规格仿古砖为依据,其他规格可通过调换压机即可, 产品规格和年产量如图 1—1 所示 表 1—1
产品名称 仿古砖

产品规格和年产量
规格(mm) 500*500*10 年产量(万品方米) 180

1.4.3 装饰 采用目前市场行情看好的无光釉, 生产中课根据市场改变釉的颜色和种类来改变 装饰,

第二章

生产工艺

2.1 坯料物料衡算表

4

序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

考虑因素 检选包装损失 烧失 烧成合格率 施釉成品率 胚:釉 干燥损失 压机成型损失 粉料储运损失 喷雾干燥损失 浆料运输损失 过筛除铁损失 回收化浆量 出磨量 配料球磨损失 原料含渣量 原料含水率 原料进厂运输损失

指标 1% 5% 95% 98% 250;1 1% 3% 1% 3% 0.50% 1%

计算过程 1/(1-1%)=1.0101 1.0101/(1-5%)=1.0633 1.0633/0.95=1.1193 1.1193/0.98=1.1421 1.1421*250/(250+1)=1.1376 1.1376/1-1%0=1.1491 1.1491/(1-3%)=1.1846 1.1846/(1-1%)=1.1966 1.1966/(1-3%)=1.2337 1.2337/(1-0.5%)=1.2399 1.2399/(1-1%)=1.2524 [(11)-(10)]*90%+[(9)-(7)]*90%=0.0757 (8)-(7)=1.1767

2% 2% 2% 2%

1.1746/(1-2%)=1.2007 1.1988/(1-2)=1.2252 1.2543/(1-2%0=1.2502 1.2502/(1-2%)=1.2757

5

2.2 确定各工序产量或所需量

表 2.1.3

序 工序名称 号 1 捡选包装 2 入窑 3 施釉 4 干燥 5 压机成型

单位

年产所需量

日产量

快 快 快 快 快

180*104/0.25*1.0101=7272720 180*104/0.25*(1.0101/95%)=7655495 180*104/0.25*(1.0101/95%/98%)=7811729 180*104/0.25*(1.0101/95%/98%/99%)=7890635

22039 23198 23672 23911

180*104/0.25*(1.0101/95%/98%/99%/97%)=813467 24651 5

6 球磨量 7 原料进厂量 8 出磨浆料量

kg kg kg

180*104/0.25*6.25*1.2007=54031500 180*104/0.25*6.25*1.2757=57406500 180*104/0.25*6.25*1.1767*1.55=122760000

163732 173959 372000

6

9 除铁浆量 10 贮浆量 11 进塔喷雾干燥 12 出塔粉料

kg m kg kg

180*104/0.25*6.25*1.2524*1.55=87354900 87354900/(1.65*103)=52942.4 180*104/0.25*6.25*1.2337*1.55=86050575 180*104/0.25*6.25*1.2337/93%=59695161 (11)-(12)=26355414 180*104/0.25*6.25*1.966/93%=95129032 180*104/0.25*6.25*0.0757*1.55=5280075

264712 160.4 260759 180894 79865 288269 16000

13 塔内水分蒸发量 kg 14 进料仓粉料 15 化浆量 kg kg

2.3 金属釉平衡计算
表 2.1.4

序号 1 2 3 4 5 6





指标单位 快 kg 1% 0.50% 1% 1%

年需量 7811820 7811820*64*0.001=499956 499956/0.99%=505006 505006/99.5%=507544 507544/99%=512671 512671/99%=517849

日需量 23672 1515 1530 1538 1554 1569

需施金属釉胚体 需施金属釉量 釉浆贮运损失 过筛除铁损失 球磨损失 原料运输损失

7

2.4 高铝浆平衡计算
高铝浆施用量=施金属釉胚体*印花成品率=7811820*98%=7655584(快) 预订每块用量 4g,则年需量=7811820*4=31247280g

表 2.1.5

序号 1 2 3 4





指标 g 1% 1% 1%

年需量(g) 7811820*4=31247280 31247280/99%=31562909 31562909/99%=31881726 31881726/99%=32203764

日需量 (g) 94689 95645 96611 97587

年需高铝浆 浆料贮运损失 球磨损失 原料匀速损失

2.5 设备选型
1. 地磅秤

用途:原料进厂时称量,选一台 其主要技术性能参数表 4-16 所示。 表 4-16 地磅秤技术性能参数

型号 最大称量

2GZ-20 20t

8

生产厂家

长沙衡器厂

2. 铲车
用途:用于原料运输,选两台。其主要技术性能参数入表 4-17 所示。 表 4-17 铲车技术性能参数

型号 额定斗容 牵引力 生产厂家

DC-20A 1.4 m3 5600kg 厦门叉车厂

额定载荷 卸料高度 自重

2500kg 2600mm 8200kg

3 .WL 型喂料机 用途:大量原料的称量,包括衡量器和喂料机两部分。 日球磨量为 164 吨,选用 8 台 20 吨的球磨机,由于每台球磨机上下料时 间大概都为两个小时, 所以总上料时间大概为 16 个小时, 因为上料应该在白天, 所以选 2 台喂料机。 其主要技术性参数如表 4-18 所示。

9

表 4-18WL 型喂料机技术性能参数

型号 料箱容积(m3)

WL/20 20 7000*2730*320

喂料时间(min/次) 40--60 电机功率 7.7

外形尺寸(mm) 生产厂家

0 石湾陶机厂

全机重量 载机速度(m/min)

6 0.65

4.皮带运输机
用途:原料的运输 本设计选用单向传动 9 个其主要技术性能参数如表 4-19 所示。 表 4-19 皮带运输机主要技术性能参数

型号 TD

带宽(mm) 电动机功率 (kw) 带速(m/s) 900 4,5 0.5-1.25

输送能力(t/h) 67/88/110

5. 波状档边皮带运输机 用途:把原料从低处运往高处选用 3 台 在电子喂料机与加料平台,喷雾干燥塔与料仓,胚料过筛与料仓等地方在 车间布局较紧密的情况下, 物料要提升带一定高度。传统的做法是用波状档边运 输机,而物料中因为含有水分和电解质,容易引起料斗的腐蚀和损坏,从而在原

10

料中引入铁锈等杂志。故笨设计选用 DJ 系列档边皮带运输机。

6.球磨机 (1) 坯料球磨机 用途:用于物料的粉磨,混合制浆等。 日用磨坯料(干料)量为 163732kg,球磨周期为 20 小时,选用 20 吨料 球磨机。计算过程: 163732*10-3*20/(24*20)=6.8(台) 取 8 台,其中备用 2 台,选用 8 台其主要技术参数如表 4-20 所示。 表 4-20 坯料球磨机主要技能参数

型号 装料量(t) 筒体尺寸

QM3200*6000 20 3200*6000

电机功率 (KW) 132 全机重量(t) 27,8

外型尺寸 (mm) 8600*5600*4550 佛山市陶瓷机械总

筒体转速(r/min) 12.5

生产厂家



11

(2) 釉用球磨机 (金属釉) 日球磨量 1554kg,球磨 20 小时,选用佛山市陶瓷机械总厂生产的 1.0 吨球 磨机。计算过程: 1.554*20/1*24=1.30(台),选用 3 台,其中 1 台备用。 其主要性能参数入表 4-21 所示。

型号 装料量(t) 筒体尺寸

QM1468*1770 1 1468*1770

电机功率 (KW) 10 全机重量(t) 3

外型尺寸 (mm) 3290*2000*1700 佛山市陶瓷机械总

筒体转速(r/min) 27

生产厂家



12

(3) 高铝浆球磨机 日用量 97kg 球磨 16 小时,选用景德镇陶瓷机械厂生产的装料量为 50kg 的 球磨机。计算过程: 97*16/(50*24)=1.29(台),选 3 台,其中备用 1 台。 其主要技术参数如表 4-22 所示。 表 4-22 高铝浆球磨机主要技术参数

型号 装料量(t) 筒体尺寸

TCQ0.05 0.05 590*660

电机功率 (KW) 1.5 全机重量(t) 1.2

外型尺寸 (mm) 1935*700*810 景德镇陶瓷机械总

筒体转速(r/min) 50

生产厂家



(4) 球磨子补充量 根据料:球=1:1.8 计算,每次球磨子补充量为球磨子中的 1%。 坯料部分 金属釉部分 高铝浆部分 : 163732*1.8*1%=2974.2kg : 1554*1.8*1%= 27.97kg :97*1.8*1%=1.74 kg

所以,日补充球磨子总量为 3003.91.05 kg 约为 3.0 吨

7. 搅拌池和搅拌机

13

(1)放浆池 用途:用于球磨机球磨出来的料浆 日用浆量 372000/(1.65*103 )=225(m3) ,球磨周期:20 小时,备用系数 1.25,选 用平浆搅拌机,其主要技术参数如表所示。

型号 桨叶直径(mm) 池深度(mm) 桨叶转速(r/min) 池直径(mm)

Ф3600 3600 2900 14 4100

审计功率(KW) 全机重量(Kg) 外型尺寸(mm) 池有效容积(m3) 生产厂家

5.5 840 1600*1200*880 40 唐山轻机厂

所需放浆池个数=225*1.25:40=7.03 取 7 个

(2)贮浆池 用途:用于存放过筛除铁后的料浆 日贮浆量 225.4m3 选用 136.8m3 的浆池。备用系数 1.5 则:

14

225.4/136.8*1.1=1.8 取 2 个 平桨搅拌机性能技术如表所示。 型号 池深度(mm) 桨叶转速(r/min) 池直径(mm)
Ф5500

电功功率(KW) 外型尺寸(mm) 池有效容积(m3) 生产厂家

11 1435*780*1117 118.6 佛山市陶瓷机械总厂

4000 10 6000

(3)化浆池(八角池) 用途:用于处理废坯和汇龙泥,渗彩废坯回收后存放到年终统一处理。 日化浆量 16000Kg, 泥浆比重 1.65t/m3 则 16000*10-3/1.65=9.7m3 选用有效容积为 9m3 的螺旋搅拌机一台。 其主要技术参数如表所示。 型号 池深度(mm) 桨叶转速(r/min) 内圆直径(mm) TVФ750 2000 165 3000 电机功率(KW) 外型尺寸(mm) 池有效容积(m3) 生产厂家 5.5 2800*750*2460 10 景德镇陶瓷机械厂

8. 振动筛和磁选机

用途:用于泥料的过筛除铁。选用宜兴陶瓷厂生产的 SF2134*914 型振动筛 其主要技术参数如表所示。

15

型号 筛筐边长(mm) 主机电压(V) 运行方式 运行升温(℃)

SF2134*914 2134*914 380 连续 55

电机功率(KW) 振动频率(HZ) 生产能力(t/h) 励磁功率(KW)

1.5 26 4~8 0.64

平均磁通密度 (GS) 16000

每日按 21 小时工作量计,年产量 5*104 吨,过筛除损失系数贴 1.2454,泥浆含水 率为 35.5%,年工作日为 330 天,取上述设备的生产能力为 8t/h 则 5*104*1.2154/(1-35.5%)/330/21/8=1.88 取 2 台,其筛网规格可根据需要定,这里选 上层 60 目下层 100 目。磁选机用自制槽式除铁器替换即可。

9.

QBY 气动隔膜泵
用途:用于陶瓷行业的泥料、釉浆的输送。 选用佛山市陶瓷机械总厂生产的 QBY 型气动隔膜泵,选用 9 台。 其主要技术参数如表所示。

型号

QBY-10

最大扬程(m) 输送距离(m) 外型尺寸(mm)

8~9 80~100) 925*710*1069

公称压力(Kg/cm2) 6 最大流量(m3/h) 0~1

16

最大吸高(m)

4~5

机重(Kg)

7

10.

柱塞泵

用途:用于将泥浆从工作罐打入喷雾干燥塔,日干燥泥浆 260759Kg,日工作量 24 小时计,则 260759*10-3/1.65/24=6.58(m3/h) 选用唐山轻机厂生产的 NB—140—5 型柱塞泵,其主要技术参数如表所示。 型号 柱塞每 min 往返次数 配用电机(KW) NB—140—5 38.3 15 工作压力(Mpa) 泥浆吸入高度(m) 外型尺寸(mm) 0.5~2 4 2146*1292*19 50 最大压力(Mpa) 2.5 油压系统最高压力 (Mpa) 输送能力(L/h) 单机重量(t) 4500~9000 1.73 冷却水耗用量(L/min) 20 12.5

选 4 台:每个工作罐用 2 个(其中一个备用)。

11.

工作罐(2 个)

用途:用于喷雾干燥塔的临时贮浆,以保证喷雾干燥塔内的泥浆喷吐的稳定。做成 5m3 的工作罐,选平桨搅拌机,其主要技术参数如表所示。 型号 Ф630 电机功率(KW) 5.5

17

池深度(mm) 桨叶转速(r/min) 池直径(mm)

1700 165 2300

外型尺寸(mm) 池有效容积(m3) 生产厂家

1435*780*1117 5 湖南陶瓷机械厂

12. 喷雾干燥塔
用途:用于粉料的造粒 塔内日水蒸发量为:79865Kg,每天议 24 小时计则: 79865/24=3328(Kg/h),选用每小时水蒸发量为 2000Kg 的喷雾干燥塔 2 台。 其主要技术参数如表所示。 型号 内经(mm) 高度 圆柱部分 2000 6500 7000 5500 压力雾化 料浆含水量(%) 粉料含水量(%) 进气温度(℃) 排气温度(℃) 单位耗热量 1.4KJ/Kg 水分 容积(m3) 300 蒸发率 Kg 水/h 2000 35~50 1~8 450~550 85~100 800-850

(mm) 圆锥部分 雾化器形式

18

料浆压强(MPa)

2

生产厂家

唐山轻机厂

其最大安装高度为 18 米。

13. 粉料仓 用途:用丁粉料的盛装和陈腐,采用自制的圆形料仓。 为了避免因粉料的流动性造成大小颗粒的分级,以致烧成时的大小头等缺 陷,故粉料仓应该偏高,半径相对较小。确定料仓尺寸如下: 圆柱部分高度为 5 米,直径为 5 米;下面圆台部分大圆直径 0.8 米,圆台高 为 2.5 米。 取容积系数为 0.85,粉料比重为 0.9g/cm3 即(0.9t/m3)粉料含水率为 7%,
1/2】 则单个料仓容积为: V 仓=πR2H+1/3h 【S 大+S 小+ (S 大*s 小) =64.6 (m3)

每天所用粉料量为 288269Kg,陈腐一天,则需料仓为: 288269*2*10-3/0.9/(0.85*64.6)=11.6 个取 12 个。

19

参考文献:
[1] 杨物华.陶瓷工厂设计参考.南京.南京大学出版社 1993 [2] 马光华、程锦崇、朱小平.毕业设计指导书.(景德镇陶瓷学院)2003 [3] 孙晋涛.硅酸盐工业热工过程及设备.(中国建材工业出版社) [4] 李家驹.陶瓷工艺学.(中国轻工业出版社)2001 [5] 林云方.陶瓷工业机械设备.(武汉工业大学出版社) [6] 祝桂洪、周健儿、曹春娥、赖福生.陶瓷釉配制基础.(轻工业出版社) [8] 杨物华.工厂设计概论.(南京大学出版社)1993

小结
历时三个星期的原料车间设计终于圆满结束。 在此首先感谢我的指导老师石 棋老师在设计过程中给予了我技术上的大力指导和精神上的鼓励。 通过这次科学 方法训练, 我对瓷质外墙砖的生产工艺有了进一步的了解,对原料车间布置有了 更新的认识。同时,在设计过程中,深切感受到自己所学知识与实际操作相差甚 远, 且贫瘠不堪将来还需通过更多的学习和实践去巩固和提高自己在陶瓷方面的 知识。 再次谢谢在设计过程中得到指导老师郭老师悉心指导,以及程老师等提出 的宝贵意见。没有你们的帮助,就没有今天我这一份设计的成果,也不会让我那 么迫切的渴望吸取更多陶瓷方面的知识来充实自己。在此,我表示衷心的感谢。 由于时间紧促, 资料准备不完善等原因本设计中存在着不少的错误和不足之 处,在此敬请各位老师批评和指正。

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