年产23000吨高铝制品原料仓库工艺设计.docx

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年产23000吨高铝制品原料仓库工艺设计

一、设计题目2

二、设计目的2

三、设计依据2

四、生产工艺流程方案选定2

六、物料平衡计算4

1、1等高铝砖物料平衡计算4

2、III等高铝砖物料平衡计算6

3、泥料水分计算8

4、物料平衡系数表9

5、制砖物料平衡表11

6、泥料水分平衡计算结果12

七、主机选型计算13

1、确定设备的型号：

2、破碎工序物料的加工量13

3、主机台数计算14

四、辅助设备选型计算14

五、桥式抓斗起重机原料仓库的确定：

1、原料仓库结构形式的确定15

2、桥式抓斗起重机原料仓库结构跨度和长度的确定15

3、桥式抓斗起重机搬运能力和台数计算16

4、颚式破碎机供料仓的大小计算17

5、桥式抓斗起重机原料仓库厂房高度的计算18

八、参考文献18

、设计题目：

年产23000吨高铝质制品原料仓库工艺设计

二、设计目的：

1、运用学习过的有关课程的理论和技术知识，解决耐火材料厂设计中的问题

2、通过调查研究查阅资料，确定要原料仓库设计方案，计算和绘图等环节，培养解决问题分析问题的能力。

3、初步掌握耐火材料厂设计的一般方法和步骤，为今后从事工程设计打下基础。

三、设计依据

1、产品：

1等高铝砖和川等高铝砖

2、生产规模：

产量23000吨/年。

其中I等高铝砖18000吨/年；川等高铝砖5000吨/年.

3、工作制度：

年工作天数：

306天；生产班制：

二班制；每班工作时间：

8小时。

4、主要材料和动力来源：

（1）进厂的等高铝熟料，等高铝熟料和结合粘土均由外地固定矿山供给。

（2）进厂原料的质量应均符合部颁标准，并应按品种、级别分别堆放，分别使用。

（3）电力由本长配电所供应输送。

（4）生产用水由厂内上下水系统供应。

生产污水由厂内上下水系统排放。

（5）原料配比：

I等咼铝砖

川等咼铝砖

熟料：

结合粘土：

纸浆废液（外加））

95:

85:

15:

熟料颗粒：

筒么粉（<0.088mn）:

结合粘土（<0.5mn）

55:

40:

58:

27:

（6）建厂地点：

北方地区

四、生产工艺流程方案选定

1、原料仓库堆放料为废砖、高铝熟料及结合粘土。

其中废砖由自备汽车运往

仓库，其他料有火车运进仓库内部。

仓库火车轨道设在仓库内部，因年产29000吨耐火材料制品为中小型厂，如在仓库外卸料，增加了设备投资。

废砖日需要量较少，为节省投资可采用人工砸碎。

由于堆料场可留的大些，因此可在仓库内部就地砸碎。

火车轨道舌燥仓库内部，单侧卸料，可利用仓库桥式抓斗起重机帮助卸料。

料块在进入颚式破碎机前为避免大料块堵塞，必须加篦条筛，严格控制粒度三200mm由于颚式破碎机为连续作业，设备具有一定贮量的供料仓，为保证给料均匀，配以电磁振动给料机供料，中间以溜管送入进料口，破碎后的物料以皮带输送机送往二段工序一一中碎工序。

综合以上因素考虑本次设计任务，可初步选定工艺流程图如下：

六、物料平衡计算

i、i等高铝砖物料平衡的计算

1）总成品量QQ=23000吨/年

2）总烧成量QQi=Q/（1-F1）=18000/（1-0.05）=18947.37t

其中：

烧成废品量「f1=Q-Q=18947.37-18000=947.37t式中：

F1—烧成综合废品率，取0.05；

3）总干燥量QQ2=Q/（1-F2）=18947.37心-0.04）=19736.84t其中：

干燥废品量f2f2=Q-Qf19736.84-18947.37=789.47t式中：

F2—干燥综合废品率，取0.04；

4）总成型量QQ3=Q=19736.84t

5）总混合量QQ4=Q«1-Fa）=19736.84/（1-0.1）=21929.82t

Q5=Q/K=21929.82/0.0.981=22354.56t

其中：

配比系数KK=1-[P（L2+WL2W）+（1-P）W1]

6）总配料量QQ6=C5（1-F3）=22354.56（1-0.1）=20119.10t

其中:

粘土熟料量QQ7=Q（1-P）=22119.10（1-0.2）=16095.28t结合粘土配料量QQ8=QP=20119.10X0.2=4023.82t外加纸浆废液QQ9=Qq1=20119.10X0.03=603.57t

式中：

F3—泥料循环混练量，取0.1；

—结合粘土配比，取0.2;

i—外加纸浆废液，取0.03;

7）总破粉碎量QoQio=Q心丄3）=20119.10心-0.02）=19716.72t

其中：

粘土熟料破粉碎量Qi:

Qii=Q«1-L3）=16095.28心-0.02）=16423.75t

结合粘土破粉碎量Q2:

Q12=C8/（1-L3）=4023.82/（1-0.02）=4105.94t

式中：

L3—原料加工运输损失，取0.02;

8）总磨碎量Q3Q13=Q°q2=19716.72X0.4=7886.68t

式中：

q2—管磨机（或球磨机）细粉加入量，取0.4;

9）结合粘土干燥量Q4

Q14=Q2（1-W3”（1-W2）=4105.94（1-0.05）/（1-0.12）

=4432.54t

式中：

W—结合粘土水分，取0.12;

W3—结合粘土干燥或风干后的水分，取0.05;

10）原料仓库存放量Q5

Q15=Q6+Q7+Q8=14841.76+1664.52+4454.82=4454.82t

其中：

I等咼铝熟料存放量Ql6

Q16=Q』（1-L1）-Q17=16423.75/（1-0.005）-1664.52

=14841.76t

回收废砖、废坯存放量Q?

i7=Tf汁Tf2/Ki=0.95X947.37+0.95X789.47/0.98仁1664.52t

结合粘土存放量Q8

Q18=Q4心-L1）=4432.54/（1-0.005）=4454.82t

式中：

结合粘土在仓库中的贮存损失，取0.005;

T—干燥、烧成废品回收率，取0.95；

K1—为了简化计算，仓库中存放干燥废坯量按风干重量计算，则取

K=K=0.981;

11）纸浆废液总存放量Q9Q19=C9/（1-L5）=1609.53/（1-0.02）=1642.38t

式中：

匕一结合剂的贮运损失，取0.02；

2、III等高铝砖

1）总成品量QQ=5000吨/年

2）总烧成量QQ1=Q/（1-F1）=5000/（1-0.05）=5263.16t

其中：

烧成废品量f1f1=Q-Q=5263.16-5000=263.16t

式中：

F1—烧成综合废品率，取0.05；

3）总干燥量QQ2=Q/（1-F2）=5263.16/（1-0.04）=5482.46t

其中：

干燥废品量f2f2=Q-Q1=5482.46-5263.16=219.3t

式中：

F2—干燥综合废品率，取0.04；

4）总成型量QQ3=Q=5482.46t

5）总混合量QQ4=Q«1-F3）=5482.46/（1-0.1）=6091.62t

5=Q/K=6091.62/0.964=6319.10t

其中：

配比系数KK=1-[P（L2+V3AL2W）+（1-P）Wi]=0.964

6）总配料量Q6Q6=Q5（1-F3）=6319.10（1-0.1）=5687.64t

其中:

粘土熟料量Q7Q7=Q（1-P）=5687.64（1-0.2）=4550.11t结合粘土配料量Q8Q8=QP=4550.11X0.2=910.02t

式中：

F3—泥料循环混练量，取0.1；

P—结合粘土配比，取0.2；

7）总破粉碎量QoQ1°=Q心丄3）=5687.64/（1-0.02）=5803.71t

其中：

高铝熟料破粉碎量Q1

Q11=Q«1-L3）=4550.11/（1-0.02）=4642.96t

结合粘土破粉碎量Q2

Q12=C8/（1-L3）=910.02/（1-0.02）=928.60t

式中：

L3—原料加工运输损失，取0.02;

8）总磨碎量Q3Q13=Qoq2=58O3.71X0.4=2321.48t

式中：

q2—管磨机（或球磨机）细粉加入量，取O.4;

9）结合粘土干燥量Q4

Q4=Q2（1-W3”（1-W2）=928.60（1-0.05）/（1-0.12）

=1002.46t

式中：

W—结合粘土水分，取0.12;

W3—结合粘土干燥或风干后的水分，取O.O5;

10）原料仓库存放量Q5

Qi5=Q6+Q7+Q8=4200.17+466.12+1007.50=5673.

其中：

熟料存放量Q6

Qi6=Qi/（1-L1）-Q17=4642.9/（1-0.005）-466.12

=4200.17t

回收废砖、废坯存放量Q7

Q17=Tf计Tf2/K1=0.95X263.16+0.95X219.3/0.964=466.12t

结合粘土存放量Q8

Q18=14/（1-L1）=1002.4心-0.005）=1007.5t

Q19=0

式中：

L1—结合粘土在仓库中的贮存损失，取0.005;

T—干燥、烧成废品回收率，取0.95；

K1—为了简化计算，仓库中存放干燥废坯量按风干重量计算，则取

K=K=0.964;

3、泥料水分计算

1）1等高铝砖泥料水分计算

1配料时高铝熟料带入的水分量W熟

W熟=QXW=16095.28X0.01=160.95t

2配料时结合粘土带入的水分量W占

W占=QW=4023.82X0.05=201.20t

3配料时纸浆废液带入的水分量W氏

W氏=0.5Q=0.5X603.57=301.78t

4混合泥料中的水分总量W总

W总=错误！

未找到引用源。

=错误！

未找到引用源。

1005.72t

5混合泥料时需外加的水量W

W=W、-W熟-W粘-W纸=1055.72-201.20-301.78-160.95=391.79t

2）III等高铝砖泥料水分计算

1配料时III等高铝熟料带入的水分量W熟

W熟=QXW=4550.11X0.01=45.50t

2配料时结合粘土带入的水分量W占

W粘=QW=910.02X0.05=45.50t

3混合泥料中的水分总量W总

W总=错误！

未找到引用源。

W4［（Q7-W熟）+（Q^W粘）"（1-W4）=282.58t

4混合泥料时需外加的水量W

W=W、-W熟-W粘=282.58-45.50-45.50=191.58t

4、物料平衡系数表

1）1等高铝砖部分各工序的物料平衡系数表物料平衡系数表

高铝熟料与结合粘土的配比

95:

破、粉碎

总破、粉碎量

1.14

综合成品量

苴

/、

中

高铝熟料量

0.91

结合粘土量

0.22

烧成

总烧成量

1.05

总磨碎量

0.45

烧成废品量

0.05

结合粘土干燥量

0.22

干燥

总干燥量

1.10

原料仓库

总存放量

1.14

其中

高铝熟料量

0.82

干燥废品量

0.04

废砖、废坯量

0.09

结合粘料量

0.22

总成型量（系指合格砖坯量）

1.10

配比系数（K值）

0.981

总混合量

1.24

配料

总配料量

1.12

其中

高铝熟料量

0.89

结合粘土量

0.22

纸浆废液外加量

0.03

2）高铝制砖部分各工序的物料平衡系数表

物料平衡系数表

粘土熟料与结合粘土的配比

85:

破、粉碎

总破、粉碎量

1.16

综合成品量

苴

丿、中

高铝熟料量

0.93

结合粘土

上量

0.23

烧成

总烧成量

1.05

总磨碎量

0.46

烧成废品量

0.05

结合粘土干燥量

0.23

干燥

总干燥量

1.11

原料

总存放量

1.16

仓库

苴

/、

中

高铝熟料量

0.84

干燥废品量

0.04

废砖、废坯量

0.09

结合粘土

曰.

.量

0.23

总成型量（系指合格砖坯量）

1.10

配比系数（K值）

0.964

总混合量

1.26

配料

总配料量

1.14

其中

高铝熟料量

0.91

结合粘土量

0.23

5、制砖物料平衡表

i）i等高铝制砖部分物料平衡表

生产工序

项目

符号

生产制度

-1-1

d•班•h

物料量/t

班

原料仓库存放量

306/2/8

21680.1

70.9

35.4

4.4

原料仓

其中：

高铝熟料存放量

306/2/8

15666.3

51.2

25.6

3.2

库

废砖废坯存放量

306/2/8

1757

5.7

2.9

0.4

结合粘土存放量

C0l8

306/2/8

4256.8

13.9

6.9

3.5

原料干燥

结合粘土干燥量

306/2/8

4678.9

15.3

7.6

1.0

总破粉碎量

306/2/8

21670.2

70.8

35.4

4.4

破、粉碎

其中：

高铝熟料破粉碎量

306/2/8

17336.2

56.7

28.3

3.6

结合粘土破粉碎量

306/2/8

4334.1

14.2

7.1

0.9

磨碎

总磨碎量

306/2/8

8668.1

28.3

14.2

1.8

总配料量

306/2/8

21236.8

69.4

28.3

4.3

其中：

高铝熟料配料量

306/2/8

16989.5

55.5

34.7

3.5

配料

结合粘土配料量

306/2/8

4247.4

13.9

27.8

0.4

外加纸浆废液

306/2/8

637.1

2.1

1.1

0.1

混合

总混合量

306/2/8

23596.5

77.1

6.9

4.8

成型

总成型量

306/2/8

20833.3

68.1

38.6

4.3

干燥

总干燥量

306/2/8

20833.3

68.1

34.0

4.3

烧成

总烧成量

306/2/8

20000

65.4

34.0

4.1

纸浆废液库

纸浆废液总存放量

306/2/8

355.2

1.2

0.6

0.07

2）III等高铝制砖部分物料平衡表

生产工序

项目

符号

生产制度d•班-1h1

物料量/t

d班

原料仓库存放量

Ql5

306/2/8

ll6ll.8

37.9

l9.0

2.4

原料仓

其中：

高铝熟料存放量

306/2/8

8399.8

27.5

l3.7

l.7

库

废砖废坯存放量

Ql7

306/2/8

923.2

3.0

l.5

0.2

结合粘土存放量

Ql8

306/2/8

2279.9

7.5

3.8

0.5

原料干燥

结合粘土干燥量

Ql4

306/2/8

2505.9

8.2

4.l

0.5

总破粉碎量

306/2/8

ll606.5

37.9

l8.9

2.4

破、粉碎

其中：

高铝熟料破粉碎量

306/2/8

9285.2

30.3

l5.2

l.9

结合粘土破粉碎量

Ql2

306/2/8

232l.3

7.6

3.8

0.5

磨碎

总磨碎量

Ql3

306/2/8

ll606.5

37.9

l8.9

2.4

总配料量

306/2/8

ll374.4

37.2

l8.6

2.3

其中：

高铝熟料配料量

306/2/8

9099.52

29.7

l4.9

l.9

配料

结合粘土配料量

306/2/8

2274.9

7.4

3.7

0.5

混合

总混合量

306/2/8

l2638.2

4.l

2.l

0.25

成型

总成型量

306/2/8

l0964.9

35.8

l7.9

2.2

干燥

总干燥量

306/2/8

l0964.2

35.8

l7.9

2.2

烧成

总烧成量

306/2/8

l0526.3

34.4

l7.2

2.l

6、泥料水分平衡计算结果

1）1等高铝砖泥料水分平衡表

项目

符号

生产班制/d•班

-l•h“

需水量/t

班

混合泥料中的水分总量

W总

306/2/8

1114.4

3.6

1.8

0.2

其中：

配料时粘土熟料带入的水分量

306/2/8

169.9

0.6

0.3

0.04

配料时结合粘土带入的水分量

W粘

306/2/8

212.4

0.7

0.3

0.05

配料时纸浆废液带入的水分量

306/2/8

318.6

1.04

0.5

0.06

混合泥料时需外加的水分量

306/2/8

413.5

1.4

0.7

0.09

2）III等高铝砖泥料水分平衡表

项目

符号

生产班

制/

d•班

-1•h-1

需水量/t

班

混合泥料中的水分总量

W总

306/2/8

558.5

1.8

0.9

0.1

其中：

配料时粘土熟料带入的水分量

306/2/8

91.0

0.3

0.2

0.03

配料时结合粘土带入的水分量

W粘

306/2/8

113.7

0.4

0.2

0.03

混合泥料时需外加的水分量

306/2/8

353.8

1.2

0.6

0.08

七、主机选型计算

1、确定设备的型号：

应该和选择生产工艺流程同时进行，根据工厂的生产性质、生产规模，机械化程度，原料的性质综合考虑，既做到技术先进又要求减少投资降低生产成本。

2、破碎工序物料的加工量：

Gh=Gr/（K1K2K3）=（19716.72+5803.71）/（306X2X8）=5.2t/h

式中：

G—生产工序物料的加工量，t/h;

G「一物料平衡的物理量，t/a;

K1—年工作日数，d/a;

K—日工作班数，班/d；

Kb—班工作时数，h/班；

3、主机台数计算：

1）主机加工量：

GN=GhXKn=5.2X120.8=7.8t/h

式中：

G—主机需要的加工量，t/h;

K—生产不均衡系数，取1.2;

n—颚式破碎机作业率，取0.8;

2）理论主机台数：

根据主机加工量颚式破碎机选规格为：

PE250X400的颚式破碎机。

n理=G/G台=7.8/10=0.78

式中：

n理一主机理论台数；

G台一主机的台时产量，t/h;

3）实际主机台数：

实际主机台数应取大于理论主机台数并紧靠理论主机台

数的整数，所以实际主机台数n实=1。

主机平衡表

工序名称

主机设备名称型号、规格

账户及作业率/%

生产能力/t•h-1

设备台数/台

要求主机加工量

主机台时产量

理论的主机台数

设计的台数

原料破碎

颚式破碎机

PE250X

400

9.3

0.93

四、辅助设备选型计算

1、电磁振动给料机：

根据给料机的给料能力，给料粒度，与供料仓排料口衔接口，经查表选取基本型GT型电磁振动给料机。

1600

900

400

1470

1032

720

860

1030

2410

1092

250

GT型电磁振动给料机部分技术性能：

给料能力（水平布置）150t/h;（-10

布置）210t/h;给料粒度：

200mm

2、供料仓固定筛：

根据颚式破碎机的最大加料粒度＜210mm可选用200X200mm的格筛

3、输送设备的选择：

a带速选择：

可取1m/s;

b输送带宽度B

B=g/（k丫Vc）=^6.9/（210X1.7X1X0.92）=0.145m

取B=500mm

式中：

b—带宽，m

Q—输送量，t/h;

V—带速，m/s;

k—断面系数，k与物料动堆积系数p有关，查表知p取210；

丫一堆积比重，t/m3,取1.5t/m3；

c—倾角系数，倾角为12°,取0.92。

c根据物料的块度来校核：

查表6-92:

带宽500mm筛分过的物料最大块度为100mm颚式破碎机出料口物料粒度＜40mm所以该带宽满足要求。

所以可以选择带宽为500mm带速为1.0m/s的平形胶带运输带。

4、流管的选择：

所运最大块度＜210mm经查表12-3可选800mm宽）x450mm（高）的流管为颚式破碎机供料倾斜角45°;经颚式破碎机后，物料粒度＜40mm

经查表12-3可选300mm（宽）x200mm（高）的流管。

5、检修设备：

根据表11-17知：

250x400颚式破碎机需起重机的起重能力为2吨，查表知可选型号为651手拉葫芦。

其主要技术性能：

起重量：

2t;标准起重高度：

3m两钩间最小距离：

500mm满载时手链拉力：

26公斤；起重链行数：

1;起重链圆钢直径：

8mm重量：

3.7公斤；起重高度每增加1米应增加的重量：

3.7公斤。

五、桥式抓斗起重机原料仓库的确定:

1、原料仓库结构形式的确定：

根据建厂地区的气象条件（北方地区），原

料性质及粉尘对周围环境的污染等因素综合考虑确定仓库结构形式为：

敞开式。

2、桥式抓斗起重机原料仓库结构跨度和长度的确定：

原料仓库结构跨度和长度与工厂的规模和各种原料的储存器、储量、分级堆放要求及卸货车位有关。

（1）原料仓库结构跨度的确定：

耐火材料厂一般选用抓斗起重机的跨度为22.5米，原料仓库的跨度相应为24米。

（2）原料仓库长度的计算：

1）不同原料堆放形式所需的长度：

计算时需要的条件：

A、各种原料的要求

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