年产320万平方米外墙砖设计科技方法训练说明书1.docx

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年产320万平方米外墙砖设计科技方法训练说明书1

年产320万平米外墙砖原料车间设计科技方法训练说明书

专业：

xxxxxxx工程

姓名：

xxx

学号：

*************

*******

时间：

2014年5月

xxxxxxxx科技艺术学院

第一章总论..................................................................................4

1.1设计依据..............................................................................................4

1.2设计原则..............................................................................................4

1.3设计范围..............................................................................................4

1.4建设规模和产品方案..........................................................................5

1.5生产方法简述.......................................................................................5

1.5.1坯用原料制备................................................................................5

1.5.2釉料制备........................................................................................5

1.6厂址概述...............................................................................................5

1.6.1位置................................................................................................5

1.6.2气候条件............................................6

1.6.3地震资料............................................6

1.6.4工程地质............................................6　

1.6.5工厂运输量及运输方案，交通运输条件..................6

1.6.6废渣堆场及污水处理站的地点和条件....................6

1.7公用工程及辅助工程....................................6

1.8厂内原料，产品的储存装卸方式..........................6

1.9环境保护与综合利用....................................7

1.9.1综和利用和收益.....................................7

1.9.2治理措施.......................................................................................7

1.9.3治理后排放三废的国家标准............................7

1.10节能措施.............................................7

1.11消防，计量及安全卫生设施.............................7

1.12工作制度.............................................7

1.13存在的问题及建议.....................................7

第二章经济技术分析..................................8

2.1设计依据和范围........................................8

2.2投资..................................................8

2.2.1固定资产投资.......................................8

2.2.2主要原料，燃料，动力消耗及价格负表...................................8

第三章总平面布置及运输..............................9

3.1设计依据和设计范围.....................................9

3.2厂址...................................................9

3.3总平面布置..............................................9

3.3.1总平面布置原则.......................................9

3.3.2.竖向设计原则.........................................9

3.3.3工厂的防护设施及其他..................................9

3.4总平面布置主要设计指标..................................9

第四章生产工艺......................................10

4.1设计依据与范围.........................................10

4.2原料车间生产工艺流程、生产操作的综合说明...............10

4.2.1生产工艺流程..........................................10

4.2.2生产操作说明.........................................10

4.3原料车间概况及特点......................................10

4.4生产流程简述及流程图...................................11

4.5坯料配方选择及论证......................................11

4.5.1坯料选择的原则及依据.................................11

4.5.2瓷质外墙砖的化学成分组成要求表.......................11

4.5.3产品的岩相组成要求...................................11

4.5.4配方的确定...........................................11

4.5.5坯式的计算.......................................................................................12

4.5.6坯体性能分析与计算...................................12

4.6釉料配方及论证..........................................13

4.6.1釉用原料选择原则...........................................................................13

4.6.2釉料配方原则及配方原则...............................13

4.6.3釉的配方...........................................13

4.6.4配方论证.............................................14

4.7物料衡算.................................................15

4.7.1原料，辅助原料需用量及主要技术规格和质量标准.........15

4.7.2物料衡算.............................................15

4.7.2.1坯料衡算表...............................................15

4.7.2.2釉料衡算表..............................................16

4.7.2.3球磨子年耗量.............................................16

4.8原料车间的设备选型........................................17

4.8.1设备选型的原则.......................................17

4.8.2坯料设备的制造.......................................17

4.8.3釉料设备的制造.......................................20

参考文献.....................................................22

第一章总论

1.1设计依据

本设计根据景德镇陶瓷学院科技艺术学院对2011届无机非金属材料专业的学生下达《毕业设计指导书》的要求，进行年产320万m2外墙砖原料车间设计。

1.2设计原则

（1）执行有关国家各项政策方针，密切结合国情，减少投资，采用适当合理措施，解决“三废”污染问题。

（2）设备造型尽量采用标准设备，减少劳动强度。

（3）设计中满足工艺要求为前提，注意简直物特点和整体布局的合理性。

（4）积极利用本地资金，适当的利用外资，加速本市向外型企业发展，扩大出口创汇。

（5）坚持“以人为本”的方针，不扰民的原则尽量设计到居民区的下风向及郊区。

（6）设计必须执行国家有关的方针和有关的规定及标准。

（7）联系本地实际，综合利用各方面有利情况，在成熟，稳妥的可靠经济合作条件下，采用引进先进技术。

（8）充分开发本地资源，合理利用燃料，加强厂与厂之间的合作与交流。

1.3设计范围

本次原料车间设计范围是年产320万m2瓷质外墙砖，工厂生产规模和车间工艺初步设计，主要包括坯料球磨、制釉、喷雾干燥造粒、干压成型、烧成、检选、包装等生产过程的工艺设计，并进行车间总平面布置设计和技术经济分析。

1.4建设规模和产品方案

设计生产能力：

年产320万m2

产品规格：

瓷质外墙砖

产品定位：

中高档

产品规格：

240×60×8mm

质量标准：

GB1194—7—89

吸水率：

＜2%

热稳定性:

150℃——20℃水中三次循环不开裂

抗冻性:

—15℃——10℃循环50次不裂

抗折强度：

≧40Mpa

热膨胀系数：

≦9×10-6/℃

抗污性:

易于洗涤,色调一致

耐化学腐蚀性:

抗家用化学药品和游泳池中使用的清洁剂（除HF酸及酸碱化合物之外）以及酸碱腐蚀,用上述药品将样品浸28天后,无可见缺陷.

1.5生产方法简述

本次原料车间设计采用方法是坯料、釉料、分别球磨后，制浆，坯用泥浆经喷雾干燥塔造粉粒，采用大吨位全自动液压压成型后，在施上底釉及面釉装上储坯车，经高温辊道窑一次快速烧成后，检选包装入库。

1.5.1坯用原料制备

原料从外地运输进厂，堆放于原料仓库中，经电子喂料秤配料，经皮带运输至球磨机内，进行湿式球磨，经过筛除铁后，由油压柱塞泵打入喷雾干燥塔造粒，过筛经由皮带运输送至料仓闷料。

1.5.2釉料制备

釉用原料采用磅秤配料，用小车推至釉料车间，人工家料后进行湿式球磨，自由放浆入过滤浆池由隔膜泵打入高位工作罐，经两次过筛除铁后，注入贮浆池，由隔膜泵打入釉浆桶送往施釉线使用。

（其中面釉加水后使用）

1.6厂址概述

需要说明厂址地理位置、地貌、地形、地质、气象、水文及其他自然环境等概况。

1.6.1位置：

景德镇东一路樟树下，位于景德镇西南，距景德镇市区约3里。

。

地势平缓，连接景昌公路，铁路离工厂附近不远。

未经钻探，仅挖掘5米均为天然淡黄色黏土层，承受力<1kg/cm3。

地下水位冬季标高30米以下，未发生过地震。

同时在樟数下建厂对市区卫生条件无较大影响。

1.6.2气候条件：

气温：

年均17℃，年最高气温40℃，出现于8月份，年最低气温-10℃，出现于1月份；

湿度：

历年各月相对湿度约为80%；

风向：

全年主导风向为东北风；风力：

一般较大，为6~8级

最大风速：

2.4m/s平均风速：

2.1m/s

降雪：

积雪最大深度13cm

年平均降雨量：

1769.0mm

最大降雨量:

2673.6mm

最小降雨量:

1136.0mm

日最大降雨量:

228.5mm

水文:

最高洪水位34.6mm,最低水位22.29mm

流量：

历年平均流量150m3/s，平均流速2.0m/s

平均日照数：

1982.2小时

1.6.3地震资料：

　　江西景德镇市地震烈度6级。

1.6.4工程地质　　土壤为黏土—亚黏土，地耐力18——20T/m3

1.6.5工厂运输量及运输方案，交通运输条件及需要建设的主要设施

年运入量为：

45289t年输出量为：

37161t

总运输量为：

82450t

厂外运输采用火车、汽车为主；厂内原料运输采用铲车、皮带运输；泥浆运输采用管道、隔膜泵、柱塞泵；压缩空气、水、煤气等为管道运输；厂内建有汽车库，用于机动车辆的停放、维修和保养。

1.6.6废渣堆场及污水处理站的地点和条件

除能回收利用的废品外，其余全部送往废品堆厂，堆场靠货流主干道，运输方便，利于半月处理一次。

1.7公用工程及辅助工程

公用动力需要

A、用水量：

最大108m3/h平均79.5m3/h

B、用电负荷：

1.89×107度

C、煤气:

1.52×107Nm3/a

1.8厂内原料，产品的储存装卸方式

坯用原料采用汽车运输进厂，堆放在原料仓库中,使用时斗式装载车送往电子喂料机喂料,球磨子大部分堆放在球磨子堆场,少部分堆放堆放于原料车间内,产品经检选包装后防入成品仓库.

1.9环境保护与综合利用

1.9.1综和利用和收益

对生产中产生的少量废砖可送往废品堆场,如有必要可加入一部分至原料中（经粉碎后）.对于废坯及粉料可送至化浆池重新利用,且能提高坯体性能（与新浆混合后可提高混浆性能）,污水处理中沉淀的污泥,经检验符合工艺要求也可回收.

1.9.2治理措施

粉尘。

在工艺条件允许的情况下，尽量对产尘点进行密封防止粉尘外逸。

对不允许密封的产尘点设置吸尘罩，含尘气体经除尘设备净化处理后排出，其排出的废气应符合国家排放标准。

噪音。

球磨机噪音处理是利用球磨机实行相对集中布置并辅与隔声门窗。

高压风机主要产生空气动力性噪音和机械噪音应采用消音减震措施是再风机管道上设消音器，降低其空气动力性噪音。

风机基础采用弹簧减震基础，以降低其机械噪音。

1.9.3治理后排放三废的国家标准

喷雾干燥塔尾气含尘的排放规定<200mg/m3，

1.10节能措施

（1）在球磨时加入一定量的电解质溶液，即可以降低泥浆的含水率又降低了球磨时间。

这样以来可以降低泥浆再运输，球磨，喷雾造粒时的能量消耗。

（4）提高产品合格率,降低产品单位能耗,使之节能.

（5）提高球磨机吨位和采用各类优质设备,降低电能消耗.

1.11消防，计量及安全卫生设施

原料车间适当位置设置不同类型的消火器。

原料进厂由供销部门计量。

地中衡称量配料，生产过程中的喷雾干燥塔热风流量，泥浆流量，烧成温度，压力气氛，煤气流量均为集中显示或就地显示。

对产尘点设置洗尘装置，对噪音采用降低噪音强度，对喷雾干燥塔，窑炉采用微机控制，并设置各种连锁报警信号，确保安全生产。

1.12工作制度

配料，球磨，制粉，成型，施釉，烧成，动力设施为三班制，配料，机修，中心实验室为一班制，其余辅助车间大部分也为三班制。

1.13存在的问题及建议

（1）本设计中主要根据理论知识进行的缺少实践的论证，配方只是根据期刊发表的经验配方制定没有经过实践检验。

（2）本设计中设计了一种产品，实际厂家要生产各种产品以满足市场的需要。

（3）总平面布置是在相对理想的状态下进行的，很多实际因素没考虑进去。

第二章　经济技术分析

2.1设计依据和范围

技术经济设计依据是按照年产320万m2瓷质外墙砖工厂的原料消耗，成品产出需水，煤气电等动力指标及工厂机械化程度，设备利用率和国家休息制度。

2.2投资

2.2.1固定资产投资

表2-3固定资产投资如下：

工程或费用名称

建筑工程

设备购置

安装工程

备品备件

其它费用

合计（万）

原料车间

230

700

42

28

15

1015

2.2.2主要原料，燃料，动力消耗及价格负表

表2-5主要原料，燃料动力消耗及价格负表

名称

产地

价格

元／吨

用量

（吨）

总额（万）

星子高岭

江西星子

180

7240.3

130.3254

星子石英

江西星子

150

5536.7

83.0505

星子长石

江西星子

200

15758.3

315.166

宁村原矿粉

江西景德镇

200

11925.2

238.504

萍乡黑泥

江西萍乡

260

2129.5

55.367

修水长石

原料总厂

380

1541.2

58.5656

石灰石粉

原料总厂

190

243

4.617

星子石英粉

江西星子

180

377.9

6.8022

苏州土

江苏苏州

1000

269.9

26.99

烧Zno

江西化工工业公司

3200

267.3

85.536

球磨子

江西景德镇

780

968.3

75.5274

电解质

江西景德镇

3000

175

52.5

工业用电

江西景德镇电站

0.5／度

1.89×107度/年

945

工业用水

江西景德镇水站

0.6元/吨

755600

45.336

煤气

江西景德镇煤气站

0.7／m3

1.24×107Nm3

868

总额

3006.2871

第三章　　总平面布置及运输

3.1设计依据和设计范围

本设计是针对年产320万m2瓷质外墙砖原料车间的设计,以节约用地及厂的生产规模进行合理的平面布置。

3.2厂址

厂址概述详见第一章，本设计在进行总平面布置时,使工艺流程通畅,用地尽量节约,紧凑,并考虑有发展空间,做到分期建设,分期建设,不占多余.

3.3总平面布置

3.3.1总平面布置原则

（1）贯彻执行国家有关方针，政策，切实注意不占用耕地，少拆或不拆民房，减少投资造价。

（2）生产中有污染的厂房应布置在边缘地带和下风向。

（3）运输量大的车间结合生产工艺，布置再靠近货流主道的位置。

（4）有噪音的车间远离生活区，厂前区。

（5）地上地下管线路布置合理。

（6）合理进行绿化布置和环境保护。

3.3.2.竖向设计原则

（1）间的生产联系最方便，以及土方量最少。

（2）面雨水的顺利排除

3.3.3工厂的防护设施及其他

工厂的前段用铁栅栏隔开，其他的都用围墙隔开。

大门采用自动控制形式，设有门卫日夜轮流值班。

厂的生活区和路两旁设有绿化带，通过绿化来减少粉尘，噪音污染。

建筑物之间留有适当的放火安全距离。

3.4总平面布置主要设计指标：

表3-2总平面布置主要指标

序号

指标名称

单位

数量

备注

1

全厂占地面积

公顷

2.9796

2

建筑物占地面积

M2

13752

3

绿化面积

M2

7350

4

绿化系数

%

24.66

5

建筑系数

%

46.15

第四章生产工艺

4.1设计依据与范围

本设计依据是景德镇陶瓷学院科技艺术学院工程系2015年毕业设计指导书,设计范围为年产320万瓷质外墙砖,生产规模,对全厂进行综合平衡设计,主要包括造粒、制釉、成型、干燥、烧成、检选、包装等生产车间组成的工艺。

4.2原料车间生产工艺流程、生产操作的综合说明

4.2.1生产工艺流程

坯料制备工艺流程：

原料进厂→理化测试→储存→含水率测试→电子喂料机配料→湿法球磨→细度检测→放浆池→隔膜泵→高位工作罐→过筛除铁→储浆池→隔膜泵→工作罐→喷雾干燥塔→振动筛→皮带输送→斗式提升→料仓→皮带输送→斗式提升→工作压机料仓

釉料制备工艺流程：

釉用原料→理化测试→储存→含水率测试→配料→湿法球磨→细度检测→入浆池→隔膜泵→高位工作罐→过筛除铁（均两次）→储釉浆池→隔膜泵→釉桶→甩釉

4.2.2生产操作说明

坯料制备：

1、配料前对原料定期抽样检查及测定含水率，已经其它性能，根据实际情况灵活调整配方从而保证产品质量

2、采用电子喂料机配料，准确度高。

3、采用喷雾干燥塔造粒，便于自动化，缩短生产周期降低劳动强度，粉料含水率均匀，颗粒级配合理，但一次性投资较多。

4、采用大吨位球磨，可以提高泥浆一致性及稳定性。

釉浆制备及施釉

外墙砖施釉的主要目的是使之美观以及提高抗腐蚀能力，为了使坯釉结合性能提高，施面釉及底釉，所施釉需均匀一致，釉浆比重须严格控制，所施釉在坯釉之间形成过滤层切忌过厚与过薄，另外要保证施釉参数相对稳定。

4.3原料车间概况及特点

本车间布置与联合车间内，采用15吨位球磨机，湿式球磨减少噪音和污染和喷雾干燥制粉工艺，粉料采用皮带运输机和斗式提升机，浆料用隔膜泵输送，机械化程度较高，本设计大多采用粉料进厂，要求严格把好料质量关，粉料进厂有利于实行原料标准化。

4.4生产流程简述及流程图

表4-2车间组织定员

工序

名称

半日班

早班

中班

晚班

轮休

总计

坯料

坯体球磨

6

6

8

8

26

过筛除铁

2

2

2

6

釉料

釉料球磨

3

3

3

4

13

过筛除铁

2

1

3

粉料

喷雾干燥

4

4

4

5

17

质量控制

技术人员

5