年产600万m2陶瓷抛光砖设计任务书.docx
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年产600万m2陶瓷抛光砖设计任务书
年产600万
陶瓷抛光砖设计任务书
摘要
该课程设计是年产600万
陶瓷抛光砖工艺初步设计。
由于近年来渗花抛光砖备受关注,特别是加快城市化建设和全面奔小康社会等政策的出台,给渗花抛光砖带来了新的活力和生机,所以本次设计为选择渗花抛光砖的工厂工艺设计。
本次课程设计严格按照老师所给任务书去完成，通过查找资,结合所学知识和实习经验，并根据市场前景选择产品的种类和工厂所在地,合理选择工艺流程和设计指标,采用国内先进生产技术及生产设备,机械化、自动化装备水平合理,进行了坯料配方计算、物料衡算、设备选型计算和厂址选择。
关键词:
抛光砖,工艺,物料衡算,设备选型
Abstract
Thiscourseisdesignedtoproduce6millionceramicpolishingbrickprocesspreliminarydesign.Duetooozetospendpolishingbrickhasattractedmuchattentioninrecentyears,especiallytospeeduptheurbanizationconstructionandrunningofawell-offsocietyinanall-roundwayandotherpolicies,tooozetospendpolishingbrickbroughtnewvigorandvitality,sothedesignforchoosingoozetospendpolishingbrickfactoryprocessdesign.Thecurriculumdesigninstrictaccordancewiththeteachergivecommitmentstoachieve,bylookingforinformation,combiningwiththeknowledgeandpracticeexperience,andaccordingtothetypesofmarketprospectschooseproductsandfactorylocation,reasonableselectionprocessflowanddesignindex,USESthedomesticadvancedproductiontechnologyandproductionequipment,mechanizationandautomationequipmentlevelisreasonable,theblank
1
ingredients,materialbalancecalculation,equipmentselectionandsite
selection.
Keywords:
PolishingBrick,Process,MaterialBalance,EquipmentTypeSelection
2
目录
前言.........................................................5
第1章总论部分.............................................6
1.1设计数据...............................................6
1.2设计依据...............................................6
1.3设计原则...............................................6
第2章制备与工艺选择........................................7
2.1原料组成与计算.........................................7
2.1.1坯体组成.........................................7
2.1.2坯体矿物组成计算..................................7
2.1.3原料矿物组成.....................................8
2.2工艺选则...............................................9
2.2.1生产方法的确定...................................9
2.2.2生产中工艺处理....................................9
2.2.3工艺流程..........................................9
2.3工艺简介................................................9
2.3.1配料、球磨........................................9
2.3.2过筛、除铁........................................10
2.3.3均化..............................................10
2.3.4干燥..............................................10
2.3.5粉料陈腐..........................................10
第3章物料衡算...............................................10
3.1选择原则.................................................10
3.2工艺参数的选择...........................................10
3.3物料衡算.................................................11
3.3.1衡算意义...........................................11
3.3.2物料衡算指标.......................................11
第4章设备与选型..............................................12
3
4.1选型原则.................................................12
4.2设备.....................................................12
4.2.1球磨机.............................................12
4.2.2喷雾干燥塔..........................................13
4.2.3料仓................................................14
4.2.4液压压砖机..........................................14
4.2.5双层辊道式干燥器....................................14
4.2.6辊道窑.............................................15
4.3抛光线...................................................16
4.4辅助设备.................................................16
第5章厂址选择................................................18
5.1建厂地选择的主要因素......................................18
5.2厂址具体位置选择的原则....................................19
5.3具体厂地的选择............................................19
结论............................................................20
致辞............................................................20
参考文献.........................................................20
4
前言
近年来，随着我国居民收入水平的提高和人均居住面积的增加,抛光砖的使用将从大城市向中小城市、向农村市场发展，特别是价廉物美的渗花砖、普通微粉砖，在新农村建设中将会大量的使用。
大规格高档地砖的需求出现了明显的增长，结构比例逐年提高，小规格墙地砖的市场份额逐年下降，规格在600mm×600mm以上的地砖逐渐成为了市场的主流产品，平均销售量年增长率超过80%，600mm×600mm地砖的销量亦呈现出较快的增长势头。
随着个人收入和欣赏品位的提高，中高档瓷砖制品需求不断扩大。
渗花抛光砖由于其装饰效果好，性价比高，经久耐用等优良特点，被广泛运用于公共场所、商业场合及民用住宅等建筑装饰，成为建筑空间表面装饰使用量最大的建筑材料。
且其易于生产、产品性能较其他制品优异、花色适宜、价格低廉、款式大方高雅等受到广大消费者的欢迎需求量也较其他制品的大。
陶瓷抛光砖分为4类：
它们是渗花型抛光砖、微粉型抛光砖、多管布料抛光砖和微晶石。
抛光砖的优点：
1、优点一：
无放射元素：
天然石材属矿物质，未经高温烧结，故含有个别微量放射性元素，长期接触会对人体有害；抛光砖不会对人体造成伤害。
2、优点二：
基本可控制无色差：
天然石材由于成岩时间、岩层深浅不同色差较大，抛光砖经精心调配，同批产品花色一致，基本无色差。
3、优点三：
抗弯曲强度大：
天然石材由于自然形成，成材时间、风化等不尽相同，导致紧密程度、强度不一；抛光砖由数千吨液压机压制，再经1200℃以上高温烧结，强度高。
4、优点四：
砖体薄、重量轻：
天然石材因强度低，故加工厚度较大，笨重，增加了楼层建筑物的负荷重量，形成潜在威胁，成本上升，并且增加了运输、铺贴等困难。
5、优点五：
防滑：
地面瓷砖安全防滑很重要，尤其是有老人孩子的家庭更看重瓷砖的防滑效果。
抛光砖表面光洁鲜亮，很多消费者认为其防滑效果差，万
5
一洒上水更增加了安全隐患，于是避之唯恐不及，只好选择“光芒内敛”的亚光瓷砖。
事实上，所有的抛光砖都是防滑的，如果砖上有土会滑，有水反而会涩，因此只要做好日常清洁是不会影响其防滑效果的。
第1章总论部分
1.1设计数据
1.产品规格
（1）产品重量：
23.5kg/
（2）产品规格：
瓷质渗花抛光砖600mm×600mm×10mm
2.建厂规模
生产规模：
年产600万
陶瓷抛光砖，以300个工作日计。
本设计为生产渗花抛光砖
3.坯体化学组成（见表1—1）
表1—1坯体化学组成
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
TiO2
MgO
K2O
Na2O
酌减
合计
68.24
18.56
0.55
2.25
0.1
1.86
3.66
1.87
2.91
100
1.2设计依据
1.借鉴实习经验，结合所学知识进行本次设计。
2.查阅相关资料，查阅相关研究成果作为本次设计的依据。
3.在生产质量合格的情况下，充分利用地方性原料，简化流程，缩短生产周期，同时提高产品质量并注意引进先进技术的实用性和稳定性。
1.3设计原则
1.设计前要根据我国的国情和实际情况，并调查该产品在周边市场的前景，选择产品的种类和质量。
2.设计中应充分利用设计原则，做到经济合理，尽可能的为工厂节约建设资金，降低生产成本，降低废品率。
3.设计中应充分发挥设备的效能，降低生产成本，降低原料及燃料的消耗，
6
提高生产率，降低废品率。
4.在设计过程中应尽可能采用国内外的先进和成熟技术，并根据自身的特点合理选择国内外的先进技术。
5.设计的工厂必须安全可靠。
6.合理选择工艺流程和设计指标，设计中的指标应切合实际。
7.由于技术在不断发展，销售市场也不断扩大，所以设备的能力也要满足生产要求，并有可更换得余地。
8.充分考虑在连续生产过程中大量物料的装卸、运输及重大设备的检修，尽可能实现自动化。
9.要考虑设备及土建公司的要求，并为建筑公司设计提供可靠依据。
10.设计应严格执行国家关于工业企业在环保、劳动保护、卫生等方
面的规定，保证工人健康，避免环境污染。
第2章制备与工艺选择
2.1原料组成与计算
2.1.1坯体组成
坯体化学组成如下:
（其中酌减全部做结晶水计算）
坯体化学组成（%）
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
TiO2
MgO
K2O
Na2O
酌减
合计
68.24
18.56
0.55
2.25
0.1
1.86
3.66
1.87
2.91
100
2.1.2坯料矿物组成计算
各氧化物的摩尔数计算如下：
SiO2:
68.24/60.06=1.136Al2O3:
18.56/101.94=0.182
Fe2O3:
0.55/159.68=0.003TiO2:
0.1/80.1=0.001
CaO:
2.25/56.08=0.040MgO:
1.86/40.32=0.046
K2O:
3.66/94.2=0.039Na2O:
1.87/61.99=0.030
H2O:
2.91/18=161
7
列表如下：
（表2—1）
氧化物名称
SiO2
Al2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
Fe2O3
H2O
摩尔数
1.136
0.182
0.001
0.040
0.046
0.039
0.030
0.003
0.161
0.039摩钾长石
0.234
0.039
—
—
—
0.039
—
—
—
剩余
0.902
0.143
0.001
0.040
0.046
0
0.030
0.003
0.161
0.015摩滑石
0.06
—
—
—
0.046
—
—
—
0.015
剩余
0.842
0.143
0.001
0.040
0
0
0
0.003
0.146
0.04摩钙长石
0.08
0.04
—
0.040
—
—
—
—
—
剩余
0.762
0.103
0.001
0
0
0
0
0.003
0.146
0.03摩钠长石
0.18
0.03
—
—
—
—
0.03
—
—
剩余
0.582
0.073
0.001
0
0
0
0
0.003
0.146
0.073摩高岭石
0.146
0.073
—
—
—
—
—
—
0.146
剩余
0.436
0
0.001
0
0
0
0
0.003
0
0.003摩赤铁矿
—
—
—
—
—
—
—
0.003
—
剩余
0.436
0
0.001
0
0
0
0
0
0
0.001摩金红石
—
—
0.001
—
—
—
—
—
—
剩余
0.436
0
0
0
0
0
0
0
0
0.436摩石英
0.436
—
—
—
—
—
—
—
—
剩余
0
0
0
0
0
0
0
0
0
各矿物的质量及质量百分数（表2—2）
矿物
摩尔数
相对分子质量
质量（g）
%（质量）
钾长石
0.039
556.8
21.72
21.72
滑石
0.015
379.2
5.70
5.70
钙长石
0.040
279.3
11.20
11.20
钠长石
0.030
524.29
15.73
15.73
高岭石
0.073
258.1
18.84
18.84
赤铁矿
0.003
160
0.48
0.48
金红石
0.001
80.1
0.08
0.08
石英
0.436
60.06
26.20
26.25
合计
99.95
100
2.1.3原料矿物组成
8
1.原料矿物如下：
2.粘土质矿物18.84%
3.长石质矿物21.72+11.20+15.73+0.48+0.08=49.21%
4.滑石5.70%
5.石英质矿物26.25%
2.2工艺选择
2.2.1生产方法的确定
本设计的产品为结构简单的渗花陶瓷抛光砖，工艺选用电子配料、间歇式球磨机、喷雾干燥塔、压机压制成型、辊道窑一次烧成，抛光线磨边抛光的方法。
2.2.2生产工艺处理
工艺处理分以下几部分：
1.原料进厂是严格控制质量，分类堆放和均化
2.进厂大部分原料为经加工处理的原料，入球磨机进行的是湿法球磨
3.料浆在浆池中陈腐后经柱塞泵入喷雾干燥塔制得半干压粉料（指水分为5%—7%的粉料）本工艺取粉料含水分为6.5%
4.自动液压机半干压成型
5.双层辊道式干燥器干燥
6.辊道窑一次烧成
2.2.3工艺流程
原料进厂（破碎）→配料→球磨→放浆→过筛、除铁→均化库→喷雾干燥塔造粒→粉料陈腐→压制砖坯→干燥→喷水→施釉→施助渗剂→施底浆→烧成→磨边倒角→抛光→打蜡→选分级→包装入库
2.3工艺简介
2.3.1配料、球磨
按照既定配方，购置原料。
进厂的原料有石英、粘土、长石、滑石、高岭土等，入磨前，用颚式破碎机将坚硬块大的原料进行破碎，然后再入磨。
根据配方组成进行配方，得到所需的坯体原料，在皮带输送下进入球磨机进行球磨，球磨完成后，采用自动放浆，使浆体通过振动筛。
9
2.3.2过筛、除铁
泥浆过筛一般采用振动筛或六角回转塞，本工艺采用振动筛。
过筛目的：
因为球磨出的浆体并非都达到所需颗粒大小，所以要出去大的、不合要求的颗粒。
原料除本身含铁外，在加工及运输过程中混有一定量的铁质，由于坯体需铁量一定，铁量过多会影响坯体质量，所以需要除铁以达到配方要求。
2.3.3均化
经过过筛、除铁的浆体直接进入均化浆池，由于各球磨机的浆料粒度并非一致，所以需要对浆体进行均化，以得到更好的坯料。
2.3.4干燥
球磨机流出的浆体约有60%的水分，所以需对浆料进行干燥造粒，得到所需水分的坯料。
2.3.5粉料陈腐
陈腐作用：
散发热气，使水分均匀，陈腐时间为24小时。
如果颗粒不一致，在压制成型的时，就会影响砖的平整度、或分层。
第3章物料衡算
3.1选择原则
工艺参数的确定应尽量符合实际，有时依据类似工厂生产统计出来的先进指示，再结合具体工艺特点，进行分析最后确定。
3.2工艺参数的选择
1.原料运输损失率1.5%，储存损失率1%，配料损失率1%
2.坯泥球磨周期15小时，料：
球：
水=1:
1.6:
0.6，球磨损失率2%
3.泥浆相对密度为1.6g/ml，细度为250目筛筛余小于1.5%
4.喷雾干燥器损失率为0.5%，微粉回收率为98%，干粉含水率为6.5%
5.液压机成型损失率为0.5%，废料回收率为98%
6.干燥周期48min，介质温度160℃，干燥后含水率为0.2—0.6%，干燥损失率1.5%，废坯7.回收率为98%
7.坯釉比例为98:
2，釉浆比重为1.05g/ml,施釉损失率为0.5%
8.烧成周期40min，烧成温度1225℃，烧成损失率为1%，坯体烧失率为7%
10
9.出窑后经行磨边、抛光、打蜡处理，损失率为0.5%
10.检验包装损失率为0.1%，检验、分拣损失率1.5%
11.产品单重23.5kg/
规格600mmx600mmx10mm,单个面积为0.36
，年产600万㎡
3.3物料衡算
3.3.1衡算意义
1.是工艺设计的重要组成部分，以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对陶瓷生产过程各工序物料量的一种近似算法。
2.是计算从原料进厂至成品出厂各工序需处理的物料量,作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。
3.是计算各种原料、辅助材料及燃料需要量、总图设计中确定运输量、
运输设备和计算各种堆场、原料仓库面积的依据。
4.是计算水、电、蒸汽和劳动力的需要量、确定原材料、燃料等的指标，是公用设计和计算成品成本等的依据。
3.3.2物料衡算指标
1.年产量：
6X
X23.5/1000=141000t/年
2.年抛光处理量=工厂年产量/{（1—抛光处理损失率）（1—检验、包装损失率）}=141000/{（1-0.5%）（1-0.1%）}=141850.3t/年
3.年岀窑量=年抛光处理量/（1—检验、分拣损失率）=141708.5/（1-1.5%）=144010.5t/年
4.年烧成量=年岀窑量/（1—烧成损失率）=144010.5/（1-1.0%）=145465.2t/年
5.年施釉坯体量=年烧成量/（1—施釉损失率）=145465.2/（1-0.5%）=146196.1t/年
6.年干燥量=年施釉坯体量×98%/（1—干燥损失率）=146196.1×98%/（1—1.5%）=145454.0t/年
7.年成型量=年干燥量/（1—成型损失率）
=145454.0/（1—0.5%）=146184.9t/年
11
8.年喷干制粉量=年成型量/（1—喷干损失率）=146184.9/（1—0.5%）=146919.5t/年
9.年球磨加工量=年喷干制粉量/（1—球磨损失率）=146919.5/1—2%）=149917.9t/年
10.年坯料加工量（干基）=年球磨加工量/（1—烧失率）=149917.9/（1—7%）=161202.0t/年
11.日产量所需原料（以300个工作日算）=161202.0/300=537.34t/天
第4章设备与选型
4.1选型原则
根据配方、生产性质、产量大小和工艺流程，选择合适的设备和型号，确定设备的规格尺寸。
对各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备的台数。
先选主机设备，然后选辅助设备，辅助设备结合工艺布置来选择
4.2设备
4.2.1
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