年产400万平米瓷质内墙砖大斑点工厂设计.docx
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年产400万平米瓷质内墙砖大斑点工厂设计
摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
第一章总论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
第二章技术经济‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
第三章总平面布置及运输‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
第四章工艺‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
第五章仓库和堆仓‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥57
第六章中心实验室‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥60
参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥63
后记‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥64
.
摘要
瓷质砖又叫玻化砖,因其完全被瓷化,故质地坚硬,耐磨损,永不变色,耐酸碱,性能好,经过抛光处理后,达到镜面效果,更显高贵典雅。
本工厂设计按年产400万平方米瓷质内墙砖（大斑点）生产要求,对全厂进行综合设计,主要包括化浆、造粒、成型、烧成、入检、入库等生产过程的工艺设计,并进行全厂总平面设计和经济技术分析.全厂主要由原料车间、成烧车间等组成。
关键词:
大斑点造粒抛光总平面设计经济技术分析。
第一章总论
1.1设计依据
根据景德镇陶瓷学院材料学院无机非金属材料专业毕业设计任务书进行“年产400万平米瓷质内墙砖（大斑点）工厂设计”。
1.2设计原则
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，生产可行，使项目达到预期的社会效益、环境效益。
2.在设计中要因地制宜，提高土地利用率，总平面布置做到紧凑合理，近远期发展相结合。
3.在不影响生产质量的基础上，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。
4.合理地规划布置，达到生产与环保相促进。
5.合理地考虑扩建问题，留一定的发展空间。
1.3设计范围
本设计范围按“年产400万平米瓷质内墙砖（大斑点）”的生产规模，对全厂进行初步设计，主要包括：
制粉、造大斑点、成型、干燥、烧成、检选等生产过程的工艺设计、物料平衡和设备选型、进行全厂总平面布局、技术经济分析、仓储、中心实验室等设计，不包括土建设计。
1.4建设规模及产品方案
1.建设规模
本设计是生产规模为年产400万平米瓷质内墙砖（大斑点）的工厂设计。
2.产品方案
本设计是以目前热销的大规格瓷质内墙砖（大斑点）为依据，其他规格只需更换压机模具即可。
产品名称
规格（mm）
年产量（万平米/年）
大规格瓷质内墙砖（大斑点）
600×600×7
400
3.质量标准
本设计产品标准参照GB/T4100.1—1999执行，其主要内容为：
表1—1产品质量指标
Table1-1indexofproductsquality
序号
项目
内容
1
吸水率
≤0.5%
2
抗折强度
≥35MPa
3
热稳定性
150C～1450C，10急冷急热无裂纹
4
抗冻性
-50C～50C冷融循环100次不裂
5
耐磨性
≤175mm3
6
耐酸性
≥95%
7
光泽度
≥70%
1.5建设进度安排的建议
本设计项目产品为目前市场走俏的产品，为了让产品早日投入市场，产生效益，根据国内有关抛光砖生产厂家的建设经验，本设计项目建设期为一年，即2009.6～2010.5，具进度安排如下：
建设期分为3期
第一期：
完成施工图纸设计、征地、平整基建工程、设备的订购，工期为3个月。
第二期：
完成厂房土建工程及内部设备安装调试、完成办公楼、中心化验室、配电、供水、供气等设施的建设以及工人生活设施的建设，工期为8个月。
第三期：
对设备进行联合调试、运行试产及人员安排，工期1个月。
2010年6月开始试产
2010年7月生产能力达到设计能力的75%。
2010年8月生产能力达到设计能力的100%。
1.6主要原料、物料、燃料的规格，质量，数量及来源
主要原料、物料、燃料指标如表1—2所示。
1.7生产方法简介：
本设计参照国内外各先进厂家的成功经验而进行，工艺流程简单，工序紧凑。
工艺流程为：
原料进厂均化→电子喂料机→高挡边皮带运输机→球磨机球磨→压力放浆（放浆池）→气动隔膜泵→过筛除铁→储浆池→气动隔膜泵→工作罐→柱塞泵→喷雾干燥塔→波状皮带运输机→料仓→挤压造粒→波状皮带运输机→混料→波状皮带运输机→压机→干燥窑→检选→施釉→烧成→检选→包装入库
表1—2主要原料、物料、燃料指标表
Table1-2Indexofmainrawmaterialsandfule
序号
名称
物质状态
单位
数量
来源
1
星子长石
粉料
t/y
21270.48
江西星子
2
星子高岭
精泥
t/y
9.51
江西星子
3
祁门瓷石
块状
t/y
31905.72
安徽祁门
4
星子石英
颗粒
t/y
14180.32
江西星子
5
贵溪高岭土
颗粒
t/y
12407.78
江西贵溪
6
新余硅灰石
块状
t/y
8862.70
江西新余
7
球磨子
固体
t/y
4547.27
江西景德镇
8
工业氧化铝
粉料
t/y
22.19
江西景德镇
9
水玻璃（5%）
液体
t/y
392.42
江西景德镇
10
碳酸钠（5%）
粉料
t/y
392.42
江西景德镇
11
水
液体
t/y
815216.26
江西景德镇
12
电
——
Kw·h/y
20748000.00
江西景德镇
13
煤气
气体
Nm３/y
2192034.00
江西景德镇
1.7.1原料制备
坯用原料采用粉料,颗粒料,不子进厂,先后进厂的原料须经过均化处理,本厂原料贮备量为两个月。
此前须进行理化性能检测,符合要求的可以球磨。
球磨采用40吨的球磨机进行湿法球磨,下料后,料浆经过过筛除铁、陈腐均化,至喷雾干燥塔制粉,合格再用。
1.7.2大斑点制备
从皮带输送机将料仓内的机料送至造粒机中,造好后,经过破碎机适当的破碎并过筛后送入相应的料仓。
过大的颗粒重新送回到破碎机破碎,过小的送回造粒机重新造粒。
1.7.3成烧车间
本车间负责将合格的粉料压制成型、干燥、入窑烧成、检选、检选包装,压机选用KD-4800大吨位全自动液压机。
干燥采用KD-2400卧式干燥窑,干燥坯量大,热效率高,热源来自窑炉余热或热风炉,该干燥器可将压制好的砖坯干燥至含水率1%以下,以满足下道工序的要求。
烧成采用KD2400大截面烧成辊道窑,因此不必太多贮坯器,只要在窑头处设置一简易升降式贮放坯体的自动补偿器装置。
1.7.4检选包装
检选工序进行人工检选,分级,包装,叉车进行搬运入库。
1.8厂址概述
1.8.1选择原则
A:
建厂地带的选择需符合当地建设规划,还必须考虑:
1原料的来源。
2燃料和动力的来源。
3原材料和产品的运输距离与运输条件。
4与协作企业的配合,开展专业化的协作,不搞全能厂,减少投资有利于促进技术的进步和劳动生产率的提高。
B:
厂址选择
1地形,面积要满足工艺要求,并做到节约用地,考虑长远发展。
2要靠近原料,燃料基地,靠近水电,节约投资,降低成本,同时考虑,不占用田地,不污染农田。
3满足交通运输,环境卫生的要求。
注意满足水文,地质的要求,不能建在不利地质区,考虑承载力,地耐力等等。
4考虑到有利于职工的生活和协作,尽可能靠近城镇和协作厂,利于生活福利的配合和辅助材料的供给。
工厂确定在景德镇市,其可提供的厂址有马家段（东郊）、四里图（北郊）、官庄（西南郊区）、茅家坂（东郊）四个区,经过场址方案的对比,确定官庄地区为本厂厂址。
1.8.2厂址地理位置、地貌、地形、地质、气象等自然情况
官庄位于景德镇至南昌公路的南边,距市区较近,约为5公里,地势平坦,铁路-厂-河相隔,可以通过吕蒙大桥进行短途公路运输联结,交通便利,而且水运也很便利,昌江是景德镇市第一大河,通过它可以将原料运来,将产品运出,送到长江再通达各地,同时昌江水质较好,水源充足,从地理位置讲符合选厂原则,是理想的建厂地址。
1.8.3工厂运输量及运输方案，运输条件及需要建的设施
厂外运输采用火车和汽车为主，长内运输采用铲车、皮带运输机、波状挡边皮带运输机，泥浆采用管道,隔膜泵,柱塞泵,双缸泵输送。
压缩空气、水、煤气等为管道输送。
北面有昌景公路,工厂大门（人流,物流）与公路相接,物流所用的道路与邻厂共用,厂内建有汽车库,用于停放机动车辆,机修车间可对设备进行维修。
1.9公用动力需求
1.9.1用水量平均:
294m3/h（含消防用水），以主要设备用水量求和除以系数0.8，约为:
815216.26t/y
用电量:
20748000Kw·h/y
煤气用量:
2192034Nm3/y
1.9.2厂内原材料,产品贮存装卸方式,仓库及堆场
1.9.2.1坯用原料硬质粉料颗粒进厂后,铲车或人工搬运；软质料不子进厂,均堆存于原料棚场,先后进厂的原料需经均化处理,再到原料车间球磨。
其中原料堆场占地面积10000m2。
1.9.2.2球磨子采用汽车运输进厂，其堆场位于原料堆场的一侧，占地面积129m2。
人工或铲车运进原料车间。
1.9.2.3检选包装后的产品又叉车运送到成品库，成品库占地面积16000m2，最后运输出厂。
1.10技术经济
主要技术经济指标表1-3所示。
1.11环境保护与综合利用
环境保护与劳动保护是工业企业组织生产的重要组成部分，控制环境污染改善劳动条件，创造清洁舒适的工作场所，做到文明生产，是目前我国在新建项目中首先应考虑的问题。
1.11.1综合利用和收益
废砖坯和喷雾干燥塔除尘装置回收粉尘大部分可回收利用，送入化浆池内化浆，再利用，即可以保护环境，有可节约成本。
经净化后的污水化验符合工艺用水要求的可循环利用。
表1-3主要技术经济指标表
Table1-3Indexofmaintechnologicaleconomy
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
总投资
万元
17726.1
固定资产投资
万元
9627.3
其中：
建设期利息
万元
264.75
投资方向调节税
万元
481.36
流动资金
万元
10620
2
投资指标
a:
单位产品占用固定资产投资
元/单位产品
24.1
b:
百元产值占用流动资金
元/百元产值
18
3
全年生产天数
d
330
4
全厂占地面积
m2
67725
5
全厂定员总计
人
189
其中：
工人
人
113
技术员
人
37
管理人员
人
14
其它
人
25
6
主要原料，能源年用量
t/a
见表1-2
7
总成本
万元
15755.48
8
正常年单位产品成本
元/单位产品
63.02
9
年销售收入
万元
35625.00
10
年利税
万元
7947.20
11
年利润
万元
8676.51
12
工人实物劳动生产率
m2/人·年
10288
13
固定资产投资借款偿还期
a
3
14
成本利润率
%
55.07
15
投资利润率
%
48.95
1.11.2治理设施
在建陶生产中会产生废水、废气、噪音、粉尘等，对环境造成污染，故需采用有效的治理措施，减少污染，改善劳动条件，创造清洁、舒适的工作场所，做到文明生产。
1.粉尘污染防治
为了防止粉尘的危害，设计中应贯彻“以防为主，防治结合”的原则，在工艺条件允许的情况下，尽量对产尘场所进行密闭处理，防止粉尘外逸，对于产生粉尘最大的喷雾干燥塔和料仓，采用集中布置的方法，尽量与其他车间隔离。
在不允许密闭的产尘点设计吸尘罩，如粉料筛处设密闭吸尘罩，含尘气体经过除尘净化后方准许排出。
车间地面经常用水冲洗，改善车间工作环境，在厂区主要道路两旁种植绿树（吸尘）及铺设草皮，尽最大可能绿化、净化周围环境。
2.污水处理
费水主要来自于洗料、冷却水、冲洗设备、湿式除尘及生活废水，基本上不含有毒物质，只需将悬浮的粘土、泥沙等在污水池内采用沉淀剂沉淀或用简单的沉降方法进行沉淀处理，沉淀再经过榨泥机榨泥处理，净化后的水可循环使用，用于冷却用水。
3.废气
窑炉以混合煤气为燃料，其排放烟气中污染物指标应低国家规定低的排放标准，喷雾干燥塔排放尾气采用旋风分离器收尘，其粉尘排放浓度低于国家规定的排放标准（＜200mg/Nm3）
4.废渣
将生产中产生的不可再利用的废瓷砖、废坯和在废水处理中产生的沉淀物一起送到废品队场，集中处理。
5.噪音
①来自球磨机和喷雾干燥塔，对球磨机进行集中布置，本设计中让它们与其它工作隔离，以减弱对其它工作区的影响。
②高压鼓风机的影响。
主要是空气动力性噪音，可采用装消声器，风机基础可采用弹簧减振基础，来达到降低机械噪音的效果。
1.11.3治理后排出的污水、废气、废渣及其它排放物的性质、数量与国家排放标准及当地排放的规定：
①喷雾干燥塔排放尾气含尘量＜200mg/Nm3
②各生产车间含尘浓度＜2mg/m3
③排放废水中悬浮含量＜200mg/L
1.12节能措施
1.12.1喷雾干燥塔是陶瓷工厂能量消耗的主要部分，提高喷雾干燥塔的效率，可大大降低能耗。
其措施有：
①降低泥浆进塔水分，可提高喷雾造粒的产量，降低能耗。
②适量加入电解质，提高泥浆的流动性与浓度，降低泥浆水分，降低能耗。
③适当提高进塔热风温度与适当降低排除湿气温度从而提高效率，节约能耗。
1.12.2选用科达机电股份有限公司生产的辊道窑，其具有烧成周期短、产量高、能耗低的特点。
1.12.3加强质量管理，注意提高产品合格率，从而降低单位产品能耗。
1.13消防，计算，职业安全卫生主要设施
根据设施原则防火要求，在办公楼，实验室，厂房，煤气调配站，变电所，汽车库等设置消防栓，灭火器等各种消防工具，从而使工厂防火达到国家标准。
1.13.1计量
坯用配料采用电子喂料机配料，釉用配料、高铝浆配料采用磅称计量，数码显示，有以下几种：
压机微机、单板极控制与显示、喷雾干燥热风流量、泥浆流量、烧成温度、压力气氛、煤气流量均采用国家标准计量，仪器显示，地磅称量。
1.13.2职业安全卫生
1.粉尘在车间不止吸尘设备，工人应带防尘面具。
2.噪音大的车间，应设置隔音和消声设施，降低燥声声音强度。
3.使用煤气的设备应具有连锁与报警装置，遇有故障能自动切断煤气供应一确保安全。
4.在危险区，设置特殊标志或封闭，防护栏。
1.14工厂机械化，自动化水平，全厂集中控制程度
全厂从原料车间到产品烧成，基本实现了机械化，连续化生产，采用国内先进设备，自动化水平较高，工人劳动强度较低。
原料车间，烧成车间，布局紧凑，各工序都须考虑备用和扩大生产问题，为今后扩大生产创造了条件。
1.15工作制度
1.15.1全厂管理系统及机构的确定依据
1.管理系统尽量精干，实行年轻化，知识化。
2.直接管理，避免多层管理造成管理漏洞。
3.本厂采用厂长负责制形式，几保证统一管理又可充分发挥专业管理作用。
1.15.2生产车间和辅助车间的工作制度
原料车间全部为三班制，成烧车间中检选为两班制，期于皆为三班制；辅助车间中，煤气调压站、配电站、空压站皆为三班制；污水处理、机修车间为常班。
1.16存在的问题及建议
1.工艺参数从参观实习和资料上收集数据，作理论上的估测，有待实践调整。
2.技术经济受时间、资料和本人知识所限，需作进一步的探讨。
3.本设计仅从工艺角度来分析，对工人素质、管理水平没有作进一步的探讨。
4.新建厂对员工素质要求较高，设备安装调试需要时间，利用这个空挡，建议在景德镇市作广泛的专业协作，选拔一批熟练的技术骨干及招收一批陶瓷专业的应届毕业生，为工厂的长远发展奠定基础。
5.与其它专业人员，给排水，电力，土建，环保部门进行协作。
第二章技术经济
2.1设计依据和范围
2.1.1设计依据
1.年产400万平米瓷质内墙（大斑点）工厂的原材料消耗、成品产量、水电、煤气等动力消耗指标。
2.项目设计提供的原材料、燃料消耗量及劳动定员。
3.有关部门提供的有关基础资料。
2.1.2设计范围
包括企业组织、工厂定员、投资、产品成本和利润估算等内容。
2.2企业组织原则
2.2.1企业建立组织机构，一般应遵循以下原则：
1.有效性原则
2.协调性原则
3.管理幅度原则
4.统一指挥原则
5.责权对等原则
2.2.2企业组织形式采用“直线职能制”，它的特点是：
只有各级行政负责人具有对下级指挥、下达命令的权利，各级职能机构只有作为行政负责人参谋发挥作用，对下级是指导业务作用。
这种管理方法专业性强，便于管理生产中解决技术上的问题，使产品质量稳定。
具体如下：
生产技术科
供销科
管理系统财务科
质检科
劳资科
厂部办公室原料车间（球磨,过筛,除铁,喷雾干燥,造粒）
成烧车间（成型,干燥,烧成，检选）
生产系统辅助车间（空压站，配电房，水泵房，污水处理站，煤气调压站，机修车间）
中心实验室
最后由总经理（厂长）负责管理上上述部门。
2.3全厂定员
2.3.1工作制度
表2-1工作制度
Table2-1workingsystem
序号
部门
年工作日
班次（每日）
工作时间
（小时/班）
休息制度
备注
1
管理系统
251
1
8
统休
1.1
厂办
251
1
8
统休
1.2
生产科
1.3
劳资科
1.4
供销科
1.5
财务科
1.6
行政科
2
原料车间
2.1
配料球磨
330
3
8
轮休
2.2
过筛除铁
2.3
喷雾干燥
2.4
混料
2.5
料仓控制
3
成烧车间
3.1
成型
330
3
8
轮休
3.2
干燥
3.3
烧成
3.5
检选
3.6
包装入库
4
辅助车间
4.1
水泵房
365
3
8
轮休
4.2
配电房
4.3
煤气调压站
330
3
8
轮休
4.4
空压站
330
3
8
轮休
4.5
污水处理站
330
2
8
轮休
4.6
机修车间
330
2
8
轮休
4.7
中心实验室
251
1
8
统休
5
其它
5.1
保卫
365
3
8
轮休
5.2
251
1
8
统休
2.3.2定员的确定原则
1.职工保证执行《国家劳动法》规定，确保每周5天工作制度，由于工作性质的要求，必须采用连续工作的工种采用轮休制度。
2.因假离岗人员占总人数的2～3%。
3.技术人员占总人数的8～10%。
4.管理人员占总人数的5%左右。
5.定员要求精简。
2.3.3全厂定员及结构分析
全厂定员及结构分析如表2-2所示。
2.4投资
2.4.1建设期一年：
2009.6～20010.5
2.4.2为了使产品早日投入市场，缩短资金回收期，建设期为一年，所以不存在分年度资金使用计划。
2.4.3固定资产投资包括：
建筑工程投资、设备及安装工程投资、其它投资，本设计中固定资产投资见表2-3。
2.4.4固定资产投贷款资建设期利息
还款期预计为三年，贷款利率为5.5%，所以建设期利息为：
固定资产投资×贷款利率×1/2=264.75（万元）
2.4.5流动资金
工厂的产品中优等率为95%，其售价为150元/平米；
4000000×150×95%=57000（万元）
流动资金以销售额的18%计，所以流动资金为57000×18%=10260（万元）
表2-2全厂定员及结构分析表
Table2-2grossstationstatepersonalformfigure
序号
部门
合计
其中
工人
技术员
管理人员
其他人员
1
厂办
4
2
2
2
管理系统
32
2.1
生产科
9
5
2
2
2.2
劳资科
2
1
1
2.3
供销科
10
2
2
6
2.4
财务科
5
1
4
2.5
质检科
6
5
1
3
生产系统
152
3.1
原料车间
49
40
8
1
3.2
成烧车间
49
40
6
1
2
3.3
抛光车间
54
45
6
1
2
4
辅助车间
31
4.1
水泵房
4
4
4.2
煤气调压站
6
5
1
4.3
空压站
4
4
4.4
污水处理站
3
3
4.5
机修车间
6
3
2
1
4.6
地磅房
2
2
4.7
物资库
3
2
1
4.8
配电房
3
3
5
中心实验室
7
2
5
6
门卫
6
6
7
成品仓库
4
3
1
8
食堂
7
5
2
9
总计
189
113
37
14
25
2.4.6投资方向调节税和物价因数影响的投资额
投资方向的调节税为固定资产的5%，本设计中为9627.3×5%=481.36（万元）
2.4.7投资指标
1.单位产品占用固定资产投资为：
9627.3×10000÷4000000=24.1元/平米
2.百元产值占用流动资金
10260÷57000×100=18（元）
3.百元产值占用总投资
17726.1÷57000=49.75（元）
2.4.8总投资
具体见投资表
表2-3总投资构成
Table2-3Totalinvestmentofproduct
序号
投资构成
投资额（万元）
占各自投资比例（%）
备注
1
固定资产投资
9627.30
54.31
1.1
建筑工程投资
4230.30
23.86
1.2
设备及安装工程投资
3510.43
22.52
1.3
其它投资
1400.60
7.90
1.4
不可预见的工程和费用
940.19
5.30
1.5
价格变动引起的投资
0
0
1.6
固定投资方向调节税
481.36
2.71
1.7
建设期借款利息
264.75
1.50
2
生产流动资金投资
6412.5
3
升级会员 