年产600万平米瓷质墙地砖生产线联合车间工艺初步设计毕业设计.docx
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年产600万平米瓷质墙地砖生产线联合车间工艺初步设计毕业设计
XXXX大学
毕业设计
题目年产600万平米瓷质墙地砖生产线联合车间工艺初步设计
学院材料科学与工程学院
专业班级无机非金属材料工程
学生姓名
指导教师
成绩
2020年5月20日
摘要
本设计题目为:
年产600万平方米瓷质墙地砖生产线联合车间初步设计。
设计进程中较详细的介绍了800×800mm规格地砖的生产线联合车间生产工艺,对各个工序均进行了严格的论证,对生产进程中所需要选用的要紧设备的工作原理及选型原那么也进行了充分的说明。
本设计以技术先进、经济合理、节约能源为原那么,在查阅了各类文献资料,进行市场调研后进行车间工艺设计。
本设计具有自动化程度高,劳动生产率高,经济效益高等优势。
本课题为一般建筑陶瓷的生产线设计,为了使所生产的陶瓷砖加倍具有市场竞争力,在原料的选择及工艺操纵方面提出了更高的要求因此这将成为本课题的难点。
在原料选择方面本设计将采纳依托厂址交通便利的优势采纳最优化的原料配制。
这将有效保证产品的硬指标。
在工艺操纵方面,本设计将采纳先进的陶瓷生产设备、工艺及质量查验方式。
关键词:
建筑陶瓷;联合生产车间;工艺设计
Abstract
TheInitialcraftdesignoftherawmaterialworkshopinthefactoryproducing6000000squaremetersstructuralceramicsintroducesinJointSectionofthepreliminarydesignworkshopproductionprocessofthe800×800mmstandardfloortilestrictproofhasbeencarriedoneachworkingprocedureintherawmaterialafterit’senteringtheplant,andfullexplanationhasbeentakenontheworkingandtheshapingprincipleofthemajorequippmentneededduringtheproductionprocess.Thisdesigntakesthetechnologicaladvancethepracticaleconomyandenergysavingenergyasaprinciple,Ihaveconsultedeachkindoftheoreticalmaterials,andaftercarryingonsomemarketinvestigationandstudy,andIfinallymadethedesign.Thisdesignhasthemeritofhighinautomaticity,laborproductivityandeconomicefficiency.Thistopicisaboutthedesignofordinaryarchitecturalceramicproductionline.Inordertomaketheproductionofceramicmarketmorecompetitive,theselectionofrawmaterialandprocesscontrolputsforwardhigherrequirementssoitwillbecomethedifficultofthistopic.Inmaterialselection,itwilluseintheadvantageofsitetrafficconveniencebyoptimizationofrawmaterialmakesup.ThiswilleffectivelyguaranteetheproductofhardNumbers.Inprocesscontrol,thisdesignwilluseadvancedceramicproductionequipment,technologyandqualityinspectionway.
Keywords:
Constractionceramics;Jointproductionline;Technologicaldesign
目录
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章绪论…………………………………………………………………………………1
选题的依据…………………………………………………………………………1
建设规模,产品方案,质量标准…………………………………………………1
建厂地域的选择………………………………………………………………3
釉料配置原那么………………………………………………………………………8
各原料在陶瓷生产中的作用………………………………………………………8
粘土类原料……………………………………………………………………8
长石类原料……………………………………………………………………9
滑石……………………………………………………………………………9
各类氧化物在瓷中的作用……………………………………………………9
釉料的化学组成……………………………………………………………13
釉料的配方及无灼减量的化学组成………………………………………13
釉的性质计算………………………………………………………………………14
釉的酸度系数………………………………………………………………14
釉的熔融温度………………………………………………………………14
釉料配置计算……………………………………………………………………14
釉的始熔温度………………………………………………………………14
釉料的配方及无灼减量的化学组成………………………………………15
物料平稳计算………………………………………………………………………16
工艺贮库堆场面积计算……………………………………………………………19
颚式破碎机…………………………………………………………………21
对辊式破碎机………………………………………………………………22
球磨机………………………………………………………………………23
泥浆泵………………………………………………………………………25
喷雾干燥塔数量计算………………………………………………………26
旋风除尘器…………………………………………………………………26
液压压砖机…………………………………………………………………27
持续式辊道干燥窑…………………………………………………………27
一次性烧成辊道窑…………………………………………………………27
浇釉机组……………………………………………………………………28
窑前储坯机及釉线储坯机…………………………………………………28
电磁除铁设备………………………………………………………………28
粉仓设计……………………………………………………………………28
圆形震动筛…………………………………………………………………29
泥浆搅拌机…………………………………………………………………29
称量设备……………………………………………………………………29
斗式提升机…………………………………………………………………30
平浆搅拌机…………………………………………………………………30
原料燃料辅助材料的供给利用……………………………………………………36
第8章生产本钱估算………………………………………………………………………37
附录…………………………………………………………………………………………43
致谢…………………………………………………………………………………………45
第1章绪论
中国是世界闻名的陶瓷古国,中国陶瓷的生产和进展对人类文明作出了卓越的奉献。
随着社会经济的进展、国家的兴盛、社会的进步,陶瓷工业的地位日趋提高,专门是八十年代中期以来,许多大中型企业纷纷采纳国外先进的工艺技术和技术设备,短时刻内就显著的改变了我国建筑卫生陶瓷工业的面貌,随着陶瓷行业高新技术的迅速进展,以后的陶瓷行业必将发生更深刻的革命[1]。
中国的建筑陶瓷进展到了今天,已经显现了广东、山东、华东、福建、四川、山西等几大陶瓷产区。
这些产区的年产量已达25亿平方米,占了世界总产量的一半;2005年,中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值66291861千元,比上年同期增加24%;2006年,中国陶瓷制品制造业实现累计工业总产值71291997千元,比上年同期增加%;2008~2009年的年产量更远远大于往年。
目前国内市场墙地砖的需求量不断增加,有待于投建一批生效快,效益好和靠近原料产地的大中型陶瓷厂[2]。
玻化砖与一般地砖相较,具有吸水率低、耐磨、耐侵蚀、防滑、强度高、美观大方、经久耐用等特点能够普遍用于机场、商场、车站及大型公共娱乐厂等空间大的地址,也是家居室内、宾馆、办公楼的地面、内墙砖的一种理想装饰材料,有着普遍的市场背景。
选题的依据
1.依照齐齐哈尔大学无机非金属材料工程专业下达的毕业设计任务书设计。
2.依照任务书中所提供的原始资料及一些在设计中需要的参数而设计。
3.选题依据:
依照指导教师的教学和科研工作要求来选题。
建设规模,产品方案,质量标准
1.建设规模:
年产600万平方米陶瓷质地墙地砖
2.产品规格:
800×800×12mm产品单重16kg
抗折强度:
≧30MPa
理化性能:
吸水率小于%
本设计的指导思想及遵循的原那么
指导思想
合理利用资源,降低本钱,提高产品质量,考虑以后扩改等的原那么,力求工艺先进流畅、布局合理,有较高的自动化程度,能耗、环保设计符合国家规定。
遵循的原那么
本设计力求技术先进、经济合理。
采纳国内外先进、成熟的生产工艺和设备,降低能耗,提高产品质量和生产效率[1]。
1.尽可能节约投资和土地资源,减少征地。
2.工艺布置紧凑,工艺流程顺畅。
“三废”治理、环境爱惜和职业平安卫生等问题。
4.利用实验室对原料及配方进行反复检查,做到落实靠得住。
5.实现生产力要素的优化组合,实现资金、科技、劳力、生产资料、治理、市场的科学合理配置。
设计所选择的生产方案、工艺流程
合理利用资料力求原料质量稳固,价钱低廉,运输方便,利用黑泥、长石、高岭土等原料,参考有关配方,设计一次烧成工艺,设备选型符合国内先进水平[3]。
环保方面的要紧工作
工厂合理的绿化布置,降低噪声和粉尘。
产生粉尘的车间设有除尘器。
厂址的选择
厂址的选择是不是合理直接阻碍到建厂速度、建设投资、产品本钱、生产进展和经营治理等方方面面,因此厂址选择是工业建设前期工作的重要环节,也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。
建厂地域的选择
依照陶瓷产品不宜远程运输和对原料、燃料及动力等有较高要求的特点,工厂最好尽可能靠近销售区域和原料基地,并考虑到有良好的燃料供给和电力来源。
在确信建厂地域时还应该考虑整体的工业布局,以知足各地域的需要。
在计划地域的工业布局时赢考虑建厂的规模。
陶瓷工厂的规模除依照地域的需求外,还要考虑到本地的交通运输和资源的条件。
建厂厂址的选择
陶瓷工厂的要紧特点是要求有比较清洁的环境,要避免粉尘,尤其是有色矿物粉尘落入原料堆场和厂房内污染制品。
陶瓷厂车间内部有较多的地坑,如料浆池、提升机地坑等。
因此选址时必需考虑地址条件,注意地下水位机械侵蚀性等问题。
厂址的大体要求
1.厂地面积和外形应使建筑物和构筑物的布置能知足工艺生产流程的要求,幸免多余的备用厂地和过大的建筑间距,要使企业的区域范围最经济合理,并应幸免在农业生产区建厂。
2.应考虑卫生、防火、防震和人防等方面的要求。
配置在同一工业区内的工业企业,彼其间吧应有危害卫生的不良阻碍。
陶瓷工厂必需在产生迫害气体或粉尘企业的上风向,在居民区的下风向。
窝风的盆地不适于建厂。
在南方酷热地域必需避免过度的日晒。
3.厂区地下不该有矿藏,地下文物、古河、古井或废弃坑矿等。
地域要注意是不是有衡宇、良田、坟墓、浇灌渠、道路或高压线等。
如能利用水运比较理想。
年运输量少于4万吨时,一样不修建铁路专用线。
厂址位置应能很方便的连接到最近的车站或最近的其它企业铁路专用线。
铁路专用线要幸免有大量土方工程或昂贵的桥梁、隧道等构筑物。
对专用线机编组站等应考虑与其它企业协作的可能性。
铁路专用线长度超过5千米时,应进行技术经济比较。
5.厂址应具有叫平坦的地面,和为保证排泄地面水所需要的坡度。
6.厂址土壤条件良好,不须修建昂贵的地基,即可建造建筑物、构筑物和安装机械设备。
厂址不该布置在有喀斯特、流沙、淤泥、土崩、活断层、三级大孔土、八级以上地震和地耐力小于的地域。
还要注意地下水位不宜太高,地下对混凝土没有侵蚀性等情形。
7.厂址靠近原料基地或销售地域。
8.要考虑适合的燃料来源。
9.厂址有丰硕的水源和电力。
10.厂址应尽可能靠近居民区。
11.厂址应有动力供给和给排水等的便利条件。
12.厂内要紧的建筑物构筑物的地坪标高应较洪水计算水位高出米还要考虑流速。
13.厂址不该靠近堆置有机废料、化学废料及人体或生产不利的其它废料的地址。
厂址选择
厂址设在黑龙江省齐齐哈尔市工业园区。
建厂的有利条件:
1.厂址处于原料基地。
2.齐齐哈尔为黑龙江省第二大城市,交通便利,依托强有力的公路及铁路运输条件可取得低本钱的原料。
北方地域进展比较迅速,具有市场空间大的特点。
厂区周围气象水文资料
(1)气温:
最高+℃,最低-19℃
(2)夏日气压:
(3)最大积雪深度:
15cm
(4)最大冻土深度:
225cm
(5)地下水位高度:
300cm
(6)地形平坦、地质条件好
(7)水源:
城市自来水
(8)电源:
东北电网10000伏
第2章工艺流程的确信与讨论
确信工艺流程的原那么
在保证产品质量要求的前提下,选择简化流程,缩短了生产周期,表现了技术上的先进性和靠得住性。
生产进程的自动化与机械化是现代陶瓷厂进展的方向,选择流程从工厂规模、那时本地实际情形动身提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动效率、在确信生产工艺流程时,参考了同类工厂生产中所取得的实际体会,不走弯路。
考虑了尔后工厂的产品更新换代留有余地专门注意降低废品率,使经济效益取得保证。
厂址的选择是不是合理直接阻碍到建厂速度、建设投资、产品本钱、生产进展和经营治理等方方面面,因此厂址选择是工业建设前期工作的重要环节,也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。
生产方式及生产工艺流程的确信与论证
确信工艺流程的原那么:
生产进程的自动化与机械化是现代陶瓷厂进展的方向,选择流程从工厂规模、那时本地实际情形动身提高机械化程度、降低劳动强度、提高劳动生产率。
在确信生产工艺流程时,参考了同类工厂生产中所取得的实际体会,不走弯路。
考虑了尔后工厂的产品更新换代留有余地,专门注意降低废品率,使经济效益取得保证。
生产方式及生产工艺流程的确信:
重点设备如称量设备,制粉设备,成型设备,干燥设备,烧成设备等进行选择并论证其技术先进性,经济合理性。
本设计所选择生产工艺流程对产品质量有了靠得住的保证。
概述了生产工艺流程的优势和采纳的新技术,并用示用意把生产工艺流程表示出来。
论述了废品、废料、废渣的放置和综合利用,烟气、粉尘、污水的治理。
论述了综合利用能源,资源,节约能源,热能的方法[4]。
工艺流程:
→硬质料→粗碎→中碎→细碎→配料
→软质料→挑选→贮存→称量
硬质料
球磨→泥浆搅拌→过筛除铁→隔膜泵→工作罐→柱塞泵
软质料
→喷干制粉→过筛除铁→基料仓→压制→干燥→施釉→烧成→拣选→包装
图2-1瓷砖生产工艺流程图
第3章配方的确信与论述
确信坯料配方的原那么
一个理想的的瓷质砖坯体配方应该知足以下要求:
易解胶,泥浆流动性好,湿坯及干坯强度好,干燥收缩小,适合的烧成温度及较宽的烧成温度范围,较小的烧成变形及烧成收缩率,吸水率低,较高的成瓷机械强度和弹性,热稳固性好等理化指标这些要求是设计配方的大体依据。
由于各地原料不同,各工厂工艺也有不同。
了解各类原料对产品性质的阻碍,有的原料是产品主晶相成玻璃相的来源,有的是调剂性质或工艺性能的添加剂,制定配方时对此应心中有数,采纳多种原料配方有利于操纵和稳固产品的性能。
应知足生产工艺的要求。
了解原料的品位,来源和到厂价钱。
应使投产的配方在保证质量的前提下本钱最低。
釉料配置原那么
研究釉料的配方往往是在坯料配方已确信的基础上进行的,故应使釉适应坯。
配釉时应遵循以下原那么:
1.釉料组成应适应坯体的烧成工艺性能。
2.要使釉层的物理化学性质与坯体适应。
3.合理选择釉用原料。
各原料在陶瓷生产中的作用
粘土类原料
1.粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。
2.粘土是注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳固性。
3.粘土一样是细分散颗粒,同时具有结合性。
4.粘土是陶瓷烧结时的主体,粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度,烧结温度和软化温度的要紧因素。
5.粘土是形成陶瓷主体结构和磁器中莫来石晶体的要紧因素。
长石类原料
1.长石在高温下熔融,形成粘稠的玻璃熔体,是坯体中碱金属氧化物的要紧来源,能降低陶瓷坯体组分的熔化温度,有利于成瓷和降低烧成温度。
2.熔融后的长石熔体能溶解部份高岭土分解产物和石英颗粒.液相中三氧化二铝和二氧化硅彼此作用,增进莫来石晶体的形成和长大,给予了坯体的力学强度和化学稳固性。
3.长石熔体能填充于各结晶颗粒之间,有助于坯体致密和减少间隙.冷却后的长石熔体,组成了瓷的玻璃基质,增加了透明度,并有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高。
4.长石作为瘠性原料,在生坯中还能够缩短坯体干燥时刻,减少坯体的干燥收缩和变形等。
滑石
滑石在一般日用陶瓷中一样作为熔剂利用,在陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度,在较低的温度下形成液相加速莫来石晶体的生成,同时扩大烧结温度范围,提高白度、透明度、力学强度和热稳固性。
各类氧化物在瓷中的作用
1.二氧化硅
瓷中的二氧化硅以“半安宁方石英”,“残余石英颗粒”,熔解在玻璃相中的“熔融石英”,和在莫来石晶体和玻璃态物质中的结合状态。
2.三氧化二铝
瓷中的三氧化二铝主若是由长石和高岭土引入的,是成瓷的要紧组分,一部份存在于莫来石晶体中,另一部份熔于熔体中以玻璃相存在。
3.氧化钠与氧化钾
要紧由长石引入,他们也是成瓷的要紧组份,起助熔剂的作用,存在于玻璃相中提高其透明度。
4.碱土金属氧化物
他们在少量情形下只与碱金属氧化物一起起助熔作用,引入氧化钙和氧化镁等,能够相对的提高瓷的热稳固性和力学性能,提高白度和透明度,改良瓷的色调,减弱铁,钛的不良阻碍。
5.着色氧化物
此组成中的铁钛氧化物含量较微,但它们的有害阻碍却专门大,可使瓷被着色成不行的色泽,阻碍其外观品质。
坯料的配方计算
坯料的配方
本设计采纳有原料的化学组成计算坯料的配方,依照有关的文献和资料,选取原料组成如表3—1。
坯料无灼减量的化学组成
将原料的化学组成换算成无灼减量的化学组成[5]。
如表3—2。
表3-1坯料的化学组成(wt%)
序号
原料名称
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
Li2O
IL
1
钾长石
—
2
钠长石
—
3
煅烧高岭土
—
4
锂辉石
5
滑石
—
6
水洗黑泥
—
7
混合黑泥
.
—
表3-2坯体无灼减量的化学组成
序号
原料名称
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
Li2O
总量
1
钾长石
—
2
钠长石
—
3
煅烧高岭土
—
4
锂辉石
5
滑石
—
6
水洗黑泥
—
7
混合黑泥
—
表3-3坯体配方化学组成(wt%)
名称
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
Li2O
IL
800×800地砖
表3-4坯体配方组成(wt%)
原料名称
水洗黑泥
混合黑泥
钾长石
钠长石
锂辉石
煅烧高岭土
滑石
配比%
15~30
15~25
10~15
10~20
5~15
8~16
1~3
设计使用值
27
24
9
15
11
12
2
坯料性质及其计算
烧成温度
烧成温度可用下式公式计算:
(3—1)
Al2O3——按Al2O3+SiO2=100%计算(wt%)
R——按Al2O3+SiO2=100%计算碱金属氧化物,碱金属Al2O3与TiO2的总量。
Al2O3=
R%==%
T=(360+—)/=1324℃
一样以为,我国长石质瓷的烧成温度一样为1250~1350℃,在K2O—Al2O3—SiO2三元系统相图上烧成温度为1324℃。
酸度系数
1.坯料的酸度系数计算公式为:
K.K=2×RO2/(R2O+RO+3×R2O3)
=2×++3×
=
关于不同的制品,酸度系数波动范围很宽,但不能超过2。
SiO2:
=
Al2O3:
102=
Fe2O3:
=
TiO2:
=
CaO:
=
MgO:
=
K2O:
94=
NaO:
62=
Li2O:
=
3.以中性氧化物分子数去别离除各氧化物分子数,中性氧化物分子数总和为+=
SiO2:
=
Al2O3:
=
Fe2O3:
=
TiO2:
=
CaO:
=
MgO:
=
K2O:
=
NaO:
=
Li2O:
=
4.按坯式排列,得出该瓷的坯式为:
K2OAl2O3SiO2
NaOFe2O3TiO2
CaO
MgO
釉料配方的计算
釉是覆盖在
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