年產(chǎn)240萬平方米釉面內(nèi)墻磚陶瓷工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、沈陽化工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：年產(chǎn)240萬平方米釉面內(nèi)墻磚 陶瓷工廠設(shè)計(jì) 院 系：材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)：無機(jī)非金屬材料工程 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 論文提交日期： 2013 年 6 月 20 日 論文答辯日期： 2013 年 6 月 26 日 內(nèi)容摘要本設(shè)計(jì)的任務(wù)是年產(chǎn)240萬平方米釉面內(nèi)墻磚陶瓷工廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：一、總論：主要是設(shè)計(jì)任務(wù)的提出和廠址的選擇。二、全廠總平面設(shè)計(jì)：主要是設(shè)計(jì)工廠的組成和全廠平面的布置。三、工藝設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算：主要是釉面內(nèi)墻磚工藝設(shè)計(jì)、配方計(jì)算并進(jìn)行設(shè)備選型。四、主要生產(chǎn)車間的工藝設(shè)計(jì)及布置：主要是明確原料車間的任務(wù)，進(jìn)行工藝布置

2、和成型燒成車間的任務(wù)和工藝布置。五、成本核算：主要是進(jìn)行全廠的生產(chǎn)成本計(jì)算。關(guān)鍵詞： 工藝流程； 工藝設(shè)計(jì)； 原料車間； 成型燒成車間目錄一、總論 11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)的提出 11.2 廠址選擇 11.2.1 廠址選擇的原則 11.2.2 建廠廠址選擇 2二、全廠總平面設(shè)計(jì) 52.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和基本原則 52.1.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 52.1.2 全廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則 52.2 工廠組成 72.2.1 主要生產(chǎn)車間 72.2.2 輔助生產(chǎn)車間 72.2.3 動(dòng)力設(shè)施 72.2.4 倉庫設(shè)施 72.2.5 行政管理和生活設(shè)施 72.3 全廠總平面布置 82.3.1 廠

3、內(nèi)交通運(yùn)輸布置 82.3.2 工程管網(wǎng)布置 82.4 工廠總平面布置圖 8三、工藝設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算 93.1 工藝計(jì)算 93.1.1 工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和基本原則 93.1.2 工藝設(shè)計(jì) 93.2 工藝計(jì)算 213.2.1 物料平衡計(jì)算 213.2.2 工藝設(shè)備的選型和計(jì)算 233.2.3 物料儲(chǔ)存設(shè)施的設(shè)計(jì)與計(jì)算 28四、主要生產(chǎn)車間的工藝布置 314.1 車間工藝布置的任務(wù)和原則 314.2 原料車間工藝布置 314.2.1車間主要任務(wù)、工藝特點(diǎn)和布置原則 314.2.2 原料車間工藝布置 324.2.3 原料車間平面布置圖 324.3 成型和燒成車間工藝布置 324.3.1車間主要任務(wù)、工

4、藝特點(diǎn)和布置原則 324.3.2 成型和燒成車間工藝布置 334.3.3 成型和燒成車間平面布置圖 33五、成本概算 345.1 原料成本 345.2 燃料成本 345.3 設(shè)備成本 345.4建筑成本 355.4.1基本造價(jià) 355.4.2 其他成本 365.5 總成本 39 年產(chǎn)240萬平方米釉面內(nèi)墻磚陶瓷工廠設(shè)計(jì)一、總論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)的提出 根據(jù)沈陽化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)非金屬材料與工程專業(yè)下達(dá)的2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，進(jìn)行“年產(chǎn)240萬平方米釉面內(nèi)墻磚陶瓷工廠設(shè)計(jì)”。 生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)240萬平方米 產(chǎn)品品種：釉面內(nèi)墻磚 產(chǎn)品規(guī)格：300mm×450mm 產(chǎn)品

5、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：吸水率平均值>10%，單個(gè)值9%； 破壞強(qiáng)度1300n或35mpa，單個(gè)值32mpa。1.2 廠址選擇1.2.1 廠址選擇的原則建筑陶瓷工廠建廠地區(qū)選擇時(shí)應(yīng)考慮陶瓷等建材產(chǎn)品附加值低，不適宜遠(yuǎn)銷，而且其對(duì)原料、燃料及動(dòng)力等有較高要求，工廠最好盡可能靠近銷售地區(qū)的原料基地，并應(yīng)考慮到有良好的燃料供應(yīng)和電力來源。對(duì)于內(nèi)墻磚這種體積小、產(chǎn)量大和運(yùn)輸較方便的建筑陶瓷，則應(yīng)力求靠近原料基地。在確定建廠地區(qū)時(shí)，還應(yīng)考慮整體的工業(yè)布局，以滿足各個(gè)地區(qū)的需要。在規(guī)劃地區(qū)的工業(yè)布局時(shí)，應(yīng)考慮建廠的規(guī)模。但工廠應(yīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，以保證規(guī)模效益；建廠廠址選擇時(shí)應(yīng)考慮建廠的地理位置、氣象、水文、地質(zhì)、

6、地形、地貌及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況；交通運(yùn)輸；水、電、氣的現(xiàn)狀與發(fā)展前景；廠址選擇及選擇意見等。（1） 建廠地區(qū)選擇的依據(jù) 執(zhí)行國家各項(xiàng)相關(guān)政策，緊密結(jié)合國情，減少投資，采取合理措施，是項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期社會(huì)效益，環(huán)境效益。 陶瓷產(chǎn)品附加值低，不適宜遠(yuǎn)銷，而且對(duì)于原料，燃料及動(dòng)力等有較高的要求，工廠最好盡可能靠近銷售地區(qū)和原料基地，并應(yīng)考慮到有良好的燃料供應(yīng)和電力來源，鑒于玻化磚屬于建筑陶瓷的一種，它體積小，產(chǎn)量大和運(yùn)輸方便的建筑陶瓷，則應(yīng)該力求靠近原料基地。 應(yīng)該在確定建廠地區(qū)時(shí)，考慮整體的工業(yè)布局，以滿足各個(gè)地區(qū)的需要。在規(guī)劃地區(qū)的工業(yè)布局是，應(yīng)該考慮建廠的規(guī)模。工廠應(yīng)具有一定的規(guī)模，才能保證規(guī)模效益。

7、設(shè)計(jì)中滿足工藝要求為前提，注意建筑物特點(diǎn)和整體布局的合理性。（2） 建廠廠址的選擇依據(jù) 廠址需要靠近原料基地和銷售地區(qū) 良好的交通運(yùn)輸條件。 廠址有可靠的電力來源。 良好的工程地質(zhì)條件。 廠址地形。最好是寬闊平坦，并帶有傾斜，利于簡化工廠的豎向布置與減少平整土地的土石方量，并利于排水。 廠址有豐富的水源。工廠用水量較大，必須有可靠的水源。 廠址有較好的水文地質(zhì)條件。 廠址有動(dòng)力供應(yīng)和給排水等便利條件。雨水，污水排出的可能。必須考慮工廠的雨水，污水排出廠外的方便條件，并注意環(huán)保要求。 工廠不應(yīng)該靠近堆置有機(jī)廢料，化學(xué)廢料及對(duì)人體或生產(chǎn)不利的其他廢料的地方。 廠址應(yīng)盡可能的靠近居住區(qū)。一般將居住區(qū)

8、設(shè)置在工廠與附近城鎮(zhèn)之間。在不占良田，少占良田的同時(shí)，應(yīng)該在免受工廠煙塵污染，設(shè)備噪音干擾的前提下居民區(qū)應(yīng)盡量的靠近工廠。1.2.2 建廠廠址選擇廠址選擇在遼寧沈陽市法庫縣，這里有很長時(shí)間的制造瓷器經(jīng)驗(yàn)，礦產(chǎn)資源豐富，原料提供十分方便，同時(shí)擁有大量的優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才。以下為此地水文、地質(zhì)、氣候、資源、交通運(yùn)輸條件。（1） 交通運(yùn)輸條件沈陽市法庫縣臨近沈陽高速公路，s106省道和g203國道，交通極為方便。（2） 氣象條件沈陽市處于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候地區(qū)。春溫回升快，日照足，風(fēng)力強(qiáng)盛，相對(duì)濕度低，降水變率大，蒸發(fā)量大，空氣干燥；夏熱，多陰雨，空氣濕潤；秋短，降溫快，四季氣候分明，年平均氣溫變化

9、較大。 氣溫沈陽屬于北溫帶受季風(fēng)影響的半濕潤大陸性氣候。全年氣溫、降水分布由南向東北和由東向西北方向遞減。一年四季分明，1999年極端最高氣溫達(dá)35.2，極端最低氣溫為零下24.9。各縣區(qū)年平均氣溫在7.8-9.0之間，康平縣最低，東陵區(qū)最高。2011 年全市年平均氣溫8，比常年同期偏低0.3。冬季、春季氣溫偏低，夏季氣溫正常，秋季氣溫偏高。其中月份平均氣溫比常年同期偏低3.7，市區(qū)平均氣溫達(dá)-17.6，創(chuàng)新中國成立以來同期最紀(jì)錄，同時(shí)最低氣溫低于-20的日數(shù)多達(dá)26天，創(chuàng)歷史上連續(xù)寒冷日數(shù)最長紀(jì)錄。沈陽冬季漫長；春季回暖快，日照充足；夏季熱而多雨，空氣濕潤，秋季短促，天高云談，涼宜人。 風(fēng)力

10、沈陽風(fēng)力一般不大，平均3到4級(jí)；全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，次主導(dǎo)方向?yàn)闁|南風(fēng)。 降水沈陽降水量2011 年全市平均降水量516mm，為常年的八成。7月和11月降水量多于常年，其余10個(gè)月降水量均較常年同期偏少，降雪各地歷年最大積雪深度在1030厘米之間， 年日照數(shù)2684.5小時(shí) 沈陽地形地勢沈陽位于東經(jīng)122°259123°4824、北緯41°115143°213之間。沈陽地區(qū)以平原為主，地勢平坦，平均海拔50米左右，山地丘陵集中在東北、東南部，屬遼東丘陵的延伸部分。西部是遼河、渾河沖積平原，地勢由東向西緩緩傾斜。 水文地質(zhì)沈陽市從北至南橫貫渾河沖洪積扇。

11、扇地地下水的賦存條件與古地貌、地層結(jié)構(gòu)、巖土孔隙度和水理性質(zhì)等因素密切相關(guān)，不同砂體賦存地下水的豐富程度有很大差別。整個(gè)渾河扇地蘊(yùn)藏著豐富的孔隙承壓水、潛水?？辈炱陂g，各勘探孔均見地下水，水溫915，一般1113 ，屬冷水，地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水，穩(wěn)定水位埋深5.115.7m之間，水位標(biāo)高31.7542.29 m。地下水常年水位變幅0.52 m。據(jù)沈陽水文站實(shí)測水頭高h(yuǎn)=40.95 m、流量q=5 010 m3s、流速v=3.14 m河底最大沖刷變幅7.0 m。渾河扇地地下水流向總體上由東向西徑流。抽水試驗(yàn)表明單井涌水量在1 720.86 306 m d，降深1.7212.05 m

12、，單位涌水量104.33 665.02 m3d·m，水量豐富一極豐富。含水層綜合滲透系數(shù)74.8210 m，影響半徑80350 m。4沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì) 第二章 全廠總平面設(shè)計(jì)二、全廠總平面設(shè)計(jì)2.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和基本原則2.1.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)工廠總平面布置設(shè)計(jì)的任務(wù)是：（1）在滿足生產(chǎn)要求的條件下，經(jīng)濟(jì)合理的進(jìn)行廠區(qū)劃分，并確定廠區(qū)內(nèi)各建筑物、構(gòu)建物、堆場及其它設(shè)施之間的相互位置。（2）選定場外與廠內(nèi)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，合理地組織人流和貨流。（3）確定豎向布置方案，包括場地平整、廠區(qū)防洪和排水，選擇所有建筑物、構(gòu)建物、堆場及各種管線、鐵路和道路的標(biāo)高。

13、（4）布置地上和地下的各種工程技術(shù)管理。（5）完善衛(wèi)生防火條件，進(jìn)行廠區(qū)綠化和美化，為工人創(chuàng)造良好的工作條件和休息場所。（6）合理的布置廠前區(qū)，使之與居民區(qū)和城市較好的關(guān)系，并選擇合適的建筑物形式，組成完整的建筑物群。2.1.2 全廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則 工廠總平面的布置必須遵循下列基本原則：（1）廠區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)建物及交通運(yùn)輸路線的布置應(yīng)該使工藝流程順捷，并保證合理的生產(chǎn)作業(yè)線。（2）原料、顏料、半成品和成品的運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的短距離運(yùn)輸，避免交叉和往返。（3）適當(dāng)?shù)匕褟S區(qū)劃分成幾個(gè)地段，把生產(chǎn)性質(zhì)、防火、衛(wèi)生條件和交通運(yùn)輸?shù)韧惖慕ㄖ?、?gòu)建物布置在一個(gè)地段，把生產(chǎn)作業(yè)線分布于工廠的廠區(qū)內(nèi)

14、。（4）建筑物、構(gòu)建物的外形應(yīng)當(dāng)簡單，布置應(yīng)緊湊，以便于廠區(qū)利用率達(dá)到最大程度。（5）輔助車間及倉庫應(yīng)盡可能的靠近它所服務(wù)的主要車間。（6）動(dòng)力設(shè)施應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心。（7）廠內(nèi)人行道距離應(yīng)該最短，并盡可能避免與貨運(yùn)線交叉，特別是在工作緊張及行人往返多的地段。（8）廠區(qū)的管網(wǎng)線，除必須轉(zhuǎn)彎外，應(yīng)盡可能取直，不應(yīng)在鐵路和道路路基下面敷設(shè)各種管線，集中埋放在地下管線地帶應(yīng)位于建筑物和道路之間。（9）布置建筑物時(shí)應(yīng)考慮日照方位及主導(dǎo)風(fēng)向，保證室內(nèi)天然采光、自然通風(fēng)及防止日照輻射熱的投入，若有往大氣中大量的排出煤氣、煙、塵及不良?xì)怏w的建筑物，當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向非常明顯時(shí)，該建筑物須布置在其他建筑物的下風(fēng)側(cè)。（

15、10）必須根據(jù)工廠的發(fā)展預(yù)先考慮將來擴(kuò)建的可能，以便在用少量的投資不影響正常的生產(chǎn)、不改變原有總平面圖的設(shè)計(jì)圖和不拆毀較大建筑物、構(gòu)建物的條件下，達(dá)到擴(kuò)建的目的。（11）根據(jù)地形的起伏，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等條件，把主要建筑物、構(gòu)建物布置在條件好的地段，以節(jié)約建設(shè)投資。（12）應(yīng)滿足運(yùn)輸路線、防火衛(wèi)生條件及工程技術(shù)管線的要求。（13）應(yīng)使廠內(nèi)外鐵路、公路、動(dòng)力線路、和本地區(qū)的其他設(shè)施連接合理、工廠與住宅區(qū)的聯(lián)系方便。（14）易燃、可燃和燃料倉庫必須布置在生產(chǎn)性建筑物和構(gòu)筑物的下風(fēng)側(cè)，經(jīng)常散出大量火花以及有明火源的車間，均應(yīng)布置在易燃、可燃和燃料倉的下風(fēng)側(cè)。（15）合理選擇建筑形式，使之便于生產(chǎn)并

16、縮小工廠占地面積，縮短工程技術(shù)管線及運(yùn)輸線路。（16）廠區(qū)內(nèi)不允許修建醫(yī)療所、消防、警衛(wèi)人員宿舍和運(yùn)動(dòng)設(shè)施等，但某些設(shè)施可設(shè)在廠區(qū)外的防護(hù)區(qū)內(nèi)。（17）規(guī)模較大的企業(yè)分期建設(shè)時(shí)，必須盡量縮減第一期的占地面積和生產(chǎn)作業(yè)線長度，以降低工廠的建設(shè)投資和經(jīng)營費(fèi)用。（18）工廠總平面圖應(yīng)有合理的藝術(shù)性，建筑物和構(gòu)建物應(yīng)與周圍的環(huán)境及建筑物相配合，外觀輪廓和道路系統(tǒng)平直整齊，各個(gè)建筑物應(yīng)該相互協(xié)調(diào)嗎，適當(dāng)?shù)孛阑?、綠化，使工廠成為一個(gè)建筑藝術(shù)的整體。（19）建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)作行列式或節(jié)間式布置，并應(yīng)與建設(shè)場地的長軸或短軸線平行或成一個(gè)小角度。2.2 工廠組成2.2.1 主要生產(chǎn)車間 原料車間將進(jìn)廠的陶瓷原料

17、進(jìn)行加工而制備出合格的泥漿、可塑性泥料或干壓粉料。 成型車間將原料車間送來的粉料進(jìn)行成型加工，然后再干燥、施釉和燒成。2.2.2 輔助生產(chǎn)車間輔助及修理車間包括工藝室和機(jī)修車間。2.2.3 動(dòng)力設(shè)施空壓站、水戰(zhàn)、天然氣站、變電所、穩(wěn)壓站和配電室以及相應(yīng)的工程技術(shù)管網(wǎng)等。2.2.4 倉庫設(shè)施堆場及倉庫儲(chǔ)存原料、燃料、輔助材料、成品及廢料等的設(shè)施。2.2.5 行政管理和生活設(shè)施（1） 辦公樓、展廳（2） 職工宿舍（3） 食堂（4） 浴室（5） 門衛(wèi)2.3 全廠總平面布置（1） 主要生產(chǎn)區(qū)主要生產(chǎn)區(qū)，是整個(gè)工廠的生產(chǎn)中心，所以本區(qū)常布置于工廠場地的中央部分。場地較平坦，運(yùn)輸方便。本區(qū)為全廠工人集中之

18、處，并且靠近廠前區(qū)。（2） 輔助生產(chǎn)區(qū)輔助車間布置與主要生產(chǎn)區(qū)明顯分離，主要是穩(wěn)壓站，變電所布置在整個(gè)廠區(qū)的東南部遠(yuǎn)離生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。（3） 倉庫、堆場區(qū)倉庫和堆場區(qū)的運(yùn)輸量很大，位于廠區(qū)東部這樣設(shè)計(jì)不僅交通運(yùn)輸方遍而且遠(yuǎn)離生活區(qū)又靠近主要生產(chǎn)區(qū)。 （4） 廠前區(qū)為行政管理、技術(shù)研究，對(duì)外、對(duì)內(nèi)聯(lián)系很密切，所以布置于工廠主要出入口。 2.3.1 廠內(nèi)交通運(yùn)輸布置合理的組織人流、物流，為了合理的安排貨物的運(yùn)輸，所以本場的道路設(shè)計(jì)多為直線這樣工廠上下班時(shí)便于大量的工人出入，并且與運(yùn)貨的交叉最少或避免交叉。2.3.2 工程管網(wǎng)布置為保證生產(chǎn)與管理的正常進(jìn)行，需要設(shè)置一系列的工程技術(shù)管線以滿足生產(chǎn)上、

19、生活上用水、蒸汽、熱力、電力及煤氣等方面的需要。工程技術(shù)管道主要有給水管道、污水及雨水的排水管道、泥漿管道、天然氣管道。2.4 工廠總平面布置圖 本設(shè)計(jì)工廠總平面布置圖見附圖4-1。9沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì) 第三章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算三、工藝設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算3.1 工藝計(jì)算3.1.1 工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和基本原則（1） 主要任務(wù) 根據(jù)市場信息和當(dāng)?shù)貤l件，確定（或協(xié)助建設(shè)單位確定）產(chǎn)品方案； 根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)該產(chǎn)品的現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢以及在當(dāng)?shù)貙?shí)施的可能性選擇合理的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝流程； 根據(jù)所選的工藝及物料平衡計(jì)算的結(jié)果，確定生產(chǎn)設(shè)備的類型、規(guī)格，數(shù)量； 選取各項(xiàng)工藝參數(shù)及定額指標(biāo)。（2） 工藝設(shè)計(jì)的

20、基本原則 安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)。這三個(gè)部分是統(tǒng)一的、不可分割的有機(jī)整體，不應(yīng)該把他們獨(dú)立起來。 合理的選擇工藝流程和設(shè)計(jì)指示。工藝流程和主要的設(shè)備確定至關(guān)重要。 為生產(chǎn)挖潛和發(fā)展留有余地。由于技術(shù)不斷的向前發(fā)展，設(shè)備能力應(yīng)該能切實(shí)滿足生產(chǎn)要求，所以要留有余地。 合理的考慮機(jī)械化，自動(dòng)化裝備水平。機(jī)械化水平應(yīng)該與工廠的規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)。 注意環(huán)境保護(hù)，減少污染。 考其他專業(yè)的要求，并為其設(shè)計(jì)提供可靠資料。3.1.2 工藝設(shè)計(jì) （1） 生產(chǎn)方法 半干法壓制成型（2） 原料燃燒選擇 坯用原料的選擇坯用原料主要有粘土、石英、長石、硅灰石、透輝石、高嶺土、葉臘石等下面介紹主要代表坯用原料在坯

21、體中的作用a、粘土及粘土在坯體中的作用賦予陶瓷坯體成型時(shí)必須的可塑性，對(duì)瘠性料產(chǎn)生結(jié)合力；使坯體保持形保證坯體的干燥強(qiáng)度，改變其用量或種類，可對(duì)陶瓷成型產(chǎn)生較大的影響成為陶瓷坯體的主體，其al2o3含量的多少，可調(diào)節(jié)燒成溫度。加熱脫水后形成脫水高嶺土，當(dāng)溫度1000c時(shí)，分解生成一定數(shù)量的莫來石晶體，賦予坯體較高的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性以及介電性。b、石英及石英在坯體中的作用調(diào)節(jié)（減弱）泥料的可塑性，降低坯體的干燥收縮，減少坯體的變形，縮短坯體的干燥時(shí)間。燒成過程中，石英因加熱產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)變伴隨的體積膨脹，可部分抵消粘土的收縮，減弱燒成收縮過大而造成的應(yīng)力，改善坯體性能。高溫下部分溶解于玻璃中，提高

22、玻璃相的粘度；殘余的顆粒構(gòu)成坯體的骨架，增強(qiáng)高溫下坯體的抵抗變形的能力，并提高制品的機(jī)械強(qiáng)度。c、長石及長石在坯體中的作用降低可塑性，縮短坯體的干燥時(shí)間，減少坯體干燥收縮和變形。降低燒成溫度，是坯體中堿金屬氧化物的主要來源。高溫下形成的長石熔體，促進(jìn)石英和高嶺土的溶解和互相滲透，促進(jìn)莫來石晶體的形成和長大。長石玻璃熔體冷卻后，構(gòu)成玻璃態(tài)物質(zhì)，增加坯體的透明度，提高光澤度。本設(shè)計(jì)中用所選用的原料有透輝石、粘土（高嶺土）、石英、長石各種原料的化學(xué)組成及產(chǎn)地列表如下表1 坯用原料的化學(xué)組成（w%）及產(chǎn)地名稱sio2al2o3fe2o3tio2caomgok2ona2oil合計(jì)產(chǎn)地透輝石52.831.

23、240.590.0824.1917.580.130.642.3699.64遼寧高嶺土46.7835.891.60.030.280.252.000.2012.97100遼寧石英98.630.240.040.010.110.050.010.0799.16遼寧長石63.6521.980.090.210.0510.533.010.48100遼寧將各種原料的化學(xué)組成換算成不含灼減量的化學(xué)組成如下表所示：表2 坯用原料不含灼減量的化學(xué)組成（w%）名稱sio2al2o3fe2o3tio2caomgok2ona2oil透輝石54.311.270.610.0824.8717.640.130.66高嶺土53.75

24、41.241.840.030.320.292.300.23石英99.540.240.040.010.110.050.01長石63.8922.060.090.210.0510.573.02 釉用原料的選擇釉用原料主要有粘土、石英、長石、硅灰石、透輝石、高嶺土、葉臘石等下面介紹主要代表釉用原料在釉中的作用a、粘土及粘土在釉中的作用賦予釉漿及注漿使用時(shí)的懸浮性和穩(wěn)定性b、石英及石英在釉中的作用在釉中是形成玻璃的主要成分，它的含量及粒度的變化會(huì)影響釉的性能，可以調(diào)節(jié)釉的熱膨脹系數(shù)，賦予釉面的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐磨性與抗化學(xué)侵蝕性能。c、長石及長石在釉中的作用成為形成釉面的主要成分，調(diào)節(jié)其用量，可以調(diào)節(jié)釉

25、面的質(zhì)量和坯釉結(jié)合性能。本設(shè)計(jì)中用所選用的釉用原料有長石、高嶺土、石英、石灰石、鋯英石、碳酸鋇和氧化鋅。各種原料的化學(xué)組成及產(chǎn)地列表如下表3 釉用原料的化學(xué)組成（w%）及產(chǎn)地名稱sio2al2o3fe2o3zro2tio2caomgok2ona2oil產(chǎn)地長石63.6521.980.090.210.053.0110.530.48遼寧高嶺土46.7835.891.60.030.280.250.2212.97遼寧石英98.630.240.040.010.110.010.050.07遼寧石灰石1.001.000.0552.220.8044.93遼寧鋯英石32966遼寧加3%氧化鋅和3%的碳酸鋇將各種

26、釉用原料的化學(xué)組成換算成不含灼減量的化學(xué)組成如下表所示：表4 釉用原料不含灼減量的化學(xué)組成（w%）名稱sio2al2o3fe2o3zro2tio2caomgok2ona2oil長石64.2722.190.090.210.053.0410.63高嶺土63.1748.462.160.040.380.340.32.7石英99.610.240.040.010.110.01石灰石0.990.990.0551.500.79鋯英石33.366.7 燃料的選擇本設(shè)計(jì)選擇沈陽地區(qū)天然氣作為燃料，熱值為10000大卡（3）配方設(shè)計(jì) 坯體的配方設(shè)計(jì)（a）坯體的化學(xué)組成表5 釉面內(nèi)墻磚坯體化學(xué)組成范圍（w%）原料組成

27、sio2fe2o3al2o3caomgok2ona2otio2灼減含量54.166.830.670.9913.2522.19.1511.215.236.802.033.001.431.93 0.020.084.749.40其中sio2在坯體中的作用：坯料中sio2一部分與al2o3在高溫下生成針狀莫來石晶體，提高坯體的強(qiáng)度，構(gòu)成坯體的骨架，另一部分與溶劑類原料引入的堿金屬、堿金屬氧化物形成玻璃相，充填空隙，降低氣孔率，同時(shí)提高坯體強(qiáng)度。 本設(shè)計(jì)中主要由透輝石、石英、高嶺土、長石引入；al2o3在坯體中的作用：al2o3除了與sio2形成莫來石外，還有部分熔于玻璃相中，可提高坯體的白度和強(qiáng)度，如

28、al2o3低于15%，產(chǎn)品高溫下容易發(fā)生變形 本設(shè)計(jì)中主要由高嶺土、長石引入；fe2o3、tio2在坯體的作用：fe2o3、tio2使坯體著色，是白坯中的有害成分。紅色體地磚是利用鐵的劣質(zhì)粘土生產(chǎn)或以fe2o3著色，fe2o3主要由高嶺土引入tio2主要由透輝石引入；cao在坯體的作用: cao能sio2與形成硅酸鈣玻璃相，起助熔作用，加人一定量的可提高坯體熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度，并提高白度，與長石做熔劑的坯體相比，坯體收縮小，因而有利于保證墻地磚坯體尺寸大小及規(guī)整度，所以生產(chǎn)墻地磚特別是內(nèi)墻釉面磚坯體大都以cao做熔劑，但cao是的引入會(huì)縮小燒成溫度范圍，對(duì)燒成不利，現(xiàn)在已用高性能的輥道窯來解決；本

29、設(shè)計(jì)中主要由透輝石引入；mgo在坯體中的作用：mgo與sio2 、al2o3形成低熔點(diǎn)的堇青石晶體，因而引入mgo可大大降低燒成溫度，但同時(shí)也縮小了燒成溫度范圍，引入mgo可提高坯體白度，mgo的膨脹系小，引入其可大大降低坯體膨脹系數(shù)，用mgo可調(diào)整坯釉對(duì)溫度的適應(yīng)性，提高制品熱穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)中主要由透輝石引入；k2o、na2o在坯體中的作用：他們在高溫時(shí)可與sio2 、al2o3分別形成流動(dòng)性好的鉀、鈉玻璃，充填于坯體空隙中，提高坯體透明度與密度，減少坯體氣孔率，提高強(qiáng)度，k2o、na2o是強(qiáng)熔劑，適量引入可大大降低坯體燒成溫度，但也不能太多，太多則容易使產(chǎn)品變形，由于na2o玻璃相高溫粘度

30、比k2o玻璃相小，使制品燒成溫度范圍變窄，又由于na2o的膨脹系數(shù)比k2o大，容易引起制品龜裂，因此坯料中na2o含量不能太高，故坯料中大多使用鉀長石，鈉長石大多用于制釉，本設(shè)計(jì)中主要由長石引入。（b）坯體的配方設(shè)計(jì)表6 本設(shè)計(jì)中坯體的配方設(shè)計(jì)原料百分含量（w%）透輝石38長石10石英20粘土32（c）坯體配方計(jì)算 長石中各氧化物中的含量sio2 ： 10%×63.89%=6.389%l2o3：10%×22.06%=2.206%fe2o3：10%×0.09%=0.09%cao： 10%×0.21%=0.021%mgo： 10%×0.05%=0.

31、005%k2o： 10%×10.57%=1.057%na2o：10%×3.02%=0.302% 石英中各氧化物中的含量sio2： 20%×99.54%=19.91%l2o3：20%×0.24%=0.048%fe2o3：20%×0.04%=0.008%cao： 20%×0.11%=0.022%k2o：20%×0.05%=0.01%tio2：20%×0.01%=0.002% 透輝石中各氧化物的百分含量sio2：38%×54.31%=20.64%al2o3：38%×1.27%=0.48%fe2o3：3

32、8%×0.61%=0.232% tio2：38%×0.08%=0.03%cao：38%×24.87%=9.45%mgo：38%×17.64%=6.7%k2o：38%×0.13%=0.049%na2o：38%×0.66%=0.25% 高嶺土中各氧化物的含量sio2：32%×53.75%=17.20%al2o3：32%×41.24%=13.20%fe2o3：32%×1.84%=0.59%k2o：32%×2.3%=0.74%cao：32%×0.32%=0.102%tio2：32%×

33、0.03%=0.001%mgo：32%×0.29%=0.093%na2o：32%×0.23%=0.074%表7 本設(shè)計(jì)中各種氧化物的（w%）含量原料組成sio2fe2o3al2o3caomgok2ona2otio2灼減含量（%）64.140.9215.949.606.802.300.630.035.85由表所知本計(jì)算在選用原料范圍之內(nèi) 釉的配方設(shè)計(jì)（a）底釉的化學(xué)組成表8 釉面內(nèi)墻磚釉的化學(xué)組成范圍（w%）化學(xué)組成sio2b2o3al2o3zro2caok2ona2omgozno灼減含量54.0056.004.505.007.008.007.008.006.007.001.

34、002.002.503.502.002.5011.0012.005.007.00sio2在釉中的作用：sio2在釉中的含量高于50%，能提高釉的難溶性能、粘度、化學(xué)穩(wěn)定性，降低釉的膨脹系數(shù)，提高釉的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，sio2能與釉中的堿性氧化物形成各種復(fù)雜的硅酸鹽化合物，這種硅酸鹽化合物不受溫度高低的影響而能任意比例完全互相混合，抵抗各種氣體、水及大多數(shù)酸、堿類物質(zhì)對(duì)它的侵蝕作用，形成有色或不透明“玻璃體”，本設(shè)計(jì)中由長石、高嶺土、石英、鋯英石引入；al2o3在釉中的作用 ：al2o3是釉中的重要組分之一，能較大地提高釉的難容性能、粘度、并改善釉的彈性及化學(xué)穩(wěn)定性，在一定程度上可降低釉出現(xiàn)龜裂的

35、傾向，略可促進(jìn)釉的流動(dòng)性能，抑制釉的析晶作用，釉中的al2o3常由高嶺土、粘土及長石引入，高嶺土由于含雜質(zhì)少，適用于白色釉或透明釉，為了提高釉漿的懸浮性能，可使用粘土叫強(qiáng)的二次高嶺土，生粘土的加入量一般為5%10%，過多會(huì)造成坯、釉收縮不一致等缺陷，為此可將部分粘土煅燒，生粘土也叫一次粘土，是母巖經(jīng)風(fēng)化、蝕變作用后形成的殘留在原生地，與母巖未經(jīng)分離的粘土；本設(shè)計(jì)中由長石、高嶺土引入；k2o在釉中的作用：k2o是一種強(qiáng)熔劑，能提高釉的粘度，改善釉的光澤，增強(qiáng)釉的熱膨脹性，增加釉下色料的光亮度，本設(shè)計(jì)中主要由長石、高嶺土引入；na2o在釉中的作用：na2o是一種強(qiáng)熔劑能減少釉的粘度，極大地提高釉的

36、熱膨脹系數(shù)，增大龜裂傾向，降低釉面硬度，降低釉的化學(xué)穩(wěn)定性，略微縮小釉的熔融溫度范圍，使釉具有良好的光澤，本設(shè)計(jì)中主要由長石引入；cao在釉中的作用：cao可提高釉的硬度、耐磨性及化學(xué)穩(wěn)定性。與堿金屬氧化物相比，能提高釉的機(jī)械強(qiáng)度，降低釉的膨脹系數(shù)，在還原氣氛燒成條件下，以方解石引入的氧化鈣，易引起煙熏缺陷，cao的含量不宜過高，若超過18%則易生成鈣長石結(jié)晶，導(dǎo)致釉層失透，本設(shè)計(jì)中主要由石灰石引入；mgo在釉中的作用：mgo能降低玻璃膨脹系數(shù)，促進(jìn)中間層的生成，從而減弱釉的破裂傾向，以滑石引入的氧化鎂能增強(qiáng)釉的乳濁性，提高釉面的自度。mgo在釉中含量必須小于5%，否則，其助熔作用反而降低，并

37、使釉面光澤度減弱，本設(shè)計(jì)中主要由高嶺土、石灰石引入；fe2o3在釉中的作用：是一種強(qiáng)烈的熔劑和著色劑。通常不希望釉中含，因?yàn)樗闹饔锰珡?qiáng)、此外，它會(huì)促使釉析晶，提高釉的導(dǎo)電性能，當(dāng)無鉛釉中含有1030% fe2o3時(shí)，釉更易于析晶，形成金星釉，本設(shè)計(jì)中主要由高嶺土引入；zno在釉中的作用：zno俗名鋅氧粉或鋅白，是一種常用的制釉原料。zno對(duì)釉的機(jī)械性能、熔融性能及耐熱性能均能起良好的作用，能降低膨脹系數(shù)、防止釉裂傾向，提高釉的光澤與白度，提高彈性，擴(kuò)大釉的燒成溫度范圍。但提高氧化鋅的含量會(huì)增加其結(jié)晶傾向。利用此特性，可制得鋅結(jié)晶釉，外購；zro2在釉中的作用：zro2機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定

38、性好、乳濁效果好，乳濁效果穩(wěn)定，不受氣氛影響，高溫粘度大，本設(shè)計(jì)中主要由鋯英石引入。底釉的配方設(shè)計(jì)表9 本設(shè)計(jì)中底釉的配方設(shè)計(jì)原料百分含量（w%）鈉長石28石灰石11石英30高嶺土6氧化鋅11碳酸鋇3鋯英石11底釉的配方計(jì)算 長石引入的各氧化物的百分含量sio2：28%×64.27%=0.18%l2o3：28%×22.19%=6.21%fe2o3：28%×0.09%=0.025%cao： 28%×0.21%=0.059%mgo： 28%×0.05%=0.014%k2o： 28%×3.04%=0.851%na2o：28%×10

39、.63%=2.98% 石英中各氧化物中的含量sio2： 30%×99.61%=29.88%l2o3：30%×0.24%=0.072%fe2o3：30%×0.04%=0.012%tio2：30%×0.01%=0.003%cao： 30%×0.11%=0.033%na2o：30%×0.01%=0.003% 高嶺土中各氧化物的百分含量sio2：6%×63.17%=3.79%al2o3：6%×48.46%=2.91%fe2o3：6%×2.16%=0.130% tio2：6%×0.04%=0.002%ca

40、o：6%×0.38%=0.023%mgo：6%×0.34%=0.020%k2o：6%×0.3%=0.018%na2o：6%×2.7%=0.162% 石灰石中各氧化物的含量sio2：11%×0.99%=0.109%al2o3：11%×0.99%=0.109%fe2o3：11%×0.05%=0.005% cao：11%×51.5%=5.66%mgo：11%×0.79%=0.087% 鋯英石中氧化物的百分含量sio2：11%×33.3%=3.66%zro2：11%×66.7%=7.34%表1

41、0 本設(shè)計(jì)中各種氧化物的含量（w%）原料組成sio2fe2o3al2o3caomgok2ona2otio2znoba2co3zro2灼減含量(%)53.840.148.495.850.120.863.080.011137.266.35由表所知本計(jì)算在選用原料范圍之內(nèi)（b）面釉的配方設(shè)計(jì)熔塊（95%）+湛江白土（粘土）（5%）（c）印花釉的配方設(shè)計(jì)印花釉粉+添加劑+甘油+乙醇（4） 生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝流程圖見表a表a：本設(shè)計(jì)工藝流程圖見 主要工序及技術(shù)指標(biāo)說明a、原料制備主要工序：包括漿料及釉料配料、球磨、過篩除鐵、均化陳腐，再通過柱塞泵輸送到伺服罐，而后通過柱塞泵進(jìn)入到噴霧塔噴霧造粒，形成

42、的粉料通過傳送帶輸送到粉料倉陳腐48小時(shí)。其中，漿料及釉料配料是指選用多種原料按一定比率進(jìn)行配料，它應(yīng)能適應(yīng)成型、干燥與燒成的要求，它是陶瓷生產(chǎn)的核心技術(shù)，配方是否合理直接關(guān)系到產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中及后期的質(zhì)量。配料主要設(shè)備有配（喂）料機(jī)等。球磨：指將配好的料進(jìn)行球磨成具有一定細(xì)度、水份、流動(dòng)性的漿料。主要設(shè)備為各種噸位的球磨機(jī)、漿池等。球磨機(jī)的工藝參數(shù)如表11所示表11 球磨機(jī)的工藝參數(shù) 工藝參數(shù)指標(biāo)粘土類原料風(fēng)化期（月）>3硬質(zhì)料入磨粒度(mm)<5軟質(zhì)料入磨粒度（mm）<100料：球：水1：1.8：0.6泥漿篩余（um）篩余63<3%球石級(jí)配d80100占20% d6

43、080 占30% d4060 占50%粉料級(jí)配（mm)0.40.15 65%75% 0.150.097 20%30% <0.097 <10%粉料容重g/cm30.91.0粉料水分4%6%泥漿粘度（s）3060噴霧造粒、干燥：主要工序：包括噴霧造粒、干燥。其中，噴霧造粒：是指將制好的漿料通過柱塞管道高壓噴至噴霧塔中，利用塔內(nèi)熱量將漿料制成具有一定粒度、水份等的粉料。主要設(shè)備為噴霧塔。工藝參數(shù)：粒度：2080目，占85%90%、水分5%9%b、成型主要工序：布料、壓制成型。其中，壓制成型：是指將粉料通過各種輸送過程填至壓機(jī)模具中，經(jīng)壓機(jī)加壓、排氣等工作循環(huán)最終制成具有一定形狀大小的坯體

44、。主要設(shè)備為壓機(jī)。工藝參數(shù)：成型壓力：300400公斤c、干燥主要工序：坯體干燥：是指由粉料組成的磚坯含有一定的水份，為使其能滿足燒成的要求，在燒成之前必須將坯體內(nèi)表面水汽化排除，使坯體具有一定的干度、強(qiáng)度。主要設(shè)備為干燥窯。工藝參數(shù)：干燥溫度：>150d、燒成主要工序：燒成：為了獲得所要求的使用性能，對(duì)成型后經(jīng)干燥（素?zé)┑奶沾膳黧w進(jìn)行高溫處理的工藝。主要設(shè)備為燒成窯。工藝參數(shù)：燒成溫度：119012103.2 工藝計(jì)算3.2.1 物料平衡計(jì)算（1） 粉料用量計(jì)算 450mm×300mm釉面內(nèi)墻磚粉料用量17kg/m2 各工段損耗率原料階段：（加料、球磨、漿池、噴霧）1.5%

45、3%成型階段：（料倉、壓機(jī)、干燥窯） 1% 左右施 釉 段：（施釉、印花、拋邊）1.5%左右燒 成：（入窯、燒成、卸磚）1%左右總燒成率：5%8%本設(shè)計(jì)的損耗率設(shè)計(jì)為 : 6% 各種原料的年用料量長石 ：(2.4×106×17×10%)/(16%)= 4340 (t)石英 ：(2.4×106×17×20%)/(16%)= 8681(t)透輝石：(2.4×106×17×38%)/(16%)= 16493(t)高嶺土：(2.4×106×17×32%)/(16%)= 13889(t

46、)坯料總量：43403t（2） 釉用原料各種釉用原料的年用量： 底釉：長石：(2.4×106×0.6×28%)/(16%)= 428 (t)高嶺土：(2.4×106×0.6×6.0%)/(16%)= 91 (t)石英：(2.4×106×0.6×30%)/(16%)=459 (t)石灰石：(2.4×106×0.6×11%)/(16%)= 168 (t)鋯英石：(2.4×106×0.6×11%)/(16%)= 168 (t)氧化鋅：(2.4×

47、;106×0.6×11%)/(16%)= 168 (t) 碳酸鋇：(2.4×106×0.6×3.0%)/(16%)= 45 (t) 需磨釉料總量：1527 t 面釉：2.4×106×0.6=1440 (t) （3） 燃料用量 燃料的熱值：天然氣 10000kcal/m3 每千克磚需熱量 ：5000 kcal/kg 燃料的年用量： (2.4×106×17×5000)/10000=20400000 (m3)表12 本設(shè)計(jì)所用的原料年用量(%) 原料年用量（t）長石4768石英9140透輝石16493

48、高嶺土13980石灰石168鋯英石168氧化鋅168碳酸鋇45總量447923.2.2 工藝設(shè)備的選型和計(jì)算（1） 泥漿制備 球磨機(jī)的選型 m=kqt/hf m：球磨機(jī)臺(tái)數(shù) k：不平衡系數(shù) k=1.2 t ：球磨周期 20h h：年時(shí)基數(shù) 300×（1.5+20） q：配合料的年加工量 44792t f：設(shè)備的生產(chǎn)能力 100t/h m=1.2×44792×20/300×（1.5+20）×100=1.67（臺(tái)） 取m=3 其中一臺(tái)備用 每天用料量：55530/300=149.1t/天 喂料機(jī)選型 喂料機(jī)的工作參數(shù)如表13所示表13 喂料機(jī)的工作

49、參數(shù)型號(hào)生產(chǎn)能力（50/次）臺(tái)數(shù)長×寬×高最大進(jìn)料粒度（mm）gzd-300×905033050×1430×1550450 皮帶輸送機(jī) 帶寬（mm）:650 輸送物最大尺寸：大小均粒50% ，90%的細(xì)度 輸送能力：150 t/h 過篩除鐵 a、放漿除鐵篩子（40目）3個(gè) b、振動(dòng)篩（100目）4個(gè) c、除鐵設(shè)備：處理能力 5t/h 泥漿含水：36% 每天泥漿量q=149.1t/（136%）=212.86t=10.05t/h 除鐵設(shè)備個(gè)數(shù)：10 .05/5=2臺(tái) 除鐵設(shè)備共3臺(tái)，其中一臺(tái)備用 泥漿池（泥漿池需存2天的使用量） a、尺寸：1000

50、0×6000 b、個(gè)數(shù)：z=qd/pv q：每天泥漿量 212.86t/天 d：天數(shù) 2天 p：利用率 90% v：容積 150.72m3 ：泥漿密度 1.67t/m3 z=212.86×2/(90%×200.96×1.67)=1.42 取z=3 其中一個(gè)備用 攪拌機(jī)攪拌機(jī)的工作參數(shù)如表14所示表14 攪拌機(jī)的工作參數(shù)工作參數(shù)指標(biāo)型號(hào)進(jìn)料容量（升）生產(chǎn)能力（m3/h）整機(jī)質(zhì)量（kg）整機(jī)功率（kw）料斗提升速度（m/min）攪拌軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）攪拌時(shí)間（s）骨粒粒徑（mm）外形尺寸（mm）臺(tái)數(shù)（臺(tái)）jdk500d8002530450015.5520252

51、53060803300×2150×18703 柱塞泵型號(hào)：yb140d10 外形尺寸：1000×480×1600額定流量：m3/h：10 共需6個(gè)，其中3臺(tái)備用（2） 粉料部分 噴霧塔 型號(hào)：5000型 粉料含水：6% 泥漿含水：36% 干燥能力：5000×（100%36%）/（36%6%）=10.67t/h 212.86/（10.67×20）=1.10 取2臺(tái) 尺寸：7000×10000 伺服罐 半小時(shí)的泥漿量：10.67/2×（136%）=9.12一個(gè)噴霧塔對(duì)應(yīng)2個(gè)伺服罐 臺(tái)數(shù)：4v=r2h=5.94m 粉料倉

52、 陳腐時(shí)間：48 h 料倉直徑：3m 高度：11m m=149×3（1-6%）=635.11 t v粉倉=1/3r2h+r2h=49.46m3 m=49.46×0.8×1=39.56 t 粉料倉個(gè)數(shù)：m/m=475.53÷39.96=12.0212 共需粉料倉20個(gè)，其中8個(gè)備用（3） 成型部分(壓機(jī)) 壓機(jī)的技術(shù)參數(shù)本設(shè)計(jì)選用的壓機(jī)技術(shù)參數(shù)如表15所示表15 壓機(jī)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)磚坯模具大?。╩m）片數(shù)（片）收縮率（%）壓力（kg/cm2）壓機(jī)噸位（t）型號(hào)最大壓力（kn）芯頂出力（kn）動(dòng)梁最大行程（mm）動(dòng)梁與底座最小間距（mm）動(dòng)梁與底座最大間距（mm）左右立柱凈空（mm）動(dòng)梁工作面寬度（mm）最大填料高度（mm）空循環(huán)次數(shù)可達(dá)（次/min）周期加壓次數(shù)（次/min）電動(dòng)機(jī)整機(jī)容量（kw）整機(jī)重