畢業(yè)設(shè)計論文-年產(chǎn)2萬噸鎂碳磚生產(chǎn)車間設(shè)計

1、年產(chǎn)2萬噸鎂碳磚生產(chǎn)車間設(shè)計摘 要鎂碳磚是70年代初出現(xiàn)的，先是在超高功率電爐，接著在轉(zhuǎn)爐、爐外精煉爐上使 用，獲得了非常好的效果。由此，人們才認(rèn)識到石墨、碳素材料和高溫耐火氧化物之間 結(jié)合所產(chǎn)生的作用。斷裂韌性差、高溫剝落、抗渣滲透性差，這是高溫?zé)赡突鹬破返?致命缺點(diǎn)，含碳耐火制品的出現(xiàn)突破了這些弱點(diǎn)。在鎂碳磚中氧化鎂和石墨之間彼此相 互包裹，不存在傳統(tǒng)概念中的所謂燒結(jié)；石墨具有熱傳導(dǎo)系數(shù)高，彈性模量低，熱膨脹 系數(shù)小，不容易被熔渣浸潤等優(yōu)點(diǎn)，因此，由于石黑的引入，使?fàn)t襯耐火制品的斷裂韌 性和抗渣滲透性有本質(zhì)的改善。鎂碳磚的主要特征是在微觀結(jié)構(gòu)上形成碳的結(jié)合物，這 種結(jié)合是由有機(jī)結(jié)合劑在高

2、溫下結(jié)焦碳化形成的。 鎂碳磚是一種不燒制品，其理化指 標(biāo)為：mgo7085%, cio20%,顯氣孔率3%,體積密度2.87g/cm3,耐壓強(qiáng)度 4050mpa, 1400°c抗折強(qiáng)度1015mpa。本設(shè)計共涉及轉(zhuǎn)爐鎂碳磚mt10a 10000噸/ 年和轉(zhuǎn)爐鎂碳磚mt14b 10000噸/年，概述了鎂碳磚的發(fā)展概況、生產(chǎn)過程、在鋼包渣 線的應(yīng)用及生產(chǎn)車間的設(shè)計規(guī)劃，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。在設(shè)計中確保做到方案 科學(xué)可行，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，并不斷對方案優(yōu)化。在以上工作的基礎(chǔ)上，繪制了年產(chǎn)2000 噸鎂碳磚廠總平面布置圖、車間平面布置圖及相應(yīng)的縱橫剖面布置圖共計12張。關(guān)鍵詞： 鎂碳磚；生

3、產(chǎn)工藝；鋼包；轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚；耐火制品abstractmagnesia carbon brick is appeared in the early 70's, first in the ultra high power electric arc furnace, and then in the converter, refining furnace, obtained very good effect. thus, people realized between the graphite, carbon materials and high temperature refractory

4、oxide combined effect. the fracture toughness is poor, high-temperature spalling, slag penetration resistance is poor, this is high temperature firing the fatal disadvantage of refractory products appear, carbon containing refractory products through these weaknesses. in the mgo-c brick magnesium ox

5、ide and graphite inclusions between each other, there is no so-called sintering the traditional concept of; graphite has high thermal conductivity, low elastic modulus, low coefficient of thermal expansion, is not easy to slag infiltration etc., therefore, the black stone is introduced, the fracture

6、 toughness of lu chennai fire products and slag there are essential to improve permeability. the main characteristics of magnesia carbon brick is formed with carbon at the micro structure, this kind of combination is formed coke carbonization at high temperature by the organic binder. magnesia carbo

7、n brick is a kind of unfired products, its physical and chemical indicators: mgo70 85%, c 20% 10 w 3%, apparent porosity, volume density of 2.87g / cm3, the compressive strength of 40 50mpa, 1400 °c flexural strength of 10 15mpa. this design involving a total of magnesia carbon brick for conver

8、ter mt10a 10000 tons and magnesia carbon brick for converter mt14a 10000 tons / year, outlines the development of magnesia carbon brick, production process, application in ladle slag line and production workshop design and planning, and its development prospect. in the design to ensure that the proj

9、ect is scientific and feasible, economic and reasonable, and constantly to the plan optimization. on the basis of the above work, drawing an annual output of 2000 tons of magnesium carbon brick factory general layout, workshop layout and cross section layout corresponding to a total of 12.key words：

10、 magnesia-carbon bricks, process, magnesia carbon brick used in ladle, refractory product目 錄摘要i目錄ii1緒論11.1鎂碳磚的發(fā)展歷史11.2鎂碳磚的組成及性能113鎂碳磚的應(yīng)用214鎂碳磚的現(xiàn)狀和發(fā)展前景32工藝部分42.1理論基礎(chǔ)42.1.1鎂砂白勺選擇52.1.2 石墨52.1.3防氧化劑62.1.4結(jié)合劑62.2生產(chǎn)工藝要點(diǎn)62.2.1 原料62.2.2破粉碎72.2.3 篩分82.2.4物料的貯存82.2.5酉己料82.2.6 混練82.2.7 成型92.2.8 干燥92.2.9成品倉庫92

11、.3工藝流程92.3.1工藝流程簡述102.3.2工藝流程論證112.4工藝參數(shù)122.5物料平衡計算132.6生產(chǎn)設(shè)備162.7倉庫設(shè)施183生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說明193.1檢選193.2檢查方法193.3檢查制度204車間安裝檢修與維護(hù)措施205生產(chǎn)車間除塵及安全措施216本設(shè)計的主要特點(diǎn)21致 謝22參考文獻(xiàn)23附錄24計算部分241. 物料的平衡計算242. 原料倉庫的選擇計算323. 破粉碎混合設(shè)備的選擇計算344. 成型設(shè)備選擇計算355. 干燥工段的計算366. 成品倉庫的計算381緒論1.1鎂碳磚的發(fā)展歷史鎂碳磚是20世紀(jì)70年代興起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡邊

12、 明首先開發(fā)，它是以鎂砂（高溫?zé)Y(jié)鎂砂或電熔鎂砂）和碳素材料為原料，用各種碳質(zhì) 結(jié)合劑制成的耐火材料。由于mgo-c磚具有耐火度高、抗熱震性優(yōu)良和抗侵蝕能力強(qiáng) 等優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼。在日本研發(fā)岀樹脂結(jié) 合mgo-c磚后，四歐開發(fā)了瀝青結(jié)合的mgo-c磚,其殘?zhí)剂考s為10%,由于價格低 于樹脂結(jié)合mgo-c磚，故被成功地用于水冷電爐屮的高溫?zé)狳c(diǎn)部位，同時也用于轉(zhuǎn)爐。 我國在1980前后年開始研究含碳耐火材料，并被列入國家“七五”（19851989）科技攻 關(guān)項(xiàng)目。1987年鞍鋼三煉鋼廠在轉(zhuǎn)爐上試用mgo-c磚后，僅用一年時間就超額完成了 “七五”轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)千次的

13、攻關(guān)目標(biāo)。發(fā)展到目前，全國各大中小鋼廠已普遍推廣使用 mgo-c質(zhì)耐火材料作為轉(zhuǎn)爐和電爐的爐襯。隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步對耐火材料的新要 求，低碳鎂碳耐火材料成為鎂碳耐火材料新的發(fā)展熱點(diǎn)。低碳mgo-c磚一般是指總含 碳量不超過8%、由鎂砂與石墨通過有機(jī)結(jié)合劑結(jié)合而成的mgo-c磚，降低碳含量可 明顯降低材料的熱導(dǎo)率。近年來，對精煉鋼包用低碳量、性能優(yōu)異的低碳鎂碳磚的開發(fā) 受到國內(nèi)外業(yè)界的重視，這方面的研究開發(fā)工作已取得一定的成果，展現(xiàn)了良好的發(fā)展 前景。1.2鎂碳磚的組成及性能鎂碳磚鎂碳磚是以鎂砂和石墨為主要原料外加適量結(jié)合劑經(jīng)高壓成型，低溫?zé)崽幚?而成的耐火制品。主要用于煉鋼用轉(zhuǎn)爐、電爐工作襯、

14、爐外精煉鋼包的工作襯。鎂碳磚含氧化鎂60%-90%,碳10%40%o具有優(yōu)良的抗渣侵蝕性、熔渣滲透性、 熱震穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性。顯氣孔率為3%10%o采用高純鎂砂粉粒、碳素材料（包括石 墨）和焦油瀝青或樹脂等為原料，經(jīng)配料、熱混、成型后，再經(jīng)低溫焙燒而成。為抑制 磚中的碳的氧化，常添加鋁、硅、鎂等金屬或氮化硼，加入量不超過5%。表1.1為生 產(chǎn)鎂碳磚用鎂砂的理化指標(biāo)。表1.1原料技術(shù)條件原料名稱 牌號mgo%>sio2%<cao%<igl%<水份%<顆粒體積 密度> g/cm3顆粒 組成mmfc%>揮發(fā) 份<dms97.597.51.01.40.33

15、.45050dms96962.22.00.33.45050ms98980.51.50.33.3000ms97971.()1.50.33.30050ms96961.51.60.33.25050lg100-960.5粒徑loopm961.20lg100-950.5粒徑loopm951.201.3鎂碳磚的應(yīng)用鎂碳磚主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)爐和鋼包上，轉(zhuǎn)爐的各部位爐襯的工作條件不同，所以用的鎂 碳磚有所不同。圖1.1是鋼包用鎂碳磚。圖1.1鎂碳磚磚型圖12是轉(zhuǎn)爐示意圖1 -爐身 2-爐臆 3-爐帽 4-出鋼口 5 -爐底 圖4 轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示憲圖14鎂碳磚的現(xiàn)狀和發(fā)展前景我國鎂碳磚的牛產(chǎn)現(xiàn)狀是以鎂砂、石墨為基料，用樹

16、脂作結(jié)合劑復(fù)合而成的一種高 效、節(jié)能的新型耐火材料。隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展，冶煉操作條件越來越苛刻，因此，對爐襯的質(zhì)量要求也 越來越高。我國的煉鋼業(yè)今后主要發(fā)展頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐和高功率電爐煉鋼，因此，今 后在爐襯材料方面也應(yīng)該明確采用碳結(jié)合堿性材料為其發(fā)展方向。近年來，雖然在這方 面做了大量工作，但還是處于發(fā)展的較低級階段。繼續(xù)對原使用的鎂砂、石墨、結(jié)合劑等原材料進(jìn)行綜合研究，主要方向是以低碳和 高強(qiáng)度碳的鎂碳磚，以取得最佳的使用效果。低碳鎂炭磚是鎂炭磚的發(fā)展方向之一。對于低碳鎂炭磚來說，最為關(guān)鍵的還是要提 高其抗熱剝落性能和抗渣滲透性能。基于復(fù)合結(jié)合劑和納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)開發(fā)的低碳鎂碳磚 可以有效

17、地解決碳含量降低以后材料抗結(jié)構(gòu)剝落和抗渣滲透性差的問題，同時又可使材 料的導(dǎo)熱率大幅度減低，從而有效地解決傳統(tǒng)鎂碳磚在應(yīng)用過程中存在的主要問題。在 低碳鎂碳質(zhì)耐火材料的開發(fā)過程中應(yīng)重視以下幾方面科學(xué)與技術(shù)問題的研究：(1) 研究開發(fā)材料在使用環(huán)境下能原位形成納米炭纖維的結(jié)合劑；其主要研究內(nèi)容 包括如何在酚醛樹脂中引入適當(dāng)種類的炭素前驅(qū)體、結(jié)合劑的炭化機(jī)制及其控制等。(2) 研究開發(fā)適合工業(yè)化牛產(chǎn)的復(fù)合石墨化炭黑的制備技術(shù)；復(fù)合石墨化炭黑在酚 醛樹脂以及在材料基質(zhì)組成中的分散技術(shù)。(3)低碳鎂碳磚基質(zhì)組成的優(yōu)化以及納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)對材料熱力學(xué)性能影響機(jī)理的研究。2工藝部分2.1理論基礎(chǔ)(1) 原料要

18、求：鎂碳磚是指以鎂砂和石墨為主要原料生產(chǎn)的耐火制品。為了提高制 品質(zhì)量和抗侵蝕能力，本次設(shè)計生產(chǎn)中利用的是電熔鎂砂。(2) 顆粒組成：顆粒組成確定的原則應(yīng)符合最緊密堆積原理和有利于燒結(jié)。一般粗 顆粒、中顆粒、細(xì)顆粒按照所需磚的要求科學(xué)配比，使鎂碳磚的性能最大程度得到發(fā)揮, 滿足使用的需求。(3) 配料：將不同的顆粒組成的各種物料包括廢磚、結(jié)合劑和添加劑等進(jìn)行配料。 在鎂碳磚的制作中，除了電熔鎂砂外，通常加入適量廢磚，節(jié)約成本，也能使資源得到 再利用。(4) 混合：目前混煉過程采用兩類混煉設(shè)備一高速混煉機(jī)、行星式混煉機(jī)或濕碾機(jī)。 由于高速混煉機(jī)、行星式混煉機(jī)混出的料成分均勻，夾雜氣體少，成型性能

19、好，且設(shè)備 對物料完全封閉，防塵性能好。因此本設(shè)計采用高速混煉機(jī)進(jìn)行物料的混合。(5) 成型：首先要選擇合適噸位的壓力機(jī)。成型時要準(zhǔn)確控制泥料重量、確保布料 均勻，打擊次數(shù)及輕重需要滿足要求。鎂砂是瘠性物料，且配料水分含量少，一般不會 出現(xiàn)因空氣被壓縮而產(chǎn)生的過壓廢品，因此可采用高壓成型。(6) 干燥：坯體干燥是磚坯中除去水分的過程。磚坯干燥的目的，通過干燥排除水 分，是磚坯增加機(jī)械強(qiáng)度，以減少運(yùn)輸和搬運(yùn)過程中的機(jī)械損失，并使磚坯在裝窯之后 進(jìn)行燒成時，使磚坯具有必要的強(qiáng)度，承受一定的應(yīng)力作用，提高燒成成品率，并且為 燒成提供有益條件。磚坯在干燥過程中，會產(chǎn)牛一些物理變化，有的產(chǎn)生表面硬化，有

20、的產(chǎn)生體積收縮, 當(dāng)干燥速度過快時，各個部位排水不一致，就可能發(fā)生裂紋。因此，磚坯干燥時要求： 干燥速度不要超過一定的數(shù)值，否則產(chǎn)品會裂開，在定制合理的干燥制度時，即要干燥 速度盡可能快，又不能發(fā)牛大于破壞力的應(yīng)力，選擇合適的干燥設(shè)備尤為重要。鎂碳磚一般不用燒成，工藝比較簡單，可以節(jié)約能源，我國的鎂砂和石墨資源比較 豐富，所以鎂碳磚在我國的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。2.1.1鎂砂的選擇國外最初生產(chǎn)鎂碳磚時采用的是高純燒結(jié)鎂砂，隨著對鎂碳磚使用過程的深入研究 發(fā)現(xiàn)，高溫下有如下反應(yīng)：mgo+cmgt+cot這個反應(yīng)一般在1650°c開始，到1750°c時反應(yīng)加劇，這是鎂碳磚

21、使用過程中損耗的 重要原因之一，也是鎂碳磚在1700°c以上使用損耗明顯加劇的原因。鎂砂中的雜質(zhì)sio2, fgos等對上述反應(yīng)有促進(jìn)作用，因此，希望鎂砂有較高的純度。電熔鎂砂相對燒結(jié)鎂砂來說，結(jié)晶結(jié)構(gòu)更完整，對碳的還原作用也更穩(wěn)定，特別是 大結(jié)晶電熔鎂砂這些特征表現(xiàn)得更為突出，所以鎂碳磚的生產(chǎn)開始轉(zhuǎn)向使用電熔鎂砂。 考慮到碳的結(jié)合狀態(tài)和結(jié)合劑的浸潤性，也可以電熔鎂砂燒結(jié)鎂砂混合使用。我國的鎂 碳磚基本上是使用電熔鎂砂。鎂碳磚的使用結(jié)果表明，用mgo含量高、方鎂石相結(jié)晶 顆粒大、鈣硅比大于2的鎂砂，生產(chǎn)鎂碳磚效果最好。2.1.2石墨石墨是鎂碳磚中另一個基本組分。石墨具有很好的耐火材料

22、基本特性，主要理 化指標(biāo)：固定碳85%98%,灰分13%2% （主要成分sio2, ai2o3等），相對密 度2092. 23,熔點(diǎn)3640k （揮發(fā)）。由于石墨非常容易被氧化，所以長期以來 沒有引起人們的重視。鎂碳磚使用過程中，石墨的氧化有三種原因：（1）空氣中氧 對石墨的氧化；（2）渣中氧化物對石墨的氧化；（3）石墨本身所含雜質(zhì)氧化物對石 墨的氧化。這些氧化物主要指sio?和fe2o3o鎂碳磚中朵質(zhì)氧化物和石墨反應(yīng)后， 造成磚體結(jié)構(gòu)疏松，透氣性増大、強(qiáng)度下降，這是鎂碳磚損毀的內(nèi)因。因此，生 產(chǎn)鎂碳磚大都選用純度高、磷片結(jié)晶大的石墨。2.1.3防氧化劑在鎂碳磚的損毀過程中，石墨的氧化是最主要

23、的原因之一。由于氧化失碳，致使磚體 結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降。損毀過程遵循氧化失碳一結(jié)構(gòu)疏松一侵蝕一沖刷溶損的路途。為 了提高鎂碳磚的抗氧化性，可以加入一定量的添加物，包括硅粉、鋁粉、fesi合金、casi 合金、sic, si3n4, b4c等。添加物的另一個作用是在耐火氧化物和石墨z間“搭橋”, 使石墨和耐火氧化物形成牢固的結(jié)合，這種作用是由于添加物在一定溫度下形成新的礦物相促成的。我國生產(chǎn)鎂碳磚及其他含磷耐火制品，最常用的添加物是鋁粉、硅粉和 sic 粉。2.1.4結(jié)合劑結(jié)合劑對鎂碳磚及其他含碳耐火制品來說，作用至關(guān)重要。石墨和耐火氧化物之間 沒有互溶關(guān)系，也不可能相互燒結(jié)，常溫下他們要靠結(jié)合

24、劑粘接固化。高溫下，結(jié)合劑 則要結(jié)焦碳化，和石墨形成碳結(jié)合，一般這種結(jié)合劑是指樹脂類、瀝青類等有機(jī)物。結(jié) 合劑高溫結(jié)焦碳化后形成約3%左右的碳，這個量雖然不多，但在鎂碳磚或其他含碳制 品中卻是最具有活力的組成部分，對制品的高溫性能有重要影響。我國鎂碳磚或其他含 碳制品牛產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，其中一個重要原因是結(jié)合劑不穩(wěn)定造成的。2.2生產(chǎn)工藝要點(diǎn)2.2.1原料1. 電熔鎂砂和石墨的技術(shù)指標(biāo)如表2-1和表2-2所示。表2-1電熔鎂砂的技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)牌號mgo%2sio2% cao%顆粒體積密度g/cm3備注wwdms97.597.51.01.43.45lg()100-952.2.2破粉碎在外力

25、的作用下，固體物質(zhì)克服各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力，使其碎裂的過程稱為粉碎。施 加外力的方法一般是以人力、機(jī)械力、電力或爆破等。礦山開采大多采用爆破的方 法, 而將大塊物料破碎為小粒狀物料，多數(shù)采用機(jī)械的方法。根據(jù)處理物料要求的不同，一 般可將粉碎分為破碎和粉磨兩個階段。破碎乂可分為粗碎、中碎和細(xì)碎三類。粉磨乂 可分為粗磨、細(xì)磨、超細(xì)磨三類。破粉碎就是利用頻式破碎機(jī)初破，在經(jīng)過圓錐破碎機(jī) 進(jìn)行二次破碎，破碎成粒度料（顆粒粒度為53mm、31mm、1omm）進(jìn)入對應(yīng)粒度料 倉，根據(jù)庫存量選擇哪種進(jìn)入管磨機(jī)磨細(xì)粉。在耐火材料生產(chǎn)過程中，泥料是由各種不 同大小粒徑和不同含量的物料組成，因此，各種原料都需要經(jīng)過粉

26、碎篩分這一工序。2.2.3篩分篩分是指顆粒大小不同的混合物料通過單層或多層篩面按粒度分成若干個不同粒 級的作業(yè)。物料中粒度大于篩孔尺寸的顆粒留在篩面上成為篩上物，物料中粒度小于篩 孔尺寸的顆粒透過篩面成為篩下物。通常用一個篩面可以得到兩種產(chǎn)物，用幾個篩孔尺寸依次不同的篩面進(jìn)行篩分時， 可得到不同粒度級別的產(chǎn)物。通過篩分所得到產(chǎn)物的數(shù)目比篩面數(shù)目多一個。2.2.4物料的貯存原料經(jīng)過破粉碎、細(xì)磨、篩分后，一般則是存放在貯料倉內(nèi)以供配料時使用。當(dāng)物 料進(jìn)入料槽吋，粗細(xì)顆粒開始分層，粗的顆粒滾到料槽的周邊，細(xì)粉在卸料口中央部位。 當(dāng)物料卸料時，中間料先從卸料口流出，四周料下沉，而且分層流向中間，后從卸

27、料口 流出。2.2.5配料為了力高磚坯的致密程度，鎂碳質(zhì)制品生產(chǎn)中采用多級配料，可獲得較高的體積密 度，尤其是適當(dāng)增大粗顆粒及細(xì)粉配比，相應(yīng)減少中間顆粒的比例。所以要想提高磚坯 的致密度，必須符合緊密堆積原理的顆粒組成。2.2.6混練加料順序一般要求：鎂砂粗顆粒、中顆粒(53, 31, 10)、酚醛樹脂、石墨、鎂 砂細(xì)粉、添加劑。生產(chǎn)鎂碳磚較理想的泥料是鎂砂顆粒的表面應(yīng)完全均勻地被結(jié)合劑潤濕，外面緊緊 地擠壓而包裹一層被結(jié)合劑潤濕的石墨(石墨層越厚越好)其余分散的石墨或鎂砂粉等 均勻地被結(jié)合劑潤濕，各種添加劑及鎂砂細(xì)粉都分散均勻，泥料溫度適度，這就為成型 提供了良好的條件。2.2.7成型成型是

28、指借助于摩擦壓磚機(jī)和相應(yīng)的鎂碳磚磚形模具將坯料加工成規(guī)定尺寸和形 狀的坯體過程借助于外力和模型將坯料加工成規(guī)定尺寸和形狀的坯體過程。鎂碳磚成型 應(yīng)采用大壓力壓磚機(jī)，國內(nèi)多釆用摩擦壓磚機(jī)主要是由于摩擦壓磚機(jī)可以根據(jù)需要，反 復(fù)加壓多次。成形時要準(zhǔn)確控制泥料重量、確保布料均勻，加壓應(yīng)先輕后重的打法，模 套上可以設(shè)計排氣縫隙的方法排氣。還可以采用真空脫氣的模套。2.2.8干燥坯體干燥是磚坯屮去除部分水分、提高坯體相應(yīng)強(qiáng)度的過程。磚坯需經(jīng)干燥車送入 隧道干燥器在250300°c之間高溫下作用，排除水分，物料與結(jié)合劑固化，熱處理工序是 影響樹脂結(jié)合的鎂碳磚強(qiáng)度和殘?zhí)剂康闹匾ば?，因而需要?yán)密確

29、定與結(jié)合劑相適應(yīng)的 熱處理溫度和熱處理時間等熱工制度，以便使鎂碳磚獲得足夠的低溫強(qiáng)度。2.2.9成品倉庫成品倉庫是存放車間生產(chǎn)的成品鎂碳磚等成品的倉庫，成品庫可以按照成品的生產(chǎn) 批次、出庫頻率、磚型等來分開存放。還可以存放其他常用工具和日常物品。成品庫而 積除設(shè)有貯存量占用面積外，還留有成品檢選、廢品堆放和運(yùn)輸通道所需最小面積。成 品一般按照品種、級別、磚型批號等來分類貯放，堆放方式和堆放高度均按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 成品庫面積除設(shè)有貯存量占用面積外，還留有成品檢選、廢品堆放和運(yùn)輸通道所需最小 面積，在設(shè)計中盡量計算準(zhǔn)確以做到即滿足工廠本身產(chǎn)量的需要同時也不浪費(fèi)。2.3工藝流程鎂碳磚工藝流程石墨 其它料

30、皮帶輸送機(jī)振動篩顆粒(1-0)顆粒(5-3)顆粒(1-3)配料結(jié)合劑（酚醛樹脂）成型干燥不合格品a冋頭料倉入干燥窯出干燥窯檢驗(yàn)不合格品a回頭料倉包裝入庫2.3.1工藝流程簡述鋼包用鎂碳磚的生產(chǎn)工藝，原料包括電熔鎂砂、石墨、樹脂和防氧化劑。首先，利 用橋式抓斗起重機(jī)將原料送到pef250x400頻式破碎機(jī)粗破碎（破碎的粒度要符合圓錐 破碎機(jī)的給料粒度），經(jīng)帶式輸送機(jī)送到900短頭圓錐破碎機(jī)的料倉中，破碎好的料由 斗式提升機(jī)提升到五樓，經(jīng)振動篩篩分，本次設(shè)計中每個振動篩由三層篩網(wǎng)組成，篩網(wǎng) 孔徑分別為5mm、3mm、1mm,篩上料返回圓錐破碎機(jī)繼續(xù)破碎，篩中料、篩下料進(jìn) 入各i!的料倉，根據(jù)料倉的

31、存料情況多余的顆粒料經(jīng)可逆帶式輸送機(jī)進(jìn)入管磨機(jī)磨細(xì) 粉，產(chǎn)生的細(xì)粉由斗式提升機(jī)送到五樓經(jīng)過溜槽送到三樓的螺旋輸送機(jī)，經(jīng)螺旋輸送機(jī) 送到細(xì)粉料倉，石墨、a1粉利用電梯運(yùn)到三樓后再用叉車送入料倉，用電子配料車將顆 粒料、細(xì)粉、石墨、防氧化劑配料，在600l高速混練機(jī)中混合，同時酚醛樹脂用定量 罐定量后也倒入到混練機(jī)中?；炀毥Y(jié)束后，用電動平板車將裝有泥料的泥料罐運(yùn)到成型 車間，用起重機(jī)將泥料送到壓磚機(jī)供料倉7臺摩擦壓磚機(jī)成型，成型的廢品送至原料倉 庫集中處理，半成品放在干燥車上，順著干燥車道送到干燥工段的存放處等待干燥，用 3噸帶推桿電拖車將干燥車推入隧道干燥器，干燥后的磚坯等到冷卻后進(jìn)行檢選，合格

32、 的磚坯由工人進(jìn)行包裝外賣，檢選不合格的磚壞送到原料倉庫集中處理，以備其他用途。2.3.2工藝流程論證1. 原料倉庫.由于存放時間過長容易產(chǎn)生酌減高的原因，原料在原料倉庫存放時間較短，本設(shè)計 的原料有電熔鎂砂97.5、石墨、酚醛樹脂、防氧化劑a1粉和一定量的廢磚。原料倉庫 采用封閉式單側(cè)卸料的方式，不同種原料之間設(shè)有擋墻來防止原料混料。2. 破碎工段原料經(jīng)過抓斗等工具抓入頻式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，然后通過傳送帶到圓錐破碎機(jī)細(xì) 碎，接著通過振動篩篩分，篩上料返回圓錐破碎機(jī)再次破碎，篩下料進(jìn)入各自料倉。生 產(chǎn)中所需要的粉料通過管磨機(jī)進(jìn)行磨粉。3 混料工段生產(chǎn)時根據(jù)需要采用微機(jī)控制三斗稱量車進(jìn)行自動稱料，

33、自動卸料進(jìn)入混練機(jī)實(shí)行 全自動機(jī)械化生產(chǎn)。濕碾機(jī)為間歇式混合設(shè)備，能使泥料混拌均勻和使顆粒間捏合密實(shí)。 混合設(shè)備內(nèi)的混合作業(yè)，常分兩個階段，一般先是干料混拌均勻，然后加入結(jié)合劑，促 使顆粒間相互緊密接觸，成為具有塑性的泥料。有時亦可將部分物料隨結(jié)合劑加入，細(xì) 分最后加入。鎂碳磚的加料順序一般要求為：鎂砂粗顆粒一鎂砂中顆粒一酚醛樹脂一鎂砂細(xì)粉+石墨+金屈鋁粉，必須確?？偦鞜?時間。4.熱處理工段選用電加熱干燥器，和燃料式干燥器相比，節(jié)能，環(huán)保，可以控制溫度，不會產(chǎn)牛 有害物質(zhì)影響制品質(zhì)量。由于產(chǎn)量比較大，本設(shè)計選用了 3條電加熱隧道干燥器，干燥后制品水分一般控制 小于l%o2.4工藝參數(shù)木設(shè)計的

34、粒度配比見表23。表2-3鎂碳磚配料比磚種-配比電熔鎂砂97.5（%）石墨外加量（）金屬鋁粉外加量（）酚醛樹脂mt10a901033mt14b861433本設(shè)計鎂碳磚生產(chǎn)的混合制度見表2-4,干燥制度見表2-5omt14b100020表25干燥制度干燥器類型數(shù)干燥干燥干燥干燥干燥熱風(fēng)進(jìn)熱風(fēng)長x寬x高量裝磚吋間廢品率前水分后水分口溫度出口溫(mm)（條）(kg / 車)(h)(%)(%)(%)(°c)(°c)24500x1200x16310001533.04.0<0.52004050502.5物料平衡計算制磚部分物料平衡計算參數(shù)見表2-6o表2-6物料平衡計算參數(shù)計算參

35、數(shù)電爐鎂碳磚轉(zhuǎn)爐鎂碳磚名稱符號mt10a (%)mt14b (%)原料在倉庫中的存放損失li22原料水分wi55原料洗滌損失l4原料干燥或風(fēng)干后的水分w3原料的灼減呈u原料加丁、運(yùn)輸損失（包括 破粉碎、配料、混合成型工 序）u22p1014配比1-p9086qi33管磨機(jī)加入量q33025泥料水分w4泥料的循環(huán)混練量f31010結(jié)合劑貯運(yùn)損失l522干燥綜合廢品率f233干燥廢品回收率t9595車間生產(chǎn)班制見表27。工作班制原料倉庫粉碎磨碎混合成型干燥成品庫年工作日365365365365365365日工作班222232班工作時888888表27生產(chǎn)班制制磚部分物料平衡計算參數(shù)見表2-8o表2

36、-8物料平衡計算參數(shù)計算參數(shù)鋼包鎂碳磚mt14b, %鋼包鎂碳磚mt10a, %名稱符號原料在倉庫中的存放損失l.0.50.5w|().50.5原料水分w2原料洗滌損失l4原料干燥或風(fēng)干后的水分w300原料的灼減量l20.30.3原料加工、運(yùn)輸損失（包括破粉碎、l322配料、混合成型工序）p14101-p8690配比qi3%3%q?3%3%管磨機(jī)加入量q32424泥料水分w4泥料的循壞混練量f31010結(jié)合劑貯運(yùn)損失l522干燥綜合廢品率f244干燥廢品回收率t9595mt10a制磚部分物料平衡見表2.9o表2.9 mt10a制磚部分物料平衡表生產(chǎn)工序項(xiàng)目符號生產(chǎn)班制物料量/噸日/班/時年日班

37、小時原料倉庫總存放塑ql3365/2/817973.348.2424.623.08原料倉庫其中：電熔鎂砂97.5q14365/2/814957.640.9820.4892.561廢磚廢坯q15365/2/8499.4821.370.680.09石墨ql6365/2/8516.36.893.450.43樹脂庫樹脂總存放量q8365/2/8309.281.440.720.09破、粉碎總破粉碎量qio365/2/817883.449.0024.503.06其中電熔鎂砂97.5、廢磚廢坯qn365/2/815379.842.1421.062.63磨碎總磨碎量ql3365/2/84292.011.765

38、.880.73總配料量q5365/2/817525.7 48.021424.003.00其中：電熔鎂砂97.5q6365/2/815072.11.2920.72.59配料石墨q7365/2/82453.66.723.360.42外加樹脂qs365/2/8525.81.440.720.09混合總混合量q4365/2/819473.053.3526.683.33成型總成型量（指成型后的合格磚坯）q3365/2/817525.748.0224.013.00熱處理總熱處理量q2365/3/817525.748.0224.013.00成品庫總成品量q365/2/81000046.5823.292.91表

39、210 mt14b制磚部分物料平衡表生產(chǎn)班制生產(chǎn)工序符號物料量，噸日/班/時年日班小吋原料倉庫總存放量q.3365/2/88458.023.1711.591.45原料倉庫其中：電熔鎂砂97.5ql4365/2/87377.1220.2110.111.26廢磚廢壞ql5365/2/82350.640.320.04石墨q16365/2/8845.82.321.160.14樹脂庫樹脂總存放量ql7365/2/8252.50.690.350.04破、粉碎總破粉碎暈qio365/2/88415.723.0611.531.44其中電熔鎂砂97.5、廢磚廢坯qu365/2/87574.220.7510.38

40、1.30磨碎總磨碎量ql2365/2/82019.85.532.770.35總配料量q6365/2/88247.422.6011.301.41配料其中：電熔鎂砂97.5q7365/2/87422.720.3410.171.27石墨qs365/2/8824.72.261.130.14外加樹脂q9365/2/8247.40.680.340.04混合總混合暈q4365/2/89163.8825.1112.551.57成型總成型量（指成型后的合格磚坯）q3365/2/8247.422.6011.301.41熱處理總熱處理量q2365/3/88247.422.6011.301.41成品庫總成品量q365

41、/2/81000021.9210.961.372.6生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)設(shè)備的選型計算得到主機(jī)平衡表，見表211。表211主機(jī)平衡表工序名稱設(shè)備及規(guī)格主機(jī)作業(yè)率%生產(chǎn)能力/噸/時設(shè)備臺數(shù)/臺要求主機(jī)臺數(shù)設(shè)訃臺數(shù)要求主機(jī)產(chǎn)量主機(jī)臺時產(chǎn)量破碎pef250x400瓠式破碎機(jī)805.62912-150.4691粉碎900短頭圓錐破碎機(jī)807.5054-4.51.87620.462.5-3.00.184磨碎0)1200x4500 管磨機(jī)7520.982.5-3.00.392混合600l高速混練機(jī)707.002.702.593800噸摩擦壓磚機(jī)成型1000噸摩擦壓磚機(jī)71200噸液壓機(jī)干燥干燥器24.5米3條70

42、3輔助設(shè)備（提升和運(yùn)輸設(shè)備）見表212。表2-12輔助設(shè)備表設(shè)備名稱及規(guī)格數(shù)量備注b=500皮帶輸送機(jī)2l=27000mm帶式輸送機(jī)1l=30()0()mm帶式輸送機(jī)1l 二45000mmtd250斗式提升機(jī)2l=27300mm熱處理設(shè)備見表213。表2-13熱處理設(shè)備名稱規(guī)格（長x寬x高）/m數(shù)目/條/輛干燥器24.5x1.2x1.653成型工段14干燥器內(nèi)60十燥車晾磚場地1.2x0.85x1.4524檢修場地2班制原因242.7倉庫設(shè)施木設(shè)計的原料倉庫為封閉式，單側(cè)卸料。其中各種原料的運(yùn)輸方式見表2-14l71o表2-14各種原料的運(yùn)輸方式原料運(yùn)料方式搬運(yùn)方式電熔鎂砂97.5汽車抓斗石墨

43、汽車叉車廢磚、廢坯叉車抓斗各種原料和成品貯量、堆放方式及倉庫的規(guī)格見表2-15o表2-15原料和成品貯量堆放方式及倉庫的規(guī)格倉庫名稱物料名稱堆放形式貯存天數(shù)/天長度咪寬度/米電熔鎂砂97.5堆放3018.95原料倉庫石墨帶裝30624成品庫成品磚堆放3054243生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說明3.1檢選主要揀選設(shè)備工具：平板、卷尺、塞尺等。工藝技術(shù)規(guī)定：磚的尺寸允許偏差和外觀要求按國標(biāo)和用戶要求執(zhí)行；制品不允許有斷 裂層面；岀窯時輕拿輕放，高提不撈，保證不掉邊角；輕度扭曲不良品，加工合格后再 包裝落垛；檢出的不合格品用叉車送到原料倉庫集中處理。成品車間的生產(chǎn)技術(shù)檢查內(nèi)容見表3-lo表31檢查內(nèi)容測試內(nèi)容

44、轉(zhuǎn)爐鎂碳磚mt10a 體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、抗氧化性、高溫抗折強(qiáng)度轉(zhuǎn)爐鎂碳筱mt14b 體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、抗氧化性、高溫抗折強(qiáng)度3.2檢查方法1. 測試方法各種耐火制品檢驗(yàn)制樣規(guī)定應(yīng)按國家頒布標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行，部分名 稱及其代號如下：gb /t 13246含碳耐火材料化學(xué)分析cydta 容量法測定氧化鎂含量gb 5072致密定形耐火制品常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法gb/t 13243含碳耐火材料高溫抗折強(qiáng)度試驗(yàn)方法gb/t 13244含碳耐火材料抗氧化性試驗(yàn)方法gb/t 13245含碳耐火材料化學(xué)分析方法燃燒重量法測定含碳量gb 2997致密定形耐火制品顯氣孔率、吸

45、水率、體積密度和真氣孔率試驗(yàn)方法表3-2耐火材料測試次數(shù)品種化學(xué)分析荷重軟化溫度顯氣孔率常溫耐壓強(qiáng)度抗氧化性鋼包用鎂碳磚v211u5鋼包用鎂碳磚1/21/53.3檢查制度生產(chǎn)技術(shù)檢查制度如表33表3-3檢查制度檢查項(xiàng)日試樣數(shù)量，個試樣形狀及規(guī)格，毫米檢驗(yàn)化驗(yàn)數(shù)量化學(xué)分析10.088-0.1 mm 粉料68件/次荷重軟化溫度顯氣孔率3體積為50200cn?棱反 小于80 mm5件/次常溫耐壓強(qiáng)度3止方體或圓柱體1個/次抗熱震穩(wěn)定性3(25±1) mmx (25±1)mmx (125±0.5) mm立方體2件/爐4車間安裝檢修與維護(hù)措施安裝、檢修與維護(hù)的原則如下：1.

46、 車間廠房內(nèi)所有設(shè)備的安裝、出入大門、通道、樓層、設(shè)備提升時用的孔洞，以及 各層設(shè)備安裝、檢修時用的起吊設(shè)備等需統(tǒng)籌配置。2. 檢修時放置檢修設(shè)備或其部件的場地，不小于最大更換部件所需放置面積的兩倍及 其他拆卸附件所需的面積，并留有檢修工必要的操作面積。3. 需經(jīng)常檢修的設(shè)備部件，凡超過200公斤以上的需設(shè)有檢修起重梁。4. 為車間設(shè)備的維修，各工段設(shè)有維修用的工具、器材、潤滑油及常用小備件等的存 放間。5. 檢修用單軌梁的位置，須在起重設(shè)備或主要起重部件的中心部位，應(yīng)避免斜吊6各工段考慮電焊電源及36伏局部安全照明需要，以便工段內(nèi)檢查工作和小量修補(bǔ)與 維修等使用。7.安裝或檢修設(shè)備而在上方設(shè)

47、置起重吊鉤吋，起吊高度應(yīng)使被起吊件能離開設(shè)備基座, 在外力作用下的橫向位移不受設(shè)備其他部分的阻礙。當(dāng)設(shè)置單軌行車時，起吊高度應(yīng)大 于位移線上最高設(shè)備的高度。5生產(chǎn)車間除塵及安全措施除塵設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離變電所、化驗(yàn)室等。釆用合理的工藝流程，減少物料搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降 低物料落差。同時加強(qiáng)設(shè)備、管道和料倉的密閉，減少漏風(fēng)，提高機(jī)械化、自動化水平, 減少人工操作，選擇適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)量。主要除塵方法：物料加濕、設(shè)備密封。主要除塵設(shè)備是旋風(fēng)除塵器其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡單，價格便宜，除塵效率高（可 達(dá)70-80%）特別是對粉塵粒度大，含塵濃度高的含塵氣體，有良好的除塵效果。 安全措施：1. 耐火材料廠生產(chǎn)廠房為高層，樓梯應(yīng)

48、有護(hù)攔。在陰暗處應(yīng)設(shè)有照明設(shè)施。2. 對設(shè)備應(yīng)定期檢查以防隱患。3. 生產(chǎn)車間應(yīng)設(shè)有安全員，定期對職工進(jìn)行安全教育。在容易發(fā)生事故的地方，設(shè)有提示語。6本設(shè)計的主要特點(diǎn)本設(shè)計的主要特點(diǎn)如下：(1) 工藝流暢，布局合理并考慮擴(kuò)大生產(chǎn)的需要。(2) 采用除塵設(shè)備，改善工人工作環(huán)境。(3) 原料倉庫，瓠式破碎機(jī)至于地下，方便進(jìn)料，無須抓斗，降低成木。(4) 考慮經(jīng)濟(jì)效益，廢磚回收再利用，降低了生產(chǎn)成本。致 謝通過在青花集團(tuán)的參觀和現(xiàn)場實(shí)地的實(shí)踐、學(xué)習(xí)和李國華老師的指導(dǎo)，初步了解耐 火材料工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀、工藝流程和設(shè)備性能，加深了我對課本上所學(xué)知識的記憶，培 養(yǎng)了我對本專業(yè)更大的鉆研興趣。在這三個多月

49、畢業(yè)設(shè)計時間里，在李國華老師的精心 細(xì)致的指導(dǎo)下，在眾多同學(xué)的幫助下，通過個人的努力基本順利地完成了學(xué)校給予的畢 業(yè)設(shè)計任務(wù)，在此對李國華老師表示深深的謝意。同時也給木次設(shè)計提供幫助的李國華 老師表示最真誠的敬意和感謝！感謝所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研 究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成自己的設(shè)計。感謝 我的同學(xué)和朋友，在我所做設(shè)計的過程中給予我了很多素材，還在設(shè)計和排版等過程中 提供熱情的幫助。在本設(shè)計中，由于知識水平有限，難免岀現(xiàn)一些不足之處，敬請各位 老師批評指正。參考文獻(xiàn)1張文杰，李楠.碳復(fù)合耐火材料.北京：科學(xué)出版社，1990： 122吳淑芳.

50、鎂碳磚的使用生產(chǎn)工藝.冶金用含碳耐火材料論文集.貝金冶金工業(yè)部耐火材料編輯部1988, 54 王誠訓(xùn).mgo-c質(zhì)耐火材料m北京：冶金工業(yè)出版社，1995.10|4）全躍，鎂制材料生產(chǎn)與應(yīng)用m|北京：冶金工業(yè)岀版社，2008.2 王維邦，耐火材料工藝學(xué)m.北京：冶金工業(yè)出版社，2007.8. 耐火材料工廠設(shè)計參考資料編寫組 耐火材料工廠設(shè)計參考資料上冊m 北京：冶金工業(yè)岀版社1980.4.7耐火材料工廠設(shè)計參考資料編寫組 耐火材料工廠設(shè)計參考資料上冊m 北京：冶金工業(yè)出版社1980.4.附錄1物料的平衡計算mt10a電爐鎂碳磚10000噸/年1、物料種類的配比dms 97.5石墨酚醛樹脂al粉

51、90%10%3%3%注：酚醛樹脂為結(jié)合劑，鋁粉為抗氧化劑。dms 97.5顆粒級配533110dms97.5 細(xì)粉35%25%10%30%2、計算(1) 總成品量：q= 10000噸/年(2) 總熱處理量：q2=q/ (1-f2)式中：f?干燥綜合廢品率f2=3%q2= 10000/ (1-0.03) =10309.28 噸/年熱處理廢品量：f2= q2-q=qf2/( 1 -f2)f2= 10000x0.03/ (1 -0.03) =309.28 噸/年(3) 總成型量:q3二q2=1030928噸/年(4) 總混合量:q4=q/k (1-f2) (1-f3)式中：f3包括成型廢坯和不合格泥料的循環(huán)混練量f3=10%k鎂碳磚的配比系數(shù)k=1p (l2+w3- l2 w3) + (1-p) wi 式中：p石墨的配比，p=10%l2石墨灼減量，l20%wi：dms97.5 水分，wi=0%w3配料時石墨水分，w3=0k=1-0.10 (0+00x0) + (1-0.10) x0=lq4= 10000/lx (1 -0.03) x (1-0.1) =11454.75 噸/年(5) 總配料量：q5=q/k (1-f2)q5= 10000/1x (1-0.03) =10309.28 噸/年a：其中電熔鎂砂dms 97.5的配料量:q6=q (