工艺设计流程.docx
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工艺设计流程
1.1工艺流程
一、陶粒粉料湿法生产工艺流程
1、矾土原料
原料进厂→堆场贮存风化→装载机→颚破受料斗→振动给料机→颚式破碎机粗破→斗式提升机→矿用振动筛过筛→中间出料棚→装载机→竖炉供料斗→斜爬斗上料系统→燃气机械化竖炉轻烧→链板出料机→轻烧料块储库→装载机→细碎颚破受料斗→振动给料机→细碎型鄂破机→斗式提升机→鸿程雷蒙磨（HC1700）→袋式收料器→螺旋输送机→斗式提升机→中间储料仓→螺旋称计量→螺旋输送机→陶瓷球磨机细磨→方振筛过筛→泥浆池储存均化→平浆搅拌机搅拌→柱塞泵→塔前伺服罐→柱塞泵→大倾角皮带机→粉料仓陈腐
2、其他原料
原料进厂→堆场贮存风化→装载机→自动喂料机配料→陶瓷球磨机细磨→方振筛过筛→泥浆池贮存均化→平浆搅拌机搅拌→柱塞泵→塔前伺服罐→柱塞泵→喷雾干燥造粒→大倾角皮带机→粉料仓陈腐
二、工艺流程简要说明
1、原料贮运工段
外购的各种原料由汽车运入厂内，根据种类及品位分区堆放。
其中块状的铝矾土矿由汽车卸至原料堆场堆放、风化。
要求进料块度≤500mm，超过的需由人工或机械破碎到500mm以下。
原料贮场要求至少能保证贮存2个月生产用量的原料。
2、原料粗破工段
≤500mm的铝矾土矿由轮式装载机送至粗破前的受料斗内，料斗内的物料经电机振动给料机均匀、连续地给如颚式破碎机内进行粗破，破碎后的物料经斗式提升机提升送到一套矿用振动筛筛分，合格的筛中料经出料口落到下方皮带机输送送到中间料棚存放。
粗破后的料块块度控制在50-100mm之间，最大不能超过150mm，超过150mm的筛上料用溜管送回颚破重新破碎。
小于50mm的筛下料用溜管输送他处另行处置。
中间料棚的大小要能够存放两天的产量。
粗破选用1台PE600*900颚式破碎机。
3、原料轻烧工段
装载机将合格块料从中间料铲送进到竖窑前的供料仓里，再转运进供料仓料斗下部的斜爬斗上料装置。
斜爬斗将块料提升到竖窑加料口上不卸料进入竖窑，在800-900℃左右的烧成温度下，经过36-48小时的轻烧，料块通过设于竖窑底部出料口下方的链板出料机缷落到地坪上，再由装载机转运到轻烧矿贮库。
原料轻烧采用新型机械化燃气竖窑，矩形结构，燃料为天然气。
每座竖窑设计2-3排烧嘴，多烧嘴低温烧成。
每座竖窑有效容积100m3，产能100t/d，整个工程需建3座竖窑，一期先建2座，相应设置2个10m3的供料仓和2套斗容1.5m3的斜爬斗山料系统。
预留1座竖窑位置。
新型机械化燃气竖窑，是近年来我国有关科研院所、高等院校和企业通过产学研合作的方式，在消化吸收国外先进经验的基础上，设计建造的新型连续生产式窑炉，几年来越来越多地广泛的运用。
新型机械化燃气竖窑在生产实践中表现出节能、环保的特性，特别适于原料煅烧，其产品单位能耗仅为隧道窑的1/3或略多。
鉴于环保要求，对竖窑的烟气脱硫处理后排放。
轻烧矿贮库贮存容量不得小于2天的产量，及600吨。
4、原料细破粉磨工段
装载机将轻烧后的铝矾土料块从轻烧矿贮库运送至细碎颚破受料斗，经振动给料机喂进细碎型鄂破机，将料块从50-100mm破碎到20-30mm左右。
细破过的料块经由提升机提升至磨机前的储料斗；储料斗落料出来由皮带给料机将物料均匀地送入主机进行粉磨。
粉磨过程中合格的产品经分级机分级筛选后由管道进入脉冲收尘器，经脉冲收尘器收集后，产品经脉冲收尘器下端的卸料口排出进入螺旋输送机，送往中间料仓贮存。
本系统粉尘手机为纯脉冲收集，脉冲收集效率99.99%，磨机产量提高，而且环保。
本项目粉磨的细度定为150目。
粉磨设备经过广泛的市场调研，决定采用桂林鸿程HC1700超大型粉磨机。
本设备适用于硬度在莫氏七级以下，湿度6%以下的物料，主要满足成品粒径在0.038-0.125mm（80-400目）之间；本设备加工铝矾土为特配机型。
HC1700超大型磨粉机是R型磨粉机的更新换代产品。
它通过借鉴德国先进技术，采用多项专利技术而最终研发出来的一款真正高效、节能、环保的超大型磨粉机，是立磨、雷蒙磨技术结合的综合体，是粉磨行业性价比较高的设备。
细破工序设置1台PEX350*750型细碎鄂破机，粉磨工序设置2台HC1700超大型粉磨机以及配套的2套螺旋输送机，其中1套是倾斜式螺旋输送机。
5、中间料仓及配料计量
粉磨后的粉料经螺旋输送机送到中间料仓暂存。
料仓采用钢结构圆形料仓，贮存容量最少2天产量即600吨，料仓出料口下方设置螺旋秤作为配料计量用。
6、粉料化浆工段
由螺旋秤按配方称量后的矾土料经螺旋输送机间断性送入强制化浆池，喷水化浆，同时经由Φ750-Ⅱ螺旋搅拌机强力搅拌成为均匀地泥浆，含水率控制在33-36%之间。
本工段设置6座10m3强制化浆池、6台Φ750-Ⅱ螺旋搅拌机、3台YB140液压柱塞泵。
7、原料湿磨工段
由于粉料的细度此时只有150目，而工艺需要600目，所以化好的浆还需要继续细磨，化好的浆由柱塞泵泵入60吨陶瓷球磨机继续细磨。
配方所需的其他涂料由叉车送入1台60吨自动喂料机，再经倾斜式皮带机输送到球磨机加料平台上的可逆式一栋皮带机将加进球磨机，添加剂经磅秤称量后由电动葫芦提升加入各球磨机内；再由水箱向球磨机内加水后开始细磨。
经一定时间细磨，待泥浆细度达到规定的600目后，停止球磨，将泥浆通过卸浆管道排入振动筛筛分，筛下料流入一次浆池贮存，为防止浆池内泥浆沉淀，每个浆池内均配有平浆搅拌机24小时不停搅拌；然后柱塞泵将泥浆泵送到二次浆池去均化陈腐，陈腐时间不小于2天。
本工段设置5台60吨陶瓷球磨机，高铝质内衬，球磨介质使用高铝球石。
一期先上2台，预留其余3台的位置。
泥浆证均化效果，采用6个284m3大规格泥浆池。
8、喷雾干燥工段
泥浆陈腐达到规定时间后，由柱塞泵抽出输往喷塔前的5m3伺服罐里，进过伺服罐上方的振动筛过筛和罐里螺旋搅拌机的搅拌再由柱塞泵通过输浆管道输往NK6000型喷雾干燥塔脱水干燥造粒。
泥浆在柱塞泵的压力下，经由塔内环绕圆周方向均匀布置的30余只喷枪变成非常细小的雾化浆滴喷出，在塔内600℃左右的高温下，这些比表面积巨大的浆滴所携带水分被快速蒸发，变成具有一定粒度的球形粉料顺塔壁落下。
经检测，水分和达到要求的粉料过筛经皮带机送往粉料仓贮存陈腐，然后再送往造粒车间。
喷雾干燥塔内的热源由热风炉提供，热风炉燃料为天然气。
本项目需要设置2台NK6000型喷塔，16个100m3的粉料仓。
一期先上1台喷塔和8个料仓。
1.2主要工艺参数
序号
指标名称
单位
数值
备注
1
铝矾土进厂块度
mm
≤500
2
粗破粒度
mm
50-100
3
轻烧烧成温度
℃
800-900
4
轻烧烧成周期
小时
36-48
5
轻烧矿1L
%
≤2
6
烧成率
%
≥90
7
细破粒度
mm
20-30
8
粉磨细度
目
150
9
坯料球磨周期
小时
10
10
球磨细度
筛余%
4-5
过600目筛
11
泥浆水分
%
33-36
12
泥浆陈腐周期
天
2
13
喷干粉料水分
%
5-6
14
粉料陈腐周期
天
≥2
1.3原料
原料质量要求：
暂缺
1.4燃料
天然气，Q≥8400kcal/Nm3
1.5生产线构成
1、原料贮运破碎车间
含原料贮存、原料粗破、细破、粉磨、中间料仓及配料。
2、原料轻烧车间
3、原料粉磨车间
4、原料湿磨车间
含配料、化浆
5、喷雾干燥车间
1.6物料平衡计算及主要设备选型
一、进厂原料数量及各工序物料平衡
根据工艺，只有矾土原料需要粗破、轻烧、细破、粉磨、化浆。
1、矾土原料
日产粉料成品300吨，约60%是矾土原料，轻烧过程酌减量约14%，其他工序的损耗约3%，即造粒之前各工序合计损耗17%，按一年330个工作日计算，故年进厂矾土原料为：
300×0.60×330÷0.83≈71600t/a，（以抛去水分的干料计，下同）
71600吨/年铝矾土原料加工过程物料平衡表
序号
工序
物料
工序损耗/烧失量（%）
成品率
（%）
实收率
（%）
加工前（t）
加工后
（t）
1
喷雾干燥
泥浆
0.2
99.8
59870
59400
2
湿磨
粉料
0.8
99.2
60352
59870
3
原料粉磨
原矿
0.5
99.5
60655
60352
4
原料细破
原矿
0.5
99.5
60960
60655
5
原料轻烧
原矿
14
86
70884
60690
6
原料粗破
原矿
1
99
71600
70884
7
原料进厂
原矿
71600
2、非矾土原料
日产粉料成品300吨，约40%是非矾土原料，原料湿磨工序损耗1%，喷干工序损耗0.25，合计损耗1.2%，按一年330个工作日计算，故年进厂非矾土原料量应为：
300×0.40×330÷0.988≈40080t/a，（以抛去水分的干料计，下同）
特别说明，进厂非矾土原料要具备能够直接入球磨机与矾土泥浆一起湿磨的形态。
40080吨/年非铝矾土原料加工过程物料平衡表
序号
工序
物料
工序损耗/烧失量（%）
成品率
（%）
实收率
（%）
加工前（t）
加工后
（t）
1
喷雾干燥
泥浆
0.2
99.8
396790
39600
2
湿磨
块料
1.0
99
40080
396790
7
原料进厂
原矿
40080
二、粗破
按一年330个工作日，破碎工段按两班制工作，每日有效工作时间12小时，每小时需加工的矾土原料约：
（此处需按整个工程原料需要破碎的量来考虑而不是只考虑一期）
71600÷330÷12=18.08吨
选用1台PE600×900颚式破碎机，根据相关企业实践，该机每小时可按工程要求的破碎块度处理20-25吨铝矾土原料，故选用1台即可满足生产需要。
提升设备选用1台D250斗式提升机，其输送目标物料的能力可达40t/h，完全满足生产要求。
三、轻烧
专门为类似铝矾土轻烧设计的新型机械化燃气竖窑，有效容积100m3，产能100t/d，一期工程原料轻烧数量只有：
200来吨，故建2座就够了。
二期还有100t/h的原料轻烧任务，需预留1座竖窑的位置。
四、细破
每天需细破的最大数量
60960÷330=185吨
粉磨和轻烧都是两班制，每天有效工作时间14小时，需要的设备最小产能
185÷14=13.2（吨/小时）
根据相关企业的生产实际，选择1台PEX350×750细碎型鄂破机作为细破设备，给及处理类似规格铝矾土产能为：
15-18t/h。
五、粉磨
每天最大细磨数量185吨，每天有效工作时间14小时（2班制），HC1700超大型磨粉机将类似粒度铝矾土粉磨到150目的产能为8t/h，
185÷（14×8）=1.65台
取整为2台。
六、中间料仓及配料
中间料仓贮存量定位两天生产量：
1、按最大日产185吨计算，两天的产量为
185×2=370吨
选用80m3钢构料仓，每个可贮存108吨原料（容积率80%，物料堆积密度1.7）
370÷108=3.43个
取整4个
七、湿磨加工量
选择60吨皮带式传动球磨机，这是目前湿磨设备的主流型号，技术先进且成熟，经济规模性比较好。
选配高铝质内衬和高铝球石，球磨效率高，球石陶瓷球磨机损耗少，而且磨下来的球石可补充浆料的Al2O3成分.
根据资料，将150目的铝矾土粉料磨到600目，使用高铝衬、高铝球的一台陶瓷球磨机的球磨周期约14小时（含装料、卸浆时间），每天可以加工：
60×（24÷14）=102.85吨（干料）
本项目整个工程每天需细磨物料的数量：
500÷0.99=505吨
需要的球磨机数量为：
505÷102.85=4.91台
取整为5台，一期先上2台，预留3台位置。
八、浆池数量
选择常用的5×10×3m腰形规格的浆池，将2个并排联体，中间不设隔墙，浇筑顶盖时，加十字砼梁，以增加结构稳定性。
这样的浆池容积每个284m3，以0.8的容积率计算，可贮存比重1.72（固含量65%）左右的泥浆：
284×0.8×1.72×0.65=254吨（以干料计，下同）
一次浆池数量：
505÷254=1.98个
取整为2个
二次浆池数量要保证泥浆陈腐2天，数量等同一次浆池的2倍也就是4个。
合计，决定选用6个284m3浆池，一期工程先上3个，预留3个位置。
九、喷雾干燥脱水设备
选用技术先进、工艺成熟的喷雾干燥塔作为把泥浆干燥脱水的设备。
按泥浆最大含水率36%计算，要脱水干燥成为含水率5%的粉料，
每天需脱水的泥浆数量：
500÷（1-0.36）=781.25吨
每天脱水后得到的粉料数量：
500÷（1-0.05）=526.31吨
则实际每天需脱水：
781.25-526.31=254.94吨
每小时需脱水：
254.94÷24=10.62吨
用两台喷塔实现上述脱水任务，每台每小时需脱水：
10.62÷2=5.31吨
与此产能最贴近的定型喷塔是PT6000型喷塔，每小时可脱水6吨，可以满足需要。
故选用2座6000型喷塔是较为合适的，一期先上1座，预留1座位置。
十、粉料仓数量
采用常规100m3粉料仓，整个工程按每天生产含水率5%粉料526.31吨计算。
因工艺需要闷料2天，故料仓贮存量最少需：
526.31×2=1052.62吨
100m3料仓每个贮料：
100×0.8×1.1=88吨（有效容积率0.8，粉料体密1.1）
1052.62÷88=11.96个
取整，选定12个100m3粉料仓。
一期工程每天生产的粉料数量（含水率5%）
200÷0.95=210.53吨
贮存2天的数量：
210.53×2=421.06吨
所需料仓的数量
421.06÷82.5=5.10个，取整为6个
故粉料仓先建6个，预留6个位置。
1.7主要生产工艺设备及购置价格
详见主要工艺设备明细表（一期）
序号
名称
型号规格
数量
装机容量kw
总容量
kw
单价
万元
总价
万元
1
原料粗破
1.1
轮式装载机
ZL30E
2台
1.2
颚破前供料仓
6m3
1个
电机振动给料机
GZG50-4产能30t/h
1台
1.3
颚式破碎机
PE600X900
1台
1.4
斗式提升机
D250
1台
1.5
单层直线振动筛
DZSF1224
1台
1.6
溜管、溜槽
若干
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