新编年产300万平方抛光砖原料车间的工艺设计实现项目可行性方案.docx

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新编年产300万平方抛光砖原料车间的工艺设计实现项目可行性方案

年产300万m2抛光砖原料车间的工艺设计可行性方案

在进行工艺设计时，首先考虑的原则是可行，在可行的基础上保证技术先进、经济合理；合理的选择工艺流程，保证能够正常生产，并合理考虑机械化和自动化生产；由于原料车间的粉尘浓度比较大，在设计时应该注意保护环境，减小污染；设备设计和选型过程中应该考虑方便施工与安装，方便生产与维修；同时需要考虑土建、公用、道路以及门窗等设计的要求，并为土建及厂房面积设计提供可靠依据。

原料车间的工艺设计采取以下步骤：

确定原料车间生产任务；选择全厂生产工艺流程；确定主要工艺参数、及工作制度；全厂物料平衡计算；原料堆场（包括露天和室内）的设计及计算；球磨工段的主要设备选型；喷雾干燥工段的主要设备选型；成型车间料仓设计等；各个车间设备的布局和面积计算；绘制全厂平面布置图和厂房的粗略设计图；编写工艺设计说明书。

原料车间最主要的设备是球磨机和喷雾干燥塔。

由于陶瓷原料中不能含有铁，因此衬板选用橡胶衬板，研磨体采用陶瓷球，由于球磨机内部物料的运动形式复杂，因此一般采用工业经验来进行选型，而对于喷雾干燥塔，由于现在的喷雾干燥塔都是喷雾干燥塔厂家生产，我们需要的只是根据需要选型。

本设计选择了5台60吨球磨机，查阅资料确定球磨机的尺寸为3900×9000，通过确定球磨机从而确定选择其他附属设备。

粗浆池到精浆池的泥浆泵的最少工作时间为1h，能够保在连续放浆的情况下，粗浆池的液面稳定，球磨机的球磨周期在12h，精浆池最少能够储备3个球磨周期的泥浆。

保证泥浆搅拌、均化24h。

·本设计考虑到实际生产的种种因素，保证了在最大负荷工作下，能够确保原料的持续供应。

喷雾干燥塔的型号为YPG-10000，直径为14.5m，每小时的水分蒸发量为10t。

工作时间长的20h/天。

8个粉料仓，粉料仓的高度为6m，宽度为4.5m。

本毕业设计共有图纸6张，包括1张全厂平面布置图、1张全厂工艺流程图、1张原料车间的布置图、1张球磨工段的剖面图、1张精浆池的剖面图和粉料仓工段的剖面图，说明书一本。

第一章前沿…………………………………………………………………………1

第二章：

原始资料收集………………………………………………………………3

第三章：

工艺流程选择………………………………………………………………4

3.1选择工艺流程的原则…………………………………………………………4

3.2选择工艺流程的依据…………………………………………………………4

3.2.1物料的组成和性质………………………………………………………4

3.2.2品种及质量要求…………………………………………………………4

3.2.3工厂规模及技术装备水平……………………………………………4

3.2.4建厂地区气侯条件………………………………………………………5

3.3工艺流程…………………………………………………………………………5

3.4工艺参数…………………………………………………………………………6

第四章物料平衡计算…………………………………………………………………7

第五章：

露天堆场和原料库设计…………………………………………………10

第六章：

球磨工段设计………………………………………………………………12

6.1球磨机的计算和选型………………………………………………………12

6.2喂料机和输送皮带的选择…………………………………………………13

6.3浆池的确定……………………………………………………………………15

6.4泥浆泵的确定…………………………………………………………………16

6.4.1粗浆池到精浆池的泥浆泵选型……………………………………16

6.4.2精浆池到高位浆池的泥浆泵选型…………………………………17

第七章：

喷雾干燥工段设计…………………………………………………………18

7.1高位浆池设计…………………………………………………………………18

7.2喷雾干燥塔的设计和选型………………………………………………18

7.2.1喷雾干燥塔的介绍……………………………………………………18

7.2.2喷雾干燥塔的选型……………………………………………………19

7.3喷雾干燥塔的节能……………………………………………………………21

7.4输送皮带和料仓的确定……………………………………………………22

第八章：

原料车间布置以及全厂面积略算……………………………………24

8.1露天堆场的布置………………………………………………………………24

8.2球磨工段的布置………………………………………………………………24

8.3喷雾干燥工段布置……………………………………………………………25

8.4料仓和成型工段………………………………………………………………25

8.5烧成车间布置…………………………………………………………………26

8.6抛光、磨边打包工段………………………………………………………27

8.7厂房设计………………………………………………………………………27

8.8厂区面积略算……………………………………………………………28

结论……………………………………………………………………………………30

致谢……………………………………………………………………………………31

参考文献………………………………………………………………………………32

第1章前言

抛光砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，是一种高档建筑装饰材料，因其耐磨、耐腐蚀,表面光亮如镜,色彩丰富多样而倍受广大消费者的青睐与喜爱，现已成为陶瓷行业中的主流产品[1]。

而本设计所采用的渗花型抛光砖，因为质地坚硬、色彩丰富，集天然花岗岩、大理石、彩釉砖装饰效果与一身，倍受消费者青睐，广泛应用在高级公寓、写字楼、星级酒店、影剧院等高级场所[2]。

我国现有建筑陶瓷生产企业约为4300余家，其中国有集体企业700多家，民营及外资企业3600多家，规模最大的企业年产量已达1亿m2以上。

近几年来，我国建筑陶瓷呈持续增长势头，2006年我国墙地砖产量为43亿m2左右，同比增长22．86％，2007年超过50亿，到2010年我国墙地砖产量为76.92亿m2，出口8.09亿m2，同比增长了21.38%，稳居世界第一，并且出现了前所未有的以扩张及再布局为内涵的行业大转移[3]。

目前，我国建筑卫生陶瓷的关键技术装备基本上已实现了国产化，大吨位球磨机、大规格喷雾干燥器、大吨位全自动压砖机、二次或多次布料系统、胶辊印花机、宽断面隧道窑、抛光磨边系统、污水废气处理系统、快速干燥器、压力注浆成形装备全套技术已实现国产化并成功应用于生产企业，有力地推动了我国建筑卫生陶瓷工业的快速发展。

但我国建筑卫生陶瓷工业的整体技术装备水平与国际领先水平相比尚有差距，主要表现在产品性能和稳定性方面[4]。

然而，建筑陶瓷产业是一个高能耗产业，一条年产值1亿元的生产线，其能耗平均在2000万元左右，部分达到3000万元以上[5]。

目前建筑陶瓷与其他建材行业一样，始终未能改变高污染、高能耗、高排放的“三高”局面。

另一方面，国内陶瓷市场竞争非常激烈和混乱，只要是在国内陶瓷市场上销售行情看好的新品，一般上市两三个月后即大量出现与其花形、材质相似的盗版产品，致使竞争异常激烈[6]，同时得益于激烈的市场竞争，国内抛光砖的质量也在逐步提升，表面硬度逐渐变大，强度也逐渐提高，有的能达到70MPa，吸收率也小于0.1%，有的企业甚至能达到0.003%~0.006%[7]

目前我国建筑陶瓷行业总体上看规模总量大，品种多，但生产技术落后，产品档次不高，高附加值的产品少，高档建筑陶瓷仅占总量的20%左右。

大多数企业尚没有形成技术开发创新体系，缺少具有自主知识产权的产品，出口产品中多以贴牌为主，缺乏具有国际影响力的品牌。

企业在国际市场往往只能通过低价来获得竞争优势，我国的抛光砖销售价格一般只有意大利产品的1/3～1/4，甚至更低。

在如今节能减排的号召下，不少小型陶瓷厂已经纷纷倒闭，面对严峻的市场形势，大型陶瓷厂可以尝试提高陶瓷质量、降低陶瓷厚度，开放仿古砖、抛釉砖、抗菌陶瓷等一些附加值高的产品，并引进喷墨打印、滚筒施釉机等国外先进的技术和设备，还可以通过先进的纳米技术在陶瓷原料中增加一些纳米掺杂剂或者一些稀土元素来降低烧结温度,促进增韧和加强致密化复合材料的最大抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度来增强产品的竞争力[8]。

组成决定性质，原料可以影响最终产品的质量，原料车间是陶瓷生产的基础。

原料车间的设计原则是保证生产的稳定运行和粉料能满足成型要求。

本设计题目为：

年产300万m2抛光砖生产线原料车间的工艺设计。

在抛光砖市场上，市场份额最大的还是渗花型抛光砖，但是大多都是些中低端品牌。

本设计的主要内容是抛光砖原料车间的设计，而在整个陶瓷厂里，原料车间是基础。

原料车间的设计，其中包括原料车间的设计工作包括原料的储存和运输，原料的检选、清洗和煅烧，原料的破碎和粉碎，搅拌、除铁及筛分，喷雾造粒及陈腐以及粉料的输送。

目前，陶瓷厂都采用大型球磨机进行粉磨，采用喷雾干燥塔进行造粒，喷雾干燥塔是一种湿法制粉设备，广泛应用于钢铁、食品、建材等行业，用喷雾干燥塔制备的粉料含水率小，粒度分布范围满足成型要求，因此广泛应于陶瓷自动化生产。

本设计将从以下几个方面考虑：

1.主要设计内容：

（1）全厂工艺流程设计；

（2）全厂平面布置设计；（3）全厂的物料衡算；（4）原料堆场的确定；（5）球磨车间的选项和定位；（6）喷雾干燥工段的选型和定位；（7）成型工段的设计和定位；（8）全厂面积概算

2.基本原则：

稳定可靠、经济合理、技术先进；合理的选择工艺流程和设计指标；为生产挖潜和发展留有余地；合理考虑机械化和自动化水平；注意保护环境，减小污染；方便施工与安装，方便生产与维修；要考虑土建、公用等设计的要求，并为土建及公用设计提供可靠依据。

第二章原始资料收集

设计前，根据设计任务书收集的原始资料如下：

1、产量：

年产300万m2抛光砖

2、产品种类和规格：

产品种类为抛光地板砖，产品的规格是800×800×10mm

3、产品单重：

21.5kg/m2

4、主要的技术指标

（1）该厂地处平原地区，地震震级在6级以下，地下水位在8米以下，主要风向为北风，年平均降雨量为700—900mm，年平均气温为13℃，最高温度38℃，最低温度-8℃，霜冻期160天，厂区所在地铁路公路交通方便，水、电、天然气保证供给；

（2）坯用原料：

两种硬质原料，两种半硬质原料，三种软质原料；

（3）燃料为净化煤气QD=16000KJ/Bm3；

（4）烧成温度1800℃；

（5）采用一次烧成，合格品率为98%；

（6）坯料灼减量为5%；

第三章工艺流程选择

3.1选择工艺流程的原则

进行工艺流程设计最基本的是先要保证产品的质量要求。

在满足产品质量要求的情况下，尽可能简化流程，缩短生产周期。

工艺流程的选择应在一定程度上体现技术先进性和可靠性，并要注意吸收类似工厂在实践中所积累的丰富经验。

机械化与自动化是现代陶瓷厂发展的方向。

选择流程时应从工厂规模及当时的实际情况出发，尽可能提高机械化程度，降低劳动强度。

必须进行技术经济分析，使建厂后各项技术经济指标经济合理。

另外，应注意到产调节的灵活性，使选用的工艺流程可靠、适用、先进、合理。

3.2选择工艺的依据

3.2.1物料的组成和性质

原料的组成和性质直接影响原料加工处理的方法。

如块状硬质原料，就应加强破碎并对其粒度的控制，对于石英等