工厂设计概论物料平衡计算例题.docx
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工厂设计概论物料平衡计算例题
工厂设计概论-物料平衡计算例题
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例题计算过程
１.某厂年产１00万m2釉面砖，产品规格15２×152×5ｍm，物料平衡计算的主要参数及结果见表1及表2。
表1 主要生产工序处理量
产品
名称
规格
mｍ
单位面积质量kg/m2
年产量
釉烧
万m２
ｔ
损失率%
万ｍ2/年
ｔ/年
釉面砖
1５2×1５2×5
10
10０
8
装窑、施釉
素烧、干燥
损失率
万m２/年
t/年
坯:
釉
灼减%
损失率%
万ｍ２/年
ｔ/年
１
94：
6
8
15
成型
喷雾干燥
新坯料加工量（干基）
损失率％
万m2／年
万片/年
t／年
损失率%
t/年
成型回坯率％
喷干回坯率%
t/年
１0
5
8
３
表2坯料配方
原料名称
石英
长石
砂石
石灰石
滑石
苏州土
紫木节
东湖泥
废素坯
合计
配方（%）
23
３
28
10
4
6
7
１１
9
100
解：
A计算过程如下
⑴年产量
年出窑量=100×104m2×10kg/m２×10-3kｇ=10０00（t）
⑵釉烧
年装窑量=
=
=
⑶装窑、施釉
年施釉量=
=
年需釉料量１０９8０×6%＝６5８.8t／年
⑷素烧、干燥
年干燥量（釉＋坯）=
=
换算成t/年:
坯：
釉=9４:
６
坯重9.４ｋg/ｍ2
坯年干燥量=
=
⑸成型
年成型量=
=
规格152×１52×５mm的釉面砖1m２以44片计
成型量（万片/年）＝14３．６×４4＝6３14（万片／年）
⑹喷雾干燥
年喷雾干燥量＝
⑺新坯料加工量（干基）
新坯料加工量（干基）
=
=
表2坯用原料加工量计算表（干基）
原料名称
石英
长石
砂石
石灰石
滑石
苏州士3＃
紫木节
东湖泥
废素坯
合计
配方（％）
23
3
2８
10
4
5
7
11
９
100
新坯料加工量（t/年）
3１74
４14
38６4
66
00
球磨、过
筛除铁
损失率%
１
１
1
1
1
1
1
１
1
t/年
32
40
轮
碾
损失率%
2
2
2
2
2
2
2
2
2
ｔ/年
3271
4２7
3９83
１422
569
7１1
99６
２４
粗
碎
损失率%
2
2
2
2
2
-
-
-
2
t/年
3338
436
4０46
96
７6
洗
选
损失率%
1
１0
5
t/年
3７
1
173８
1735
１５915
原料进
厂量
储运损失率%
3
3
3
3
3
3
3
3
-
含水率%
-
-
-
-
-
5
7
14
-
湿基t／年
3824
499
4655
299
2
3
釉用原料加工量计算方法同坯料计算。
⑻各种原料年新坯料加工量（干基）
各种原料年新坯料加工量（干基）=年新坯料加工量×该原料在配方中的百分比
如：
石英＝13800×23%＝31７4ｔ/年，其它依此类推。
⑼球磨、过筛、除铁
各原料量=各原料新坯加工量÷（1－损失率）
如：
石英=３１74÷（1-1%）=32０6 ｔ /年，其它依此类推。
⑽轮碾
轮碾＝各原料量÷（１-损失率）,其它依此类推。
如:
石英=3２06÷（1－２%）＝３2７１ｔ/年,其它依此类推。
⑾粗碎
粗碎的计算同上
如:
石英=３271÷（1-2％）
如:
石英=3３38÷（1-１０%）＝3７0９ｔ／年,其它依此类推。
⑿各原料进厂量（湿基）
各原料进厂量（湿基）=
如:
石英＝37０9÷（1-３％）=38２4t／年,其它依此类推。
B计算结果列表
表３主要生产工序处理量
产品
名称
规格
ｍｍ
单位面积质量kg/m2
年产量
釉 烧
万m2
t
损失率％
万m2/年
t/年
釉面砖
１52×15２×5
１
０8．7
108７0
装窑、施釉
素烧、干燥
损失率
万m2/年
t/年
坯:
釉
灼减％
损失率%
万m２／年
ｔ/年
１
１0９.8
10９80
94:
6
8
15
１29.2
１3198
成 型
喷雾干燥
新坯料加工量（干基）
损失率%
万m２/年
万片/年
t/年
损失率%
t/年
成型回坯率%
喷干回坯率%
ｔ/年
1０
14３．5
631４
１46６5
５
１５437
8
3
13800
２.今拟建一座新型干法水泥厂,有关数据如下:
ﻩ
配合比（%）
烧失量（%）
天然水分（％）
石灰石
80.83
4３．30
２.5
粘土
1７.27
6.26
11
铁粉
１.９0
1.0０
3
煤灰掺入量:
3.3１%,石膏外掺量5%, 矿渣外掺量1２%,生产损失全部取2%,
窑的标定产量1０５t/h， 窑周运转时数16８ｈ。
试计算：
（周平衡法）
⑴ 熟料、水泥物料平衡量;
⑵石灰石、粘土、铁粉的物料平衡量（干、湿）
解：
⑴熟料产量:
熟料小时产量:
Qh=nQh1=10５t/h
熟料日产量:
Qd＝2４Qh＝２4×１05=25２0t／d
熟料周产量:
Qw=1６8Qｈ =168×1０5=17640t/w
（2）水泥产量:
Gｈ=（100-２/10０-５－12）×10５=１24 t/h
Gd=24Gh＝124×24=2976 t/d
Ｇw=16８Gｈ=124×168=20８32t／w
（3）生料烧失量:
S＝ ∑某原料配合比×某原料烧失量
=80.83×0.433+1７.27×0.0６26+1.90×0.01
=36.1
（4）理论干生料消耗定额（t/t）：
K干
K干＝（100-3.31）/（1００-36.１）=１.5１
（５）实际干生料消耗定额：
K生=（100×K干））/（１0０－Ｐ）
K生=（10０×1.51）/（100－2）=１．54
（6）石、土、铁消耗定额（t/t熟料）：
Ｘ——干生料中该原料的配合比（％），W0——该湿物所含的天然水分（%）
K石灰石=1.54×80.83 %=1.2４５
Ｋ湿石灰石=（100×１.２4５）/（１00-２．５）=１.27７
K粘土=1．54×1７.2７%＝0.267
K湿粘土＝（１０0×０.２6７）/（１0０－１1）=0．3０0
K铁粉=1．54×1.90%=0.02９
K湿铁粉=（1０0×0．０29）/（100-3）＝0.0２99
（7）各原料需要量：
各原料需要量＝各消耗定额×熟料量
如：
干基的计算
石灰石小时产量=K石灰石×Qｈ=1.245×105t/h=１30.7（ｔ/ｔ熟料）
石灰石天产量=K石灰石×Qd=1.2４5×２520t/d=313７（t／t熟料）
石灰石周产量＝K石灰石×Qw＝１．2４5×１７640 t/w=219６2 （ｔ／t熟料）
（8）B计算结果列表
表1
干基（t/t）
湿基（t/t）
时
天
周
时
天
周
石灰石
1３０.7
3
．1
３２1８
2２525
粘土
28.
.5
756
52９2
铁粉
３．04
73.１
５12
３．14
7５.3
52８
3．已知某浮法玻璃厂年生产平板玻璃200万重量箱，年工作日34０天，综合成品率72%，碎玻璃损失率0．5% ,玻璃获得率为82．３％ ，原料及配比如下:
原 料
硅砂
长 石
白云石
石灰石
纯碱
芒 硝
煤粉
干基配比（wｔ%）
59.2
1．2
14.1
5.4
１8．8
1.2
0.1０
水 分（ｗt%）
4.５
1.2
０.6
0.３
1.3
1.6
5.５
试计算:
（1）玻璃熔窑所须的平均日熔化量（t／ｄ）
（2）需由配合料熔成的玻璃液量（ｔ／d）
（3）配合料日用量（t／d）
（4）各种原料实际用量（湿基）（t/d）
3.解:
（1）玻璃熔窑所须的日熔化量=
=
＝408４96kg/ｄ=4０８.50（t/d）
产生的碎玻璃量=玻璃日熔化量×（1-综合合格率）
=408．5０×（1－72%）=114．3８（t／d）
碎玻璃回收量＝碎玻璃量×（１－碎玻璃损失率）
=1１４.38×（１－0．5%）=113.８1（t/d）
（2）由配合料熔成的玻璃液量=玻璃日熔化量－碎玻璃回收量
=408.５0-１13．81=294.69（t/d）
（３）配合料日用量＝由配合料熔成的玻璃液量/玻璃获得率
=2９4.6９/82．３%=35８.07（t/d）
（4）各种原料干基用量=配合料日用量×各种原料的比例
各种原料湿基用量=各种原料干基用量/（１-水分%）
硅砂实际用量=35８.07×59.2%/（1-4.5%）=2２1.９7（t/d）
长石实际用量=358.07×1．２%／（1-１.2％）=４.3５（t／d）
白云石实际用量=３58.07×14.1％/（1-０．6%）=50．7９（t/d）
石灰石实际用量=358.07×5.4％/（1-０.3％）=19.39（t/ｄ）
纯碱实际用量＝３5８．07×１8.8％/（1-1．3％）=68.２0（ｔ／d）
芒硝实际用量=３58.07×1．2％／（1－１.６%）=4．3７（t/ｄ）
煤粉实际用量＝358.07×0.10%/（1-5．5％）=０.38（ｔ／d）
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