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152X152X5mm,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•位面枳质
址kg/nV
年产虽
釉烧
万nf
t
损失率％
万m#年
t/年
釉面砖
152X152
X5
10
100
8
装窑、施釉
素烧、干燥
损失率
万年
"年
坯:
釉
灼减％
损失率％
万mV年
t/年
1
94：
6
8
15
成
型
喷雾干燥
新坯料加工虽（干基）
损失率％
万m2/年
万片/年
1/年
损失率％
t/年
成型回坯率％
喷干回坯率％
"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=100x104m2x10kg/m2x103kg=10000（t）
⑵釉烧
年装窑量二
年出窑量
1-烧成废品率
==108.7（万加2/年）1-8%
=10870/年
⑶装窑、施釉
年施釉量二年装窑量=观了万〃『/年
•1-施釉废品率1-1%=10983亦/年=10980〃年
年需釉料量10980X6%=658&/年
⑷素烧.干燥
=129.2万加牛年
换算成”年:
1-灼减
二坯重9.4kg/m2坯年干燥量二'*■*•如（釉+坯）x坯匝
129.2xl04m2x9・4kg/〃『xlO"
1-8%
=13198（〃年）
⑸成型
129.2万〃『年
年成型量叮需1-10%
=143.6（万亦/年）
黑卄65（"年）
规格152X152X5mm的釉面砖lm?
以44片计
成型量（万片/年）=143・6X44=6314（万片/年）
⑹喷雾干燥
年喷雾干燥量■需SI汀鵠％曲年
⑺新坯料加工量（干基）
新坯料加工量（干基）=年喷雾干燥量-年回坯量
=年喷雾干燥量-（年喷干量x喷干回坯率+年成型量x成型回坯率）
=15437（〃年）=[15437x3%+14665x8%]（r/年）=13800（〃年）
表2坯用原料加工量计算表（干基）
原料名称
石英
长石
砂石
仃灰71
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）
31
74
4
14
386
4
66
00
球磨、过
筛除铁
损失率％
1
1
1
1
1
1
1
1
1
"年
32
40
轮
碾
损失率％
2
2
2
2
2
2
2
2
2
t/年
3271
42
7
39
83
1
422
569
711
996
24
粗
碎
损失率％
2
2
2
2
2
-
-
-
2
tz年
3338
436
40
46
96
76
洗
选
损失率％
1
10
5
"年
37
1
1738
1735
15
915
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）二年新坯料加工量x该原料在配方中的白•分比如：
石英=13800X23^=3174t/年，其它依此类推。
⑼球磨、过筛、除铁
各原料量二各原料新坯加工量宁（1一损失率）
如：
石英=31744-（1-1%）=3206t/年，其它依此类推。
Q0）轮碾
轮碾=各原料量一（1-损失率），其它依此类推。
如:
石英=32064-（1-2%）=327It/年，其它依此类推。
QD粗碎
粗碎的计算同上
如：
石英=3271-r（1-2%）
如:
石英=33384-（1-10%）=3709t/年，其它依此类推。
⑫各原料进厂量（湿基）
各原料进厂量（湿基）=各原料处号量
（1-储运损失率Xi-含水率）
如：
石英=37094-（1-3%）=3824t/年，其它依此类推。
B讣算结果列表
表3主要生产工序处理量
产品
名称
规格
mm
单位面积质
址kg/nf
年产虽
釉烧
万nF
t
损失率％
万nF/年
"年
釉面砖
152X152
X5
1
08.7
10870
装窑.施釉
素烧、干悚
损失率
万mW
1/年
坯:
釉
灼减％
损失率％
万m”/
年
t/年
1
109.8
10980
94:
6
8
15
129.2
13198
成
型
喷雾干燥
新坯料加工址（干基）
损失率％
万mV年
万片/年
"年
损失率％
"年
成型回坯率％
喷干回坯率％
t/年
10
143・5
6314
1466
5
5
15437
8
3
13800
2.今拟建一座新型干法水泥厂，有关数据如下：
。
配合比（％）
烧失量（％）
天然水分（％）
石灰石
43.30
2.5
80.83
粘土
6.26
11
7.27
90
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168ho
试计算：
（周平衡法）
（1）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=nQh.=105t/h
熟料日产量:
Qd=24Qh=24X105=2520t/d
熟料周产量:
Qw=l68Qh=168X105=17640t/w
（2）水泥产量:
100-〃
100—〃一幺
Gh=（100-2/100・5-12）X105=124t/h
Gd=24Gh=124X24=2976t/d
Gw=168Gh=124X168=20832t/w
（3）生料烧失量：
s=E某原料配合比x某原料烧失量
=80.83X0.433+17.27X0.0626+1.90X0.01
=36.1
（4）理论干生料消耗定额（”t）：
K干=1（）（）TS，
100-/
K干=（100-3.31）/（100-36.1）=1.51
（5）实际干生料消耗定额：
K生二（100XK干））/（100-P）
1＜生=（100X1.51）/（100-2）=!
.54
100AT干
_100-W（）
Wo——该湿物所含的天然水分（％）
5）=1.277
（6）石.土.铁消耗定额（t/t熟料）:
K原=心•兀K湿
x——干生料中该原料的配合比（％）,
K^,=1.54X80.83%=1.245
K晰好二（100X1.245）/（100-2.
K和=1.54X17.27%=0.267
K盪料=（1OOX0.267）/（100-11）=0.300
Ktw=l.54X1.90%=0.029
K盪快杆（100X0.029）/（100-3）=0.0299
（7）各原料需要量：
各原料需要量=各消耗定额X熟料量
如：
干基的计算
石灰石小时产量二K环石XQh=1.245X105t/h二130.7（t/t熟料）
石灰石天产量二K石灰石XQd=1.245X2520t/d=3137（t/t熟料）
石灰石周产量=1＜石知XQ\、・=1.245X17640t/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
13
3
・1
321
22525
0.7
8
粘土
2&
.5
756
5292
铁粉
3.
73.1
512
3.
7
528
04
14
5.3
3.已知某浮法玻璃厂年生产平板玻璃200万jg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
纯碱
芒硝
煤粉
石灰石
干基配比（W
t%）
59.2
1.2
14.1
5.4
18.8
1.2
0.10
水分（W
t%）
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）需山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）
年产量x每重箱重量
2000000x50
340x72%
3•解:
⑴玻璃熔窑所须的日熔化野年工作日％综合合格率
=408496kg/d=408.50（t/d）
产生的碎玻璃量二玻璃日熔化量X（1■综合合格率）
=408.50X（l-72%）=114.38（t/d）
碎玻璃回收量=碎玻璃量X（1—碎玻璃损失率）
=114.38X（1-0.5%）=113.81（t/d）
（2）由配合料熔成的玻璃液量二玻璃日熔化量一碎玻璃回收量
=408.50-113.81=294.69（t/d）
（3）配合料日用量=山配合料熔成的玻璃液量/玻璃获得率
=294.69/82.3%=358.07（t/d）
⑷各种原料干基用量二配合料日用量X各种原料的比例
各种原料湿基用量二各种原料干基用量/（1-水分％）
硅砂实际用量=358.07X59.2%/（l-4.5%）=221.97（t/d）
长石实际用量=358.07X1.2%/（1-1.2%）=4.35（t/d）白云石实际用量=358.07X14.1%/（1-0.6%）=50.79（t/d）
石灰石实际用量=358.07X5.4%/（1-0.3%）=19.39（t/d）
纯碱实际用量=358.07X18.8%/（1-1.3%）=68.20（t/d）芒硝实际用量=358.07X1.2%/（I-1.6%）=4.37（t/d）
煤粉实际用量=35&07X0.10%/（1-5.5%）=0.38（t/d）
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