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年产400万平方米内墙砖工厂原料车间工艺设计

摘要

根据学校本科毕业设计要求，通过调研和查阅大量资料，并结合内墙砖生产特点和环境保护要求，同时考虑了一定的长远发展规划，设计了一年产400万平方米内墙砖工厂。

其中原料车间和原料库棚为重点设计，其它生产车间（含土建，水电，给排水，运输，环保等）为方案性设计。

文中详细介绍了设计依据、设计原则、设计方案和设计理念，对各车间工艺流程做了认真地比较和阐述，并进行了详细的物料衡算和设备选型衡算。

关键词：

工艺设计，原料车间，内墙砖，工厂设计

TheDesignofInteriorwalltileRawMaterialProcessWorkshopwithanAnnualOutputof4,000,000Sq.-meter

ABSTRACT

WedesignInteriorwalltilefactory,whichoutputis1,500,000sq.-meterperyear.Thetechnicalprocessisthecoreoftheproject,thecalculationoftherawmaterialandselectionoftheequipmentwereincludedinthedirection.Thedesignofthewholefactoryandthenotechnicalpartwerealsodiscussed.Wechoosethebestofthetechnicalprocessduringthetimeofthedesign.Inaword,thedesignisveryrealize.

Thefactorydesignisaveryimportantlinkforatechnicalworkertomakeagoodbasisforthefuturestudyandworking.Itcanmakeustocomprehensivegoover,useandimproveourfinishingstudy,traintheabilityofthinking,analyzingandsalvingproblem,andreducethedistanceofthetheoryandpractice.

Thisprojectisprimarytothedesignofrawmaterialandglazeworkshop.Thesewereprocessedwithminutecalculationoftherawmaterialandtheselectionoftheequipment.Wealsodiscussforthedisposalofthewholefactory’sinchnographyandofferthedetailedinformationforthebuiding.Inthisproject,theartsandcraftsofmanufactureandtheequipmentareadvancedandfull-blown.

Keywords:

technicaldesign,Interiorwalltile,materialworkshop

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc232852837"摘要PAGEREF_Toc232852837\hI

HYPERLINK\l"_Toc232852838"ABSTRACTPAGEREF_Toc232852838\hII

HYPERLINK\l"_Toc232852839"前言PAGEREF_Toc232852839\h1

HYPERLINK\l"_Toc232852840"1总论PAGEREF_Toc232852840\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852841"1.1设计依据与设计原则PAGEREF_Toc232852841\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852842"1.1.1设计依据PAGEREF_Toc232852842\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852843"1.1.2设计原则PAGEREF_Toc232852843\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852844"1.2设计范围和深度PAGEREF_Toc232852844\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852845"1.3建设规模与产品方案PAGEREF_Toc232852845\h2

HYPERLINK\l"_Toc232852846"1.4车间组织、工作制度及人员编制PAGEREF_Toc232852846\h3

HYPERLINK\l"_Toc232852847"1.4.1工厂制度PAGEREF_Toc232852847\h3

HYPERLINK\l"_Toc232852848"1.4.2各个工序主要设备的检修时间PAGEREF_Toc232852848\h3

HYPERLINK\l"_Toc232852849"1.4.3车间组成PAGEREF_Toc232852849\h3

HYPERLINK\l"_Toc232852850"1.4.4人员配置PAGEREF_Toc232852850\h4

HYPERLINK\l"_Toc232852851"1.5原料供应情况及坯釉料配方PAGEREF_Toc232852851\h5

HYPERLINK\l"_Toc232852852"1.5.1原料供应情况PAGEREF_Toc232852852\h5

HYPERLINK\l"_Toc232852853"1.5.2坯釉料配方及其化学组成PAGEREF_Toc232852853\h5

HYPERLINK\l"_Toc232852854"1.6技术经济指标PAGEREF_Toc232852854\h6

HYPERLINK\l"_Toc232852855"1.7劳动安全保护及三废处理PAGEREF_Toc232852855\h6

HYPERLINK\l"_Toc232852856"1.7.1劳动保护PAGEREF_Toc232852856\h6

HYPERLINK\l"_Toc232852857"1.7.2三废处理PAGEREF_Toc232852857\h7

HYPERLINK\l"_Toc232852858"2工艺设计PAGEREF_Toc232852858\h8

HYPERLINK\l"_Toc232852859"2.1工艺流程的选择与论证PAGEREF_Toc232852859\h8

HYPERLINK\l"_Toc232852860"2.1.1坯料工艺流程选择PAGEREF_Toc232852860\h8

HYPERLINK\l"_Toc232852861"2.1.2釉料的制备工艺流程PAGEREF_Toc232852861\h8

HYPERLINK\l"_Toc232852862"2.1.3造粒方法的选择PAGEREF_Toc232852862\h9

HYPERLINK\l"_Toc232852863"2.1.4成型方法的选择PAGEREF_Toc232852863\h9

HYPERLINK\l"_Toc232852864"2.1.5施釉方法的选择PAGEREF_Toc232852864\h9

HYPERLINK\l"_Toc232852865"2.1.6烧成方法的选择PAGEREF_Toc232852865\h10

HYPERLINK\l"_Toc232852866"2.1.7工序简述PAGEREF_Toc232852866\h10

HYPERLINK\l"_Toc232852867"2.1.8工艺流程PAGEREF_Toc232852867\h11

HYPERLINK\l"_Toc232852869"2.2主要工艺技术指标PAGEREF_Toc232852869\h12

HYPERLINK\l"_Toc232852870"2.3物料衡算PAGEREF_Toc232852870\h12

HYPERLINK\l"_Toc232852871"2.4原料库棚计算PAGEREF_Toc232852871\h13

HYPERLINK\l"_Toc232852872"2.5设备选型及衡算PAGEREF_Toc232852872\h13

HYPERLINK\l"_Toc232852873"2.5.1影响设备衡算的因素PAGEREF_Toc232852873\h13

HYPERLINK\l"_Toc232852874"2.5.1影响设备衡算的因素PAGEREF_Toc232852874\h15

HYPERLINK\l"_Toc232852875"2.5.2设备选型原则，步骤及计算公式PAGEREF_Toc232852875\h15

HYPERLINK\l"_Toc232852876"2.5.3主要设备的选型及衡算PAGEREF_Toc232852876\h16

HYPERLINK\l"_Toc232852877"2.5.4原料车间设备一览表PAGEREF_Toc232852877\h22

HYPERLINK\l"_Toc232852878"2.6重点设计车间工艺布置评述。

PAGEREF_Toc232852878\h22

HYPERLINK\l"_Toc232852879"2.6.1库棚布置评述PAGEREF_Toc232852879\h22

HYPERLINK\l"_Toc232852880"2.6.2原料车间布置及评述PAGEREF_Toc232852880\h22

HYPERLINK\l"_Toc232852881"3非工艺设计PAGEREF_Toc232852881\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852882"3.1土建设计PAGEREF_Toc232852882\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852883"3.1.1厂房结构PAGEREF_Toc232852883\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852884"3.1.2柱、跨度和屋高PAGEREF_Toc232852884\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852885"3.1.3梁PAGEREF_Toc232852885\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852886"3.1.4墙PAGEREF_Toc232852886\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852887"3.1.5窗PAGEREF_Toc232852887\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852888"3.1.6屋顶PAGEREF_Toc232852888\h24

HYPERLINK\l"_Toc232852889"3.1.7基础PAGEREF_Toc232852889\h25

HYPERLINK\l"_Toc232852890"3.1.8楼梯PAGEREF_Toc232852890\h25

HYPERLINK\l"_Toc232852891"3.2给排水设计PAGEREF_Toc232852891\h25

HYPERLINK\l"_Toc232852892"3.3采暖和通风PAGEREF_Toc232852892\h26

HYPERLINK\l"_Toc232852893"3.4除尘系统设计PAGEREF_Toc232852893\h26

HYPERLINK\l"_Toc232852894"3.5供电设计PAGEREF_Toc232852894\h26

HYPERLINK\l"_Toc232852895"3.6照明系统PAGEREF_Toc232852895\h27

HYPERLINK\l"_Toc232852896"致谢PAGEREF_Toc232852896\h28

HYPERLINK\l"_Toc232852897"参考文献PAGEREF_Toc232852897\h29

前言

本次设计的内容是设计“年产400万平方米内墙砖工厂原料车间工艺设计”，以满足人们对建筑装饰用瓷日益增长的需要以及国际市场的需要。

设计中尽可能采用国内外先进设备和成熟的生产工艺，因地制宜、节约投资、高效益、低成本。

1总论

1.1设计依据与设计原则

1.1.1设计依据

（1）内墙砖行业现状和发展趋势

陶瓷生产在我国有着悠久的历史，近年来，我国陶瓷墙地砖产业快速发展，年生产量和出口量已居世界第一位，但是高档产品所占市场份额较少。

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高和房地产业的发展，高档墙地砖的市场不断扩大，其中内墙砖产品需求量也越来越大。

发展内墙砖产业，对于优化我国陶瓷产品结构出口，满足国内市场需求具有重要的意义。

为了改善环境，达到资源综合利用的目的，国内对粘土实心砖作为墙体材料的限制越来越严格。

许多城市都提出了粘土实心砖退出墙材市场的时间表，另一方面，各地方部门也出台了多项优惠政策，用以扶持各种新型墙材的发展和应用。

为了填补粘土实心砖退出市场后形成的空白，各种新型墙体材料也不断涌现。

（2）陕西科技大学本科毕业设计任务书。

1.1.2设计原则

（a）保证产品质量，提高产品档次；

（b）节约投资，保证经济效益；

（c）节约能源；

（d）注意改善工人工作条件，降低工人劳动强度；

（e）设计过程中严格执行国家方针、政策、标准和规范。

1.2设计范围和深度

以传统矿物原料高岭土、石英和长石等为主要原料，设计一年产400万平方米内墙砖工厂原料车间，原料车间设计深度为扩大初步设计，其它生产车间为方案性设计。

主要设计内容：

（a）全厂工艺流程设计；

（b）原料仓库工艺布置；

（c）原料加工车间工艺布置。

1.3建设规模与产品方案

（1）建设规模

年产400万平方米内墙砖工厂原料车间工艺设计。

（2）产品方案

产品规格及方案见表1-1。

表1-1产品规格及方案

1.4车间组织、工作制度及人员编制

1.4.1工厂制度

（1）连续生产：

年工作日=365-设备检修时间；

（2）非连续生产：

年工作日=365-11-52-设备检修时间。

1.4.2各个工序主要设备的检修时间

各个工序主要设备的检修时间表见表1-2。

表1-2各个工序主要设备的检修时间表

注：

（a）对于同一生产线取年检修时间最大的设备的时间作为年检修时间；

（b）设备换料时间不予考虑；

（c）辊道窑每两年检修一次，每次20天。

1.4.3车间组成

车间组成表见表1-3。

表1-3车间组成表

1.4.4人员配置

人员配置表见表1-4。

表1-4人员配置表

1.5原料供应情况及坯釉料配方

1.5.1原料供应情况

本着就地取材的合理利用资源的原则，本厂采用佛山本地的原料，燃料采用城市煤气或重油。

1.5.2坯釉料配方及其化学组成

（1）坯料配方见表1-5。

表1-5坯釉料配方∕（wt％）

（2）原料化学组成见表1-6。

表1-6原料化学组成∕（wt%）

表1-7100kg坯料烧失量及生坯单量计算表

1.6技术经济指标

主要工艺技术指标见表1-8。

表1-8主要工艺技术指标

1.7劳动安全保护及三废处理

1.7.1劳动保护

（1）厂区安全设计

（a）厂内公路，道路及装卸方式的设计；

凡涉及安全方面的问题，必须执行国家《工业企业厂内运输安全规程》，人行道，车行道应平坦，畅通，夜间要有足够的照明设施，道路和道路的交叉线必须有明显的警告标志。

（b）厂内的排水沟应设置盖板，沉淀池应设栏杆；

（c）原料，燃料，废料和成品等的堆场应便于通行，装卸；

（d）锅炉房、油库安全设计遵照有关响应设计规范。

（2）车间安全设计

（a）车间的主要道路宽度应大于2m，操作通道应大于1.5m，且在地面设明显标志；

（b）车间内成品、半成品及废料的暂时堆放区域应设明显标志，且应便于地面冲洗及不妨碍操作和通行；

（c）设备与建筑之间、设备和设备之间距离一般按设备、产品样本要求确定或遵守以下规定：

凡不常行的应大于0.8m，常通行的大于1.2m；

（d）在球磨机俯视投影边缘30mm出应设高为0.9m的护栏；

（e）各平台应便于安全操作，并设高度大于0.9m的护栏；

（f）泥浆池观察孔应有100~150mm的凸沿；

（g）车间内工作地点光线应充足，采光部分不时遮蔽；

（h）车间内工作地点的温度若常高于35℃设调温措施，低于5℃处设有采暖设备机械。

（3）设备与电气设备安全设计

（a）球磨机、泥浆泵，自动压砖机等有传送带，齿轮部分设有防护罩；

（b）压力机械施压部分都有安全装置；

（c）料库电压不得超过36V，球磨机的检修灯及潮湿环境工作所需引灯电压不超过12V；

（d）油泵房等采用防尘电气设备。

1.7.2三废处理

（1）工业粉尘的防治

（a）潮湿环境下用水浸湿物料或用水雾化粉尘，起到加湿和抑制作用，可有效地减少粉尘飞扬，用水量由工艺条件抑制，水力和水量要求稳定；

（b）密闭抽尘：

将生产设备置于一密闭罩中，并用较小的风量，从罩内抽尘，罩内产生负压，含尘空气外流，从而使工作区达到卫生标准；

（c）对于成型，施釉等不能采用密闭罩的工艺过程，采用外部抽尘；

（d）采用除尘装置，喷雾干燥塔，烟囱排除空气前须经除尘器除尘，设两次除尘装置：

旋风除尘器除尘，水浴除尘。

（2）废水处理

原料车间、锅炉房及机修车间所排出的废水不含有毒物质，只须将其中悬浮的粘土用Al2（SO4）3沉淀剂进行处理，即可排入排水管网。

（3）噪声防治

（a）球磨机尽量采用橡胶内衬，并用空间吸声体，降低噪音；

（b）真空泵的排气口设有降低噪音装置；

（c）各类风机在楼层布置时应设有防尘措施，除尘系统的风机转速应小于3000r/min若噪音超标，应将其置于室外，喷雾塔风机应设隔声装置；

（d）配置绿化带同样可以降低噪声污染。

2工艺设计

2.1工艺流程的选择与论证

2.1.1坯料工艺流程选择

（1）坯料制备可以采用干法制备和湿法制备，其有不同的工艺流程如下：

（a）干法制备半干压粉料的流程：

原料配料→湿法混练→造粒→过筛→焖料→成型。

（b）湿法制备半干压粉料的流程：

原料配料→球磨（细碎）→浆池→喷雾干燥塔→料仓→成型。

（2）干法、湿法工艺优缺点的比较及流程说明

干、湿法两种工艺流程各有优缺点，对不同的产品的适用性也不尽相同。

两种流程比较见表2-1。

表2-1干、湿法流程比较

由表2-1中所列各项目的比较可以看出，采用湿法制坯料的工艺流程总体上说比干法制坯料的流程好，更适用于粉料的制备。

尤其是工人的工作环境和粉料的质量较好。

工人在粉尘较大的环境中长期劳作，会得“硅肺”；粉料的质量优劣直接影响到成品的质量与使用寿命。

综上所述，在本设计中采用湿法制备坯料的流程更好。

2.1.2釉料的制备工艺流程

釉料的制备工艺流程如下：

粉料→配料小车→电动葫芦→球磨（细碎）

施釉←二级浆池←过筛、除铁←一级浆池

在影响成品质量的诸多因素中，釉料的制备工艺流程时其中一个重要环节，它直接影响到陶瓷制品釉面的光泽度、透光度、白度、热稳定性、机械强度及抗化学腐蚀性等各种性能指标。

本次设计产品为仿古砖，其中含铁量对釉面影响很大，故工艺流程中设计二次除铁，以尽可能的除尽铁。

2.1.3造粒方法的选择

造粒就是在已经磨得的很细的粉料中加入粘合剂，做成流动性好、大小不同，有各种级配的颗粒过程。

目前常用的造粒方法有三种：

即普通造粒、加压造粒、喷雾造粒。

（a）普通造粒法：

指将料加入适量的粘结剂水溶液中，混合均匀后过筛，由于粘结剂粘结作用和筛子振动旋转作用，得到大小均匀的颗粒，该种方法适于少量试料，适用于实验室；

（b）加压造粒法：

将预混好的粘结剂的粉料制成块，然后粉碎过筛得到颗粒，这种造粒法造出的颗粒体积密度大，机械强度高，能满足各种大小件和各种异形件的成型要求，但产量少，劳动强度大，不适用于现代化的大规模生产；

（c）喷雾造粒法：

用喷雾器将料浆喷入造粒塔进行雾化，进入塔内的雾滴和另一路进入塔内的空气会合而干燥，雾滴的水分蒸发，使料形成干料粒。

这种方法所得料粒成球状；流动性好，由于形成“空心”，使其体积密度小。

喷雾造粒法适用现代化大规模生产．其优点是产量大，可以连续生产，劳动强度也大为降低，并为自动化成形工艺创造了良好的条件，且无粉尘污染，对工人有利。

因此，上述三种造粒法中，我们选择喷雾造粒法较合适。

2.1.4成型方法的选择

所设计项目为仿古砖的生产线，采用干压法。

干压法成型有以下优点：

成型过程简单，生产效率高，缺陷少，便于机械化，且坯体收缩小，致密度高，产品尺寸精确，对粉料可塑性工艺不高，劳动强度低。

2.1.5施釉方法的选择

施釉方法有浸釉法、喷釉法、淋釉法、刷釉法、荡釉法等湿法施釉。

另外，还有撒干粉等干法施釉。

本设计中采用湿法施釉，属淋釉法。

施釉线的采用，提高了整个过程的机械化程度，提高生产速度，降低了工人劳动强度。

本施釉线采用二次施釉，第一次施底釉，盖住坯体本色，第二次上面釉．由于低釉、面釉比重不同，使坯釉结合性更加良好，降低了烧成后裂釉的机率。

2.1.6烧成方法的选择

为了制定合理的烧成工艺，就必须对坯体在烧成过程中所发生的物理化学变化规律有深入的了解，坯体的烧成是一个由量变到质变的过程，所发生的物理化学变化分厂复杂，许多反映交错进行。