年产46000吨镁铬砖生产车间设计

年产46000吨镁铬砖生产车间设计摘要以镁砂和铬矿为主要原料制造的镁铬系耐火材料在近70年的发展历程中，首先在钢铁工业，继之在玻璃，水泥等行业的热工设备上广为采用，成为了最重要的碱性耐火材料。镁铬砖属碱性耐火制品，以方镁石和镁铬尖晶石为主晶相，在氧化气氛中于16001800摄氏度烧成，也可用水玻璃等化学结合剂制成不烧砖，主要包括直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖以及普通镁铬砖等。其中的普通镁铬砖耐火度高、抗碱性炉渣侵蚀性强、热震稳定性优良、高温结构强度高。本设计的主要产品为直接结合镁铬砖，MGE8和MGE12的年产量共为46000吨。本设计叙述了镁铬砖耐火材料的使用条件及其生产工艺理论基础，辅助原料的要求、加工处理方法、产品的生产工艺流程、物料平衡计算结果、生产设备的选型计算以及生产技术检查系统的说明和本设计主要特点。关键词耐火材料，镁铬砖，生产工艺ABSTRACTTHEREFRACTORYMATERIALPLAYSAROLEINSURFINGINTHEDEVELOPMENTOFTHESTEELMAKINGWITHTHEGRADUALDEVELOPMENTOFTHEMETALLURGICALTRADE,THEREFRACTORYMATERIALCRAFTHASGOTCONSTANTDEVELOPMENT,THERESULTOFSTUDYASSERTSTHEMGOCR2O3DEPARTMENTMATERIALHASFUNCTIONOFTHATOTHERMATERIALSCANTBECOMPARED,COMBINEMAGNESIUMCHROMIUMQUALITYDIRECTLY,HALFCOMBINEMGOCR2O3QUALITY,ETCALKALINEMATERIALCANRAISETHELININGDURABILITYAGAIN,ITISACONCISEEXTREMELYGOODMATERIALOUTSIDEASTOVETHECHROMIUMREFRACTORYMATERIALOFMAGNESIUMISTHEFIRERESISTANTPRODUCTSTAKINGMGOCR2O3ASCOMPOSITION,COMBINEMGOCR2O3BRICK,HALFBONDMGOCR2O3BRICKANDCOMMONMGOCR2O3BRICKITHASEXCELLYPROPERTYANTIALKALI,ANTICORROSIONREFRACTORYDEGREEANDLOADINGHIGHTEMPERATUREPRODUCTOFTHISDESIGNOFMGOCR2O38BRICKANDMGOCR2O312BRICKWHICHBEPRODUCT46000TONSINONEYEARORIGINALLYDESIGNCONCLUDEOFTHEMGOCR2O3BRICKREFRACTORYMATERIALANDTHEORETICALFOUNDATIONOFTHEPRODUCTIONTECHNOLOGY,REQUIREMENTFORRAWMATERIALS,PROCESSTHEMETHOD,THEPRODUCTIONTECHNOLOGICALPROCESS,SUPPLIESOFTHEPRODUCTSBALANCECALCULATIONOFRAWMATERIALS,SELECTINGANDCALCULATINGOFEQUIPMENTANDPRODUCTIONTECHNOLOGY,INSPECTIONSYSTEMOFPRODUCTION,ANDMAINCHARACTERISTICOFMYDESIGNKEYWORDSSTEELLADLES,MAGNESIACHROMITEBRICK,PRODUCTIONTECHNOLOGY目录摘要IABSTRACTII1绪论111镁铬砖的发展历史及应用1111镁铬砖发展历史1112镁铬砖的应用12工艺部分221工艺的理论基础2211原料的技术指标2212影响镁铬砖性能的主要因素2213破粉碎3214筛分3215物料的贮存4216配料4217混炼5218成型5219干燥62110烧成72111成品仓库82112除尘82113含铬废水的处理82114噪声的防治922工艺流程9221工艺流程的简述9222工艺流程论证1023工艺参数1124物料平衡计算1225生产设备1726仓库设施193生产技术检查系统说明2131检查内容2132检查方法214车间安装，检修与维护措施235生产车间除尘及安全措施246本设计的主要特点25参考文献26附录27一、物料平衡计算部分27二、原料仓库的选择计算34三、破粉碎设备的选择计算35四成型设备的选择计算36五干燥工段的计算36六、烧成工段的计算38七、成品仓库的计算39年产46000吨镁铬砖生产车间设计1绪论11镁铬砖的发展历史及应用111镁铬砖发展历史在19131915年，将铬矿和镁砂搭配起来生产了MGOCR2O3砖，而稳定生产烧成的或者化学结合不烧成的MGOCR2O3砖大约是在1935年。在此期间侧重于生MGOCR2O3砖，即铬矿含量较高的砖。镁砂铬矿配合的耐火材料，高温体积稳定性好，对温度急变不敏感，高温强度大；同时由于他们的化学性质呈碱性，被迅速的推广应用。特别是含镁砂约5565和铬矿约4535的MGOCR2O3砖先后经过约20年的发展，便迅速的取代了平炉和电炉中的许多产品。大约在1955年以后，美国、英国和欧洲各国迅速往碱性平炉炉顶过度，1959年完成了直接结合MGOCR2O3砖的首批研究工作。约在1962年，直接结合MGOCR2O3砖投入了市场。目前，耐火材料工业生产各种成分的含铬碱性耐火材料，已有镁铬质铬镁质电熔铬尖晶石质镁橄榄石铬质和铬橄榄石等许多制品。但是自80年代后期以来世界上的MGOCR2O3系耐火材料的使用量却下降了，MGOCR2O3系耐火材料生产和应用量减少的直接原因是在生态学上有害的CR2O3形成于耐火材料的相界，在铬矿与碱CAOBAO和SIO2等氧化物接触时，CR到CR的转变在空气中加快，它对人们的健康有害。因36此，都主张限制甚至取消MGOCR2O3系耐火材料的生产和应用。不过正如第33届国际耐火材料研讨会指出的，对于炉外精炼用耐火材料来说，最耐侵蚀的耐火材料依然是镁铬砖。此外，有色冶金用耐火材料除了MGOCR2O3系耐火材料之外，目前，尚无更适合的取代材料。因此，MGOCR2O3耐火材料仍然是耐火材料行业中一种重要的材料1。112镁铬砖的应用镁铬砖适合在高温，渣蚀和温度急剧变化的条件下使用。和镁铝砖的使用条件相似，主要适用于水泥回转窑烧成带、过度带和玻璃熔窑蓄热室，亦可用于有色冶金炉、炼钢电炉、转炉以及混铁炉、真空装置。但不宜使用在气氛频繁变动的条件下。2工艺部分21工艺的理论基础镁铬砖是以高纯镁砂和铬矿为主要原料按适当比例制成的高级耐火制品，一般把铬铁矿加入量小于50的称为镁铬砖。镁铬砖的生产工艺，从原料的破粉碎和筛分，各组分粒级配料，混炼，泥料成型，到半成品的干燥与烧成与镁砖的生产工艺基本相同。一般来说，采用高纯镁砂和铬矿作为原料生产的MGOCR2O3砖，其组成大多属于MGOCR2O3AL2O3FE2O3CAOSIO2系统，它的技术性能取决于该系统中各组分的特性和比例，而它的组成和结构既取决于原料的性能又取决于烧成条件（特别是烧成温度）1。在镁铬砖中引入不同的添加剂，可有效的提高常温和高温强度的作用。例如引入在方镁石中溶解度小的添加剂，易于形成很多的次生尖晶石，这种尖晶石对制品的直接结合程度和强度，尤其高温强度有显著贡献，并对改善其抗热震性起有利作用。镁质耐火材料的CAO/SIO2也是决定镁质耐火材料矿物组成和高温性能的关键因素。211原料的技术指标表21原料的技术指标原料名称牌号MGOSIO2CAOCR2O3FE2O3灼减体积密度G/CM3颗粒组成MM高纯镁砂975975101402335050高纯镁砂96960222002334050中档砂95957625711001703329050中档砂92921038914610403318050铬精矿19534006950254205351MM铬矿A1017503445442703352050MM铬矿B2035010402803342050MM212影响镁铬砖性能的主要因素2121添加剂对MGOCR2O3砖的性能的影响关于添加剂对MGOCR2O3砖性能的影响，人们已经作了许多的研究工作。例如CRO2能够提高MGOCR2O3砖的致密度、常温耐压强度、高温强度、热稳定性和抗侵蚀能力CR2O3可降低MGOCR2O3砖的气孔率，同时提高抗侵蚀能力。为了提高MGOCR2O3砖的耐蚀性能，还可以采用添加MGO等方法。特别是后者，与未添加的相比，具有极高的耐蚀性能。通过进一步提高铬铁矿含量还有可能使MGOCR2O3砖的抗剥落性能得到提高。此外，通过在基质中加入超细粉能够显著提高耐蚀性。其原因是超细粉原料促进了烧结从而强化了基质部分。根据烧结机理，原料半径越小，烧结速度越大，因而材料也越容易烧结。此外由于配入了超细粉原料，使粒子之间的接触点增多了，除了易于烧结之外，气孔也易于密闭化，这有利于提高材料的耐蚀性能2。2122R2O3在方镁石，尖晶石和硅酸盐相中的溶解AL2O3、CR2O3、FE2O3这些R2O3的加入会降低最大强度值，并且使达到最大强度的C/S比值降低。当C/S比增加到超过最佳比值之后，形成了低熔物铁酸钙，铝酸盐和铬铁矿，会使强度下降。加入AL2O3、CR2O3、FE2O3使镁砖强度下降的情况与B2O3类似。它随SIO2含量、C/S比和实验温度的变化而变化。并且按相同质量考虑，B2O3的危害程度约为AL2O3的10倍。213破粉碎实验和理论计算表明，单一尺寸颗粒组成不能获得致密的坯体。因此，块状原料经拣选后必须进行破粉碎，以达到制备泥料的粒度要求。MGOCR2O3砖的生产过程中，将原料从200MM左右的大块物料破粉碎到250088MM的粉料，采用连续粉碎作业，并根据破粉碎设备的结构和性能特点，使用相应的设备。在此采用颚式破碎机、圆锥破碎机、管磨机、湿碾机等对原料进行粉碎作业。破粉碎工艺流程通常有两类，即开流式和闭流式。开流式的优点是流程简单，原料只通过破碎机一次。缺点是动力消耗大，生产效率低，且生产细粉过多，不利于提高制品的质量。闭流式的优点是粉碎效率较高，易于达到颗粒度的要求。缺点是流程复杂，需要很多附属设备。通常原料的破碎采用开流式，而粉碎采用闭流式。214筛分原料破粉碎后粗中颗粒混在一起。为了获得符合规定尺寸的颗粒组分，需要进行筛分。筛分是将粉碎物料通过单层或多层筛子按其尺寸大小不同分成若干粒度级别的过程。物料的筛分也是物料的分级。耐火材料生产中，物料的级配是关键，关系到产品质量的好坏，而级配必须进行物料分级，这是筛分的目的之一。筛分过程中，通常将通过筛孔的物料称为筛下料，残留在筛孔上颗粒较大的物料称为筛上料，在循环粉碎作用中，筛上料一般通过管道重返破碎机进行再粉碎。本设计的主要筛分设备是振动筛，其筛分效率高达903。原料筛分时，筛网孔径选择主要根据临界粒度要求而定。一般要比临界粒度稍大一些，同时也要考虑到筛子的倾斜度。生产实践表明，当筛子的倾斜角度在15度时，网孔直径应比临界粒度约增大10；倾斜角为20度时，则增大15左右；倾斜角为25度时，要增大25左右。通常振动筛的倾斜角为15度20度，最大不超过25度4。215物料的贮存原料经破粉碎、细磨、筛分后，一般存放在贮料仓内供配料使用。粉料在贮料槽中并不是单一粒度，而是由各种大小颗粒组成的。当物料进入料槽时，粗细颗粒开始分层，粗的颗粒滚到料槽的周边，细粉在卸料口中央部位。当物料卸料时，中间料先从卸料口流出，四周料下沉，而且分层流向中间，后从卸料口流出，从而造成颗粒偏析现象。目前，生产中解决贮料仓颗粒偏析的方法主要有以下几种1对粉料进行多级筛分，使同一料仓内的粉料粒级差值小些；2经常保持料仓内粉料在三分之二容积以上；3增加注料口，即多口上料，以减少加料时料仓内的分层现象或减少料仓界截面积。4原料在破碎前加入适量的水，使粗颗粒于细颗粒粘附在一起，减少颗粒偏析现象；5采用小容积的壁呈曲线状料仓，减少料仓下部各截面的等截面积差，以减少偏析和料仓内的棚料现象。6中央孔管法。在料仓中设一多方有孔的管子，物料通过多个“窗口”从不同高度不同方向进入料仓。216配料耐火材料的配料是将各种不同品种，组分和性质的原料以及将各级粒度的熟料颗粒按一定比例进行配合的工艺。各种原料的配合是为了获得一定性质的制品。粒度的配合是为了获得最紧密堆积的或特定粒状结构的坯体。坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大的影响5。预使多级不同粒度的颗粒组成堆积体密度得到提高，必须使粗颗粒中的空隙全部由细颗粒填充，而细颗粒中的空隙全部由更细的颗粒填充，由此逐级填充即可获得最紧密堆积。只有符合紧密堆积的颗粒组成，才可能获得致密的坯体。为了获得高密度的制品，并避免泥料产生偏析和便于制品的烧结，常采取细粉量较多的配合，如采取粗中细（251）（10）（0088）本设计采配料车自动配料系统，即若干种物料排成一排，配料车依次开到物料出口处接料，当设定好的各种物料均配完后，配料车开到卸料口处卸料，此系统可实现半自动和全自动配料。217混炼混炼是将合理配合的各种物料准确称量后，制成各组分、各种粒度均匀分布的泥料，并使泥料中各种物料实现结合良好的加工过程。因物料的组分、粒度、结合剂的不同，混炼的过程也不同。固体散状物料的混合过程决定于许多因素混合速度及混合设备的结构各组分的比例和堆积密度及混合物的水分等。混炼时的加料顺序对于泥料混合的均匀性影响很大。先加入粗颗粒料，然后加纸浆废液，混合12分钟后，再加细粉。坯料的配比合适，混炼质量好，才能获得质量好的坯料。混炼质量好的坯料应该是（1）各个成分均匀分布（包括不同原料的颗粒，同一原料的不同大小的颗粒和水分等）；（2）坯料的结合性应得到充分的发挥（3）空气充分排出；（4）再粉碎程度小。MGOCR2O3砖使用湿碾机混炼，混炼时间达12分钟左右。混炼时间太短，会影响泥料的均匀性；而混炼时间太长，又会因颗粒的再粉碎和泥料发热蒸发而影响泥料的成型性能。因此，要严格控制混料时间6。218成型成型是指借助于外力和模型将坯料加工成规定尺寸和形状的坯体过程。成型方法很多，传统的成型方法按坯料的含水量来分可分为半干法、可塑法和注浆法。经成型后的砖坯，由于其中各种物料间的机械结合力、静电引力及摩擦力，使砖坯的形状保存下来。并具有一定的强度。成型设备有摩擦压砖机，液压机等。由于液压机操作过程中的油的粘度随温度而变化，引起工作机构的不稳定，因此在本设计中采用摩擦压砖机。在成型过程中要注意以下问题（1）因泥料颗粒过粗或泥料混炼不均，造成粗颗粒集中部位表面粗糙（麻面）或边角脱落；（2）模板安装不好或压砖操作不当，造成裂纹或尺寸不合格；泥料水分不合适，造成层裂或裂纹等。影响成型的基本因素是作用在泥料上的单位压力平均成型速度和整个周期中速度分布、成型的阶段性、在压力下保持时间以及加压次数等，其中单位成型次数是主要的。随着压力的增大，制品密度增加。到排除了空气气孔的某一临界密度时，制品已临不再压缩。不论是临界密度，还是与临界密度相适应的临界压力都随着水分的增加而下降。对每一成型压力都有一定的最适宜的水分含量，在此水分条件下制品可达到的极限密度接近于临界密度。成型速度对制品的致密程度有很大影响。成型速度一般理解为接近压模的速度，而实际压制过程中在不同断面内颗粒实际移动速度确是不同的，缓慢成型可促进制品密度的提高，有利于排除空气，松弛在制品中产生的压力7。219干燥坯体干燥是砖坯中除去水分的过程。砖坯干燥的目的，在于通过干燥排出水分，使砖坯增加机械强度，以减少运输和搬运过程的机械损失，并使砖坯在装窑之后进行烧成时，使砖坯具有必要强度；承受一定的应力作用，提高烧成成品率；并为烧成提供有益条件。干燥过程可分为四个阶段1加热阶段。此阶段一般时间很短，坯体温度上升到湿球温度。2第二阶段是干燥过程的最重要的阶段，此阶段排出大量水分，在整个阶段中，排出速度是恒定的，称为等速阶段。在此阶段水分的蒸发仅发生在坯体的表面上，干燥速度等于自由水面的蒸发速度，故凡是可以影响表面蒸发速度的因素，都可以影响干燥速度。3第三阶段是降速干燥阶段。随着干燥时间的延长，或坯体含水量的减少，干燥速度逐渐降低。此时，水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部向表面扩散的速度，因此，干燥速度受空气的温度、湿度及运动速度的影响较小。4第四阶段干燥速度逐渐接近于零，最终坯体水分不再减少。干燥设备有隧道干燥器、转筒干燥器、室式干燥器、带式干燥机、流动干燥床和远红外干燥器等。本设计选用隧道干燥器干燥。砖坯在隧道干燥器内的干燥器内干燥时间15小时。镁铬砖坯的干燥过程主要是水分的蒸发及部分MGO水化的过程，且随干燥温度的升高而加快。为控制MGO在干燥过程中的水化程度，应注意以下几点（1）成型后砖坯应及时干燥；（2）干燥时宜采取低温大风量方式；（3）干燥后的砖坯应立即入窑烧成。2110烧成制品的性质不仅取决于原料的成分和性质，配料组成和生产方法，而且在很大程度上取决于烧成质量的好坏。由于烧成是耐火制品生产过程中的最后一道工序，因此无论是制品的质量或是企业的技术经济指标，如产品质量，劳动生产率，单位产品燃烧消耗定额和产品成本等，都在很大程度上取决于烧成的好坏。所以烧成时MGOCR2O3砖生产中特别重要的工序。1装窑制品在高温下由于强度降低较多，易产生变形，因此装砖高度一般应控制在0910米以下，且应采取平装。2烧成过程中的物理化学变化8（1）坯体排出水分阶段。温度范围为10200，在这一阶段中，主要是排出砖坯中残存的自由水和大气吸附水。水分的排出，使坯体中留下气孔，具有透气性。（2）分解氧化阶段（2001000）。此阶段发生的物理化学变化依原料种类而异。有排出结合水碳酸盐分解有机物的氧化燃烧等。（3）液相形成和耐火相合成阶段（1000）。此时分解作用将继续完成，并随温度升高其液相生成量增加，液相粘度降低，某些新耐火矿物开始生成。（4）烧结阶段。坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进一步成长而达到致密化即所谓烧结。（5）冷却阶段。从最高烧成温度至室温的冷却过程中，主要发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转化、玻璃相的固化等过程。3烧成制度的确定6）温度制度制品烧成时，在不同温度阶段应控制不同的升温速度A小于400阶段，砖坯中水分蒸发并伴有MGO的水化，使砖坯强度降低，应放慢升温速度；B400800阶段，水化物分解排除结合水，有机物燃烧，可快速升温；C8001200阶段，出现液相，并有固相反应进行，砖坯强度有所下降，应放慢升温速度；D1200至烧成阶段，随温度升高液相量增多，固相反应速度加快，砖坯强度降低较多，为防止制品开裂或变形，应缓慢升温。镁铬砖的烧成温度一般为160018007）压力制度和窑内气氛制品应在微正压氧化气氛下烧成，在还原气氛下烧成时，镁铬砖会产生很大的体积收缩，导致制品开裂。2111成品仓库镁铬制品按品种、砖型批号、级别等分别贮放在成品库内，每种制品堆放方式和允许堆放高度均按标准进行。成品库面积除设有贮存量占用面积外，还留有成品拣选废品堆放和运输通道所需最小面积。2112除尘在耐火材料生产中，原料破碎磨细筛分以及各种运输作业，不可避免的会产生粉尘。粉尘进入人体肺部后可能引起各种肺部疾病，危害极大。粉尘还能加速机械的磨损，影响设备的寿命。因此必须采取有效措施来防止粉尘带来的危害。本设计主要采用滤芯中心部流出排放，达到净化目的。利用压缩空气（0607MPA）产生强烈的气流，通过电磁阀门释放出来到滤芯中心部清洁滤芯，气流冲击波将滤芯外表面聚集的粉尘震荡及喷吹下来并落到下面的灰斗内。由PLC控制系统按设定程序进行反吹，以确保设备良好的除尘效能。设备特点（1）除尘效率高，可去除粒径1M的粉尘，效果达9999（2）设备采用PLC控制脉冲反吹风，设有国外进口压差显示仪；带自动清灰动能，便于操作。（3）体积小，有效节省使用空间。（4）设备结构设计合理，便于保养和维护。（5）可选择灰桶、出灰车、螺旋出料装置、等的出灰方式。2113含铬废水的处理含铬废水的处理应与铬的回收利用结合起来，消除铬对环境的污染。常用的处理方法有化学还原和沉淀法、电解还原法、钡盐法、离子交换法等9。（1）化学还原和沉淀法。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫等。加入还原剂和石灰，生成难熔的氢氧化铬。再经沉淀物脱水、干燥等实现回收再利用。（2）电解还原法。将含铬废水引入电解处理槽，以铁板为阴阳极板，用压缩空气搅拌再直流电作用下，铁阳极溶解出亚铁离子，将六价铬离子还原成三价铬；阴极氢离子将六价铬还原成三价铬。（3）钡盐法。向含铬废水中投加碳酸钡或氯化钡。使废水中的六价铬离子转化为不易溶解于水的铬酸钡沉淀。（4）离子交换法。以铬酸根（CRO4）形式存在的六价铬，可用离子交换法除2去。可供使用的离子交换有NA型阳离子交换树脂混合型阴离子交换树脂H型阴离子交换树脂，NA型磺化煤等。2114噪声的防治无机非金属工业的工艺流程复杂，机械设备比较笨重，物料处理环节多，生产过程中能产生大量的噪声，对工人及周围居民造成很大的危害。因此噪声的防治也是我们设计者必须考虑的课题之一。我们首先考虑的是在传播途径上降低噪声。在厂区内将高噪声车间与办公室宿舍等分开布置；种植绿化带，并利用土坡、地坑等使噪声衰减。本设计中的破碎机便尝试了地下放置，一方面符合了工艺流程上的要求，另一方面达到了衰减噪声的目的。另外，本车间采用了声学控制方法来治理车间内部的噪声，即在车间内的墙壁天花板地面等处铺设多孔的吸声材料，这样既有一定的降低噪音的效果，而且，对设备的操作和维修又没有妨碍作用10。22工艺流程221工艺流程的简述根据产品的技术要求来指导生产，生产直接结合镁铬砖的原料主要包括高纯镁砂96和铬矿A。首先，经汽车将原料运到原料仓库，通过5吨桥式起重机装进颚式破碎机的供料槽。通过电磁振动给料机使原料经PEF250400颚式破碎机粗破，破碎的粒度要符合圆锥破碎机的给料粒度，经带式输送机平行输送到破粉碎楼上的圆锥破碎机的供料仓中进行中破，原料被破碎好后，由斗式提升机提升到楼上，经双层振动筛筛分，筛网孔径分别为25MM，1MM，0088MM，筛上料返回圆锥破碎机继续破碎，筛中料，筛下料进入各自的251MM，10MM，小于0088MM料仓，根据料仓的存料情况多余的颗粒料可逆带式输送机进入管磨机磨成小于0088MM的细粉，产生的细粉由斗式提升机提升到楼上，再通过螺旋输送机运输到细粉料仓，准备配料。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的铬矿A，高纯镁砂96颗粒和细粉进行配料，配好的料进入湿碾机，经12分钟的混炼后，用桥式起重机将泥料罐吊到平板车上，再由平板车将装有泥料的泥料罐推到成型车间，泥料罐经桥式起重机提升将泥料送到压砖机供料仓，7台630吨摩擦压砖机成型，成型的废品经手推车运回原料仓库，成型成品放在干燥车上，用3吨电拖车送到干燥工段的存放处等待干燥，采用隧道窑干燥器干燥，干燥后的砖坯要等到砖坯冷却后进行拣选，不合格的砖坯送到原料仓库，合格的砖坯由工人装窑车，装砖后的窑车停放处等待进入隧道窑，进入隧道窑后砖坯经预热带、烧成带和冷却带出窑，冷却后进行拣选，拣选不合格的产品送到原料仓库，以备后用；拣选合格的砖装入成品库。222工艺流程论证1原料仓库，本设计的原料有2种，分别是高纯镁砂96和铬矿A，为了防止原料的潮湿，原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式，原料之间设有隔墙防止原料混料。2破碎工段。经颚式破碎机粗破，圆锥破碎机粉碎后筛分，筛上料返回圆锥破碎机再次破碎，通过管磨机磨细粉，严格控制物料级配。3混料工段。不同的颗粒料存贮在专门设计的贮料仓中，避免不同的颗粒料混料。可使物料在装、卸料时的偏析减到最小。4烧成工段。采用小型隧道窑烧成，不仅可以精确控温，而且烧成温度也高。对于直接结合镁铬砖，烧到16001650左右，预热带117车位，烧成带为1836车位，冷却带3750车位。23工艺参数本设计镁铬砖生产的混合制度见表23，干燥制度见表24表23混合制度项目砖种混合量（KG/碾）混合周期（分钟）MGE870012MGE1270012配比（）砖种高纯镁砂96铬矿A纸浆废液MGE875255MGE1270305表22镁铬砖配料比表24干燥制度24物料平衡计算车间生产班制见表25表25生产班制表序号工段名称年工作日日工作班制班工作小时1原料仓库365282破粉碎365383磨碎365384配料365285混合工段365286成型工段365387干燥工段36538干燥器类型长宽高MM数量条干燥装砖量（KG车）干燥时间（H）干燥废品率（）干燥前水分（）干燥后水分（）热风进口温度（）热风出口温度（）245009501650511154025300306110120708烧成工段350389成品仓库36528制砖部分物料平衡计算参数见表26和27表26物料平衡计算参数计算参数名称符号镁砖备注原料在仓库中的损失L1高纯镁砂9605铬矿A05原料水分W0原料的灼减L20原料加工运输损失（包括粉碎，配料，混合，成型工序）L321P高纯镁砂96P铬矿A配比Q1外加纸浆废液5管磨机细粉加入量Q230泥料水分W425泥料的循环混练量F310结合剂的贮运损失L52干燥综合废品率F24烧成综合废品率F15干燥烧成废品回收率T95表27MGE8制砖部分物料平衡表物料量生产工序项目符号生产班制年日班时总存放量Q14365/2/8243934466831334164177高纯镁砂96Q15365/2/81636833448452242228028回收废砖坯Q16365/2/8192675527926390330铬矿AQ17365/2/86098361670883541044原料仓库纸浆废液Q18365/2/8121357332516620208破粉碎总破粉碎量Q10365/3/8242714766497221662771磨碎总磨碎量Q13365/3/87281441994966500831总配料量Q6365/2/8237860465167325844073镁砂96Q7365/2/8178395348875244383055铬矿AQ8365/2/85946511629281461018配料纸浆废液Q9365/2/8118930325816290204混料总混料量Q5365/2/8264289472408362044526成型量总成型量Q3365/3/8237384765037216792710干燥量总干燥量Q2365/3/8230263263086210292629烧成量总烧成量Q1350/3/8221052663158210532632成品量总成品量Q365/2/82100057534287673596MGE8制砖泥料水分平衡见表28表28MGE8制砖泥料水分平衡表需水量（吨）项目符号生产班制年日班时水分总量W总365/2/862515171086011纸浆废液带入的水分量W纸365/2/859465163081010配料时镁砂带入水分量W镁365/2/80000需要外加水量W365/2/83050080040005MGE12制砖部分物料平衡见表29表29MGE12制砖部分物料平衡表物料量生产工序项目符号生产班制年日班时总存放量Q14365/2/8290398179561397814973高纯镁砂96Q15365/2/8180341249409247043088回收废砖坯Q16365/2/8229375628431420393铬矿AQ17365/2/887119423868119341492原料仓库纸浆废液Q18365/2/8144473395819790247破粉碎总破粉碎量Q10365/3/8288946079163263883298磨碎总磨碎量Q13365/3/8866832374979160990总配料量Q6365/2/8283167177580387904849镁砂96Q7365/2/8198217054306271533394铬矿AQ8365/2/884950123274116371455配料纸浆废液Q9365/2/8141583387919400242混料总混料量Q5365/2/83146302862043105388成型量总成型量Q3365/3/8282600877425258083226干燥量总干燥量Q2365/3/8274122875102250343129烧成量总烧成量Q1350/3/8263157975188250633133成品量总成品量Q365/2/82500068493342474281MGE12制砖泥料水分平衡见表210表210MGE12制砖泥料水分平衡表需水量（吨）项目符号生产班制年日班时水分总量W总365/2浆废液带入的水分量W纸365/2/870792194009700121配料时镁砂带入水分量W镁365/2/80000需要外加水量W365/2/836300990050000625生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表2111112表211主机平衡表生产能力/吨时设备台数/台工序名称设备及规格主机作业率要求主机产量主机时产量要求主机台数设计台数破碎PEF250400颚式破碎机80759121506321粉碎900短头圆锥破碎机7086740451932磨碎12004500管磨机8022810121902混合1600400湿碾机751322353784成型630吨摩擦压砖机596115427干燥干燥器245米4715辅助设备（提升和运输设备）见表212表212辅助设备表设备名称及规格数量备注B500皮带输送机1L52285MMB500皮带输送机1L12000MM螺旋输送机2L10500MM10003500单仓空气输送泵3D250斗式提升机2L35300MM干燥设备见表213表213干燥设备的选择结果名称规格（长宽高）M数目条/辆干燥窑2450951655成型工段42干燥前后周转21机械成型占用14干燥器内100拣选和贮存砖坯42干燥车检修场地120851453总的干燥车数量222烧成设备见表214表214烧成设备选择结果名称规格（长宽高）M数目条/辆隧道窑11022192装砖台6隧道窑内100卸砖台6贮存砖坯占用16窑外冷却占用32检修占用10窑车装卸班制不同占用窑车数量222216总的窑车数量18626仓库设施本设计的原料仓库为火车和汽车运输封闭式。其中各种原料的运输方式见表215表215各种原料的运输方式原料运料方式搬运方式高纯镁砂96汽车5吨桥式抓斗起重机铬矿A汽车5吨桥式抓斗起重机纸浆废液汽车CPQ3型叉车废坯、废砖汽车CPQ3型叉车各种原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格见表216表216原料和成品贮量、堆放方式及仓库的规格仓库名称物料名称堆放形式贮存天数/天长度/米宽度/米高纯镁砂96堆放3018原料仓库铬矿A堆放501212废砖废砖堆放30612成品仓库计算结果见表217表217成品仓库计算结果产品运货方式日存储量,T贮存时间,天占用面积M2搬运方式MGE8卡车57534541422CPQ3型叉车MGE12卡车68494549313CPQ3型叉车木板和塑料CPQ3型叉车CPQ3型叉车拣选占用200总的仓库面积110735取宽24长48共11523生产技术检查系统说明31检查内容成品车间的生产技术检查内容见表31表31检查内容品种测试内容MGE8镁铬砖MGO、CR2O3、显气孔率、荷重软化温度、体积密度MGE12镁铬砖MGO、CR2O3、显气孔率、荷重软化温度、体积密度32检查方法1测试方法各种耐火材料检验、化验方法及耐火材料制品检验制样规定，应按冶金工业部部颁标准和有关规定的内容执行。部颁标准名称及其代号如下YB/T370荷重软化温度检验方法YB/T3762耐火制品抗热震性检验方法GB2997致密定形耐火制品显气孔率、吸水率、体积密度和真气孔率试验方法GB5072致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法GB5070镁铬质耐火材料化学分析方法GB10326砖的尺寸，外观及断面的检查方法；2YB耐火材料测试次数见表32表32耐火材料测试次数，次/批品种化学分析荷重软化温度显气孔率常温耐压强度MGE8镁铬砖1/21/411MGE12镁铬砖1/21/4113生产技术检查制度如表3313表33检查制度检查项目试样数量，个试样形状及规格，毫米检验化验数量化学分析1008801粉料68件/次荷重软化温度13650圆柱体1件/炉显气孔率3体积为50200立方厘米，棱长小于805件/次常温耐压强度3正方体或圆柱体1个/次抗热震稳定性3（1143）MM（642）MM（642）MM立方体2件/炉4车间安装，检修与维护措施安装、检修与维护的原则如下（1）车间厂房内所有设备的安装、出入大门、通道、楼层、设备提升时用的孔洞，以及各层设备安装、检修时用的起吊设备等需统筹配置。（2）高层厂房，当楼上安装有设备的情况下，一般设安装孔。（3）需经常检修的设备部件，凡超过200公斤以上的设有检修起重梁。（4）检修用单轨梁的位置，须设在起重设备或主要起吊部件的中心部位，应避免斜吊。（5）检修时放置检修设备或其部件的场地，不小于最大更换部件所需放置面积的两倍及其他拆卸附件所需的面积，并留有检修工必要的操作面积。（6）为车间设备的维修，各工段设有维修用的工具、器材、润滑油及常用小备件等的存放间。（7）各工段考虑电焊电源及36伏局部安全照明，以便工段内检查工作和小量修补与维修等使用。5生产车间除尘及安全措施设计把尘源车间设在最小频率风向的上风侧，并且与住宅区、变电所、化验室等保持适当距离。合理的工艺流程减少了物料搬运环节，降低物料落差。同时加强设备、管道和料仓的密闭，减少漏风，提高机械化、自动化水平，减少人工操作，选择适当的排风量。主要除尘方法（1）物料加湿；（2）设备密封；（3）洒水清扫和湿抹设备。主要用除尘设备是旋风除尘器其优点是设备构造简单，价格便宜，除尘效率高（可达7080）特别是对粉尘粒度大。含尘浓度高的含尘气体，有良好的除尘效果。安全措施（1）在耐火材料工厂车间内，生产厂房为高层厂房，楼梯应有护拦。（2）在阴暗处应设有照明设施。（3）对设备应定期检查以防隐患。（4）生产车间应设有安全员，定期对职工进行安全教育。（5）在容易发生事故的地方，设有提示语。6本设计的主要特点本设计的主要特点如下1工艺流畅，布局合理，并考虑到扩大生产的需要。2原料选择、泥料颗粒级配合理。3采用除尘设备，改善工人工作环境。4整个系统安全可靠，运作灵活。5考虑经济效益，废砖可用于销售或回收再利用参考文献1全跃镁质材料生产与应用冶金工业出版社200822王诚训，栾永杰，李洪申炉外精炼用耐火材料M北京冶金工业出版社199552783王诚训，张义先镁铬铝系耐火材料M北京冶金工业出版社，19951744王维邦，耐火材料工艺学M鞍山科技大学，20065汤长根耐火材料生产工艺学M北京冶金工业出版社，198439546钱之荣，范广举耐火材料实用手册M北京冶金工业出版社，19923287李庭寿，孙险峰，张用宾耐火材料科技进展M冶金工业出版社，19973358高文军VOD用再结合镁铬砖的研制与使用J辽宁建材，2003，129309耐火材料工厂设计参考资料上，下册M北京冶金工业出版社，198110210耐火材料标准汇编上，下册M北京中国标准出版社，19992534711王维邦耐火材料工艺学M北京冶金工业出版社,2004376712朱岩，皱宗树，张华书，刘爱华电熔再结合镁铬砖的精炼渣浸实验研究J东北大学学报，1997，18（6A）59860013徐维忠，耐火材料，西安冶金工业出版社，1992。附录一、物料平衡计算部分1）镁铬砖生产计算（MGE8砖，21000吨/年）1、物料种类的配比高纯镁砂9675铬矿A252、粒度要求粒度配比，砖种25101000088直接结合镁铬砖（MGE8）5020303、计算（1）总成品量Q21000吨/年（2）总烧成量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q121000/（15）2210526吨/年结果Q12210526吨/年其中烧成废品量F1F1Q1Q221052621000110526吨/年结果F1110526吨/年（3）总干燥量Q2Q1/（1F2）式中F2干燥废品率F24Q22210526/（14）2302632吨/年结果Q22302632吨/年其中干燥废品量F2F2Q2Q12302632221052692106吨/年结果F292106吨/年（4）总成型量Q3Q3Q/（1F1）（1F2）（1F5）21000/（1005）（1004）（1003）2373847吨/年其中成品废品量F3Q3Q22373847230263271215吨/年（5）总混合量Q5Q5Q/K（1F1）（1F2）（1F3）（1F5）其中F3包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量查表53F310K镁铬砖的配比系数K1P（L2W3L2W3）（1P）（L2W1L2W1）1025（0003000030）（1025）（0002000020）0998Q521000/099810051004101（1003）2642894吨/年（6）总配料量Q6Q6Q5（1F3）2642894（101）2378604吨/年其中高纯镁砂96的配料量Q7Q7Q6（1P）2378604（125）1783953吨/年其中铬矿A的配料量Q8Q8Q6P2378604075594651吨/年其中纸浆废液的配料量Q9Q9Q6Q12378604005118930吨/年式中Q1纸浆废液的外加量，Q15（7）总破粉碎量Q10Q10Q6/（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q102378604/（1002）2427147吨/年其中高纯镁砂96的破碎量Q11Q11Q7/（1L3）1783953/（1002）1820360吨/年其中铬矿A的破碎量Q12Q12Q8/（1L3）594651/（1002）606787吨/年（8）总磨碎量Q13Q10Q22427147030728144吨/年式中Q2管磨机的细粉加入量；Q230（9）原料在仓库总的存放量Q14Q14Q1W2PW2W3/K1F11F21L31L11W21F5210001002500/0998100510041002100051010032439344吨/年式中L1为原料在仓库中的损失，查表L105其中高纯镁砂96的存放量Q15Q15Q1P/K1F11F21L31L11F2QTF2K1F11F2/K1F11F2式中T干燥废品回收率；T95K1换算系数；K1K09981005100410021000510032100009500409980051004/0998100510041636833吨/年其中回收的废砖废坯的存放量Q16QTF2K1F11F2/K1F11F22100009500409980051004/099810051004192675吨/年其中铬矿A的存放量Q17QP（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L3）（1L1）（1W2）（1F5）2100002510/099810051004100210005101003609836吨/年（10）纸浆废液的存放量Q18Q18QQ1（1W3）/K（1F1）（1F2）（1L5）（1F5）式中纸浆废液的储存损失L52Q1821000005（10）/0998（1005）（1004）（1002）（1003）121357吨/年（11）混合泥料时需要外加水分量W配料时高纯镁砂96带入水分量W镁W镁Q7W1178395300吨/年结果W镁0吨/年配料时铬矿A带入水分量W铬W铬Q8W359465100吨/年结果W铬0吨/年配料时纸浆废液带入水分量W纸W纸05Q90511893059465吨/年结果W纸59465吨/年混合泥料中的水分总量W总W总W4Q7W镁）（Q8W铬）（Q9W纸/1W4式中W4为混合泥料的水分已定W425W总002517839530）（5946510）（11893059465/1002562515吨/年结果W总62515吨年混合泥料时需要外加水量WWW总W镁W铬W纸W625150059465305吨年结果W305吨年2镁铬砖生产计算（MGE12砖，25000吨/年）1、物料种类的配比高纯镁砂9670铬矿A302、粒度要求粒度配比，砖种25101000088直接结合镁铬砖（MGE12）5020303、计算（1）总成品量Q25000吨/年（2）总烧成量Q1Q/（1F1）式中F1烧成废品率F15Q125000/（1005）2631579吨/年其中烧成废品量F1F1Q2Q1263157925000131579吨/年（3）总干燥量Q2Q1/（1F2）式中F2干燥废品率F24Q22631579/（1004）2741228吨/年其中干燥废品量F2F2Q2Q127412282631579109649吨/年（4）总成型量Q3Q3Q/（1F1）（1F2）（1F5）式中F5成型废品率F53Q325000/（1005）（1004）（1003）2826008吨/年（5）总混合量Q5Q5Q/K（1F1）（1F2）（1F5）（1F3）其中F3包括成型废坯和不合格泥料的循环混炼量查表53F310K镁铬砖的配比系数K1P（L2W3L2W3）（1P）（L2W1L2W1）103（0003000030）（103）（0002000020）0998Q525000/0998（1005）（1004）（1003）（101）3146302吨/年（6）总配料量Q6Q6Q5（1F3）3146302（101）2831671吨/年其中烧高纯镁砂96的配料量Q7Q7Q6（1P）2831671（103）1982170吨/年其中铬矿A的配料量Q8Q8Q6P283167103849501吨/年其中纸浆废液的配料量Q9Q9Q6Q1式中Q1纸浆废液的外加量，Q15Q92831671005141583吨/年（7）总破粉碎量Q10Q10Q6/（1L3）式中L3原料加工运输损失L32Q102831671/（1002）2889460吨/年其中高纯镁砂96的破碎量Q11Q11Q7/（1L3）1982170/（1002）2022622吨/年其中铬矿