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年產(chǎn)2.2萬(wàn)噸鎂磚生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)
1 緒 論
1.1 鎂磚的發(fā)展歷史及應(yīng)用
1.1.1 鎂磚的發(fā)展歷史
鎂質(zhì)耐火材料在耐火材料中占著很重要的地位，它的發(fā)展歷史對(duì)耐火材料的發(fā)展也是有很重要的影響上的，一百多年來(lái)，氧化鎂制品生產(chǎn)的原料主要是使用奧地利發(fā)現(xiàn)的鐵菱鎂礦，它是MgCO3與FeCO3的固溶體，經(jīng)過(guò)煅燒產(chǎn)生結(jié)晶的氧化鎂（方鎂石）和細(xì)分散在其中的剩余氧化鐵。在充分煅燒的情況下，這種材料在空氣中比較不易水化，并且易于燒結(jié)。后者使制磚以及建筑整體搗結(jié)爐缸都更為容易。
生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料的主要原料是菱鎂礦，其次是水鎂石，海水，鹵水和白云石。菱鎂礦是一種幾乎完全由MgCO3。海水鎂砂的生產(chǎn)始于1855年，近年來(lái)獲得迅速發(fā)展，不僅產(chǎn)量大大提高，而且質(zhì)量和生產(chǎn)工藝也有很大改善。而且特點(diǎn)是取之不盡。由于海水鎂砂或所謂的“合成”鎂砂的發(fā)展，加速了鎂質(zhì)材料的發(fā)展。海水鎂砂最早的噸量級(jí)生產(chǎn)是由美國(guó)加利福尼亞化學(xué)公司于1931年開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)是用太陽(yáng)蒸發(fā)提取鹽后的剩余鹵水來(lái)制取的。大約同一時(shí)期，海洋化學(xué)公司使用合成氧化鎂作為藥物。耐火材料工業(yè)的第一個(gè)工廠是1938年由Steetley公司與美國(guó)人Chesney合作建立的，Chesney指出可從海水與白云石中提取具有競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格的耐火氧化鎂。因?yàn)檫@種產(chǎn)品是細(xì)分散的氫氧化鎂，其組成可隨著進(jìn)一步的提純或加入物而變動(dòng)，為這種已經(jīng)通用而又比較稀有的材料開(kāi)辟了廣闊的前景?，F(xiàn)在，建立了許多以海水或井鹽為原料的生產(chǎn)廠。
Stocksbridge的聯(lián)合鋼鐵公司中心研究部門最早對(duì)海水鎂砂與奧地利菱鎂礦做成的鎂磚性質(zhì)加以對(duì)比，樣品為25.4毫米直徑的圓柱體。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明天然原料與人造原料之間的差別不大，Chesney 立即提出申請(qǐng)并獲得涉及這個(gè)新方法的專利。之后不久，Steetley 公司決定在Hartlepool建立一個(gè)試驗(yàn)工廠。開(kāi)始有很多困難，特別是有約6%的高鈣含量，但這些已經(jīng)克服，現(xiàn)在這個(gè)方法能夠提供為范圍廣闊的高級(jí)產(chǎn)品所用的原料。許多工廠已經(jīng)建立起來(lái)，其中主要的是在英國(guó)、美國(guó)、日本以及意大利的撒丁[1]。
1.1.2 鎂磚的應(yīng)用
鎂應(yīng)用相當(dāng)磚的廣泛，是一種用途很多的耐火材料。
鎂磚是以高溫死燒鎂砂或電熔鎂砂為原料，加入少量結(jié)合劑制成的燒結(jié)耐火材料，與硅磚相比，鎂磚的重要性更加提高了。
鎂磚主要用在氧氣噴吹轉(zhuǎn)爐和電爐上，也為有色金屬與水泥制品生產(chǎn)所需要，并在玻璃工業(yè)（蓄熱室）中，得到了廣泛的應(yīng)用。它賴以成功的主要因素是其高的熔點(diǎn)（超過(guò)2800℃）以及對(duì)鐵的氧化物、堿類和高鈣熔劑具有優(yōu)良的抗侵蝕性[2]。
1.2 鎂質(zhì)耐火制品的化學(xué)組成對(duì)性能的影響
1.2.1 CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影響
圖1.1 MgO－CaO系相圖
鎂質(zhì)耐火材料的CaO/SiO2 （簡(jiǎn)寫為C/S）<1.87時(shí)，與主晶相方鎂石共存的結(jié)合相以鈣鎂橄欖石（CMS）或鎂薔薇輝石(C3MS2)等低熔點(diǎn)的礦物存在。提高C/S比，則存在硅酸二鈣（C2S）和硅酸三鈣（C3S）高熔點(diǎn)礦物。因此，結(jié)合相對(duì)磚的高溫強(qiáng)度有極大的影響。鎂質(zhì)材料的C/S比應(yīng)當(dāng)控制在獲得強(qiáng)度最大值的最佳范圍，否則就會(huì)形成低熔點(diǎn)硅酸鹽，使強(qiáng)度顯著下降。將MgO和C2S的混合物加熱至1700℃以上時(shí)，發(fā)現(xiàn)CaO在MgO中溶解(見(jiàn)圖1.1)而引起C/S的下降。MgO-CaO固溶體的生成導(dǎo)致MgO-SiO2-CaO三元系相關(guān)系發(fā)生變化，尤其對(duì)SiO2含量低的鎂質(zhì)原料，高溫下CaO在MgO中溶解所產(chǎn)生的影響更大。盡管溶解很少，但由于SiO2含量很低，故C/S比的波動(dòng)較之SiO2含量高的更大。例如含2％SiO2的物料，C/S為1.87，這種混合料在1700℃冷卻，實(shí)際析出的晶體有C2S+ C3MS2，而對(duì)含有1％SiO2者則析出C3MS2+ CMS。倘若從加熱熔化角度出發(fā)，則含5％SiO2的混合物直至1800℃，其硅酸鹽也不完全熔化，而含2％SiO2者其硅酸鹽在1600℃已完全水化，超過(guò)以上各溫度只有MgO固溶體存在 [3]。
1.2.2 R2O3型氧化物的影響
（1）硼的氧化物。已經(jīng)確定少量的B2O3對(duì)鎂質(zhì)材料高溫強(qiáng)度的不利作用。生產(chǎn)海水鎂砂的實(shí)踐表明，B2O3對(duì)鎂砂性能影響很大。例如MgO達(dá)98％的海水鎂砂，其高溫強(qiáng)度不如MgO94％的希臘鎂砂。這是因?yàn)锽2O3起強(qiáng)溶劑作用所致。因此各國(guó)都致力于生產(chǎn)低硼鎂砂。
（2）Al2O3、Cr2O3和Fe2O3。這些R2O3的加入會(huì)降低最大強(qiáng)度值，并且使達(dá)到最大強(qiáng)度的C/S比值降低。當(dāng)C/S比增加到超過(guò)最佳比值之后，形成了低熔物鐵酸鈣、鋁酸鹽和鉻鐵礦，會(huì)使強(qiáng)度下降。加入Al2O3、Cr2O3和Fe2O3使鎂磚強(qiáng)度下降的情況與B2O3相類似。它隨著SiO2含量、C/S比和試驗(yàn)溫度的變化而變化。在表1.1中列出往鎂磚(含0.5％中SiO2和C/S＝2.75)中他添加0.01％R2O3雜質(zhì)對(duì)強(qiáng)度下降的影響。在該種鎂質(zhì)試樣中，按相同質(zhì)量考慮，R2O3危害程度約為Al2O3的10倍，Al2O3為Cr2O3的6倍、Fe2O3的17倍。由于R2O3 和Al2O3的克分子量小，因而R2O3 和Al2O3的克分子強(qiáng)度下降作用將減小。
綜上所述，雜質(zhì)含量必須降到使其不影響鎂質(zhì)耐火材料的高溫性能的程度。SiO2<0.9％和B2O3含量低的鎂砂中，C/S比值應(yīng)高些，以防止形成低共熔點(diǎn)硅酸鹽相。從抗渣性考慮，對(duì)鎂質(zhì)材料來(lái)說(shuō)，高的C/S比值應(yīng)高些。因?yàn)樵谘鯕廪D(zhuǎn)爐中使用時(shí)，C/S比高的鎂磚對(duì)初期渣（氧化硅含量高）的抗侵蝕性更好。另外在熱面上SiO氧化生成的
SiO2進(jìn)入含碳鎂質(zhì)耐火材料的工作層內(nèi)，高的C/S比可以阻止靠工作層的硅酸鹽相的C/S比的降低。
表1.1 R2O3型氧化物雜質(zhì)對(duì)C2S的鎂磚的高溫?cái)嗔涯Ａ浚?500℃）的影響
R2O3添加物
添加物質(zhì)量（％）
加入0.01％R2O3（質(zhì)量）引起的強(qiáng)度下降值（平均）MPa
加入1克分子R2O3引起的強(qiáng)度下降比較
B2O3
0.01～0.07
11.0
×70
Al2O3
0.0～0.5
1.2
×11
Cr2O3
0.0～0.5
0.2
×3
Fe2O3
0.0～1.5
0.07
×1
1.3 鎂磚的技術(shù)指標(biāo)
1.3.1 耐火材料的性能要求
由于耐火材料長(zhǎng)期使用于各種不同加熱條件的高溫設(shè)備， 因此耐火材料必須具有以下主要性能：
1） 耐火度。現(xiàn)代工業(yè)窯爐的工作溫度一般介于1000～1800℃之間，因此,耐火材料應(yīng)具有在此溫度下不易熔化的性能;
2） 良好的荷重軟化溫度。大多數(shù)耐火材料的熔化溫度都超過(guò)1650～1700℃，但是它們?cè)谶_(dá)到熔化溫度前就開(kāi)始軟化變形，失去其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，耐火材料不僅要有高的溶化溫度，而且還應(yīng)具有受高溫荷重的條件下不發(fā)生變形的性能;
3） 高溫時(shí)體積穩(wěn)定性。耐火材料在高溫條件下使用時(shí)，由于材料內(nèi)部物理化學(xué)反應(yīng)，體積發(fā)生變化。大部分耐火材料的體積收縮，但也有少數(shù)耐火材料體積膨脹。如果這種體積變化超出一定范圍，就會(huì)引起爐體結(jié)構(gòu)的破壞。因此，要求耐火材料在使用范圍內(nèi)具有良好的高溫體積穩(wěn)定性;
4） 熱穩(wěn)定性。在間歇式作業(yè)的窯爐中，當(dāng)溫度急劇變化或各部位砌體受熱不均勻時(shí)，砌磚體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而使材料開(kāi)裂、剝落、造成爐體損壞。耐火材料應(yīng)具有能承受爐溫的急劇變化和波動(dòng)而不致開(kāi)裂的性能－熱穩(wěn)定性;
5） 良好的抗渣性。耐火材料在使用過(guò)程中，常常因受其接觸的燃料灰、爐渣爐塵、溶融爐渣及熔融金屬等的侵蝕作用而被損壞。因此，耐火材料必須具有強(qiáng)的抵抗這種蝕損的性能。
此外，還要求耐火材料具有一定的耐磨性， 以及外形和尺寸準(zhǔn)確。在某些特殊使用條件下，還要求耐火材料具有一定的透氣性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和硬度等。
1.3.2 鎂磚的技術(shù)指標(biāo)
對(duì)鎂磚的技術(shù)要求見(jiàn)下表1.2：
表1.2 鎂磚的技術(shù)要求
指標(biāo)
牌號(hào)
MZ-89
MZ-91
MZ-95
MZ-96
MgO≥(%)
89
91
94.5
95.5
CaO≤(%)
3
3
2
2
常溫耐壓強(qiáng)度≥（MPa）
(15℃-25℃)
49
58.8
39.2
39.2
顯氣孔率≤(%)
20
18
20
20
0.2MPa荷重軟化溫度≥(℃)
1540
1550
1620
1650
2 工藝部分
2.1 工藝的理論基礎(chǔ)
鎂磚是以方鎂石（MgO）為主要成分，以鈣鎂橄欖石（CMS）為主要結(jié)合成分的鎂
質(zhì)制品。其成產(chǎn)工藝流程如圖2所示：
圖2 鎂磚生產(chǎn)的一般工藝流程圖
2.1.1 泥料制備階段
1. 泥料
鎂磚通常采用燒結(jié)鎂砂單一配料。有時(shí)也加入一定數(shù)量的（加入量不超過(guò)25％）廢鎂磚，但必須清除廢鎂磚上的雜質(zhì)，其中MgO含量不低于86％。燒結(jié)鎂砂的化學(xué)組成應(yīng)為MgO>87%, CaO<3.5%, SiO2<5.0%,同時(shí)要求燒結(jié)良好。燒結(jié)程度一般是以致密度衡量，要求其體積密度大于3.53g/cm3，結(jié)晶致密，灼減<0.3％，沒(méi)有瘤狀物，黑塊越少越好[4]。
表2.1 燒結(jié)鎂砂的技術(shù)指標(biāo)
牌號(hào)
化學(xué)成分（％）
顆粒組成
（mm）
MgO≥
SiO2≤
CaO≤
IgL≤
B.D≥(g/cm3)
MS-89
89
5.0
2.5
0.5
3.15
0-120
MS-90
90
4.8
2.0
0.3
3.18
MS-91
91
4.5
1.6
0.3
3.18
MS-92
92
4.0
1.6
0.3
3.18
MS-95
95
2.2
1.6
0.3
3.25
0-30
MS-96
96
1.5
1.6
0.3
3.30
MS-97
97
1.0
1.5
0.3
3.30
2. 顆粒組成
鎂磚泥料的顆粒組成，除通常考慮要有盡可能大的堆積密度外，還要考慮鎂磚燒結(jié)難易以及泥料混練、磚坯干燥和燒成時(shí)可能發(fā)生的水化作用等因素。在實(shí)際生產(chǎn)中，鎂磚泥料多數(shù)采用連續(xù)顆粒配料，細(xì)粉不足部分有管磨粉補(bǔ)充。一般顆粒配比為：3.0～1.0毫米燒結(jié)鎂砂顆粒50～60％；1.0～0毫米燒結(jié)鎂砂顆粒10％左右；小于0.088毫米燒結(jié)鎂砂顆粒30～40％。
3. 困料及混練
困料是將配好的鎂磚料加水混合，然后在料倉(cāng)或者困料室內(nèi)在一定溫度條件下放置一定的時(shí)間。由于游離CaO水化時(shí)，在初期呈膠體狀態(tài)，所以有利于提高泥料的塑性和成型可能，但困料溫度過(guò)高或困置時(shí)間太長(zhǎng)，則逐步稱為結(jié)晶狀態(tài)，并使料發(fā)硬，不利于成型。所以，一般將鎂磚困料室的溫度保持在10～20℃，在正常情況下的困料時(shí)間為3～4晝夜[5]。
用于制造鎂磚的鎂石，按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定CaO含量不超過(guò)2.5％，近年來(lái)生產(chǎn)鎂磚時(shí)多數(shù)不困料。由于鎂磚泥料時(shí)全瘠性泥料，水分又低，一般為2.0~3.0％，為使鎂磚泥料具有一定塑性和提高磚坯強(qiáng)度，在混練時(shí)加入5％的比重為1.2～1.24的紙漿廢液或鹵水（MgCl2）作結(jié)合劑。鎂磚泥料在濕碾機(jī)內(nèi)進(jìn)行混練，混練時(shí)間波動(dòng)于7～15分鐘?；炀殨r(shí)間太短，會(huì)影響泥料的均勻性；而混練時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)因顆粒的再粉碎和泥料發(fā)熱蒸發(fā)而影響泥料的成型性能。
2.1.2 成型階段
鎂磚泥料為瘠性材料，可塑性低、結(jié)合性差、在壓制磚坯時(shí)需要較高的成型壓力。須采用公稱壓力不低于300噸的摩擦壓磚機(jī)或液壓機(jī)成型。磚坯的體積密度一般控制在2.85～3.00g/cm3。也可以采用控制磚坯單重和顯氣孔率兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)控制磚坯的成型質(zhì)量。
2.1.3 干燥階段
鎂磚磚坯的干燥，可以分為水分蒸發(fā)和MgO、CaO的水化兩個(gè)基本過(guò)程，同時(shí)伴隨著膠體氫氧化物的凝固和硬化以及紙漿廢液的濃縮聚合或鹵水生成鎂質(zhì)絡(luò)合物（MgO·MgCl2·nH2O），從而使磚坯強(qiáng)度逐步提高。
由于磚坯的成型水分很低，在干燥過(guò)程中水分蒸發(fā)量很少，干燥收縮也極微，只是水化反應(yīng)所伴隨的體積膨脹才有可能使磚坯產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋。因此，鎂磚磚坯干燥時(shí)，應(yīng)力要求在水分快速排除的同時(shí)，產(chǎn)生最少量的新水化物。當(dāng)用隧道干燥器進(jìn)行干燥時(shí)，其熱風(fēng)進(jìn)口溫度一般為100～150℃，出口溫度為60～90℃，磚坯殘余水分在1.5～0.6％以下。此外，應(yīng)盡量減少磚坯內(nèi)的水化反應(yīng)，成型后的磚坯應(yīng)及時(shí)干燥；干燥后的磚坯應(yīng)及時(shí)入窯燒成。當(dāng)采用較長(zhǎng)的帶有干燥段的隧道窯燒成時(shí)，成型后的磚坯可直接裝窯燒成。
2.1.4 燒成階段
鎂磚在燒成過(guò)程中發(fā)生下述變化：
在200～500℃時(shí)，主要是水分的排除和氫氧化物的結(jié)構(gòu)水的析出，升溫速度可以加快。
500～1200℃時(shí)，結(jié)合劑的結(jié)合作用已經(jīng)破壞，而液相尚未生成，磚坯主要靠顆粒之間的摩擦力來(lái)維持，升溫速度要適當(dāng)降低。
1200～1400℃時(shí)，有固相反應(yīng)，生成液相，制品開(kāi)始燒結(jié)，但此時(shí)磚坯的強(qiáng)度仍然很低，故升溫速度也不宜過(guò)快。
1400℃以上，方鎂石發(fā)生再結(jié)晶，有可能產(chǎn)生塑性變形，此時(shí)強(qiáng)度很低，因此要避免強(qiáng)烈的火焰沖擊，升溫要緩慢。
1500～1600℃時(shí)，制品最后燒結(jié)。
鎂磚宜在弱氧化性氣氛下燒成。在這種氣氛下燒成時(shí)，一方面時(shí)火焰對(duì)制品的沖擊力較?。涣硪环矫媸欠乐勾u坯中的Fe2O3還原成FeO而影響制品的燒成質(zhì)量。
由于鎂磚的燒成溫度接近甚至超過(guò)其荷重軟化溫度，因此裝窯高度不宜過(guò)高，一般在一米左右，且宜平碼并做到平、穩(wěn)、直。鎂磚的最高燒成溫度主要取決于制磚鎂石的化學(xué)與礦物組成，原料越純制品的燒成溫度就越高[6]。
2.2 工藝流程
2.2.1 工藝流程簡(jiǎn)述
根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，生產(chǎn)普通鎂磚的原料主要包括燒結(jié)鎂砂MS-92和燒結(jié)鎂砂MS-96。首先，由汽車將原料運(yùn)到原料倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)5噸橋式起重機(jī)裝進(jìn)鄂式破碎機(jī)的供料槽，通過(guò)電磁振動(dòng)給料機(jī)使原料經(jīng)PEF250400顎式破碎機(jī)粗破，破碎后物料粒度要符合圓錐破碎機(jī)的給料粒度，物料經(jīng)帶式輸送機(jī)輸送到破粉碎車間，由可逆帶式輸送機(jī)將物料輸送到圓錐破碎機(jī)的供料倉(cāng)中進(jìn)行中破，原料被破碎成3.0mm左右的顆粒后，由斗式提升機(jī)提升到樓上，經(jīng)雙層振動(dòng)篩篩分，篩中、下料分別進(jìn)入3.0~1.0mm和1.0~0mm的貯料倉(cāng)，部分篩上料經(jīng)溜槽進(jìn)到管磨機(jī)的供料槽，通過(guò)螺旋輸送機(jī)進(jìn)入管磨機(jī)進(jìn)一步的破碎，余下的回到圓錐破碎機(jī)。與此同時(shí)3.0~1.0mm和1.0~0mm貯料倉(cāng)中的燒結(jié)鎂砂也可以送到管磨機(jī)供料槽中，使物料在管磨機(jī)中細(xì)磨成小于0.088mm的細(xì)粉，磨好的細(xì)粉由氣力輸送到細(xì)粉料倉(cāng)，等待配料。物料準(zhǔn)備就緒后用電子配料車將各種粒度的燒結(jié)鎂砂MS-92、燒結(jié)鎂砂MS-96顆粒和細(xì)粉進(jìn)行配料，配好的物料直接進(jìn)入濕碾機(jī)，經(jīng)15-20min的混練后，用橋式起重機(jī)將泥料罐吊到平板車上，再由平板車將裝有泥料的泥料罐推到成型車間，泥料罐經(jīng)橋式起重機(jī)提升將泥料送到壓磚機(jī)供料倉(cāng)，用9臺(tái)300噸摩擦壓磚機(jī)成型，成型的廢品經(jīng)手推車運(yùn)回濕碾機(jī)，成型成品放在干燥車上，用3噸電拖車送到干燥工段的存放處等待干燥，采用隧道式干燥器干燥，干燥后的磚坯冷卻后進(jìn)行檢選，不合格的磚坯運(yùn)回原料倉(cāng)庫(kù)，合格的磚坯由人工裝窯車，裝磚后的窯車停放在窯車停放處等待入窯燒成，進(jìn)入隧道窯后磚坯經(jīng)由預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶后出窯。經(jīng)20噸電拖車將窯車?yán)叫洞u臺(tái)，經(jīng)過(guò)冷卻后進(jìn)行檢選，檢選不合格的產(chǎn)品送到原料倉(cāng)庫(kù)，以備后用；檢選合格的磚，進(jìn)入成品庫(kù)[7]。
2.2.2 各車間工段概要
1．原料倉(cāng)庫(kù)
本設(shè)計(jì)的原料有2種，分別是燒結(jié)鎂砂MS-91和燒結(jié)鎂砂MS-96，為了防止原料的潮濕，原料倉(cāng)庫(kù)采用封閉式單側(cè)卸料的方式，原料之間設(shè)有隔墻防止原料混料。
2．破碎工段
經(jīng)顎式破碎機(jī)粗破，圓錐破碎機(jī)中碎后篩分，部分篩上料經(jīng)溜槽進(jìn)到管磨機(jī)的供料槽，通過(guò)電磁振動(dòng)給料機(jī)進(jìn)入管磨機(jī)進(jìn)一步破碎，余下的回到圓錐破碎機(jī)。采用連續(xù)粉碎作業(yè)，嚴(yán)格控制物料級(jí)配。
3．篩分工段
原料破粉碎后粗中顆?；煸谝黄?。為了獲得符合規(guī)定尺寸的顆粒組分，需要進(jìn)行篩分。
篩分過(guò)程中，通常將通過(guò)下層篩孔的粉料稱為篩下料，在兩層篩孔間的物料稱為篩中料，殘留在篩孔上粒徑較大的物料稱為篩上料，在循環(huán)粉碎作業(yè)中，篩上料一般通過(guò)管道重返破碎機(jī)進(jìn)行再粉碎。本設(shè)計(jì)的主要篩分設(shè)備是雙層振動(dòng)篩，其篩分效率高達(dá)90%。
4．物料的貯存
原料經(jīng)破粉碎、細(xì)磨、篩分后，一般存放在貯料倉(cāng)內(nèi)供配料使用。此過(guò)程出現(xiàn)的主要問(wèn)題是顆粒偏析。
目前，生產(chǎn)中解決貯料倉(cāng)顆粒偏析的方法主要有以下幾種：
1).對(duì)粉料進(jìn)行多級(jí)篩分，使料倉(cāng)內(nèi)的粉料粒級(jí)差值小些；
2).保持料倉(cāng)內(nèi)粉料在三分之二容積以上；
3).增加加料口，即多口上料；
4).原料在破碎前加入適量的水，使粗顆粒與細(xì)顆粒粘附在一起，減少顆粒偏析現(xiàn)象。
5．配料
坯料的顆粒組成對(duì)坯體的致密度有很大的影響。只有符合緊密堆積的顆粒組成，才可能獲得致密的坯體。本設(shè)計(jì)采取“兩頭大，中間小”的粒度配比，即：泥料中，粗、細(xì)顆粒多，中間顆粒少。在實(shí)際生產(chǎn)中，只控制粗顆粒篩分和細(xì)顆粒篩分兩部分的數(shù)量。
6．混料工段
因物料的組分、粒度、結(jié)合劑的不同，混練的過(guò)程也不同。固體散狀物料的混合過(guò)程取決于許多因素：混合速度及混合設(shè)備的結(jié)構(gòu)、各組分的比例和堆積密度及混合物的水分等?；炀殨r(shí)的加料順序?qū)τ谀嗔匣旌系木鶆蛐杂绊懞艽?，因此先加入粗顆粒料，然后加紙漿廢液，混合1~2分鐘后，再加細(xì)粉。
鎂磚用Φ1600×400濕碾機(jī)混練，混練時(shí)間達(dá)20~25分鐘左右?；炀殨r(shí)間太短，會(huì)影響泥料的均勻性；而混練時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)因顆粒的再粉碎和泥料發(fā)熱蒸發(fā)而影響泥料的成型性能。
4．成型工段
由于液壓機(jī)操作過(guò)程中油的粘度隨溫度而變化，引起工作機(jī)構(gòu)的不穩(wěn)定，因此在本設(shè)計(jì)中采用摩擦壓磚機(jī)。在成型過(guò)程中要注意以下問(wèn)題：
1) 因泥料顆粒過(guò)粗或泥料混練不勻，造成粗顆粒集中部位表面粗糙（麻面）或邊角
脫落；
2) 模板安裝不好或壓磚操作不當(dāng)，造成裂紋或尺寸不合格；
3) 泥料水分不合適，造成層裂或裂紋等；
4）鎂磚磚坯的放尺率，規(guī)定為裝窯受壓方向的1.5～3.0）；非受壓方向的0.5~1.5%。
5．干燥工段
本設(shè)計(jì)選用隧道干燥器干燥。磚坯在隧道干燥器內(nèi)的干燥時(shí)間一般以推車時(shí)間表示，推車時(shí)間為15~45分鐘左右。
鎂磚磚坯的干燥過(guò)程主要是水分的蒸發(fā)及部分MgO水化的過(guò)程，且隨干燥溫度的升高而加快。為控制MgO在干燥過(guò)程中的水化程度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1).成型后的磚坯應(yīng)及時(shí)干燥；
2).干燥時(shí)宜采取低溫大風(fēng)量方式[8]。
6．燒成工段
制品的性質(zhì)不僅取決于原料的成分和性質(zhì)，配料組成和生產(chǎn)方法，而且在很大程度上取決于燒成質(zhì)量的好壞。由于燒成是耐火制品生產(chǎn)過(guò)程中的最后一道工序，制品在燒成過(guò)程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，隨著這些變化的進(jìn)行，氣孔率降低，體積密度增大，使坯體變成具有一定尺寸，形狀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的制品。另外，通過(guò)燒成過(guò)程中的一系列物理化學(xué)變化，形成穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)和礦物相，具有適用于不同條件下對(duì)制品所要求的各種性質(zhì)。因此無(wú)論是制品的質(zhì)量或是企業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如產(chǎn)品質(zhì)量，勞動(dòng)生產(chǎn)率，單位產(chǎn)品燃燒消耗定額和產(chǎn)品成本等，都在很大程度上取決于燒成的好壞。所以燒成是鎂磚生產(chǎn)中特別重要的工序。
1).裝窯
裝窯的基本要求是磚垛穩(wěn)固，火道布置合理以減少煙氣運(yùn)動(dòng)阻力，并使氣流按各部位裝磚量分布，達(dá)到均勻加熱。在裝窯時(shí)，預(yù)熱帶1-24車位，燒成帶為25-32車位，冷卻帶32-52車位[9]。制品在高溫下由于強(qiáng)度降低較多，易產(chǎn)生變形，因此裝磚高度一般應(yīng)控制在0.9—1.0米以下，且應(yīng)采取平裝。
2).燒成制度的確定
（1） 溫度制度
鎂磚大多在隧道窯中燒成，它不僅可以精確控溫，而且燒成溫度也高。這種窯一般是燒氣或燒油的，其燒成周期為3～5天,最高溫度為1550～1750℃。對(duì)于較低級(jí)的磚，一般認(rèn)為燒到1600℃就滿足了，但對(duì)直接結(jié)合的高溫強(qiáng)度高的制品，必須燒到1750℃甚至1800℃。在使用要求特別高的地方，例如（卡爾多）斜吹氧氣轉(zhuǎn)爐或斜吹氧氣頂爐（BOF）的爐襯，鎂磚的抗渣性可用焦油/瀝青浸漬方法而進(jìn)一步提高。被處理的磚裝進(jìn)吊籃中在真空室內(nèi)加熱到約200℃。之后，根據(jù)所用焦油/瀝青的軟化溫度與黏度在150℃～250℃使其浸滿焦油或?yàn)r青。在真空浸漬之后加壓可以加強(qiáng)浸漬效果。
（2）壓力制度和窯內(nèi)氣氛
燒成時(shí)窯內(nèi)氣氛分為氧化，還原和中性三種，氣氛性質(zhì)與制品的燒成，制品的性質(zhì)有很大關(guān)系，它直接影響到制品燒成時(shí)一系列物理化學(xué)反應(yīng)。鎂制品應(yīng)在微正壓弱氧化氣氛下燒成。在還原氣氛下燒成時(shí)，鎂磚會(huì)產(chǎn)生很大的體積收縮，導(dǎo)致制品開(kāi)裂[9]。
7．成品倉(cāng)庫(kù)
鎂磚制品按品種、磚型批號(hào)、級(jí)別等分別貯放在成品庫(kù)內(nèi)，每種制品堆放方式和允許堆放高度均按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。成品庫(kù)面積除設(shè)有貯存量占用面積外，還留有成品檢選、廢品堆放和運(yùn)輸通道所需最小面積[10]。
2.3 工藝參數(shù)
本設(shè)計(jì)的粒度配比見(jiàn)表2.2：
表2.2 鎂磚配料比
磚 種
配 比 （%）
燒結(jié)鎂砂MS-92
燒結(jié)鎂砂MS-96
廢磚
鎂磚91
—
90%
10%
鎂磚95
—
—
—
本設(shè)計(jì)鎂磚生產(chǎn)的物料組成見(jiàn)表2.3：
表2.3 物料組成
磚種
百分比
3-1 1-0
<0.088
鎂 磚91
55% 10%
35%
鎂 磚96
55% 10%
35%
干燥制度見(jiàn)表2.4:
表2.4 干燥制度
干燥器類型
長(zhǎng)×寬×高
(mm)
數(shù)量
(條)
干燥裝磚量
（kg／車）
干燥時(shí)間
（h）
干燥廢品率
（%）
干燥前水分
（%）
干燥后水分
（%）
熱風(fēng)進(jìn)口溫度
（℃）
熱風(fēng)出口溫度
（℃）
24500×950×
1650
2
1.2
12
5.0
3.0~4.0
＜0.5
110~120
50~70
2.4 物料平衡計(jì)算
車間生產(chǎn)班制見(jiàn)表2.5:
表2.5 生產(chǎn)班制表
序號(hào)
工段名稱
年工作日
日工作班制
班工作小時(shí)
1
原料倉(cāng)庫(kù)
365
2
8
2
破粉碎
365
2
8
3
磨碎
365
2
8
4
配料
365
2
8
5
混合工段
365
2
8
6
成型工段
365
2
8
7
干燥工段
365
3
8
8
燒成工段
365
3
8
9
成品倉(cāng)庫(kù)
365
2
8
制磚部分物料平衡計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2.6：
表2.6 物料平衡計(jì)算參數(shù)
計(jì)算參數(shù)名稱
符號(hào)
鎂磚
備注
原料在倉(cāng)庫(kù)中的損失
L1
燒結(jié)鎂砂 0.5
廢鎂磚 0.5
—
原料水分
W
—
—
原料的灼減
L2
0.3
—
原料加工運(yùn)輸損失
（包括粉碎，配料，混合，成型工序）
L3
2
—
配比
1-p
燒結(jié)鎂砂 100
—
p
—
—
q1
外加紙漿廢液 5
—
管磨機(jī)細(xì)粉加入量
q2
35
—
泥料水分
W4
3
—
泥料的循環(huán)混練量
F3
10
—
結(jié)合劑的貯運(yùn)損失
L5
2
—
干燥綜合廢品率
F2
5
—
燒成綜合廢品率
F1
6
—
干燥燒成廢品回收率
T
95
—
總物料平衡見(jiàn)表2.7：
生產(chǎn)工序
項(xiàng)目
符號(hào)
生產(chǎn)班制年/班/時(shí)
物理量（噸）
年
日
班
小時(shí)
成品庫(kù)
總成品量
Q
365/2/8
23000
63.01
31.51
3.94
燒成
總燒成量
Q1
365/3/8
24210.5
66.33
22.11
2.76
干燥
總干燥量
Q2
365/3/8
25484.7
69.82
23.27
2.91
成型
總成型量
Q3
365/2/8
25484.7
69.82
34.91
4.36
混合
總混合量
Q5
365/2/8
28515.9
78.13
39.07
4.88
配料
總配料量 配料量， 紙漿廢液配料量
Q6
Q8
Q9
365/2/8
365/2/8
365/2/8
25664.3
0
1283.2
70.31
0
3.52
35.12
0
1.76
4.39
0
0.22
破粉碎
總破粉碎量
Q10
365/2/8
26188
71.75
35.87
4.48
磨碎
總磨碎量
Q13
365/2/8
9165.8
25.11
12.56
1.57
原料
倉(cāng)庫(kù)
原料倉(cāng)庫(kù)存放量
回收廢磚、廢坯存放量
Q15
Q17
365/2/8
365/2/8
25793.3
2369
70.67
6.49
35.33
3.25
4.42
0.41
廢液庫(kù)
紙漿廢液總存放量
Q19
365/2/8
1309.4
3.59
1.79
0.22
2.5 生產(chǎn)設(shè)備
根據(jù)設(shè)備的選型計(jì)算得到主機(jī)平衡表，見(jiàn)表2.8:
表2.8 主機(jī)平衡表
工序
名稱
主機(jī)設(shè)備名稱型號(hào)，規(guī)格
主機(jī)作業(yè)率%
生產(chǎn)能力/t.h
設(shè)備臺(tái)數(shù)/臺(tái)
要求主機(jī)加工量
主機(jī)臺(tái)時(shí)加工量
理論主機(jī)臺(tái)數(shù)
設(shè)計(jì)主機(jī)臺(tái)數(shù)
破碎
PEF250×400
80%
4.39
12
0.366
1
粉碎
PYD-1200短頭圓錐破碎機(jī)
70%
6.41
6.5
0.99
1
粉磨
管磨機(jī)4R3016
75%
2.09
1.1
1.90
2
混合
φ600×400濕碾機(jī)
70%
6.98
2.5
2.79
3
成型
300噸摩擦壓磚機(jī)
55%
7.93
1.0
7.93
8
輔助設(shè)備（提升和運(yùn)輸設(shè)備）見(jiàn)表2.9:
表2.9 輔助設(shè)備表
設(shè)備名稱及規(guī)格
數(shù)量
備注
B=500皮帶輸送機(jī)
1
L=52285mm
螺旋輸送機(jī)
4
L=10500mm
Φ1000×3500單倉(cāng)空氣輸送泵
2
—
D250斗式提升機(jī)
1
L=35300mm
干燥設(shè)備見(jiàn)表2.10:
表2.10 干燥設(shè)備的選擇結(jié)果
名稱
規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）m
數(shù)目 條/輛
干燥窯
24.5×0.95×1.65
2
成型工段
1.2×0.85×1.43
22
干燥前后周轉(zhuǎn)
11
機(jī)械成型占用
18
干燥器內(nèi)
40
揀選和貯存磚坯
6
檢修場(chǎng)地
2
總的干燥車數(shù)量
98
隧道窯的選擇見(jiàn)表2.11
隧道窯的優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)連續(xù)，生產(chǎn)能力大，燃燒消耗較低，使用壽命長(zhǎng)、機(jī)械化、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)條件好、燒成制度易于控制、產(chǎn)品質(zhì)量較好等。
本設(shè)計(jì)的制品為鎂質(zhì)耐火材料，選隧道窯型號(hào)為：110×2.2×1.9。
表2.11 110米隧道窯熱工指標(biāo)
指標(biāo)
數(shù)據(jù)
隧道窯規(guī)格
窯車尺寸
窯車裝轉(zhuǎn)數(shù)量
推車時(shí)間間隔
產(chǎn)量
燒成溫度
燃料種類
平均廢品率
年工作日數(shù)
110×2.2×1.9
2.2×2.2
5t/輛
100min
23000t/年
1650-1700℃
煤氣
5%
365天
燒成設(shè)備選擇結(jié)果見(jiàn)表2.12：
表2.12 燒成設(shè)備選擇結(jié)果
名稱
規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）m
數(shù)目 條/輛
隧道窯
110×2.2×1.9
1
窯車
裝磚臺(tái)
3.0×3.1
3
隧道窯內(nèi)
50
卸磚臺(tái)
3
貯存磚坯占用
8
窯外冷卻占用
16
檢修占用
5
裝卸班制不同占用窯車數(shù)量
8
總的窯車數(shù)量
93
2.6 倉(cāng)庫(kù)設(shè)施
本設(shè)計(jì)的原料倉(cāng)庫(kù)為火車和汽車運(yùn)輸封閉式。其中各種原料的運(yùn)輸方式見(jiàn)表2.13：
表2.13 各種原料的運(yùn)輸方式
原料
運(yùn)料方式
搬運(yùn)方式
燒結(jié)鎂砂91
火車
5噸橋式抓斗起重機(jī)
燒結(jié)鎂砂96
火車
5噸橋式抓斗起重機(jī)
紙漿廢液
汽車
CPQ3型叉車
廢坯、廢磚
汽車
CPQ3型叉車
各種原料和成品貯量、堆放方式及倉(cāng)庫(kù)的規(guī)格見(jiàn)表2.14：
表2.14 原料和成品貯量、堆放方式及倉(cāng)庫(kù)的規(guī)格
倉(cāng)庫(kù)名稱
物料名稱
日用量
（噸）
堆放形式
貯存天數(shù)（天）
長(zhǎng)度（米）
寬度（米）
長(zhǎng)度
總長(zhǎng)
原料倉(cāng)庫(kù)
燒結(jié)鎂砂MS-91
43.89
丁種
30
14
54
24
燒結(jié)鎂砂MS-96
34.49
丁種
30
14
廢磚
7.05
丁種
30
12
原料隔墻，兩側(cè)無(wú)效區(qū)
2×1+5×2
12
成品倉(cāng)庫(kù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.15：
表2.15 成品倉(cāng)庫(kù)計(jì)算結(jié)果
產(chǎn)品
運(yùn)貨方式
日存儲(chǔ)量,t
貯存時(shí)間,天
占用面積m2
搬運(yùn)方式
MZ－91
卡車
27.4
20
298.91
CPQ3型叉車
MZ－96
卡車
35.6
20
388.36
CPQ3型叉車
木板和塑料
CPQ3型叉車
—
—
—
CPQ3型叉車
揀選占用
100
—
總的倉(cāng)庫(kù)面積
787.27 （取24×60＝1440）
3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說(shuō)明
3.1 檢查內(nèi)容
成品車間的生產(chǎn)技術(shù)檢查內(nèi)容見(jiàn)表3.1：
表3.1 檢查內(nèi)容
品種
測(cè)試內(nèi)容
鎂磚MZ—91
MgO、顯氣孔率、荷重軟化溫度、常溫耐壓強(qiáng)度
鎂磚MZ—96
MgO、、顯氣孔率、荷重軟化溫度、常溫耐壓強(qiáng)度
3.2 檢查方法
1．測(cè)試方法
各種耐火材料檢驗(yàn)、化驗(yàn)方法及耐火材料制品檢驗(yàn)制樣規(guī)定，應(yīng)按冶金工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行。部頒標(biāo)準(zhǔn)名稱及其代號(hào)如下：
YB 377-75 鎂質(zhì)耐火材料化學(xué)分析方法
YB 370-75 荷重軟化溫度檢驗(yàn)方法
YB 4018-91 耐火制品抗熱震性檢驗(yàn)方法
GB 2997-82 致密定形耐火制品顯氣孔率、吸水率、體積密度和真氣孔率試驗(yàn)方法
GB 5072-85 致密定形耐火制品常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法
GB 10326-88 耐火制品尺寸、外觀及斷面的檢查方法
2．YB耐火材料測(cè)試次數(shù)見(jiàn)表3.2：
表3.2耐火材料測(cè)試次數(shù)，次/批
品種
化學(xué)分析
荷重軟化溫度
顯氣孔率
常溫耐壓強(qiáng)度
鎂磚MZ—91
1/2
1/4
1
1
鎂磚MZ—96
1/2
1/4
1
1
3. 生產(chǎn)技術(shù)檢查制度如表3.3：
表3.3 檢查制度
檢查項(xiàng)目
試樣數(shù)量，個(gè)
試樣形狀及規(guī)格，毫米
檢驗(yàn)化驗(yàn)數(shù)量
化學(xué)分析
1
0.088-0.1粉料
6～8件/次
荷重軟化溫度
1
Φ36×50圓柱體
1件/爐
顯氣孔率
3
體積為50-200立方厘米，棱長(zhǎng)小于80
5件/次
常溫耐壓強(qiáng)度
3
正方體或圓柱體
1個(gè)/次
抗熱震穩(wěn)定性
3
（114±3）mm×（64±2） mm×（64±2）mm立方體
2件/爐
4 車間安裝，檢修與維護(hù)措施
安裝、檢修與維護(hù)的原則如下：
（1）車間廠房?jī)?nèi)所有設(shè)備的安裝、出入大門、通道、樓層、設(shè)備提升時(shí)用的孔洞，以及各層設(shè)備安裝、檢修時(shí)用的起吊設(shè)備等需統(tǒng)籌配置。
（2）高層廠房，當(dāng)樓上安裝有設(shè)備的情況下，一般設(shè)安裝孔。
（3）需經(jīng)常檢修的設(shè)備部件，凡超過(guò)200公斤以上的設(shè)有檢修起重梁。
（4）檢修用單軌梁的位置，須設(shè)在起重設(shè)備或主要起吊部件的中心部位，應(yīng)避免斜吊。
（5）檢修時(shí)放置檢修設(shè)備或其部件的場(chǎng)地，不小于最大更換部件所需放置面積的兩倍及其他拆卸附件所需的面積，并留有檢修工必要的操作面積。
（6）為車間設(shè)備的維修，各工段設(shè)有維修用的工具、器材、潤(rùn)滑油及常用小備件等的存放間。
（7）各工段考慮電焊電源及36伏局部安全照明，以便工段內(nèi)檢查工作和小量修補(bǔ)與維修等使用。
5 生產(chǎn)車間除塵及安全措施
設(shè)計(jì)把塵源車間設(shè)在最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并且與住宅區(qū)、變電所、化驗(yàn)室等保持適當(dāng)距離。合理的工藝流程減少了物料搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降低物料落差。同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備、管道和料倉(cāng)的密閉，減少漏風(fēng)，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平，減少人工操作，選擇適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)量。
主要除塵方法：
（1）物料加濕；
（2）設(shè)備密封；
（3）灑水清掃和濕抹設(shè)備。
主要用除塵設(shè)備是旋風(fēng)除塵器其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，除塵效率高（可達(dá)70-80%）特別是對(duì)粉塵粒度大。含塵濃度高的含塵氣體，有良好的除塵效果。
安全措施：
（1）在耐火材料工廠車間內(nèi)，生產(chǎn)廠房為高層廠房，樓梯應(yīng)有護(hù)攔。
（2）在陰暗處應(yīng)設(shè)有照明設(shè)施。
（3）對(duì)設(shè)備應(yīng)定期檢查以防隱患。
（4）生產(chǎn)車間應(yīng)設(shè)有安全員，定期對(duì)職工進(jìn)行安全教育。
（5）在容易發(fā)生事故的地方，設(shè)有提示語(yǔ)。
6 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)
本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)如下：
（1） 整體布局合理，工藝流暢并考慮以后擴(kuò)大生產(chǎn)的需要。
（2） 設(shè)計(jì)中選用除塵設(shè)備可以改善工作環(huán)境保證工人的身體健康。
（3） 考慮經(jīng)濟(jì)效益對(duì)廢磚坯進(jìn)行回收處理利用，降低成本。
（4） 泥料顆粒級(jí)配、原料選擇合理。
（5） 本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便。
致 謝
感謝青花集團(tuán)的大力支持，提供車間讓我們進(jìn)行參觀，進(jìn)一步了解了鎂質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)知識(shí)，獲得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在郭玉香老師的精心細(xì)致的指導(dǎo)下，在眾多同學(xué)的幫助下，貫穿了四年所學(xué)的知識(shí)得到了綜合的運(yùn)用，對(duì)設(shè)計(jì)類工作有了初步的了解，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力也有了顯著的提高，同時(shí)也學(xué)會(huì)一些繪圖技巧。在設(shè)計(jì)期間，老師不厭其煩的指導(dǎo)使我的 設(shè)計(jì)更完善，郭老師的淵博知識(shí)和求學(xué)態(tài)度使我受益終生，郭老師在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的教導(dǎo)和鼓勵(lì)，將是我今后工作學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在這三個(gè)多月畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間里，通過(guò)個(gè)人的努力完成了學(xué)校給予的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，在此郭玉香老師表示深深的謝意。
同時(shí)也給本次設(shè)計(jì)提供幫助的企業(yè)各位領(lǐng)導(dǎo)表示最真誠(chéng)的敬意和感謝！
在本設(shè)計(jì)中，由于知識(shí)水平有限，難免出現(xiàn)一些不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)
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附 錄
各種磚型物料平衡計(jì)算
(一) 鎂磚MZ-91(年產(chǎn)10000噸)
物料種類的配比
燒結(jié)鎂砂A：90%
廢磚 ：10%
物料粒度組成
3mm-1mm 55%
1mm-0mm 10%
<0.088 35%
(二)
(1) 總成品量Q=10000噸/年
(2) 總燒成量Q1
Q1=Q1-F1=100001-5%=10526.3噸/年
F1—燒成綜合廢品率，取F1=5%
燒成廢品量f1
f1=Q1-Q=10526.3-10000=526.3噸/年
(3) 總干燥量Q2
Q2=Q11-F2=10526.31-0.05=11080.3噸/年
F2—干燥綜合廢品率，取F2=5%
干燥廢品量f2
f2=Q2-Q1=554噸/年
(4) 總成型量Q3
Q3=Q2=11080.3噸/年
(5) 總混合量Q4
Q4=Q31-F3=11080.31-10%=12311.4噸/年
F3—泥料循環(huán)混煉量，取F3=10%
配比系數(shù)K
風(fēng)干重量Q5
Q5=Q4K=12311.40.993=12398.2噸/年
(6) 總配料量Q6= Q5 (1-F3)
Q6=12398.21-F3=12398.2×1-10%=11158.4噸/年
鎂砂配料量Q7
Q7=Q61-P=10600.5噸/年
1-P—燒結(jié)鎂砂配比為95%
結(jié)合粘土配料量Q8
Q8=Q6P=11158.4×5%=557.9噸/年
外加紙漿廢液Q9
Q9=Q6q1=11158.4×5%=557.9噸/年
q1—外加紙漿廢液為5%
(7) 總破碎量Q10
Q10=Q61-L3=11158.41-2%=11386.1噸/年
L3—原料加工運(yùn)輸損失，取2%
鎂砂破碎量Q11
Q11=Q71-L3=10600.51-2%=10816.8噸/年
Q12=Q81-L3=557.91-2%=569.3噸/年
(8) 總磨碎量Q13
Q13=Q10q2=11386.1×35%=3985.1噸/年
q2—管磨機(jī)細(xì)粉加入量，取35%
Q14=Q121-W31-W2=569.3噸/年
(9) 原料倉(cāng)庫(kù)存放量Q15
Q15 = Q101-L1=11214.5噸/年
鎂砂存放量Q16
Q16=Q111-L1-Q17=10816.81-0.5%-1030.0=11386.1噸/年
式中L1—原料在倉(cāng)庫(kù)中的損失；L1=0.5%
回收廢磚、廢坯存放量Q17
Q17=Tf1+Tf2K=95%×526.3+95%×554/0.993=1030.0噸/年
T—干燥、燒成廢品回收率，取95%
配料存放量Q18
Q18=Q141-L1=569.31-0.5%=572.2噸/年
(10) 紙漿廢液存放量Q19
Q19=Q91-L5=557.91-2%=569.3噸/年
L5—結(jié)合劑的貯運(yùn)損失，為2%
(11) 混合泥料時(shí)需外加水分量為W
配料時(shí)鎂砂帶入的水分量W鎂=Q6×W1
式中W1 — 原料水分百分含量, W1=0 ,則W鎂=0
配料時(shí)紙漿廢液帶入的水分量W紙=0.5×Q9=0.5×557.9=279噸/年
混合泥料中的水分總量W總
W總=W4×((Q6- W鎂) +(Q9+W紙)) /(1- W4)
式中W4 —混和泥料的水分, W4=3% ,則
W總=0.03×((11158.4- 0) +(557.9+279)) /(1- 0.03) =371噸/年
混合泥料時(shí)需要外加水分量W
W= W總- W鎂- W紙=371-0-279=92噸/年
(二)鎂磚MZ-96(年產(chǎn)12000噸)
物料種類的配比
燒結(jié)鎂砂A：90%
廢磚 ：10%
物料粒度組成
3mm-1mm 55%
1mm-0mm 10%
<0.088 35%
(1) 總成品量Q=12000噸/年
(2) 總燒成量Q1
Q1=Q/（1 - F1）
Q1=12000/（1 - 0.05）=12631.58噸/年
F1—燒成綜合廢品率，取F1=5%
燒成廢品量f1
,f1=Q1-Q=12631.58-12000=631.58噸/年
(3) 總干燥量Q2
Q2=Q/（ 1 - F2 ）
F2—干燥綜合廢品率，取F2=5%
干燥廢品量f2
,f2=Q2-Q1=664.82噸/年
(4) 總成型量Q3
Q3=Q2=13296.40噸/年
(5) 總混合量
Q5=Q3/K(1-F3)
F3—泥料循環(huán)混煉量，取F3=10%
配比系數(shù)K
風(fēng)干重量Q5
Q5=13296.4/0.993(1-0.1)=14877.92噸/年
(6) 總配料量Q6= Q5 (1-F3)
Q6=Q5(1-F3)=14877.92(1-0.1)=13390.13噸/年
(7) 總破碎量Q10
Q10=Q6/(1-L3)=13390.13/(1-2%)=13663.40噸/年
L3—原料加工運(yùn)輸損失，取2%
(8) 總磨碎量Q13
Q13=Q10*q2=13663.40*0.35=4782.19噸/年
q2—管磨機(jī)細(xì)粉加入量，取35%
(9) 原料倉(cāng)庫(kù)存放量Q15
Q15=Q10/(1-L1 ) L1=0.5%
Q15=13663.40/(1-0.005)=13732.06噸/年
回收廢磚、廢坯存放量Q17
Q17=Tf1+Tf2/k
Q17=0.95*631.58+0.95*664.82/0.993=1236.03噸/年
T—干燥、燒成廢品回收率，取95%
(10) 紙漿廢液存放量Q19
Q19=Q9/(1-L5)=669.51/(1-0.002)=683.17噸/年
L5—結(jié)合劑的貯運(yùn)損失，為2%
(11) 混合泥料時(shí)需外加水分量為W
配料時(shí)鎂砂帶入的水分量W鎂=Q6×W1
式中W1 — 原料水分百分含量, W1=0 ,則W鎂=0
配料時(shí)紙漿廢液帶入的水分量W紙=0.5×Q9=0.5×669.51=334.76噸/年 混合泥料中的水分總量W總
W總=W4×((Q6- W鎂) +(Q9+W紙)) /(1- W4)
式中W4 —混和泥料的水分, W4=2.7% ,則
W總=0.027×((13340.13-0) +（669.51-334.76)) /(1- 0.027) =379.47噸/年
混合泥料時(shí)需要外加水分量W
W= W總- W鎂- W紙=379.47-0-334.76=44.71噸/年
4.3設(shè)備選型主機(jī)平衡計(jì)算
2-1破碎工序
式中，破碎工序總的加工量，t/a；為年工作日數(shù)，d/a；為日工作班數(shù)，班/d；為班工作時(shí)數(shù)，h/班;為主機(jī)作業(yè)率，80%。
確定理論主機(jī)臺(tái)數(shù)
0.45臺(tái)
式中，為主機(jī)的理論計(jì)算臺(tái)數(shù)；選擇設(shè)備規(guī)格：顎式破碎機(jī)PEF250×400;為主機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，12t/h
確定實(shí)際主機(jī)臺(tái)數(shù)（），實(shí)際主機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)取大于，而且緊靠的那個(gè)整數(shù)值加上備用一臺(tái)，即=1
2-2粉碎工序
式中，破碎工序總的加工量，t/a；為年工作日數(shù)，d/a；為日工作班數(shù)，班/d；為班工作時(shí)數(shù)，h/班;為主機(jī)作業(yè)率，70%
0.78臺(tái)
式中，為主機(jī)的理論計(jì)算臺(tái)數(shù)；選擇設(shè)備規(guī)格：PYD-1200短頭圓錐破碎機(jī)；為主機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，6.5t/h。
確定實(shí)際主機(jī)臺(tái)數(shù)（），實(shí)際主機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)取大于，而且緊靠的那個(gè)整數(shù)值加上備用一臺(tái)，即=1
2-3磨細(xì)工序
（1）磨細(xì)生產(chǎn)工序物料的加工量