《年產(chǎn)萬噸鎂鉻磚的生產(chǎn)車間設(shè)計方案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《年產(chǎn)萬噸鎂鉻磚的生產(chǎn)車間設(shè)計方案（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1 萬噸鎂鉻磚生產(chǎn)車間設(shè)計  第 I 頁 摘  要 以鎂砂和鉻礦為主要原料制造的鎂鉻系耐火材料在近 70 年的發(fā)展歷程中，首先在 鋼鐵工業(yè)，繼之在玻璃，水泥等行業(yè)的熱工設(shè)備上廣為采用，成為了最重要的堿性耐火 材料。 鎂鉻磚屬堿性耐火制品，以方鎂石和鎂鉻尖晶石為主晶相，在氧化氣氛中于 1600~1800℃燒成，也可用水玻璃等化學(xué)結(jié)合劑制成不燒磚，主要包括直接結(jié)合鎂鉻磚、 半再結(jié)合鎂鉻磚以及普通鎂鉻磚等。其中的普通鎂鉻磚耐火度高、抗堿性爐渣侵蝕性強(qiáng)、

2、 熱震穩(wěn)定性優(yōu)良、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。 本設(shè)計的主要產(chǎn)品為普通鎂鉻磚，其中 MGe-12 的產(chǎn)量為 4000 噸， MGe-16 的產(chǎn) 量為 6000 噸。 本設(shè)計敘述了鎂鉻磚耐火材料的使用條件及其生產(chǎn)工藝?yán)碚摶A(chǔ)，輔助原料的要 求、加工處理方法、產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程、物料平衡計算結(jié)果、生產(chǎn)設(shè)備的選型計算以 及生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)的說明和本設(shè)計主要特點。 關(guān)鍵詞：耐火材料  鎂鉻磚 

3、 生產(chǎn)工藝  設(shè)計 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 II 頁 The design of 10，000 tons magnesium-chromium brick’s workshop Abstract The refractory material plays a role in suring in the development of the

4、steel making, With the gradual development of the metallurgical trade, the refractory material craft has got constant improvement, the result of study asserts the Mg-Cr department material has function of that other materials can't be compared, combine magnesium chromium quality directly, half c

5、ombine Mg-Cr quality ,etc. alkaline material can raise the lining durability again, it is a concise extremely good material outside a stove . The chromium refractory material of magnesium is the fire-resistant products taking MgO-Cr2O3 as composition, combine Mg-Cr brick , half-bond Mg-Cr brick a

6、nd common Mg-Cr brick. It has excelly property anti-alkali , anti-corrosion refractory-degree and loading high temperature. Product of this design of Mg-Cr12 brick and Mg-Cr16 brick,which will be product 10000tons in one year. Originally design conclude of the Mg-Cr brick refractory material an

7、d theoretical foundation of the production technology, requirement for raw materials, process the method , the production technological process , supplies of the products balance calculation of raw-materials, selecting and calculating of equipment and production technology, inspection system of

8、production, and main characteristic of my design. Keywords: Refractory design  Magnesium-Chrome brick  productive technological process 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 目錄  第 III 頁 摘  要 ......................................................................

9、......................................................... I Abstract................................................................................................................................. II 目 錄 .....................................................................................

10、........................................ III 1 緒論 ...................................................................................................................................1 1.1 鎂鉻磚的發(fā)展歷史及其應(yīng)用 ................................................................................................

11、.... 1 1.1.1 鎂鉻磚的發(fā)展歷史 ........................................................................................................... 1 1.1.2 鎂鉻磚的應(yīng)用 .................................................................................................................... 1 2 工藝部分 ........................

12、...................................................................................................2 2.1 工藝的理論基礎(chǔ).......................................................................................................................... 2 2.1.1 與 MgO-Cr2O3系耐火材料有關(guān)的相平衡 ..............................

13、..................................... 2 2.1.2 原料的技術(shù)指標(biāo)................................................................................................................ 5 2.1.3 影響鎂鉻磚性能的主要因素 ......................................................................................... 6 2.1.3.1 鉻礦的選擇 ....

14、............................................................................................................ 6 2.1.3.2 添加劑對 Mg-Cr 磚的性能的影響 ....................................................................... 6 2.1.3.3 R2O3 在方鎂石，尖晶石和硅酸鹽相中的溶解…………………………..7 2.1.3.4 CaO/SiO2 比對鎂質(zhì)耐火材料相組合的影響…………………………

15、…..7 2.1.4 破粉碎 ................................................................................................................................. 8 2.1.5 篩分...................................................................................................................................... 9 2.1.6

16、 物料的貯存 ....................................................................................................................... 10 2.1.7 配料..................................................................................................................................... 10 2.1.8 混煉...............

17、...................................................................................................................... 11 2.1.9 成型..................................................................................................................................... 12 2.1.10 干燥......................

18、............................................................................................................. 13 2.1.11 燒成................................................................................................................................... 14 2.1.12 成品倉庫 .............................

19、............................................................................................ 16 2.1.13 除塵................................................................................................................................... 16 2.1.14 含鉻廢水的處理 ...........................................

20、................................................................. 17 2.1.15 噪聲的防治 ..................................................................................................................... 17 2.2 工藝流程 ......................................................................................

21、................................................ 17 2.2.1 工藝流程簡述 .................................................................................................................. 17 2.2.2 工藝流程論證 ......................................................................................................

22、........... 18 2.3 工藝參數(shù) ...................................................................................................................................... 19 2.4 物料平衡計算 .............................................................................................................................

23、 20 2.5 生產(chǎn)設(shè)備 ...................................................................................................................................... 25 2.6 倉庫設(shè)施 ......................................................................................................................................

24、 26 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 IV 頁 3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說明 .................................................................................................. 27 3.1 檢查內(nèi)容 ............................................................................................................................

25、.......... 27 3.2 檢查方法 ...................................................................................................................................... 27 3.3 檢查制度 ............................................................................................................................

26、.......... 27 4 車間安裝，檢修與維護(hù)措施........................................................................................... 28 5 生產(chǎn)車間除塵及安全措施 .............................................................................................. 28 6 本設(shè)計的主要特點 .................................................

27、......................................................... 30 致謝 ..................................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ............................................................................................

28、................................. 33 附錄…………………………………………………………………………………………...33 一．物料平衡計算部分 .................................................................................................................. 34 二．原料倉庫的選擇計算............................................................................

29、.................................. 40 三．破粉碎設(shè)備的選擇計算 ......................................................................................................... 41 四．成型設(shè)備選擇計算 .................................................................................................................. 42 五．干燥工段

30、的計算....................................................................................................................... 42 六．燒成工段的計算....................................................................................................................... 43 七．成品倉庫的計算...........................

31、............................................................................................ 45 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 1 頁 1 緒  論 1.1 鎂鉻磚的發(fā)展歷史及其應(yīng)用 1.1.1 鎂鉻磚的發(fā)展歷史 在 1913~1915 年，將鉻礦和鎂砂搭配起來生產(chǎn)了 MgO-Cr2O3 磚，而穩(wěn)定生產(chǎn)燒成的 或者化學(xué)結(jié)合不燒成的 MgO-Cr2O3磚大約是在 1935 年。在此期間側(cè)重于生產(chǎn)

32、MgO-Cr2O3 磚，即鉻礦含量較高的磚。鎂砂- 鉻礦配合的耐火材料，高溫體積穩(wěn)定性好，對溫度急 變不敏感，高溫強(qiáng)度大；同時由于他們的化學(xué)性質(zhì)呈堿性，被迅速的推廣應(yīng)用。特別是 含鎂砂約 55%-65%和鉻礦約 45%-35%的 MgO-Cr2O3 磚先后經(jīng)過約 20 年的發(fā)展，便迅速 的取代了平爐和電爐中的許多久產(chǎn)品。 大約在 1955 年以后，美國、英國和歐洲各國迅速往堿性平爐爐頂過渡，1959 年完成 了直接結(jié)合 MgO-Cr2O3 磚的首批研究工作。約在 1962 年，直接結(jié)合 MgO-Cr2O3 磚投入 了市場。 目前，耐火材料工業(yè)生產(chǎn)各種成分的含鉻堿性耐

33、火材料，已有鎂鉻質(zhì)、鉻鎂質(zhì)、電 熔鉻尖晶石質(zhì)、鎂橄欖石鉻質(zhì)和鉻橄欖石等許多制品。但是自 80 年代后期以來世界上 的 MgO-Cr2O3 系耐火材料的使用量卻下降了，MgO-Cr2O3 系耐火材料生產(chǎn)和應(yīng)用量減少 的直接原因是在生態(tài)學(xué)上有害的 CrO3 形成于耐火材料的相界，在鉻礦與堿、CaO、BaO 和 SiO2 等氧化物接觸時， Cr 3+ → Cr 6+ 的轉(zhuǎn)變在空氣中在空氣中加快，它對人們的健 康有害。因此，都主張限制甚至取消 MgO-Cr2O3 系耐火材料的生產(chǎn)和應(yīng)用。不過，正如 第 33 屆國際耐火材料研討會所指出的，對于爐外精煉用耐火材料來說，最耐侵蝕的耐

34、火材料依然是鎂鉻磚。此外，有色冶金（特別是銅冶煉工業(yè)）用耐火材料除了 MgO-Cr2O3 系耐火材料之外，目前，尚無更始和的取代材料。因此，MgO-Cr2O3 耐火材料仍然是耐 火材料工業(yè)中一種重要的材料[1]。 1.1.2 鎂鉻磚的應(yīng)用 鎂鉻磚適合在高溫，渣蝕和溫度急劇變化的條件下使用。和鎂鋁磚的使用條件相似， 主要適用于水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶、過渡帶和玻璃熔窯蓄熱室，亦可用于有色冶金爐、煉鋼 電爐、轉(zhuǎn)爐以及混鐵爐、真空裝置。但不宜使用在氣氛頻繁變動的條件下。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 2 頁 2 工藝部分

35、 2.1 工藝的理論基礎(chǔ) 鎂鉻磚是以電熔鎂砂和鉻礦為主要原料按適當(dāng)比例制成的高級耐火制品，一般把鉻 鐵礦加入量小于 50%的稱為鎂鉻磚。 鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝，從原料的破粉碎和篩分，各組分粒級配料，混練，泥料成型， 到半成品的干燥與燒成與鎂磚的生產(chǎn)工藝基本相同。 一 般 來 說 ， 采 用 燒 結(jié) 鎂 砂 和 鉻 礦 作 為 原 料 生 產(chǎn) 的 Mg-Cr 磚 ， 其 組 成 屬 于 MgO-Cr2O3-Al2O3-Fe2O3-CaO-SiO2 系統(tǒng)，它的技術(shù)性能取決于該系統(tǒng)中各組分的特性和 比例，而它的組成和結(jié)構(gòu)既取決于原料的性能又取決于燒成條件（特別是燒成溫度

36、）。 在鎂鉻磚中引入不同添加劑，可有效的提高常溫和高溫強(qiáng)度的作用。例如引入在方 鎂石中溶解度小的添加劑，易于形成很多的次生尖晶石，這種尖晶石對制品的直接結(jié)合 程度和強(qiáng)度，尤其高溫強(qiáng)度有顯著貢獻(xiàn)，并對改善其抗熱震性起有利作用[4]。 鎂質(zhì)耐火材料的 CaO/SiO2也是決定鎂質(zhì)耐火材料礦物組成和高溫性能的關(guān)鍵因素。 2.1.1 與 MgO-Cr2O3 系耐火材料有關(guān)的相平衡 MgO-Cr2O3 系耐火材料是用鎂砂和鉻礦生產(chǎn)的一種堿性耐火材料，它的組成實際上 屬于 MgO-CaO-SiO2-FeO-Fe2O3-Al2O3-Cr2O3 七元系統(tǒng)。組成鉻礦

37、顆粒的礦物為鉻鐵礦尖 晶 石 ， 又 稱 鉻 礦 尖 晶 石 ， 即 (MgO, FeO)(Cr2O3 , Fe2O3 , Al 2O3 ) , 它 基 本 上 是 MgO · Cr2O3、MgO · Al 2O3、FeO · Cr2O3 和 FeO · Al 2O3 四種尖晶石固溶體。這四種尖晶 石在 MgO ? Cr2O3 ? Al 2O3 ? FeO 四元系系統(tǒng)中的位置如圖 1-1 所示，其熔點分別為： MgO · Cr2O3，2400℃； Mg · Al 2O3 ,2105℃; FeO · Cr2O3 ,2160℃;和 FeO · Al 2O3 ， 1780℃。都是高熔點耐火

38、的復(fù)合氧化物[1]。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 Cr2O3 MgO-Cr2O3 Al2O3  FeO-Cr2O3  第 3 頁 MgO-Al2O3  FeO-Al2O3 MgO  圖1-1 鉻礦組成的MgO-Cr2O3-FeO-Al2O3  FeO 四面體的尖晶石矩形截面系統(tǒng) （ 1 ） Cr2O3 ? FeO 系 統(tǒng) 。 里 鮑 德 和 米 安 發(fā) 表 了 在

39、 CO2 / H 2 = 1 : 1 的 氣 氛 下 的 Cr2O3 ? FeO 系統(tǒng)的研究結(jié)果。1965 年，霍夫曼又繪制了與鐵平衡的 Cr2O3 ? FeO 系統(tǒng)的 另一種相圖形式。他們各自的相圖如圖 1-2 和圖 1-3 所示。圖 1-2 表明，可見尖晶石的 耐火度可達(dá) 2100℃，只有接近 Cr2O3 本身的成分才超過它。 2300 2200 液相+尖晶石 2100 液相 液相+ 1800 2000 1900 Cr2O3  1700  液相 1800 1700 1600 1500 1400 液

40、相+ 尖晶石 液相+ 方鐵礦 尖晶石+  尖晶石  1600 1500 1400  液相+FeCr2O4 FeO+FeCr2O4  Cr2O3+ FeCr2O4 1300 FeO 方鐵礦 方鐵礦  20 30 40 50 60 80 90 Cr2O3 1300 FeO FeO  重量，%  Cr2O3 圖1-2 FeO-Cr2O3系統(tǒng)（CO2/H2的氣氛）  圖1-3 FeO-Cr2O3系統(tǒng)（與鐵平衡） （2） Cr2O3

41、? Fe2O3 系統(tǒng)。米安和宗宮制作的 Cr2O3 ? Fe2O3 系平衡相圖如圖 1-4 所 溫度，攝氏度 溫度，攝氏度 尖晶石 +Cr2O3 重量，% FeO-Cr2O3 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 4 頁 示。 此相圖表明了在氧化性的條件 2200 2000  L 半倍氧化 約2075 物+L  下，當(dāng) Fe2O3中加入 Cr2O3 時，氧化鐵 可以被亞鉻酸鐵所飽和的情形。圖中 標(biāo)明了尖晶石的區(qū)域大致上是 1800  尖晶石

42、 FeO · Fe2O3 和 Cr2O3 ? FeO 間的固溶 體范圍。此結(jié)果與洛弗爾、里格比和 1600 1591 格林指出的 FeO · Fe2O3 和 1400 1390  半倍氧化物 Cr2O3 ? FeO 具有無限互溶性的結(jié)論 是一致的。 Fe2O3 20 40 60 80 Cr2O3 重量，% 圖1-4 Fe2O3-Cr2O3系統(tǒng)在空氣中的關(guān)系 （3） MgO ? Cr2O3 ? SiO2 系統(tǒng)。 MgO ? Cr2O3 ? SiO2 三元系相圖如圖 1-5 所示。而奧斯本和米安繪制 的 MgO ? C

43、r2O3 ? SiO2 三元相圖固面圖如 1-6 所示。 SiO2  SiO2 MgO-SiO2  1800  MgO-SiO2  SiO2+MS +MK 2MgO-SiO2  1900 Cr2O3  2MgO-SiO2 1546 1710 MgO  0 102030405060708090  2000 鎂鉻尖晶石 2100 2 2200 2300 Mg

44、O-Cr2O3 MgO-Cr2O3-SiO2三元系統(tǒng)相圖（1-5）  Cr2O3  MgO 1890SiO2+ 1850MK+ Cr2O3 M2S+MgO+MK +M2S MgO-CrO3Cr2O3 MgO-Cr2O3-SiO2三元系統(tǒng)固面圖（1-6） 由圖 1-6 看出， MgO ? Cr2O3 ? SiO2 三元系中沒有三元化合物。這兩幅圖表明，由 于 MgO 含量增加，配料的組成點將移入 MgO ? Cr2O3 ? 2MgO · SiO2 亞三元系內(nèi)，其固 化溫度為 1850℃，說明 MgO ?

45、Cr2O3 系耐火材料的高溫性能比 Cr2O3 系耐火材料的高溫 溫度，攝氏度 方鎂石 MgO 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 5 頁 性能優(yōu)越，它們?yōu)樯a(chǎn) MgO ? Cr2O3 系耐火材料提供重要的依據(jù)，并劃定了鎂鉻質(zhì)、鉻 鎂質(zhì)、鎂橄欖石鉻質(zhì)、鉻鎂橄欖石質(zhì)耐火材料各相區(qū)的范圍，因而該三元相圖是含鉻鎂 質(zhì)及鎂橄欖石質(zhì)耐火材料的基本相圖。 （6）

46、MgO ? Cr2O3 ? Al2O3系統(tǒng)。MgO ? Cr2O3 ? Al2O3 系平衡相圖如圖（1-7）所示。 由 于 Al2O3 與 Cr2O3 以 及 MgO · Al 2O3 與 MgO · Cr2O3 能 形 成 連 續(xù) 固 溶 體 ， 所 以 在 MgO ? MgO · Al2O3 系或在 MgO · Al 2O3 ? Al 2O3 系耐火材料中加入 Cr2O3 ，其開始出現(xiàn)液 相的溫度都有所提高。該圖還表明，靠近尖晶石 MgO · Al 2O3 相區(qū)的液相線和固相線的 溫度高出臨近區(qū)域約 100℃。除此之外， 在 MgO ? Cr2O3 ? MgO · Al 2O3 尖

47、晶石系列中加 入 MgO 時也會導(dǎo)致液相線溫度上升，而且整個方鎂石初晶區(qū)域和固相線的溫度都在 1900 ℃  圖（1-7） MgO ? Cr2O3 ? Al 2O3 系統(tǒng)內(nèi)在液相線溫度上的相關(guān)系 以上。 2.1.2 原料的技術(shù)指標(biāo)  鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 表 2-1 原料的技術(shù)指標(biāo)  第 6 頁 化學(xué)組成，%  體 積 附著

48、  粒度 原料名稱 鉻鐵礦 燒結(jié)鎂砂 B  MgO 19.5 97.58  Cr2O3 35.99 ----  SiO2 3.40 0.85  Al2O3 25.27 0.09  Fe2O3 13.76 0.62  CaO 0.69 0.73  灼減 0.33 0.03 密 度 g/cm3 — 3.37 水 分 % 1.06 ----- mm 20~300 0-30 2.1.3．影響

49、鎂鉻磚性能的主要因素 2.1.3.1 鉻礦的選擇 鉻礦配入的粒度越小，Mg-Cr 磚中形成的尖晶石就越多，材料的荷重軟化溫度也 越高。說明在生產(chǎn)荷重軟化溫度高的 Mg-Cr 磚時，其鉻礦應(yīng)以小粒度加入 Mg-Cr 磚的 配料中。此外，在鎂磚中引入鉻礦主要是為了提高 Mg-Cr 磚的抗熱震性。但在水泥回轉(zhuǎn) 窯上使用時，水泥混合料中的堿組分最先與尖晶石反應(yīng)，使 Mg-Cr 系耐火材料受到侵蝕。 這說明高荷重軟化溫度與高耐侵蝕性不能同時要求，在配料的粒度方面必須權(quán)衡考慮。 因此，在生產(chǎn) Mg-Cr 磚時要根據(jù)使用條件來選擇鉻礦配入的粒度[1]。 2.1.3.2

50、 添加劑對 Mg-Cr 磚的性能的影響 關(guān)于添加劑對 Mg-Cr 磚性能的影響。人們已經(jīng)作了許多的研究工作。例如 ZrO2 能 夠提高 Mg-Cr 磚的致密度、常溫耐壓強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。Cr2O3 可降低 Mg-Cr 磚的氣孔率，同時提高抗侵蝕能力。為了提高 Mg-Cr 磚的耐蝕性能，還 可以采用添加 MgO 或者鉻鐵礦微粉以及 Fe-Cr 等方法。[1]特別是后者，與未添加的相比， 具有極高的耐蝕性能。通過進(jìn)一步提高鉻鐵礦含量還有可能使 Mg-Cr 磚的抗剝落性能得 到提高。此外，通過在基質(zhì)中加入超細(xì)粉能夠顯著提高耐蝕性。其原因是：超細(xì)粉原

51、料 促進(jìn)了燒結(jié)從而強(qiáng)化了基質(zhì)部分。根據(jù)燒結(jié)機(jī)理，原料粒徑越小，燒結(jié)速度越大，因而 材料也越容易燒結(jié)。此外由于配入了超細(xì)粉原料，使粒子之間的接觸點增多了，除了易 于燒結(jié)之外，氣孔也易于密閉化，這有利于提高材料的耐蝕性能。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 7 頁 2.1.3.3  R2O3 在方鎂石，尖晶石和硅酸鹽相中的溶解 （1） 硼的氧化物。目前已經(jīng)確定少量的 B2O3 對鎂質(zhì)材料高溫強(qiáng)度有不利影響。 生產(chǎn)海水鎂砂的實踐表明，B2O3 對鎂砂性能的影響很大。例如 MgO 達(dá) 98% 的海水鎂砂，其高溫

52、強(qiáng)度不如 MgO 為 94%的希臘鎂砂。這是因為 B2O3 起 強(qiáng)溶劑作用所致。因此各國都致力于生產(chǎn)低硼鎂砂[2]。 （2） Al2O3、Cr2O3 和 Fe2O3。這些 R2O3 的加入會降低最大強(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 比增加到超過最佳比值之后，形成了低 熔物鐵酸鈣，、鋁酸鹽和鉻鐵礦，會使強(qiáng)度下降。加入 Al2O3、Cr2O3 和 Fe2O3 使鎂磚強(qiáng)度下降的情況與 B2O3 類似。它隨 SiO2 含量、C/S 比和實驗溫度的 變化而變化。并且按相同質(zhì)量考慮，B2O3 的危害程度約為 Al2O3 的 10 倍， Al2O3 為 Cr2O

53、3 的 6 倍，F(xiàn)e2O3 的 17 倍。 （3） 方鎂石、尖晶石和硅酸鹽的相對含量同 MgO-Cr2O3 磚中的 Al2O3、Cr2O3 和 Fe2O3 的含量有一定的關(guān)系，其中尖晶石含量隨 Fe2O3 含量的減少和 Al2O3 含量的增加而增加。而且，F(xiàn)e2O3 和 Cr2O3 在方鎂石中的含量比在尖晶石中 多，相反，Al2O3 在尖晶石中的含量比在方鎂石中高。 因此，可以根據(jù)使用要求來調(diào)整 Al2O3/Cr2O3 比例，使 MgO-Cr2O3 磚性能達(dá)到最佳 化。因為 Al2O3/Cr2O3 比例可以用來控制磚中的顯微結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MgO-Cr2O3 磚中

54、Al2O3/Cr2O3 比高時，易于得到較細(xì)的方鎂石和較少的晶內(nèi)尖晶石以及大量的晶間 尖晶石；降低 Al2O3/Cr2O3 比時則可以逐漸改變顯微結(jié)構(gòu)，使方鎂石晶體尺寸增大，而 且此時晶內(nèi)的沉析尖晶石增加而晶間尖晶石卻減少了[2]。 另外，MgO-Cr2O3 磚中 Cr2O3/MgO 比和 Al2O3/MgO 比也會對制品的性能產(chǎn)生重要 的影響。但是 Cr2O3/MgO 比值和 Al2O3/MgO 比值所起的作用不同。Cr2O3 對 MgO-Cr2O3 磚的抗渣性和抗蠕變性起關(guān)鍵作用；而 Al2O3 對提高它們的高溫抗折強(qiáng)度起了主要作用。 因此，調(diào)整 MgO-Cr2O3 磚組成

55、中的 Cr2O3/MgO 比達(dá)到最合適的數(shù)值是取得優(yōu)質(zhì)高效 MgO-Cr2O3 磚的關(guān)鍵因素。 2.1.3.4  CaO/SiO2 比對鎂質(zhì)耐火材料相組合的影響 CaO 和 SiO2 及 CaO/ SiO2（簡寫為 C/S）比的影響[2]。鎂質(zhì)耐火材料的 C/S＜1.87 時， 與主晶相方鎂石共存的結(jié)合相以鈣鎂橄欖石（CMS）或（和）鎂薔薇輝石（C3MS2）等 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 8 頁 低熔點的礦物存在。提高 C/S 比，則會存在硅酸二鈣（C2S）和硅酸三鈣（C3S）高熔點 礦物。因此，結(jié)合相對磚的高

56、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，否則就會形成低熔點硅酸鹽，使強(qiáng)度顯著下降。將 MgO 和 C2S 的混合物加熱至 1700℃以上時，發(fā)現(xiàn) CaO 在 MgO 中溶解而引起 C/S 的下降。MgO-CaO 固溶體的生成導(dǎo)致 MgO-CaO-SiO2 三元系相關(guān)系發(fā)生變化，尤其對 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 含量低， 故 C/S 比的波動較之 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

57、際析出的晶體有 C2S+C3MS2，而對含 1% SiO2 者析出 C2S+C3MS2。 倘若從加熱溶化角度出發(fā)，則含 5% SiO2 的混合物直至 1800℃，其硅酸鹽也不完全溶化， 而含 2% SiO2 者其硅酸鹽在 1600℃已完全溶化，超過上述各溫度只有 MgO 固溶體存在。 另外，SiO2（＜0.9%）和 B2O3 含量低的鎂砂中，C/S 比值應(yīng)該稍高些，以防止形成 低共溶點硅酸鹽相。就抗渣性考慮，對鎂質(zhì)材料來說，高的 C/S 比也是需要的。因為在 氧氣轉(zhuǎn)爐中使用時，C/S 比高的鎂磚對初期渣（氧化硅含量高）的抗侵蝕性更好。 表 2-2 鎂質(zhì)耐火材料的 CaO/S

58、iO2 和相組合的關(guān)系 C/S 分子比 C/S 質(zhì)量比 相組合  0 0 MgO M2S 0—1.0 1.0 MgO M2S  1.0 0.93 MgO CMS 1—1.5 0.93—1.4 MgO CMS  1.5 1.4 MgO C3MS2 1.5—2.0 1.4—1.87 MgO C3MS2  2.0 1.87 MgO C2S CMS C3MS3 C2S 固化溫度，  18

59、60  1502  1490  1490  1575  1575  1890 ℃ 2.1.4 破粉碎 實驗和理論計算表明，單一尺寸顆粒組成的泥料不能獲得致密的坯體。因此，塊狀 原料經(jīng)檢選后必須進(jìn)行破粉碎，以達(dá)到制備泥料的粒度要求。 Mg-Cr 磚的生產(chǎn)過程中，將原料從 200mm 左右的大塊物料破粉碎到 2.5~0.088mm 的粉料，采用連續(xù)粉碎作業(yè)，并根據(jù)破粉碎設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能特點，使用相應(yīng)的設(shè)備。 在此采用顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、雙棍破碎機(jī)、雷蒙磨等對原料進(jìn)行粉碎作業(yè)。 鞍山科技大學(xué)本科生

60、畢業(yè)設(shè)計  第 9 頁 圖（1-8）雷蒙磨  鄂式破碎機(jī)  雙輥式破碎機(jī) 破粉碎工藝流程通常有兩類，即開流式和閉流式。其示意圖如（1-9）所示。開流 式的優(yōu)點是流程簡單，原料只通過破碎機(jī)一次。缺點是動力消耗大，生產(chǎn)效率低，且生 產(chǎn)細(xì)粉過多，不利于提高制品的質(zhì)量。閉流式的

61、優(yōu)點是粉碎效率較高，易于達(dá)到顆粒度 的要求。缺點是流程復(fù)雜，需要很多的附屬設(shè)備。通常原料的破碎采用開流式，而粉碎 采用閉流式。 入料  入料  返回料  篩機(jī) 出料 粉碎機(jī) A  出料 破粉碎工藝流程示意圖 A-開流式 B-閉流式  粉碎機(jī) B 圖（1-9） 2.1.5 篩分 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。篩分是將粉碎物料通過單層或多層篩子按其尺

62、寸大小不同分成若干粒度級別的過 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 10 頁 程。物料的篩分也是物料的分級。耐火材料生產(chǎn)過程中，物料的級配是關(guān)鍵，關(guān)系到產(chǎn) 品質(zhì)量的好壞，而級配必須進(jìn)行物料分級，這是篩分的目的之一。 篩分過程中，通常將通過篩孔的物料稱為篩下料，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，篩上料一般通過管道重返破碎機(jī)進(jìn)行再粉碎。本設(shè)計的 主要篩分設(shè)備是振動篩，其篩分效率高達(dá) 90%。 原料篩分時，篩網(wǎng)孔徑選擇主要根據(jù)臨界粒度要求而定。一般要比臨界粒度稍大些， 同時也要考慮到篩子的

63、傾斜度。生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)篩子的傾斜角度在 15 度時，網(wǎng)孔直 徑應(yīng)比臨界粒度約增大 10%；傾斜角為 20 度時，則增大 15%左右；傾斜角為 25 度時， 要增大 25%左右。通常振動篩的傾斜角為 15 度--20 度，最大不超過 25 度。 2.1.6  物料的貯存 原料經(jīng)破粉碎、細(xì)磨、篩分后，一般存放在貯料倉內(nèi)供配料使用。粉料在貯料槽中 并不是單一粒度，而是由各種大小顆粒組成的。當(dāng)物料進(jìn)入料槽時，粗細(xì)顆粒開始分層， 粗的顆粒滾到料槽的周邊，細(xì)粉在卸料口中央部位。當(dāng)物料卸料時，中間料先從卸料口 流出，四周料下沉，而且分層流向中間，后從卸料口流

64、出，從而造成顆粒偏析現(xiàn)象。 目前，生產(chǎn)中解決貯料倉顆粒偏析的方法主要有以下幾種： ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹  對粉料進(jìn)行多級篩分，使同一料倉內(nèi)的粉料粒級差值小些； 經(jīng)常保持料倉內(nèi)粉料在三分之二容積以上； 增加注料口，即多口上料，以減少加料時料倉內(nèi)的分層現(xiàn)象或減少料倉截面 積； 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； 采用小容積的壁呈曲線狀的料倉，減少料倉下部各截面的等截面積差，以減 少偏析和料倉內(nèi)的棚料現(xiàn)象。 中央孔管法。在料倉中設(shè)一多方

65、有孔的管子，物料通過多個“窗口”從不同 高度、不同方向進(jìn)入料倉[2]。 2.1.7 配料 耐火材料的配料是將各種不同品種，組分和性質(zhì)的原料以及將各級粒度的熟料顆粒 按一定比例進(jìn)行配合的工藝。各種原料的配合是為了獲得一定性質(zhì)的制品。粒度的配合 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計  第 11 頁 是為了獲得最緊密堆積的或特定粒狀結(jié)構(gòu)的坯體。坯料的顆粒組成對坯體的致密度有很 大的影響。預(yù)使多級不同粒度的顆粒組成的堆積體密度得到提高，必須使粗顆粒中的空 隙全部由細(xì)顆粒填充，而細(xì)顆粒中的空隙全部由更細(xì)的顆粒填充，如此逐級填

66、充即可獲 得最緊密堆積。只有符合緊密堆積的顆粒組成，才可能獲得致密的坯體。為了獲得高密 度的制品，并避免泥料產(chǎn)生偏析和便于制品的燒結(jié)，常采取細(xì)粉量較多的配合，如采取 粗:中:細(xì)=（4~6）:（2~1）:（4~3）。 本設(shè)計采用配料車自動配料系統(tǒng) ，即若干種物料排成一排，配料車依次開到物料 出口處接料，當(dāng)設(shè)定好的各種物料均配完后，配料車開到卸料口處卸料，此系統(tǒng)可實現(xiàn) 半自動和全自動配料。 2.1.8  混練 混練是將合理配合的各種物料準(zhǔn)確稱量后，制成各組分、各種粒度均勻分布的泥料， 并使泥料中各種物料實現(xiàn)結(jié)合良好的加工過程。因物料的組分、粒度、結(jié)合劑的不同， 混練的過程也不同。固體散狀物料的混合過程決定于許多因素：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的加料順序?qū)τ谀嗔匣旌系? 均勻性影響很大。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。 坯料的配比合適，混練質(zhì)量好，才