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摘 要 當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，鋼鐵行業(yè)也隨之快速發(fā)展，耐火行業(yè)在鋼鐵行業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的地位，尤其是鎂碳質(zhì)耐火材料。鎂碳質(zhì)耐火材料是氧化鎂和碳為主成分，以方鎂石，石墨為主晶相的耐火材料，具有優(yōu)良的抗堿性渣侵蝕的能力和良好的熱震穩(wěn)定性。被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域：如轉(zhuǎn)爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、中間包、出鋼口、高功率電爐爐墻熱點(diǎn)部位以及爐外精煉爐內(nèi)襯等。 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)25000噸轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14A和電爐鎂碳磚MT-10C生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)，采用電熔鎂砂和鱗片石墨為主要原料。本設(shè)計(jì)研究鎂碳磚的發(fā)展、性質(zhì)、分生產(chǎn)工藝等，詳細(xì)的敘述了本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工藝流程，設(shè)備選取和布置。通過(guò)計(jì)算選取出生產(chǎn)過(guò)程中所需的主要設(shè)備，對(duì)輔助設(shè)備進(jìn)行了合理的選則。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是布局合理，生產(chǎn)工藝流暢，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上為降低成本、合理利用不可再生資源，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢磚坯進(jìn)行回收處理再利用。 關(guān)鍵詞：鎂碳磚,生產(chǎn)工藝,車間設(shè)計(jì),物料平衡計(jì)算 Abstract In today's society, with the development of China's economic, iron and steel industry has been rapid development, and refractory industry play a decisive role in the development of iron and steel industry,especially the Magnesium-carbon.MgO-C refractories refractory material used Magnesium Oxide and carbon as a main component, and used periclase, graphite as the main crystal phase.Magnesium-carbon refractory has excellent anti alkaline slag corrosion resistance and good thermal shock stability.It is widely used in various fields such as converter, electric furnace, converter, tundish, tapping, high-power electric furnace hot spots of the wall and refining furnace lining. The design is an annual output of 25000 tons of converter with magnesia carbon brick and magnesia carbon brick MT-10C MT-14A EAF steelmaking production workshop, using fused magnesia and graphite as main material.The design will discuss the properties, the production technology of magnesia carbon bricks, describes the process of the product design in detail,include equipment selection and layout.The main equipment in the design was selected by calculation, the auxiliary equipment was selected reasonably.The main feature of the design is the rational layout, smooth production process, on the basis of quality assurance and reduce the cost, the rational use of non renewable resources, recycling of waste brick from the production process. Keywords: Magnesia carbon brick,Production technology,Plant design,Material balance calculation 年產(chǎn)2.5萬(wàn)噸鎂碳磚生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 Ⅰ Abtrast Ⅱ 年產(chǎn)2.5萬(wàn)噸鎂碳磚生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) Ⅲ 1 緒 論 1 1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史 1 1.2 鎂碳磚的組成及性能 1 1.3 鎂碳磚的應(yīng)用 2 1.4鎂碳磚的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 4 2 工藝部分 5 2.1理論基礎(chǔ) 5 2.1.1鎂砂的選擇 6 2.1.2石墨 6 2.1.3防氧化劑 6 2.1.4結(jié)合劑 7 2.2 生產(chǎn)工藝要點(diǎn) 7 2.2.1 原料 7 2.2.2破粉碎 8 2.2.3 篩分 9 2.2.4 物料的貯存 9 2.2.5 配料 9 2.2.6 混練 9 2.2.7 成型 10 2.2.8 干燥 10 2.2.9 成品倉(cāng)庫(kù) 10 2.3 工藝流程 10 2.3.1 工藝流程簡(jiǎn)述 12 2.3.2 工藝流程論證 12 2.4 工藝參數(shù) 13 2.5 物料平衡計(jì)算 14 2.6 生產(chǎn)設(shè)備 18 2.7 倉(cāng)庫(kù)設(shè)施 19 3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說(shuō)明 20 3.1 檢選 20 3.2 檢查方法 20 3.3 檢查制度 21 4 車間安裝檢修與維護(hù)措施 22 5 生產(chǎn)車間除塵及安全措施 22 6 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) 23 致謝 24 參考文獻(xiàn) 25 附錄 26 1.物料的平衡計(jì)算 26 2.原料倉(cāng)庫(kù)的選擇計(jì)算 30 3.破粉碎混合設(shè)備的選擇計(jì)算 36 4.成型設(shè)備選擇計(jì)算 37 5.干燥工段的計(jì)算 38 6.成品倉(cāng)庫(kù)的計(jì)算 40 1 緒論 1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史 鎂碳磚是20世紀(jì)70年代興起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡邊明首先開(kāi)發(fā)，它是以鎂砂（高溫?zé)Y(jié)鎂砂或電熔鎂砂）和碳素材料為原料，用各種碳質(zhì)結(jié)合劑制成的耐火材料。由于MgO–C磚具有耐火度高、抗熱震性優(yōu)良和抗侵蝕能力強(qiáng)等優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼[1]。 在日本研發(fā)出樹(shù)脂結(jié)合MgO–C磚后，西歐開(kāi)發(fā)了瀝青結(jié)合的MgO–C磚，其殘?zhí)剂考s為10%，由于價(jià)格低于樹(shù)脂結(jié)合MgO–C磚，故被成功地用于水冷電爐中的高溫?zé)狳c(diǎn)部位，同時(shí)也用于轉(zhuǎn)爐。 我國(guó)在1980前后年開(kāi)始研究含碳耐火材料[2]，并被列入國(guó)家“七五”(1985~1989)科技攻關(guān)項(xiàng)目。1987年鞍鋼三煉鋼廠在轉(zhuǎn)爐上試用MgO–C磚后，僅用一年時(shí)間就超額完成了“七五”轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)千次的攻關(guān)目標(biāo)。發(fā)展到目前，全國(guó)各大中小鋼廠已普遍推廣使用MgO–C質(zhì)耐火材料作為轉(zhuǎn)爐和電爐的爐襯。 隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步對(duì)耐火材料的新要求，低碳鎂碳耐火材料成為鎂碳耐火材料新的發(fā)展熱點(diǎn)。低碳MgO–C磚一般是指總含碳量不超過(guò)8%、由鎂砂與石墨通過(guò)有機(jī)結(jié)合劑結(jié)合而成的MgO–C磚，降低碳含量可明顯降低材料的熱導(dǎo)率[3]。近年來(lái)，對(duì)精煉鋼包用低碳量、性能優(yōu)異的低碳鎂碳磚的開(kāi)發(fā)受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界的重視，這方面的研究開(kāi)發(fā)工作已取得一定的成果，展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。 1.2 鎂碳磚的組成及性能 鎂碳磚鎂碳磚是以鎂砂和石墨為主要原料外加適量結(jié)合劑經(jīng)高壓成型，低溫?zé)崽幚矶傻哪突鹬破?。主要用于煉鋼用轉(zhuǎn)爐、電爐工作襯、爐外精煉鋼包的工作襯。 鎂碳磚含氧化鎂60%～90%，碳10%～40%。具有優(yōu)良的抗渣侵蝕性、熔渣滲透性、熱震穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性。顯氣孔率為3%～10%。采用高純鎂砂粉粒、碳素材料（包括石墨）和焦油瀝青或樹(shù)脂等為原料，經(jīng)配料、熱混、成型后，再經(jīng)低溫焙燒而成。為抑制磚中的碳的氧化，常添加鋁、硅、鎂等金屬或氮化硼，加入量不超過(guò)5%。表1.1為生產(chǎn)鎂碳磚用鎂砂的理化指標(biāo)。 表1.1 原料技術(shù)條件 原料名稱 牌號(hào) MgO% ≥ SiO2% ≤ CaO % ≤ IgL % ≤ 水份 % ≤ 顆粒體積密度 ≥ g/cm3 顆粒 組成 mm F·C % ≥ 揮發(fā)份% ≤ DMS97.5 97.5 1.0 1.4 0.3 3.45 0~50 DMS96 96 2.2 2.0 0.3 3.45 0~50 MS98 98 0.5 1.5 0.3 3.30 0~ 0 MS97 97 1.0 1.5 0.3 3.30 0~50 MS96 96 1.5 1.6 0.3 3.25 0~50 LG100-96 0.5 粒徑100μm 96 1.20 LG100-95 0.5 粒徑100μm 95 1.20 1.3鎂碳磚的應(yīng)用 鎂碳磚是以鎂砂和石墨為主要原料外加適量結(jié)合劑經(jīng)高壓成型，低溫?zé)崽幚矶傻哪突鹬破?，主要?yīng)用在轉(zhuǎn)爐和鋼包上。由于轉(zhuǎn)爐的各部位爐襯的工作條件有所不同，所以用的鎂碳磚有所不同。（1）爐口、爐帽部位溫度變化劇烈，受渣蝕較嚴(yán)重，應(yīng)選用抗熱震性好、抗渣性強(qiáng)的鎂碳磚；（2）耳軸兩側(cè)除受吹煉時(shí)損毀作用外，表面無(wú)保護(hù)渣層覆蓋，不易修補(bǔ)，磚中碳易氧化，應(yīng)砌筑抗渣性優(yōu)良、抗氧化性好的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚；（3）渣線部位與熔渣長(zhǎng)期接觸，受渣蝕嚴(yán)重，需砌筑抗渣性強(qiáng)、高溫強(qiáng)度高、抗熱震性好的鎂碳磚；（4）爐缸、爐底與其他部位相比侵蝕較輕，可選用普通鎂碳磚；（5）當(dāng)采用頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)時(shí)，尤其是底CO2、O2等氣體時(shí)，損毀更為嚴(yán)重，應(yīng)選用抗氧化性好、抗熱震性好、高溫強(qiáng)度高、抗渣性強(qiáng)的高級(jí)鎂碳磚。依轉(zhuǎn)爐使用不同部位，選用相應(yīng)性能的鎂碳磚是提高轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的有效方法。圖1.1為轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)圖 1--爐身 2--爐膛 3--爐帽 4--出鋼口 5--爐底 圖1.1 轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)圖 鋼包渣線分為兩種：普通鋼包和精煉鋼包的渣線。普通鋼包的熔渣是來(lái)自轉(zhuǎn)爐或電爐等煉鋼裝置的末期渣。這種熔渣屬于CaO- MgO-FeOn-SiO2四相系統(tǒng)，它們可以分解為CaO-FeOn系和MgO-CaO-SiO2系，前者熔點(diǎn)低，粘度小，對(duì)耐火材料侵蝕能力強(qiáng)；后者熔點(diǎn)高，粘度大，對(duì)耐火材料侵蝕能力較弱。精煉鋼包的熔渣，一般由SiO2﹑CaO﹑MgO﹑Al2O3﹑FeO﹑MnO﹑Cr2O3七相組成。爐外精煉鋼包襯主要以鎂碳磚為主，包括：VOD鋼包工作襯，VHD、LF/VD、VOD渣線。鋼包用耐火材料主要用于LF(V)鋼包，ASEA-SKF鋼包，VAD鋼包。鋼包用耐火材料總的發(fā)展趨勢(shì)是降低消耗、清潔鋼包。降低消耗不僅可以降低成本，更重要的是可以減少對(duì)鋼水的污染；清潔鋼包一方面是要用低碳、熔損小的耐火材料，另一方面要減少鋼包的粘渣。 鋼包一般包括永久層、工作層、渣線層、包底磚、塞棒、座磚和水口磚等。由鋼殼、耐火材料內(nèi)襯和啟閉控制系統(tǒng)構(gòu)成，其截面一般為圓形。大型鋼包為增大容量，采用橢圓形，以不改變吊車龍門(mén)鉤跨距，桶的整個(gè)外型呈上大下小的圓臺(tái)形。鋼包底面，小型為平面，大型桶則為凸面。圖1.2為鋼包結(jié)構(gòu)圖。 圖1.2 鋼包結(jié)構(gòu)圖 1.4鎂碳磚的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 我國(guó)鎂碳磚的生產(chǎn)現(xiàn)狀是以鎂砂、石墨為基料，用樹(shù)脂作結(jié)合劑復(fù)合而成的一種高效、節(jié)能的新型耐火材料。 隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展，冶煉操作條件越來(lái)越苛刻，因此，對(duì)爐襯的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。我國(guó)的煉鋼業(yè)今后主要發(fā)展頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐和高功率電爐煉鋼，因此，今后在爐襯材料方面也應(yīng)該明確采用碳結(jié)合堿性材料為其發(fā)展方向。近年來(lái)，雖然在這方面做了大量工作，但還是處于發(fā)展的較低級(jí)階段。 繼續(xù)對(duì)原使用的鎂砂、石墨、結(jié)合劑等原材料進(jìn)行綜合研究，主要方向是以低碳和高強(qiáng)度碳的鎂碳磚，以取得最佳的使用效果。 低碳鎂炭磚是鎂炭磚的發(fā)展方向之一。對(duì)于低碳鎂炭磚來(lái)說(shuō)，最為關(guān)鍵的還是要提高其抗熱剝落性能和抗渣滲透性能。基于復(fù)合結(jié)合劑和納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)開(kāi)發(fā)的低碳鎂碳磚可以有效地解決碳含量降低以后材料抗結(jié)構(gòu)剝落和抗渣滲透性差的問(wèn)題，同時(shí)又可使材料的導(dǎo)熱率大幅度減低，從而有效地解決傳統(tǒng)鎂碳磚在應(yīng)用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題。在低碳鎂碳質(zhì)耐火材料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)重視以下幾方面科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題的研究： (1) 研究開(kāi)發(fā)材料在使用環(huán)境下能原位形成納米炭纖維的結(jié)合劑；其主要研究?jī)?nèi)容包括如何在酚醛樹(shù)脂中引入適當(dāng)種類的炭素前驅(qū)體、結(jié)合劑的炭化機(jī)制及其控制等。 (2) 研究開(kāi)發(fā)適合工業(yè)化生產(chǎn)的復(fù)合石墨化炭黑的制備技術(shù)；復(fù)合石墨化炭黑在酚醛樹(shù)脂以及在材料基質(zhì)組成中的分散技術(shù)。 (3) 低碳鎂碳磚基質(zhì)組成的優(yōu)化以及納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)對(duì)材料熱力學(xué)性能影響機(jī)理的研究。 2 工藝部分 2.1理論基礎(chǔ) （1）原料要求：鎂碳磚是指以鎂砂和石墨為主要原料生產(chǎn)的耐火制品。為了提高制品質(zhì)量和抗侵蝕能力，本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)中利用的是電熔鎂砂。 （2）顆粒組成：顆粒組成確定的原則應(yīng)符合最緊密堆積原理和有利于燒結(jié)。一般粗顆粒、中顆粒、細(xì)顆粒按照所需磚的要求科學(xué)配比，使鎂碳磚的性能最大程度得到發(fā)揮，滿足使用的需求。 （3）配料：將不同的顆粒組成的各種物料包括廢磚、結(jié)合劑和添加劑等進(jìn)行配料。在鎂碳磚的制作中，除了電熔鎂砂外，通常加入適量廢磚，節(jié)約成本，也能使資源得到再利用。 （4）混合：目前混煉過(guò)程采用兩類混煉設(shè)備—高速混煉機(jī)、行星式混煉機(jī)或濕碾機(jī)。由于高速混煉機(jī)、行星式混煉機(jī)混出的料成分均勻，夾雜氣體少，成型性能好，且設(shè)備對(duì)物料完全封閉，防塵性能好。因此本設(shè)計(jì)采用高速混煉機(jī)進(jìn)行物料的混合。 （5）成型：首先要選擇合適噸位的壓力機(jī)。成型時(shí)要準(zhǔn)確控制泥料重量、確保布料均勻，打擊次數(shù)及輕重需要滿足要求。鎂砂是瘠性物料，且配料水分含量少，一般不會(huì)出現(xiàn)因空氣被壓縮而產(chǎn)生的過(guò)壓廢品，因此可采用高壓成型。 （6）干燥：坯體干燥是磚坯中除去水分的過(guò)程。磚坯干燥的目的，通過(guò)干燥排除水分，是磚坯增加機(jī)械強(qiáng)度，以減少運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程中的機(jī)械損失，并使磚坯在裝窯之后進(jìn)行燒成時(shí)，使磚坯具有必要的強(qiáng)度，承受一定的應(yīng)力作用，提高燒成成品率，并且為燒成提供有益條件。 磚坯在干燥過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些物理變化，有的產(chǎn)生表面硬化，有的產(chǎn)生體積收縮，當(dāng)干燥速度過(guò)快時(shí)，各個(gè)部位排水不一致，就可能發(fā)生裂紋。因此，磚坯干燥時(shí)要求：干燥速度不要超過(guò)一定的數(shù)值，否則產(chǎn)品會(huì)裂開(kāi)，在定制合理的干燥制度時(shí)，即要干燥速度盡可能快，又不能發(fā)生大于破壞力的應(yīng)力，選擇合適的干燥設(shè)備尤為重要。 鎂碳磚一般不用燒成，工藝比較簡(jiǎn)單，可以節(jié)約能源，我國(guó)的鎂砂和石墨資源比較豐富，所以鎂碳磚在我國(guó)的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。 2.1.1鎂砂的選擇 一般選用含氧化鎂95%～99%的電熔鎂或燒結(jié)鎂砂。 CaO/SiO2（物質(zhì)的量比）大于2和雜質(zhì)含量少。MgO含量越高，雜志相對(duì)越少，硅酸鹽相分割程度降低，方鎂石直接結(jié)合程度越高，鎂碳磚的抗渣侵蝕性越強(qiáng)（在組織結(jié)構(gòu)方面要求鎂砂高密度并且結(jié)晶大）菱鎂礦等為原料經(jīng)電弧爐熔煉達(dá)到熔融狀態(tài)冷卻后形成的稱為電熔鎂砂；從海水中提取氧化鎂制成的稱為海水鎂砂。鎂砂是耐火材料最重要的原料之一，用于制造各種鎂磚、鎂鋁磚、搗打料、補(bǔ)爐料等。電熔鎂砂是用精選的特A級(jí)天然菱鎂石或高純輕燒鎂顆粒，在電弧爐中熔融制得。該產(chǎn)品具有純度高，結(jié)晶粒大，結(jié)構(gòu)致密，抗渣性強(qiáng)材料，熱震穩(wěn)定性好，是一種優(yōu)良的高溫電氣絕緣材料，也是制作高檔鎂磚，鎂碳磚及不定形耐火材料的重要原料。 2.1.2石墨 一般選用結(jié)晶發(fā)育完整且純度高達(dá)92%～99%的天然鱗片狀石墨。石墨越純，固定碳含量越高，則灰分及揮發(fā)分越少，生產(chǎn)出來(lái)的鎂碳磚在高溫下使用時(shí)結(jié)構(gòu)好，高溫抗折強(qiáng)度大，耐侵蝕性越好。鎂碳磚的碳源選用石墨，碳能防止?fàn)t渣向磚內(nèi)浸入，有益于提高磚的抗侵蝕性；但另一方面碳容易氧化又是其固有屬性。眾所周知，當(dāng)磚中的碳被氧化時(shí)，磚的特性也隨之消失。氧化越劇，損毀越快。 2.1.3防氧化劑 在MgO-C磚中，由于碳的氧化是損毀的主要原因，在MgO-C磚中添加少量的比碳更容易氧化的金屬或非金屬化合物作為添加劑是生產(chǎn)抗氧化性能高的MgO-C磚的一項(xiàng)重要的技術(shù)發(fā)展。作為金屬及添加劑有金屬Al、Si、Mg、Ca，也可以用Al- Mg、Al-Mg-Ca、Si-Mg-Ca等二元或三元合金來(lái)作為添加劑，其中Al、Si通常被作為MgO-C磚的防氧化劑。它們可以減少開(kāi)口氣孔率；將CO（g）還原成C(S)，以抑制碳的消耗速度。生成碳化物和氧化物時(shí)則可使耐火材料致密化；形成表面保護(hù)層；提高熱態(tài)強(qiáng)度；促進(jìn)石墨的結(jié)晶長(zhǎng)大。MgO-C磚的抗氧化能力隨著Al的添加量的增加而提高。提高M(jìn)gO-C磚的強(qiáng)度，較粗顆粒的Al粉則是先熔融擴(kuò)散再氧化，熔化后余留的氣孔則難于愈合。但是Al粉粒度過(guò)細(xì)，會(huì)因氧化過(guò)快，導(dǎo)致MgO-C磚的殘余膨脹速度過(guò)快，膨脹量大，使制品內(nèi)部的瞬時(shí)應(yīng)力太大，從而導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生拱裂。因此，MgO-C磚規(guī)定Al粉的粒度為-150目或-200目[4]。 2.1.4結(jié)合劑 結(jié)合劑是指固結(jié)磨具中各類結(jié)合劑與磨料粘結(jié)的材料。固結(jié)磨具通常采用陶瓷、樹(shù)脂、橡膠、菱苦土四大類別結(jié)合劑。結(jié)合劑能夠直接影響到MgO-C磚氣孔率以及常溫強(qiáng)度等指標(biāo)，酚醛樹(shù)脂作為耐火材料結(jié)合劑，具有熱硬性，干燥強(qiáng)度高；固定碳含量高，能形成牢固的碳結(jié)合結(jié)構(gòu)；對(duì)石墨和各種耐火材料有良好的潤(rùn)濕性；與焦油瀝青相比對(duì)環(huán)境危害小。因此被廣泛用于碳復(fù)合耐火材料中作結(jié)合劑。張文杰通過(guò)試驗(yàn)得到如下結(jié)論[5]：試樣的顯氣孔率隨樹(shù)脂量的增加而降低，在樹(shù)脂量為5%～6%的區(qū)間有急劇的降低。綜上所述，生產(chǎn)鎂碳磚時(shí)，酚醛樹(shù)脂一般添加5%左右為宜[5]。 2.2 生產(chǎn)工藝要點(diǎn) 2.2.1 原料 1．電熔鎂砂和石墨的技術(shù)指標(biāo)如表2.1和表2.2所示。 表2.1電熔鎂砂的技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo) 牌號(hào) MgO％ ≥ SiO2％ ≤ CaO% ≤ 顆粒體積密度g/cm3 ≥ 備注 DMS97.5 97.5 1.0 1.4 3.45 表2.2鱗片石墨的技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo) 牌號(hào) 固定碳/% ≥ 揮發(fā)分/% ≥ 水分/% ≤ 粒度 /μm 篩余量/% ≥ 鱗片狀石墨LG(—)100-95 95 1.20 0.5 100 750 2.2.2破粉碎 破粉碎就是利用顎式破碎機(jī)初破，在經(jīng)過(guò)圓錐破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎，破碎成粒度料（顆粒粒度為5~3mm、3~1mm、1~0mm）進(jìn)入對(duì)應(yīng)粒度料倉(cāng)，根據(jù)庫(kù)存量選擇哪種進(jìn)入管磨機(jī)磨細(xì)粉。在耐火材料生產(chǎn)過(guò)程中，泥料是由各種不同大小粒徑和不同含量的物料組成，因此，各種原料都需要經(jīng)過(guò)粉碎篩分這一工序。常用的粉碎設(shè)備有短頭圓錐破碎機(jī)，雙輥式破碎機(jī)以及兩者的聯(lián)合機(jī)組。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并綜合粉碎粒度要粒度呈棱角狀，中間顆粒少，而且粒度組成較穩(wěn)定，宜采用短頭圓錐破碎機(jī)，可以簡(jiǎn)化流程，節(jié)省基建投資。粉碎后的硅石及廢磚廢坯一般采用單層篩篩分，篩上料回到粉碎設(shè)備，組成閉路偱環(huán)系統(tǒng)，篩下料用于制磚配料。常用的粉碎設(shè)備有短頭圓錐破碎機(jī)，雙輥式破碎機(jī)，反擊式破碎機(jī)等，由于粘土熟料硬度較大反擊式破碎機(jī)的反擊板和打擊板易磨損，維修量大，且顆粒組成不穩(wěn)定，雙輥式破碎機(jī)很容易損壞，而且為不均勻損壞，需要調(diào)整，生產(chǎn)能力低，且粒度不理想，而使用短頭圓錐破碎機(jī)時(shí)，可連續(xù)粉碎生產(chǎn)能力高，功耗小，顆粒組成均勻，中間顆粒小，有利于顆粒級(jí)配，唯一缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用較高。因此綜合各種因素，采用圓錐破碎機(jī)，破碎形式采用閉路形式粉碎。篩分設(shè)備常用振動(dòng)篩和回轉(zhuǎn)篩。振動(dòng)篩為高頻振動(dòng)，篩分能力和篩分效率高于其他篩分設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，曬面利用率高，功耗小，體積小，輕便，價(jià)格低，強(qiáng)烈振動(dòng)使篩分不會(huì)完全堵塞。根據(jù)原料品種、性能配料和使用性能等要求統(tǒng)一。 2.2.3 篩分 篩分就是利用多層的篩子把物料按需求進(jìn)行分級(jí)。達(dá)到規(guī)格的篩下料根據(jù)不同的粒度進(jìn)入相應(yīng)的料倉(cāng)，不符合粒度要求的返回破碎機(jī)重新破碎。震動(dòng)篩按照所需要的物料粒度規(guī)定篩網(wǎng)孔徑大小，一般比臨界粒度稍大些。篩子的傾斜角度也必須考慮，通常的傾角在15度到20度之間。 2.2.4 物料的貯存 原料經(jīng)過(guò)破粉碎、細(xì)磨、篩分后，一般則是存放在貯料倉(cāng)內(nèi)以供配料時(shí)使用。當(dāng)物料進(jìn)入料槽時(shí)，粗細(xì)顆粒開(kāi)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(shí)，中間料先從卸料口流出，四周料下沉，而且分層流向中間，后從卸料口流出。 2.2.5 配料 為了力高磚坯的致密程度，鎂碳質(zhì)制品生產(chǎn)中采用多級(jí)配料，可獲得較高的體積密度，尤其是適當(dāng)增大粗顆粒及細(xì)粉配比，相應(yīng)減少中間顆粒的比例。所以要想提高磚坯的致密度，必須符合緊密堆積原理的顆粒組成。 2.2.6 混練 加料順序一般要求：鎂砂粗顆粒、中顆粒（5-3，3-1，1-0）、酚醛樹(shù)脂、石墨、鎂砂細(xì)粉、添加劑。 生產(chǎn)鎂碳磚較理想的泥料是鎂砂顆粒的表面應(yīng)完全均勻地被結(jié)合劑潤(rùn)濕，外面緊緊地?cái)D壓而包裹一層被結(jié)合劑潤(rùn)濕的石墨（石墨層越厚越好）其余分散的石墨或鎂砂粉等均勻地被結(jié)合劑潤(rùn)濕，各種添加劑及鎂砂細(xì)粉都分散均勻，泥料溫度適度，這就為成型提供了良好的條件。 2.2.7 成型 成型是指借助于摩擦壓磚機(jī)和相應(yīng)的鎂碳磚磚形模具將坯料加工成規(guī)定尺寸和形狀的坯體過(guò)程借助于外力和模型將坯料加工成規(guī)定尺寸和形狀的坯體過(guò)程。鎂碳磚成型應(yīng)采用大壓力壓磚機(jī)，國(guó)內(nèi)多采用摩擦壓磚機(jī)主要是由于摩擦壓磚機(jī)可以根據(jù)需要，反復(fù)加壓多次。成形時(shí)要準(zhǔn)確控制泥料重量、確保布料均勻, 加壓應(yīng)先輕后重的打法，模套上可以設(shè)計(jì)排氣縫隙的方法排氣。還可以采用真空脫氣的模套。脫氣的目的主要是避免磚坯產(chǎn)生層裂。 2.2.8 干燥 坯體干燥是磚坯中去除部分水分、提高坯體相應(yīng)強(qiáng)度的過(guò)程。磚坯需經(jīng)干燥車送入隧道干燥器在250~300℃之間高溫下作用,排除水分，物料與結(jié)合劑固化，熱處理工序是影響樹(shù)脂結(jié)合的鎂碳磚強(qiáng)度和殘?zhí)剂康闹匾ば?，因而需要?yán)密確定與結(jié)合劑相適應(yīng)的熱處理溫度和熱處理時(shí)間等熱工制度，以便使鎂碳磚獲得足夠的低溫強(qiáng)度[6]。 鎂碳磚一般不用燒成，工藝比較簡(jiǎn)單，可以節(jié)約能源，我國(guó)的資源比較豐富，所以鎂碳磚在我國(guó)的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。 2.2.9 成品倉(cāng)庫(kù) 成品倉(cāng)庫(kù)是存放車間生產(chǎn)的成品鎂碳磚等成品的倉(cāng)庫(kù)，成品庫(kù)可以按照成品的生產(chǎn)批次、出庫(kù)頻率、磚型等來(lái)分開(kāi)存放。還可以存放其他常用工具和日常物品。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。成品一般按照品種、級(jí)別、磚型批號(hào)等來(lái)分類貯放，堆放方式和堆放高度均按標(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，在設(shè)計(jì)中盡量計(jì)算準(zhǔn)確以做到即滿足工廠本身產(chǎn)量的需要同時(shí)也不浪費(fèi)。 2.3 工藝流程  鎂碳磚工藝流程 鎂 砂 顎 破 石墨 其它料 皮帶輸送機(jī) 除 鐵 振動(dòng)篩 顆 粒 顆 粒 顆 粒 （5-3） （1-3） （1-0） 配料 混練 結(jié)合劑（酚醛樹(shù)脂） 成型 干燥 不合格品 回頭料倉(cāng) 入干燥窯 出干燥窯 檢驗(yàn) 不合格品 回頭料倉(cāng) 包裝 入庫(kù) 2.3.1 工藝流程簡(jiǎn)述 鋼包用鎂碳磚的生產(chǎn)工藝，原料包括電熔鎂砂、石墨、樹(shù)脂和防氧化劑。首先，利用橋式抓斗起重機(jī)將原料送到PEF250×400顎式破碎機(jī)粗破碎（破碎的粒度要符合圓錐破碎機(jī)的給料粒度），經(jīng)帶式輸送機(jī)送到Φ900短頭圓錐破碎機(jī)的料倉(cāng)中，破碎好的料由斗式提升機(jī)提升到五樓，經(jīng)振動(dòng)篩篩分，本次設(shè)計(jì)中每個(gè)振動(dòng)篩由三層篩網(wǎng)組成，篩網(wǎng)孔徑分別為5mm、3mm、1mm，篩上料返回圓錐破碎機(jī)繼續(xù)破碎，篩中料、篩下料進(jìn)入各自的料倉(cāng)，根據(jù)料倉(cāng)的存料情況多余的顆粒料經(jīng)可逆帶式輸送機(jī)進(jìn)入管磨機(jī)磨細(xì)粉，產(chǎn)生的細(xì)粉由斗式提升機(jī)送到五樓經(jīng)過(guò)溜槽送到三樓的螺旋輸送機(jī)，經(jīng)螺旋輸送機(jī)送到細(xì)粉料倉(cāng)，石墨、Al粉利用電梯運(yùn)到三樓后再用叉車送入料倉(cāng)，用電子配料車將顆粒料、細(xì)粉、石墨、防氧化劑配料，在600L高速混練機(jī)中混合，同時(shí)酚醛樹(shù)脂用定量罐定量后也倒入到混練機(jī)中。混練結(jié)束后，用電動(dòng)平板車將裝有泥料的泥料罐運(yùn)到成型車間，用起重機(jī)將泥料送到壓磚機(jī)供料倉(cāng)7臺(tái)摩擦壓磚機(jī)成型，成型的廢品送至原料倉(cāng)庫(kù)集中處理，半成品放在干燥車上，順著干燥車道送到干燥工段的存放處等待干燥，用3噸帶推桿電拖車將干燥車推入隧道干燥器，干燥后的磚坯等到冷卻后進(jìn)行檢選，合格的磚坯由工人進(jìn)行包裝外賣，檢選不合格的磚坯送到原料倉(cāng)庫(kù)集中處理，以備其他用途。 2.3.2 工藝流程論證 1．原料倉(cāng)庫(kù). 由于存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易產(chǎn)生酌減高的原因，原料在原料倉(cāng)庫(kù)存放時(shí)間較短，本設(shè)計(jì)的原料有電熔鎂砂97.5、石墨、酚醛樹(shù)脂、防氧化劑Al粉和一定量的廢磚。原料倉(cāng)庫(kù)采用封閉式單側(cè)卸料的方式，不同種原料之間設(shè)有擋墻來(lái)防止原料混料。 2．破碎工段 原料經(jīng)過(guò)抓斗等工具抓入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，然后通過(guò)傳送帶到圓錐破碎機(jī)細(xì)碎，接著通過(guò)振動(dòng)篩篩分，篩上料返回圓錐破碎機(jī)再次破碎，篩下料進(jìn)入各自料倉(cāng)。生產(chǎn)中所需要的粉料通過(guò)管磨機(jī)進(jìn)行磨粉。 3．混料工段 生產(chǎn)時(shí)根據(jù)需要采用微機(jī)控制三斗稱量車進(jìn)行自動(dòng)稱料，自動(dòng)卸料進(jìn)入混練機(jī)實(shí)行全自動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)。濕碾機(jī)為間歇式混合設(shè)備，能使泥料混拌均勻和使顆粒間捏合密實(shí)?；旌显O(shè)備內(nèi)的混合作業(yè)，常分兩個(gè)階段，一般先是干料混拌均勻，然后加入結(jié)合劑，促使顆粒間相互緊密接觸，成為具有塑性的泥料。有時(shí)亦可將部分物料隨結(jié)合劑加入，細(xì)分最后加入。 鎂碳磚的加料順序一般要求為： 鎂砂粗顆?！V砂中顆?！尤?shù)脂→鎂砂細(xì)粉+石墨+金屬鋁粉，必須確保總混煉時(shí)間。 4. 熱處理工段 選用電加熱干燥器，和燃料式干燥器相比，節(jié)能，環(huán)保，可以控制溫度，不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)影響制品質(zhì)量。 由于產(chǎn)量比較大，本設(shè)計(jì)選用了2條電加熱隧道干燥器，干燥后制品水分一般控制小于1%。 2.4 工藝參數(shù) 本設(shè)計(jì)的粒度配比見(jiàn)表2.3。 表2.3 鎂碳磚配料比 磚　　種 配　比 (%) 外加量(%) 金屬鋁粉 外加量(%) 酚醛樹(shù)脂 電熔鎂砂97.5 石墨 MT10C 90 10 3 3 MT14A 86 14 3 3 本設(shè)計(jì)鎂碳磚生產(chǎn)的混合制度見(jiàn)表2.4，干燥制度見(jiàn)表2.5。 表2.4 混合制度 項(xiàng)目 磚種 混　合　量(千克/次) 混合周期(分鐘) MT10C 1000 20 MT14A 1000 20 表2.5 干燥制度 干燥器類型 長(zhǎng)×寬×高 (mm) 數(shù) 量 (條) 干燥 裝磚 (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(℃) 24500×1200×1650 3 1000 15 3 3.0~4.0 ＜0.5 200 40~50 2.5 物料平衡計(jì)算 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) 電爐鎂碳磚 MT10C（%） 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚 MT14A（%） 名稱 符號(hào) 原料在倉(cāng)庫(kù)中的存放損失 L1 2 2 原料水分 W1 5 5 原料洗滌損失 L4 — — 原料干燥或風(fēng)干后的水分 W3 — — 原料的灼減量 L2 — — 原料加工、運(yùn)輸損失（包括破粉碎、配料、混合成型工序） L3 2 2 配比 P 1-P q1 10 90 3 14 86 3 管磨機(jī)加入量 q3 30 25 泥料水分 W4 — — 泥料的循環(huán)混練量 F3 10 10 結(jié)合劑貯運(yùn)損失 L5 2 2 干燥綜合廢品率 F2 3 3 干燥廢品回收率 T 95 95 車間生產(chǎn)班制見(jiàn)表2.7。 表2.7 生產(chǎn)班制 工作班制 原料倉(cāng)庫(kù) 粉碎磨碎 混合 成型 干燥 成品庫(kù) 年工作日 365 365 365 365 365 365 日工作班 2 2 2 2 3 2 班工作時(shí) 8 8 8 8 8 8 制磚部分物料平衡計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2.8。 表2.8 物料平衡計(jì)算參數(shù) 計(jì)算參數(shù) 鋼包鎂碳磚 MT14A，% 鋼包鎂碳磚 MT10C，% 名稱 符號(hào) 原料在倉(cāng)庫(kù)中的存放損失 L1 0.5 0.5 原料水分 W1 W2 0.5 — 0.5 — 原料洗滌損失 L4 — — 原料干燥或風(fēng)干后的水分 W3 0 0 原料的灼減量 L2 0.3 0.3 原料加工、運(yùn)輸損失（包括破粉碎、配料、混合成型工序） L3 2 2 配比 P 1-P q1 q2 14 86 3% 3% 10 90 3% 3% 管磨機(jī)加入量 q3 24 24 泥料水分 W4 — — 泥料的循環(huán)混練量 F3 10 10 結(jié)合劑貯運(yùn)損失 L5 2 2 干燥綜合廢品率 F2 4 4 干燥廢品回收率 T 95 95 MT14A制磚部分物料平衡見(jiàn)表2.9。 表2.9 MT14A制磚部分物料平衡表 生產(chǎn)工序 項(xiàng)目 符號(hào) 生產(chǎn)班制 日/班/時(shí) 物料量/噸 年 日 班 小時(shí) 原料倉(cāng)庫(kù) 原料倉(cāng)庫(kù)總存放量 其中：電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 Q13 Q14 Q15 Q16 365/2/8 365/2/8 365/2/8 365/2/8 17973.314957.6 499.482516.3 48.24 40.98 1.37 6.89 24.62 20.489 0.68 3.45 3.08 2.561 0.09 0.43 樹(shù)脂庫(kù) 樹(shù)脂總存放量 Q8 365/2/8 525.773 1.44 0.72 0.09 破、粉碎 總破粉碎量 其中電熔鎂砂97.5、廢磚廢坯 Q10 Q11 365/2/8 365/2/8 17883.4 15379.8 49.00 42.14 24.50 21.06 3.06 2.63 磨碎 總磨碎量 Q13 365/2/8 4292.0 11.76 5.88 0.73 配料 總配料量 其中：電熔鎂砂97.5 石墨 外加樹(shù)脂 Q5 Q6 Q7 Q8 365/2/8 365/2/8 365/2/8 365/2/8 17525.7 15072.1 2453.6 525.8 48.02141.29 6.72 1.44 24.00 20.7 3.36 0.72 3.00 2.59 0.42 0.09 混合 成型 熱處理 成品庫(kù) 總混合量 總成型量(指成型后的合格磚坯) 總熱處理量 總成品量 Q4 Q3 Q2 Q 365/2/8 365/2/8 365/3/8 365/2/8 19473.017525.717525.7 17000 53.35 48.02 48.02 46.58 26.68 24.01 24.01 23.29 3.33 3.00 3.00 2.91 表2.10 MT10C制磚部分物料平衡表 生產(chǎn)工序 符號(hào) 生產(chǎn)班制 日/班/時(shí) 物料量，噸 年 日 班 小時(shí) 原料倉(cāng)庫(kù) 原料倉(cāng)庫(kù)總存放量 其中：電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 Q13 Q14 Q15 Q16 365/2/8 365/2/8 365/2/8 365/2/8 8458.0 7377.12235.1 845.8 23.17 20.21 0.64 2.32 11.59 10.11 0.32 1.16 1.45 1.26 0.04 0.14 樹(shù)脂庫(kù) 樹(shù)脂總存放量 Q17 365/2/8 252.5 0.69 0.35 0.04 破、粉碎 總破粉碎量 其中電熔鎂砂97.5、廢磚廢坯 Q10 Q11 365/2/8 365/2/8 8415.7 7574.2 23.06 20.75 11.53 10.38 1.44 1.30 磨碎 總磨碎量 Q12 365/2/8 2019.8 5.53 2.77 0.35 配料 總配料量 其中：電熔鎂砂97.5 石墨 外加樹(shù)脂 Q6 Q7 Q8 Q9 365/2/8 365/2/8 365/2/8 365/2/8 8247.4 7422.7 824.7 247.4 22.60 20.34 2.26 0.68 11.30 10.17 1.13 0.34 1.41 1.27 0.14 0.04 混合 成型 熱處理 成品庫(kù) 總混合量 總成型量(指成型后的合格磚坯) 總熱處理量 總成品量 Q4 Q3 Q2 Q 365/2/8 365/2/8 365/3/8 365/2/8 9163.88247.4 8247.4 8000 25.11 22.60 22.60 21.92 12.55 11.30 11.30 10.96 1.57 1.41 1.41 1.37 2.6 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2.11。 表2.11主機(jī)平衡表 工序 名稱 設(shè)備及規(guī)格 主機(jī)作業(yè)率 % 　　生產(chǎn)能力/噸／時(shí) 　　設(shè)備臺(tái)數(shù)/臺(tái) 要求主機(jī)產(chǎn)量 主機(jī)臺(tái)時(shí) 產(chǎn)量 要求主機(jī)臺(tái)數(shù) 設(shè)計(jì)臺(tái)數(shù) 破碎 PEF250×400顎式破碎機(jī) 80 5.629 12-15 0.469 1 粉碎 Φ900短頭圓錐破碎機(jī) 80 7.505 4-4.5 1.876 2 磨碎 Φ1200×4500管磨機(jī) 75 0.46 0.98 2.5-3.0 2.5-3.0 0.184 0.392 2 混合 600L高速混練機(jī) 70 7.00 2.70 2.59 3 成型 800噸摩擦壓磚機(jī) 1000噸摩擦壓磚機(jī) 1200噸液壓機(jī) — — — — 7 干燥 干燥器24.5米3條 70 — — — 3 輔助設(shè)備（提升和運(yùn)輸設(shè)備）見(jiàn)表2.12。 表2-12輔助設(shè)備表 設(shè)備名稱及規(guī)格 數(shù)量 備注[7] B=500皮帶輸送機(jī) 2 L=27000mm 帶式輸送機(jī) 1 L=30000mm 帶式輸送機(jī) 1 L=45000mm TD250斗式提升機(jī) 2 L=27300mm 熱處理設(shè)備見(jiàn)表2.13。 表2.13熱處理設(shè)備 名稱 規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）/m 數(shù)目/條/輛 干燥器 24.5×1.2×1.65 3 干燥車 成型工段 1.2×0.85×1.45 14 干燥器內(nèi) 60 晾磚場(chǎng)地 24 檢修場(chǎng)地 2 班制原因 24 2.7 倉(cāng)庫(kù)設(shè)施 本設(shè)計(jì)的原料倉(cāng)庫(kù)為封閉式，單側(cè)卸料。其中各種原料的運(yùn)輸方式見(jiàn)表2.14[7】。 表2.14 各種原料的運(yùn)輸方式 原料 運(yùn)料方式 搬運(yùn)方式 電熔鎂砂97.5 汽車 抓斗 石墨 汽車 叉車 廢磚、廢坯 叉車 抓斗 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2.15。 表2.15 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 堆放形式 貯存天數(shù)/天 長(zhǎng)度/米 寬度/米 原料倉(cāng)庫(kù) 電熔鎂砂97.5 堆放 30 18.95 24 石墨 帶裝 30 6 成品庫(kù) 成品磚 堆放 30 54 24 3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說(shuō)明 3.1 檢選 主要揀選設(shè)備工具：平板、卷尺、塞尺等。 工藝技術(shù)規(guī)定：磚的尺寸允許偏差和外觀要求按國(guó)標(biāo)和用戶要求執(zhí)行；制品不允許有斷裂層面；出窯時(shí)輕拿輕放，高提不撈，保證不掉邊角；輕度扭曲不良品，加工合格后再包裝落垛；檢出的不合格品用叉車送到原料倉(cāng)庫(kù)集中處理[6] [7]。 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 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT14A 體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、抗氧化性、高溫抗折強(qiáng)度 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT10C 體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、抗氧化性、高溫抗折強(qiáng)度 3.2 檢查方法 1． 測(cè)試方法 各種耐火制品檢驗(yàn)制樣規(guī)定應(yīng)按國(guó)家頒布標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行，部分名稱及其代號(hào)如下： GB /T 13246 含碳耐火材料化學(xué)分析CYDTA 容量法測(cè)定氧化鎂含量 GB 5072 致密定形耐火制品常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法 GB/T 13243 含碳耐火材料高溫抗折強(qiáng)度試驗(yàn)方法 GB/T 13244 含碳耐火材料抗氧化性試驗(yàn)方法 GB/T 13245 含碳耐火材料化學(xué)分析方法 燃燒重量法測(cè)定含碳量 GB 2997 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 表3.2 耐火材料測(cè)試次數(shù) 品種 化學(xué)分析 荷重軟化溫度 顯氣孔率 常溫耐壓強(qiáng)度 抗氧化性 鋼包用鎂碳磚 1/2 1 1 1/5 鋼包用鎂碳磚 1/2 1 1 1/5 3.3 檢查制度 生產(chǎn)技術(shù)檢查制度如表3-3[7] 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 mm粉料 6～8件/次 荷重軟化溫度 顯氣孔率 3 體積為50-200 cm3棱長(zhǎng)小于80 mm 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 （25±1）mm×（25±1）mm×（125±0.5）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(mén)、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．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。 3．需經(jīng)常檢修的設(shè)備部件，凡超過(guò)200公斤以上的需設(shè)有檢修起重梁。 4．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。 5．檢修用單軌梁的位置，須在起重設(shè)備或主要起重部件的中心部位，應(yīng)避免斜吊 6．各工段考慮電焊電源及36伏局部安全照明需要，以便工段內(nèi)檢查工作和小量修補(bǔ)與維修等使用。 7．安裝或檢修設(shè)備而在上方設(shè)置起重吊鉤時(shí)，起吊高度應(yīng)使被起吊件能離開(kāi)設(shè)備基座，在外力作用下的橫向位移不受設(shè)備其他部分的阻礙。當(dāng)設(shè)置單軌行車時(shí)，起吊高度應(yīng)大于位移線上最高設(shè)備的高度。 5 生產(chǎn)車間除塵及安全措施 除塵設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離變電所、化驗(yàn)室等。采用合理的工藝流程，減少物料搬運(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：物料加濕、設(shè)備密封。 主要除塵設(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．耐火材料廠生產(chǎn)廠房為高層，樓梯應(yīng)有護(hù)攔。在陰暗處應(yīng)設(shè)有照明設(shè)施。 2．對(duì)設(shè)備應(yīng)定期檢查以防隱患。 3．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。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）工藝流暢，布局合理并考慮擴(kuò)大生產(chǎn)的需要。 （2）采用除塵設(shè)備，改善工人工作環(huán)境。 （3）原料倉(cāng)庫(kù)，顎式破碎機(jī)至于地下，方便進(jìn)料，無(wú)須抓斗，降低成本。 （4）考慮經(jīng)濟(jì)效益，廢磚回收再利用，降低了生產(chǎn)成本。 致 謝 通過(guò)在青花集團(tuán)的參觀和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地的實(shí)踐、學(xué)習(xí)和張歡老師的指導(dǎo)，初步了解耐火材料工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀、工藝流程和設(shè)備性能，加深了我對(duì)課本上所學(xué)知識(shí)的記憶，培養(yǎng)了我對(duì)本專業(yè)更大的鉆研興趣。在這三個(gè)多月畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間里，在張歡老師的精心細(xì)致的指導(dǎo)下，在眾多同學(xué)的幫助下，通過(guò)個(gè)人的努力基本順利地完成了學(xué)校給予的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，在此對(duì)張歡老師表示深深的謝意。同時(shí)也給本次設(shè)計(jì)提供幫助的張玲、田琳、陳樹(shù)江、李國(guó)華、欒艦、郭玉香老師表示最真誠(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) [1]張文杰，李楠．碳復(fù)合耐火材料．北京：科學(xué)出版社，1990：1-2 [2]吳淑芳.鎂碳磚的使用生產(chǎn)工藝.冶金用含碳耐火材料論文集.貝金冶金工業(yè)部《耐火材料編輯部》1988，54 [3] 王誠(chéng)訓(xùn)．MgO-C質(zhì)耐火材料[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1995.10． [4] 全躍，鎂制材料生產(chǎn)與應(yīng)用[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2008.2 [5] 王維邦，耐火材料工藝學(xué)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2007.8. [6] 《耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料》編寫(xiě)組 耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料《上冊(cè)》[M] 北京：冶金工業(yè)出版社1980.4. [7] 《耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料》編寫(xiě)組 耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料《上冊(cè)》[M] 北京：冶金工業(yè)出版社1980.4. 附錄 1物料的平衡計(jì)算 一· MT—10C電爐鎂碳磚8000噸/年 1、物料種類的配比 DMS 97.5 石墨 酚醛樹(shù)脂 Al粉 90% 10% 3﹪ 3﹪ 注：酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑，鋁粉為抗氧化劑。 DMS 97.5顆粒級(jí)配 5～3 3～1 1～0 DMS97.5細(xì)粉 35﹪ 25﹪ 10﹪ 30﹪ 2、計(jì)算 （1）總成品量：Q=8000噸/年 （2）總熱處理量：Q2= Q/（1-F2） 式中：F2—干燥綜合廢品率 F2=3% Q2=8000/（1-0.03）=8247.423噸/年 熱處理廢品量：f2= Q2-Q=QF2/（1-F2） f2=8000×0.03/（1-0.03）=247.423噸/年 （3）總成型量：Q3=Q2=8247.423噸/年 （4）總混合量：Q4=Q/K（1-F2）（1-F3） 式中：F3—包括成型廢坯和不合格泥料的循環(huán)混練量 F3=10% K—鎂碳磚的配比系數(shù) K=1-[P（L2+W3- L2 W3）+（1-P）W1] 式中：P—石墨的配比，P =10% L2—石墨灼減量，L2=0% W1—:DMS 97.5水分，W1=0% W3—配料時(shí)石墨水分，W3=0 K=1-[0.10（0+0—0×0）+（1-0.10）×0]=1 Q4=8000/1×（1-0.03）×（1-0.1）=9163.803噸/年 （5）總配料量：Q5=Q/K（1-F2） Q5=8000/1×（1-0.03）=8247.423噸/年 A：其中電熔鎂砂DMS 97.5的配料量：Q6=Q（1-P）/K（1-F2） Q6=8000×（1-0.10）/1×（1-0.03）=7422.680噸/年 B：石墨的配料量：Q7=QP/K（1-F2） Q7=8000×0.10/1×（1-0.03）=824.742噸/年 C：外加酚醛樹(shù)脂：Q8= Q×q1/K（1-F2） 式中：q1—酚醛樹(shù)脂外加量 ，q1=3% Q8=8000×0.03/1×（1-0.03）=247.423噸/年 D：外加防氧化劑金屬鋁粉：Q9 =Q×q2/K(1－F2) 式中：q2金屬鋁粉的外加量，q2=3% Q9=8000×0.03/1 ×(1－0.03) =247.423噸 /年 （6）總破粉碎量：Q10=Q/K（1-F2）（1-L3） 式中：L3—原料加工運(yùn)輸損失 ，L3=2% Q10=8000/1×（1-0.03）（1-0.02）=8415.737噸/年 電熔鎂砂（包括回收的廢磚和干燥廢坯