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年產(chǎn)4.8萬噸鎂碳磚生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 1 緒 論 1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史、應(yīng)用 1.1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史 MgO–C磚是日本于20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的一種新型復(fù)合耐火制品。最早由日本的九洲耐火材料公司渡邊明首先研發(fā)的。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)合劑制成的碳復(fù)合耐火材料[1]。鎂碳磚既保持了堿性耐火材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又徹底改變了以往堿性耐火材料中耐剝落性能差，容易吸收爐渣等故有缺點(diǎn)。由于MgO–C磚具有耐火度高、抗熱震穩(wěn)定性優(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[2]。而在日本研發(fā)出用樹脂結(jié)合MgO–C磚后，西歐開發(fā)了用瀝青結(jié)合的MgO–C磚。 我國在1980年前后開始研究含碳耐火材料，并被列入國家“七五”(1985~1989)科技攻關(guān)項(xiàng)目。但我國的耐火材料發(fā)展歷史悠久，早在4000多年前就使用雜質(zhì)少的粘土燒成陶器，并已能鑄造青銅器。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)，1988年島田康平等提出將高純燒結(jié)鎂砂制鎂碳磚用于轉(zhuǎn)爐上，同年，聯(lián)邦德國的Arno Gardziella 博士提出耐火制品中作為結(jié)合劑和碳形成劑的酚醛樹脂的選擇標(biāo)準(zhǔn)；Tadeusz Rymon Lipinski等研究了吹氧轉(zhuǎn)爐鎂碳磚中金屬添加物的反應(yīng)，1991年黃向東等人對鎂碳磚用結(jié)合劑合成工藝及性能進(jìn)行了研究，1992年Gunar Klop等研究了不同碳含量及鎂砂成分對鎂碳磚微觀結(jié)構(gòu)的影響，1994年胡超群等使用鎂碳磚代替原有材料作電弧爐內(nèi)襯，提高了爐襯的使用壽命，1998年國外研究人員發(fā)現(xiàn)高粘性玻璃添加物可提高鎂碳磚的抗氧化性和抗水化能力。發(fā)展到目前，全國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。MgO-C磚在用于轉(zhuǎn)爐時(shí)，用在爐底、熔池、凈空和渣線等部位。根據(jù)操作條件，這些部位要求所用的耐火材料必須耐高溫﹑熱循環(huán)﹑熔渣侵蝕[3]。 隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步對耐火材料也有了新的要求，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8%、由鎂砂與石墨通過有機(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[4]。近年來，對精煉鋼包用低碳量、性能優(yōu)異的低碳鎂碳磚的開發(fā)受到國內(nèi)外業(yè)界的重視，這方面的研究開發(fā)工作已取得一定的成果，展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。 1.1.2 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傻哪突鹬破罚饕獞?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，對耐火材料侵蝕能力強(qiáng)；后者熔點(diǎn)高，粘度大，對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，以不改變吊車龍門鉤跨距，桶的整個(gè)外型呈上大下小的圓臺形。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 1.2鎂碳磚的組成、性能及發(fā)展前景 1.2.1 鎂碳磚的組成 鎂碳磚含氧化鎂60%～90%，碳10%～40%。國標(biāo)將目前生產(chǎn)的鎂碳磚分為7類，含碳量為5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%。鎂碳磚具有優(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5%[5]。 表1.1為生產(chǎn)鎂碳磚用鎂砂的理化指標(biāo)。 表1.1 鎂砂的理化指標(biāo) MgO，%≥ SiO2，%≤ CaO，%≤ Fe2O3，%≤ lgL，% ≤ 體密，g/cm ≥ MS-98 97.7 0.5 1.2 0.5 0.3 3.30 MS-97a 97.5 0.6 1.2 0.7 0.3 3.30 MS-97b 97 0.7 1.4 0.8 0.3 3.25 MS-96 96 1.0 1.4 0.8 0.3 3.25 1.2.2 鎂碳磚的性能 1．低氣孔率和密實(shí)結(jié)構(gòu) 磚的體密越大越致密，氣孔率越低。原料越純，越能抗熔渣侵蝕。電熔鎂砂比燒結(jié)鎂砂致密，方鎂石結(jié)晶較大，因而電熔鎂砂耐化學(xué)腐蝕和氧化鎂被還原蒸氣的性能得到改善。 2．抗熱沖擊性能 鎂碳磚具有良好的抗熱沖擊性能，適用于爐底。從微觀上來看，在于方鎂石和石墨膨脹不一致產(chǎn)生的微小裂紋，宏觀上卻阻止了裂紋的發(fā)展。因?yàn)槭头芥V石間結(jié)合比較弱，這就很容易設(shè)想裂紋將不能通過石墨，所以鎂碳磚具有優(yōu)良的抗熱沖擊性能。 3．熱傳導(dǎo)率 鎂碳磚熱傳導(dǎo)率較高，是其它磚的三到四倍，石墨的含量對熱傳導(dǎo)率大小有關(guān)。熱傳導(dǎo)率的提高提高了鎂碳磚的熱擴(kuò)散率，提高了鎂碳磚的抗熱沖擊性能。 4．抵抗鋼水和渣侵蝕的性能 石墨的潤濕角大,使鎂碳磚對鋼水和渣不浸潤。鎂碳磚的熱穩(wěn)定性很好, 使用時(shí)磚在熱狀態(tài)下磚縫連接得緊密, 這些性質(zhì)和條件使鎂碳磚具有良好的耐浸蝕性能[6]。 1.2.3 鎂碳磚的發(fā)展前景 自鎂碳磚問世以來，已經(jīng)歷了40多年的發(fā)展歷程。雖然鎂碳磚的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了高峰時(shí)期，但是時(shí)代是不斷進(jìn)步的，技術(shù)是不斷更新的。隨著冶金行業(yè)的快速發(fā)展與改良，對鎂碳磚的要求也不斷提高。因此為了滿足當(dāng)今社會對煉鋼煉鐵的需要，為了生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)鋼，今后鎂碳磚的發(fā)展應(yīng)該著手于：抗高溫、耐侵蝕、耐熔渣滲透、環(huán)保和節(jié)能等方面的改善。我國鎂碳磚目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀是以鎂砂、石墨為基礎(chǔ)原料，用樹脂作結(jié)合劑復(fù)合而成的一種高效、節(jié)能的新型耐火材料。一方面是繼續(xù)對原使用的鎂砂、石墨、結(jié)合劑等原材料進(jìn)行綜合研究，主要方向是低碳和高強(qiáng)度碳的鎂碳磚，以取得最佳的使用效果。另一方面，對鎂碳磚的深入研究方向日趨廣泛，目前包括新型結(jié)合劑、低碳化、抗氧化劑與新添加劑等。鎂碳磚的發(fā)展基礎(chǔ)是結(jié)合劑的結(jié)合。采用合成樹脂作為結(jié)合劑生產(chǎn)鎂碳磚是一個(gè)決定性的技術(shù)改革。目前，較為常用的結(jié)合劑是合成樹脂和含碳結(jié)合劑。 鎂碳磚的生產(chǎn)中普遍存在易層裂、韌性差等問題。通過調(diào)整鎂碳磚配合料顆粒級配、控制混合料濕度、加強(qiáng)對原料的研究開發(fā)與優(yōu)化壓制過程等措施可以提高生產(chǎn)質(zhì)量，未來鎂碳磚應(yīng)以此性能為基礎(chǔ)，以低碳為核心，做出更適合當(dāng)今世界鋼鐵領(lǐng)域的低碳鎂碳磚，進(jìn)行一次鎂碳磚應(yīng)用領(lǐng)域的改革[7]。 2 工藝部分 2.1 生產(chǎn)工藝要點(diǎn) （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)量和抗熔渣侵蝕能力，要注重鎂砂的純度、并降低CaO、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)的含量以及化學(xué)成分中的CaO/SiO2比和B2O3含量。CaO/SiO2過低，系統(tǒng)中就會出現(xiàn)CMS，C3MS2等低熔點(diǎn)含鎂硅酸鹽液相，從而增加了液相量：若CaO/SiO2>2，則形成C2S高溫相，液相量少，要想生產(chǎn)出高質(zhì)量高強(qiáng)度的鎂碳磚，須選擇CaO/SiO2≥2，體積密度3.34 g/cm3， 結(jié)晶發(fā)育良好，鎂砂本身氣孔率≤ 3%的鎂砂。本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)中利用的是電熔鎂砂[8]。 （2）顆粒組成：顆粒組成符合最緊密堆積原理還要有利于燒結(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，滿足兩頭大中間小的原則，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料、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，通常加入適量廢磚料，節(jié)約成本，也能使資源得到再利用。 （4）混合：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：在選擇合適的壓磚機(jī)的同時(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。 （6）干燥：通過干燥排除水分，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。 磚坯在干燥過程中，會產(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：干燥速度不要超過一定的數(shù)值，否則產(chǎn)品會裂開，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，工藝比較簡單，可以節(jié)約能源，我國的鎂砂和石墨資源比較豐富，所以鎂碳磚在我國的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。 2.1.1 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 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 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．原料的選擇 1.鎂砂的選擇 國外最初生產(chǎn)鎂碳磚時(shí)采用的是高純燒結(jié)鎂砂，隨著對鎂碳磚使用過程的深入研究發(fā)現(xiàn)，高溫下有如下反應(yīng)：MgO+C→Mg↑+CO↑ 這個(gè)反應(yīng)一般在1650℃開始，到l750℃時(shí)反應(yīng)加劇，這是鎂碳磚使用過程中損耗的重要原因之一，也是鎂碳磚在1700℃以上使用損耗明顯加劇的原因。鎂砂中的雜質(zhì)SiO2，F(xiàn)e2O3 等對上述反應(yīng)有促進(jìn)作用，因此，希望鎂砂有較高的純度。電熔鎂砂相對燒結(jié)鎂砂來說，結(jié)晶結(jié)構(gòu)更完整，對碳的還原作用也更穩(wěn)定，特別是大結(jié)晶電熔鎂砂這些特征表現(xiàn)得更為突出，所以鎂碳磚的生產(chǎn)開始轉(zhuǎn)向使用電熔鎂砂?？紤]到碳的結(jié)合狀態(tài)和結(jié)合劑的浸潤性，也可以電熔鎂砂燒結(jié)鎂砂混合使用。我國的鎂碳磚基本上是使用電熔鎂砂。 鎂碳磚的使用結(jié)果表明，用MgO含量高、方鎂石相結(jié)晶顆粒大、鈣硅比大于2的鎂砂，生產(chǎn)鎂碳磚效果最好。本設(shè)計(jì)采用97.5電熔鎂砂[9]。 2.石墨的選擇 石墨是鎂碳磚中另一個(gè)基本組分。石墨具有很好的耐火材料基本特性，主要理化指標(biāo)：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO2，Al2O3等)，相對密度2．09～2．23，熔點(diǎn)3640K(揮發(fā))。由于石墨非常容易被氧化，所以長期以來沒有引起人們的重視。鎂碳磚使用過程中，石墨的氧化有三種原因： (1)空氣中氧對石墨的氧化； (2)渣中氧化物對石墨的氧化； (3)石墨本身所含雜質(zhì)氧化物對石墨的氧化。 這些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。鎂碳磚中雜質(zhì)氧化物和石墨反應(yīng)后，造成磚體結(jié)構(gòu)疏松，透氣性增大、強(qiáng)度下降，這是鎂碳磚損毀的內(nèi)因。因此，生產(chǎn)鎂碳磚大都選用純度高、磷片結(jié)晶大的石墨。石墨的純度越高、抗氧化性能越好，高溫失重也就越小。本設(shè)計(jì)采用LG100-95鱗片狀石墨 3.結(jié)合劑 結(jié)合劑對鎂碳磚及其他含碳耐火制品來說，作用至關(guān)重要。石墨和耐火氧化物之間沒有互溶關(guān)系，也不可能相互燒結(jié)，常溫下他們要靠結(jié)合劑粘接固化。高溫下，結(jié)合劑則要結(jié)焦碳化，和石墨形成碳結(jié)合，一般這種結(jié)合劑是指樹脂類、瀝青類等有機(jī)物。結(jié)合劑高溫結(jié)焦碳化后形成約3％左右的碳，這個(gè)量雖然不多，但在鎂碳磚或其他含碳制品中卻是最具有活力的組成部分，對制品的高溫性能有重要影響。我國鎂碳磚或其他含碳制品生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，其中一個(gè)重要原因是結(jié)合劑不穩(wěn)定造成的。 鎂碳磚結(jié)合劑大體可以分三種類型：酚醛樹脂類、改性瀝青類、石油裂解副產(chǎn)品類，其中使用效果最好、用量最多的是酚醛樹脂類。 4.抗氧化劑 在鎂碳磚的損毀過程中，石墨的氧化是最主要的原因之一。由于氧化失碳，致使磚體結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降。損毀過程遵循氧化失碳→結(jié)構(gòu)疏松→侵蝕→沖刷溶損的路途。為了提高鎂碳磚的抗氧化性，可以加入一定量的添加物，包括硅粉、鋁粉、FeSi合金、CaSi合金、SiC，Si3N4，B4C等。添加物的另一個(gè)作用是在耐火氧化物和石墨之間“搭橋”，使石墨和耐火氧化物形成牢固的結(jié)合，這種作用是由于添加物在一定溫度下形成新的礦物相促成的。 我國生產(chǎn)鎂碳磚及其他含磷耐火制品，最常用的添加物是鋁粉、硅粉和SiC粉。本設(shè)計(jì)采用金屬AL粉作為抗氧化劑。 2.1.2破粉碎 破粉碎就是利用顎式破碎機(jī)初破，在經(jīng)過圓錐破碎機(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)入對應(yīng)粒度料倉，根據(jù)庫存量選擇哪種進(jìn)入管磨機(jī)磨細(xì)粉。 物料破粉碎的目的意義： (1) 提高物料的表面活性 (2) 滿足制品性狀及制造工藝的要求均化物料的作用 (3) 均化物料的需要 2.1.3 篩分 篩分就是利用多層的篩子把物料按需求進(jìn)行分級。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，不符合粒度要求的返回破碎機(jī)重新破碎。震動篩按照所需要的物料粒度，顆粒粒度為5~3mm、3~1mm、1~0mm，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。 2.1.4 物料的貯存 原料經(jīng)過破粉碎、細(xì)磨、篩分后，一般則是存放在貯料倉內(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， 2.1.5 配料 為了提高磚坯的致密程度，鎂碳質(zhì)制品生產(chǎn)中采用多級配料，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。作為配料人員首先能識別原料，正確熟練的使用計(jì)量工具；工作中應(yīng)注意觀察原料有無顏色、粒度、氣味、濃度、手感等方面的變化，如有異常應(yīng)立即反映。所用的所有顆粒料、粉料不能有潮濕、結(jié)塊現(xiàn)象，注意防雨淋、防潮 2.1.6 混練 加料順序一般要求：鎂砂粗顆粒、中顆粒（5-3，3-1，1-0）、酚醛樹脂、石墨、鎂砂細(xì)粉、添加劑。 生產(chǎn)鎂碳磚比較理想的泥料：是鎂砂顆粒的表面應(yīng)完全地均勻地被結(jié)合劑潤濕，外面緊緊地?cái)D壓而包裹一層被結(jié)合劑潤濕的石墨（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。目前混煉過程采用兩類混煉設(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。 2.1.7 成型 成型是指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程。生產(chǎn)鎂碳磚時(shí)，常用磚坯密度來控制成型工藝，應(yīng)高壓成型，以保證磚有較高體積密度和較低顯氣孔率的。因此要嚴(yán)格控制磚坯單重。加料時(shí)四角扒料，均勻布料，預(yù)防邊角裸露骨料。成型時(shí)就嚴(yán)格按照先輕后重、多次加壓的操作規(guī)程進(jìn)行壓制，要求吊坯2-3次，充分排氣，以免產(chǎn)生層裂?？紤]壓制鎂碳磚時(shí)彈性后效原因，總加壓次數(shù)一般要求不少于15次，起錘不宜太快，最后幾錘要下重錘。最好采用抽真空、排氣加壓裝置。因鎂碳磚的使用條件較苛刻，要求砌筑時(shí)砌筑面尺寸正負(fù)偏差不超過1mm，所以要求磚坯尺寸非常嚴(yán)格。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，一般不會出現(xiàn)因空氣被壓縮而產(chǎn)生的過壓廢品，因此可采用高壓成型。 2.1.8 干燥 坯體干燥是磚坯中除去水分的過程。磚坯干燥的目的，通過干燥排除水分，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。 鎂碳磚一般不用燒成，工藝比較簡單，可以節(jié)約能源，我國的鎂砂和石墨資源比較豐富，所以鎂碳磚在我國的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。 2.1.9 成品倉庫 成品一般按照品種、級別、磚型批號等來分類貯放，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)。 成品驗(yàn)收后，憑研究所用質(zhì)檢員簽發(fā)的質(zhì)量證明書，方可按要求進(jìn)行包裝。包裝時(shí)， 要輕拿輕放，捆扎繩要整齊，每個(gè)磚種要做好標(biāo)記，經(jīng)檢驗(yàn)員驗(yàn)收包裝合格后方可出廠。 2.2 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 振動篩 顆 粒 顆 粒 顆 粒 （5-3） （1-3） （1-0） 配料 混練 結(jié)合劑（酚醛樹脂） 成型 干燥 不合格品 回頭料倉 入干燥窯 出干燥窯 檢驗(yàn) 不合格品 回頭料倉 包裝 入庫 2.2.1 工藝流程簡述 鎂碳磚一般多為不燒制品，生產(chǎn)工藝主要包括原料加工準(zhǔn)備、配料、混練、成型、熱處理（干燥）?？傮w原則先粗后細(xì)，先大顆粒后小顆粒。 生產(chǎn)鎂碳磚的原料：主要包括電熔鎂砂、石墨、金屬鋁粉、結(jié)合劑(酚醛樹脂)。首先原料要經(jīng)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，由帶式輸送機(jī)將鎂砂物料輸送到Ф1200短頭圓錐破碎機(jī)的供料倉進(jìn)行破碎，原料被破碎后，經(jīng)由TD250斗式提升機(jī)提升到樓上，經(jīng)三層振動篩篩分成不同的粒度等級。鎂砂篩中、下料分別進(jìn)入5.0~3.0mm，3.0~1.0mm和1.0~0mm的貯料倉，與此同時(shí)不合格的篩上料送到Ф1200短頭圓錐破碎機(jī)的供料倉進(jìn)行再破碎。部分篩下料1.0~0mm經(jīng)B=500mm可逆帶式輸送機(jī)進(jìn)到管磨機(jī)的供料槽，通過螺旋輸送機(jī)進(jìn)入管磨機(jī)進(jìn)一步的磨碎，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)粉由螺旋輸送機(jī)送到細(xì)粉料倉，等待配料。金屬鋁粉，石墨，通過客貨電梯送到料倉層，由電動葫蘆運(yùn)送到相應(yīng)的料倉中。結(jié)合劑酚醛樹脂由手動托盤運(yùn)送到外加劑料倉中。物料準(zhǔn)備就緒后用電子配料車將各種粒度的電熔鎂砂顆粒，細(xì)粉，石墨，金屬鋁粉進(jìn)行配料，配好的物料直接進(jìn)入600L高速混練機(jī)，經(jīng)15-20min的混練后，泥料倒入泥料灌，不合格泥料返回高速混練機(jī)重新混合。用橋式起重機(jī)將泥料罐吊到壓磚機(jī)供料倉，用壓磚機(jī)成型，成型成品放在干燥車上，送到干燥工段的存放處等待干燥，采用隧道式電加熱干燥器干燥，干燥后經(jīng)3噸電拖車將窯車?yán)礁稍镘嚧娣盘帲u坯冷卻后進(jìn)行檢選，不合格的廢磚運(yùn)回原料倉庫以備后用，合格的磚坯包裝后進(jìn)入成品庫[10]。 2.2.2 工藝流程論證 1．原料倉庫. 由于接近原料產(chǎn)地和產(chǎn)量大且存放時(shí)間過長容易產(chǎn)生酌減高的原因，原料在原料倉庫存放時(shí)間較短，本設(shè)計(jì)的原料有電熔鎂砂97.5、石墨、酚醛樹脂、防氧化劑Al粉和一定量的廢磚。原料倉庫采用封閉式單側(cè)卸料的方式，不同種原料之間設(shè)有擋墻來防止原料混料。 2．破碎工段 原料經(jīng)過抓斗等工具抓入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，破碎后的物料在通過傳送帶送到圓錐式破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎，接著在通過振動篩進(jìn)行篩分，分成不同粒度等級的物料，符合條件的篩下料進(jìn)入各自料倉，不合要求的篩上料返回圓錐破碎機(jī)再次破碎。生產(chǎn)中所需要的粉料通過管磨機(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)行自動稱料，自動卸料進(jìn)入混練機(jī)實(shí)行全自動機(jī)械化生產(chǎn)，高效，準(zhǔn)確，安全，快捷。 4. 熱處理工段 由于產(chǎn)量比較大為48000噸，所以本設(shè)計(jì)選用了6條電加熱隧道干燥器，干燥后制品水分一般控制小于1% 。 2.3 工藝參數(shù) 本設(shè)計(jì)的粒度配比見表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(%) 酚醛樹脂 電熔鎂砂97.5 石墨 MT-10A 81 19 2 3 MT-18A 90 10 2 3 本設(shè)計(jì)鎂碳磚生產(chǎn)的混合制度見表2.4，干燥制度見表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) MT-10A 800 20 MT-18A 800 20 表2.5 干燥制度 干燥器類型 長×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(℃) 24400×1000×1650 6 1000 15 2 3.0~4.0 ＜0.5 200 40~50 2.4 物料平衡計(jì)算 制磚部分物料平衡計(jì)算參數(shù)見表2.6。 表2.6 物料平衡計(jì)算參數(shù),% 計(jì)算參數(shù) 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚 MT10A 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚 MT18A 名稱 符號 原料在倉庫中的存放損失 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 19 81 3 10 90 3 管磨機(jī)加入量 q3 40 39 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 2 2 干燥廢品回收率 T 95 95 車間生產(chǎn)班制見表2.7。 表2.7 生產(chǎn)班制 工作班制 原料倉庫 粉碎磨碎 混合 成型 干燥 成品庫 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 MT-10A制磚部分物料平衡見表2.8。 表2.8 MT-10A制磚部分物料平衡表 生產(chǎn)工序 項(xiàng)　　　目 符號 生產(chǎn)班制 日／班／時(shí) 物料量，噸 年 日 班 時(shí) 原料倉庫 原料倉庫總存放量 其中：電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 Q12 Q13 Q14 Q15 365/2/8 29764.46 26231.7 542.86 2989.9 81.55 71.87 1.49 8.20 40.78 35.94 0.75 4.10 5.10 4.50 0.10 0.52 樹脂庫 樹脂總存放量 Q16 365/2/8 874.64 2.40 1.20 0.15 破、粉碎 總破、粉碎量 電熔鎂砂97.5 Q10 Q10- 365/2/8 26239.07 26239.07 71.89 71.89 35.95 35.95 4.50 4.50 磨碎 總磨碎量 Q11 365/2/8 8746.36 23.97 11.99 1.50 配料 總配料量 其中：電熔鎂砂97.5 石墨 外加樹脂 Q5 Q6 Q7 Q8 365/2/8 28571.43 25714.29 2857.14 857.14 78.28 70.45 7.83 2.40 39.14 35.23 3.91 1.20 4.90 4.40 0.49 0.15 混合 成型 總混合量 總成型量（指成型后的合格磚坯） Q4 Q3 365/2/8 31746.03 28571.43 86.98 78.28 43.49 39.14 5.44 4.90 干燥 成品庫 總干燥量 總成品量 Q2 Q1 365/3/8 28571.43 28000 78.28 76.72 26.10 38.36 3.26 4.80 MT-18A制磚部分物料平衡見表2.9。 表2.9 MT-18A制磚部分物料平衡表 項(xiàng)目 符號 生產(chǎn)班制 日/班/時(shí) 物料量,噸 年 日 班 小時(shí) 原料倉庫 原料倉庫總存放量 其中:電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 Q13 Q14 Q15 Q16 365/2/8 21269.94 16824.46 387.76 4057.72 58.27 46.10 1.07 11.12 29.14 23.05 0.54 5.56 3.65 2.89 0.07 0.70 樹脂庫 樹脂總存放量 Q17 365/2/8 624.74 1.72 0.86 0.11 破、粉碎 總破、粉碎量 其中電熔鎂砂97.5 Q11 Q11- 365/2/8 16867.98 16867.98 46.22 46.22 23.11 23.11 2.89 2.89 磨碎 總磨碎量 Q12 365/2/8 4164.93 11.42 5.71 0.72 配料 總配料量 其中:電熔鎂砂97.5 石墨 外加樹脂 Q6 Q7 Q8 Q9 20408.2 16530.7 3877.56 612.65 55.92 45.29 10.63 1.68 27.96 22.65 5.32 0.84 3.50 2.84 0.67 0.11 混合 成型 熱處理 成品庫 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 Q5 Q3 Q2 Q 365/2/8 22675.74 20408.17 20408.17 20000 62.13 55.92 55.92 54.80 31.07 27.96 18.64 27.40 3.89 3.50 2.33 3.42 MT-10A制磚部分物料平衡系數(shù)見表2.12。 表2.12 MT-10A制磚部分物料平衡系數(shù)表 電熔鎂砂97.5與石墨比 綜合成品率 9:1 95% 破、粉碎 總破、粉碎量 電熔鎂砂97.5 26239.07 26239.07 干燥 總干燥量 干燥廢品量 28571.43 571.43 總磨粉量 8746.36 原料倉庫 總存放量 電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 29764.46 26231.7 542.86 2989.9 總成型量（系指合格磚坯量） 配比系數(shù)（k值） 總混合量 28571.43 1 31746.03 配料 總配料量 電熔鎂砂97.5 石墨 樹脂外加量 28571.43 25714.29 2857.14 857.14 樹脂存放量 874.64 MT-18A制磚部分物料平衡系數(shù)見表2.13。 表2.13 MT-18A制磚部分物料平衡系數(shù)表 電熔鎂砂97.5與石墨比 綜合成品率 4.27:1 95% 破、粉碎 總破、粉碎量 電熔鎂砂97.5 16867.98 16867.98 干燥 總干燥量 干燥廢品量 20408.17 408.17 總磨粉量 4164.93 原料倉庫 總存放量 電熔鎂砂97.5 廢磚廢坯 石墨 21269.94 16824.46 387.75 4057.72 總成型量（系指合格磚坯量） 配比系數(shù)（k值） 總混合量 20408.17 1 22675.74 配料 總配料量 電熔鎂砂97.5 石墨 樹脂外加量 20408.17 16530.62 3877.56 612.25 樹脂存放量 624.74 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，見表2.14[4]。 表2.14 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)備臺數(shù)（臺） 要求主機(jī)產(chǎn)量 主機(jī)臺/時(shí)產(chǎn)量 要求主機(jī)臺數(shù) 設(shè)計(jì)的臺數(shù) PEF250×400顎式破碎機(jī) 80 9.225 12 0.769 1 粉碎 Φ1200短頭圓錐破碎機(jī) 60 12.303 7 1.76 2 磨碎 Φ1500×5700管磨機(jī) 75 2.948 2.5 1.18 2 混合 600L高速混練機(jī) 70 13.21 2.7 2.8/2.05 6 成型 1000噸摩擦壓磚機(jī) 70 6.99/4.99 1 6.99/4.99 12 干燥 干燥器24.5米3條 70 — — 5.45 6 輔助設(shè)備（提升和運(yùn)輸設(shè)備）見表2.15。 表2.15 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) 3 帶式輸送機(jī) 1 TD250斗式提升機(jī) 5 熱處理設(shè)備見表2.16。 表2.16 熱處理設(shè)備 名稱 規(guī)格（長×寬×高）m 數(shù)目/輛 干燥器 24.5×1.0×1.65 6 干燥車 成型工段 1.2×0.85×1.45 24 干燥器內(nèi) 120 晾磚場地 45 檢修場地 成型干燥班制不同 2 45 2.6 倉庫設(shè)施 本設(shè)計(jì)的原料倉庫為封閉式，單側(cè)卸料。其中各種原料的運(yùn)輸方式見表2.17。 表2.17 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 推車 AL粉 汽車 推車 廢磚、廢坯 推車 抓斗 酚醛樹脂 汽車 叉車 各種原料和成品貯量、堆放方式及倉庫的規(guī)格見表2.18。 表2.18 原料和成品貯量、堆放方式及倉庫的規(guī)格 倉庫名稱 物料名稱 堆放形式 貯存天數(shù)（天） 長度(米) 寬度(米) 原料倉庫 電熔鎂砂97.5 丙種堆積 30 18.95 24 石墨 袋裝 30 6 AL粉 袋裝 30 6 酚醛樹脂 桶裝 30 6 成品庫 成品磚 堆積 5 24 12 3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說明 3.1 檢查內(nèi)容 成品車間的生產(chǎn)技術(shù)檢查內(nèi)容見表3.1。 表3.1 檢查內(nèi)容 品種 測試內(nèi)容 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT18A 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MT10A 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．測試方法 各種耐火制品檢驗(yàn)制樣規(guī)定應(yīng)按國家頒布標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行，部分名稱及其代號如下： GB /T 13246 含碳耐火材料化學(xué)分析CYDTA 容量法測定氧化鎂含量 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 2．YB耐火材料測試次數(shù)見表3.2[11] 表3.2 耐火材料測試次數(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 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT18A 1/2 1 1 1/5 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT10A 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[12]。 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、生產(chǎn)設(shè)備是公司固定資產(chǎn)的重要組成部分，是公司生產(chǎn)能力的源泉，設(shè)備的修理必須堅(jiān)持先維修、后生產(chǎn)的原則，以預(yù)防為主、維護(hù)保養(yǎng)和計(jì)劃檢修并重的方針。車間廠房內(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、生產(chǎn)部門在下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃的同時(shí)，必須下達(dá)設(shè)備的檢修計(jì)劃，檢查生產(chǎn)計(jì)劃的同時(shí)，檢查檢修計(jì)劃。在設(shè)備檢修或維護(hù)前期作業(yè)人員必須對準(zhǔn)備用零件數(shù)量記錄在《設(shè)備維修零件核查表》中，總結(jié)評比生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃。 3、在生產(chǎn)與設(shè)備維修發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)“先維修，后生產(chǎn)”的原則合理安排。在設(shè)備檢修中，操作工人要緊密配合維修工人，堅(jiān)持“修用結(jié)合”的方法[13]。 4、要對員工定期進(jìn)行正確使用和維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備的思想教育、技術(shù)教育，培養(yǎng)員工主人翁責(zé)任感和自覺愛護(hù)設(shè)備的習(xí)慣，在搞好群眾性維護(hù)保養(yǎng)的基礎(chǔ)上，不斷提高修理質(zhì)量和修理效率，縮短停歇時(shí)間，降低修理成本，是設(shè)備更好地為生產(chǎn)服務(wù)。 5、設(shè)備在中修、大修前必須進(jìn)行一次檢查，一般稱預(yù)檢，再修前三個(gè)月左右進(jìn)行，修前檢查要列入月份檢修計(jì)劃內(nèi)，修后檢查要檢查下次計(jì)劃修理時(shí)需要修復(fù)的缺陷，確定修理內(nèi)容，為下次修理做好準(zhǔn)備。需經(jīng)常檢修的設(shè)備部件，凡超過200公斤以上的需設(shè)有檢修起重梁。 6、檢修計(jì)劃的分類和內(nèi)容 按完成時(shí)間、進(jìn)度的安排分： ⑴年度檢修計(jì)劃－安排全年的檢修任務(wù)。 ⑵季度檢修計(jì)劃－按年計(jì)劃，安排季度檢修任務(wù)。 ⑶月份檢修計(jì)劃－按季度計(jì)劃，安排每月的檢修任務(wù)。 7、設(shè)備年度技術(shù)狀況的普查鑒定 設(shè)備技術(shù)狀況的普查鑒定，是編制年度檢修計(jì)劃的重要依據(jù)，設(shè)備技術(shù)狀況普查工作的組織和進(jìn)行如下： ⑴每年第三季度由機(jī)電設(shè)備部進(jìn)行全公司設(shè)備普查工作。 ⑵各車間的普查工作，由車間主任負(fù)責(zé)組織有設(shè)備技術(shù)員、工段長、班組長、維修工人參加的車間普查工作。查清設(shè)備存在的問題和使用情況。 3 機(jī)電設(shè)備部負(fù)責(zé)設(shè)備普查鑒定工作，會同各車間設(shè)備管理人員和維修工人對設(shè)備普 查提出大中修的設(shè)備逐臺進(jìn)行技術(shù)鑒定。初步確定大、中修項(xiàng)目。 5安全措施 為了貫徹落實(shí)生命高于一切、責(zé)任重于泰山、防患于未然的方針，進(jìn)一步做到安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，特制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程如下所示： 1.進(jìn)入生產(chǎn)車間，必須正確佩帶安全帽，系好下額帶。 2.工作人員必須穿合適的工作服，戴手套，口罩，電氣工作人員必須穿絕緣鞋，衣服和袖口必須扣好，禁止使用明火。 3.使用電動工器具時(shí)，應(yīng)使用檢驗(yàn)合格的電動工器具，電源線應(yīng)由電氣專業(yè)人員接線，并使用漏電保護(hù)器。 4.用車輛運(yùn)輸時(shí)，氧氣、乙炔不得同車運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)應(yīng)水平平放，瓶口朝向一邊，并帶好安全帽。 5.高處作業(yè)時(shí)，不準(zhǔn)將工具及材料上下投擲，要用繩子系牢后往上或往下吊送，以免打傷下面工作人員或擊毀腳手架。 6.拒絕執(zhí)行違反安全工作規(guī)程的工作。工作人員工作前禁止飲酒，飲酒后不得上崗，身體狀況不好的不得從事此工作。 7.進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場，應(yīng)熟悉周圍環(huán)境，對所檢查的設(shè)備參數(shù)，應(yīng)做到心中有數(shù)，對于不了解的設(shè)備不要隨意亂動，以防燙傷及損壞設(shè)備。 8.現(xiàn)場有刺激性氣味或者發(fā)生異音時(shí)，應(yīng)向運(yùn)行人員了解情況，待安全措施確已可靠實(shí)施后再進(jìn)行工。 6 生產(chǎn)車間除塵及安全措施 車間除塵選用的除塵設(shè)備： 旋風(fēng)除塵器： 旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。按筒體個(gè)數(shù)區(qū)分，有單筒，雙筒，三筒，六筒等五種組合，每種組合有兩種出風(fēng)形式：Ⅰ型水平出風(fēng)和Ⅱ型（上部出風(fēng)）。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。東莞天明環(huán)保公司曾經(jīng)利用這一個(gè)原理基礎(chǔ)成功研究出了一款除塵效率為百分之九十以上的旋風(fēng)除塵裝置.在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率最高的一種。它適用于非黏性及非纖維性粉塵的去除，大多用來去除5μm以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器[14]，可在溫度高達(dá)1000℃，壓力達(dá)500×105Pa的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵。它的主要缺點(diǎn)是對細(xì)小塵粒（<5μm）的去除效率較低[15]。 旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動概況： 旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓筒體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運(yùn)動，形成下降的外旋含塵氣流，在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進(jìn)入集灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達(dá)圓錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上，形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。自進(jìn)氣口流人的另一小部分氣流，則向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動，然后沿排氣管外側(cè)向下流動，當(dāng)達(dá)到排氣管下端時(shí)，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從排氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。除塵器是工廠必須配備的設(shè)備，是為了創(chuàng)造一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境，保護(hù)工人的身體健康，防止矽肺的產(chǎn)生。為大家提供一個(gè)安心工作的環(huán)境，免除后顧之憂。 安全措施： 1、 除塵設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離變電所、化驗(yàn)室等。 2、檢查各連接部位是否連接牢固。 3、檢查除塵器與煙道，除塵器與灰斗，灰斗與排灰裝置、輸灰裝置等結(jié)合部的密閉性，消除漏灰、 漏氣現(xiàn)象。 4、關(guān)小擋板閥，啟動通風(fēng)機(jī)、無異常現(xiàn)象后逐漸啟動。 5、注意易磨損部位如外筒內(nèi)壁的變化。 6、含塵氣體溫度變化或濕度降低時(shí)注意粉塵的附著、堵塞和腐蝕現(xiàn)象。 7、注意壓差變化和排出煙色狀況。因?yàn)槟p和腐蝕會使除塵器穿孔和導(dǎo)致粉塵排放，于是除塵效 率下降、排氣煙色惡化、壓差發(fā)生變化。 8、注意旋風(fēng)除塵器各部位的氣密性，檢查旋風(fēng)筒氣體流量和集塵濃度的變化。 7本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)如下：本次設(shè)計(jì)的鎂碳磚為年產(chǎn)48000噸，產(chǎn)量比較大，工作量比較大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。雖如此，但此設(shè)計(jì)中的生產(chǎn)工藝簡明易懂、廠區(qū)布局合理、機(jī)械化程度較多、自動化程度較高、節(jié)省大量人力、又降低了成本。選用除塵設(shè)備（旋風(fēng)除塵器）改善工作環(huán)境以保證工人的身體健康，同時(shí)對廢磚坯進(jìn)行回收處理再利用，降低成本，安放貨運(yùn)電梯及員工休息室，勞逸結(jié)合，一定程度上提高了工人的工作效率。 致 謝 通過在大石橋豐華實(shí)業(yè)有限公司的參觀和實(shí)地考察，初步了解了耐火材料工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀、工藝流程和設(shè)備性能，加深了我對課本上所學(xué)知識的進(jìn)一步理解，也使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿成功。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時(shí)段最長、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，不僅要寫說明書還要畫圖紙，當(dāng)看到論文要求時(shí)一片茫然，幸好有同學(xué)、學(xué)長和老師的無私幫助，都順利的解決了。尤其要感謝我的指導(dǎo)老師—張歡老師，她對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，雖然我因?yàn)楣ぷ鞑辉趯W(xué)校，但在網(wǎng)上她和我經(jīng)常交流，不厭其煩的幫助我們指正、修改。另外，也十分感謝我的領(lǐng)導(dǎo)，在工作之余還給予我?guī)椭?，為我提供相關(guān)資料、和我研究、幫助我解決問題。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！ 感謝所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成自己的設(shè)計(jì)。感謝我的同學(xué)和朋友，在我所做設(shè)計(jì)的過程中給予我了很多素材，還在設(shè)計(jì)和排版等過程中提供熱情的幫助。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所設(shè)計(jì)難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！最后我還要感謝我的母校四年來對我的栽培，祝愿母校明天會更好。 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] S. Banerjee. Recent developments in steel-making refractories, in: Proceedings of the Unified International Technical Conference on Refractories, Mexico, 2001, 1033–1041 [3] 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 [4] Y. Salto, K. Kono, K. Kasal, et al. Development of low thermal conductivity MgO-C brick［J］. TAlkabutsu, 2001, 53(3): 150–151 [5]耐火材料機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984：5 [6][ 日]杉田 清．鋼鐵用耐火材料：向高溫挑戰(zhàn)的記錄．北京：冶金工業(yè)出版社，2004：380． [7]李亮.鎂碳磚生產(chǎn)工藝優(yōu)化及性能改進(jìn)的研究[D].山東：山東輕工業(yè)學(xué)院，2011. [8] 湯長根．耐火材料生產(chǎn)工藝[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1982：39-54． [9]張道琨.鎂碳磚的性質(zhì)、工藝和應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究中心報(bào)告，1988，（3）：3 [10] 王維邦，耐火材料工藝學(xué)[M]，鞍山科技大學(xué)，冶金工業(yè)出版社，2005：123-162. [11]耐火材料標(biāo)準(zhǔn)匯編上、下冊．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999：25-347． [12]耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料上冊[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1981：1-383. [13]耐火材料工廠設(shè)計(jì)參考資料下冊[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1981：1-383. [14] 耐火材料機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984：5 [15] Koichi Kanno b, Nobuyuki Koike b, Yozo Korai a, ectal.Mesophase pitch and phenolic resin blends as binders for magnesia–graphited bricks. Elsevier Science Ltd，37 (1999)： 195–201 附 錄A 一、計(jì)算部分 轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT18A,20000噸/年 1、 物料種類的配比 DMS97.5 5~3mm 25% 3~1mm 15% 1~0mm 21% 細(xì)粉 0.088mm 20% 鱗片狀石墨 100μm 19% 金屬鋁粉（外加） <200μm 2% 酚醛樹脂（外加） 液體 3% 2、 計(jì)算 （1）總成品量Q=20000噸/年 （2）總熱處理量Q2=Q/（1-F2） 式中：F2—干燥綜合廢品率 F2=2% Q2=20000/（1-0.02）=20408.1633噸/年 其中干燥廢品量f2= QF2/（1-F2） f2=20000×0.02/（1-0.02）=408.1633噸/年 （3）總成型量Q3=Q2=20408.1633噸/年 （4）總混合量Q5=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：L2 —對應(yīng)的石墨酌減 L2 = 0 W1 —鎂砂的水分 W1 =0 W3 — 石墨的水分， W3 = 0.5% P —石墨配比 P = 19% K=1-[0.19×(0+0.005-0×0.005)+0.81×0]=0.9991≈1