年產(chǎn)35000噸鎂碳磚車間設(shè)計【含CAD圖紙+文檔】

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985 年產(chǎn)35000噸鎂碳磚車間設(shè)計摘 要當(dāng)今社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，國家對于鋼鐵的需求量也隨之增大，決定鋼鐵產(chǎn)量與成本的就是耐火制品。而鎂碳磚作為一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，以其優(yōu)良的抗堿性渣侵蝕能力和良好的熱震穩(wěn)定性，被廣泛的應(yīng)用于電爐、轉(zhuǎn)爐、精煉爐及鋼包內(nèi)襯等重要的部位。本設(shè)計是年產(chǎn)35000噸轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚MT-14B和MT-18C生產(chǎn)車間設(shè)計，以電熔鎂砂和鱗片石墨為主要原料，酚醛樹脂作為結(jié)合劑，金屬Al粉作為抗氧化劑。本設(shè)計介紹了鎂碳磚的發(fā)展歷史、分類組成、性能、損毀機理以及未來發(fā)展；詳細的敘述了所設(shè)計產(chǎn)品的工藝流程、設(shè)備選擇及工藝流程布置進行了闡述與論證；對各工段所需物料量和機械設(shè)備數(shù)量進行了物料平衡計算和設(shè)備選擇計算。本設(shè)計的主要特點是工藝流暢，布局合理，環(huán)境污染小，對廢磚坯體進行回收再利用降低成本，自動化程度高，安全保護措施完善等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：鎂碳磚；生產(chǎn)工藝；車間設(shè)計AbstractIn todays rapid development of social economy, the demand for steel in our country is also increasing. Therefore, what determines steel production and cost are refractory products. However, magnesia carbon brick as a kind of high-quality refractory materials, with its excellent alkaline slag erosion resistance and good thermal shock resistance, is widely used in electric furnace, converter, refining furnace , ladle lining, and other important parts. This design is for yearly producing 35000 tons of converter magnesia carbon brick MT - 14 b and MT - 18 c production workshop design, fused magnesia and flake graphite as the main raw materials, phenolic resin as binder, metallic Al powder as antioxidants. This design introduces the development history, classification, composition, performance, damage mechanism and the future development of magnesia carbon brick. Then, it describes in detail the technological process of the product design and equipment selection, and it also expounds the process flow arrangement and argument. Moreover, for the quantity of the materials needed by stages and mechanical equipment, material balance calculation and equipment selection calculation are conducted. The main characteristics of this design are the process flow, reasonable layout and small environment pollution. In addition, its characteristics also include recycling and reuse of waste bricks body to reduce cost, a high degree of automation , improving the safety protection measures and so on.Key words: Magnesia carbon, process design, workshop design目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史及其應(yīng)用11.1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史11.1.2 鎂碳磚的應(yīng)用11.2 鎂碳磚的分類組成、性能及其損毀機理21.2.1 鎂碳磚的分類、組成21.2.2 鎂碳磚的性能41.2.3 鎂碳磚的損毀機理51.3 鎂碳磚的發(fā)展前景52 工藝部分62.1 生產(chǎn)工藝要點62.1.1 原料選擇72.1.2 破粉碎92.1.3 篩分92.1.4 物料的貯存92.1.5 配料102.1.6 混練102.1.7 成型112.1.8 干燥112.1.9 成品倉庫112.2 工藝流程122.2.1 工藝流程簡述122.2.2 工藝流程論證122.3 工藝參數(shù)142.4 物料平衡計算162.5 生產(chǎn)設(shè)備212.6 倉庫設(shè)施223 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說明243.1 檢查內(nèi)容243.2 檢查方法243.3 檢查制度254 車間安裝、檢修與維護措施265 生產(chǎn)車間除塵276 生產(chǎn)車間安全措施297 本設(shè)計的主要特點30致謝31參考文獻32附錄33一MT-14B轉(zhuǎn)爐鎂碳磚 9000噸/年33二MT-18C轉(zhuǎn)爐鎂碳磚 26000噸/年36三 原料倉庫的選擇計算40四 破粉碎混合設(shè)備的選擇計算42五 成型設(shè)備選擇計算45六干燥工段的計算45七成品倉庫的計算471 緒論1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史及其應(yīng)用1.1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史MgO-C磚是20世紀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的渡邊明等人研制成功了鎂碳磚。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)。意大利的 B.DE Benedetti等研究了樹脂結(jié)合鎂碳磚的耐侵蝕性。1991年鹿野弘等對鎂碳磚的透氣性進行了一系列的研究。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。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。我國于1980年前后開始研究鎂碳磚, 1991 年黃向東等人對鎂碳磚用結(jié)合劑合成工藝及性能進行了研究。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 年謝建明等研制出鋁鎂碳磚用瀝青結(jié)合劑。1999 年姚金甫等人研制出中間包等離子加熱用導(dǎo)電鎂碳磚,并投入實際應(yīng)用1。1.1.2 鎂碳磚的應(yīng)用鎂碳磚廣泛的用于轉(zhuǎn)爐、電爐、高功率和超高功率電爐襯磚及鋼包壁與渣線等部分。表1-1 轉(zhuǎn)爐工作襯各部分的性能要求及所用耐火材料2；圖1-1轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖；表1-2鋼包各部分用鎂碳磚；圖1-2鋼包結(jié)構(gòu)示意圖。表1-3電爐各部分用鎂碳磚。表1-1 轉(zhuǎn)爐工作襯各部分的性能要求及所用耐火材料部位要求爐口部位應(yīng)砌筑具有較高抗熱震性和抗渣性，耐熔渣和高溫爐氣沖刷，并不易粘鋼。即使粘鋼也易于清理的鎂碳磚。爐帽部分應(yīng)砌筑抗熱震性和抗渣性能好的鎂碳磚。主要用MT-14B爐襯的裝料側(cè)除應(yīng)具有較高抗渣性和高溫強度外，還應(yīng)耐熱震性好。一般砌筑添加氧化劑的鎂碳磚。主要用MT-14A。爐襯的出鋼側(cè)受熱震影響較小，但受鋼水的熱沖刷作用，采用與裝料側(cè)相同級別的鎂碳磚，厚度可稍薄些。兩側(cè)耳軸部分除受吹煉過程的侵蝕外，其表面無渣層覆蓋，因此襯磚中的碳極易被氧化，此外又不太好修補，所以侵蝕嚴重。主要用MT-14A渣線部分這個部位與熔渣長時間接觸，是受熔渣侵蝕的嚴重的部位。出鋼側(cè)渣線隨出鋼時間而變化，不夠明顯；但排渣側(cè)，由于強烈的熔渣侵蝕作用，再加上吹煉過程中轉(zhuǎn)爐腹部遭受的其他作用，這兩種繁榮共同作用，侵蝕較為嚴重。主要用MT-14A熔池部分在吹煉過程中雖然受鋼水的沖蝕作用，但與其他部位相比，損傷較輕。主要用MT-14B出鋼口部分出鋼口受高溫鋼水侵蝕和溫度急劇變化的影響，損毀較為嚴重，因此應(yīng)砌筑具有耐沖蝕性好，抗氧化性高的鎂碳磚，一般產(chǎn)用整體鎂碳磚，或組合磚的MT-14A圖1-1轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖表1-2 鋼包各部分用鎂碳磚鋼包部位渣線包壁包底包底用耐火材料用耐火材料鎂碳磚 鋁鎂碳磚低碳鎂碳磚鋁鎂碳磚鋁鎂不燒磚鋁鎂澆注料鋁鎂碳磚鋁鎂澆注料剛玉尖晶石澆注料水口座磚透氣磚透氣座磚引流砂（鉻礦+硅石）表1-3 電爐各部分用鎂碳磚位置磚型MgO,% C,% 顯氣孔率,% 體積密度g/cm3 常溫耐壓強度,MPa渣線MT-14A761442.9840熔池MT-14B751442.9635爐墻MT-10B801053.00351.2 鎂碳磚的分類組成、性能及其損毀機理1.2.1 鎂碳磚的分類、組成鎂碳磚是以高熔點堿性氧化物氧化鎂（熔點2800）和難以被爐渣侵潤的高熔點碳素材料作為原料，添加各種非氧化物添加劑。用炭質(zhì)結(jié)合劑結(jié)合而成的不燒炭復(fù)合耐料。而制備鎂碳磚的碳素材料主要為鱗片石墨，正由于石墨的存在，提高和改進了鎂碳磚的性能。國標(biāo)將目前生產(chǎn)的鎂碳磚按碳含量分為7類，分別為含碳量為5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%。含碳量高，其抗氧化和抗侵蝕性能越好，這就是碳在鎂碳磚中最重要的作用（見表1-4）3。含碳量增加到25%30%，強度降低，耐磨性差，但用在電弧爐和轉(zhuǎn)爐耳軸部位時也取得較好的效果。每類又可以按鎂砂MgO含量分級，每類又分A、B、C三種，因而共有21種牌號（見表1-5）4。表1-4 三種含碳量不同的鎂碳磚脫碳層深度變化鎂碳磚碳含量顯氣孔率%碳含量%熱傳導(dǎo)率WmK鎂砂含量MgO%SiO2含量%脫碳層深度mm，1200下1小時未加石墨8.53.34899.050.1510%石墨8.512111598.10.75220%石墨8.522182297.31.351表 1-5不同牌號碳磚理化性能鎂產(chǎn)品顯氣孔率/%體積密度/(g/cm3)常溫耐壓強度/MPa高溫抗折強度（1400,30min）/Mpaw(MgO)/%w(C)/%MT-5A53.150.0850855MT-5B63.100.0850845MT-5C73.000.0845825MT-8A4.53.120.0845828MT-8B53.080.0845818MT-8C62.980.0840798MT-10A43.100.084068010MT-10B4.53.050.08407910MT-10C53.000.08357710MT-12A43.050.084067812MT-12B43.020.08357712MT-12C4.53.000.08357512MT-14A3.53.030.0840107614MT-14B3.52.980.08357414MT-14C42.950.08357214MT-16A3.53.000.083587416MT-16B3.52.950.08357216MT-16C42.900.08307016MT-18A32.970.0835107218MT-18B3.52.920.08307018MT-18C42.870.08306918以產(chǎn)品原料質(zhì)量來劃分，鎂碳磚可分為高、中、低3檔，如表1-65。表1-6 鎂碳磚的劃分品種主要原料高檔鎂碳磚大結(jié)晶電熔鎂砂、98電熔鎂砂、96以上天然鱗片石英中檔鎂碳磚97電熔鎂砂、94以上天然鱗片石英抵擋鎂碳磚重?zé)V砂、高純鎂砂、94以上天然鱗片石英1.2.2 鎂碳磚的性能 1) 抗熱沖擊性能：鎂碳磚具有良好的抗熱沖擊性能。從微觀上來看，在于方鎂石和石墨膨脹不一致產(chǎn)生微小裂紋，宏觀上卻阻止了裂紋的發(fā)展。因為石墨和方鎂石間結(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。另外良好的熱傳導(dǎo)率，也是提高抗熱沖擊性能的一個因素。 2) 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散率，提高了鎂碳磚的抗熱沖擊性能。 3) 低氣孔率和密實結(jié)構(gòu)：磚越致密，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汽的性能得到改善。 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。5)熱震穩(wěn)定性能：石墨具有高的熱導(dǎo)率，低的線膨脹系數(shù),小的彈性模量，且石墨的機械強度隨溫度的升高而提高。因此鎂碳磚具有良好的抗熱震性能。6）高溫蠕變性：鎂碳磚與其他陶瓷結(jié)合耐火材料相比，顯示出特別好的蠕變特性。因為鎂碳磚的基質(zhì)是由高熔點的石墨和鎂砂細粉組成，且顆粒間存在牢固的碳結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，不易產(chǎn)生滑移，C與MgO無共熔關(guān)系，液相少。1.2.3 鎂碳磚的損毀機理 鎂碳磚對鋼水和渣不浸潤, 工作面內(nèi)沒有明顯的變質(zhì)層。鎂碳磚損毀的機理是由于受爐內(nèi)FeO、CO2 、O2的氧化脫碳作用。損毀過程是脫碳疏松腐蝕沖刷浸蝕。高碳鎂磚含有較多的抗氧化的石墨，所以爐襯壽命長。鎂碳磚在使用中要盡可能避免與空氣中CO2 、O2 等氣體產(chǎn)生氣相接觸脫碳。在使用時磚的背面應(yīng)涂上防氧化層, 或用磚料填充, 以免背面氧化脫碳7。1.3 鎂碳磚的發(fā)展前景 自鎂碳磚問世以來，已經(jīng)歷了 40 多年的歷程。隨著冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，對鎂碳磚的要求不斷提高，特別是在鎂碳磚力學(xué)性能和抗氧化性能方面的要求越來越高。低碳鎂碳耐火材料成為鎂碳耐火材料新的發(fā)展熱點。1）我們可以從原料下手，把主要的研究方向放在新型結(jié)合劑、抗氧化劑、低碳化進行綜合研究。2）工藝條件的改進如粒度分布調(diào)整、調(diào)整壓制方法等方法，并通過對試樣密度以及耐壓強度的測量分析研究總結(jié)規(guī)律，從而提高鎂碳磚的力學(xué)性能，以取得最佳的使用效果。3）利用新工藝對廢棄鎂碳磚的中和利用，減少耐火材料的廢棄，增大耐火材料的利用率，以提高經(jīng)濟效益和社會效益，構(gòu)建“節(jié)約型社會”，走可持續(xù)性發(fā)展道路。2 工藝部分2.1 生產(chǎn)工藝要點（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。為了提高制品的高溫力學(xué)性能，本次設(shè)計生產(chǎn)中采用的是電熔鎂砂。（2）顆粒組成：鎂碳磚的顆粒組成確定原則應(yīng)符合最緊密堆積原理和有利于混合均勻的原則。一般粗顆粒、中顆粒、細顆粒及細粉按照兩頭大中間小的要求進行配比，這樣可使鎂碳磚的性能可得到最大的利用。（3） 配料：將不同的顆粒組成的各種物料包括廢磚、結(jié)合劑（酚醛樹脂）和添加劑（金屬Al粉）等按一定的比例進行配料。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：由于石墨密度輕，混煉時易浮于混合料的頂部，使之不完全與配料中的其他組分接觸。一般采用高速混練機或行星式混料機。由于高速混煉機不破碎泥料顆粒，混合均勻，夾雜氣體少、混料效率高，能控制混料溫度，成型性能好、特別適合混合含石墨的耐火泥料，且設(shè)備對物料完全封閉，防塵性能好。因此本設(shè)計采用高速混煉機進行物料的混合。（5）成型：成型是提高填充密度，使制品組織結(jié)構(gòu)致密化的重要途徑。首先要根據(jù)所需磚型選擇合適噸位的壓力機。成型時要準(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。（6）干燥：坯體成型后需經(jīng)干燥車送入隧道干燥器在250300之間高溫下排除水分，物料與結(jié)合劑固化。鎂碳磚一般不用燒成，工藝比較簡單，可以節(jié)約能源，我國由于較豐富的鎂砂和石墨資源，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 原料選擇鎂碳磚的主要原料包括：燒結(jié)鎂砂或電熔鎂砂，鱗片狀石墨，金屬鋁粉，以及有機結(jié)合劑酚醛樹脂。 1）鎂砂的選取 優(yōu)質(zhì)鎂砂原料的條件：SiO21%，CaO、SiO2的值應(yīng)該在1.82.8的范圍內(nèi)，F(xiàn)e2O3+Al2O3含量小于1%，B2O30.05%，盡可能選擇SiO2含量低的鎂砂。 鎂砂可分為電熔鎂砂，燒結(jié)鎂砂，鎂碳磚中主要使用的是電熔鎂砂，這是因為電熔鎂砂方鎂石發(fā)育完全，結(jié)晶粒粗大、顆粒的體積密度大，是生產(chǎn)鎂碳磚中主要選用的原料, 化學(xué)成分見表2.1。 表 2-1 鎂砂化學(xué)成分指標(biāo)鎂砂MgO SiO2 CaO %Al2O3 %Fe2O3 %燒失%體積密度 g/cm3電熔鎂砂98.597.00.41.51.01.50.20.30.40.83.53.45燒結(jié)鎂砂97.595.01.61.60.30.33.303.202）石墨的選取 鎂碳磚一般選用天然鱗片狀石墨。鱗片狀石墨的熔點在3700左右，其具有片層狀的結(jié)構(gòu)、抗熱震性、潤滑性能好、良好的化學(xué)穩(wěn)定性能、導(dǎo)熱率高以及熱膨脹系數(shù)和彈性模量低等特點，是優(yōu)秀的制備鎂碳磚的碳素原料。石墨的鱗片厚度隨純度的提高而提高，抗氧化性能也隨之提高，高溫失重變小，但是其價格也就越高。在鎂碳磚生產(chǎn)中需要根據(jù)實際的情況來確定石墨的用量和品質(zhì)，選用的石墨應(yīng)分為兩個檔次, 易損部位如耳軸、渣線、裝料側(cè)的加長磚宜選用L197 牌號石墨; 其他部位宜選用L195 牌號石墨。對石墨中SiO2 含量應(yīng)控制在最低范圍。鎂碳磚的許多性能與石墨有密切的關(guān)系，隨著石墨用量增加時，鎂碳磚的熱導(dǎo)系數(shù)和熱穩(wěn)定性提高了，但是體積密度、常溫機械強度、熱膨脹系數(shù)有所下降。3）結(jié)合劑結(jié)合劑起著連結(jié)基質(zhì)和顆粒的作用，在實際生產(chǎn)和使用過程中，基質(zhì)和結(jié)合劑系統(tǒng)是鎂碳磚兩個薄弱環(huán)節(jié)。由于碳素材料的潤濕性差，很難與鎂砂形成高強度復(fù)合材料。結(jié)合劑是生產(chǎn)鎂碳磚的關(guān)鍵材料。現(xiàn)在生產(chǎn)鎂碳磚多數(shù)選用合成酚醛樹脂作為結(jié)合劑。結(jié)合劑具備以下條件8： a）常溫下能保持適當(dāng)?shù)恼扯群土鲃有? 對鎂砂和石墨有良好的潤濕性和親和性, 不產(chǎn)生時效硬化。 b）在熱處理過程中能進一步聚合, 使制品具有較高的強度 c）在升溫過程中應(yīng)有較高的殘?zhí)夹? 同時焦化處理后的碳素聚合體有良好的高溫強度。 d）常溫下硬化速度可以控制，不使制品產(chǎn)生過大的膨脹與收縮，以避免制品開裂。 e）有害物質(zhì)含量少，可改善作業(yè)環(huán)境4）抗氧化劑 鎂碳磚的優(yōu)良性能依賴于磚中碳的存在，他使用過程中碳的氧化易造成制品組織劣化，使?fàn)t渣沿著縫隙侵入磚中，侵蝕氧化鎂顆粒，降低鎂碳磚的使用壽命。目前主要通過抗氧化劑金屬鋁粉，提高鎂碳磚抗氧化性能。抗氧化機理： a）金屬鋁粉與與氧反應(yīng)，避免碳與氧反應(yīng)。 b）新生成物相產(chǎn)生體積膨脹，封閉氣孔，磚的致密度增高，阻止熔渣滲透。 c）新生成物相在石墨和氧化鎂間“搭橋”，使其形成牢固結(jié)構(gòu)?？寡趸瘎┑募尤肓恳话銥?%6%。2.1.2 破粉碎（1）粗碎：在原料倉庫內(nèi)進行，減小粉碎工段的噪音，減少原料的運輸距離。粗碎設(shè)備選用顎式破碎機。（2）粉碎：用于制磚生產(chǎn)的原料，由于配料粒度組成要求，一般采用短頭圓錐破碎機，其粒度組成較穩(wěn)定。粉碎后的物料中間顆粒較少，有利于控制磚坯和制品的體積密度和強度。（3）細磨：細磨設(shè)備采用管磨機，使細磨粉的細度一般控制在小于0.088mm的大于90%。2.1.3 篩分篩分就是利用多層的篩子把物料按需求進行分級。達到規(guī)格的篩下料根據(jù)不同的粒度進入相應(yīng)的料倉，篩上料則是重返破粉碎工段重新破碎。震動篩按照所需要的物料粒度，顆粒粒度為53mm、31mm、10mm，規(guī)定篩網(wǎng)孔徑大小，一般比臨界粒度稍大些。同時也要注意篩子的傾斜角度，通常的傾角在15度到20度之間。物料沿篩面的運動速度、運動方式、篩孔形狀、物料水分和顆粒形狀都與篩下料的粒度組成有關(guān)。2.1.4 物料的貯存原料經(jīng)過破粉碎、細磨、篩分后，一般則是存放在貯料倉內(nèi)以供配料時使用。當(dāng)物料進入料槽時，粗細顆粒開始分層，粗的顆粒滾到料槽的周邊，細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，后從卸料口流出。2.1.5 配料 （1）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，特別是適當(dāng)增大粗顆粒及細粉配比，相應(yīng)減少中間顆粒的比例，達到最緊密堆積，可顯著提高磚坯的致密程度，保證制品達到規(guī)定的性能指標(biāo)。只有符合緊密堆積原理的顆粒組成，才可能獲得致密的坯體結(jié)構(gòu)。多級配料應(yīng)滿足“兩頭大中間小”原則，盡量減少中間顆粒。如果細顆粒過多則易于水化，對制品質(zhì)量不利。 （2）鎂砂的粒度比一般鎂磚粗，這樣可以減少鎂砂粉的表面積，增加其化學(xué)穩(wěn)定性，粗顆?？刹捎?0.5mm的顆粒65%，石墨粉1822%（粒度100200目），鎂砂筒磨粉1214%（粒度0.1mm）。酚醛樹脂的加入量為5%8%（以干量計算），再加入之前可加入烏洛托品（六次甲基四胺）0.3%0.4%，促進樹脂交聯(lián)產(chǎn)生固化作用。 （3）配料時可加入一部分廢磚，但加入量過多影響制品體積密度和高溫性能，加入量一般控制在10%20%。 （4）為使配料精確，采用重量配料。重量配料法誤差不超過2%。配料槽成排分布，料槽數(shù)量應(yīng)滿足品種和儲存量的要求。并留有13個機動料槽。配料料槽的形狀及加料口的位置應(yīng)有利于減輕顆粒料的偏析?？紤]到顆粒料偏析對配料的影響，每個配料槽的的儲量應(yīng)按實際儲量的60%70%計。配料的設(shè)備用微機控制的配料車。配料靈活，精確度高。2.1.6 混練泥料混練是使不同組分和顆粒的物料與適量的結(jié)合劑經(jīng)混合和擠壓作用達到分布均勻和充分潤濕泥料的制備過程。在一定條件下對泥料有壓實作用?；鞜捵⒁馐马? 1) 結(jié)合劑預(yù)熱至3040 , 增加流動性。 2) 嚴格控制樹脂加入量,要確保其均勻的潤濕泥料并防止結(jié)團,保證泥料的陳腐時間。 3）合理選擇混煉設(shè)備，要有適當(dāng)?shù)幕鞜挄r間。 4）注意混煉時的加料順序，先加顆粒料待干混均勻后加入結(jié)合劑潤濕其表面，然后加入細粉混合至攪拌均勻，這樣可以使細粉均勻的包裹在顆粒表面，有助于保證混料的均勻性及減少細粉的結(jié)球。鎂質(zhì)原料屬于瘠性料，故泥料須強化連混，混合時間一般為1530分鐘，必須確?？偦鞜挄r間。鎂碳磚混料順序為：鎂砂粗顆粒鎂砂中顆粒酚醛樹脂石墨鎂砂細粉金屬鋁粉2.1.7 成型 成型是指借助于外力和模型使坯料具有一定的尺寸、形狀和強度的坯體制備過程。鎂碳磚成型應(yīng)采用大壓力壓磚機，國內(nèi)多采用摩擦壓磚機主要是由于摩擦壓磚機可以根據(jù)需要，反復(fù)加壓多次。成形時要準(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。2.1.8 干燥 磚坯需經(jīng)干燥車送入隧道干燥器在250300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脂結(jié)合的鎂碳磚強度和殘?zhí)剂康闹匾ば颍蚨枰獓烂艽_定與結(jié)合劑相適應(yīng)的熱處理溫度和熱處理時間等熱工制度，以便使鎂碳磚獲得足夠的低溫強度9。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、廢品堆放和運輸通道所需最小面積，在設(shè)計中盡量計算準(zhǔn)確以做到即滿足工廠本身產(chǎn)量的需要同時也不浪費。2.2 工藝流程2.2.1 工藝流程簡述根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求來指導(dǎo)生產(chǎn)，生產(chǎn)鎂碳磚的原料主要包括電熔鎂砂、鱗片狀石墨、結(jié)合劑酚醛樹脂、防氧化劑金屬鋁粉。首先，由汽車將原料運到原料倉庫內(nèi)，電熔鎂砂用丙種堆積方式堆積，廢磚、袋裝石墨、鋁粉、桶裝結(jié)合劑緊密堆積于原料倉庫指定位置。塊狀電熔鎂砂，通過鏟車送料到PEF250400顎式破碎機入料口。使原料經(jīng)PEF250400顎式破碎機粗破，破碎后物料粒度要符合900短頭圓錐破碎機的給料粒度，物料經(jīng)B=500、L=30000的帶式輸送機輸送到破粉碎車間，由帶式輸送機將鎂砂物料輸送到900短頭圓錐破碎機的供料倉進行破碎，原料被破碎后，TD250斗式提升機提升到樓上，經(jīng)三層振動篩篩分，鎂砂篩中、下料分別進入5.03.0mm，3.01.0mm和1.00mm的貯料倉，與此同時不合格的篩上料送到900短頭圓錐破碎機的供料倉進行再破碎。部分篩下料10mm經(jīng)B=500mm可逆帶式輸送機進到管磨機的供料槽，通過螺旋輸送機進入管磨機進一步的磨碎。使物料在管磨機中細磨成小于0.088mm的細粉，磨好的細粉由螺旋輸送機送到細粉料倉，等待配料。金屬鋁粉，石墨，通過客貨電梯送到料倉層，由電動葫蘆運送到相應(yīng)的料倉中。結(jié)合劑酚醛樹脂由手動托盤運送到外加劑料倉中。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，細粉，石墨，金屬鋁粉進行配料，配好的物料直接進入600L高速混練機，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重新混合。用橋式起重機將泥料罐吊到壓磚機供料倉，用5臺800噸摩擦壓磚機、4臺1000噸摩擦壓磚機和1臺液壓機成型，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噸電拖車將窯車拉到干燥車存放處，磚坯冷卻后進行檢選，不合格的廢磚運回原料倉庫以備后用，合格的磚坯包裝后進入成品庫。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)量大的原因，原料在原料倉庫存放時間較短，本設(shè)計的原料有電熔鎂砂97.5、電熔鎂砂96、石墨、酚醛樹脂、防氧化劑Al粉。原料倉庫采用單側(cè)封閉式卸料的方式，原料之間設(shè)有擋墻來防止原料混料。（2）破粉碎工段顎式破碎機具有構(gòu)造簡單，工作可靠，維修方便，成本低廉等優(yōu)點，還具有生產(chǎn)能力高、齒板壽命長、能耗低、產(chǎn)品粒度組成較穩(wěn)定等特點。顎破為間歇作業(yè)，效率較低，在相同產(chǎn)量條件下與其他破碎機相比，允許入料塊度較大，一般不超過給料口寬度的85%。短頭圓錐破碎機粉碎過程是連續(xù)的，生產(chǎn)能力較顎式破碎機大，功率消耗低，具有產(chǎn)品中間顆粒少，揚塵較少及破碎部件磨損較輕的特點，其缺點是破碎比小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。管磨機用于磨細各種原料、熟料、廢坯及廢磚，為混合工序。有時工藝要求將兩種原料共同入磨，起到既磨細又高度均勻混合相互嵌合的作用。根據(jù)工藝不同，入磨料可用粉碎后未經(jīng)篩分的料、或篩分后的篩上料、篩中料、及篩下料。耐火廠的磨碎系統(tǒng)，一般不配置篩分設(shè)施，而用加料量控制出料細度。一般規(guī)定0.088毫米的細粉應(yīng)不少于85%，操作較好是，可達9095%。平常要注意磨機中物料的存量，避免空磨；可以降低物料的入磨粒度提高磨細效率。原料是經(jīng)過推車送入顎式破碎機進行粗破，然后通過傳送帶到短頭圓錐破碎機細碎，接著通過振動篩篩分，篩上料返回圓錐破碎機再次破碎，篩下料進入各自料倉。生產(chǎn)中所需要的粉料通過管磨機進行磨粉。（3）配料工段生產(chǎn)時根據(jù)需要采用微機控制三斗稱量車進行自動稱料，自動化程度高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。（4）混料工段 濕碾機為間歇式混合設(shè)備，能使泥料混拌均勻和使顆粒間捏合密實?；旌显O(shè)備內(nèi)的混合作業(yè)，常分兩個階段，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。有時亦可將部分物料隨結(jié)合劑加入，細分最后加入。鎂碳磚的加料順序一般要求為：鎂砂粗顆粒鎂砂中顆粒酚醛樹脂鎂砂細粉+石墨+金屬鋁粉，必須確?？偦鞜挄r間。（5）成型設(shè)備成型設(shè)備應(yīng)滿足磚坯組織致密和均勻，外型光潔整齊、無夾層及裂紋等要求。磚坯質(zhì)量的優(yōu)劣除與顆粒配合及泥料的塑性等因素有關(guān)外，還取決于成型壓力與壓制工藝等因素。摩擦壓磚機機體結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、換模迅速以及設(shè)備較低，用于壓制磚型較大，外形復(fù)雜的磚。（6）干燥工段 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)計選用了6條電加熱隧道干燥器。2.3 工藝參數(shù)本設(shè)計的粒度配比見表2-3。表2-3 鎂碳磚配料比磚種配比 (%)外加劑(%)電熔鎂砂97.5電熔鎂砂96石墨金屬鋁粉酚醛樹脂MT-14B861423MT-18C821823本設(shè)計鎂碳磚生產(chǎn)的混合制度見表2-4，干燥制度見表2-5。表2-4 混合制度磚 種混合量(千克/次)混合周期(分鐘)MT-14B90020MT-18C90020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)干燥時間(h)干燥廢品率(%)熱風(fēng)進口溫度()熱風(fēng)出口溫()245009501650610002022004050車間生產(chǎn)班制見表2-6。表2-6 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365365365365365365日工作班222232班工作時8888882.4 物料平衡計算制磚部分物料平衡計算參數(shù)見表2-7。表2-7 物料平衡計算參數(shù),%計算參數(shù)轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT14B轉(zhuǎn)爐鎂碳磚MT18C名稱符號干燥綜合廢品率F222泥料的循環(huán)混練量F31010鎂碳磚的配比系數(shù)K11石墨配比P1418石墨的灼減量L200石墨在原料倉庫中的水分W200配料時石墨的水分W300電熔鎂砂水分W100酚醛樹脂外加量q133金屬鋁粉的外加量q222原料加工、運輸損失（包括破粉碎、配料、混合成型工序）L322管磨機加入量q32020原料在倉庫中的存放損失L10.50.5干燥廢品回收率T9595換算系數(shù)K1K1=KK1=K酚醛樹脂的貯運損失L522鋁粉貯運損失L622MT-14B制磚部分物料平衡見表2-8。表2-8 MT-14B制磚部分物料平衡表生產(chǎn)工序項目符號生產(chǎn)班制日/班/時物料量，噸年日班時原料倉庫原料倉庫總存放量Q12365/2/89418.18625.80312.9011.613其中：電熔鎂砂97.5Q137925.1525.71310.8561.357回收廢磚坯Q14174.4890.4780.2390.03石墨Q151318.5463.6121.8060.226酚醛樹脂Q16281.1330.770.3850.048金屬鋁粉Q17187.4220.5130.2570.032破碎總破碎量DMS97.5Q10365/2/88059.14222.0811.041.38磨碎總磨碎量DMS97.5Q11365/2/81874.2195.1352.5670.321配料總配料量Q5365/2/89183.67325.16112.581.573其中：電熔鎂砂97.5Q67897.95921.63810.8191.352石墨Q71285.71423.5231.7610.22酚醛樹脂Q875.510.7550.3770.1金屬鋁粉Q9183.6731.120.560.047混合總混合量Q410204.08227.95613.9781.747成型總成型量（指成型后的合格磚坯）Q39183.67325.16112.581.573干燥總干燥量Q2365/3/89183.67325.168.3871.048成品庫總成品量Q1900024.6588.2191.027MT-18C制磚部分物料平衡見表2-9。表2-9 MT-18C 制磚部分物料平衡表生產(chǎn)工序項目符號生產(chǎn)班制日/班/時物料量，噸年日班時原料倉庫原料倉庫總存放量Q12365/2/827208.0974.54337.2714.659其中：電熔鎂砂96Q1321806.5659.74429.8723.734回收廢磚坯Q14504.0811.3810.6910.086石墨Q154897.45713.4186.7090.839酚醛樹脂Q16812.1622.2251.1130.139金屬鋁粉Q17541.4411.4830.7420.093破碎總破碎量DMS96Q10365/2/822199.0860.81930.413.801磨碎總磨碎量DMS96Q11365/2/85414.41114.8347.4170.927配料總配料量Q5365/2/826530.6172.68736.3434.543其中：電熔鎂砂96Q621755.159.60329.8023.725石墨Q74775.5113.0846.5420.818酚醛樹脂Q8795.9182.1811.090.136金屬鋁粉Q9503.6121.380.690.086混合總混合量Q4365/2/829478.4680.76340.3815.048成型總成型量（指成型后的合格磚坯）Q326530.6172.68736.3434.543干燥總干燥量Q2365/3/826530.6172.68724.2293.029成品庫總成品量Q12600071.23323.7442.968MT-14B制磚部分物料平衡系數(shù)見表2-10。表 2-10 MT-14B 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6.14:198%破、粉碎總破、粉碎量DMS97.58059.142干燥總干燥量干燥廢品量9183.673183.673總磨粉量DMS97.51874.219原料倉庫總存放量DMS97.5廢磚廢坯石墨外加酚醛樹脂外加鋁粉9418.1867925.150174.4891318.546281.133187.422總成型量（系指合格磚坯量）配比系數(shù)（k值）總混合量9183.673110204.082配料總配料量DMS97.5石墨外加酚醛樹脂鋁粉9183.673 7897.9591285.714275.510183.673酚醛樹脂281.133MT-18C制磚部分物料平衡系數(shù)見表2-11。表2-11 MT-18C制磚部分物料平衡系數(shù)表電熔鎂砂96與石墨比綜合成品率4.56:198%破、粉碎總破、粉碎量電熔鎂砂9622199.084干燥總干燥量干燥廢品量26530.612530.612總磨粉量5414.411原料倉庫總存放量電熔鎂砂96廢磚坯石墨外加酚醛樹脂外加鋁粉27208.09421806.555504.0814897.457812.162541.441總成型量（系指合格磚坯量）配比系數(shù)（k值）總混合量26530.612129478.458配料總配料量電熔鎂砂96石墨外加酚醛樹脂外加鋁粉26530.61221755.1024775.510795.918503.612樹脂存放量812.1622.5 生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)設(shè)備的選型計算得到主機平衡表，見表2-12。表2-12 主機平衡表工序名稱設(shè)備及規(guī)格產(chǎn)品主機作業(yè)率（%）生產(chǎn)能力（噸時）設(shè)備臺數(shù)（臺）要求主機產(chǎn)量主機臺時產(chǎn)量要求主機臺數(shù)設(shè)計的臺數(shù)破碎PEF250400顎式破碎機MT14BMT18C801.7254.75212150.1440.3961粉碎900短頭圓錐破碎機MT14BMT18C602.3006.33544.50.5751.5843磨碎15005700管磨機MT14BMT18C750.4281.2362.530.1710.4941混合600L高速混練機MT14BMT18C702.4967.2112.70.9242.6704成型800噸摩擦壓磚機1000噸摩擦壓磚機1200噸液壓壓磚機MT14BMT18C7070904.2813.4250.666114.2813.4250.666541干燥干燥器24.5米1004.0770.75.3006輔助設(shè)備（提升和運輸設(shè)備）見表2-13。表2-13 輔助設(shè)備表設(shè)備名稱及規(guī)格數(shù)量備注B=500可逆皮帶輸送機2L=20000帶式輸送機2L=3000010003500單倉空氣輸送泵螺旋輸送機1L=4200TD250斗式提升機4各工段干燥車數(shù)量見表2-14。表2-14 各工段干燥車數(shù)量名稱數(shù)目/輛成型工段20干燥器內(nèi)120等待干燥33晾磚場地33檢修場地32.6 倉庫設(shè)施本設(shè)計的原料倉庫為封閉式，單側(cè)卸料。其中各種原料的運輸方式見表2-15。表2-15 各種原料的運輸方式原料運料方式搬運方式電熔鎂砂97.5汽車推車電熔鎂砂96汽車推車石墨汽車推車Al粉汽車推車廢磚、廢坯推車推車各種原料和成品貯量、堆放方式及倉庫的規(guī)格見表2-16。表2-16 原料貯量、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3018.9524電熔鎂砂96丙種堆積3018.95石墨袋裝306Al粉袋裝306成品儲存占用面積及運輸方式見表2.17。表2.17 成品儲存占用面積及運輸方式產(chǎn)品運貨方式日存儲量/t貯存時間/天占用面積m2搬運方式MT14B卡車24.65830403.487CPQ3型叉車MT18C卡車71.233301165.629CPQ3型叉車揀選占用100倉庫總面積1669.1163 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)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14B體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強度、抗氧化性、高溫抗折強度轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-18C體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強度、抗氧化性、高溫抗折強度3.2 檢查方法（1）測試方法各種耐火制品檢驗制樣規(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/T 5072 致密定形耐火制品常溫耐壓強度試驗方法GB/T 13243 含碳耐火材料高溫抗折強度試驗方法GB/T 13244 含碳耐火材料抗氧化性試驗方法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/T 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方法（2）YB耐火材料測試次數(shù)見表3-211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度抗氧化性轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14B1/21/4111/5轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-18C1/21/4111/53.3 檢查制度生產(chǎn)技術(shù)檢查制度如表3-312。表3-3 檢查制度檢查項目試樣數(shù)量，個試樣形狀及規(guī)格，毫米檢驗化驗數(shù)量化學(xué)分析10.088-0.1 mm粉料68件/次荷重軟化溫度13650圓柱體1件/爐顯氣孔率3體積為50-200 cm3棱長小于80 mm5件/次常溫耐壓強度3正方體或圓柱體1個/次抗熱震穩(wěn)定性3(251)mm(251)mm(1250.5)mm立方體2件/爐4 車間安裝、檢修與維護措施（1）彼此銜接工序設(shè)備間應(yīng)盡量靠近，力爭線路順直、短捷，以減少運輸設(shè)備及管道阻力，便于對堵塞物料的清理；統(tǒng)籌組織車間內(nèi)人流與物流線路，避免混雜交叉。（2）車間廠房內(nèi)所有設(shè)備的安裝、出入大門、通道、樓層、設(shè)備提升時用的孔洞，以及各層設(shè)備安裝、檢修時用的起吊設(shè)備等需統(tǒng)籌配置。（3）高層廠房，當(dāng)樓上安裝有設(shè)備的情況下，一般設(shè)安裝口。（4）需經(jīng)常檢修的設(shè)備部件，凡超過200公斤以上的設(shè)有檢修起重梁。（5）檢修時放置檢修設(shè)備或其部件的場地，不小于最大剛換部件所需放置面積的兩倍及其他拆卸附件所需的面積，并留有檢修工段必要的的操作面積。（6）各車間設(shè)備的維修，各工段設(shè)有維修用的工具、器材。潤滑油及常用小備件的存放間。（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與維修等使用。（8）設(shè)備的配置應(yīng)保證便于工人操作、檢修及保障人員的安全。即應(yīng)有足夠的通道和拆卸、檢修設(shè)備所需的空間；提供人員操作的平臺、通道、欄桿及防滑措施等。（9）廠部要有定期的檢查與復(fù)查記錄本（10）應(yīng)根據(jù)每臺設(shè)備的說明書要全部掌握，根據(jù)設(shè)備本身的存在環(huán)境進行安裝，檢修與維護。定期清潔與注油。5 生產(chǎn)車間除塵本設(shè)計主要用除塵設(shè)備是旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的預(yù)處理器。旋風(fēng)系列設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，采用軸向進入式。提高了處理的氣體約為普通旋風(fēng)除塵的3倍（可達70-80%）特別是對粉塵粒度大有良好的除塵效果；氣流分布均勻。安裝和維護簡單，設(shè)備投資和操作費用都較低，適用于除塵凈化系統(tǒng)的初級過濾，保護了主凈化系統(tǒng)內(nèi)過濾筒及提高了過濾筒的使用時間。 （1）認真執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，使耐火材料生產(chǎn)過程中排出的各種氣體的含塵濃度以及各生產(chǎn)車間操作崗位的空氣含塵允許最高濃度，符合我國工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（TJ3679）規(guī)定要求，鎂碳磚車間空氣中粉塵允許最高濃度為10mg/m3。根據(jù)國家 工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)（GBJ473）規(guī)定，各類耐火材料有害物質(zhì)在排出口處最