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摘 要
鎂碳磚是國(guó)際上新興的耐火材料產(chǎn)品，鎂碳磚具有高耐火性，良好的抗熱震性、抗剝落、抗渣性。它的使用延長(zhǎng)了爐襯的使用壽命，是一種廣義的新型節(jié)能材料，各國(guó)都在大力開(kāi)發(fā)鎂碳磚生產(chǎn)技術(shù)。本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)55000噸轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14B和MT-18C生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)，采用電熔鎂砂和鱗片石墨為主要原料。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，成本低，生產(chǎn)工藝流暢。
關(guān)鍵詞：鎂碳磚，生產(chǎn)工藝，物料平衡計(jì)算
Abstract
Magnesia refractories is internationally emerging products, magnesia with a high fire resistance, good thermal shock resistance, spalling, slag resistance. Its use extends the life of the lining, is a broad new energy-saving material, countries are vigorously developing magnesia production technology.My task is a workshop design for annual output of 55,000 tons of converter steelmaking Bricks MT-14B, and MT-10A , using fused magnesia and flake graphite as the main raw material.The design study magnesia-carbon brick through the development and nature of production processes，a detailed description of this process of product design，equipment selection and layout．Calculated to select the necessary equipment and materials in volume．The main features of this design is a rational layout，low cost production，process smooth．
Key words : Magnesia carbon, process design, workshop design
目 錄
1 緒論 1
1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史及其應(yīng)用 1
1.1.1 鎂碳磚的發(fā)展歷史 1
1.1.2 鎂碳磚的應(yīng)用 1
1.1.3鎂碳磚的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 5
1.2 鎂碳磚的分類、性能及其損毀機(jī)理 5
1.2.1 鎂碳磚的分類 5
1.2.2 鎂碳磚的性能 9
1.2.3 鎂碳磚的損毀機(jī)理 10
2 工藝部分 11
2.1 生產(chǎn)工藝要點(diǎn) 11
2.1.1 原料選擇 11
2.1.2 破粉碎 15
2.1.3 篩分 15
2.1.4 物料的貯存 15
2.1.5 配料 15
2.1.6 混練 16
2.1.7 成型 16
2.1.8 干燥 16
2.1.9 成品倉(cāng)庫(kù) 16
2.2 工藝流程 17
2.2.1 工藝流程簡(jiǎn)述 17
2.2.2 工藝流程論證 17
2.3 工藝參數(shù) 19
2.4 物料平衡計(jì)算 20
2.5 生產(chǎn)設(shè)備 27
2.6 倉(cāng)庫(kù)設(shè)施 29
3 生產(chǎn)技術(shù)檢查系統(tǒng)說(shuō)明 31
3.1 檢查內(nèi)容 31
3.2 檢查方法 31
3.3 檢查制度 32
4 車(chē)間安裝檢修與維護(hù)措施 33
5 生產(chǎn)車(chē)間除塵及安全措施 34
6 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) 35
致謝 36
參考文獻(xiàn) 37
附錄 38
1 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
自上世紀(jì)70年代起, 鎂碳磚行業(yè)不斷發(fā)展。日本的渡邊明等人首先研制成功了鎂碳磚。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(guó)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(shù)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(shù)脂結(jié)合鎂碳磚的耐侵蝕性。1991年鹿野弘等對(duì)鎂碳磚的透氣性進(jìn)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(duì)鎂碳磚微觀結(jié)構(gòu)的影響。1998年國(guó)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(guó)于上世紀(jì)80年代開(kāi)始研究鎂碳磚, 1991 年黃向東等人對(duì)鎂碳磚用結(jié)合劑合成工藝及性能進(jìn)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(shí)際應(yīng)用[1]。
1.1.2 鎂碳磚的應(yīng)用
鎂碳磚廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐、電爐和鋼包爐內(nèi)襯以及鋼包渣線等部分。圖1.1是鋼包結(jié)構(gòu)示意圖及各部位所用耐火材料見(jiàn)表1.1。圖1.2是轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖，表1.2是轉(zhuǎn)爐使用的耐火材料[2]。
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 .1 鋼包用耐火材料
渣線
包壁
耳軸
包殼
永久襯
包底
透氣塞
水口
包沿
圖1.1 鋼包結(jié)構(gòu)示意圖
2
圖1.2 轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖
表1.2 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(qiáng)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(jí)別的鎂碳磚，厚度可稍薄些。
兩側(cè)耳軸部分
除受吹煉過(guò)程的侵蝕外，其表面無(wú)渣層覆蓋，因此襯磚中的碳極易被氧化，此外又不太好修補(bǔ)，所以侵蝕嚴(yán)重。主要用MT-14A
渣線部分
這個(gè)部位與熔渣長(zhǎng)時(shí)間接觸，是受熔渣侵蝕的嚴(yán)重的部位。出鋼側(cè)渣線隨出鋼時(shí)間而變化，不夠明顯；但排渣側(cè)，由于強(qiáng)烈的熔渣侵蝕作用，再加上吹煉過(guò)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(yán)重。主要用MT-14A
熔池部分
在吹煉過(guò)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(yán)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
1.1.3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。
1.2 鎂碳磚的分類、性能及其損毀機(jī)理
鎂碳磚是用鎂砂加石墨的碳結(jié)合高溫復(fù)合材料。由于石墨的存在, 碳結(jié)合的鎂碳磚提高和改進(jìn)了鎂磚的性能。鎂碳磚對(duì)液態(tài)渣不浸潤(rùn), 比鎂磚具有更良好的抗侵蝕性能。特別是具有鎂磚不具備的, 非常良好的抗渣性、抗熱沖擊性能, 這是鋼鐵用耐火材料需要的最重要的性質(zhì)。
1.2.1 鎂碳磚的分類
國(guó)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%。含碳量高，其抗氧化和抗浸蝕性能越好，這就是碳在鎂碳磚中最重要的作用（見(jiàn)表1.3）[3]。含碳量增加到25%~30%，強(qiáng)度降低，耐磨性差，但用在電弧爐和轉(zhuǎn)爐耳軸部位時(shí)也取得較好的效果。每類又可以按鎂砂MgO含量分級(jí)，每類又分A、B、C三種，因而共有21種牌號(hào)（見(jiàn)表1.4）[4]。
表1.3 三種含碳量不同的鎂碳磚脫碳層深度化
鎂碳磚碳含量
顯氣孔率
%
碳含量
%
熱傳導(dǎo)率
W·m·K
鎂砂含量 MgO%
SiO2含量
%
脫碳層深度mm，1200下1小時(shí)
未加石墨
8.5
3.30
4~8
99.05
0.10
5
10%石墨
8.5
12.0
11~15
98.10
0.75
2
20%石墨
8.5
22.0
18~22
97.30
1.35
1
表1.4 不同牌號(hào)鎂碳磚理化性能
產(chǎn)品
顯氣孔率/%
≤
體積密度/(g/cm3)
常溫耐壓強(qiáng)度/MPa
高溫抗折強(qiáng)度
（1400℃,30min）
/MPa
w(MgO)
/%
≥
w(C)
/%
≥
MT-5A
5.0
3.15±0.08
50
—
85
5
MT-5B
6.0
3.10±0.08
50
—
84
5
MT-5C
7.0
3.00±0.08
45
—
82
5
MT-8A
4.5
3.12±0.08
45
—
82
8
MT-8B
5.0
3.08±0.08
45
—
81
8
MT-8C
6.0
2.98±0.08
40
—
79
8
MT-10A
4.0
3.10±0.08
40
6
80
10
MT-10B
4.5
3.05±0.08
40
—
79
10
MT-10C
5.0
3.00±0.08
35
—
77
10
MT-12A
4.0
3.05±0.08
40
6
78
12
MT-12B
4.0
3.02±0.08
35
—
77
12
MT-12C
4.5
3.00±0.08
35
—
75
12
MT-14A
3.5
3.03±0.08
40
10
76
14
MT-14B
3.5
2.98±0.08
35
—
74
14
MT-14C
4.0
2.95±0.08
35
—
72
14
MT-16A
3.5
3.00±0.08
35
8
74
16
MT-16B
3.5
2.95±0.08
35
—
72
16
MT-16C
4.0
2.90±0.08
30
—
70
16
MT-18A
3.0
2.97±0.08
35
10
72
18
MT-18B
3.5
2.92±0.08
30
—
70
18
MT-18C
4.0
2.87±0.08
30
—
69
18
以產(chǎn)品原料質(zhì)量來(lái)劃分，鎂碳磚可分為高、中、低3檔，如表1.5[5].
表1.5 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) 低氣孔率和密實(shí)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。
(2) 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(lái)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?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(guò)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(gè)因素。
(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(duì)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(rùn)濕角大,使鎂碳磚對(duì)鋼水和渣不浸潤(rùn)。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 鎂碳磚的損毀機(jī)理
鎂碳磚對(duì)鋼水和渣不浸潤(rùn), 工作面內(nèi)沒(méi)有明顯的變質(zhì)層。鎂碳磚損毀的機(jī)理是由于受爐內(nèi)FeO、CO2 、O2的氧化脫碳作用。損毀過(guò)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(zhǎng)。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(shí)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]。
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：坯需經(jīng)干燥車(chē)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。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 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(jī)結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂。
1 原料的選取
(1) 鎂砂的選取
優(yōu)質(zhì)鎂砂原料的條件：SiO2<1%，CaO、SiO2的值應(yīng)該在1.8~2.8的范圍內(nèi)，F(xiàn)e2O3+Al2O3含量小于1%，B2O3<0.05%，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?yàn)殡娙坻V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(jiàn)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
98.5
97.0
0.4
1.5
1.0
1.5
0.2
0.3
0.4
0.8
—
3.5.
3.45
燒結(jié)鎂砂
97.5
95.0
—
1.6
—
1.6
—
—
—
—
0.3
0.3
3.30
3.20
近年來(lái), 有日本學(xué)者對(duì)電熔鎂砂中的MgO 含量與侵蝕深度之間的關(guān)系（如圖2.1），以及鎂碳磚的抗渣性與鎂砂中方鎂石晶粒大小之間關(guān)系（如圖2.2），進(jìn)行研究。
圖2.1 鎂砂化學(xué)成分與侵蝕深度之間的關(guān)系
圖2.2 鎂碳磚抗渣性與鎂砂中方鎂石晶粒大小之間的關(guān)系
從圖2.2中可以看出，生產(chǎn)鎂碳磚不僅要注意鎂砂的純度, 而且還要注意選用大結(jié)晶的電熔鎂砂,并希望CaO/SiO2>≥2。在充分考慮上述因素后, 鎂碳磚選用方鎂石結(jié)晶晶粒大、結(jié)合力強(qiáng)、雜質(zhì)少的高氧化鎂含量的鎂砂作為主要原料, 這種鎂砂不僅能降低方鎂石晶體被硅酸鹽相分割程度, 減少熔渣對(duì)晶界的侵蝕速度, 還可以提高鎂砂與石墨高溫共存時(shí)的穩(wěn)定性。此外, 由于其體積密度大、結(jié)合力強(qiáng), 在鎂砂加工過(guò)程中可得到邊界棱角鮮明的顆粒, 加強(qiáng)與基質(zhì)的鑲嵌結(jié)合, 提高鎂砂顆粒在鎂碳磚中的穩(wěn)定性。
鎂碳磚在生產(chǎn)過(guò)程中鎂砂顆粒的大小非常關(guān)鍵,其蝕損過(guò)程大致為以下3個(gè)方面:
a) 方鎂石顆粒與石墨在高溫真空下產(chǎn)生固相反應(yīng)如下:
MgO+ C Mg + CO 生成的鎂蒸汽和CO 揮發(fā)。
b) 方鎂石顆粒被熔渣化學(xué)熔損, 包括外來(lái)爐渣及鎂砂雜質(zhì)中的各類氧化物的熔損。
c) 鎂碳磚工作層基質(zhì)氧化脫碳后, 其結(jié)合強(qiáng)度降低。在爐渣的滲透及沖刷下, 方鎂石顆粒脫離磚體被沖刷裹進(jìn)爐渣內(nèi)[8]。
2）石墨的選取
鎂碳磚的碳源選用石墨, 碳鋼液難潤(rùn)濕能防止?fàn)t渣向磚內(nèi)浸入, 有益于提高磚的抗侵蝕性。鎂碳磚一般選用天然鱗片狀石墨。鱗片狀石墨的熔點(diǎn)在 3700℃左右，其具有片層狀的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱率高以及熱膨脹系數(shù)和彈性模量低等特點(diǎn)，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(jià)格也就越高。在鎂碳磚生產(chǎn)中需要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)確定石墨的用量和品質(zhì)，選用的石墨應(yīng)分為兩個(gè)檔次, 易損部位如耳軸、渣線、裝料側(cè)的加長(zhǎng)磚宜選用L197 牌號(hào)石墨; 其他部位宜選用L195 牌號(hào)石墨。對(duì)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(shí)，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(jī)械強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)有所下降。
(3) 結(jié)合劑
由于碳素材料的潤(rùn)濕性差，很難與鎂砂形成高強(qiáng)度復(fù)合材料。結(jié)合劑是生產(chǎn)鎂碳磚的關(guān)鍵材料?，F(xiàn)在生產(chǎn)鎂碳磚多數(shù)選用合成酚醛樹(shù)脂作為結(jié)合劑。
結(jié)合劑具備以下條件[9]：
a）常溫下能保持適當(dāng)?shù)恼扯群土鲃?dòng)性, 對(duì)鎂砂和石墨有良好的潤(rùn)濕性和親和性, 不產(chǎn)生時(shí)效硬化。
b）在熱處理過(guò)程中能進(jìn)一步聚合, 使制品具有較高的強(qiáng)度
c）在升溫過(guò)程中應(yīng)有較高的殘?zhí)夹? 并與其他碳素材料聚合, 使制品有良好的高溫性能。
d）常溫下硬化速度可以控制
e）有害物質(zhì)含量少，可改善作業(yè)環(huán)境
(4) 抗氧化劑
鎂碳磚的氧化脫碳是導(dǎo)致其蝕損的重要原因。鎂碳磚脫碳后, 造成了基質(zhì)疏松、結(jié)合強(qiáng)度降低, 被爐渣滲透熔損, 鎂砂骨料脫落。因此向鎂碳磚中添加一些與氧的親和力大于碳的粉末, 可大大提高鎂碳磚的抗氧化能力及高溫強(qiáng)度。
目前主要通過(guò)抗氧化劑金屬鋁粉，提高鎂碳磚抗氧化性能?？寡趸瘷C(jī)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)。抗氧化劑的加入量一般為1%~6%。
2.1.2 破粉碎
(1)粗碎：在原料倉(cāng)庫(kù)內(nèi)內(nèi)進(jìn)行，減小粉碎工段的噪音，粗碎設(shè)備選用顎式破碎機(jī)。
(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(jī)，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(qiáng)度。
(3)細(xì)磨：細(xì)磨粉的細(xì)度一般控制在小于0.088mm的大于90%，采用的細(xì)磨設(shè)備為管磨機(jī)。
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(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)，篩上料則是重返破粉碎工段重新破碎。震動(dòng)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(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。
2.1.5 配料
(1)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，特別是適當(dāng)增大粗顆粒及細(xì)粉配比，相應(yīng)減少中間顆粒的比例，可顯著提高磚坯的致密程度。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(jí)配料應(yīng)滿足“兩頭大中間小”原則，盡量減少中間顆粒。
(1) 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18~22%（粒度<100~200目），鎂砂筒磨粉12~14%（粒度<0.1mm）。酚醛樹(shù)脂的加入量為5%~8%（以干量計(jì)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(jìn)樹(shù)脂交聯(lián)產(chǎn)生固化作用。
(2) 配料時(shí)可加入一部分廢磚，但加入量過(guò)多影響制品體積密度和高溫性能，加入量一般控制在10%~20%。
(3) 為使配料精確，采用重量配料。
配料槽成排分布，料槽數(shù)量應(yīng)滿足品種和儲(chǔ)存量的要求。并留有1~3個(gè)機(jī)動(dòng)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(duì)配料的影響，每個(gè)配料槽的的儲(chǔ)量應(yīng)按實(shí)際儲(chǔ)量的60%~70%計(jì)。配料的設(shè)備用微機(jī)控制的配料車(chē)。配料靈活，精確度高。
2.1.6 混練
泥料混練的效果直接關(guān)系著制品的質(zhì)量。因此混煉注意事項(xiàng):
(1) 結(jié)合劑預(yù)熱至30~ 40 ℃ , 增加流動(dòng)性。
(2) 嚴(yán)格控制樹(shù)脂加入量,要確保其均勻的潤(rùn)濕泥料并防止結(jié)團(tuán),要保證泥料的陳腐時(shí)間。加料順序一般要求為，先加顆粒料待干混均勻后加入結(jié)合劑潤(rùn)濕其表面，然后加入細(xì)粉混合至攪拌均勻，這樣可以使細(xì)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(xì)粉的結(jié)球。鎂質(zhì)原料屬于瘠性料，故泥料須強(qiáng)化連混，混合時(shí)間一般為15~30分鐘，必須確?？偦鞜挄r(shí)間。鎂碳磚混料順序?yàn)椋?
鎂砂粗顆?！V砂中顆粒→酚醛樹(shù)脂→石墨→鎂砂細(xì)粉→金屬鋁粉
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(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。
2.1.8 干燥
磚坯需經(jīng)干燥車(chē)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[10]。
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。
2.1.9 成品倉(cāng)庫(kù)
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)。
2.2 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)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(shù)脂。首先，由汽車(chē)將原料運(yùn)到原料倉(cāng)庫(kù)，電熔鎂砂用丙種堆積方式堆積，袋裝石墨、鋁粉、結(jié)合劑普通堆積于原料倉(cāng)庫(kù)。塊狀電熔鎂砂，通過(guò)鏟車(chē)送料于PEF250400顎式破碎機(jī)入口。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(chē)間，由帶式輸送機(jī)將鎂砂物料輸送到Ф900短頭圓錐破碎機(jī)的供料倉(cāng)進(jìn)行破碎，原料被破碎后，由TD250斗式提升機(jī)提升到樓上，經(jīng)三層振動(dòng)篩篩分，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(cāng)，與此同時(shí)不合格的篩上料送到Ф900短頭圓錐破碎機(jī)的供料倉(cāng)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(guò)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(cāng)，等待配料。金屬鋁粉，石墨，通過(guò)客貨電梯送到料倉(cāng)層，由電動(dòng)葫蘆運(yùn)送到相應(yīng)的料倉(cāng)中。結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂由手動(dòng)托盤(pán)運(yùn)送到外加劑料倉(cāng)中。物料準(zhǔn)備就緒后用電子配料車(chē)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(cāng)，用壓磚機(jī)成型，成型成品放在干燥車(chē)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(chē)將窯車(chē)?yán)礁稍镘?chē)存放處，磚坯冷卻后進(jìn)行檢選，不合格的廢磚運(yùn)回原料倉(cāng)庫(kù)以備后用，合格的磚坯包裝后進(jìn)入成品庫(kù)。
2.2.2 工藝流程論證
(1) 原料倉(cāng)庫(kù).
由于接近原料產(chǎn)地和產(chǎn)量大的原因，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、電熔鎂砂96、石墨、酚醛樹(shù)脂、防氧化劑Al粉。原料倉(cāng)庫(kù)采用單側(cè)封閉式卸料的方式，原料之間設(shè)有擋墻來(lái)防止原料混料。
(2) 破碎工段
顎式破碎機(jī)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(jī)相比，允許入料塊度較大。
短頭圓錐破碎機(jī)具有產(chǎn)品中間顆粒少，揚(yáng)塵較少及破碎部件磨損較輕的特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是破碎比小。
管磨機(jī)用于磨碎各種原料、熟料、廢坯及廢磚，為混合工序。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(xì)度。一般規(guī)定<0.088毫米的細(xì)粉應(yīng)不少于85%，操作較好是，可達(dá)90~95%
原料是經(jīng)過(guò)推車(chē)送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，然后通過(guò)傳送帶到短頭圓錐破碎機(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) 配料工段
生產(chǎn)時(shí)根據(jù)需要采用微機(jī)控制三斗稱量車(chē)進(jìn)行自動(dòng)稱料，自動(dòng)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(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砂中顆粒→酚醛樹(shù)脂→鎂砂細(xì)粉+石墨+金屬鋁粉，必須確?？偦鞜挄r(shí)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(wú)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(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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) 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5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(jiàn)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(shù)脂
MT-14B
86
—
14
4
4
MT-18C
—
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)
MT-14B
900
20
MT-18C
900
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(chē))
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(℃)
24500×1000×1650
7
1000
14
4
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(jiàn)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
MT14B
鎂碳磚
MT18C
名稱
符號(hào)
干燥綜合廢品率
F2
2
2
泥料的循環(huán)混練量
F3
10
10
鎂碳磚的配比系數(shù)
K
1
1
石墨配比
P
14
16
石墨的灼減量
L2
0
0
石墨在原料倉(cāng)庫(kù)中的水分
W2
0.5
0.5
配料時(shí)石墨的水分
W3
0
0
電熔鎂砂水分
W1
0
0
酚醛樹(shù)脂外加量
q1
4
3
金屬鋁粉的外加量
q2
4
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
管磨機(jī)加入量
q3
20
20
原料在倉(cāng)庫(kù)中的存放損失
L1
0.5
0.5
干燥廢品回收率
T
95
95
換算系數(shù)
K1
K1=K
K1=K
酚醛樹(shù)脂的貯運(yùn)損失
L5
2
2
鋁粉貯運(yùn)損失
L6
2
2
車(chē)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
MT-14B制磚部分物料平衡見(jiàn)表2-8。
表2-8 MT-14B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
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
回收廢磚坯
石墨
酚醛樹(shù)脂
金屬鋁粉
Q13
Q14
Q15
Q16
Q17
Q18
365/2/8
19020.766
13065.563
672.916
2542.474
722.789
722.789
52.112
35.796
1.844
6.966
1.980
1.980
26.056
17.898
0.922
3.483
0.990
0.990
3.257
2.237
0.115
0.453
0.124
0.124
破碎
總破碎量DMS96
Q11
365/2/8
15539.966
42.575
21.288
2.661
磨碎
總磨碎量DMS96
Q12
365/2/8
3613.946
9.901
4.951
0.619
配料
總配料量
其中：電熔鎂砂97.5
石墨
酚醛樹(shù)脂
金屬鋁粉
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
365/2/8
17708.33315229.167
2479.167
708.334
708.334
48.516
41.724
6.792
1.941
1.941
24.258
20.862
3.396
0.970
0.970
3.032
2.608
0.425
0.121
0.121
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
19675.926
17708.333
63.907
48.519
26.953
24.258
3.369
3.302
干燥
成品庫(kù)
總干燥量
總成品量
Q2
Q1
365/3/8
17708.33317000
48.519
46.575
24.258
23.288
3.302
2.911
MT-10A制磚部分物料平衡見(jiàn)表2-9。
表2-9 MT-18C 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
時(shí)
原料倉(cāng)庫(kù)
原料倉(cāng)庫(kù)總存放量
其中：電熔鎂砂96
回收廢磚坯
石墨
酚醛樹(shù)脂
金屬鋁粉
Q13
Q14
Q15
Q16
Q17
Q18
365/2/8
40594.127
31230.937
1504.166
6495.066
1211.734
1211.734
111.217
85.564
4.121
17.795
3.320
3.320
55.608
42.782
2.061
8.897
1.660
1.660
6.951
5.348
0.258
1.112
0.207
0.207
破碎
總破碎量DMS96
Q11
365/2/8
33928.571
92.955
46.478
5.810
磨碎
總磨碎量DMS96
Q12
365/2/8
8078.231
22.132
11.067
1.383
配料
總配料量
其中：電熔鎂砂96
石墨
酚醛樹(shù)脂
金屬鋁粉
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
365/2/8
39583.333
33250
6333.333
11875
11875
108.447
91.096
17.352
32.534
32.534
54.223
45.548
8.676
16.267
16.267
6.778
5.693
1.084
2.033
2.033
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
43981.481
39583.333
120.497
108.447
60.249
54.224
7.531
6.778
干燥
成品庫(kù)
總干燥量
總成品量
Q2
Q1
365/3/8
39583.33338000
108.447
104.110
54.224
52.505
6.778
6.507
MT-14B制磚部分物料平衡系數(shù)見(jiàn)表2-12。
表2-12 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
6.14:1
96%
破、粉碎
總破、粉碎量
DMS97.5
15539.966
干燥
總干燥量
干燥廢品量
17708.333708.3331
總磨粉量DMS97.5
3613.946
原料倉(cāng)庫(kù)
總存放量
DMS97.5
廢磚廢坯
石墨
外加酚醛樹(shù)脂
外加鋁粉
19020.76613065.563
672.916292542.474
722.789
722.789
總成型量（系指合格磚坯量）
配比系數(shù)（k值）
總混合量
17708.3331
19675.926
配料
總配料量
DMS97.5
石墨
外加酚醛樹(shù)脂
鋁粉
17708.33315229.167
2479.1676708.334
708.334
酚醛樹(shù)脂
722.789
MT-10A制磚部分物料平衡系數(shù)見(jiàn)表2-13。
表2-13 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
9:1
96%
破、粉碎
總破、粉碎量
電熔鎂砂96
40391.156
干燥
總干燥量
干燥廢品量
39583.333
1583.333
總磨粉量
8078.231
原料倉(cāng)庫(kù)
總存放量
電熔鎂砂96
廢磚坯
石墨
外加酚醛樹(shù)脂
外加鋁粉
40594.12731230.937
1504.1666495.066
1211.7341211.734
總成型量（系指合格磚坯量）
配比系數(shù)（k值）
總混合量
39583.333
1
43981.481
配料
總配料量
電熔鎂砂96
石墨
外加酚醛樹(shù)脂
外加鋁粉
39583.33333250
6333.33311875
11875
樹(shù)脂存放量
1211.734
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2-14。
表 2-14 主機(jī)平衡表
工序
名稱
設(shè)備及規(guī)格
產(chǎn)品
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)的臺(tái)數(shù)
破碎
PEF250×400顎式破碎機(jī)
MT14B
MT18C
80
3.326
7.262
12~15
0.277
0.605
1
粉碎
Ф900短頭圓錐破碎機(jī)
MT14B
MT18C
60-70
4.435
9.683
4~4.5
1.109
2.421
4
磨碎
Φ1500×5700管磨機(jī)
MT14B
MT18C
75
0.825
1.844
2.5~3
0.33
0.738
2
混合
600L高速混練機(jī)
MT14B
MT18C
70
4.813
10.795
2.7
1.738
3.985
6
成型
800噸摩擦壓磚機(jī)
1000噸摩擦壓磚機(jī)
1200噸液壓壓磚機(jī)
MT14B
MT18C
70
70
90
7.01
5.61
1.098
1
1
1
7.01
5.61
1.098
8
6
1
干燥
干燥器24.5米7條
—
70
6.540
0.7
6.801
7
輔助設(shè)備（提升和運(yùn)輸設(shè)備）見(jiàn)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可逆皮帶輸送機(jī)
2
—
帶式輸送機(jī)
2
—
Φ1000×3500單倉(cāng)空氣輸送泵
螺旋輸送機(jī)
1
—
TD250斗式提升機(jī)
4
—
熱處理設(shè)備見(jiàn)表2-16
表2-16 熱處理設(shè)備
名稱
規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）m
數(shù)目/輛
干燥器
24.5×1.0×1.65
7
干燥車(chē)
成型工段
1.2×0.85×1.45
18
干燥器內(nèi)
140
等待干燥
53
晾磚場(chǎng)地
53
檢修場(chǎng)地
3
2.6 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2-17。
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(chē)
推車(chē)
電熔鎂砂96
汽車(chē)
推車(chē)
石墨
汽車(chē)
推車(chē)
Al粉
汽車(chē)
推車(chē)
廢磚、廢坯
推車(chē)
推車(chē)
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2-18。
表2-18 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
丙種堆積
30
18.95
24
電熔鎂砂96
丙種堆積
30
37.9
石墨
帶裝
30
6
Al粉
帶裝
30
6
成品庫(kù)
成品磚
堆積
30
72
24
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(chē)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)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14B
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)爐煉鋼用鎂碳磚MT-10A
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
（2） YB耐火材料測(cè)試次數(shù)見(jiàn)表3-2[11]
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
轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-14B
1/2
1/4
1
1
1/5
轉(zhuǎn)爐煉鋼用鎂碳磚MT-10A
1/2
1/4
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
1
Ф36×50圓柱體
1件/爐
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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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)
1、整體布局合理，工藝流暢并考慮擴(kuò)大生產(chǎn)的需要
2、設(shè)計(jì)中選用除塵設(shè)備改善工作環(huán)境保證工人的身體健康，對(duì)廢磚坯進(jìn)行回收處理利用，降低成本。
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。
致 謝
在張玲老師以及其他老師的的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，我基本上完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合能力有所提高，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，在張玲老師的精心細(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)張玲老師表示深深的謝意。
參考文獻(xiàn)
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[12] 《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《下冊(cè)》[M] 北京：冶金工業(yè)出版社1980.4
附 錄
物料的平衡計(jì)算
1：總成品量:Q=55000噸/年
2：總熱處理量: Q2=57291.666噸/年
總熱處理廢品量 f2=2291.666噸/年
3：總成型量Q3=57291.666噸/年
4：總混合量Q4=63657.407噸/年
5：總配料量Q5=57291.666噸/年
6：總破碎量Q10=49468.537噸/年
7：總磨碎量Q12=11692.176噸/年
8：原料在倉(cāng)庫(kù)存放量Q13=59614.893噸/年
一· MT—14B轉(zhuǎn)爐鎂碳磚,17000噸/年
1、物料種類的配比
DMS97.5
石墨
酚醛樹(shù)脂
Al粉
86﹪
14﹪
4﹪
4﹪
注：酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑，鋁粉為抗氧化劑。
DMS97.5的顆粒級(jí)配
5～3
3～1
1～0
DMS97.5細(xì)粉
27﹪
25﹪
10﹪
20﹪
2、計(jì)算
（1）總成品量：Q=17000噸/年
（2）總熱處理量：Q2= Q/（1-F2）
式中：F2—干燥綜合廢品率 F2=4%
Q2=17000/（1-0.04）=17708.333噸/年
熱處理廢品量：f2= Q2-Q=QF2/（1-F2）
f2=17000×0.04/（1-0.04）=708.3331噸/年
（3）總成型量：Q3=Q2=17708.