年產(chǎn)1000萬件日用陶瓷陶瓷廠工藝設(shè)計化學(xué)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計

1、年產(chǎn)1000萬件日用陶瓷陶瓷廠工藝設(shè)計摘 要 本設(shè)計是進(jìn)行一個年產(chǎn)1000萬件日用陶瓷陶瓷廠工藝設(shè)計。 根據(jù)設(shè)計要求對各個工序均進(jìn)行了嚴(yán)格的論證和計算，主要包括：坯釉料配方、全廠工藝流程、主要工藝制度和工藝參數(shù)的確定，物料衡算，設(shè)備選型計算及對重點車間的工藝布置等。本次設(shè)計采用國內(nèi)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，注意降低生產(chǎn)成本，節(jié)省建廠資金。例如：利用輥道窯內(nèi)氣體余熱對生坯進(jìn)行干燥，減少熱量損失；生產(chǎn)過程實現(xiàn)機(jī)械化，且基本可以實現(xiàn)自動化控制，節(jié)省了人力、物力，改善了工人的勞動環(huán)境。本設(shè)計選取了球磨機(jī)，國產(chǎn)輥道窯其他陶瓷工藝設(shè)備，這為產(chǎn)品的質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行了適當(dāng)?shù)木G化，在不影響正常生產(chǎn)的情況下

2、綠化了環(huán)境，減少了對環(huán)境的污染。此設(shè)計是一個成功和先進(jìn)的設(shè)計，可以為其他工廠建廠時提供借鑒。關(guān)鍵詞：陶瓷，物料衡算，資金概算，技術(shù)指標(biāo) abstractthis design is for an annual output of 10 million daily-use ceramics ceramics factory process design.according to the design requirements of the various processes are rigorous argument and calculation，including：body and glaz

3、e recipes，plant-wide process，the main process system and the determination of process parameters，material balance，equipment selection calculation and workshop process layout and so on.the design uses advanced production technology，pay attention to reduce production costs，save factories funds. for ex

4、ample：the use of roller kiln gas waste heat is drying green，reduce heat loss; mechanized production process，and basically can be automated control，saving manpower，material resources，improve the labor environment.the design selected ball mill，the roller kiln，glazing line and other ceramic technology

5、equipment，which has laid a solid foundation for the quality of the product.factory within the green，green environment does not affect the normal production，to reduce the pollution of the environment.this design is a successful and state-of-the-art design can provide for other factories factory refer

6、ence.keywords： ceramic tile，material balance，the capital budget，the technical indicators iii目 錄1 緒論11.1 選題的依據(jù)11.2設(shè)計參數(shù)21.3 設(shè)計原則21.4廠址的選擇31.4.1 建廠地選擇的主要因素31.4.2 廠址具體位置選擇的原則31.4.3 具體廠址的選擇41.4.4 廠區(qū)周圍氣象水文資料41.5 生產(chǎn)方法的選擇41.5.1 產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)41.5.2 生產(chǎn)方法的確定52 配方的確定與論述62.1 確定坯料配方的原則62.2 釉料配置原則62.3 各原料在陶瓷生產(chǎn)中的作用62.3.1

7、 粘土類原料62.3.2 長石類原料72.3.3 滑石72.3.4 各種氧化物在瓷中的作用72.4 坯料的配方計算82.4.1 坯料的配方的礦物組成82.4.2坯料的配方的化學(xué)組成82.5 坯料性質(zhì)及其計算102.5.1 燒成溫度102.5.2 坯料的膨脹系數(shù)102.5.3 酸度系數(shù)112.5.4 釉方的確定122.5.5 計算釉的熔融溫度132.5.6釉料的膨脹系數(shù)132.5.7坯釉適應(yīng)性的確定133 工藝流程143.1 全廠工藝流程的選擇143.1.1 選擇原則143.1.2 全廠工藝流程143.2 車間工藝流程評述153.2.1 坯料制備車間153.2.2 成型車間154 物料衡算164

8、.1 工藝參數(shù)選擇164.1.1 選擇原則164.1.2 工藝參數(shù)的選擇164.2 物料衡算164.2.1 衡算意義164.2.2 工藝技術(shù)指標(biāo)174.2.3 物料的平衡計算184.3 工藝貯庫堆場面積計算205 設(shè)備選型215.1 設(shè)備選型的原則215.2 確定設(shè)備數(shù)量的原則215.3 主要設(shè)備選型計算215.3.1 顎式破碎機(jī)215.3.2 細(xì)碎對輥式破碎機(jī)235.3.3 球磨機(jī)245.3.4 稱量設(shè)備255.3.5 泥漿池數(shù)量計算255.3.6 泥漿攪拌機(jī)265.3.7 電磁除鐵設(shè)備265.3.8 泥漿泵275.3.9 壓濾機(jī)選型275.3.10 練泥機(jī)選型275.3.11 滾壓機(jī)選型2

9、85.3.12 一次燒成輥道窯285.3.13 生產(chǎn)輔助和檢測設(shè)備296 總平面設(shè)計306.1 總平面設(shè)計依據(jù)原則306.2 廠區(qū)的劃分306.3 聯(lián)合車間生產(chǎn)工藝布置316.3.1 車間工藝布置的基本原則316.3.2 原料處理車間316.3.3 成型燒成車間316.4 輔助生產(chǎn)車間326.4.1 中央實驗室326.4.2 機(jī)修車間326.4.3 變電站326.5 成品庫326.6 行政管理和生活設(shè)施326.6.1 廠辦公樓326.6.2 生活區(qū)337 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析347.1 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)347.2 工作制度及生產(chǎn)班制348 生產(chǎn)成本估算369 勞動及環(huán)境保護(hù)設(shè)計379.1 勞動安全保護(hù)

10、設(shè)計379.1.1 廠區(qū)安全設(shè)計379.1.2 車間安全設(shè)計379.1.3 機(jī)械設(shè)備與電氣設(shè)備安全設(shè)計379.2 廠區(qū)的綠化、美化設(shè)計389.2.1 綠化意義389.2.2 綠化原則389.2.3 綠化對象389.3 環(huán)境保護(hù)設(shè)計389.3.1 采用標(biāo)準(zhǔn)399.3.2 主要污染源399.3.3 污染的防治39結(jié)論41參考文獻(xiàn)42 vii 1 緒 論 陶瓷是人類利用黏土礦物或巖石等多種天然資源，經(jīng)過火燒制成功的技術(shù)成果。它與人類歷史文明有著十分密切的關(guān)系，尤其是我國瓷器發(fā)明及其工藝和技術(shù)的輝煌成就，對于人類生自學(xué)成才與文化都曾做出過很大的貢獻(xiàn)。而一部“陶瓷史”既是民族藝術(shù)與科學(xué)漫長的發(fā)展史之縮影

11、，也是當(dāng)時社會生活及文化交流乃至政治、經(jīng)濟(jì)的真實反映。日用陶瓷顧名思義是指：人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚纳钣么?。日用陶瓷的產(chǎn)生可以說是因為人們對日常生活的需求而產(chǎn)生的，日常生活中人們接觸最多，也是最熟悉的瓷器，如餐具、茶具、咖啡具、酒具、飯具等。日用陶瓷工業(yè)是我國的傳統(tǒng)行業(yè)之一，也是國民經(jīng)濟(jì)中重要的消費品生產(chǎn)部門，隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展，其生產(chǎn)和消費均發(fā)生了較大的變革。八十年代末，世界日用陶瓷年產(chǎn)量已達(dá)135億件，貿(mào)易額約為40億美元。從世界日用陶瓷生產(chǎn)布局看，迄今已基本形成了各具特色的三大主產(chǎn)區(qū)，即：西歐、亞洲、蘇聯(lián)與東歐。西歐是日用陶瓷生產(chǎn)主要集中地之一，日用陶瓷年產(chǎn)量約為30億件，占世界總產(chǎn)

12、量的22%左右，主要生產(chǎn)國是德國、英國、意大利和法國。其發(fā)展特點是：生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量高，基本代表日用陶瓷生產(chǎn)技術(shù)的世界水平。 因此，在現(xiàn)階段建設(shè)日用陶瓷廠是合理的。在本設(shè)計中合理對廠區(qū)進(jìn)行了布置，達(dá)到在合理利用土地的同時節(jié)約建廠經(jīng)費，且在生產(chǎn)過程中采用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，充分利用了人力、物力。1.1 選題的依據(jù) 1) 按照萬方科技學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計。 2）根據(jù)所學(xué)的知識和和實習(xí)時所收集的資料和數(shù)據(jù)參數(shù)而設(shè)計。 3）根據(jù)指導(dǎo)教師的教學(xué)和科研工作要求來選題。 4）根據(jù)畢業(yè)以后我所期望從事的事業(yè)方向選題。1.2設(shè)計參數(shù)1.

13、 產(chǎn)品規(guī)格 (1)產(chǎn)品類型：瓷盤類 (2)產(chǎn)品單重（/件）：0.29kg (3)產(chǎn)品尺寸（）：直徑高地面著地面積直徑 200331202. 建廠規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)1000萬件日用陶瓷工廠1.3 設(shè)計原則1）設(shè)計前要根據(jù)我國的國情和實際情況，并調(diào)查市場的產(chǎn)品前景，選擇產(chǎn)品的種類和質(zhì)量及在合適的地方建廠。2）設(shè)計中應(yīng)充分利用設(shè)計原則，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡可能的為工廠節(jié)約資金，降低生產(chǎn)成本，降低廢品率。3）設(shè)計中應(yīng)充分發(fā)揮設(shè)備的效能，降低生產(chǎn)成本，降低原料及燃料的消耗，提高生產(chǎn)率，降低廢品率。4）在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能采用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗，并根據(jù)自身的特點合理引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)。5）設(shè)計的工廠

14、必須安全可靠，且充分發(fā)揮生產(chǎn)效率。6）合理選擇工藝流程和設(shè)計指標(biāo)，工廠建成后，要想改變工藝流程及主要設(shè)備都將困難，必須謹(jǐn)慎選擇工藝流程和設(shè)備的選址，設(shè)計中的指標(biāo)應(yīng)切合實際。7）由于技術(shù)在不斷發(fā)展，銷售市場也不斷擴(kuò)大，所以設(shè)備的能力也要滿足生產(chǎn)要求，并有更換余地。8）充分考慮在連續(xù)生產(chǎn)過程中大量物料的裝卸、運輸及重大設(shè)備的檢修，盡可能實現(xiàn)自動化。9）要考慮設(shè)備及土建公司的要求，并為建筑公司設(shè)計提供可靠依據(jù)。10）設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)、衛(wèi)生等方面的規(guī)定，保證工人健康。1.4廠址的選擇1.4.1 建廠地選擇的主要因素工廠的建廠地址，首先是由國家計劃部門及有關(guān)部門根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況、資源利

15、用以及工業(yè)的布局等條件進(jìn)行確定的。確定建廠地址還應(yīng)考慮以下方面的因素：1) 原材料的來源。2) 燃料、動力供應(yīng)的條件。3) 產(chǎn)品運輸距離及與消費區(qū)（產(chǎn)品集散地）接近的程度。4) 設(shè)廠地點與協(xié)作企業(yè)、科技服務(wù)部門、產(chǎn)品銷售市場信息源的配合情況，與該地區(qū)工業(yè)布局的關(guān)系。1.4.2 廠址具體位置選擇的原則1) 廠址需要靠近原料基地或銷售地區(qū)。2) 要考慮燃料來源，選擇合理的燃料對工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、燃料銷售、產(chǎn)品成本有重大影響。3) 廠址應(yīng)具有豐富的水源和電力資源，陶瓷廠每年需要大量的原料，方便的運輸，合適的運費，保證工廠的正常生產(chǎn)。4) 廠址面積和外形應(yīng)符合構(gòu)筑物的整體布局，滿足工廠生產(chǎn)流程的要求

16、，且盡量能為工廠的改建、擴(kuò)建留有余地。5) 廠址應(yīng)有自己的動力系統(tǒng)和排污排水系統(tǒng)等。6) 廠區(qū)應(yīng)用平坦的地面，以及為保證排除地面水所需的坡度，廠區(qū)不應(yīng)有礦藏、地下文物、古河、古井或廢棄礦坑等。7) 廠址應(yīng)盡可能靠近居民區(qū)，以便職工的上下班。8) 應(yīng)考慮衛(wèi)生、防火、防濕等方面的要求，陶瓷廠必須建在生產(chǎn)有毒氣體粉塵企業(yè)的上風(fēng)向和居民區(qū)的下風(fēng)向。9) 廠區(qū)主要建筑和構(gòu)筑物的地平標(biāo)高應(yīng)比洼地高出0.5米。10) 廠址土壤條件良好，不需要修建昂貴的地基即可構(gòu)建建筑物和安裝機(jī)械設(shè)備。1.4.3 具體廠址的選擇從以上條件看，可將工廠建在山西省大同市311國道邊的云崗鎮(zhèn)王家園村，位于國道與城市之間，交通運輸便

17、利，工業(yè)集中，電力、動力系統(tǒng)齊全，管理方便，職工上下班方便，且在本地區(qū)消費市場大，遠(yuǎn)景好，原料產(chǎn)地多，方便運輸。1.4.4 廠區(qū)周圍氣象水文資料(1) 氣溫：最高37.3，最低30.7(2) 夏季氣壓：782.5pa(3) 無霜期：150天(4) 地下水位高度：300cm(5) 丘陵地帶，地處黃土高原 (6) 水源：河流 (7) 電源：東北電網(wǎng)10000伏 (8) 風(fēng)向：主導(dǎo)風(fēng)向西北偏北風(fēng)1.5 生產(chǎn)方法的選擇1.5.1 產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (1) 吸水率：1.0% (2) 熱穩(wěn)定性：10110下反復(fù)10次不裂 (3) 抗凍性：-520下反復(fù)20次不裂 (4) 彎曲強(qiáng)度：36mpa (5) 莫氏硬

18、度：6.51.5.2 生產(chǎn)方法的確定 參考本設(shè)計的產(chǎn)品，其為結(jié)構(gòu)簡單的瓷碗，在通過分析目前國內(nèi)外日用陶瓷發(fā)展情況及市場銷售狀況，本廠的生產(chǎn)方法定為機(jī)械化裝置生產(chǎn)，選用電子配料、間歇式球磨機(jī)、滾壓機(jī)壓機(jī)壓制成型、輥道窯一次燒成、磨邊倒角的方法。生產(chǎn)中處理方法分為以下幾部分：1) 原料進(jìn)廠時，嚴(yán)格控制質(zhì)量，分類堆放。2) 進(jìn)廠原料為經(jīng)過加工處理的原料，直接用電子秤稱量，然后入球磨機(jī)進(jìn)行濕法球磨。3) 料漿在漿池中陳腐后經(jīng)柱塞泵入壓濾機(jī)中壓濾。4) 滾壓機(jī)半干壓成型。5) 輥道窯一次燒成。此生產(chǎn)方法的機(jī)械化和自動化程度較高，生產(chǎn)效率能得到大幅提升，基本建設(shè)投資少，生產(chǎn)成本低，且改善了工人勞動的環(huán)境，

19、減輕了工人的勞動強(qiáng)度，設(shè)計合理。2 配方的確定與論述2.1 確定坯料配方的原則 一個理想的的瓷質(zhì)瓷盤坯體配方應(yīng)該滿足以下要求：易解膠，泥漿流動性好，濕坯及干坯強(qiáng)度好，干燥收縮小，合適的燒成溫度及較寬的燒成溫度范圍，較小的燒成變形及燒成收縮率，吸水率低，較高的成瓷機(jī)械強(qiáng)度和彈性，熱穩(wěn)定性好等理化指標(biāo)這些要求是設(shè)計配方的基本依據(jù)。由于各地原料不同，各工廠工藝也有差異。了解各種原料對產(chǎn)品性質(zhì)的影響，有的原料是產(chǎn)品主晶相成玻璃相的來源，有的是調(diào)節(jié)性質(zhì)或工藝性能的添加劑，制定配方時對此應(yīng)心中有數(shù)，采用多種原料配方有利于控制和穩(wěn)定產(chǎn)品的性能。應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求。了解原料的品位，來源和到廠價格。應(yīng)使投產(chǎn)的

20、配方在保證質(zhì)量的前提下成本最低。2.2 釉料配置原則 研究釉料的配方往往是在坯料配方已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故應(yīng)使釉適應(yīng)坯。配釉時應(yīng)遵循以下原則：1）釉料組成應(yīng)適應(yīng)坯體的燒成工藝性能。2）要使釉層的物理化學(xué)性質(zhì)與坯體適應(yīng)。3）合理選擇釉用原料。2.3 各原料在陶瓷生產(chǎn)中的作用2.3.1 粘土類原料1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成形的基礎(chǔ)。2）粘土是注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性。3）粘土一般是細(xì)分散顆粒，同時具有結(jié)合性。4）粘土是陶瓷燒結(jié)時的主體，粘土中的al2o3含量和雜質(zhì)含量是決定陶瓷坯體的燒結(jié)程度，燒結(jié)溫度和軟化溫度的主要因素。5）粘土是形成陶瓷主體結(jié)構(gòu)和瓷器中莫來石晶體的主要因素。2.

21、3.2 長石類原料1）長石在高溫下熔融，形成黏稠的玻璃熔體，是坯體中堿金屬氧化物的主要來源，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，有利于成瓷和降低燒成溫度。2） 熔融后的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒.液相中三氧化二鋁和二氧化硅相互作用，促進(jìn)莫來石晶體的形成和長大，賦予了坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。3） 長石熔體能填充于各結(jié)晶顆粒之間，有助于坯體致密和減少空隙.冷卻后的長石熔體，構(gòu)成了瓷的玻璃基質(zhì)，增加了透明度，并有助于瓷坯的力學(xué)強(qiáng)度和電氣性能的提高。4）長石作為瘠性原料，在生坯中還可以縮短坯體干燥時間，減少坯體的干燥收縮和變形等。2.3.3 滑石滑石在普通日用陶瓷中一般作為熔劑使用，在陶

22、瓷坯體中加入少量滑石可降低燒成溫度，在較低的溫度下形成液相加速莫來石晶體的生成，同時擴(kuò)大燒結(jié)溫度范圍，提高白度、透明度、力學(xué)強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。堿石儲量大，易開采，外觀呈褐色、灰或淺灰色，致密塊狀，質(zhì)堅硬，經(jīng)1300燒后呈白或灰白色，略帶黃、褐色斑點，屬硬質(zhì)粘土。堿石與大同土鋁含量接近，把堿石用量選在3237之間，以滿足配方中氧化鋁的含量。因堿石較大同土的可塑性差，適當(dāng)增加了強(qiáng)可塑原料，以滿足成形性能要求。2.3.4 各種氧化物在瓷中的作用 二氧化硅瓷中的二氧化硅以“半安定方石英”，“殘余石英顆?！?，熔解在玻璃相中的“熔融石英”，以及在莫來石晶體和玻璃態(tài)物質(zhì)中的結(jié)合狀態(tài)。 三氧化二鋁瓷中的三氧化二

23、鋁主要是由長石和高嶺土引入的，是成瓷的主要組分，一部分存在于莫來石晶體中，另一部分熔于熔體中以玻璃相存在。 氧化鈉與氧化鉀主要由長石引入，他們也是成瓷的主要組份，起助熔劑的作用，存在于玻璃相中提高其透明度。 堿土金屬氧化物他們在少量情況下只與堿金屬氧化物共同起助熔作用，引入氧化鈣和氧化鎂等，可以相對的提高瓷的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，提高白度和透明度，改進(jìn)瓷的色調(diào)，減弱鐵，鈦的不良影響。 著色氧化物此組成中的鐵鈦氧化物含量較微，但它們的有害影響卻很大，可使瓷被著色成不好的色澤，影響其外觀品質(zhì)。2.4 坯料的配方計算2.4.1 坯料的配方的礦物組成 本設(shè)計采用的配方是參考某陶瓷廠的生產(chǎn)配方，其中配料中

24、各種礦物所占的比例見表2-1表2-1 坯體的配方組成(wt%) 原料名稱 長石 大同石 滑石 石英 界牌土 配比% 21 32 3 29 15 2.4.2坯料的配方的化學(xué)組成具體原料的化學(xué)組成。見表2-2表2-2 各種礦物的化學(xué)組分(wt%)化學(xué)組成sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2oi.l.合計山西祁縣長石65.6219.420.170.208.944.850.41100.18山西大同土62.2927.202.560.394.65.1499.98滑石60.441.191.242.1029.0214.7599.21界牌土48.3639.070.150.050.020.180.

25、0312.0999.89山東泰安石英98.540.720.270.370.25-99.88 表2-3 坯體配方化學(xué)組成(wt%)sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2o酌減63.7024.720.841.11 0.362.131.335.78將該瓷坯的化學(xué)組成換算成不含有灼減量的化學(xué)組成w(sio2)=63.70/(100-5.78)100=67.61w(al2o3)=24.72/(100-5.78)100=26.24w(fe2o3)=0.84/(100-5.78)1000.89w(cao)1.11/(100-5.78)1001.18w(mgo)0.36/(100-5.78)10

26、0=0.38w(k2o)2.13/(100-5.78)1002.26w(na2o)1.33/(100-5.78)1001.14 100.00 表2-4 坯體配方不含酌減的化學(xué)組成(wt%)sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2o合計67.6126.240.891.180.382.261.14100.02.5 坯料性質(zhì)及其計算2.5.1 燒成溫度坯體燒成溫度t燒 （2-1） =1534+5.526.24-30（8.30.89+24.96）/26.24 =1565 t燒=t0.85=1330式中 al2o3質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；fe2o3質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；cao、mgo和r2o等雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

27、。我國長石質(zhì)瓷的燒成溫度一般為12501350，在k2oal2o3sio2三元系統(tǒng)相圖上燒成溫度為1330。2.5.2 坯料的膨脹系數(shù) 其中 為組分的膨脹系數(shù)見表2-5 為組分的百分含量表2-5 各組分的膨脹系數(shù)（10-6/k)sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2o0.271.671.331.670.332.833.33 =67.610.027+26.240.167+0.890.133+1.180.167+0.380.033+2.260.283+1.140.333）10-6 =7.5510-6/k2.5.3 酸度系數(shù)1.坯料的酸度系數(shù)計算公式為： k=2ro2/(r2o+ro+

28、3r2o3) （2-2） =263.70/(3.34+1.47+325.56) =1.5089對于不同的制品，酸度系數(shù)波動范圍很寬，但不能超過2。2.計算各氧化物的分子數(shù)sio2：67.61/60.1=1.125al2o3：26.24/102=0.2573fe2o3：0.89/159.7=0.0056cao：1.18/56.1=0.0210mgo：0.38/40.2=0.0095k2o：2.26/94=0.0240nao：1.14/62=0.01843.以中性氧化物分子數(shù)去分別除各氧化物分子數(shù)，中性氧化物分子數(shù)總和為0.2573+0.0056=0.2629sio2 ：1.125/0.2629=

29、4.279al2o3：0.2573/0.2629=0.9787fe2o3：0.0056/0.2629=0.0213cao：0.0021/0.2629=0.0080mgo：0.0095/0.2629=0.0361k2o：0.024/0.2629=0.0913nao： 0.0184/0.2629=0.07004.按坯式排列，得出該瓷的坯式為： 2.5.4 釉方的確定 1）根據(jù)坯體的燒結(jié)溫度來調(diào)節(jié)釉的熔融溫度，釉料要有好的熔融性即釉料必須在坯體燒結(jié)溫度下，同時具有較高的使融溫度，較寬的熔融范圍（不小于30）在此溫度范圍內(nèi)，熔融狀態(tài)下的釉能均勻的鋪在坯體上，不被坯體的微孔吸收，在冷卻后能形成光滑的釉面

30、。 2）使釉的膨脹系數(shù)和坯體膨脹系數(shù)相適應(yīng)，一般要求釉的膨脹系數(shù)略低于坯體的膨脹系數(shù)，或者兩者的膨脹系數(shù)差波動在0.410-6內(nèi)，這樣釉層處于壓應(yīng)力下，有利于坯體的強(qiáng)度。 3）為了坯釉緊密結(jié)合，好的中間層，應(yīng)使二者的化學(xué)性質(zhì)既要相近又要保持適當(dāng)差別。所選擇的釉料的化學(xué)組成見表2-6表2-6 釉料的化學(xué)組成(wt%)sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2o66.311.40.4113.80.223.884.00可得實驗式為：釉的酸度系數(shù)：ca=n（ro2）/n（ro）+n（r2o）+3n（r2o3） =3.028/0.113+0.177+0.675+0.015+3（0.307+0.

31、007） =1.582.5.5 計算釉的熔融溫度r2o3=0.307/（0.307+3.028）=9.2%ro=0.98/（0.307+3.028）=29.4%則，t釉=（360+9.2-29.4）0.85/0.228=12662.5.6釉料的膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)見表2-5 =66.30.27+11.41.67+0.411.33+13.81.67+0.220.33+2.833.88+41.33 =7.4910-6/k2.5.7坯釉適應(yīng)性的確定（1） 坯釉膨脹系數(shù)的對比 坯=7.5510-6/ 釉=7.4910-6/ 坯 比釉略大（2） 燒結(jié)溫度對比 t坯=1330 t釉=1266 t坯 t釉 t=

32、64定燒結(jié)溫度為1330符合釉料的配方原則，所以選擇的釉是合適的。143 工藝流程3.1 全廠工藝流程的選擇3.1.1 選擇原則(1)必須保證制備好的粉料滿足成型的要求。(2)根據(jù)所用的原料性質(zhì)來制定工藝流程。(3)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求來選擇工藝流程。(4)根據(jù)本廠條件來選擇工藝流程。(5)在保證質(zhì)量的前提下，盡可能的使用工序短經(jīng)濟(jì)的流程。(6)要選擇保護(hù)工人合法權(quán)益的流程。3.1.2 全廠工藝流程1. 全廠生產(chǎn)車間組成全廠生產(chǎn)車間包括主要生產(chǎn)車間和輔助生產(chǎn)車間。其中主要生產(chǎn)車間包括球磨車間、噴霧制粉車間、成型車間、干燥及燒成聯(lián)合車間、磨邊和檢選車間，輔助生產(chǎn)車間包括煤氣站、變電站、水泵房、機(jī)修

33、車間及廢水處理站等。2. 全廠工藝流程生產(chǎn)工藝流程：原料進(jìn)廠配料破碎球磨出磨放漿池過篩除鐵儲漿池精練泥漿滾壓成盤干燥噴水降溫滴釉干燥燒成檢驗貼花檢選分級包裝入庫工藝流程的設(shè)計根據(jù)各原料的組成、性質(zhì)及產(chǎn)品的品種和質(zhì)量的要求來進(jìn)行，設(shè)計過程中考慮生產(chǎn)規(guī)模和工廠的長遠(yuǎn)設(shè)計計劃，參考借鑒了其他同類產(chǎn)品的廠家積累的經(jīng)驗，使工藝在技術(shù)上先進(jìn)，流程合理，不知恰當(dāng)，效率較高，使得設(shè)計合理。3.2 車間工藝流程評述3.2.1 坯料制備車間1) 隨著企業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，進(jìn)廠原料可定購可以直接球磨的粉料，從而減少了原料的破碎工藝過程，節(jié)省了廠房用地。2) 濕法球磨性能穩(wěn)定，料漿流動性好，生產(chǎn)容量大。3) 壓濾機(jī)壓濾得

34、到的粉料流動性好，水分穩(wěn)定均勻，粉料產(chǎn)量大，能實現(xiàn)自動化、連續(xù)化生產(chǎn)，降低勞動強(qiáng)度。3.2.2 成型車間1) 半干壓成型過程簡單，產(chǎn)量大，效率高，缺陷少，成型后坯體含水量少，致密度高，強(qiáng)度大，干燥和燒成收縮小。2) 對坯體可塑性要求不高，容易實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。4 物料衡算4.1 工藝參數(shù)選擇 4.1.1 選擇原則工藝參數(shù)的確定應(yīng)盡量符合實際，有時依據(jù)類似工廠生產(chǎn)統(tǒng)計出來的先進(jìn)指標(biāo)，再結(jié)合具體的工藝特點，進(jìn)行分析最后確定，指標(biāo)不能過于先進(jìn)，以免對以后的生產(chǎn)造成困難，也不能過于保守，而使設(shè)備造成浪費。4.1.2 工藝參數(shù)的選擇(1)原料進(jìn)廠含水率平均為2%，貯存90天。(2)原料進(jìn)廠

35、損失率2%，原料含渣2%。(3)坯泥球磨周期為10小時，料：球：水=1：1.8：0.35，球磨損失率1%。(4)泥漿相對密度為1.65g /m3，細(xì)度為250目篩篩余小于1.5%。(5)微粉回收率為98%，干粉含水率為7%，細(xì)度1214目篩。(6)滾壓機(jī)成型損失率為2%，廢料回收率為98%。(7)干燥周期50min，介質(zhì)溫度160，干后含水率為58%，干燥損失率1%，廢坯回收率98%。(8)施釉損失率1%。(9)燒成周期4h，燒成溫度1330，燒成損失率4%。(10)岀窯后檢驗貼花，損失率為2%。(11)包裝損失率1%。(12)產(chǎn)品單重0.29kg，年產(chǎn)量1000萬件，坯體燒失率為7%。4.2

36、 物料衡算4.2.1 衡算意義1) 是工藝設(shè)計的重要組成部分，以生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、工藝流程、工藝參數(shù)及生產(chǎn)班制為基礎(chǔ)，對陶瓷生產(chǎn)過程各工序物料量的一種近似算法。2) 是計算從原料進(jìn)廠至成品出廠各工序需處理的物理量，作為確定車間生產(chǎn)任務(wù)、設(shè)備選型及人員編制的依據(jù)。3) 是計算各種原料、輔助材料及燃料需要量，總圖設(shè)計中確定運輸量、運輸設(shè)備和計算各種堆場、料倉面積的依據(jù)4) 是計算水、電、蒸汽和勞動力的需要量，確定原材料、燃料等的指標(biāo)，是公用設(shè)計和計算成品成本等的依據(jù)。4.2.2 工藝技術(shù)指標(biāo) 生產(chǎn)任務(wù)（件/天）：33350 工作日（天）：300 產(chǎn)品類型： 瓷盤類 單盤重量（/件）：0.29 年

37、總產(chǎn)量（/年）：0.291.0107=2.9106 泥漿含水率（%）：35 泥漿比重（g/3）：1.654.2.3 物料的平衡計算坯體的原料衡算。見表4-1及表4-2表4-1 原料衡算表序號 因素 指標(biāo) 計算過程1揀選、包裝損失1%1（1-1%）=1.01012檢驗貼花2%1.0101（1-2%）=1.03073燒成合格率96%1.030796%=1.07354燒失量5%1.0735（1-5%）=1.13005滴釉損失1%1.1300（1-1%）=1.14146干燥損失1%1.1414（1-1%）=1.15297成型損失2%1.1529（1-2%）=1.17648料漿輸運損失0.5%1.176

38、4（1-0.5%）=1.18239過篩損失1%1.1823（1-1%）=1.194210回收化漿量90%1.17642%90%=0.021211配料球磨損失1%（1.1942-0.0212）（1-1%）=1.184912原料含水2%1.1849（1-2%）=1.209113原料含渣2%1.2091（1-2%）=1.233814原料進(jìn)廠損失2%1.2338（1-2%）=1.2590 表4-2 各工序年需及日需序號名稱年需量（噸）日需量（噸）1檢選包裝29001.0101=2929.299.752磨削量29001.00307=3019.7710.073入窯29001.0735=3113.1510.

39、384干燥29001.1529=3343.4111.155成型 29001.1764=3411.5611.386貯漿量29001.1832（1+0.35）=4632.2315.447過篩除鐵29001.1942（1+0.35）=4675.3015.588出磨料（漿）29001.2091(1+0.35)=4733.6315.649原料進(jìn)廠29001.2338=3692.5712.31配料的配方：長石、大同土、石英、滑石、界牌土原料中石英、滑石直接購買粉狀，不需要破碎。長石為塊狀，需要破碎。破碎的損失率（%）：1坯體中各種坯料的量。見表4-3 表4-3 各工序年需及日需配料配方 含量（%） 年需量

40、（噸） 日需量（噸）長石21 3692.570.21（1-1%）=783.28 2.61大同土33 3692.570.33=1218.55 4.06石英29 3692.570.29=1070.85 3.57滑石3 3692.570.03=110.78 0.37界牌土15 3692.570.15=553.89 1.85 年進(jìn)廠量總計：3737.35（噸/年）4.3 工藝貯庫堆場面積計算原料的貯存有露天堆放和庫內(nèi)儲存兩種方式。露天堆場常堆放長石石英等塊狀硬質(zhì)物料。原料庫主要用于貯放各種粘土和粉狀原料。原料倉庫所需面積取決于被貯存原料的種類，堆積密度及堆料的高度。一般情況下原料的堆放面積1sv=q/

41、hv (m2) （4-1）v原料的堆積密度t/m3q原料的儲存量t (每天儲存量儲存時間) h原料堆的高度m 料堆的有效體積系數(shù)，一般在0.70.8表4-4 各種礦物的儲存面積 項目長石 大同土石英滑石 界牌土每天存儲量（t）2.614.06 3.570.371.85儲存時間（天）9090 90 9090原料存儲量（t）234.9365.4321.333.3166.5原料的高度（m）332 12有效體積系數(shù)0.80.80.8 0.8 0.8堆積密度 1.2 1.51.5 1.51.5存放面積（m2） 81.34101.5 133.88 13.3569.385 設(shè)備選型5.1 設(shè)備選型的原則 1

42、）根據(jù)配方、生產(chǎn)性質(zhì)、產(chǎn)量大小和工藝流程，選擇設(shè)備的型號，然后確定設(shè)備的規(guī)格尺寸。 2）對各工序的加工量和設(shè)備的生產(chǎn)能力進(jìn)行計算，確定所需設(shè)備的臺數(shù)。 3）先選主機(jī)設(shè)備，然后選輔助設(shè)備，輔助設(shè)備結(jié)合工藝布置來選擇。5.2 確定設(shè)備數(shù)量的原則 首先應(yīng)滿足該設(shè)備所在工序的處理量，考慮一定的備用臺數(shù)，以避免出現(xiàn)故障時導(dǎo)致生產(chǎn)能力下降；考慮設(shè)備所在車間的空間限制及工藝的連貫性；考慮以引進(jìn)設(shè)備的協(xié)調(diào)配套，同時在保證正常生產(chǎn)的情況下，盡量減少所使用的設(shè)備臺數(shù)以避免過多擠占資金，造成浪費。5.3 主要設(shè)備選型計算 確定各工序所用設(shè)備的型號，生產(chǎn)能力，日加工量，主要尺寸，所需功率需用臺數(shù)。 理論日生產(chǎn)能力：1

43、2.31噸。實際生產(chǎn)能力應(yīng)大于12.31噸。擬定為日生產(chǎn)能力13噸。 5.3.1 顎式破碎機(jī) 需要破碎的量為（噸）：783.28噸。實際破碎的量應(yīng)該該大于783.28噸。擬定為800噸。每天需要破碎的量為3噸。 原料粗碎后粒徑范圍4050mm。一般不大于70mm。 （5-1）顎式破碎機(jī)m實=1臺m理設(shè)備理論臺數(shù)，臺q制品加工量，噸/年f設(shè)備生產(chǎn)能力，噸/小時h臺設(shè)備年時基數(shù)，小時m實實際設(shè)備臺數(shù)，臺設(shè)備負(fù)荷率，%表5-1 顎式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)型號pe-150250進(jìn)料尺寸150250最大進(jìn)料粒度（mm）125出料粒度（mm）1040處理能力（t/h）15偏心軸轉(zhuǎn)速(r/min)275電動機(jī)功率(

44、kw)5.5總重量(t)0.81外形尺寸(長寬高)(mm)875758850生產(chǎn)廠商河南紅星礦山機(jī)器有限公司選型理由：1.實際日加工量1=2.34噸pe150250日生產(chǎn)能力2=5（t/h）8h=40噸21。滿足條件 5.3.2 細(xì)碎對輥式破碎機(jī) （5-2）m實=1臺m理設(shè)備理論臺數(shù)，臺q制品加工量，噸/年f設(shè)備生產(chǎn)能力，噸/小時h臺設(shè)備年時基數(shù)，小時m實實際設(shè)備臺數(shù)，臺設(shè)備負(fù)荷率，%表5-2 對輥破碎機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號2pg400250輥子直徑（mm）400輥子長度（mm）250最大入料粒度（mm）40出料粒度（mm）28生產(chǎn)能力（t/h）510輥子個數(shù)（個）2總重量(t)1.1外形尺寸(長寬

45、高)mm1215834830配套電機(jī)y160l6生產(chǎn)廠商鄭州恒冉機(jī)械設(shè)備制造有限公司選型理由：1.實際日加工量1=2.34噸2pg400250日生產(chǎn)能力2=10（t/h）8h=80噸21。滿足條件2.最大入料粒度、出料粒度滿足理論要求。 5.3.3 球磨機(jī) （5-3）m實=2臺q配合料加工量，噸/年h臺設(shè)備年時基數(shù)，小時m實實際設(shè)備臺數(shù)，臺 k不平衡系數(shù)，取1.2t球磨周期，小時f每臺球磨機(jī)加工量，噸/小時 表5-3 球磨機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號12004500型 筒體轉(zhuǎn)速（r/min）32裝球量（t）7進(jìn)料粒度（mm）25出料粒度（mm）0.0740.4生產(chǎn)能力（t/磨）1.65.8電機(jī)功率(kw)

46、45重量(t)13.8生產(chǎn)廠商豫鼎機(jī)械有限公司選型理由：1) 實際日加工量1=12.31噸24004500日生產(chǎn)能力2=25（t/h）16h/10=16噸21，滿足條件。2) 實際出料粒度0.0740.4mm。滿足條件。 5.3.4 稱量設(shè)備 該稱量系統(tǒng)由高溫臺秤，高精度橋式傳感器，稱重顯示儀，大屏幕顯示器組成，可數(shù)值顯示重量讀數(shù)，通過控制柜可以控制皮帶機(jī)按設(shè)定重量自動喂料。5.3.5 泥漿池數(shù)量計算 （5-4）z池=4個z池漿池的個數(shù)，個q泥漿日產(chǎn)量，t/dd泥漿貯存天數(shù)，日有效容積系數(shù)螺旋式攪拌器=0.8v個漿池的容積，m3r泥漿的密度，t/m3根據(jù)已經(jīng)調(diào)研的實際情況，確定泥漿池外形為近似

47、正八角形，內(nèi)直徑4米，深度1米。 5.3.6 泥漿攪拌機(jī)表5-4 泥漿攪拌機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號 tc1j1800 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）23.7 攪拌池有效體積/(m3)12 電動機(jī)y90s-4 電機(jī)功率/kw1.1 外形尺寸（mm)12004500 生產(chǎn)廠家 醴陵陶瓷機(jī)械廠設(shè)計中有泥漿池4個，因此配備4臺平漿攪拌機(jī)攪拌機(jī)。 5.3.7 電磁除鐵設(shè)備表5-5 電磁除鐵設(shè)備技術(shù)參數(shù) 型號ycz4806 電源電壓(v)380 電機(jī)功率(kw)0.37 工作額定(kw)連續(xù) 磁場強(qiáng)度(gauss) 9000-10000 處理能力(t/h)6 重量(kg)450 生產(chǎn)廠家湖南省醴陵市五里牌機(jī)械廠 本設(shè)計產(chǎn)

48、量為6t/h泥漿，因此選3臺。5.3.8 泥漿泵往復(fù)式隔膜泵是陶瓷工業(yè)中廣泛使用的一種傳統(tǒng)泥漿泵型，結(jié)實耐用。用于由貯漿池向壓濾機(jī)供給壓力泥漿，也可用作泥漿的輸送。選用江蘇啟東興達(dá)高壓油泵廠生產(chǎn)的100/30立式雙缸往復(fù)式隔膜泵4臺。輸漿能力：6m3 /h 電機(jī)功率：4kw外形尺寸（）：113511501560 機(jī)重：900kg 5.3.9 壓濾機(jī)選型 由于泥漿中的含水量過多，需要選擇壓濾機(jī)進(jìn)行泥漿脫水。壓濾機(jī)的主要用途是用于固體和液體的分離。與其他固液分離設(shè)備相比，壓濾機(jī)過濾后的泥餅有更高的含固量和優(yōu)良的分離效果。根據(jù)要求，本設(shè)計中選用科達(dá)tcyl75k壓機(jī)2臺。5.3.10 練泥機(jī)選型 為

49、了防止軟陶泥土質(zhì)不均。我們采用真空練泥的方法，有效地解決了里面有空氣和分布不均等缺點。經(jīng)過練泥機(jī)出來的泥出來質(zhì)地好、顏色均勻。表5-6 練泥機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號wd 上攪泥軸轉(zhuǎn)速（r/min）25 下上攪泥軸轉(zhuǎn)速（r/min）32 電機(jī)功率(kw)30 處理能力(t/h） 2 外形尺寸（mm)35848651230 重量(kg)2550 生產(chǎn)廠家湖南省醴陵市五里牌機(jī)械廠本設(shè)計產(chǎn)量為2t/h泥漿，因此選1臺。5.3.11 滾壓機(jī)選型 用旋狀的滾頭，對同方向旋轉(zhuǎn)的模型中的可塑坯料進(jìn)行滾壓，坯料延力的作用均勻展開而形成坯體的方法。坯體成型及其成型后的各種損失總計11%。因此每年需要滾壓成型的總量:q=10000000/(1-0.11)=11236000(件） (5-5) m設(shè)備理論臺數(shù)，臺 q制品加工量，件/年 f設(shè)備生產(chǎn)能力，件/