第3章++++耐火材料工厂设计--工艺设计原则

主机 主机型号规格 名称
石灰 石锤 式破 碎机 最大进料粒度： 1500×1200×1200 mm 出料粒度：<75 mm (筛余<10%) 功率：2×800 KW 电压：10kV
台时产 主机 量 数量 t/(台· h) （台）
1500 1
车间生 产能力
（t/h） 1500
实际年利 用率
28.62
三、辅助设备
年装窑量 ③ 年施釉量 1 施釉废品率
年施釉量 ④ 年干燥量 1 干燥废品率
⑤ 年成型量
年干燥量 1 成型、修坯废品率
年成型量 ⑥ 年坯料需求量 （ 1 切削损失率）（ 1 练泥损失率）
以上衡算过程未考虑烧失率，采用的是瓷坯基（灼烧基）， 下面是换算成干坯基（干基）的过程
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3.2 物料平衡计算
一、物料平衡计算 定义：耐火材料物料平衡计算是指求得耐火成品的设计产 量与制备成品所需各种物料的加工量及消耗量。 目的：计算各种原料、燃料、材料的需要量以及从原料进 厂至成品出厂各工序所需加工处理的物料量。物料平衡 计算结果作为确定工厂原料需要量、运输量、工艺设备 选型、计算各种仓库的容量和物料平衡系数的依据。
年坯料需要量（瓷坯基 ） 年坯料需要量（干基） 1 烧失率
年坯料需要量（干基） 废坯泥回收量 量 ⑦ 年泥料破碎、粉碎加工 （ 1 粗、中碎损失率）（ 1 球磨、过筛损失率）
废坯泥回收量（干基） （年干燥量 干燥废品率 年成型量 成型废品率 年成型量 成型余泥率） 坯泥回收利用率
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1、衡算步骤
①根据生产工艺流程选择衡算项目。
②确定与项目密切相关的工艺参数，如损失率、废品率、回 坯率和烧失率等
③根据计划任务书的设计产量及损失率、废品率等，逆着生 产流程的工序计算各工序的加工任务。
④编制物料平衡表 进行物料平衡计算时，要注意标准统一。如时间以年为单 位；废品率指加工100件制品时，报废制品的百分数；考 虑到半成品在生产过程中发生各种物理、化学变化，为了 计算方便，物料平衡计算中常采用瓷坯基准及干坯基准
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主机平衡计算的前提 对设备的性能有充分的了解，如生产能力和加工技术性能， 还要对各种不同的设备进行技术经济上的比较。 既要求技术上先进可靠，又应该减少投资，还要减少维修 和能量消耗等的费用，降低生产成本，再进行具体设备台数计 算 。 例：1年生产20000T，1个月生产20000/12=1666.67 T，1 日生产20000/365=54.79T，1个小时生产20000/（365×24） =2.28T。
⑧ 各原料处理量（干基）
年泥料粉碎加工量（干 基） 该料在配方中的百分比
⑨ 各种原料年进厂量（湿基）=
各种原料处理量（干基 ） （ 1 储存损失率）（ 1 洗选损失率）（ 1 自然含水率）
⑩ 各种原料年购入量=
各种原料年进厂量 1 运输损失率
举例
年产2万吨白云石压球烧结熟料的物料平衡计算. 1、总成品量Q=20000（T）； 2、总烧成量Q1=Q+Q1× F1（烧成废品率）
类似地进一步计算“轻烧料总粉碎量Q6；轻 烧料库存量Q7，白云石矿处理量 Q8。”
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二、主机平衡计算
主机平衡计算的目的： 首先要确定选用设备的型式，其次是确定设备 的加工量，最后确定所需设备的数量(台数)。 设备型式的确定是以生产工艺流程为基础，根 据工厂的生产性质、生产规模、建厂投资、原料 的性质及工艺布置等特点统筹考虑。
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二、工艺设计的一般程序
工 艺 设 计 计 算
工 艺 布 置
在初步设计阶段，工艺设计计算和工艺布置常常交错进行。 1、首先计算物料平衡，确定原材料的需要量； 2、其次进行主机平衡计算(确定主机型号、规格、台数等)和 仓库计算(确定各种物料贮存期、贮存量和仓库的规格尺寸)； 3、再确定各车间的轮廓尺寸，绘制出车间总平面轮廓图，解 决各个生产车间的平面位置关系，为车间设计做好准备；
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工艺设计程序示意图
资源、地质详细勘探报告 原料加工试验
工艺流程 设计原始资料 物料平衡计算 主机平衡计算 仓库计算
初步设计
全厂生产车间工艺布置图
工厂总平面资料图
各车间工艺布置图
其它专业配合设计
全厂生产车间平、剖面图 设备表、设计说明书
审查批准
施工设计
工艺施工资料图
其它专业配合设计
施工图
全厂生产车间工艺布置
Q 20000 Q1 = = = 20100.5(T ) 1- F1 1- 0.5%
其中烧成废品量
f1 = Q1 - Q = 100.5(T )
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3、总干燥量 Q2=Q1+Q2×F2（干燥废品率）
Q1 20100.5 Q2 = = = 20160.99(T ) 1- F2 1- 0.3%
其中干燥废品量 f2 = Q2 - Q1 = 20160.99 - 20100.5 = 60.49(T ) 4、总成型量Q3
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• 物料平衡计算的基础是： 生产工艺参数和各车间的工作制度。 生产工艺参数:产品产量和品种、工艺流程、 制品的配合比和泥料水分、燃料的种类、发热值 和消耗量等。 车间工作制度:生产年制度(连续或不连续工 作日)，生产班制度(指每日的生产班数和每班的 生产小时数)。
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1、物料平衡计算的参数
全厂生产车间总平面轮廓图(方块图)，主要表示各车间的相 互位置，是总图专业进行工厂总平面布置图设计的主要依据。
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各车间工艺布置图，表示车间的主要平、剖面，供土建、 通风除尘等公用专业配合设计之用。
平剖
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纵剖
全厂生产车间平、剖面图，表示全厂生产 工艺流程，主要设备和辅助设备台数和定 位尺寸，厂房楼层、地面标高和检修设施 等。是初步设计的图纸部分，它和设备表、 说明书和概算一起组成初步设计的文件。
8760
kk2 k3 8760
GW Gh H
H---- 每周工作小时数h/周
2、选择主机的型式和规格
根据车间要求的小时产量、进料性质、产品质量要求 以及其它技术条件，选择适当型式和规格的主机设备。
3、标定主机的生产能力
标定设备生产能力的主要根据是： （1）定型设备的技术性能说明； （2）经验公式（或理论公式）的推算； （3）与同类型同规格生产设备的实际生产数据对比。
上次课主要内容
• • • • • 1、风玫瑰图在设计时有何作用？ 2、厂内道路布置遵守哪些原则？ 3、耐火厂厂内铁路一般均采用哪种布置形式？ 4、工厂总平面布置的原则是什么？ 5、工厂总平面布置设计任务有哪些？
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第 3章
工艺设计的原则和工艺计算
概述
本节课重点: •1、工艺设计的基本原则有哪些？ •2、 请叙述工艺设计的一般程序。 • 工艺设计是整个工厂设计的
• (3)工作制度确定 ——三班、二班及一班制度
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• • •
•
• •
2、物料平衡计算步骤 根据废品率和计划任务书中的生产任务，逆着生产工序计算出各 加工工序的生产任务。 以烧成制品为例： 1、从总成品量Q开始，考虑废品率F1，确定总烧成量Q1：Q1= 成品+废品=Q+Q1F1 ,因此，Q1 = Q/(1-F1)； 2、以总烧成量为基础，再考虑干燥废品率为F2，则可确定总干 燥量Q2=Q1/(1-F2)； 3、总干燥量等于总成型量Q3，即Q3=Q2； 4、再计算总混合量，总配料量，总破碎量和总粉碎量等等。
重要环节，是最关键的部分，因 此必须熟悉工艺设计的原则。
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何谓工艺设计?
工艺设计就是从具体的工艺技术 上，生产设备的配置上，车间劳动力 和车间的组织上来保证工艺正常、稳 定生产，保证产品在质量和数量上全 面完成生产计划。工艺设计同样分初 步设计和施工图设计。 不同品种，工Байду номын сангаас生产过程不尽相 同，为此必须要了解各制品的生产工 艺流程。
• (1) 车间生产任务确定——计划任务书的生产任 务加上因废品率和损耗率必须附加的任务； • (2) 定额的确定 ——原料消耗定额、原料贮量定 额、劳动定额等；
定额是指在一定的条件下确定的数量标准。通常也被 称之为“标准成本” 。定额是在进行生产和服务提供活 动或执行预算过程中，对人、财、物等资源的配置、利用 和消耗以及获得成果方面所应遵守的标准和应达到的水平。
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电熔镁砂生产工艺流程
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高纯镁砂生产工艺流程
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高级硅砖生产工艺流程
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3.1 工艺设计的原则和程序
一、工艺设计的基本原则
1、据设计任务书规定的产品品种、 产量、质量的要求；2、选择技术先进、 经济合理的工艺流程和设备；3、合理 考虑机械化、自动化装备水平；4、同 时解决好工厂生产、厂外运输和各种 物料贮备的关系；5、工厂建成后挖潜 的可能性和留有工厂发展的余地；6、 方便施工、安装，便于生产、维修；7、 注意保护环境，减少污染。
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车间设计 首先从车间内部的设备 选型计算入手，然后进行车 间布置设计，再绘制车间工 艺布置图。这种有条不紊的 步骤，可免除设计工作的返 工。
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平衡计算的基准
物料平衡计算、主 机平衡计算和仓库计算 都是以烧成车间烧后成 品产量为基准。烧成车 间的生产能力基本上就 是工厂产品的产量。因 此在进行上述计算时。 必须先确定烧成车间的 生产能力。
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1、确定车间的工作制度，计算出主机要求小时产量
Gh GY 8760
η——预定的主机年利用率（以小数表示）
k0——每年工作周数，周/a； k1——每周工作日数，d/周； k2——每日工作班数，班/d； k3——每班主机运转小时数，h/班 k ——每年工作日数，d/a。