年产3000吨碳化硅微粉的生产线的可行性研究报告——课程设计

年产3000吨碳化硅微粉的生产线的可行性研究报告——课程设计

北方民族大学课程设计报告

院（部、中心）材料科学与工程学院

姓名学号

专业班级

同组人员

课程名称粉体材料工程

项目名称年产3000吨碳化硅微粉的生产线的可行性研究报告

起止时间

成绩

指导教师

北方民族大学教务处制

目录

一、目的和意义 (2)

二、工艺参数的计算 (2)

三、设备选择依据 (4)

3.1 破碎机的选择 (5)

3.2 粉磨机的选择 (5)

3.3分级机的选择 (6)

3.4酸洗、水洗、干燥设备的选择 (7)

3.5设备配置及工厂布置 (8)

四、成本核算 (10)

4.1、主要原料价格的数据 (10)

4.2、产品市场价 (10)

4.3、员工分配 (10)

五、经济效益分析 (11)

5.1、成本费用分析 (11)

5.2经济效益分析 (15)

六、环境保护及措施 (16)

七、厂址选择的优势 (18)

八、小结 (18)

九、参考文献 (20)

一、目的和意义

碳化硅微粉堆积密度高，研磨能力强，硬度高，切削能力强，粒度分布集中且均匀；具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击能力强等特点,可用作高温间接加热材料。碳化硅微粉广泛用在多种行业，可用于晶体的切割和精密研磨，硬质玻璃的精密研磨，单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体的线切割，单晶硅片的精密研磨，超硬金属的加工，多种树脂材料的加工，玉器宝石抛光，玻璃，钢铁，塑胶，电子，太阳能切割，耐火材料,航天国防，建筑筑路,服装行业（牛仔布喷砂），美容工具，还适合陶瓷磨块和磨具砂轮的制造。它是太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业的工程性加工材料。宁夏碳化硅产量丰富，原料易得，成本低，建设该企业，可拉动当地劳动力的应用及经济效益的提高，有助于国内碳化硅市场的拓展。同时宁夏碳化硅生产采用太西煤，太西煤具有三低（低灰、低硫、低磷）、六高（高发热量、高比电阻、高块煤率、高化学活性、高精煤回收率和高机械强度）的特点，是国内之冠的优质煤。因此，本项目充分利用本地区位优势，采用先进的工艺，成熟的技粉，高效的生产，会带来很好的经济效益等，并由此可以得出这样１个结论术，兴建年产3000吨碳化硅微粉生产线项目，具有明显的社会效益和经济效益。

二、工艺参数的计算

原料来源：尺寸粒径≤20目的碳化硅

总原料用量：3600吨。

纯度：98%

产品粒度：400目、500目、600目、1000目

年产量：3000吨

消耗：1）加工过程原料以2%的量消耗

2）布袋回收物料以10-15%的量消耗

本项目采用先进的生产工艺技术，利用碳化硅粗料为原料，通过破碎，整形，酸洗，研磨，分级等工艺过程，包装为成品。具体过程操作如下：

(1)取碳化硅原料，冲击式破碎机中碎，并筛分至不大于10mm

的碳化硅颗粒，并对其进行整形，检查是否合格，重复粉碎，整形；

(2)将上述干燥后的碳化硅颗粒用微粉磨粉机粉碎成d50＝

16.9-63.5μm的碳化硅粉，再对其进行酸洗除杂，水洗，干燥；

(3) 然后用高精涡轮分级机对碳化硅粉进行筛松，分级，分级时，高精涡轮分级机的功率7.5kw。引风机功率37kw，总装功率在45kw 左右，产量400-2000kg/h；

（4）包装成品入库工艺流程图如下：

工艺流程图如下：

图1 生产工艺流程

本工艺路线的优点，初破碎的原料经过整形至形状均匀，大小一致的颗粒，使其在进行细磨过程中能够容易细磨

三、设备选择依据

碳化硅的莫氏硬度为9.2，选用设备是要注意设备的硬度。破碎，研磨，分级是碳化硅微粉生产最为重要的工艺流程，而这三种设备的选择更生产的关键。

粗料

检验

筛分

粉磨

破碎

酸洗

水洗

筛松

包装 干燥

成品

整形

检验

分级 筛分

3.1 破碎机的选择

本工艺选择PCL-1350B 型冲击式破碎机,主要选择凭据，是依其粉碎介质，进料粒度，及处理量，设备体积等。该机主要优点，具有细碎，粗磨及整形功能，产品呈规则立方体，堆积密度大，受物料水分含量影响小，破碎率高、节能，此外，能耗较其他同类设备低，工作噪音小、粉尘污染少，操作维修安装也十分方便。

表1 PCL-冲击式系列破碎机主要技术参数 型号

最大进料粒度（mm ） 电机功率(kw) 处理量 (kg/h) 重量

(t)

外型尺寸(cm)

PCL-1250B

60

320-440 300-600 17.5

5300×2900×3

200

计算说明：年产3000吨。生产采取年工作320天，日工作两班，每班日实际工作按7.5小时计，则时产量约为625kg

3.2 粉磨机的选择

粉磨机是碳化硅微粉生产最为关键的工艺步骤，因为它直接决定了产品的粒度，故在选择粉磨设备时，我们考虑的关键是其出料粒度的范围，根据产品粒度要求以及产量要求，选择T7826型微粉磨机。该机主要优点，本机采用多级、分级并用应用变频技术进行调节，产品粒度分布均匀、准确、正品率高。操作简便，易于维修保养。使用寿命长。

表2 T7826型微粉磨机技术参数

3.3分级机的选择

分级设备选择：JZF-600型高精涡轮分级机，选择依据，主要根据出料粒度以及产量，该分级机较其他分级机最主要的优势在于它能与T7826型微粉磨机配套使用，并设有独特的强分散装置，可以对已团聚的物体进行分散筛松。该设备包括旋风收集器、袋式除尘收集器、高压引风机等。大大节省了设备购置费，并在很大程度上解决了配套问题。

功率

进料粒度

（mm ） 产品细度（目）

粉碎产量(kg/h)

成品率

主机电机

（ KW ） 1号分级机电机

（ KW ） 2号分

级机电机

（ KW ） 44

5.5

7.5

0—5

500—2000

75—300

95%以上