1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 I 页年产 5 万吨镁铬砖生产车间设计摘 要在钢铁工业，继之在玻璃，水泥等行业的热工设备上广为采用，镁铬系耐火材料成为了最重要的碱性耐火材料。镁铬砖属碱性耐火制品，以方镁石和镁铬尖晶石为主晶相，在氧化气氛中于 16001800烧成，也可用水玻璃等化学结合剂制成不烧砖，主要包括直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖以及普通镁铬砖等。其中的普通镁铬砖耐火度高、抗碱性炉渣侵蚀性强、热震稳定性优良、高温结构强度高。本设计的主要产品为直接结合镁铬砖，其中 MGe-8 的产量为 20000 吨， MGe-12 的产量为 30000 吨。本设计叙述了镁铬砖耐火材料的使用条件及其生产
2、工艺理论基础，辅助原料的要求、加工处理方法、产品的生产工艺流程、物料平衡计算结果、生产设备的选型计算以及生产技术检查系统的说明和本设计主要特点。关键词：耐火材料；镁铬砖；生产工艺；设备选择全套图纸加 153893706 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 II 页The design of 50,000 tons magnesium-chromium bricks workshopAbstractIn the steel industry, followed by the glass, cement and other industries widely used thermal equipmen
3、t, magnesia chrome refractories has become the most important basic refractories. Magnesia-chrome brick is alkaline refractory products to periclase and magnesium chrome spinel-based crystalline phase, firing in an oxidizing atmosphere at 1600 1800 , water glass can also be made without chemical bin
4、ders brick, mainly including direct binding magnesia-chrome brick, magnesia-chrome brick semi-combined and magnesium chrome ordinary bricks. One of ordinary magnesia-chrome brick high refractoriness, anti alkaline slag erosion resistance, excellent thermal shock resistance, high temperature structur
5、al strength. The main product of this design is directly bonded magnesia-chrome brick, which yields MGe-8 was 20,000 tons, production MGe-12 was 30,000 tons. This design describes the theoretical basis for the use of the conditions and production processes, auxiliary materials requirements magnesia-
6、chrome refractory bricks, the selection method of calculation processing, production processes, material balance calculations, production equipment and production technology inspection system the description and the design of the main characteristics.Key words : Refractory material；Magnesium-Chrome
7、brick；Productive technological process； Equipment selection辽宁科技大学本科生毕业设计 第 III 页目 录1 绪论 .11.1 镁铬砖的发展历史及其应用 .11.1.1 镁铬砖的发展历史 .11.1.2 镁铬砖的组成应用及性能 .22 工艺部分 .32.1 工艺的理论基础 .32.1.1 直接结合砖的性质 .32.1.2 镁铬砖性能的影响因素 .32.1.3 主要材料和动力来源 42.1.4 破粉碎 .52.1.5 筛分 .52.1.6 物料的贮存 .62.1.7 配料 .62.1.8 混练 .72.1.9 成型 .72.1.10 干
8、燥 .92.1.11 烧成 .102.1.12 成品仓库 .112.1.13 除尘 .112.1.14 废水处理 .122.1.15 噪声防治 .132.2 工艺流程 .132.2.1 工艺流程简述 .132.2.2 工艺流程论证 .142.3 工艺参数 .142.4 物料平衡计算 .152.5 生产设备 .182.6 仓库设施 .203 检查系统的说明 .223.1 检查内容 .22辽宁科技大学本科生毕业设计 第 IV 页3.2 检查方法 .223.3 检查制度 .234 车间安装检修与维护措施 .245 生产车间除尘及安全措施 .256 本设计的主要特点 .26致谢 .27参考文献 .28
9、附录 .29辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页年产 5 万吨镁铬砖生产车间设计1 绪论1.1 镁铬砖的发展历史及其应用1.1.1 镁铬砖的发展历史中 国 的 耐 火 材 料 发 展 历 史 悠 久 ， 中 国 在 4000 多 年 前 就 使 用 杂 质 少 的 粘 土 ， 烧成 陶 器 ， 并 已 能 铸 造 青 铜 器 。 东 汉 时 期 （ 公 元 25 220） 已 用 粘 土 质 耐 火 材 料 做 烧瓷 器 的 窑 材 和 匣 钵 。 耐火材料的工艺 20 世纪 50 年代以前都是采用单一耐火原料制造的，50 年代以后都采用了复合工艺。1935 年，开始稳定生产烧成的或者化学结
10、合不烧成的 MgO-Cr2O3 砖。在镁砂- 铬矿配合的耐火材料，高温体积稳定性好，对温度急变不敏感，高温强度大；同时由于他们的化学性质呈碱性，被迅速的推广应用。特别是含镁砂约 55%-65%和铬矿约 45%-35%的 MgO-Cr2O3 砖先后经过约 20 年的发展，便迅速的取代了平炉和电炉中的许多产品。大约在 1955 年以后，美国、英国和欧洲各国迅速往碱性平炉炉顶过渡，1959 年完成了直接结合 MgO-Cr2O3 砖的首批研究工作，至 1962 年，直接结合 MgO-Cr2O3 砖投入了市场。目前，耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料，耐火材料工业生产
11、各种成分的含铬碱性耐火材料，已有镁铬质、电熔铬尖晶石质、铬橄榄石等许多制品。但是自 80 年代后期以来世界上的 MgO-Cr2O3 系耐火材料的使用量却下降了，这种现象的直接原因是在生态学上有害的 CrO3 形成于耐火材料的相界，在铬矿与碱、CaO、BaO 和 SiO2 等氧化物接触时， Cr 3+ Cr 6+的转变在空气中在空气中加快，它对人们的健康有害。因此，都主张限制甚至取消 MgO-Cr2O3 系耐火材料的生产和应用。不过，正如第 33 届国际耐火材料研讨会所指出的，对于炉外精炼用耐火材料来说，最耐侵蚀的耐火材料依然是镁铬砖。此外，有色冶金（特别是铜冶炼工业）用耐火材料除了 MgO-C
12、r2O3 系耐火材料之外，目前，尚无更始和的取代材料。因此，MgO-Cr 2O3 耐火材料仍然是耐火材料工业中一种重要的材料 1。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页1.1.2 镁铬砖的组成应用及性能镁铬砖适合在高温，渣蚀和温度急剧变化的条件下使用，和镁铝砖的使用条件相似，主要适用于水泥回转窑烧成带、过渡带和玻璃熔窑蓄热室，亦可用于有色冶金炉、炼钢电炉、转炉以及混铁炉、真空装置，但不宜使用在气氛频繁变动的条件下。表 1.为产品的理化指标。表 1.1 产品的理化指标wt%项目MgO Cr2O3显气孔率/%体积密度/g/cm3常温耐压强度/MPa荷重软化开始温度（0.2MPa ）MGe-8 60
13、 8 19 3.0 35 1650MGe-12 50 12 18 3.0 35 1700辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页2 工艺部分2.1 工艺的理论基础镁铬砖的生产镁铬砖是以镁砂和铬矿为原料制成的。在配料中控制 MgO 含量占60-70% ，Cr 2O3 含量在 8-12%，,这种制品的稳定性良好，耐火度大于 2000,是偏碱性的高级耐火材料。镁铬砖的生产工艺，从原料的破粉碎和筛分，各组分粒级配料，混练，成型，到半成品的干燥与烧成与镁砖、镁铝尖晶石砖的生产工艺基本相同。一般来说，采用高纯镁砂和铬矿作为原料生产的 MgO-Cr2O3 砖，其组成属于MgO-Cr2O3-Al2O3-Fe2O
14、3-CaO-SiO2 系统，它的技术性能取决于该系统中各组分的特性和比例，而它的组成和结构既取决于原料的性能又取决于烧成条件（特别是烧成温度）。在镁铬砖中引入不同添加剂，可有效的提高常温和高温强度的作用。例如引入在方镁石中溶解度小的添加剂，易于形成很多的次生尖晶石，这种尖晶石对制品的直接结合程度和强度，尤其高温强度有显著贡献，并对改善其抗热震性起有利作用 2。镁质耐火材料的 CaO/SiO2 也是决定镁质耐火材料矿物组成和高温性能的关键因素。2.1.1 直接结合砖的性质（1）热机械性质：随着烧成温度的进一步提高，蠕变降低速度变慢。另外，它显示出在热态抗折试验中，烧成温度对断裂时间有显著的影响。
15、在任何试验温度下，烧成温度越高，断裂所需的时间就越长。（2）可提高抗渣性，尤其是增强对铁氧化物的抗渗透作用。在某种程度上这是由于直接结合砖的气孔率较低的缘故，也可以认为是由于固一固结合的存在而产生的这种结合不受来自热面的液体扩散所影响。直接结合砖与硅酸盐结合砖有不同的高温体积稳定性和吸收铁氧化物的爆胀稳定性。2.1.2 镁铬砖性能的影响因素(1) 铬矿和镁砂配比当铬矿与镁砂配比为 50：50 时，制品具有最高的热震稳定性， 随着铬矿或镁砂比例的增大或减小，热震稳定性都降低。当铬矿含量过高时，制品在 1650下抵抗铁辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页氧化物作用的能力会显著降低。铬矿颗粒能与
16、Fe3O4 形成固溶体，引起体积的急剧膨胀，致使制品产生爆胀现象。配料中铬矿的含量越高，爆胀现象越严重。配料中镁砂含量提高，能增强制品的抗渣能力，目前镁铬质平炉顶的发展趋势是提高配料中的镁砂含量 3。(2)气氛性质在还原气氛下缎烧镁铬质耐火材料时，细粉镁砂中的 MgO 置换粗颗粒铬矿中尖晶石的 FeO 的固相反应在 650开始，体积收缩约为 24.3%。这样大的体积收缩必然产生烧成裂纹。在氧化气氛下铬矿中的 FeO 于 500开始即被氧化成 Fe2O3，形成(Fe 2Cr)2O3 固溶体。体积收缩 1.5%，而且在氧化气氛中由 MgO 置换出来的 FeO 氧化成 Fe2O3,随即与 MgO 结
17、合成铁酸镁，这两个反应的总体积膨胀只有 6.6%，据此铬镁质耐火材料应该在弱氧化气氛下烧成 4。2.1.3 主要材料和动力来源 (1)进场原料均由外地固定矿山供给 (2)进场原料，燃料质量均应符合部颁标准或国家标准并应按品种级别分别使用 (3)纸浆废液由纸浆库供给 (4)电力由配电厂输送 (5)压缩空气，蒸汽分别由空气站，锅炉房供应 (6)煤气或重油由本厂煤气站或重油库供应 (7)生产或生活用水由厂上水上系统供应，生活污水有厂内下水系统排放 原料的技术指标表 2.1 原料的技术指标原料名称牌号MgO%SiO2%CaO%Cr2O3%Fe2O3%灼减%体积密度 g/cm3颗粒组成mm高纯镁砂 96
18、 96.0 2.2 2.0 - - 0.2 3.34 050铬矿 A 10 1.75 0.34 45.44 27 0.3 3.5 2050辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页2.1.4 破粉碎实验和理论计算表明，单一尺寸颗粒组成的泥料不能获得致密的坯体。因此，块状原料经检选后必须进行破粉碎，以达到制备泥料的粒度要求。MgO-Cr2O3 砖的生产过程中，将原料从 200mm 左右的大块物料破粉碎到2.50.088mm 的粉料，采用连续粉碎作业，并根据破粉碎设备的结构和性能特点，使用相应的设备。在此采用颚式破碎机、圆锥破碎机、等对原料进行粉碎作业。图 2.1 鄂式破碎机 图 2.2 流程图 破粉
19、碎工艺流程通常有两类，即开流式和闭流式。其示意图如 2.2 所示。开流式的优点是流程简单，原料只通过破碎机一次。缺点是动力消耗大，生产效率低，且生产细粉过多，不利于提高制品的质量。闭流式的优点是粉碎效率较高，易于达到颗粒度的要求。缺点是流程复杂，需要很多的附属设备。通常原料的破碎采用开流式，而粉碎采用闭流式。2.1.5 筛分原料破粉碎后粗中颗粒混在一起。为了获得符合规定尺寸的颗粒组分，需要进行筛分。筛分是将粉碎物料通过单层或多层筛子按其尺寸大小不同分成若干粒度级别的过程。物料的筛分也是物料的分级。耐火材料生产过程中，物料的级配是关键，关系到产品质量的好坏，而级配必须进行物料分级，这是筛分的目的
20、之一。筛分过程中，通常将通过筛孔的物料称为筛下料，残留在筛孔上粒径较大的物料称为筛上料，在循环粉碎作业中，筛上料一般通过管道重返破碎机进行再粉碎。本设计的主要筛分设备是振动筛，其筛分效率高达 90%。原料筛分时，筛网孔径选择主要根据临界粒度要求而定。一般要比临界粒度稍大些，同时也要考虑到筛子的倾斜度。生产实践表明，当筛子的倾斜角度在 15 度时，网辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页孔直径应比临界粒度约增大 10%；倾斜角为 20 度时，则增大 15%左右；倾斜角为 25 度时，要增大 25%左右。通常振动筛的倾斜角为 15 度-20 度，最大不超过 25 度 5。2.1.6 物料的贮存原料
21、经破粉碎、细磨、筛分后，一般存放在贮料仓内供配料使用。粉料在贮料槽中并不是单一粒度，而是由各种大小颗粒组成的。当物料进入料槽时，粗细颗粒开始分层，粗的颗粒滚到料槽的周边，细粉在卸料口中央部位。当物料卸料时，中间料先从卸料口流出，四周料下沉，而且分层流向中间，后从卸料口流出，从而造成颗粒偏析现象。目前，生产中解决贮料仓颗粒偏析的方法主要有以下几种： 对粉料进行多级筛分，使同一料仓内的粉料粒级差值小些； 经常保持料仓内粉料在三分之二容积以上； 增加注料口，即多口上料，以减少加料时料仓内的分层现象或减少料仓截面积； 中央孔管法。在料仓中设一多方有孔的管子，物料通过多个“窗口” 从不同高度、不同方向进
22、入料仓。 采用小容积的壁呈曲线状的料仓，减少料仓下部各截面的等截面积差，以减少偏析和料仓内的棚料现象 6。2.1.7 配料耐火材料的配料是将各种不同品种，组分和性质的原料以及将各级粒度的熟料颗粒按一定比例进行配合的工艺。各种原料的配合是为了获得一定性质的制品。粒度的配合是为了获得最紧密堆积的或特定粒状结构的坯体。坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大的影响。欲使多级不同粒度的颗粒组成的堆积体密度得到提高，必须使粗颗粒中的空隙全部由细颗粒填充，而细颗粒中的空隙全部由更细的颗粒填充，如此逐级填充即可获得最紧密堆积。只有符合紧密堆积的颗粒组成，才可能获得致密的坯体。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页
23、本设计采用配料车自动配料系统，即若干种物料排成一排，配料车依次开到物料出口处接料，设定当好的各种物料均配完后，配料车开到卸料口处卸料，此系统可实现半自动和全自动配料 7。2.1.8 混练混练是将合理配合的各种物料准确称量后，制成各组分、各种粒度均匀分布的泥料，并使泥料中各种物料实现结合良好的加工过程。因物料的组分、粒度、结合剂的不同，混练过程也不同。固体散状物料的混合过程决定于许多因素：混合速度及混合设备的结构、各组分的比例和堆积密度及混合物的水分等。混练时的加料顺序对于泥料混合的均匀性影响很大。先加入粗颗粒料，然后加纸浆废液，混合 12 分钟后，再加细粉。 坯料的配比合适，混练质量好，才能获
24、得质量好的坯料。混炼质量好的坯料应该是：（1）各个成分均匀分布；（2）坯料的结合性应得到充分的发挥；（3）空气充分排出；（4）再粉碎程度小。MgO-Cr2O3 砖使用湿碾机混练，混练时间达 2025 分钟左右。混练时间太短，会影响泥料的均匀性；而混练时间太长，又会因颗粒的再粉碎和泥料发热蒸发而影响泥料的成型性能。因此，要严格控制混料时间。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页2.1.9 成型成型是指借助于外力和模型将坯料加工成规定尺寸和形状的坯体过程。成型方法很多，传统的成型方法按坯料的含水量来分可分为半干法、可塑法和注浆法。经成型后的砖坯，由于其中各种物料间的机械结合力、静电引力及摩擦力，
25、使砖坯的形状保存下来，并具有一定的强度。成型设备有摩擦压砖机，液压机等。由于液压机操作过程中油的粘度随温度而变化，引起工作机构的不稳定，因此在本设计中采用 630 吨摩擦压砖机。在成型过程中要注意以下问题：（1）因泥料颗粒过粗或泥料混练不匀，造成粗颗粒集中部位表面粗糙（麻面）或边角脱落；（2）模板安装不好或压砖操作不当，造成裂纹或尺寸不合格；泥料水分不合适，造成层裂或裂纹等。影响成型的基本因素是：作用在泥料上的单位压力、平均成型速度和整个周期中速度分布、成型的阶段性、在压力下保持时间以及加压次数等，其中单位成型次数是主要的。随着压力的增大，制品密度增加。到排除了空气气孔的某一临界密度时，制辽宁
26、科技大学本科生毕业设计 第 9 页品已不再压缩。不论是临界密度，还是与临界密度相适应的临界压力都随着水分的增加而下降。对每一成型压力都有一定的最适宜的水分含量，在此水分条件下制品可达到的极限密度接近于临界密度。成型速度对制品的致密程度有很大影响。成型速度一般理解为接近压模的速度，而实际压制过程中在不同断面内颗粒实际移动速度却是不同的，缓慢成型可促进制品密度的提高，有利于排除空气，松弛在制品中产生的压力。压制的过程可用压力-压缩曲线表示，压制是按如下三个阶段进行的：（1）在压力的作用下，坯料中的颗粒开始移动，重新配置成较紧密的堆积，当压力增至某一数值后，进入第二阶段，该过程的特点是压缩明显。（2
27、）第二阶段，颗粒发生脆性和弹性变形，此过程具有阶段特性，坯料的压缩呈梯式。坯料被压缩到一定程度后，即阻碍进一步压缩，当压力增加到使颗粒再度发生变形的外力时，由于颗粒的变形，才引起坯料的压缩，并伴随有坯体致密度增加，这种压缩及增压的阶段，变得短促而频繁。最后，压制进入第三阶段。（3）第三阶段，在极限压力下，坯料的致密度不再提高。2.1.10 干燥坯体干燥是砖坯中除去水分的过程。砖坯干燥的目的，在于通过干燥排出水分，使砖坯增加机械强度，以减少运输和搬运过程的机械损失，并使砖坯在装窑之后进行烧成时，使砖坯具有必要强度；承受一定的应力作用，提高烧成成品率；并为烧成提供有益条件。干燥过程如下图所示。干燥
28、过程可分为四个阶段：辽宁科技大学本科生毕业设计 第 10 页（1） 加热阶段。此阶段一般时间很短，坯体温度上升到湿球温度。（2） 第二阶段是干燥过程最主要的阶段，此阶段排出大量水分，在整个阶段中，排出速度是恒定的，称为等速阶段。在此阶段水分的蒸发仅发生在坯体表面上，干燥速度等于自由水面的蒸发速度，故凡是可以影响表面蒸发速度的因素，都可以影响干燥速度。（3） 第三阶段是降速干燥阶段。随着干燥时间的延长，或坯体含水量的减少，干燥速度逐渐降低。此时，水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部向表面扩散的速度，因此，干燥速度受空气的温度、湿度及运动速度的影响较小。（4） 第四阶段干燥速度逐渐接近于零，最终坯体
29、水分不再减少。干燥设备有隧道干燥器、转筒干燥器、室式干燥器、带式干燥机、流动干燥床和远红外干燥器等。本设计选用隧道干燥器干燥。砖坯在隧道干燥器内的干燥时间一般以推车时间表示，推车时间为 1545 分钟左右。镁铬砖坯的干燥过程主要是水分的蒸发及部分 MgO 水化的过程，且随干燥温度的升高而加快。为控制 MgO 在干燥过程中的水化程度，应注意以下几点： 成型后的砖坯应及时干燥； 干燥时宜采取低温大风量方式。 干燥后的砖坯应立即入窑烧成。2.1.11 烧成制品的性质不仅取决于原料的成分和性质，配料组成和生产方法，无论是制品的质量或是企业的技术经济指标，如产品质量，劳动生产率，单位产品燃烧消耗定额和产
30、品成本等，都在很大程度上取决于烧成的好坏。1装窑辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页制品在高温下由于强度降低较多，易产生变形，因此装砖高度一般应控制在0.91.0 米以下，且应采取平装。2. 烧成过程中的物理化学变化（1）坯体排出水分阶段。温度范围为 10200，在这一阶段中，主要是排出砖坯中残存的自由水和大气吸附水。水分的排出，使坯体中留下气孔，具有透气性。（2）分解氧化阶段（2001000 ）。此阶段发生的物理化学变化依原料种类而异。有排出化学结合水、碳酸盐或硫酸盐分解、有机物的氧化燃烧等。（3）液相形成和耐火相合成阶段（1000）。此时分解作用将继续完成，并随温度升高其液相生成量增加
31、，液相黏度降低，某些新耐火矿物开始生成。（4）烧结阶段。坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进一步成长而达到致密化即所谓烧结。（5）冷却阶段。从最高烧成温度至室温的冷却过程中，主要发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转化、玻璃相的固化等过程。3烧成制度的确定（1）温度制度制品烧成时，在不同温度阶段应控制不同的升温速度：a：小于 400阶段，砖坯中水分蒸发并伴有 MgO 的水化，使砖坯强度降低，应放慢升温速度；b：400800 阶段，水化物分解排除结合水，有机物燃烧，可快速升温；c：8001200 阶段，出现液相，并有固相反应进行，砖坯强度有所下降，应放慢升温速度；d：1200 至
32、烧成阶段，随温度升高液相量增多，固相反应速度加快，砖坯强度降低较多，为防止制品开裂或变形，应缓慢升温。镁铬砖的烧成温度一般为 16001640；（2）压力制度和窑内气氛制品应在微正压弱氧化气氛下烧成在还原气氛下烧成时，镁铬砖会产生很大的体积收缩，导致制品开裂辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页2.1.12 成品仓库镁铬制品按品种、砖型批号、级别等分别贮放在成品库内，每种制品堆放方式和允许堆放高度均按标准进行。成品库面积除设有贮存量占用面积外，还留有成品检选、冷却和运输通道所需最小面积。2.1.13 除尘在耐火材料生产中，原料破碎、磨细、筛分以及各种运输作业，不可避免的会产生粉尘。粉尘进入人
33、体肺部后可能引起各种肺部疾病，危害极大。粉尘还能加速机械的磨损，影响设备的寿命。因此必须采取有效措施来防止粉尘带来的危害。本设计主要采用滤芯除尘器。含尘气流由进风口进入除尘器内，粉尘被滤芯外表面分隔并聚集起来，净化后的气流由滤芯中心部流出排放，达到净化目的。利用压缩空气（0.6-0.7 Mpa）产生强烈的气流，通过电磁阀门释放出来到滤芯中心部清洁滤芯，气流冲击波将滤芯外表面聚集的粉尘振荡及喷吹下来并落到下面的灰斗内。由 PLC 控制系统按设定程序进行反吹，以确保设备良好的除尘效能。设备特点：（1）除尘效率高，可去除粒径1mm 的粉尘，效果达 99.99%。（2）设备采用 PLC 控制脉冲反吹风
34、，设有国外进口压差显示仪；带自动清灰动能，便于操作。（3）体积小，有效节省使用空间。（4）设备结构设计合理，便于保养和维护。（5）可选择灰桶、出灰车、螺旋出料装置等的出灰方式。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页2.1.14 废水处理含铬废水的处理应与铬的回收利用结合起来，消除铬对环境的污染。常用的处理方法有化学还原和沉淀法、电解还原法、钡盐法、离子交换法等。（1） 化学还原和沉淀法。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫等。加入还原剂和石灰，生成难溶的氢氧化铬。再经沉淀物脱水、干燥等实现回收再利用。（2） 电解还原法。将含铬废水引入电解处理槽，以铁板为阴阳极板，用压缩空气搅拌，再直
35、流电作用下，铁阳极溶解出亚铁离子，将六价铬还原成三价铬；阴极氢离子将六价铬还原成三价铬。（3） 钡盐法。向含铬废水中投加碳酸钡或氯化钡。使废水中的六价铬离子转化为不易溶解于水的铬酸钡沉淀。（4） 离子交换法。以铬酸根（CrO 42-）形式存在的六价铬，可用离子交换法除去。可供使用的离子交换剂有 Na 型阳离子交换树脂、混合型阴离子交换树脂、H +型阴离子交换树脂、Na 型磺化煤等。2.1.15 噪声防治无机非金属工业的工艺流程复杂，机械设备比较笨重，物料处理环节多，生产过程中能产生大量的噪声危害。因此噪声防治也是必须考虑的课题之一。我们首先考虑的是在传播途径上降低噪声。在厂区内将高噪声车间与办
36、公室、宿舍等分开布置；种植绿化带，并利用土坡、地坑等使噪声衰减。本设计中的颚式破碎机便尝试了地下放置，一方面符合了工艺流程上的要求，另一方面达到了衰减噪声的的目的。另外，本车间采用了声学控制方法来治理车间内部的噪声，即在车间内的墙壁、天花板、地面等处铺设多孔的吸声材料，这样既有一定的降低噪音的效果，而且，对设备的操作和维修又没有妨碍作用。2.2 工艺流程2.2.1 工艺流程简述生产镁铬砖的原料主要包括高纯镁砂 96 和铬矿 A。首先，用汽车将原料运到原料仓库，通过 5 吨桥式起重机装进颚式破碎机供料槽，通过电磁振动给料机使原料经PEF250400 颚式破碎机粗破，破碎的粒度要符合圆锥破碎机的给
37、料粒度，经带式输送辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页机输送到破粉碎楼的圆锥破碎机的供料仓中进行中破，原料被中破成 2.5 左右的颗粒后，由斗式提升机提升到楼上，经双层振动筛筛分，筛下料分别进入 2.51 和 10 的料仓，筛上料经溜槽进到圆锥破碎机的供料槽，通过电磁振动给料机进入圆锥破碎机进一步破碎，破碎好的物料由斗式提升机提升到楼上的双层振动筛上，继续筛分，筛下料分别进入 2.51 和 10 的料仓，筛上料经溜槽进到圆锥破碎机的供料槽，形成一个破粉碎-筛分的循环系统。与此同时圆锥破碎机供料槽中的物料也可以通过闸板和溜槽下到下面的螺旋输送机上，由螺旋输送机将物料输送到一楼的管磨机供料槽中
38、，使物料在管磨机中细磨成小于 0.08mm 的细粉，磨好的细粉由斗式提升机提升到楼上，再通过螺旋输送机运输到细粉料仓，准备配料。物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的铬矿 A、高纯镁砂 96 颗粒和细粉进行配料，配好的物料直接进入湿碾机，经 20-25 分钟的混练后，用桥式起重机将泥料罐吊到平板车上，再由平板车将装有泥料的泥料罐推到成型车间，泥料罐经桥式起重机提升将泥料送到压砖机供料仓，用 10 台 630 吨摩擦压砖机成型，成型的废品经手推车运回原料仓库，成型成品放在干燥车上，用 3 吨电拖车送到干燥工段的存放处等待干燥，采用隧道窑干燥器干燥，干燥后的砖坯要等到砖坯冷却后进行检选，不合格的砖
39、坯运回原料仓库，合格的砖坯由工人进行装窑车，装砖后的窑车停放在窑车停放处等待进入隧道窑，进入隧道窑后砖坯经预热带、烧成带和冷却带出窑，冷却后进行检选，检选不合格的产品送到原料仓库，以备后用；检选合格的砖，装入成品库。2.2.2 工艺流程论证1原料仓库本设计原料有 2 种，分别是高纯镁砂 96 和铬矿 A，为了防止原料的潮湿，原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式，原料之间设有隔墙防止原料混料。2破碎工段。经颚式破碎机粗破，圆锥破碎机粉碎后筛分，筛上料返回双辊破碎机再次破碎，并通过闸板进入雷蒙磨粉，严格控制物料级配。3混料工段。不同的颗粒料存贮在专门设计的贮料仓中，避免不同的颗粒料混料，可使物料在装、
40、卸料时的偏析减到最小。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 15 页4烧成工段。采用小型隧道窑烧成，不仅可以精确控温，而且烧成温度也高。对于普通镁铬砖，烧到 1650左右即可。预热带 1-17 车位，烧成带为 18-36 车位，冷却带37-50 车位。2.3 工艺参数本设计的粒度配比见表 2.2。表 2.2 镁铬砖配料比配 比 (%)砖 种高纯镁砂 96 铬矿 AMG-8 80 20MG-12 70 30本设计镁铬砖生产的混合制度见表 2.3，干燥制度见表 2.4。表 2.3 混合制度项目砖种 混 合 量(千克/次) 混合周期(分钟)MG-8 900 12MG-12 900 12表 2.4 干燥制度
41、干燥器类型长宽高(mm)数量(条)干燥装砖(kg车)干燥时间(h)干燥废品率(%)干燥前水分(%)干燥后水分(%)热风进口温度()热风 出口温()245009501650 6 1100 15 4 3.04.0 0.5 200 4050辽宁科技大学本科生毕业设计 第 16 页2.4 物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表 2.5。表 2.5 物料平衡计算参数（% ）计算参数名称 符号直接结合镁铬砖MG-8直接结合镁铬砖MG-12原料在仓库中的存放损失 L1 0.5 0.5原料水分 W1 原料洗涤损失 L4 原料干燥或风干后的水分 W3 原料的灼减量 L2 0.2 0.2原料加工、运输损失 L3
42、 2 2配比P1-Pq12080530705辽宁科技大学本科生毕业设计 第 17 页管磨机加入量 q2 35 35泥料水分 W4 2.5 2.5泥料的循环混练量 F3 10 10结合剂贮运损失 L5 2 2干燥综合废品率 F2 4 4干燥废品回收率 T 95 95车间生产班制见表 2.6。表 2.6 生产班制工作班制 原料仓库 粉碎磨碎 混合 成型 干燥 成品库年工作日 365 365 365 365 365 365日工作班 2 3 2 2 3 2班工作时 8 8 8 8 8 8MG-8 制砖部分物料平衡见表 2.7，MG-12 制砖部分物料平衡见表 2.8。表 2.7 MG-8 制砖部分物料
43、平衡表物料量，吨生产工序 项 目 符号班制:日班时 年 日 班 时原料仓库原料仓库总存放量高纯镁砂 96废砖废坯铬矿 AQ14Q15Q16Q17365/2/823978.2316944.0818354694.7665.746.45.012.832.823.22.56.44.12.90.30.8纸浆废液库 纸浆废液总存放量 Q18 365/2/8 1167.82 3.2 1.6 0.2破粉碎总破、粉碎量高纯镁砂 96 Q10Q11365/3/823356.4718685.176451.221.317.12.72.1磨碎 总磨碎量 Q13 365/3/8 8174.76 22.4 7.5 0.9辽
44、宁科技大学本科生毕业设计 第 18 页配料总配料量高纯镁砂 96铬矿 A 纸浆废液 Q6Q7Q8Q9365/2/822889.3418311.474577.871144.4762.750.212.53.1431.425.16.251.573.93.10.780.2混合成型总混合量总成型量Q5Q3365/2/825432.622843.5769.762.634.8520.874.362.60干燥 总干燥量 Q2 365/3/8 21929.82 60.08 20.03 2.5表 2.8 MG-12 制砖部分物料平衡表物料量，吨生产工序 项 目 符号班制：日班时 年 日 班 时原料仓库原料仓库总存
45、放量高纯镁砂 96废砖废坯铬矿 AQ14Q15Q16Q17365/2/835210.7721895.0427752.510563.2396.5607.52948.23303.7514.56.033.750.4718纸浆废液 纸浆废液总存放量 Q18 365/2/8 1751.73 4.8 2.4 0.3破、粉碎总破粉碎量高纯镁砂 96 Q10Q11365/3/835034.7124524.299667.23222.482.8辽宁科技大学本科生毕业设计 第 19 页磨碎 总磨碎量 Q13 365/3/8 12262.15 33.6 11.2 1.4配料总配料量高纯镁砂 96铬矿 A 纸浆废液 Q
46、6Q7Q8Q9365/2/834334.0124033.810300.21716.794.165.8528.24.747.0532.914.12.355.94.121.760.3混合成型总混合量总成型量Q5Q3365/2/838148.934265.35104.593.8852.25 46.946.53 5.87干燥 总干燥量 Q2 365/3/8 32894.74 90.12 30.04 3.762.5 生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表 2.98。表 2.9 主机平衡表生产能力（吨时） 设备台数（台）工序名称 设备及规格主机作业率（% ）要求主机产量主机台时产量要求主机台数 设
47、计的台数破碎 PEF250400 颚式破碎机 80 8.3 12 0.7 1粉碎 900 短头圆锥破碎机 80 8.3 5 1.7 2磨碎 15005700 管磨机 75 3.1 2.5 1.24 2混合 1600450 湿碾机 70 15.6 4.5 3.5 4成型 630 吨摩擦压砖机 65 10干燥 干燥器 24.5 米 70 5.12 6辽宁科技大学本科生毕业设计 第 20 页辅助设备（提升和运输设备）见表 2.10。表 2.10 辅助设备表设备名称及规格 数量 备注B=500 皮带输送机 1 L=52285mmB=500 皮带输送机 1 L=12000mm螺旋输送机 2 L=1050
48、0mm10003500 单仓空气输送泵 3 D250 斗式提升机 2 L=35300mm热处理设备见表 2.11。表 2.11 干燥设备的选择结果名称 规格（长 宽 高）m 数目 条/ 辆干燥窑 24.51.01.65 6成型工段 46干燥前后周转 23机械成型占用 20干燥器内 120拣选和贮存砖坯 46干燥车检修场地1.20.851.433总的干燥车数量 258辽宁科技大学本科生毕业设计 第 21 页烧成设备见表 2.12。表 2.12 烧成设备选择结果名称 规格（长 宽高）m 数目 条/辆隧道窑 1102.22.2 2装砖台 3隧道窑内 50卸砖台 3贮存砖坯占用 8窑外冷却占用 16检修占用 5窑车装卸班制不同占用窑车数量3.03.18总的窑车数量 932.6 仓库设施本设计的原料仓库为封闭式，单侧卸料。其中各种原料的运输方式见表 2.13。表 2.13 各种原料的运输方式原料 运料方式 搬运方式
