1、辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） I摘 要镁碳砖是以镁砂和石墨为主要原料外加适量结合剂经高压成型，低温处理而成的耐火制品。具有优良的抗碱性渣侵蚀的能力和良好的热震稳定性，广泛应用于转炉、电炉、钢包等领域。本设计是年产 45000 吨转炉炼钢用镁碳砖 MT-14B和 MT-18C 生产车间设计，设计研究镁碳砖的发展、性质、生产工艺等，详细的叙述了本次设计产品的工艺流程，设备选取和布置。通过计算选取出生产过程中所需的主要设备，对辅助设备进行了合理的选则。在设计中确保做到方案科学可行，技术经济合理，并不断对方案优化。关键字：镁碳砖,转炉，生产工艺，车间设计全套图纸加 153893706辽宁科技大学
2、本科生毕业设计（论文） IIAbstractMagnesium carbon brick in magnesia and graphite as main raw materials coupled with suitable amount of binder after high pressure forming, low temperature processing of refractory products. Magnesium carbon refractory , has excellent resistance to alkaline slag capacity and good
3、 thermal shock resistance, widely used in converter, electric furnace, ladle and other fields. y task is a workshop design for annual output of 45,000 tons of converter steelmaking Bricks MT-14B, and MT-18C. The design study magnesia-carbon brick through the development and nature of production proc
4、esses，a detailed description of this process of product design，equipment selection and layoutCalculated to select the necessary equipment and materials in volumeThe main features of this design is a rational layout，low cost production，process smooth In the design of scientific programmes to be feasi
5、ble, technical and economic reasonable, and we will continue to optimize the programme.辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） IIIKeywords: Magnesium carbon brick , Converter , Production processes , Workshop design目 录摘要 IAbstract1 绪论 .11.1 镁碳砖的发展历史及其应用 .11.1.1 镁碳砖的发展历史 .11.1.2 镁碳砖的应用 .11.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理 .31.2.1 镁碳砖的分类
6、 .31.2.2 镁碳砖的性能 .51.2.3 镁碳砖的损毁机理 .51.3 镁碳砖的发展前景 62 工艺部分 .72.1 生产工艺要点 .72.1.1 原料选择 .72.1.2 破粉碎 .10辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） IV2.1.3 筛分 .112.1.4 物料的贮存 .112.1.5 配料 .11辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） V2.1.6 混练 .122.1.7 成型 .122.1.8 干燥 .122.1.9 成品仓库 .132.2 工艺流程 .132.2.1 工艺流程简述 .132.2.2 工艺流程论证 .132.3 工艺参数 .152.4 物料平衡计算 .162.5 生
7、产设备 .212.6 仓库设施 .233 生产技术检查系统说明 .243.1 检查内容 .243.2 检查方法 .243.3 检查制度 .254 车间安装、检修与维护措施 .265 生产车间除尘及安全措施 .276 本设计的主要特点 .28致谢 .29参考文献 .30附 录 .31辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） VI一. MT-14B 转炉炼钢用镁碳砖计算 31二. MT-18C 转炉炼钢用镁碳砖计算 34三原料仓库的选择计算 38四破粉碎设备的选择计算 40五 成型设备选择计算 42六 干燥工段的计算 43七 成品仓库的计算 .45辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页1 绪论1
8、.1 镁碳砖的发展历史、应用及发展前景1.1.1 镁碳砖的发展历史MgOC 砖是 20 世纪 70 年代兴起的新型耐火材料，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。由于 MgOC 砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢 1。我国在 1980 前后年开始研究含碳耐火材料 2，并被列入国家“七五”(19851989)科技攻关项目。1987 年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用 MgOC 砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五 ”转炉炉龄达千次的攻关目标。发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用 MgOC
9、质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。低碳 MgOC 砖一般是指总含碳量不超过 8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的 MgOC 砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率 3。近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。1.1.2 镁碳砖的应用镁碳砖是以镁砂和石墨为主要原料外加适量结合剂经高压成型，低温热处理而成的耐火制品。主要用于炼钢用转炉、电炉工作衬、炉外精炼钢包的工作衬。镁碳砖含氧化镁 60%90%，碳 10%40% 。
10、具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性和导热性。显气孔率为 3%10%。采用高纯镁砂粉粒、碳素材料（包括石墨）和焦油沥青或树脂等为原料，经配料、热混、成型后，再经低温焙烧而成。为抑制砖中的碳的氧化，常添加铝、硅、镁等金属或氮化硼，加入量不超过 5%4。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 2 页表 1.1 为生产镁碳砖用镁砂的理化指标。表 1.1 镁砂的理化指标MgO， % SiO2，% CaO，% Fe2O3，%lgL，%体密，g/cm MS-98 97.7 0.5 1.2 0.5 0.3 3.30MS-97a 97.5 0.6 1.2 0.7 0.3 3.30MS-97b 97 0
11、.7 1.4 0.8 0.3 3.25MS-96 96 1.0 1.4 0.8 0.3 3.25图 1.1 镁碳砖砖型图 1.2 转炉用镁碳转炉的各部位炉衬的工作条件不同，所以用的镁碳砖有所不同。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 3 页表 1.2 转炉工作衬各部分的性能要求及所用耐火材料部位 要求炉口部位应砌筑具有较高抗热震性和抗渣性，耐熔渣和高温炉气冲刷，并不易粘钢。即使粘钢也易于清理的镁碳砖。炉帽部分 应砌筑抗热震性和抗渣性能好的镁碳砖。炉衬的装料侧除应具有较高抗渣性和高温强度外，还应耐热震性好。一般砌筑添加氧化剂的镁碳砖。炉衬的出钢侧受热震影响较小，但受钢水的热冲刷作用，采用与装料
12、侧相同级别的镁碳砖，厚度可稍薄些。两侧耳轴部分除受吹炼过程的侵蚀外，其表面无渣层覆盖，因此衬砖中的碳极易被氧化，此外又不太好修补，所以侵蚀严重。渣线部分这个部位与熔渣长时间接触，是受熔渣侵蚀的严重的部位。出钢侧渣线随出钢时间而变化，不够明显；但排渣侧，由于强烈的熔渣侵蚀作用，再加上吹炼过程中转炉腹部遭受的其他作用，这两种繁荣共同作用，侵蚀较为严重。熔池部分 在吹炼过程中虽然受钢水的冲蚀作用，但与其他部位相比，损伤较轻。出钢口部分出钢口受高温钢水侵蚀和温度急剧变化的影响，损毁较为严重，因此应砌筑具有耐冲蚀性好，抗氧化性高的镁碳砖，一般产用整体镁碳砖，或组合砖1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理
13、镁碳砖是用镁砂加石墨的碳结合高温复合材料。由于石墨的存在, 碳结合的镁碳砖提高和改进了镁砖的性能。镁碳砖对液态渣不浸润, 比镁砖具有更良好的抗侵蚀性能。特别是具有镁砖不具备的, 非常良好的抗渣性、抗热冲击性能, 这是钢铁用耐火材料需要的最重要的性质。1.2.1 镁碳砖的分类国标将目前生产的镁碳砖分为7类，含碳量为5%、8%、10%、12%、14% 、16%、18%。含碳量高，其抗氧化和抗浸蚀性能越好，这就是碳在镁碳砖中最重要的作用（见表1.3） 5。含碳量增加到25%30%，强度降低，耐磨性差，但用在电弧炉和转炉耳轴部位时也取得较好的效果。每类又可以按镁砂MgO含量分级，每类又分A、B、C三种
14、，因而共有 21种牌号（见表1.4） 6。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 4 页表 1.3 三种含碳量不同的镁碳砖脱碳层深度变化镁碳砖碳含量显气孔率%碳含量%热传导率WmK镁砂含量 MgO%SiO2含量%脱碳层深度mm，1200下1小时未加石墨 8.5 3.30 48 99.05 0.10 510%石墨 8.5 12.0 1115 98.10 0.75 220%石墨 8.5 22.0 1822 97.30 1.35 1表 1.4 不同牌号镁碳砖理化性能产品 显气孔率/%体积密度/(g/cm3)常温耐压强度/MPa高温抗折强度（1400,30min ）/MPaw(MgO)/%w(C)/%
15、MT-5A 5.0 3.150.08 50 85 5MT-5B 6.0 3.100.08 50 84 5MT-5C 7.0 3.000.08 45 82 5MT-8A 4.5 3.120.08 45 82 8MT-8B 5.0 3.080.08 45 81 8MT-8C 6.0 2.980.08 40 79 8MT-10A 4.0 3.100.08 40 6 80 10MT-10B 4.5 3.050.08 40 79 10MT-10C 5.0 3.000.08 35 77 10MT-12A 4.0 3.050.08 40 6 78 12MT-12B 4.0 3.020.08 35 77 12
16、MT-12C 4.5 3.000.08 35 75 12MT-14A 3.5 3.030.08 40 10 76 14MT-14B 3.5 2.980.08 35 74 14MT-14C 4.0 2.950.08 35 72 14MT-16A 3.5 3.000.08 35 8 74 16MT-16B 3.5 2.950.08 35 72 16MT-16C 4.0 2.900.08 30 70 16MT-18A 3.0 2.970.08 35 10 72 18MT-18B 3.5 2.920.08 30 70 18MT-18C 4.0 2.870.08 30 69 18以产品原料质量来划分，镁
17、碳砖可分为高、中、低 3 档，如表 1.57.辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 5 页表 1.5 镁碳砖的划分品种 主要原料高档镁碳砖 大结晶电熔镁砂、98 电熔镁砂、96 以上天然鳞片石英中档镁碳砖 97 电熔镁砂、94 以上天然鳞片石英抵挡镁碳砖 重烧镁砂、高纯镁砂、94 以上天然鳞片石英1.2.2 镁碳砖的性能1、低气孔率和密实结构：砖越致密，气孔率越低。原料越纯，越能抗熔渣侵蚀， 。电熔镁砂比烧结镁砂致密，方鎂石结晶较大，因而电熔镁砂耐化学腐蚀和氧化镁被还原蒸汽的性能得到改善。2、抗热冲击性能：镁碳砖具有良好的抗热冲击性能。从微观上来看，在于方鎂石和石墨膨胀不一致产生微小裂纹，宏
18、观上却阻止了裂纹的发展。因为石墨和方镁石间结合比较弱，这就很容易设想裂纹将不能通过石墨，所以镁碳砖具有优良的抗热冲击性能。另外良好的热传导率，也是提高抗热冲击性能的一个因素。3、热传导率：镁碳砖热传导率较高，是其它砖的三到四倍，石墨的含量对热传导率大小有关。热传导率的提高提高了镁碳砖的热扩散率，提高了镁碳砖的抗热冲击性能。4、抵抗钢水和渣侵蚀的性能:石墨的润湿角大,使镁碳砖对钢水和渣不浸润。镁碳砖的热稳定性很好, 使用时砖在热状态下砖缝连接得紧密, 这些性质和条件使镁碳砖具有良好的耐浸蚀性能 8。1.2.3 镁碳砖的损毁机理镁碳砖对钢水和渣不浸润, 工作面内没有明显的变质层。镁碳砖损毁的机理是
19、由于受炉内 FeO、CO 2 、O 2 的氧化脱碳作用。损毁过程是脱碳疏松腐蚀冲刷浸蚀。高碳镁砖含有较多的抗氧化的石墨，所以炉衬寿命长。镁碳砖在使用中要尽可能避免与空气中 CO2 、O 2 等气体产生气相接触脱碳。在使用时砖的背面应涂上防氧化层, 或用砖料填充, 以免背面氧化脱碳 9。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 6 页1.3 镁碳砖的发展前景自镁碳砖问世以来，已经历了 40 多年的历程。虽然镁碳砖的技术发展已进入了高峰时期，但是随着冶金行业的不断发展，对镁碳砖的要求不断提高，特别是在镁碳砖力学性能和抗氧化性能方面的要求越来越高。以前传统的生产工艺和配方设计已经很难满足工业生产的需要
20、。我国镁碳砖的生产现状是以镁砂、石墨为基料，用酚醛树脂作结合剂复合而成的一种高效、节能的新型耐火材料，但还是处于发展的较低级阶段。我们可以通过以下方法改进镁碳砖。1、我们可以从原料下手，把主要的研究方向放在新型结合剂、抗氧化剂、低碳化进行综合研究。2、工艺条件的改进如粒度分布调整、调整压制方法等方法，并通过对试样密度以及耐压强度的测量分析研究总结规律，从而提高镁碳砖的力学性能，以取得最佳的使用效果。3、利用新工艺对废弃镁碳砖的中和利用，减少耐火材料的废弃，增大耐火材料的利用率，以提高经济效益和社会效益，构建“节约型社会” ，走可持续性发展道路。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 7 页2
21、工艺部分2.1 生产工艺要点（1）原料要求：镁碳砖是指以镁砂和石墨为主要原料生产的耐火制品。为了提高制品质量和抗侵蚀能力，本次设计生产中利用的是电熔镁砂。（2）颗粒组成：颗粒组成确定的原则应符合最紧密堆积原理和有利于烧结。一般粗颗粒、中颗粒、细颗粒按照所需砖的要求科学配比，使镁碳砖的性能最大程度得到发挥，满足使用的需求。（3） 配料：将不同的颗粒组成的各种物料包括废砖、结合剂和添加剂等进行配料。在镁碳砖的制作中，除了电熔镁砂外，通常加入适量废砖，节约成本，也能使资源得到再利用。（4）混合：目前混炼过程采用两类混炼设备高速混炼机、行星式混炼机或湿碾机。由于高速混炼机、行星式混炼机混出的料成分均匀
22、，夹杂气体少，成型性能好，且设备对物料完全封闭，防尘性能好。因此本设计采用高速混炼机进行物料的混合。（5）成型：首先要选择合适吨位的压力机。成型时要准确控制泥料重量、确保布料均匀，打击次数及轻重需要满足要求。镁砂是瘠性物料，且配料水分含量少，一般不会出现因空气被压缩而产生的过压废品，因此可采用高压成型。（6）干燥：坯需经干燥车送入隧道干燥器在 250300之间高温下作用,排除水分，物料与结合剂固化。镁碳砖一般不用烧成，工艺比较简单，可以节约能源，我国的镁砂和石墨资源比较丰富，所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。2.1.1 原料选择镁碳砖的主要原料包括：烧结镁砂或电熔镁砂，鳞片状石墨，
23、金属铝粉，以及有机结合剂酚醛树脂。1、原料的选取（1）镁砂的选取优质镁砂原料的条件：SiO 22。在充分考虑上述因素后, 镁碳砖选用方镁石结晶晶粒大、结合力强、杂质少的高氧化镁含量的镁砂作为主要原料, 这种镁砂不仅能降低方镁石晶体被硅酸盐相分割程度, 减少熔渣对晶界的侵蚀速度, 还可以提高镁砂与石墨高温共存时的稳定性。此外, 由于其体积密度大、结合力强, 在镁砂加工过程中可得到边界棱角鲜明的颗粒, 加强与基质的镶嵌结合, 提高镁砂颗粒在镁碳砖中的稳定性。镁碳砖在生产过程中镁砂颗粒的大小非常关键,其蚀损过程大致为以下3个方面:a) 方镁石颗粒与石墨在高温真空下产生固相反应如下:MgO+ C Mg
24、 + CO 生成的镁蒸汽和CO 挥发。b) 方镁石颗粒被熔渣化学熔损, 包括外来炉渣及镁砂杂质中的各类氧化物的熔损。c) 镁碳砖工作层基质氧化脱碳后, 其结合强度降低。在炉渣的渗透及冲刷下, 方镁石颗粒脱离砖体被冲刷裹进炉渣内 10。2、石墨的选取镁碳砖的碳源选用石墨, 碳钢液难润湿能防止炉渣向砖内浸入, 有益于提高砖的抗侵蚀性。镁碳砖一般选用天然鳞片状石墨。鳞片状石墨的熔点在 3700左右，其具有片层状的结构、导热率高以及热膨胀系数和弹性模量低等特点，是优秀的制备镁碳砖辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 10 页的碳素原料。石墨的鳞片厚度随纯度的提高而提高，抗氧化性能也随之提高，高温失重
25、变小，但是其价格也就越高。在镁碳砖生产中需要根据实际的情况来确定石墨的用量和品质，选用的石墨应分为两个档次, 易损部位如耳轴、渣线、装料侧的加长砖宜选用L197 牌号石墨; 其他部位宜选用L195 牌号石墨。对石墨中SiO 2 含量应控制在最低范围。镁碳砖的许多性能与石墨有密切的关系，随着石墨用量增加时，镁碳砖的热导系数和热稳定性提高了，但是体积密度、常温机械强度、热膨胀系数有所下降。3、结合剂由于碳素材料的润湿性差，很难与镁砂形成高强度复合材料。结合剂是生产镁碳砖的关键材料。现在生产镁碳砖多数选用合成酚醛树脂作为结合剂。结合剂具备以下条件 11：a）常温下能保持适当的粘度和流动性, 对镁砂和
26、石墨有良好的润湿性和亲和性, 不产生时效硬化。b）在热处理过程中能进一步聚合, 使制品具有较高的强度c）在升温过程中应有较高的残碳性, 并与其他碳素材料聚合, 使制品有良好的高温性能。d）常温下硬化速度可以控制e）有害物质含量少，可改善作业环境4、抗氧化剂镁碳砖的氧化脱碳是导致其蚀损的重要原因。镁碳砖脱碳后, 造成了基质疏松、结合强度降低, 被炉渣渗透熔损, 镁砂骨料脱落。因此向镁碳砖中添加一些与氧的亲和力大于碳的粉末, 可大大提高镁碳砖的抗氧化能力及高温强度。目前主要通过抗氧化剂金属铝粉，提高镁碳砖抗氧化性能。抗氧化机理：a）金属铝粉与与氧反应，避免碳与氧反应b）新生成物相产生体积膨胀，封闭
27、气孔，砖的致密度增高，阻止熔渣渗透。c）新生成物相在石墨和氧化镁间“ 搭桥”，使其形成牢固结构。抗氧化剂的加入量一般为 1%6%。2.1.2 破粉碎（1）粗碎：在原料仓库内内进行，减小粉碎工段的噪音，粗碎设备选用颚式破碎机。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 11 页（2）粉碎：用于制砖生产的原料，由于配料粒度组成要求，一般采用短头圆锥破碎机，其粒度组成较稳定。粉碎后的物料中间颗粒较少，有利于控制砖坯和制品的体积密度和强度。（3）细磨：细磨粉的细度一般控制在小于 0.088mm 的大于 90%，采用的细磨设备为管磨机。2.1.3 筛分筛分就是利用多层的筛子把物料按需求进行分级。达到规格的筛
28、下料根据不同的粒度进入相应的料仓，筛上料则是重返破粉碎工段重新破碎。震动筛按照所需要的物料粒度，颗粒粒度为 53mm、31mm、10mm ，规定筛网孔径大小，一般比临界粒度稍大些。筛子的倾斜角度也必须考虑，通常的倾角在 15 度到 20 度之间。2.1.4 物料的贮存原料经过破粉碎、细磨、筛分后，一般则是存放在贮料仓内以供配料时使用。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。2.1.5 配料（1）镁碳质制品生产中采用多级配料，可获得较高的体积密度，特别是适当增大粗颗粒及细粉
29、配比，相应减少中间颗粒的比例，可显著提高砖坯的致密程度。只有符合紧密堆积原理的颗粒组成，才可能获得致密的坯体结构。多级配料应满足“两头大中间小”原则，尽量减少中间颗粒。（2）镁砂的粒度比一般镁质原材料粗，可以减少镁砂粉的表面积，增加其化学稳定性，粗颗粒可采用 50.5mm 的颗粒 62%，石墨粉 14-18%（粒度100200 目） ，镁砂筒磨粉 20%（粒度0.1mm ） 。酚醛树脂的加入量为 3%。（3）配料时可加入一部分废砖，但加入量过多影响制品体积密度和高温性能，加入量一般控制在 10%20%。（4）为使配料精确，采用重量配料。配料槽成排分布，料槽数量应满足品种和储存量的要求。并留有
30、13 个机动料槽。配料料槽的形状及加料口的位置应有利于减轻颗粒料的偏析。考虑到颗粒料偏析对配辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 12 页料的影响，每个配料槽的的储量应按实际储量的 60%70%计。配料的设备用微机控制的配料车。配料灵活，精确度高。2.1.6 混练泥料混练的效果直接关系着制品的质量。因此混炼注意事项:1) 结合剂预热至30 40 , 增加流动性。2) 严格控制树脂加入量,要确保其均匀的润湿泥料并防止结团,要保证泥料的陈腐时间。加料顺序一般要求为，先加颗粒料待干混均匀后加入结合剂润湿其表面，然后加入细粉混合至搅拌均匀，这样可以使细粉均匀的包裹在颗粒表面，有助于保证混料的均匀性及
31、减少细粉的结球。镁质原料属于瘠性料，故泥料须强化连混，混合时间一般为 1530 分钟，必须确保总混炼时间。镁碳砖混料顺序为：镁砂粗颗粒镁砂中颗粒酚醛树脂石墨镁砂细粉金属铝粉2.1.7 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。镁碳砖成型应采用大压力压砖机，国内多采用摩擦压砖机主要是由于摩擦压砖机可以根据需要，反复加压多次。成形时要准确控制泥料重量、确保布料均匀, 加压应先轻后重的打法，模套上可以设计排气缝隙的方法排气。还可以采用真空脱气的模套。脱气的目的主要是避免砖坯产生层裂。2.1.8 干燥砖坯需经干燥车送入隧道干燥器在 250300之间高温下作用,排除水分，物料与结
32、合剂固化，热处理工序是影响树脂结合的镁碳砖强度和残碳量的重要工序，因而需要严密确定与结合剂相适应的热处理温度和热处理时间等热工制度，以便使镁碳砖获得足够的低温强度 12。镁碳砖一般不用烧成，工艺比较简单，可以节约能源，我国的资源比较丰富，所以镁碳砖在我国的生产数量和质量都在不断提高。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 13 页2.1.9 成品仓库成品一般按照品种、级别、砖型批号等来分类贮放，堆放方式和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、废品堆放和运输通道所需最小面积，在设计中尽量计算准确以做到即满足工厂本身产量的需要同时也不浪费。2.2 工艺流程2.2.
33、1 工艺流程简述根据产品的技术要求来指导生产，生产镁碳砖的原料主要包括电熔镁砂、石墨、金属铝粉、结合剂酚醛树脂。首先，由汽车将原料运到原料仓库，97.5%电熔镁砂用丙种堆积方式堆积，96%电熔镁砂用乙种堆积方式堆积，袋装石墨和 AL 粉、桶装结合剂堆积于原料仓库。块状电熔镁砂，通过铲车送料于 PEF250 400 颚式破碎机入口。使原料经 PEF250 400 颚式破碎机粗破，破碎后物料粒度要符合圆锥破碎机的给料粒度，由带式输送机将镁砂物料输送到 900 短头圆锥破碎机的供料仓进行破碎，原料被破碎后，由 TD250 斗式提升机提升到五楼，经三层振动筛筛分，本设计中每个振动筛由三层筛网组成，筛网
34、孔径分别为 5mm、3mm、1mm，筛上料返回到 900 短头圆锥破碎机的供料仓进行再破碎。筛中料、筛下料进入各自的料仓，部分筛下料 1.00mm 经B=500mm 可逆带式输送机进到管磨机的供料槽，产生的细粉由斗式提升机送到 5 楼经过溜槽送到三楼的螺旋输送机，经螺旋输送机送到细粉料仓，等待配料。金属铝粉，石墨利用电梯运到三楼后再用手动托盘搬运车送入料仓，物料准备就绪后用电子配料车将各种粒度的电熔镁砂颗粒，细粉，石墨，金属铝粉进行配料，在 600L 高速混练机中混合，同时结合剂酚醛树脂用定量灌定量后也进入到混炼机中，经 15-20min 的混练后，泥料进入泥料灌，用 CPQ3 型叉车将装有泥
35、料的泥料灌运到成型车间，用起重机将泥料灌送到压砖机供料仓 12 台摩擦压砖机和 2 台液压机成型，成型的废品送至原料仓库集中处理，半成品放在干燥车上，使用 CPQ3 型叉车送到干燥工段的存放处等待干燥，采用隧道式电加热干燥器干燥，干燥后经 3 吨电拖车将窑车拉到干燥车存放处，砖坯冷却后进行检选，根据生产有要求，部分砖进行防滑处理，合格的砖坯包装后进入成品库，不合格的废砖运回原料仓库集中处理以备后用。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 14 页2.2.2 工艺流程论证（1）原料仓库.由于接近原料产地和产量大的原因，原料在原料仓库存放时间较短，本设计的原料有电熔镁砂 97.5、电熔镁砂 96、
36、石墨、酚醛树脂、防氧化剂 Al 粉。本设计根据原料特点采用汽车运输。为防止它们在原料仓库受潮和混合，原料仓库采用封闭式单侧卸料的方式。（2）破碎工段短头圆锥破碎机具有产品中间颗粒少，扬尘较少及破碎部件磨损较轻的特点，其缺点是破碎比小。管磨机用于磨碎各种原料、熟料、废坯及废砖，为混合工序。根据工艺不同，入磨料可用粉碎后未经筛分的料、或筛分后的筛上料、筛中料、及筛下料。耐火厂的磨碎系统，一般不配置筛分设施，而用加料量控制出料细度。一般规定0.088 毫米的细粉应不少于 85%，操作较好是，可达 9095%原料是经过推车送入颚式破碎机进行粗破，然后通过传送带到短头圆锥破碎机细碎后经斗提提升机后通过筛
37、分机筛分，筛上料返回圆锥破碎机再次破碎，筛下料进入各自料仓。根据料仓存料情况，部分料进入管磨机磨细粉。（3）配料工段生产时根据需要采用微机控制三斗称量车进行自动称料，自动化程度高，生产效率高，产品质量好。（4）混料工段湿碾机为间歇式混合设备，能使泥料混拌均匀和使颗粒间捏合密实。混合设备内的混合作业，常分两个阶段，一般先是干料混拌均匀，然后加入结合剂，促使颗粒间相互紧密接触，成为具有塑性的泥料。有时亦可将部分物料随结合剂加入，细分最后加入。镁碳砖的加料顺序一般要求为：镁砂粗颗粒镁砂中颗粒酚醛树脂镁砂细粉+石墨+金属铝粉，必须确保总混炼时间。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 15 页（5）成
38、型设备成型设备应满足砖坯组织致密和均匀，外型光洁整齐、无夹层及裂纹等要求。砖坯质量的优劣除与颗粒配合及泥料的塑性等因素有关外，还取决于成型压力与压制工艺等因素。摩擦压砖机机体结构简单、维修方便、换模迅速以及设备较低，用于压制砖型较大，外形复杂的砖。（6）热处理工段选用电加热干燥器，和燃料式干燥器相比，节能，环保，可以控制温度，不会产生有害物质影响制品质量。由于产量比较大，本设计选用了 7 电加热隧道干燥器。2.3 工艺参数本设计的粒度配比见表 2-3。表 2-3 镁碳砖配料比配 比 (%) 添加剂（外加剂）%砖 种电熔镁砂 97.5 电熔镁砂 96 石墨 金属铝粉 酚醛树脂MT-14B 86
39、14 2 3MT-18C 82 18 2 3本设计镁碳砖生产的混合制度见表 2-4，干燥制度见表 2-5。表 2-4 混合制度项目砖种混 合 量( 千克/次) 混合周期(分钟)MT-14B 900 20MT-18C 900 20表 2.5 干燥制度干燥器类型长宽 高数量干燥装砖干燥时间干燥废品率热风进口温度热风 出口温()辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 16 页(mm) (条) (kg车) (h) (%) ()2450010001650 7 1000 20 2 200 40502.4 物料平衡计算制砖部分物料平衡计算参数见表 2-6。表 2-6 物料平衡计算参数,%计算参数名称 符号转
40、炉镁碳砖MT14B(%)镁碳砖MT18C(%)干燥综合废品率 F2 2 2泥料的循环混练量 F3 10 10镁碳砖的配比系数 K 1 1石墨配比 P 14 18石墨的灼减量 L2 0 0石墨在原料仓库中的水分 W2 0 0配料时石墨的水分 W3 0 0电熔镁砂水分 W1 0 0酚醛树脂外加量 q1 3 3金属铝粉的外加量 q2 2 2原料加工、运输损失（包括破粉碎、配料、混合成型工序）L3 2 2管磨机加入量 q3 25 20原料在仓库中的存放损失 L1 0.5 0.5辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 17 页干燥废品回收率 T 95 95换算系数 K1 K1=K K1=K酚醛树脂的贮运
41、损失 L5 2 2铝粉贮运损失 L6 2 2辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 18 页车间生产班制见表 2-7表 2-7 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 2 2 2 3 2班工作时 8 8 8 8 8 8MT-14B 制砖部分物料平衡见表 2-8。表 2-8 MT-14B 制砖部分物料平衡表物料量，吨生产工序 项 目 符号 生产班制日班时年 日 班 时原料仓库原料仓库总存放量其中：电熔镁砂 97.5回收废砖坯石墨酚醛树脂金属铝粉Q12Q13Q14Q15Q16Q17365/2/814650.
42、51212328.012271.4282051.072437.318291.54540.13833.7750.7445.6191.1980.79920.06916.8880.3722.8100.5990.3992.5092.1110.0460.3510.0750.050破碎 总破碎量 DMS97.5 Q10 365/2/8 12536.443 34.346 17.173 2.147磨碎 总磨碎量 DMS97.5 Q11 365/2/8 3644.315 9.984 4.992 0.624配料总配料量其中：电熔镁砂 97.5石墨酚醛树脂金属铝粉Q5Q6Q7Q8Q9365/2/814285.714
43、12285.7142000428.571285.71439.13933.6595.4791.1740.78319.56916.8302.7400.5870.3912.4462.1040.3430.0730.049混合成型总混合量总成型量（指成型后的合格砖坯）Q4Q3 365/2/815873.01614285.71443.48839.13921.74419.5702.7182.446干燥成品库总干燥量总成品量Q2Q1 365/3/814285.7141400039.13938.35619.57012.7852.4461.598辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 19 页MT-10A 制砖部
44、分物料平衡见表 2-9。表 2-9 MT-18C 制砖部分物料平衡表物料量，吨生产工序 项 目 符号生产班制日班时 年 日 班 时原料仓库原料仓库总存放量其中：电熔镁砂 96回收废砖坯石墨酚醛树脂金属铝粉Q12Q13Q14Q15Q16Q17365/2/832278.21726000.124601.0205839.276968.347645.56488.43371.2331.64715.9982.6531.76944.21735.6170.8237.9991.3270.8845.5274.4520.1031.0000.1660.111破碎 总破碎量 DMS96 Q10 365/2/8 26468
45、.138 72.515 36.256 4.532磨碎 总磨碎量 DMS96 Q11 365/2/8 6455.643 17.687 8.843 1.105配料总配料量其中：电熔镁砂 96石墨酚醛树脂金属铝粉Q5Q6Q7Q8Q9365/2/831632.65325938.7765693.878948.980632.65386.66571.06515.6002.6001.73343.33235.5337.8001.3000.8675.4174.4420.9750.1630.108混合成型总混合量总成型量（指成型后的合格砖坯）Q4Q3 365/2/835147.39231632.65396.2948
46、6.66548.14743.3326.0185.417干燥成品库总干燥量总成品量Q2Q1 365/3/831632.6533100086.66584.93228.88828.3113.6113.539辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 20 页MT-14B 制砖部分物料平衡系数见表 2-12。表 2-12 MT-14B 制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂 97.5 与石墨比综合成品率6.14:198%破、粉碎总破、粉碎量DMS97.512536.443总磨粉量 DMS97.5 3644.315干燥总干燥量干燥废品量14285.714285.714总成型量（系指合格砖坯量）配比系数（k 值）总混
47、合量14285.714115873.016原料仓库总存放量DMS97.5废砖废坯石墨外加酚醛树脂外加铝粉14650.51212328.012271.4282051.072437.318291.545配料总配料量DMS97.5石墨外加酚醛树脂铝粉14285.71412285.7142000428.571285.714酚醛树脂437.318辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 21 页MT-18C 制砖部分物料平衡系数见表 2-13。表 2-13 MT-18C 制砖部分物料平衡系数表电熔镁砂 96 与石墨比综合成品率4.56:198%破、粉碎总破、粉碎量电熔镁砂 9626468.138总磨粉量
48、4165干燥总干燥量干燥废品量31632.653632.653 总成型量（系指合格砖坯量）配比系数（k 值）总混合量31632.653135147.392原料仓库总存放量电熔镁砂 96废砖坯石墨外加酚醛树脂外加铝粉32278.21726000.124601.0205839.276968.347645.564配料总配料量电熔镁砂 96石墨外加酚醛树脂外加铝粉31632.63525938.7765693.878948.980632.653树脂存放量 968.347辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 22 页2.5 生产设备根据设备的选型计算得到主机平衡表，见表 2-14。表 2-14 主机平衡
49、表生产能力（吨时） 设备台数（台）工序名称设备及规格 产品主机作业率（%）要求主机产量主机台时产量要求主机台数设计的台数破碎 PEF250400 颚式破碎机MT14BMT18C802.6835.66512150.2240.4721粉碎 900短头圆锥破碎机MT14BMT18C603.5787.55444.50.8951.8893磨碎 15005700 管磨机MT14BMT18C750.8321.4742.530.3330.5901混合 600L 高速混练机MT14BMT18C703.8838.5982.71.4383.1845成型 800 吨摩擦压砖机 1000 吨摩擦压砖机1000 吨液压压砖机 707060 5.54.41.30.9116.14.41.3752干燥 干燥器 24.5 米 7 条 100 5.242 6.815 7辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 23 页辅助设备（提升和运输设备）见
