年产400万平方米渗花超洁亮瓷砖的工厂设计.doc

本科毕业设计

题 目：年产400万平方米渗花超洁亮瓷砖的工厂设计
院 系：材料科学与工程学院
专 业：
班 级：
学生姓名：
指导教师：

设计提交日期：2011年 6 月 日
设计答辩日期：2011年 6 月 日

摘要
渗花砖是瓷质抛光砖的一种，是国际上流行的建筑装饰材料。本设计对年产400万平方米渗花超洁亮瓷砖工厂进行总体工艺设计。设计共分五部分，内容为
一、前言。包括渗花超洁亮瓷砖的发展概况及设计任务的提出。
二、工艺设计。包括设计依据及其原则，各车间总工序的主要工艺技术指标等。
三、工艺计算。包括所有物料的平衡计算，生产中主要设备的选型等。
四、工厂总平面布置。包括各建筑物间的布置原则及主要设计指标。
六．经济技术指标。

关键词：渗花砖，工艺流程，物料衡算，超洁亮。

沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言
第一章 前言
1.1 渗花超洁亮瓷砖的发展概况
陶瓷在我国已有数千年的发展历史，然而，作为现代建筑陶瓷起步仅有几十年。瓷质砖是80年代后期新发展起来的建筑装饰材料，由建材王国意大利率先生产，90年代初传入中国。它一般有抛光和不抛光两种，抛光砖富丽堂皇，不抛光砖清淡高雅，广泛用于高级建筑和现代家居的装修上。
据有关资料统计，在二十一世纪我国墙地砖的年产量超过30亿m2。随着我国建筑陶瓷行业发展环境进一步改善，行业整体也将进一步提高。2010-2011年，我国建筑陶瓷行业增长速度有所降低；2011年，行业收入将达到4798.0亿元，利润将达到287.3亿元。陶瓷工业己成为了我国国民经济的重要支柱之一。但是，我国陶瓷行业仍存在很多问题，与国外同类产品相比还有很大的差距，不能满足社会的需求和发展。特别是建陶的质量、生产水平非常的有限。如何提高产品质量，与国际接轨，走向国际市场，己是摆在企业面前的重要课题。只有提高陶瓷墙地砖的质量，提高产品的竞争力，才能在激烈的国内外市场竞争中立于不败之地。
由于人们对建筑材料的要求也越来越高，不再仅仅要求建筑物的坚固，同时要求美观、轻质、坚固而且便于工业化生产和大规模施工。为顺应着这些要求，渗花砖的花色品种、规格不断翻新。
当前渗花砖发展趋势如下：[1]
⑴ 规格向超大尺寸或超小尺寸、高精度和减少厚度方向发展。
⑵ 品种向多样化方向发展。
⑶ 制作工艺仍在不断改进和优化。
1.2 设计任务的提出
渗花抛光砖是一种新型高档建筑装饰材料，它质地坚硬华润，富力典雅，具有天然石材的材质和装饰效果，可广泛应用于商店、机场、家居、别墅、酒店等场所的装饰，在建筑装饰材料上具有广泛的市场，它带来的经济效益是巨大的。但是，由于我国在这方面的起步比较晚，导致渗花抛光砖生产的技术落后，设备落后，与国外同行业相比有很着很大的差距。为了深入了解渗花抛光砖的工厂生产，完善生产工艺，缩小与国外先进水平的差距，所以进行了这次的工厂设计。因此，本设计是对年产400万平方米渗花超洁亮瓷砖工厂进行总体设计，投产后优异的产品质量必然拥有良好的经济效益。
通过这次设计，我希望不但能够增进自己对陶瓷工厂生产工艺流程和生产设备的了解还能为真正的陶瓷工厂的设计提供参考，为建陶行业做出微薄的贡献。
1.3 设计的主要内容
本设计的主要内容如下：
⑴ 确定渗花超洁亮瓷砖生产的工艺流程；
⑵ 配方的确定与原料的选择；
⑶ 生产中的物料平衡计算与设备选型；
⑷ 工厂的总体布局以及各种经济技术的合理安排；
⑸ 绘制工艺流程图、全厂的总平面图和车间工艺布置图。

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沈阳化工大学学士学位论文 第二章 工艺设计
第二章 工艺设计
2.1 设计的依据和原则
设计原则如下：
⑴ 执行国家各项相关政策，紧密结合国情，减少投资，采取合理措施，使项目达到预期社会效益、环境效益。
⑵ 设备选型尽量采用先进设备，并在不影响引进技术和设备的先进水平基础上尽量选用国产设备，降低劳动强度，支持民族产业。
⑶ 在工厂设计和建设中要防止人力、物力和财力方面的浪费，尽量节省投资，节约材料，减少非生产性建设和费用，在厂址选择上，力求不占良田好土和少占林地。
⑷ 设计中以满足工艺要求为前提，注意建筑物特点和整体布局的和合理性。
2.2 产品规格和质量标准
生产规模：年产400万平方米
产品品种：渗花超洁亮瓷砖
产品规格：600×600 mm
产品质量标准：吸水率小于0.06%，抗折强度大于35MPa。
2.3 厂址概况
2.3.1 工厂区域位置的选择
⑴ 生产原料要符合标准，还要充足。
⑵ 便于运输的交通。
⑶ 工厂所在区域要有良好的销售环境。
⑷ 工厂要远离居民区，要处于居民区的下风向。
2.3.2工厂的组成及厂内交通
⑴ 各个车间之间的运输要方便快捷。
⑵ 辅助车间及仓库应尽可能的靠近它所服务的主要车间。
⑶ 各个车间最好保持在日照方位，保证室内天然采光，
⑷ 工厂的主要车间有：原料车间、成型车间、抛光车间。
综合以上因素要求，厂址选择在辽宁法库。
2.4 主要原料、燃料
2.4.1渗花砖生产用原料
渗花抛光砖生产所用的原料与普通陶瓷生产用原料类同，大致可分为以下几种：
塑性原料(包括半塑性原料)：软质黏土和硬质黏土
瘠性原料：石英、黏土熟料、废砖粉等
熔剂原料：长石、硅灰石、石灰石、白云石和滑石等
辅助原料：锆石英、外加剂和化工原料等。
2.4.2原料的选择原则
原料的选择原则和依据如下：
⑴ 在满足工艺的条件下，宜就地取材；
⑵ 在保证产品质量的前提下，尽量使用价格便宜的材料；
⑶ 质量稳定，成分的波动要小。
本设计采用一次快烧，为达到快烧的目的，对原料作出如下要求：
⑴ 尽可能小的干燥、烧成收缩。以减少干燥、烧成变形，保证制品尺寸精确；
⑵ 原料热膨胀要小，随温度的变化接近线性关系，在烧成过程中不致开裂；
⑶ 选用导热性好的坯体，烧成时物化反应能迅速进行，提高抗热震性；
⑷ 尽量选用烧失量小的原料，以免快速升温时产生大量气体使坯体出现崩裂；
⑸ 原料应就地取材，储量丰富，运输方便，成本低廉。[2]
2.4.3本设计选用的原料
本设计采用的坯用原料为：长石、河北土、东山白泥、唐山碱干、石英、海城滑石、透灰石。
长石主要引入SiO2和K2O、Na2O等成分，作为主要熔剂使用以降低烧成温度，促进莫来石晶相生成；河北土主要引入SiO2、Al2O3等成分，使坯体具有可塑性和结合性；江苏白泥主要引入SiO2、Al2O3等成分，其塑性较好，可以提高坯体强度；唐山碱干主要引入SiO2、Al2O3等成分，也为粘土类原料；石英主要引入SiO2，瘠性料，主要用来降低坯体干燥收缩，缩短干燥时间和防止坯体变形；滑石主要引入SiO2、MgO等成分，主要起助熔作用，还能够提高抛光砖表面质感；透辉石主要引入SiO2、CaO、MgO等成分，瘠性料，可缩短烧成周期，降低烧成温度。
各种原料的化学组成见表2-1
表2-1 坯用原料的化学组成（wt%）

SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
IL
长 石
69.93
16.33
0.22
0.22
0.34
1.96
10.37
0.51
河 北 土
63.58
9.42
0.35
1.00
1.32
1.56
0.91
11.96
江苏白泥
60.12
23.10
1.00
0.32
0.24
1.07
0.62
13.33
唐山碱干
46.44
37.89
0.60
0.19
0.25

14.05
石 英
97.83
1.25
0.26
0.04
0.06

0.17
海城滑石
62.62
0.12
0.04
0.61
30.17

5.14
透 灰 石
55.23
1.12
0.39
23.75
17.32

0.55
2.4.4燃料
本设计采用天然气作为基本燃料，其热值10800kcal/bm³。
2.5 生产工艺流程
根据工厂规模，原料的性能，产品的品种和投资的多少确定工艺流程。在满足工艺性能要求下，流程应满足运输量少，距离短，劳动强度低，机械化程度高，经济合理。
本设计采用的是坯料、印花釉料分别球磨、制浆、造粒，采用全自动液压压砖机半干压成型，再经过干燥窑干燥后由皮带运输至辊道窑烧成，最后拣选包装入库。具体的工艺流程如图2-1所示。
喂料称重
皮带输送
球磨
浆池均化
泵浆
过筛除铁
高位池均化
泵浆
过筛除铁
伺服罐
泵浆
喷雾造粒
斗提运输
皮带运输
料仓陈腐
翻坯
压制成型
布料
皮带运输

斗提运输

干燥
刷灰
喷水
印花
喷水
刷高铝浆
烧成
抛光
超洁亮
分级拣选
包装入库
长石
河北土
江苏白泥
唐山碱干
石英
海城滑石
化验
化验

化验

化验

透辉石
化验

化验

化验

仓库储存
仓库储存

仓库储存

仓库储存

仓库储存

仓库储存

仓库储存

铲车运输
铲车运输

铲车运输

铲车运输

铲车运输

铲车运输

铲车运输

图2-1工艺流程图
生产过程中几个工艺过程的说明：
⑴ 原料制备
原料进厂待检验合格后，存放于原料仓库。配料时，用铲车将所需要原料直接按配方配比依次加入电子喂料机中称量，并自动进行喂料，然后通过皮带运输机和导轨上的往复式皮带机将原料加入球磨机中，同时加入电解质、添加剂和水，经过16小时球磨。经细度检测，达到要求后，以采用压缩空气机提供压缩空气为动力的压力式放浆的方法将料浆贮于地下浆池，经过筛除铁后进入高位池均化，再经气动隔膜泵打入到中转缸。然后经过柱塞泵打到喷雾干燥塔进行造粒（含水5-7%）制得坯料。颗粒料经皮带输送，贮于料仓陈腐（36h）。
喷雾干燥塔的尾尘经过旋风分离收集细粉及振动筛筛上料须回收放入球磨机，回收利用；
⑵ 成型
用皮带机从料仓将坯料送至压机布料车上方料斗，然后通过导管进入布料车固定斗，采用一次布料技术用液压压砖机将粉料压制成型。
⑶ 干燥印花
坯体经干燥窑干燥、刷面、吹灰、喷水、印花、施高铝浆后进入辊道窑烧成。
⑷ 烧成
烧成采用单层气烧明焰辊道窑，使用煤气做燃料，烧后污染少，发热量大，便于升温，在操作过程中应严格遵守温度制度、压力制度、气氛制度。
⑸ 抛光
坯体冷却后进行抛光处理，根据缺陷划分等级包装，然后送入成品库。
2.6 主要工艺技术指标
2.6.1 球磨
球石：高铝球石
大、中、小比：2：3：5
球磨时间：16小时
料：球：水比：1：1.5：0.5
细度：1.0%-1.2%（万孔筛余）
水分：31.5%—33.5%
流速：35-50s
球磨后浆料的比重：1.70-1.75g/cm3
电解质加入量： 0.3% 三聚磷酸钠
每球磨20吨原料需要补充球石：400kg
装卸料时间：1.5小时
2.6.2 喷雾干燥造粒
喷雾干燥造粒的工艺技术要求：
热风进塔温度：400～600℃
排气温度：80～100℃
出塔粉料含水率：7.3-7.8%
颗粒级配：20目以上≤2%
40目30%-38%
60目50%-58%
100目以下≤4%
喷嘴更换检查时间：7～10天
粉料陈腐时间：48h
2.6.3 压机工序
水分标准：7.0%-7.5%
粉料容重：0.90—0.94g/cm3
颗粒级配：20目以上≤2%
40目30%-38%
60目50%-58%
100目以下≤4%
2.6.4 半成品标准
压力：25—30MPa
生坯厚度：11.00-11.30mm
干燥出窑水分：≤0.5%
生坯强度：≥1.1MPa
烧成尺码：608-615
吸水率：≤0.06%
抗折强度：≥35MPa
2.6.5 生产工艺控制
⑴ 矿物原料检验
所有原料要检验合格后才能使用，检验过程中要注意取样的表性。
① 在不同地点取样，混合后再取样；
② 粉末料与块状料合理选取；
③ 对于从矿山取回来的样品，不同部位要单独取样，不能混合。
⑵ 原料检验方法
制订严格统一的科学检验操作标准主要把握以下几点：
① 固定原料球磨时的水分；
② 固定原料的球磨时间，保证细度的一致性；
③ 固定原料的入磨颗粒度，对大块原料要先用破碎机破碎后再入磨；
④ 固定试样尺寸，特别是厚度，最好是固定试样的质量；
⑤ 固定烧成条件(如温度和时间)，小试过程最好在产品烧成的辊道窑内进行，不要用电炉烧样，电炉烧成的样品由于温度条件和气氛条件与大生产不同，容易误导生产。
⑶ 检验结果判断
如果是正在使用的原料，则与原来保存的标准板对比，判断原料是否合格。如果不合格，则要作退货或降级处理，降级处理则意味着要调整配方。检验结果主要从以下几个方面判断：
① 试样的烧结程度，主要从试样的烧成收缩来判断；
② 试样的白度，从外观可以观察到，要求高的也可以用白度仪测量；
③ 试样的烧失量大小，如果是粘土类原料，则还要检测粘土的强度指标[5]。
⑷ 其他化工原料
① 坯用减水剂：坯用减水剂通常有偏硅酸钠、腐殖酸钠、三聚磷酸钠等，进厂后用坯用原料来试其减水能力。
② 坯体增强剂：坯体增强剂有几种，主要注意白色的坯体增强剂，该种增强剂最容易掺假，一般掺高岭土或膨润土。
⑸ 燃料
目前工厂用天然气，要每小时检验一次它的化学成分，如有异常及时与稳压站联系。
⑹ 球石
进厂的球石，一是观察它的外观，二是测量它的体积密度。如果其体积密度不合格，则该批球石就不合格。
⑺ 料场管理
进仓原料按原料名称、产地分仓堆放。不得相互混放(不得进入正在使用的仓内)。在指定位置上填写原料名称、进仓日期、产地、待检标识牌，并在记录表上填写进仓数量。
2.6.6 配料控制
⑴ 准确测定原料的含水量，定期测量原料的水分
如果原料是露天堆放，则在下雨天要注意原料水分的波动。
⑵ 控制的精度
泥砂料的精度控制在20kg以内，减水剂的精度在0.25kg以内，水量容器精度在100L以内。
⑶ 装料顺序
① 部分砂质料垫底，以利皮带输送；
② 量少的或易扬尘的料夹在中间；
③ 可塑性的粘土、部分砂质料；
④ 搭配的回尾料。注意：上料顺序尽量与料仓顺序一致，设置料仓时要考虑到上料的顺序。
⑷ 称量要准确，一定要有人监磅
称量是否正确，要求误差在10 kg以内，料仓位置是否正确，所有原料是否混有杂物，是否把剩余的料放回原料仓，检查减水剂和加水量是否正确。
⑸ 球磨
球磨控制
① 合理的球石级配，大、中、小球配比为25：45：30；
② 合理的料、球、水比例；1：1.5：0.5
③ 定期清洗球磨机，5个月清洗1次；
④ 注意球磨机空间高度变化，空间过大时就要及时补充球石；
⑤ 选择合适的减水剂，泥浆水分控制要适当 。
2.6.7 球石的选用
不同的产品，要选择不同的球石，常用的球石有瓷球、中铝球、高铝球、天然球石。对于有釉产品而言，球石的种类影响不大。
2.6.8 泥浆检验
取浆：球磨机一停就要取样，在球体液面中央1/2深处取样1 kg左右。并度量球体至浆料面的空间距离，以决定是否补充球石。当停球较长时间，应先开机转动10—30min，待球体内的浆料均匀后，才能抽取。
细度检测：测试前，先要搅拌均匀样品，再从中取样、检测。筛余的检测要按统一标准，不得随意进行，不能因操作员不同而有不同的结果。把检测结果通知球磨机操作工，是放浆还是加时球磨。在放浆之前，一定要检测浆料的细度，检测合格后方可放浆。目前，大多数厂家细度控制在250目筛余为1.0％—1.2％。细度控制避免走极端，只控制上限，忽略下限，不能出现过细现象。
2.6.9 过筛除铁
过筛一般过100目筛即可。墙地砖生产中除铁是非常重要的一道工序，除铁效果的好坏直接影响到产品的白度，注意：如果是有色泥浆，则不用开启除铁。[3]
抽浆之前要先核对浆池编号，确认与工艺卡产品编号是否相符。从浆池抽泥浆到伺服罐时一定要过筛，一般要过120目筛。在使用过程中应注意筛网是否穿孔、破口，发现筛网有破口的应及时更换，还要检查筛子的边沿是否固定好，以免漏浆。泥浆过筛的好坏直接影响到抛光砖抛光后的表面质量，抛光砖的表面针孔问题常与此相关。每隔1h冲洗筛网1次。绝对禁止有浆料通过的情况下，没有使用除铁设备、振动筛，且浆料一定要浸过磁棒面。
2.6.10 喷雾干燥
⑴ 控制热风炉炉膛温度、喷雾干燥塔进风温度和排风温度
⑵ 稳定柱塞泵的压力；
⑶ 稳定喷雾干燥塔内的压力；
⑷ 保证粉料的水分符合要求，且每小时测1次新喷粉料的水分，不符合水分要求时应马上调整；
⑸ 经常检查喷嘴的雾化情况，喷片孔是否磨损变形。喷嘴是否堵塞等，若发现有异常，应立即取出喷枪进行清洗和更换磨损部分；
喷雾塔的粉料由皮带运输到斗式提升机，经提升机送到指定料仓。当无特殊要求时，必须执行装满一个料仓才能转装另一料仓。[4]
2.6.11 成形和干燥
⑴ 放料工序
① 核对料仓记录，不能放错料；
② 确保粉料的陈腐时间达到48h，一般按先装先放的顺序进行；
③ 每隔1 h测1次粉料水分，如不合格则换一个料仓；
④ 落地粉料要做回收处理，不能用来成形；
⑤ 如有必要可2个料仓一起放料。
注意：检查压砖机顶上中转料斗的过筛情况，经常检查是否有穿孔现象。该筛子穿孔与成品砖表面的鸡爪裂密切相关。
⑵ 成形参数
① 成形压力；
② 冲压周期；
③ 压力分布的均匀性；
④ 坯体的厚度误差。
以上参数不得随意改变，必须经过技术部门同意才能改动。
⑶ 吸油率
为了检测成形坯体的均匀性，最好做吸油率测试，用吸油率反映坯体各部位致密度情况。它比针入度仪好用，误差小。吸油率测试方法与吸水率的测试方法相同，只是把介质由水换成煤油。墙地砖生坯各部位的吸油率相差一般不超过2％，过大则要调整压砖机。
⑷ 坯体参数检测
① 强度：从压砖机出来的坯体一般每班抽查1次，测其抗折强度是否符合要求；
② 厚度：每隔1 h抽查1次坯体的厚度误差，四边和角部都要检测；
③ 吸油率每班检测1次。
⑸ 干燥
本设计使用的是干燥窑进行干燥。干燥工序主要是控制坯体的含水率，一般要求小于0.5％。检测水分时要不同部位单独取样，特别要注意坯体中心部位的水分，注意经常检查是否有开裂现象。
对干燥窑的控制调节更显重要，主要控制如下部位：
① 注意干燥窑的窑头温度；
② 注意干燥窑的进风温度，对于抽窑炉余热的干燥窑，当窑炉出现空窑时，会导致干燥窑进风的温度变化，处理不当会引起坯裂；
③ 注意抽湿风口的开度和开始抽湿的位置。如果新建干燥窑，要考虑干燥窑的空间高度充分高。在宽度方向也要足够宽，这样可避免气流对坯体表面的冲击而产生坯体开裂。
2.6.12 烧成
⑴ 烧成工艺控制
① 要求产品的吸水率为小于0.06％；
② 产品的尺寸；
③ 产品的变形度；
④ 产品的色差；
⑤ 是否有微裂纹，因眼睛不易分辩，要特别小心，经常用墨水擦拭检查。
⑵ 烧成操作要点
① 保持温度制度的稳定；
② 保持烧成气氛、压力的稳定；
③ 保持燃料的稳定。
⑶ 烧成参数记录
下列参数是重要的数据，要每小时检测记录1次：
① 产品的尺寸；
②产品的颜色，一排产品的色差，与前1h产品的色差，每排产品左、中、右的色差；
③ 烧成制度，即各个温度点的温度；
④ 定期检查煤气压力、流量、风压和风量。
⑷ 窑炉的日常保养
定期检查各传动系统及辊棒的运转情况，辊棒是否变形、干净，对不合格辊棒应及时更换；经常检查喷枪燃烧情况，发现结焦、堵枪应及时处理；定期清理预热带下面的炸砖料，以免造成烟道堵塞。
⑸ 烧成控制注意点
最高烧成温度和烧成周期，这2个参数不能随意改变，如需改变要向上一级汇报并备案；避免空窑，空窑会引起窑炉气氛和温度的波动，会产生色差、变形、炸坯等，要想方设法避免。
⑹ 窑炉应急措施
① 突然停电，应急发电机要每个星期试开1次，如无应急发电机，要准备好人工转动辊棒工具；
② 突然停气又来气的操作；
③ 出现液化气泄漏时的操作；
④ 窑炉传动突然停止时的操作；
⑤ 出现塞窑时的操作。这些应急方案，要求每个窑炉操作员必须人人皆知。
⑺ 窑尾检验
① 是否符合抛光条件；
② 对不合格产品，按缺陷类型(如变形)堆放，抛光时单独抛光；
③ 对出窑产品最好按产品出窑位置(左、中、右)分开堆放，分开抛光；
④ 每两小时送一排产品试抛光。
⑻ 窑尾注意事项
① 发现风惊，立即通知窑炉操作员(司炉工)调整烧成曲线；
② 经常对砖面抹水检查，看是否有微细裂纹出现；
③对色差、变形等要经常与窑炉操作员反映；
④如果窑炉出现空窑，要与司炉工及时交流，以防止塞窑造成的空窑，避免大事故的发生。[6]
2.7 车间综合说明
2.7.1 原料车间
本车间定员52人，包括坯料、印花釉料两个工序，主要完成坯料、印花釉料的制备具体包括坯料的球磨、储存、造粒等工序，布置紧凑，运输线路短。采用大吨位球磨机、皮带运输、机械化程度高、屋架采用单跨结构。粉料采用皮带运输机和斗式提升机，料浆用气动隔膜泵输运，机械化程度高。在设计过程中，采用原料粉料进厂，要求把好粉料质量关，粉料进厂有利于实行原料标准化。原料车间定员见表2-2。
表2-2 原料车间定员
序号
工种
日班
1班
2班
3班
年工作日
休息制度
合计
1
送料工

2
2
2
300
轮休
6
2
球磨工

2
2
2
300
轮休
6
3
泵浆工

2
2
2
300
轮休
6
4
除铁工

1
1
1
300
轮休
3
5
司炉工

2
2
2
300
轮休
6
6
塔口工

2
2
2
300
轮休
6
7
监磅员

1
1
1
300
轮休
3
8
质检员

1
1
1
300
轮休
3
9
保洁员

1
1
1
300
轮休
3
10
球磨班长

1
1
1
300
轮休
3
11
喷雾塔班长

1
1
1
300
轮休
3
12
技术员

1
1
1
330
轮休
3
13
车间主任
1

330

1

总计
1
17
17
17

52
2.7.2 成型车间
本车间定员85人，主要包括坯体成型、成品烧成两个工序，主要负责将粉料压制成坯体，干燥，印花，然后送至窑炉烧成。机械化程度高、屋架采用单跨结构。成型车间定员见表2-3。

表2-3 成型车间定员
序号
工种
日班
早班
中班
晚班
年工作日
休息制度
合计
1
试抛工

1
1
1
300
轮休
3
2
捡砖工

6
6
6
300
轮休
18
3
质检员

1
1
1
300
轮休
3
4
保洁员

3
3
3
300
轮休
9
5
司炉工

1
1
1
300
轮休
3
6
窑炉保养工

2
2
2
300
轮休
6
7
烧成窑窑头

1
1
1
300
轮休
3
8
干燥窑窑头

1
1
1
300
轮休
3
9
干燥窑窑尾

1
1
1
300
轮休
3
10
印花工

4
4
4
300
轮休
12
11
压机操作工

1
1
1
300
轮休
3
12
窑炉班长

1
1
1
300
轮休
3
13
釉线班长

1
1
1
300
轮休
3
14
压机班长

1
1
1
300
轮休
3
15
窑炉技术员

1
1
1
330
轮休
3
16
釉线技术员

1
1
1
330
轮休
3
17
压机技术员

1
1
1
330
轮休
3
18
车间主任
1

330

1

总计
1
28
28
28

85
2.7.3抛光车间
属冷加工工序，工艺流程为：分片输送（磨边倒角）—刮平定厚—抛光—磨边倒角—烘干—超洁亮处理—检验—包装—入库
其中超洁亮设备可以采用广东科达机电股份有限公司的KMX或者LUXCO，本车间采用外包方式由他人经营，本设计不做过多说明。
2.7.4 辅助车间
包括工艺部、维修车间、辅料仓、稳压站、空压站、配电房、成品库、车库等。.
维修车间：负责全厂机械设备维修，安排以及保养；
配电房：负责全厂电力输送和管理；
工艺部：负责原料的鉴定分析，成品、半成品的检验以及新产品试制。
2.8 工厂主要技术经济
2.8.1企业组织
企业组织如图2-2所示。

总经理
生产系统
管理系统
原料车间
成型车间
辅助车间
工艺部
销售科
财务科
后勤部
人事科

图2-2 企业组织架构图
2.8.2 全厂定员
所有职工保证执行国家劳动法规定，确保每周五天工作制，由于工作性质（由生产部门的性质决定，即设备的数量、产量。）的要求必须采用连续工作的工种、场合实行轮休制。定员还要求精简，合理安排员工，提高劳动效率，降低成本。
生产车间和辅助车间工作制度：
配料、泥浆制备、喷雾造粒、压机、干燥窑、施釉线、烧成、工艺部（除研发人员）采用三班制，年工作日300天；
一些辅助车间和工艺研发人员采用一班制，年工作日300天。
全厂定员构成如表2-4所示。

表2-4 全厂定员
序号
部门
工人
（文员）
技术人员
（专员）
管理人员
合计
1
厂办

4
4
2
原料车间
48
3
1
52
3
成型车间
75
9
1
85
4
稳压站
6
2
1
9
5
水泵房
6
2
1
9
6
配电房
9
3
1
13
7
空压站
9
3
1
13
8
机修车间
12
3
1
16
10
污水处理站
12
3
1
16
11
工艺部
4
4
2
10
12
14
人事科
销售科
4
10
2
1
1
7
11
15
财务科

2
1
3

采购部

2
1
3

售后服务

2
1
3
17
门卫、保安
14

2
16
18
后勤服务及其他
16

2
18

全厂总计
225
40
23
288

沈阳化工大学学士学位论文 第三章 工艺计算
第三章 工艺计算
3.1物料平衡计算
3.1.1 配方设计
瓷质砖坯体的化学组成范围见表3-1
表3-1 瓷质砖坯体的化学组成范围（wt%）
化学成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO+MgO
Na2O+K2O
IL
组成范围
64—70
16—24
<0.5
2—4
4—6
<8
确定配方如表3-1所示：
表3-2 坯料配方
名称
河北土
滑石
白泥
透辉石
碱干
长石
石英
含量（%）
5
3
14
5
12
46
6
由表2-1和表3-2可计算坯体的化学组成如下
表3-3 坯体的化学组成
名称/组成
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
IL
长石
32.17
7.51
0.10
0.10
0.16
4.77
0.90
0.23
河北土
8.90
1.32
0.049
0.14
0.18
0.13
0.22
1.67
白泥
8.42
3.23
0.14
0.045
0.028
0.087
0.15
1.87
碱干
5.57
4.55
0.072
0.023
0.03

1.67
石英
5.87
0.075
0.016
0.0024
0.0036

0.01
滑石
1.88
0.0036
0.0012
0.0003
0.90

0.15
透灰石
2.76
2.76
0.02
1.18
0.87

0.028
总计
65.57
19.45
0.40
1.50
2.17
4.98
1.27
5.65
除去灼减
66.05
19.63
0.403
2.12
2.18
5.0
1.28

由表3-3可知，坯料配方满足瓷质砖坯料化学组成范围。
3.1.2 坯料用量
⑴ 工艺指标
工艺指标见表3-4

表3-4 工艺指标
名称

指标
工作日（天）

300
生产任务(万m2)

400
产品规格（mm）

600×600
抗折强度（Mpa）

≥35
吸水率（%）

≤0.06
高铝浆(g/片)

4.5
料：球：水

1：1.5：0.5
泥浆含水（%）

33.3
泥浆比重（g/cm3）

1.70—1.75
喷雾干燥粉料水分（%）

7
电解质加入量（%）

0.3
控制原料工段损耗为1.5%，成型工段损耗为1%，釉线损耗为1%，烧成损耗为1.5%，抛光损耗为3%。
每平方米抛光砖的原料用量约为25kg，抛光前需原料量为4000000×25÷（1-3%）=103093吨，烧成前需原料量103093÷（1-1.5%）=104663吨，釉线前104663÷(1-1%)=105720吨，成型前需原料105720÷（1-1%）=106788吨，共需原料为106788÷（1-1.5%）=108414吨
⑵ 原料年用量
长石：108414×0.05=49870t
河北土：108414×0.03=15178t
东山白泥：108414×0.14=15178t
唐山碱干：108414×0.05=13010t
石英：108414×0.06=6505t
海城滑石：108414×0.03=3252.4t
透灰石：108414×0.05=5421t
3.1.3高铝浆
忽略坯体的干燥收缩进行计算，生坯的尺寸定为660×660mm
每年需要上底浆的砖坯为106788000÷25÷（0.66×0.66）=9806061片
每片砖高铝浆用量约为4.5g
每年需高铝浆的量为9806061×0.0045=44127kg
需干原料用量为44127÷1.5=29418kg
高铝浆选用70%的工业氧化铝和30%苏州土进行配制，高铝浆配制见表3-5。
表3-5 高铝浆的配制

原料
比例
年用量kg
日用量kg
高铝浆
工业氧化铝
70%
20592.6
68.6
苏州土
30%
8825.4
29.4
工业氧化铝在化工料仓库中储存，苏州土存储天数为50天，仓库储备量为29.4×50=1.5吨。
3.1.4渗花釉料
渗花用色剂的要求：
⑴ 具有着色作用的可溶色剂；
⑵ 渗入坯体及在高温烧成中成色稳定；
⑶ 对于坯和丝网没有大的腐蚀性；
配方设计：
设计花色为黄绿相间的线条，有两次印花完成，第一次印黄线条，配方为表3-6所示。
表3-6 印花釉料1
重铬酸钾

3

水

32
甘油

25

柠檬酸三胺

2
乙二醇

23

CMC

2
第二次印绿线条，配方为表3-7所示。
表3-7 印花釉料2
氯化铜
20
水

32
甘油
25
柠檬酸三胺

2
乙二醇
23
CMC

2
每m2花釉用量为9-15g，105720000÷25÷300=14096m2，每天每种印花釉最大用量为
14096×0.015=211.44kg
第一次印刷需各种原料用量如表3-8所示。
表3-8 第一次印刷需各种原料量（kg）
重铬酸钾

7.29

水
77.76
甘油

60.75

柠檬酸三胺
4.86
乙二醇

55.89

CMC
4.86
第一次印刷需各种原料用量如表3-8所示 。
表3-9 第二次印刷需各种原料量（kg）
氯化铜

40.66

水
65.06
甘油

50.83

柠檬酸三胺
4.07
乙二醇

46.76

CMC
4.07
每天需各种原料用量如表3-10所示。
表3-10 每天需各种原料的用量（kg）
重铬酸钾

7.29
氯化铜

40.66
水

142.82
甘油

111.58
柠檬酸三胺

8.93
乙二醇

102.65
CMC

8.93
每年需原料总量为：（7.29+40.66+111.58+8.93+102.65+8.93）×300=84012kg
3.1.5 天然气用量计算
天然气热值为10800kcal/bm³，产品需要热量以5000kcal/kg计，每平方米渗花砖质量约为25k