第10章-工艺设计原则课件

MgO-C砖生产砖生产工艺流程工艺流程2024/7/141不不定定型型耐耐火火材材料料生生产产工工艺艺2024/7/142长水口、浸入式水口长水口、浸入式水口及塞棒生产工艺及塞棒生产工艺2024/7/143电熔锆刚玉生产工艺电熔锆刚玉生产工艺2024/7/144电熔镁砂生产工艺电熔镁砂生产工艺2024/7/145高纯镁砂生产工艺高纯镁砂生产工艺2024/7/146高级硅砖生产工艺高级硅砖生产工艺2024/7/147高铝制品生产工艺高铝制品生产工艺2024/7/148滑滑板板生生产产工工艺艺2024/7/149烧结（板状）刚玉烧结（板状）刚玉生产工艺生产工艺2024/7/1410喷枪生产喷枪生产工艺流程工艺流程同时还要熟悉一般工同时还要熟悉一般工艺设计原则和程序艺设计原则和程序2024/7/1411第一节第一节第一节第一节 工艺设计的原则和程序工艺设计的原则和程序工艺设计的原则和程序工艺设计的原则和程序一、工艺设计的基本原则一、工艺设计的基本原则1、根据计划任务书规定的产品、根据计划任务书规定的产品品种品种、产量产量和和质量质量进行设计进行设计2、选择、选择技术先进、经济合理技术先进、经济合理的工艺流程和设备的工艺流程和设备3、合理考虑、合理考虑机械化、自动化机械化、自动化装备水平装备水平4、全面解决工厂生产、厂外运输和各种、全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料贮备物料贮备的关系的关系5、注注意意考考虑虑工工厂厂建建成成后后生生产产挖挖潜潜的的可可能能性性和和留留有有工工厂厂发发展展的的余地余地6、方便施工、安装，便于生产、维修方便施工、安装，便于生产、维修7、注意、注意保护环境，减少污染保护环境，减少污染2024/7/1412二、工艺设计的一般程序二、工艺设计的一般程序工艺设计计算工艺布置2024/7/1413 车间设计车间设计时，先从车间内部的时，先从车间内部的设备选型设备选型设备选型设备选型计算入计算入手手，然后进行，然后进行车间布置车间布置车间布置车间布置设计设计，绘制车间工艺布置图。，绘制车间工艺布置图。采取这种有条不紊的步骤，可以免除设计工作的返采取这种有条不紊的步骤，可以免除设计工作的返工工。物料平衡计算、主机平衡计算和仓库计算都物料平衡计算、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。述计算时。必须先确定烧成车间的生产能力。3 3、在以上基础上，才能初步考虑各个车间的、在以上基础上，才能初步考虑各个车间的轮廓轮廓尺寸尺寸，绘制出车间总平面轮廓图，初步解决各个生，绘制出车间总平面轮廓图，初步解决各个生产车间的平面位置关系，为车间设计做好准备；产车间的平面位置关系，为车间设计做好准备；2024/7/1414工工艺艺设设计计程程序序示示意意图图2024/7/1415n n全厂全厂全厂全厂生产车间总平面轮廓图生产车间总平面轮廓图(方块图方块图)，主要表示，主要表示各车间的相互位置，是总图专业进行工厂总平面各车间的相互位置，是总图专业进行工厂总平面布置图设计的主要依据。布置图设计的主要依据。n n各车间各车间各车间各车间工艺布置图工艺布置图，表示车间的主要，表示车间的主要平、剖面平、剖面，供土建、通风除尘等公用专业配合设计之用。供土建、通风除尘等公用专业配合设计之用。n n全厂生产车间全厂生产车间平、剖面图平、剖面图，表示全厂生产工艺流，表示全厂生产工艺流程，主要设备和辅助设备程，主要设备和辅助设备台数和定位尺寸台数和定位尺寸，厂房，厂房楼层楼层、地面标高地面标高和和检修设施检修设施等。是初步设计的图等。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。步设计的文件。2024/7/1416n n施工图施工图设计分设计分资料图资料图资料图资料图和和成品图成品图两个步骤，每个两个步骤，每个车间分别进行设计。工艺专业根据初步设计的车间分别进行设计。工艺专业根据初步设计的各车间工艺布置图和审批修改意见，绘制出工各车间工艺布置图和审批修改意见，绘制出工艺施工资料图，供艺施工资料图，供各配合专业各配合专业设计之用，待各设计之用，待各专业设计后，进行查对、修改和补充，绘制成专业设计后，进行查对、修改和补充，绘制成成品图。成品图。n n施工图包括施工图包括工艺布置图工艺布置图(平面图、剖面图平面图、剖面图)、局局部放大图部放大图、非标准件图非标准件图等。施工图和施工图等。施工图和施工图预算是组成预算是组成施工图设计的文件施工图设计的文件施工图设计的文件施工图设计的文件，是作为工艺设，是作为工艺设备安装和控制建设投资额的依据。备安装和控制建设投资额的依据。2024/7/1417第二节第二节 物料平衡计算物料平衡计算一、物料平衡一、物料平衡n n目的：计算各种原料、燃料、材料的目的：计算各种原料、燃料、材料的需要量需要量以及从以及从原料进厂至成品出厂各工序所需原料进厂至成品出厂各工序所需加工处理加工处理的物料量。的物料量。物料平衡计算结果物料平衡计算结果作为确定工厂原料需要量、运输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。衡系数的依据。n n物料平衡计算是根据生产工艺参数和各车间的工作物料平衡计算是根据生产工艺参数和各车间的工作制度进行的。制度进行的。生产工艺参数生产工艺参数指的是产品产量和品种、指的是产品产量和品种、工艺流程、制品的配合比和泥料水分、燃料的种类、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。车间发热值和消耗量等。车间工作制度工作制度包括生产年制度包括生产年制度(连续或不连续工作日连续或不连续工作日)，生产班制度，生产班制度(指每日的生产指每日的生产班数和每班的生产小时数班数和每班的生产小时数)。2024/7/14181、物料平衡计算参数n n(1)各车间生产任务生产任务的确定计划任务书计划任务书的生产任务加上因废品率和损耗率必须附的生产任务加上因废品率和损耗率必须附加的任务；加的任务；n n(2)定额的确定定额的确定 原料消耗定额、原料贮量定额、劳动定额等；n n(3)确定工作制度工作制度 三班、二班及一班制度2024/7/1419 物料平衡计算步骤物料平衡计算步骤物料平衡计算步骤物料平衡计算步骤n n根据废品率和计划任务书中的生产任务，根据废品率和计划任务书中的生产任务，逆着生逆着生逆着生逆着生产工序产工序产工序产工序计算出各加工工序的生产任务。计算出各加工工序的生产任务。n n以烧成制品为例：以烧成制品为例：1 1、从总成品量、从总成品量Q Q开始，考虑废品率开始，考虑废品率F F1 1，确定总烧，确定总烧成量成量Q Q1 1：Q Q1 1=成品成品+废品废品=Q Q+Q Q1 1F F1 1,因此，因此，Q Q1 1=Q Q/(1-/(1-F F1 1)；2 2、以总烧成量为基础，考虑如干燥废品率为、以总烧成量为基础，考虑如干燥废品率为F F2 2，确定总干燥量确定总干燥量Q Q2 2=Q Q1 1/(1-F/(1-F2 2)；3 3、总干燥量等于总成型量、总干燥量等于总成型量Q Q3 3，即，即Q Q3 3=Q Q2 2；4 4、再计、再计算总混合量，总配料量，总破碎量和总粉碎量等算总混合量，总配料量，总破碎量和总粉碎量等等。等。2024/7/1420 目的目的：首先首先要确定选用设备的要确定选用设备的型式型式，其次其次是确是确定设备的定设备的加工量加工量，最后最后确定所需确定所需设备的数量设备的数量。n n设备型式的确定是以设备型式的确定是以生产工艺流程生产工艺流程为基础，根据为基础，根据工厂的工厂的生产性质、生产规模、建厂投资、采用原生产性质、生产规模、建厂投资、采用原料的性质及工艺布置料的性质及工艺布置等特点一起考虑。等特点一起考虑。n n前提前提前提前提：对设备的性能有充分的了解，如：对设备的性能有充分的了解，如生产能力生产能力和加工和加工技术性能技术性能，还要对各种不同的设备进行技，还要对各种不同的设备进行技术经济上的比较，一方面要求技术上术经济上的比较，一方面要求技术上先进可靠先进可靠，另一方面应该另一方面应该减少投资减少投资，减少维修和能量消耗等，减少维修和能量消耗等的费用，降低生产成本。的费用，降低生产成本。n n最后进行具体设备台数计算最后进行具体设备台数计算 。二、主机平衡计算二、主机平衡计算2024/7/1421三、辅助设备三、辅助设备n n生产过程中与主机前后衔接前后衔接的设备统称为辅助设备辅助设备。n n辅助设备选型的基本原则选型的基本原则 1、要保证主机运行正常保证主机运行正常。2、在确定具体规格台数时，要考虑辅助辅助设备设备对主机主机具有一定的储备能力，即辅助设备的小时生产能力应大于主机(单机或机组)最大生产能力的120。2024/7/1422n n辅助设备的选型方法选型方法与主机基本相同，需要选择设备型号、规格，并确定设备台数。n n在一般情况下，应力求减少辅助设备的台数，且辅助设备的型号、规格应尽量统一，以便于生产管理和减少备件的种类。但对于某些需要经常维修或平时易出故障的辅助设备，必要时可以设置备用设备，以保证主机生产的连续性。2024/7/1423四四 料仓、仓库计算料仓、仓库计算n n 耐火厂是耐火厂是连续生产连续生产连续生产连续生产的工厂，为保证的工厂，为保证生产的连续性、生产的连续性、产品质量的稳定性产品质量的稳定性，要求各种，要求各种原材料、燃料、半原材料、燃料、半成品、成品成品、成品在工厂内部都应备有一定的在工厂内部都应备有一定的贮存量贮存量。n n某种物料的贮存量所能满足工厂生产需要的某种物料的贮存量所能满足工厂生产需要的天数天数，称为该物料的称为该物料的贮存期贮存期。n n贮存期的计算均以贮存期的计算均以烧成制品烧成制品烧成制品烧成制品的产量为的产量为基准基准基准基准。影响。影响物料贮存期的主要因素有以下五点：物料贮存期的主要因素有以下五点：2024/7/1424影响物料贮存期的主要因素影响物料贮存期的主要因素n n(1)物料供应的条件供应的条件：如物料供应点离工厂的远近。n n(2)当原料成分波动较大，或者必须采用多种以上原料搭配使用才能满足生产要求的，则贮存期要长些。n n(3)地区气候的条件。n n(4)生产工序的衔接。2024/7/1425n n(5)原料、半成品和成品的贮存期须满足原料，半成品和成品质检周期质检周期所需时间。n n在确定物料的贮存期时，还需考虑生产规格，物料用量，生产管理和质量控制水平以及装卸机械化程度等因素。n n物料贮存期的长短应适当，过短将影响正常生产，过长则会增加基建投资和经营费用。2024/7/1426来料条件来料条件物料名称物料名称粘土、高粘土、高铝铝及及其熟料、硅石其熟料、硅石镁镁石、石、烧结镁烧结镁砂、砂、铬矿铬矿白云白云石石石灰石灰石石有固定有固定矿矿山山306030603030有固定有固定矿矿山，距离山，距离较较近近2020有固定有固定矿矿山，距离山，距离较较近近30453045有自有自备矿备矿山山3030有自有自备矿备矿山，距离山，距离较较近，交通方便近，交通方便20201010510510有自有自备矿备矿山和山和专专用用铁铁路路线线5 55 5有自有自备矿备矿山，距离山，距离较较近，近，须经须经国家国家铁铁路路线线10101515有自有自备矿备矿山，距离山，距离较远较远，须经须经国家国家铁铁路路线线2020工厂建在工厂建在矿矿山，且采山，且采矿矿的煅的煅烧烧生生产产班制相班制相同同2 22 22 2软质软质粘土的水分粘土的水分较较大，不能直接加工又未大，不能直接加工又未设设干燥干燥设备设备9090软质软质粘土或半粘土或半软质软质粘土的水分不大，可直粘土的水分不大，可直接加工或厂内接加工或厂内设设有干燥有干燥设备设备50605060工厂外工厂外购烧结镁购烧结镁砂砂30603060铬矿铬矿60906090各种原料的贮存期(d)2024/7/1427来料条件来料条件燃料名称燃料名称备备注注煤、焦炭煤、焦炭重油重油煤、焦炭用于区域性煤、焦炭用于区域性耐火厂耐火厂15301530在在钢铁联钢铁联合合企企业业中中设设有有总总油油库时库时。燃料、油、燃料、油、贮贮存期可适存期可适当减少当减少煤在煤在钢铁联钢铁联合企合企业业中中有有总总燃料堆燃料堆场时场时7 7焦炭用于焦炭用于钢铁联钢铁联合企合企业业中的耐火厂中的耐火厂时时3535主要主要热热工工设备设备以重油以重油为为燃料燃料时时3030燃料的贮存期（燃料的贮存期（d）2024/7/1428名称名称贮贮存期存期/d/d备备注注粘土粘土砖砖、高、高铝砖铝砖库库内内贮贮存存4545露天堆存露天堆存4545硅硅砖砖、镁质镁质制品制品库库内内贮贮存存4545烧结镁烧结镁砂砂5757按煅按煅烧车间烧车间的的设计设计日日产产量量计计算算不超不超过过2020有外售有外售镁镁砂砂时时焦油白云石焦油白云石砖砖3434套炉套炉衬衬氧气氧气顶顶吹吹转转炉炉炼钢炼钢烧结烧结白云石砂白云石砂3 3冶金白云石砂冶金白云石砂产产品品1 1有有备备用用竖竖窑或炉窑或炉衬车间产衬车间产品品冶金石灰冶金石灰2323按窑炉最大日按窑炉最大日产产量量计计算，当采用算，当采用250m250m3 3竖竖窑窑时时采用采用2 2天天粘土熟料粘土熟料不少于不少于5 5按回按回转转窑最大日窑最大日产产量量计计高高铝铝熟料熟料不少于不少于3 3按按竖竖窑最大日窑最大日产产量量计计火泥火泥5 5散装运出条件散装运出条件3 3袋装运出条件袋装运出条件草草绳绳1313个月个月草草绳绳用最大日用量用最大日用量计计成品仓库和半成品贮料仓的贮存期成品仓库和半成品贮料仓的贮存期 2024/7/1429料料仓仓种种类类贮贮存存时间时间/h/h备备注注破碎供料破碎供料仓仓22按破碎机能达到的最大小按破碎机能达到的最大小时时生生产产量量计计（间间断式供料断式供料仓仓除外）除外）粉碎供料粉碎供料仓仓44按粉碎机能达到的最大小按粉碎机能达到的最大小时时生生产产量量计计配料配料仓仓1818按混合按混合设备设备的平均台的平均台时时生生产产量量计计成型泥料成型泥料仓仓2 2按成型按成型设备设备的最大小的最大小时时生生产产量量计计化化验验料料仓仓应满应满足原料分足原料分级贮级贮存及化存及化验验与复与复检检的要的要求求竖竖窑前供料窑前供料仓仓44按按竖竖窑小窑小时时需要量需要量计计回回转转窑前供料窑前供料仓仓44按回按回转转窑的最大小窑的最大小时时需要量需要量计计各种料仓的贮存期各种料仓的贮存期 2024/7/1430 在计算仓库(或料仓)时，先确定各种物料的贮存期贮存期并算出其贮量贮量，然后，根据物料的贮量选择仓库或料仓的形式，算出仓库或料仓的数量，最后将计算结果汇总成仓库一览表。贮贮料料名名称称物料物料容量容量/t.m/t.m-3-3仓仓库库名名称称仓库名称仓库名称个个数数仓库有仓库有效容积效容积/m/m3 3实际贮实际贮量量/t/t要求贮量要求贮量备备注注长长 宽宽 高高仓壁倾仓壁倾斜斜/（）单单计计合合计计单单计计合合计计贮存贮存期期/d/d贮贮量量/t/t仓库一览表 2024/7/1431思考题（打思考题（打*的的为课堂作业）为课堂作业）n n1、工艺设计的基本原则有哪些？工艺设计的基本原则有哪些？n n2、*请叙述工艺设计的一般程序请叙述工艺设计的一般程序n n3、物料平衡计算的目的是什么？、物料平衡计算的目的是什么？2024/7/1432n n*4 4、下图是风玫瑰图，请在下图上标出耐火材料、下图是风玫瑰图，请在下图上标出耐火材料原料加工区（有一定粉尘污染）、镁碳质耐火材原料加工区（有一定粉尘污染）、镁碳质耐火材料生产区，居民生活区（含学校）、办公楼（检料生产区，居民生活区（含学校）、办公楼（检验室）的最佳坐标位置在哪？验室）的最佳坐标位置在哪？2024/7/1433本章要点本章要点n n一、工艺设计的基本原则一、工艺设计的基本原则一、工艺设计的基本原则一、工艺设计的基本原则 1 1、产品：按计划任务书规定进行设计；、产品：按计划任务书规定进行设计；、产品：按计划任务书规定进行设计；、产品：按计划任务书规定进行设计；2 2、工艺流程与设备：先进、经济合理；、工艺流程与设备：先进、经济合理；、工艺流程与设备：先进、经济合理；、工艺流程与设备：先进、经济合理；3 3、机械化和自动化：合理考虑、机械化和自动化：合理考虑、机械化和自动化：合理考虑、机械化和自动化：合理考虑 4 4、解决生产、厂外运输与物料贮备间关系、解决生产、厂外运输与物料贮备间关系、解决生产、厂外运输与物料贮备间关系、解决生产、厂外运输与物料贮备间关系n n5 5、余地：生产挖潜、工厂发展的、余地：生产挖潜、工厂发展的、余地：生产挖潜、工厂发展的、余地：生产挖潜、工厂发展的n n6 6、方便：施工、安装、生产、维修、方便：施工、安装、生产、维修、方便：施工、安装、生产、维修、方便：施工、安装、生产、维修n n7 7、环保、环保、环保、环保2024/7/1434谢谢！