【正文】 混合設備的布置 .......................................... 58 成型車間的布置 .............................................. 58 干燥、燒成車間布置 .......................................... 58 V 成品庫布置 .................................................. 60 8 技術經濟指標 .................................................... 61 總結 .............................................................. 64 參考文獻 .......................................................... 65 致謝 .............................................................. 66 1 1 緒 論 鎂質耐火材料以 菱鎂礦 、海水鎂砂和 白云石 等作為原料，以 方鎂石 為 主晶相 、 氧化鎂 含量在 80%以上的 耐火材料 。其性能受 CaO/SiO2比和 雜質 的影響很大。主要用于 平爐 、 電爐 、氧化轉爐、有色金屬 冶煉爐、水泥窯和堿性耐火材料的煅燒窯等。我國菱鎂礦的重要特點是地區(qū)分布不廣、儲量相對集中，大型礦床多。中國菱鎂礦主要形成于前震旦紀和震旦紀，少數礦床形成于古生代和中新生代。菱鎂礦通常呈顯晶粒狀或隱晶質致密塊狀， 2 后者又稱為瓷狀菱鎂礦。 菱鎂礦是一種 碳酸鎂 礦物 ，它是 鎂 的主要來源。菱鎂礦白色或灰白色，有 玻璃光澤 ，含鐵的菱鎂礦會呈現出黃到褐色。 MgCO3— FeCO3 之間可形成完全 類質同像 ，天然菱鎂礦的含 FeO 量一般 8%。 2. 結構與形態(tài) 三方晶系 ，菱面體 晶胞 ： arh=，α =48。 復三方偏三角面體晶類，D3d3m(L33L23PC)。在 風化帶 常呈隱晶質瓷狀。瓷狀者呈貝殼狀 斷口 。含鐵者密度和 折射率 均增大。 3 鎂砂 又稱燒結鎂砂。用豎窯、 回轉窯 等高溫設備一次煅燒或二步煅燒工藝，以天然菱鎂礦為原料燒制的鎂砂稱為燒結鎂砂；以菱鎂礦等為原料經 電弧爐 熔煉達到 熔融 狀態(tài)冷卻后形成的稱為電熔鎂砂 ；從海水中提取 氧化鎂 制成的稱為海水鎂砂。是制磚、不定耐火材料優(yōu)質原料。該產品具有純度高，結晶粒大，結構致密，抗渣性強材料，熱震穩(wěn)定性好，是一種優(yōu)良的高溫電氣絕緣材料，也是制作高檔鎂磚， 鎂碳磚 及不定形耐火材料的重要原料。 鎂 磚有較高的 耐火度 ，很好的耐堿性渣性能，荷重軟化開始溫度高，但抗熱震性能差。 指標： 表 11 鎂質制品的理化指標 牌號 指標 MGe20 MGe16 MGe12 MMGe8 DBMKA DBMKB DBMKC MgO≥（％） 40 45 55 60 80 80 80 Cr2O3≤（％） 20 16 12 8 68 68 68 SiO2≤（％） 顯氣孔率 ≤（％） 23 23 23 24 18 18 18 常溫耐壓強度 ≥（ MPa) 15℃ 25℃ ) 40 40 40 荷重軟化溫度≥（ ℃ ） 1550 1550 1550 1530 1680 1650 1620 鎂鋁磚 用 鎂砂 和少量工業(yè) 氧化鋁 或 礬土 為原料燒制而成的一種 堿性耐火材料 。氧化鋁含量為 5%～ 10%，以 方鎂石 為主 5 晶相、鎂鋁尖晶石為次晶相（作為主要結合相）的堿性耐火材料。由于基質中分布有熔點較高的鎂鋁尖晶石，其高溫強度較高，荷重軟化開始溫度在1580℃ 以上。 鎂鉻磚 以氧化鎂 (MgO)和三氧化二鉻 (Cr2O3)為主要成分，方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的 耐火材料 制品。 燒制鎂鉻磚的生產工藝與鎂質磚大體相仿。 50 年代末，發(fā)展出一種所謂 “直接結合 ”鎂鉻磚。用鉻礦 菱鎂礦粉壓坯 ,經高溫煅燒的合成鎂鉻砂制成的 鎂鉻磚，抗渣性和高溫強度均比其他鎂鉻磚好。此外，鎂鉻磚還用在水泥回轉窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位?？梢哉f主晶相決定了鎂質耐火材料高耐火，抗堿性渣，鐵渣性；而結合相的性能及其分布往往成為制品的薄弱環(huán)節(jié)。 鎂的氧化物和鐵酸鹽 在鎂 質耐火材料中 FeO 溶解在方鎂石中以 (MgFe)O 形式存在。故亦稱為熱震穩(wěn)定性鎂鋁磚。 8 2 設計原始數據及資料參數 設計題目 年產 35000 噸鎂質耐火材料生產線工藝設計 規(guī)模及產品方案 1. 規(guī)模： /年； 2. 方案：鎂磚 2萬噸（ MZ91牌號 1萬噸， MZ89牌號 1萬噸）； 鎂鋁磚 1萬噸（牌號 ML80A）； 鎂鉻磚 （牌號 MGe12）； 3. 原料配比： 鎂 磚：制磚鎂砂 100%，顆粒：細粉 =80:20； 鎂鋁磚：制磚鎂砂：高鋁熟料 =90:10， 顆粒：共磨粉 =60:40 鎂鋁共磨粉中 鎂砂：高鋁 =30： 10； 鎂鉻磚：制磚鎂砂：鉻礦 =88:12 鎂砂粗顆粒：鉻礦顆粒：鎂砂筒磨粉 =50： 12:38 表 21 工作制度 工序 年工作天數 生產班制 每班工作時間 原料倉庫，破粉碎 306 2 8 混合成型，成品庫 306 2 8 干燥，燒成 350 3 8 設計參數 原料倉庫中的貯存損失： % 高鋁熟料貯存損失 :1% 9 原料加工運輸損失： 2% 高鋁熟料貯存天數： 60天 燒結鎂砂貯存天數： 60天 鉻礦貯存天數： 90 建廠地區(qū)：北方 鎂鋁磚中高鋁熟料以鎂鋁共磨粉形式加入 紙漿廢液容量： 熟料筒磨粉的加入量： 鎂磚： 20% 鎂鋁磚： 40% 鎂鉻磚： 20% 混合泥料平均水分： % 泥料循環(huán)的混合量： 10% 成型廢品率： 4% 干燥廢品率： 6% 干燥燒成廢品回收率： 95% 結合劑的貯運損失： 2% 干燥：平均干燥時間為 12小時，鎂質制品自然干燥 16小時入窯。 7 注意保護環(huán)境，減少污染。鎂質耐火材料是目前廣泛的應用于轉爐，電爐，中間包爐外精煉及有色熔煉等。鎂碳磚除具有鎂磚的優(yōu)點外，還具有優(yōu)良的抗熱震穩(wěn)定性，有更優(yōu)良的抗渣性。由于菱鎂礦在開采及運輸中易產生粉礦，可以提高鎂砂的 MgO純度。 本設計中鎂磚選用：一級鎂砂（可保證牌號對 Al2O3含量要求） 制品的使用質量要求及標準 耐火材料在使用過程中受到高溫下發(fā)生的物理化學變化，機械沖刷等作用，使材料容易熔融、腐蝕或崩裂損壞等現象。 ： 盡管鎂質制品有較高的耐火度，但荷重軟化點卻不高。 鎂鋁磚具有較好的熱震穩(wěn)定性。 ，鎂鋁磚應盡可能高壓成型，磚坯的密度 ≥3g/cm179。則制品的質量越好。 C/S增大，則有 C2S和 C3S高熔點物相， 16 因此除方鎂石以外的次晶相對磚的高溫強度有很大的影響。若采用以方鎂石主晶相結合的物相分布則可大大提高鎂磚的性質，直接結合磚就是利用這一點。成型壓 力要求 12001500公斤 /平方厘米以上，燒成溫度一般在1700℃ 以上。確保個人在良好的勞動條件下從事生產及防止廠區(qū)環(huán)境污染。 用于制磚生產的原料，由于配料粒度組成要求嚴格，一般采用短頭圓錐破碎機，其粒度組成較穩(wěn)定。 3）磨 碎： 根據鎂質制品性質及要求，鎂磚，鎂鋁磚，鎂鉻磚配料用的燒結鎂砂不單獨磨碎成細粉；為滿足基質中成分形成鎂鋁尖晶石的要求，鎂鋁磚的生產采用燒結鎂砂和高鋁熟料混合磨碎。 4）配料： ，一般采用間斷粒度多級配料，本次設計采用多級配料。 d．為使配料精確，采用重量配料?？紤]到顆粒料偏析對配料的影響，每個配料槽的儲量應按實際貯量的 60%—70%計。 5）混合： ，故其泥料須強化混連。 ：先加顆粒料待干混均勻后加入部分紙漿廢液潤濕其表面，然后加入細粉混合并加入剩余的紙漿廢液或水至混合均勻。成型較困難，且坯料的水分含量較少，一般不會出現因空氣被 壓縮而產生過壓現象，故可采用高壓成型設備，使坯體的密度高達2,95g/cm3以上，有利于改善制品的性能。鎂質磚坯的干燥過程主要是水分的蒸發(fā)及部分 MgO水化的過程。廢氣的出口溫度一般在 40—60℃ 。 c. 干燥后的磚坯應立即入窯燒成，以免吸潮粉化。 b. 400—800℃ 階段水化物分解排除結構水，有機物燃燒，可快速升溫。 鎂磚的燒成溫度一般為 1550—1600℃ ；鎂鋁磚，鎂鉻磚的燒成溫度一般為 1600—1640℃ 。物料平衡給予計算結果作為確定工廠原料需要量、工藝設備選型、計算各種倉庫的容量和物料平衡系數的依據。 物料平衡計算 計算過程說明 ，從粉碎工序至混合工序均按 “風干重量 ” 進行計算，從混合工序至燒成工序均按 “燒后重量計算 ”。 各種磚型物料平衡計算 鎂磚物料平衡計算 23 總成品量 Q=20210 噸 總燒成量 Q1 2 1 2 7 7%512 0 0 0 0111 ????? F 噸 燒成廢品量 f1 127711 ??? f 噸 總干燥量 Q2 223961 212 ??? F 噸 干燥廢品量 f2 1120212 ??? f 噸 總成型量 Q3 2239623 ?? 噸 總混合量 Q4 248851 334 ??? F 噸 配比系數 K ? ? ? ?? ? 111 13232 ???????? WPWLWLPK 風干重量 Q5 2488545 ?? K 噸 總配料量 Q6 ? ? 2 2 3 9 61 356 ??? F 噸 高鋁熟料粘土量 Q7 ? ? 2 2 3 9 6167 ??? P 噸 24 配料量 Q8 068 ??? P 噸 外加紙漿廢液 Q9 1120219 ??? q 噸 總破碎量 Q10 228531 3610 ??? L 噸 鎂砂破碎量 Q11 228531 3711 ??? L 噸 配料破碎量 Q12 01 3812 ??? L 噸 總磨碎量 Q13 457121013 ??? q 噸 配料干燥量 Q14 0)1()1( 231214 ?????? WW 噸 原料倉庫存放量 Q15 2296818171615 ???? 噸 鎂砂存放量 Q16 2 0 0 6 9 1)1( 1711116 ????? QL 噸 回收廢磚、廢坯存放量 Q17 22772117 ???? KfTfTQ 噸 配料存放量 Q18 25 01 11620 ??? L 噸 紙漿廢液存放量 Q19 1143119 59 ??? L 噸 表 41 鎂磚物料平衡計算結果 生產工序 項目 符號 生產班制年 /班 /時 物理量（噸） 年