年产1000万件日用陶瓷陶瓷厂工艺设计_化学专业毕业设计(编辑修改稿)

年产1000万件日用陶瓷陶瓷厂工艺设计_化学专业毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

定性和力学性能，提高白度和透明度，改进瓷 的色调，减弱铁，钛的不良影响。 ⑤ 着色氧化物 此组成中的铁钛氧化物含量较微，但它们的有害影响却很大，可使瓷被着色成不好的色泽，影响其外观品质。 坯料的配方计算 坯料的配方的矿物组成 本设计采用的配方是参考某陶瓷厂的生产配方，其中配料中各种矿物所占的比例见表 21 表 21 坯体的配方组成 (wt%) 原料名称 长石 大同石 滑石 石英 界牌土 配比 % 21 32 3 29 15 坯料的配方的化学组成 具体原料的化学组成。 见表 22 表 22 各种矿物的化学组分 (wt%) 9 化学 组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O . 合计 山西祁县长石 – 8 山西大同土 – – 滑石 – – 界牌土 山东泰安石英 – – 表 23 坯体配方化学组成 (wt%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 酌减 将该瓷坯的化学组成换 算成不含有灼减量的化学组成 w(SiO2)=() 100％ =％ w(Al2O3)=() 100％ =％ w(Fe2O3)=() 100％＝ ％ w(CaO)＝ () 100％＝ ％ w(MgO)＝ () 100％ =％ w(K2O)＝ () 100％＝ ％ w(Na2O)＝ () 100％＝ ％ ∑＝ ％ 10 表 24 坯体配方不含酌减的化学组成 (wt%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 合计 坯料性质及其计算 烧成温度 坯体烧成温度 T 烧 AMOFA 5 3 4t  ）（  （ 21） =1534+（ +2） / =1565℃ T 烧 =t=1330℃ 式中 A — Al2O3质量分数， %； F — Fe2O3质量分数， %； MO — CaO、 MgO 和 R2O 等杂质质量分数， %。 我国长石质瓷的烧成温度一般为 1250～ 1350℃，在 K2O— Al2O3— SiO2三元系统相图上烧成温度为 1330℃。 坯料的膨胀系数 ii yyy   1211坯 其中 i 为组分 i 的膨胀系数见表 25 iy 为组分 i 的百分含量 表 25 各组分的膨胀系数（ 106/k) 11 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ii1211 yyy   坯 = + + + + + + ） 106 = 106/K 酸度系数 ： K=2 RO2/(R2O+RO+3 R2O3) （ 22） =2 (++3 ) = 对于不同的制品，酸度系数波动范围很宽，但不能超过 2。 SiO2： Al2O3： Fe2O3： CaO： MgO： K2O： NaO： ，中性氧化物分子数总和为 += SiO2 ： Al2O3： Fe2O3： CaO： 12 MgO： K2O： NaO： ，得出该瓷的坯式为： 232322i2 7 9 2 1 l9 7 8 a0 0 8 a0 7 0 OSOF OAOMOCONOK 釉方的确定 1）根据坯体的烧结温度来调节釉的熔融温度，釉料要有好的熔融性即釉料必须在坯体烧结温度下，同时具有较高的使融温度，较宽的熔融范围（不小于 30℃）在此温度范围内，熔融状态下的釉能均匀的铺在坯体上，不被坯体的微孔吸收，在冷却后能形成光滑的釉面。 2）使釉的膨胀系数和坯体膨胀系数相适应，一般要求釉的膨胀系数略低于坯体的膨胀系数，或者两者的膨胀系数差波动在 106内，这样釉层处于压应力下，有利于坯体的强度。 3）为了坯釉紧密结合，好的中间层，应使二者的化学性质既要相近又要保持适当差别。 所选择的釉料的化学组成见表 26 表 26 釉料的化学组成 (wt%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 可得实验式为： 13 232322 OSOF OAOMOCONOK 釉的酸度系数： C A=n（ RO2） /[n（ RO） +n（ R2O） +3n（ R2O3） ] =[++++3（ +） ] = 计算釉的熔融温度 R2O3=（ +） =% RO=（ +） =% 则， T 釉 =（ 360+） ℃ 釉料的膨胀系数α 膨胀系数见表 25 α = + + + + + +4 = 106/K 坯釉适应性的确定 （ 1） 坯釉膨胀系数的对比 α 坯 = 106/℃ α 釉 = 106/℃ α 坯 比α 釉 略大 （ 2） 烧结温度对比 T 坯 =1330℃ T 釉 =1266℃ T 坯 T 釉 Δ T=64℃ 定烧结温度为 1330℃ 符合釉料的配方原则，所以选择的釉是合适的。 14 3 工艺流程 全厂工艺流程的选择 选择原则 (1)必须保证制备好的粉料满足成型的要求。 (2)根据所用的原料 性质来制定工艺流程。 (3)根据产品质量的要求来选择工艺流程。 (4)根据本厂条件来选择工艺流程。 (5)在保证质量的前提下，尽可能的使用工序短经济的流程。 (6)要选择保护工人合法权益的流程。 全厂工艺流程 1. 全厂生产车间组成 全厂生产车间包括主要生产车间和辅助生产车间。 其中主要生产车间包括球磨车间、喷雾制粉车间、成型车间、干燥及烧成联合车间、磨边和检选车间，辅助生产车间包括煤气站、变电站、水泵房、机修车间及废水处理站等。 2. 全厂工艺流程 生产工艺流程： 原料进厂 → 配料破碎 → 球磨 → 出 磨 → 放浆池 → 过筛除铁 → 储浆池 → 精练泥浆 → 滚压成盘 → 干燥 → 喷水降温 → 滴釉 → 干燥 → 烧成 → 检验贴花→ 检选分级 → 包装入库 工艺流程的设计根据各原料的组成、性质及产品的品种和质量的要求来进行，设计过程中考虑生产规模和工厂的长远设计计划，参考借鉴了其他同类产品的厂家积累的经验，使工艺在技术上先进，流程合理，不知恰当，效率较高，使得设计合理。 15 车间工艺流程评述 坯料制备车间 1) 随着企业现代化的发展，进厂原料可定购可以直接球磨的粉料，从而减少了原料的破碎工艺过程，节省了厂房用地。 2) 湿法球磨性能 稳定，料浆流动性好，生产容量大。 3) 压滤机压滤得到的粉料流动性好，水分稳定均匀，粉料产量大，能实现自动化、连续化生产，降低劳动强度。 成型车间 1) 半干压成型过程简单，产量大，效率高，缺陷少，成型后坯体含水量少，致密度高，强度大，干燥和烧成收缩小。 2) 对坯体可塑性要求不高，容易实现机械化、自动化、连续化生产。 16 4 物料衡算 工艺参数选择 选择原则 工艺参数的确定应尽量符合实际，有时依据类似工厂生产统计出来的先进指标，再结合具体的工艺 特点，进行分析最后确定，指标不能过于先进，以免对以后的生产造成困难，也不能过于保守，而使设备造成浪费。 工艺参数的选择 (1)原料进厂含水率平均为 2%，贮存 90 天。 (2)原料进厂损失率 2%，原料含渣 2%。 (3)坯泥球磨周期为 10 小时，料：球：水 =1： ： ，球磨损失率 1%。 (4)泥浆相对密度为 /m3，细度为 250 目筛筛余小于 %。 (5)微粉回收率为 98%，干粉含水率为 7%，细度 12～ 14目筛。 (6)滚压机成型损失率为 2%，废料回收率为 98%。 (7)干燥周期 50min，介质温度 160℃，干后含水率为 5～ 8%，干燥损失率 1%，废坯回收率 98%。 (8)施釉损失率 1%。 (9)烧成周期 4h，烧成温度 1330℃，烧成损失率 4%。 (10)岀窑后检验贴花，损失率为 2%。 (11)包装损失率 1%。 (12)产品单重 ，年产量 1000 万件，坯体烧失率为 7%。 物料衡算 衡算意义 1) 是工艺设计的重要组成部分，以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对陶瓷生产过程各工序物料量的一种近似算 17 法。 2) 是计算从原料进厂至成品出 厂各工序需处理的物理量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。 3) 是计算各种原料、辅助材料及燃料需要量，总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据 4) 是计算水、电、蒸汽和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等的指标，是公用设计和计算成品成本等的依据。 工艺技术指标 生产任务（件 /天）： 33350 工作日（天）： 300 产品类型： 瓷盘类 单盘重量（㎏ /件）： 年总产量（㎏ /年）： 107= 106 泥浆含水率（ %）： 35 泥浆比重（ g/㎝ 3）： 18 物料的平衡计算 坯体的原料衡算。 见表 41 及表 42 表 41 原料衡算表 序号 因素 指标 计算过程 1 拣选、包装损失 1% 1247。 （ 11%） = 2 检验贴花 2% 247。 （ 12%） = 3 烧成合格率 96% 247。 96%= 4 烧失量 5% 247。 （ 15%） = 5 滴釉损失 1% 247。 （ 11%） = 6 干燥损失 1% 247。 （ 11%） = 7 成型损失 2% 247。 （ 12%） = 8 料浆输运损失 % 247。 （ %） = 9 过筛损失 1% 247。 （ 11%） = 10 回收化浆量 90% 2% 90%= 11 配料球磨损失 1% （ ）247。 （ 11%） = 12 原料含水 2% 247。 （ 12%） = 13 原料含渣 2% 247。 （ 12%） = 14 原料进厂损失 2% 247。 （ 12%） = 19 表 42 各工序年需及日需 序号 名称 年需量（吨） 日需量（吨） 1 检选包装 2900 = 2 磨削量 2900 = 3 入窑 2900 = 4 干燥 2900 = 5 成型 2900 = 6 贮浆量 2900 （ 1+） = 7 过筛除铁 2900 （ 1+） = 8 出磨料（浆） 2900 (1+)= 9 原料进厂 2900 = 配料的配方：长石、大同土、石英、滑石、界牌土 原料中石英、滑石直接购买粉状，不需要破碎。 长石为块状，需要破碎。 破碎的损失率（ %）： 1 坯体中各种坯料的量。 见表 43 表 43 各工序年需及日需 配料配方 含量（ %） 年需量（吨） 日需量（吨） 长石 21 247。 （ 11%） = 大同土 33 = 石英 29 = 滑石 3 = 界牌土 15 = 年进厂量总计： （。