耐火材料厂设计概论

复 习 提 要

一、 可行性研究、任务、主要内容

可行性研究是西方国家在第二次世界大战后发展起来的分析评价各种建设方案和生产经营决策的一种科学方法。它要对新建、扩建项目的一些主要问题，从技术、经济、工程等方面进行调查研究，分析比较．并对这个项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测。全面提出该项目是否值得投资和怎样进行建设的意见，为项目决策提供可靠的依据。

其任务是：根据国民经济发展的长远规划和地区、行业规范要求，结合自然和资源条件，按照批推的项目建议书，对建设项目在技术、工程和经济上的先进性和合理性进行全面分析论证。通过多方案比较，提出评价意见，为编制和审批设计任务书提供可靠依据。

内容(1) 项目的概要说明(或概论)；项目提出的背景;投资的必要性和经济意义；可行性研究的依据和范围；

(2) 根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案；(3) 资源、原材料、燃料、辅助材料及公用设施的落实情况；(4) 建厂条件和厂址选择方案；(5) 设计方案；(6) 城市规划、防震、防洪、防空、文物保护等的要求和采取的相应措施方案；(8) 投资估算和资金筹措；(9) 建设工期和实施进度；(10) 经济效果和社会效益，即建设项目的经济评价；(11) 环境保护；(12) 合理利用能源与节约能源

二、 什么是耐火材料厂总平面设计。风玫瑰图、最小频率风向。

总平面设计是根据各类耐火厂的生产性质、规模大小、生产过程的组织和特点，在已定的厂址上合理布置厂区的建筑物、构筑物、堆场、道路运输网、工程技术管网、生活福利设施，企业的管理机构和厂区的绿化等，并进行总体平面和竖向布置，全面解决它们相互间的协调，体现工厂建设的最大合理性。

风玫瑰图是根据地区气象观察所确定的风频率，按一定比例绘制成的一个风向多边形图。风向是由外吹向中心，向心线最短的风向即表示最小频率风向。

三、 工艺设计的基本原则。

（1）根据计划任务书规定的产品品种、产量和质量进行设计。

（2）选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。

（3）合理考虑机械化、自动化装备水平。

（4）全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料贮备的关系。

（5）注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能性和留有工厂发展的余地。

（6）方便施工、安装，便于生产、维修。

（7）注意保护环境，减少污染。

（8）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。

四、 耐火材料厂的输送设备（块状、粒状、粉状、垂直和水平）

输送设备选型如下：

①块粒状物料的输送。耐火材料厂块、粒状物料的种类多，块状物料的输送设备有胶带输送机、斗式提升机、螺旋运输机、振动输送机等，其中斗式提升机用于垂直输送，胶带输送机可兼作水平输送和一定倾角的倾斜输送，螺旋运输机和振动输送机一般只用于水平输送。

②粉状物料的输送。在耐火厂的粉状主要是指筒磨粉（即小于0.088mm）。粉状物料的输送除了用机械运输（螺旋运输机、斗式提升机或两种设备联合输送）以外，也有用管道输送的，如压力0.3――0.6MPa的高压仓式泵。在输送粉料距离不远、高度不大时，一般选用机械输送方式是比较经济的；在条件许可情况下（有富余压缩空气），粉料输送距离长、高度大时，宜选用压缩空气管道输送粉料。这咱输送方式，容易实现生产系统自动化、改善劳动条件，但工泵操作较复杂，管道弯头处容易磨损。仓式泵所需的压缩空气的压力，随物料输送距离的增加而增大。若采用胶带输送机输送粉料时，必须处理好防尘问题。

③浆状物料的输送。浆状搂着 耐火厂主要是生产各种耐火制品用的结合剂或矿化剂，例如纸浆废液、水玻璃、卤水、沥青、石灰乳、磷酸盐和硫酸盐等。浆状物料的输送多采用各种浆泵，常用的料浆泵有以下几种：1.POF型耐腐蚀污水泵，适用于输送酸性、碱性的纸浆废液，也可输送其他腐蚀性污水和废水。2.BA型水泵或离心式清水泵，宜输送各种浓度的水玻璃。3.带蒸气外套的齿轮沥青泵或埋入式沥青泵，可用于

输送液态沥青。4.PS型砂泵，可输送料浆或含水量大于40%的石灰乳。

④成件货物的输送。成件货物主是指砖坯、制品，袋装火泥、废坯、废砖。电拖车主要作于干燥车或窑车的换道运输，有推杆电拖车还可兼做隧道干燥器的推车；叉车、万能装卸车、蓄电池自动装卸车等主要用于倒运制品，输送距离较短，也可输送废砖到原料仓库，其他车辆如电动平车、平板车、手推车和V形翻斗车可用于废坯、废料、袋装火泥的输送，常用胶带输送机。

五、 耐火材料厂的常用成型方式，及常用成型设备，各有什么优缺点。

常用成型方式为半干法成型 常用成型设备有：摩擦压砖机、振动成型设备、液压成型设备 优缺点：摩擦压砖机比液压成型设备具有结构简单，维修方便，造价低，但生产效率较低。液压成型设备劳动强度低、操作可靠安全。压制制度和填料量均可自动调节，可使砖坯质量稳定，但设备结构复杂，辅助设备多，维修困难、造价昂贵。振动成型设备，在操作过程中靠振动台或振动器产生振幅不大、频率相当同的振动，在此振动作用下，能获得比较密实的砖坯。

六、 耐火原料的常用干燥方法及砖坯干燥设备，选择原则，最常用干燥器，隧道干燥器的热源为什么一般

采用热空气

当原料的含水量不大时一般可采取在原料仓库中用风干发法控制水分；当水分较多的原料如软质粘土、半软质粘土采取风干法仍不能满足机械设备的加工要求，则应采用干燥设备进行干燥。粘土干燥设备有：干燥筒、悬辊磨粉机和干燥炕。

砖坯干燥设备有连续作业的干燥设备：隧道干燥器、隧道窑前的干燥带；间歇作业的干燥设备：室式干燥器，格子干燥器、火炕。

选择原则：

1、所选定的砖坯干燥系统和设备应适应砖坯的种类、形状、单重、含水量等干燥条件。

2、所选定的砖坯干燥系统和设备应能控制干燥后砖坯的残余水分, 满足烧成时要求。

3、所选的干燥设备台数应能满足由物料衡算出的砖坯干燥小时产量。

4、所选择干燥系统中的热源应能满足砖坯质量的要求，力求不腐蚀设备、不伤害人体健康，尽量利用余热；所确定的干燥制度力求操作可靠、易控制和实现自动化。

5、所选定干燥系统中砖坯运输设施，力求减少砖坯倒运的次数。

6、砖坏拣选、停放、堆放，废坯返回原料仓库的通道，干燥车停放处及检修场地等场所，要合理布置、使占地面积小。

最常用的干燥器：隧道干燥器

采用热空气的优点：

（1） 可以使干燥器采用正压操作，有利于均匀干燥和加快干燥速度；

（2） 热空气中含水蒸气及其他有害气体少，不腐蚀干燥设备。

（3） 劳动条件较好。热空气可直接由预热器加热空气，也可取自于隧道窑冷却带的余热

七、 隧道窑系统各带的作用及主要工作机制。

1、预热带排气系统。在预热带中气流和砖坯进行逆流换热，预热带的低温段设有排气孔，排气孔截面内气体流速为4――5m/s，烟气经烟道或废气管道进入烟囱排到大气。

2、烧成带一次空气送风系统。供燃料燃烧的一次空气的送风设施常见的有风机和喷射器两种。用风机作一次空气送风装置时，一般将冷却带的部分余热用风机抽出经管道运输到每个烧嘴。用喷射器作为一次空气送风装置，主要是用喷射器喷出的高速气流而产生的负压洗出冷却带的热风，随高速气流一道经窑两侧气道送到每个烧嘴。

3、冷却带抽热风、鼓冷风的系统。为了有效地冷却制品、节能及提高隧道窑的热效率，一般在隧道窑冷却带高温带设有制热风装置。抽出的热风经管道送往干燥工序用于干燥砖坯。在粘土砖隧道窑抽出的热风用于加热锅炉，即在冷却带设有余热锅炉。抽热风量和抽风位置应力求避免或减少窑内过急冷却制品和防止烧成带烟气产生逆流现象

（4）窑底压力平衡装置。为了改善检查廊清砂或清灰的劳动条件，延长窑车寿命，提高产品质量及稳定窑

内热工制度等，一般在窑底检查廊设有压力平衡设施，以求各个段带窑内和底压力平衡。

八、 车间工艺布置的任务是什么，设备选型中生产设备如何选择（选择过程）。

任务是确定车间的厂房的布置和设备布置。厂房的平面布置主要是确定厂房的面积和柱网的布置（柱距、跨度）。

设备选型：确定生产设备的过程可分为3个阶段；首先要说明所选用设备的型式，这阶段实际上是和选择生产工艺流程同时进行，其次是确定设备的加工量，最的确定所需设备的台数。

（1）各生产工序物料的加工量。根据物料平衡计算算出各工序物料的加工量，计算式如下：Gh Gr，式中Gh为各生产工序物料的加工量，t/h；Gr为物料平衡的物料量，t/a；K1为年工

K1K2K3

作日数,d/a；K2为日工作班数，班/d；K3为班工作时数，h/班

（2）主机台数计算

1）确定主机的加工量。根据各工序物料的加工量和选定的主机型式和规格，先确定主机的作业率，再考虑决定生产不均衡系数在素后，才可算出主机需要的加工量。GN Gh K

2）确定理论主机台数。根据选定主机的形式和规格，确定主机的产量。n理＝GN G台

3）确定实际主机台数。实际主机台数n实应取大于n理，而且紧靠n理的那个整数值。

九、 耐火厂制品主要烧成设备及区别。

隧道窑（连续式）：小型（1.8~2.2米）大型（3~3.2米）和高温隧道窑（1750度）

倒焰窑（非连续式）：矩形倒焰窑和圆形倒焰窑

另外还有煅烧熟料用的回转窑和立窑

隧道窑具有操作连续，生产能力较大，燃料消耗较低，窑炉寿命较长，机械化自动化程度较高，劳动条件好，容易控制烧成制度及产品质量较高等优点。倒焰窑是间歇操作，劳动强度大，生产率低，燃料消耗也大，但由于烧成制度比较灵活，温度比较均匀，宜用于炼制特异型和大型砖坯。

十、 耐火材料厂厂内铁路布置形式有几种，如何选用。

1、尽头式：适合用在运输线路短，场地小而且高差不等的厂区

2、贯通式：适用于货运量大、地形窄长的厂区，要求有两个厂外接轨点，可使原料和成品沿同一方向进行运输。

3、环状式：适用于场地宽阔和车间之间运输量较大的企业。

4、混合式：指尽头式和环状式的混合或贯通式和环状式的混合

十一、 耐火材料厂物料平衡计算的目的和基准。

物料平衡计算的目是：1）计算各种原料、燃料、材料的需要量，以及从原料进厂至出工厂各工序所需加工处理的物料量；2）物料平衡计算结果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衡系数的依据。

物料平衡计算的根据：1、生产工艺参数和各车间的工作制度。2、生产工艺参数：产品产量、品种、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。3、车间工作制度：生产年制度，生产班制度。

物料平衡计算的基准是烧成车间的成品重量。

十二、 结合剂在耐火制品生产中作用。

除了纸浆废液、泥浆、石灰乳等作为烧成制品的结合剂外，其余多用于不烧制品。结合剂要求加入量，一般按配料量的百分比计算：烧结制品1~3%；不烧制品5~8%

十三、 耐火制品混合和配料过程中的加料顺序是什么，如何进行配料，常用配料方式，常用混合与配

料设备形式与种类及各自优缺点。

混合时加料顺序：先粗后细，先干后湿 配料时加料顺序：先粗后细、先熟后生

如何配料（1）极限粒度，所选定的颗粒极限粒度的大小，直接影响到制品的抗热震性、抗侵蚀性和外形尺寸的完好性。 1）一般砖：2.5毫米~3.5毫米; 2）不烧制品: 8~12毫米; 3）焦油白云石砖等35毫米（2）配料比：1）颗粒级配; 2）相邻粒级比6~7; 3）细粉用量30~40%; 4）混合过程中的再破碎现象（3）废砖的利用5~20%，≤30%（4）结合剂：按配料量的百分数：烧结制品1~3%；不烧制品5~8%。（5）配料方式：所选用的配料方式和配料设备应能满足各种物料允许称量误差的要求，称量范围能适应泥料配比的变化要求，配料设备必须适应混合设备的操作要求。配料方式应尽可能做到先粗后细、先熟后生的加料顺序，使泥料获得均匀的混合。（6）自动化程度（7）配料仓：减少物料颗粒的偏析。≤实际储量的70%；增设1~3个机动料仓。（8）配料设备与混合设备的组合。

常用配料方式：重量配料，容积配料

配料方式和配料设备见教材P134表11－2

十四、 贮存粉、粒状物料时，料仓贮量必须满足哪些条件，常用料仓结构形式。

（1）保证前后生产工序正常操作所需要的物料量

（2）上下两个生产工序中的1个工序的设备检修时，不至于影响整个生产系统正常工作。

（3）当前后两个生产工序的班制不同时，必须有足够时间进行调配。

当前耐火厂常用料仓结构形式有角锥形料仓和角锥混合式料仓两种

十五、 筛分流程在破碎车间的作用

（1）在破碎机供料仓的进料口处固定格筛，防止过大块度的物料进入破碎机。

（2）当物料块度绝大多数等于或小于破碎机的排矿口尺寸时，在破碎机前高台固定倾斜条筛，使多数物料不进破碎机而直接进粉碎机粉碎，从而可节省能量。

十六、 影响物料贮存期的因素

（1）物料供应的条件。

（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。

（3）地区气候的条件。

（4）生产工序的衔接。

（5）在确定原料、半成品和成品的贮存期时，必须满足原料、半成品和成品质量检验周期所需要的时间。 此外，在确定物料的贮存期时，还需要考虑生产规格，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。

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