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年产250万平方米墙地砖陶瓷厂设计
摘要：我国建筑陶瓷历史悠久，发展趋势明显。为开拓国际市场，我国建筑陶瓷企业应在产品、品牌、渠道、价格方面研究对策，努力开拓国际市场。设计中，选择高安作为厂址，确定工艺流程后，参考大量资料，进行物料平衡计算和设备选型，经概预算，经济技术指标显示，本厂符合生产要求。关键字：发展趋势；出口；工艺；设备；平面布置；经济
1.前言
我国建筑陶瓷历史悠久，发展到现在，我国建筑陶瓷形成了“三山一海夹两江”的产业布局结构。现在，我国建筑陶瓷工艺设计和开发向着时装化、个性化、人性化、艺术化、自然化、多功能化发展。我国产业布局已经基本形成，未来发展重点将是以产品品牌、质量、服务为中心的内涵发展模式。同时，生产设备趋向大型化、自动化和智能化，现代高新技术在产品设计方面应用越来越多。绿色化发展、节能减排是国内外陶瓷产业发展重要组成部分，国内市场需求结构也将发生改变。
未来，国际建筑陶瓷市场将发生一系列明显变化，其主要特点表现在质量高、花色全、造型新颖、产品朝着多元化趋势发展。此外，产品配套化、个性化需求也日益凸现。
近年来我国建筑陶瓷出口量在不断的增长，但在国际市场上所占的比例相小，作为建筑陶瓷生产大国，产品却多为中低档，出口价格又低，在国际市场上难以和传统陶瓷强国竞争，分析发现我国建筑陶瓷出口存在以下问题：（1）品牌与标准问题
（2）自有知识产权与贸易壁垒问题（3）产品结构与质量问题（4）建筑陶瓷企业机制问题
（5）我国建筑陶瓷企业的出口效益受各种主观因素影响
同时，分析我国建筑陶瓷出口优势，发现有五大优势：（1）丰富的原料资源和人力资源（2）庞大的生产规模
（3）较好的专业协作配套条件（4）加入WTO后强有力的政策支持
（5）建陶强国生产中心外移
为开拓国际市场，我国建筑陶瓷企业应在产品、品牌、渠道、价格方面研究对策，努力开拓国际市场。在分析了现今建筑陶瓷发展形势的前提下，本人开展了这次陶瓷厂设计。
2.设计流程 2.1生产概况
本厂产品规格和产量见表2-1
表2-1
产品产量和规格
产品名称 白色内墙砖 彩色地砖
产量 100万平方米 150万平方米
规格 200×45×6mm 600×600×9mm
2.2厂址选择
厂址选在座落于江西高安的“中国建筑陶瓷产业基地”。原因是高安有六大优势：
(1)高安具有悠久的陶瓷历史(2)扎实的建筑陶瓷工业基础(3)拥有丰富的建筑陶瓷人力资源(4)拥有丰富的原辅料资源
(5)拥有强大的运输能力和便利的交通(6)巨大的市场需求
2.3工艺流程的确定
（1）坯料制配工艺
粗碎→陶瓷原料按配方过磅→料斗→按比例加水投放球磨机中→过振动筛除杂→由强铁磁除铁→放浆入料浆池→压制成型→修坯→干燥→施釉→窑炉（烧成一般分为预热带、烧成带、冷却带）→成品的检修、包装→仓库（2）釉料制配工艺
釉用原料按配方过磅投放→按比例加水投入球磨机中→过振动筛除杂→由强铁磁除铁→放浆入料浆池→存浆池陈腐备用。
2.4 物料平衡计算
物料平衡计算是工艺设计中重要组成部分，是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对陶瓷生产中各工序物料量的一种近似计算法。
计算得，坯料年新坯料加工量为38290.2吨。
白色内墙砖所需白釉为739.4t，其中，生料釉709.9t，苏州土29.6t。彩色地砖所需色釉为2107.4t，其中，色剂量为126.4t，生料釉1901.8t，苏
州土79.2t。
经计算，坯料各原料用量如下表2-2：
表2-2 坯料各原料用量
原料 高岭土 长石 石灰石 高岭石 界牌泥 黑泥
比例（%）5 6 53 21 10
具体用量（t）
5215.2 3159.8 3791.8 31597.1 15122.5 7201.2
经计算，库棚合计5721m2，其中，坯用原料占面积5465m2，釉用原料库面积256m2，堆场合计8605m2。
原料的运输选用规格型号为B650的皮带运输机和斗式提升机。
2.5 设备选型
工艺设备选型和计算也是工厂设计的重要组成部分之一，在确定生产工艺流程并完成物料平衡后进行，工艺设备选型和计算的任务是：根据配方生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式，然后确定设备规格的大小，最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。
原料运入厂内后，块状硬质原料存在堆场，粉状及粘土类存于库棚中。块状硬质原料进球磨机前需经颚式破碎机粗碎。粗碎选用PEF250400型颚式破碎机一台
由于本设计的陶瓷厂进厂原料都是小粒径的颗粒原料或粉料原料，所以直接对原料进行细碎处理，破碎设备选用衬湿法球磨机，坯用与釉用球磨机型号分别为TCIF3200×6000和QM2700×2700，坯用球磨机取5台，色釉和白釉分别2台。
坯料浆池取4个，半径2.5m，深3m，釉料浆池取2个，白釉与色釉各1个，半径1.5m，深1.5m。
原料在加工制备泥浆过程中，必须经过干、湿法除铁，本设计中采用了电磁除铁。泥浆输送选用B20/90型柱塞泵，其结构简单、维修容易、工作可靠，便于控制及保证泥浆所需压力。
目前大、中型墙地砖厂多采用喷雾干燥法使泥浆脱水制成符合要求的压制粉料。本设计中选用压力式喷雾干燥塔3200型2台，采用水煤浆旋风加热炉为喷雾干燥器供热风，其热容量大、热效率高、燃烧稳定、控制灵敏、能适应多种煤质的燃烧，采用旋风两段式燃烧除尘方式，除尘效果好。
粉料仓用选用圆锥形;喷雾干燥器制备的粉料堆积密度一般约为2t / m3，由于粉料堆积时，形成自然休止角，因而物料不可能将料仓填满。但一般料仓有效容积系数不小于0.75，压制粉料料仓的容积，考虑到陈腐和贮存的需要，一般考虑3天的贮量，粉料仓角度不得小于60°，且为防止堵料的措施，安装了电动振动器。料仓顶上留有尺寸为600×600mm的入孔。经计算，取6个料仓。
选择工艺成型的原则是：尽可能选用先进的工艺和技术，减少工序，缩短生产周期，提高生产率，降低原材料，燃料消耗，改善劳动条件；在满足制品加工要求的前提，成型生产工艺应力求单一化。
本设计中采用压制成型，选用型号为PH980的压机。经计算，彩色地砖与白色内墙砖分别用一台压机压制，共需2台压机。
砖的干燥选卧式辊道窑干燥器，选TC3G(G)卧式辊道干燥器，每段窑长2.13m，内宽1.83m。对白色内墙砖，取20段，窑长42.6m。对彩色地砖，取33段，窑长70.29m。
在修坯和上釉附近，必须贮存一定数量的半成品，作为平衡工序之用。
常用的施釉方法有浸釉、喷釉、浇釉、滚釉与刷釉。本设计中引用了佛山陶机总厂生产的一次烧成施釉的整套设施。
烧成车间选用型号为SACMT.FMS(2400)辊道窑。对白色内墙砖，取24段，窑长49.53m，对彩色地砖，取31段，窑长66.03m。
2.6总平面布置
2.6.1厂区布置
为合理的规划厂区，节约用地，建立良好的建筑整体，保证必要的防火卫生要求，合理的组织人流和物流。把工厂分成厂前区、生产区（包括主要生产区和辅助生产区）、仓库、堆场区、动力设施区
为适应现代工业生产的连续化、内部化、自动控制要求，以联合厂房为主体建筑布置，本设计采用了成片式布置。
本设计中厂房多采用分离式单层厂房，其特点如下：（1）通风采光良好
（2）建筑结构简单，对施工技术要求较低，扩建较容易和灵活（3）可以避免生产之间的相互影响和干扰（4）火灾不易蔓延，建筑标准可以降低
为使结构更加紧密，减少坯体受损，缩短运输线路，提高机械程度，在设计中成型烧成车间我采用了联合式厂房。
布置时应紧凑，节省土地，并且考虑扩建与改建，留足够的空间以便将来扩建。
在设计中严格按照建筑设计和防火卫生标准要求，在厂区的建筑物、构筑物
等设施与居住区之间要保持必要的距离。在决定厂区道路两侧之间的距离时，除按防火原则和卫生标准要求外，还考虑了车道、人行道的宽度、工程技术管网布置所需的绿化美化等要求。2.6.2技术经济指标
技术经济指标为总平面设计中一项结论性的资料。随工厂性质、规模、协作条件和城市交通等条件的不同而异。
建筑系数是指各种建筑物和构筑物、仓库、露天堆场和露天栈桥等的占地面积与厂区总面积之比值:
K=（A+B）/W×100%
································
式中A——建筑物和构筑物占地面积
B——露天堆场及露天栈桥占地面积
W——厂区占地面积
厂区利用系数是指所有一切建筑物、构筑物、堆场、铁路、道路、回车场、人行道、各种地上、地下工程管线和构筑物散水坡等的厂区总面积之比值L：
L=（A+B+C+D）/W×100%
·······························
式中A、B、W意义同式；
C——铁路、道路、人行道和散水坡等占地面积；
D——地上和地下工程管线占地面积。
3.概预算与技术经济指标
销售税金=年销售收入×税率=19000×12%=2280万元
销售利润=年销售收入－上缴税金－年经营费（年总成本）=19000－2280－10693=6027万元
投资利税率=企业利润/总投资×100%=6027/(10693+2000)×100% =47.5% 投资回收率=年净收入/总投资×100%=（企业利润+折旧费）/总投资×100%
=（6027+365.8）/（10693+2000）×100%=50.4% 投资回收期=总投资/年净收入=7316.2/6027=1.2年
收支平衡点为年总成本与销售收入的比值，即为10577/19000=0.557，即卖出产品的55.7%为收支平衡点。
本厂设计合理，投资回收快，利润高；设计的生产设施考虑到了环境、技术装备、劳动强度等问题，符合生态要求，固体废料和液体、废弃物能得到在循环处理、烟道气质量符合国家标准。其总平面和车间布置按照工艺布置原则进行了布置，布置基本合理，工艺流程也比较清楚。
4．参考文献
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