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1、纤维板课程设计示范参考一、设计条件n 设计题目：年产3万m3 MDF车间工艺设计n 原料种类：森林采伐剩余物n 生产方式：干法n 产品规格：幅面12204880 mm2 (4 16)；厚度：16mm； 密度：0.7g/cm3n 产品结构：渐变结构n 产品质量：符合GB117182009n 工作日制度：年有效工作日300天，班次3班，有效工作小时7.5小时n 占总产量：100* 二、工艺设计原则中密度纤维板主要采用干法生产工艺。一般MDF生产由下列工序组成：备料、纤维分离、施胶、干燥、铺装成型、预压、热压、冷却、锯裁、砂光以及产品分级入库等。具体工艺流程见附图。三、车间组成（一）备料工段 本设计
2、任务书的原料为森林采伐剩余物，因此需要排出杂物。原料经水洗、清除金属杂物与碎石等，可延长磨盘磨片、锯片等使用的期限，提高热磨质量。 1.削片：要求木片大小尺寸合格、均匀、切口匀整平滑。木片规格应在长1630mm、宽1525mm、厚35mm。 2.筛选：木片中的碎屑应该筛除，大木片必须分离再碎，否则影响纤维分离质量。3.水洗：原料中泥沙影响产品质量，而且会损坏磨片，故木片进入热磨机前，应首先进行水洗。木片水洗多采用上冲水流式水洗系统，洗后木片含水率约56。4.剥皮与去皮：树皮内纤维含量级低。当原料内树皮含量超过20时，一般要求进行原料剥皮或木片去皮处理。5.运输与贮存：木片的运输设备有皮带运输机
3、、刮板运输机、斗式提升机和气力运输机等，本设计采用的是皮带运输机。（二）纤维分离 纤维分离是整个MDF生产的核心环节，也是确保产品质量最重要的工序之一，同时也是能耗最多的工序，因此，此工序的工艺制定与设备选型是很重要的。1.定义：纤维分离是指采用一定的方法，将植物纤维原料分离成所需要的细小纤维的工艺过程。2.基本要求：在纤维尽量少受损失的前提下，将纤维原料分离成单体纤维，并使纤维具有一定的比表面积和交织性能，为纤维之间的重新结合创造必要的条件。3.方法：加热机械法是将植物原料用热水或饱和蒸汽进行水煮或气蒸，然后经机械外力作用将其分离成纤维。 加热机械法中主要有热磨机法和高速磨浆机法。本设计采用
4、热磨机法。（三）施胶 本设计采用先施胶后干燥工艺。胶粘剂和其他助剂搅拌均匀后在一定压力下，经管道输送到热磨机纤维排料阀喷入干燥管中，在高速气流作用下，胶雾和纤维相遇而附着在纤维上。 （四）干燥 本设计采用二级气流干燥法。当含水率高的纤维进入第一级，纤维水分快速蒸发，含水率急剧下降。当纤维进入第二级干燥管道，热介质温度较低，管道较长，纤维有较长的滞留时间，以保证得到优质的纤维。 （五）铺装成型 铺装成型工序是MDF生产中十分重要的一个环节，它不仅直接影响制品的各项物理力学性能，而且与板制品的翘曲变形、分层以及其密度、厚度偏差等有关。1.纤维分级：本设计采用自然分选，在铺装过程中自然形成，它使板坯
5、由中层到表层产生有粗到细逐渐过渡的渐变结构，工艺流程简化，动力消耗降低。2.纤维贮存：作用：保证前后工序间的纤维平衡；为使纤维有混合时间；是齐边、刮平及废坯等回收纤维的贮存点。3.计量：计量装置采用的是电子皮带秤，安装在成型机上，对板坯带进行连续的测量。4.成型：采用真空气流铺装成型机，使纤维沉降而铺成板坯。由于纤维的沉降借助于真空负压，可适合不同厚度要求的成型，纤维的沉降速度快，生产率高。（六）预压 本设计采用连续式带式预压机。板坯在被压缩状态下移动，故需保持预压机运行速度与成型网带速度同步。（七）板坯纵横锯裁 铺装的连续板坯带，经预压后边部不够整齐，甚至呈松散状，必须将其裁齐到毛边板的宽度
6、，称其为齐边。（八）热压 本设计采用多层压机。 热压机是主要的生产设备，其性能好坏不仅影响生产能力，更影响产品质量，直接关系到经济效益。（九）后期处理1.冷却：作用：消散热压后板中残留的甲醛；平衡板内的含水率；防止堆垛时，板子上下两面温差过大产生翘曲变形。本设计采用专用轮式冷却翻板机。2.锯裁：目的在于保证产品规格和板边强度。本设计采用圆锯机。3.砂光：目的是控制成品厚度公差，本设计采用宽带式砂光机。四、产量、辅助材料的计算和设备的选择（一）核算日产量1. 确定所需压机层数（M）AtMLbhTk1k2式中：A：日产量，100 m3； t：热压周期，8 min；L：产品长度，4. 88 m；b：
7、产品宽度，1. 22 m；h：产品厚度，0. 016 m；k1：产品合格率，0.900.98，取095；k2：热压机利用系数，0.900.98，取096；T：有效工作时间，每日工作3班，每班有效工作时间7.5h，则：T607.531350 min。代入上面的公式求得m6.8，圆整后取7层，则：选BY124813型7层热压机(上海板机厂生产)， 可满足设计要求。2. 核算实际日产量hLbTK1K2m 0.0161.224.8813500.950.967A t 8102.62m3则实际年产量D为：D1026230030786m3本设计日产量为100m3，实际日产量为10262m3，超过设计量262
8、20，则设计合理。（二）原辅材料的概算1. 每立方米MDF中所含绝干纤维量 g0 （ 1p）（ 1w ）式中：产品密度，取任务书中给定的0.7gcm3；p：添加剂占绝干纤维的重量百分比，9%15%，取p10；w：成品含水率，8%10%，取8。代入公式：g00.59 t/m32.原料耗量的计算每年消耗的原料量 Dg0G木 1K式中：D：实际年产量30786 m3；go：每m3 MDF中所含的绝干纤维量，0.59 tm3板；K总：生产工艺过程中的总损失率，其中包括：k1：削片、筛选损失率，kl4555，取5%；k2：热磨损失率，k2675，取6.5；k3：干燥损失率，k334，取3.5；k4：铺装
9、损失率，k423，取2.5；k5：热压损失率，k50.50.75，取0.65；k6：裁边损失率，k63.55，取4.2；k7：砂光损失率，k7510(依板厚定)，取 6.25k8：废、次品损失率，k8=5。代入公式：K总1(1k1)(1k2)(1k8)0.29则：G木25582（t）按每实积立方米原料约为0.4 t计，每年需原料的实积立方米数：V实G木/0.463956.8 m33.辅助材料用量的计算：每立方米板在制浆工段所需的绝干纤维量g浆: g0g浆 0.71 t/m3(1k4)(1k5)(1k6)(1k7)(1k8)（1）石蜡用量：g蜡g浆 pl k加式中：g浆0.71 t/m3； pl
10、：石蜡用量占绝干纤维重量的百分比（0.5%1.2%），取1；k加：生产损耗增加系数，取1.02；代入公式：g蜡0.7111.02 0.0073 t/m3石蜡年耗量：G蜡 = g蜡D = 0.007330786 224.7 t（2）脲醛树脂用量：g胶= g浆p2k加式中：g浆: 每立方米板在制浆工段所需的绝干纤维量；p2：脲胶用量占绝干纤维重量百分比，（9%12%）取9；k加：生产损耗增加系数，1.011.05，取1.02；代入公式：g胶= 0.71 9 1.02 = 0.065 tm3脲胶年耗量：G胶g胶D0.06530786 = 2006.6 t（三）主要生产设备的选择：1. 削片机的选择：
11、 (1) 削片机每班需加工量Q削的计算：MDF的实际日生产量为102.62m3，设削片机为两班生产，则每班需要加工的纤维量至少为：A削g0A/2 0.59102.622 30.27 t/班；则，按每实积立方米原料约为0.4 t计:V削 30.270.4 75.68 m3/班 所以，每班实际需加工量为：Q削75.68 /（1-K总）75.68 /（10.29） 106.59 m3/班选型为BXl28型鼓式削片机(镇江林机厂生产)（2）每班实际加工量A削的计算：BX128的标定生产能力为1520m3h，取20实积m3h，若每班工作时间为7.5小时，则:A削 = 2075 = 150.0实积m3班；
12、（3）削片机台数的计算：C削 Q削/A削 106.59150.0 0.71数据圆整，取一台；则削片机的设备负荷率为:削= c/10.711712.木片水洗机的选择： (1)水洗机每班需加工量Q洗的计算：削片机两班工作，供水洗机三班工作，所以每班需要加工的绝干纤维量为：A洗g0A/30.59102.62320.18 t班；相当于:V洗 20.180.4 50.45实积m3/班每班实际需加工量：Q洗V洗 /（1K总）50.45 （10.29）70.06 实积m3班选型为BQXl314型水洗机(镇江林机厂生产)(2) 水洗机实际可加工量A洗计算：BQX1314标定的生产能力为12实积m3/h，设水洗
13、机每班有效工作时间为7.5h,则：A洗 = 127.5 90 实积m3/班(3)水洗机台数计算：C洗Q 洗/A洗70.06900.778数据圆整，取一台。则：水洗机的设备负荷率为：洗= 0.7781 77.8 3.热磨机的选择：（1）热磨机每班需加工量Q磨：Q磨 = Q洗(1k磨)70.06(16.5)65.50实积m3班；选型为BW1915(M122)型(上海板机厂生产)；（2）热磨机实际可加工量A磨的计算：BW1915热磨机的标定生产能力为120 t日，取100t，则：A磨 = 1003 = 33.3 t班，相当于：V磨= 33.304 = 83.25实积m3班：（3）热磨机台数的选择C磨 65.5083.25 0.787数据圆整，取一台。则：热磨机的设备的负荷率为：=65.5083.2578.74.铺装机的选择（1）铺装机每班需加工量Q铺的计算：Q铺 = Q磨(1k铺)= 65.50(12.5) 63.86实积m3班 （2）铺装机实际可加工量A铺的计算：选型为M4046(上海板机厂生产)，该机有4个铺装头，每个铺装头的铺装量为0.71.2 th，取1.0th，则：实际可铺装的量A铺 =
