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1、第二章 工艺设计确定生产方法、选择生产工艺流程；确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工 艺参数及定额指标；确定劳动定员及生产班制；进行合理的车间工艺布置2.1工艺设计的基本原则和步骤一、工艺设计的基本原则（1）安全可靠、经济合理、技术先进。 （2）合理地选择工艺流程和设计指标。 （3）为生产挖潜和发展留有余地。 （4）合理考虑机械化、自动化装备水平。 （5）注意环境保护，减少污染。 （6）方便施工、安装，便于生产、维修。 二、工艺设计的步骤（1）确定各车间生产任务；（2）选择生产工艺流程及主机设备；（3）确定主要工艺参数、定额指标及车间工作制度；（4）物料平衡计算；（5）设备选型及计算；（
2、6）车间工艺布置并绘制工艺布置草图；（7）计算设备的电力安装容量以及蒸汽、压缩空气和其他 动力需要量，计算人员数量和运输量，向土建等专业提供 资料（8）根据土建设计，绘制正式工艺布置图。（9）主要技术经济指标计算；（10）编写工艺设计说明书。2.2工艺流程选择一、选择工艺流程的原则1、首先要保证产品的质量要求，在此前提下， 尽可能简化流程，缩短生产周期，还应充分体现技 术上的先进性和可靠性。2、生产过程的机械化和自动化。3、技术经济指标经济合理。进行方案比较，使选用的流程可靠、适用、先进、 合理。二、确定工艺流程的依据 （1）原料的组成和性质原料的组成和性质直接影响原料加工处理的方法。 （2）
3、产品品种及质量要求产品的品种和质量要求，直接关系到原料加工程度、坯料的配方及生产方法。 （3）工厂规模及技术装备水平 （4）建厂地区气候条件 （5）半工业加工试验半工业加工试验是在资源勘探工作及实验室配方试 验的基础上进行的。它是确定工艺流程和设备选型的主 要依据。 硬质料粗碎中碎软质料重量配料球磨细碎除铁过筛喷雾造粒干压成型干燥素烧施釉表面装饰烧成检选包装出厂原料配料球磨过筛除铁成品釉釉坯干 压 成 型原料进厂重量配料球磨细碎除铁过滤压滤机脱水真空练泥淘洗滚压成型干燥修坯真空处理泥浆注浆成型素烧精修施釉釉烧白瓷检选彩绘装饰彩烧彩瓷检选成品包装出厂 原料配料球磨过筛除铁成品釉釉坯可 塑 注 浆
4、 成 型2.3定额指标及工作制度一、定额指标1、劳动定额（对人和设备定额）定义：企业在一定生产条件下，为生产合格产品所 预先规定的劳动消耗量标准。表示方法：工时定额 （工时/件）:生产单位产品或完成一定 工作所需要的劳动时间。产量定额 （吨/人班)：单位时间内生产合格产 品数量。一般：产品品种繁多、变化较大部门，采用工时定额产品品种单一、变化较小部门，采用产量定额确定方法：统计分析法：同类型工厂（平均水平）生产报表（比较先进的几个月现场标定法：现场观察、记录分析。工作量大，人为因素多，一般不用计算分析法：对设备采用公式计算2、原料储备定额保证生产连续进行，保证产品质量稳定（1）经常储备：定期对
5、企业提供原料Q经PT间P平均每日原材料消耗量T间原料供应时间间隔，（一般为14天）（2）保险储备：防止经常储备供应中断或为满足工艺上的要求（一般为7天）3、半成品储备根据生产加工过程工艺要求而定。如设备发生损坏，或连 续生产与间歇生产之间的储备。2.4物料平衡计算一、物料平衡计算在设计中的作用(1)计算从原料进厂到成品出厂各工序所需处理的 物料量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员 编制的依据。(2)计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总 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。二、物料平衡计算的基础资料 （1）各种原料的灼减量及自然含水率，坯、釉料加 工过程中泥浆、
6、泥料、生坯和生坯干燥后的含水率。（2）坯、釉料配方、坯釉比、坯料烧失率、熔块烧 失率等（3）成品和半成品单重。（4）各工序损失率。（5）各工序的废品率。指成品和半成品在生产过程 中的废品率。（6）其它生产工艺参数。如球磨机周期、料球水比 、烧成温度、烧成周期、装窑密度、石膏模寿命等。三、物料平衡计算 （1）衡算步骤根据生产工艺流程选择衡算项目。 确定与项目密切相关的工艺参数，如损失率、废品 率、回坯率和烧失等 根据计划任务书的设计产量及损失率、废品率等， 逆着生产流程的工序计算各工序的加工任务。编制物料平衡表进行物料平衡计算时，要注意标准统一。如时间以年为单 位；废品率指加工100件制品时，报
7、废制品的百分数；考虑 到半成品在生产过程中发生各种物理、化学变化，为了计 算方便，物料平衡计算中常采用瓷坯基准及干坯基准 （2）衡算过程 以一次烧成工艺为例以上衡算过程未考虑烧失率，采用的是瓷坯基，下面是换算 成干坯基（干基）的过程各原料处理量（ 干基） 各种原料年进厂量（湿基）= 各种原料年购入量= 【例】某厂年产100万m2釉面砖，产品规格1521525mm， 物料平衡计算的主要参数及结果见表 产品 名称规格 mm单位面积 质量 Kg/m2年产量釉烧万m2t损失率%万m2/年t/年釉面砖152152510 Kg/m2100100008108.710870装窑、施釉素烧、干燥损失率%万m2/
8、年t/年坯：釉灼减损失率%万m2/年t/年1109.81098094：6818129.213198成型喷雾干燥年新坯料加工量（干基）损失率 %万m2/ 年万片/ 年t/年损失率%t/年成型回 坯率喷干回坯 率t/年10143.56314146655154378313800原料名称石英长石砂石石灰 石滑石苏 州 土紫木 节东湖 泥废素 坯合计配方2332810457119100 新坯料加工量 t/a3174414386413805526909661518124213800球磨过 筛除铁损失率111111111t/a3206418390313945586799761533125513940轮碾损失
9、率222222222t/a3271427398314225697119961565128014224 粗碎损失率222222 t/a333843640641451581130611176洗选损失率101010510515105 t/a37094844516152864574911711738137515915原料 进厂 量储运 损失率333333333含水率5714t/a38244994655157566581212992084154132.5 工艺设备的选型与计算一、设备选型应考虑的因素 1、满足生产工艺要求 2、设备的先进性 3、设备的使用性能 4、设备的环保与节能 5、设备运行安全可靠
10、6、管理、维修方便，工艺布置合理 7、设备选择的经济性二、主机设备的确定1、理论设备数量按式计算：式中 M理设备的理论数量，台；Q制品的加工数量，t/年或件/年；F设备的生产能力，t/h或件/h；H台设备的年时基数，h。2、实际设备数量按式计算：设备的实际数量，台； 设备利用率，% 工段名称作业性质年工作日 (d)生产班制每班工作时 间(h)年时基数(h)原料库、破碎不连续周3061，282448，4896中碎不连续周或 连续周306，335284896 5360微碎连续周335388040喷雾干燥连续周335388040压制成型连续周3352，385360，8040注浆成型不连续周30618
11、2680坯体干燥连续周335388040施釉连续周3352，385360，8040烧成连续周335388040装出窑连续周335388040检验、包装连续周335182680陶瓷厂设备工作制度及年时基数设备 名称隧 道 窑梭 式 窑隧道 干燥 器室式 干燥 器传 送 带 干 燥 器喷雾 干燥 器压制 成型一般 成型 设备真空 练泥 机榨泥 机粉碎 设备利用 系数 %9590 9585 90859090 9570 9050 7070 8075 8580陶瓷厂设备利用率 工序 名称主机设 备名称 规格型 号主机 作业 率/%生产能力/（t/h）设备数量/台备 注要求主机 加工量主机台 时产量理论主
12、 机数量设计的 数量 陶瓷厂的主机有破碎机、轮辗机、球磨机、喷雾干燥机、成型机械等 主机平衡表 2.6车间工艺设计1、原料车间工艺设计2、成型车间工艺设计3、烧成车间工艺设计2.6.1原料车间设计1、原料的储存 露天堆场:长石、石英等块状硬质料 库内堆存:各种粘土和粉状原料 原料仓库面积：取决与原料种类、堆积密度及料堆高 度。S0=一、原料的储存和运输QhQ：原料储存量（t）h: 原料堆高度:料堆有效体积系数，一般0.7-0.8 :原料堆积密度t/m3物料名称堆积密度(t/m3)自然休止角水分粘土类原料1.21.345o512大块硬质原料(50 300mm)1.51.645 o粒状滑石(104
13、0mm)1.240 o粒状硬质原料(050mm)1.41.540 o12粉状硬质原料(05mm)1.240 o13原料堆积密度及自然休止角 2、原料运输常见的运输方式为手推车、电瓶车、铲车、皮带 运输机和斗式提升机二、原料检选、清洗和煅烧1、原料检选、清洗进厂原料含杂质，应进行检选，一般为人工检选。硬质原料要清洗，一般大中型厂采用洗石机，小型厂多采用人工洗石2、原料煅烧 对石英等硬质原料煅烧，便于粉碎三、原料的破碎 陶瓷厂需破碎的物料量较少，一般采用两段式破 碎 粗碎:粗碎后的粒径范围45cm,一般采用顎式破 碎机. 中碎:中碎后的粒径范围0.30.5mm，为减少机械 铁的带入，一般采用石质轮
14、碾。 轮碾有干法和湿法两种 干碾设备简单,但粉尘量大，应强化除尘； 湿碾的产品为砂浆，自动流入搅拌池，由砂浆泵 打入球磨机或真空吸入，粉尘少，但要严格控制加水 量，每台轮碾应配2个搅拌池，交替使用 注意： 1、原料破碎粒度大小适合下道工序的要求 2、软质粘土等塑性原料干法粉碎时，要求水 分含量小于7，以免降低粉碎效率。 3、几种原料共用一个破碎系统时，更换原料 品种时，必须将系统内残余料清除干净。水碾机加工配料时，每批料全部入一个浆池 4、干法粉碎，采用除尘设置四、物料球磨物料球磨有干法和湿法，以湿法居多，多采用间歇 式石衬或橡胶衬湿法球磨，磨后粒径范围0.080.12mm 。球磨机的规格应力
15、求一致，生产规模较大的工厂， 宜采用15吨以上的球磨机。 球磨实际台数计算 球磨机的实际台数，台不平衡系数，取1.2配合料年加工量。吨/年球磨机周期，小时每台球磨机的加工量，吨/次.台球磨机年时基数，小时球磨周期一般取1012h，釉料取4860h。 球磨机的投料方式有两种： （1）粉料入磨，磨机上方有喂料仓，喂料仓的倾角一般 不 小于60o, 球磨机的加水量可由水表或计量罐计量。 （2）浆料入磨，可采用压力进浆或真空入磨，泥浆量由计量 罐或计量标尺计量。球磨机出料多采用压缩空气加压排出，以缩短出浆时间，压 缩空气压力一般为0.10.2兆帕。1、搅拌 搅拌池用于泥浆或回坯料的加工处理和贮存.五、
16、搅拌、除铁、筛分常用的搅拌器有木栅式（框式）和螺旋式搅拌器两种。木栅式搅拌器结构简单，但搅拌效率过低，尤其是泥浆沉淀 后很难将其搅拌均匀，其转速一般在1518r/min,故消耗动 力小，适合用于处理完毕的注浆成型泥浆的防沉淀。螺旋式搅拌器桨叶半径相当于搅拌池半径的1/4, 转速一般 在150200r/min,可产生强烈的湍流，在建筑陶瓷厂使用普 遍。2、浆池 浆池的数量除考虑泥浆的存储外，还必须考虑过筛、 除铁等要求，其数量按下式计算：式中Z池 浆池的数量，个;D 泥浆储存天数，天q 泥浆日产量，t/dV 一个浆池的容积，m3r 泥浆密度有效容积系数： 木栅式搅拌器浆池取0.9； 螺旋式搅拌器取0.8浆池可设计成多边形，以保证搅拌效果。通常为六角形和八角 形，内镶白色瓷砖。3、筛分设备筛分设备可选用振动筛、摇摆筛、回转筛或固 定筛。振动筛因其占地小、效率高、动力消耗低而 被陶瓷厂广泛使用。4、除铁器
