江 西 理 工 大 学 本 科 毕 业 设 计 题 目：年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）建筑陶瓷厂设计 学 院：材料科学与工程学院 专 业：无机非金属材料工程 班 级：092班 学 生：周海峰 学 号：05号 指导教师：蒋鸿辉 职称：讲师 时间：2013年6月10日
江 西 理 工 大 学
本 科 毕 业 设 计 任 务 书
材料科学与工程学院 无机非金属材料专业 09级（13届）2班 05号 周海峰
题 目：年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万
m2）建筑陶瓷厂设计
原始依据：
江西高安制陶业作为一个传统产业，但是这里品牌数少，产品同质化多，有独立开发能力的企业基本没有，存在的问题却是很多，但与此同时也给了我们发挥的一个空间。如在此建厂定能建立自己的品牌，有机会研发更多的产品，也能取得好的经济效益和社会效益，故提出在江西高安建筑陶瓷厂。 主要内容和要求： 1、说明书
2、图纸（份量及内容由指导老师确定） 3、工艺设计主要内容
（1）对陶瓷厂的生产进行工艺布置和设计,包括物料平衡计算以及设备选型计
算、陶瓷厂总平面、车间工艺平面及竖向布置； （2）对原材料、水、动力、产品销售等方面的设计； （3）对原材料、产品的运输方式及路线的设计； （4）对厂址的选择确定、检修、环保及其他方面的设计。
以下是年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）建筑陶瓷厂设计的指标资料
表1 工艺指标
指 标 泥浆比重kg/L 泥浆水分（%） 粉料水分（%） 坯体成型压力MPa 入窑水分（%） 釉料球磨时间（h）
外墙砖 < 1 25
玻化砖 < 1 26
指 标 坯体球磨时间（h） 烧成温度（℃） 烧成周期（min） 烧成损失率（%） 釉浆水分（%） 釉浆比重kg/L
外墙砖 14 1280 30 30
玻化砖 12 1280 30 31
表2 物料平衡计算的依据
指 标 成品重量kg/m2 泥浆制备损失率（%） 成型合格率（%） 烧成合格率（%） 原料拣选合格率（%） 干燥损失率（%） 制釉损失率（%）
外墙砖 12 6 2
玻化砖 5 2
指 标 烧失量（%） 泥浆处理损失率（%） 干燥合格率（%） 施釉合格率（%） 拣选包装损失率（%） 喷干回坯率（%） 施釉釉料损失率（%）
外墙砖
玻化砖 3
表3 外墙砖坯料配方
原料名称 百分比（%）
石英 长石 黏土 石灰石 高岭土 紫木节 方解石 20
11
14
16
18
11
10
表4 外墙砖釉料配方
原料名称 百分比（%）
叶蜡石 硅灰石 高岭土 石英 长石 黑泥 24
8
16
25
17
8
表5 玻化砖坯料配方
原料名称 百分比（%）
天青石 绿柱石 膨润土 高岭土 石英 长石 27
21
5
16
19
10
表6 玻化砖釉料配方
原料名称 百分比（%）
高岭土 苏州土 白云石 萤石 熔块 9
4
4
3
80
指导教师签字： 年 月 日
江 西 理 工 大 学
本科毕业设计开题报告
材料科学与工程学院 无机非金属材料专业 09级（2013届）2班 05号 周海峰
题 目：年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）建筑
陶瓷厂设计
本课题来源及研究现状
目前，中国陶瓷业迅猛发展，特别是建筑陶瓷，厂家数量、年产量都位居世界第一，建陶企业遍布全国各瓷区，建陶工业呈现出盎然生机。
我国建筑陶瓷的企业规模。自1978年改革开放以来的20多年里，国内建陶行业得到迅速发展，在国内形成“三山一海夹两江”的产业布局结构，“三山”指广东佛山、山东博山、河北唐山；“一海”指上海，包括江浙地区；“两江”一指四川夹江，包括川渝地区，二指福建晋江，泛指福建省。这是最重要的建陶产区。由于西部大开发的实施，这些西部地区成为建陶行业结构调整和新一轮发展的亮点和热点。
我国建筑陶瓷产品结构基本状况是：产品产量最大化，产品规格趋大化，瓷砖装饰品位化，产品品质两极分化。随着业内科技进步和管理水平的提高，使我国建陶产品质量和档次有了质的飞跃。各企业积极开发新产品，花色品种繁多，已拥有并能够生产不同品种、不同规格、不同功能、不同装饰效果的建陶产品。
课题设计目标、内容、方法和手段
设计目标：为建立一个与江西高安的经济和社会发展相适应的陶瓷厂做设计,
设计合理的工艺流程，选择合适的设备，进行合理的配置，选择合适的厂房结构，为建立当地的品牌，具备自主研发的能力打基础。
设计内容：对陶瓷厂的设备进行生产工艺布置和设计,包括物料平衡计算以及设
备选型计算、工艺设计等；对原材料、水、动力、产品销售等方面的设计；对原材料、产品的运输方式及路线的设计；对厂址的选择确定；对检修、环保及其他方面的设计。
设计方法：考虑到江西高安的人文优势和地理优势，决定设计人们常需要用的
规格分别为400×400×7mm的外墙砖和600×600×9mm的玻化砖。考虑到当地生产要素，需求条件，企业战略、结构和同业竞争，相关支持性产业，决定产品的总产量定为480m2，其中外墙砖220万m2、
玻化砖260万m2。
设计手段：
（5）总平面布置
（1）收集相关资料；（2）开题报告；（3）物料平衡计算；（4）设备选型计算；
设计提纲及进度安排：
2013年03月26日—2013年04月01日 开题报告 2013年04月02日—2013年04月09日 物料平衡计算 2013年04月10日—2013年04月19日 设备选型计算 2013年04月20日—2013年04月30日 生产工艺布置
2013年05月01日—2013年05月28日 生产工艺布置图的绘制 2013年05月29日—2013年06月04日 设计说明书的编写 2013年06月05日—2013年06月09日 答辩准备
参考文献：
[1] 李荣久.陶瓷金属复合材料[J]．学术科研，2004，33（6）：3-5．
[2] 黄慧宁.中国墙地砖发展趋势与策略分析[J]．佛山陶瓷，2008，12（4）：1-2．
[3] 张纯，解敦亮.以产业集群打造中国陶瓷产业竞争力[J]．中国陶瓷工业，2004，4（4）：
49-5l．
[4] 周雷生，李海东，杨兴，余春华．中国建筑陶瓷业生产与运营管理的现状及对策研究
[J]． 江苏陶瓷，2007，3（6）：1-3．
[5] 王小平. 建筑陶瓷产业转移对区域经济影响的灰色关联分析[J]．科技管理分析，2010，
20（5）：18-20．
[6] 熊伟，黄弘，汪曼.我国建筑陶瓷产业分布格局机理分析[J]．中国陶瓷工业，2008，15
（6）：3-21．
[7] 石棋，李月明.建筑陶瓷工艺学[M]．武汉理工大学出版社，2007：7-11．
[8] 高镇清，蔡小兰．建筑陶瓷工业的发展趋势浅析[J]．中国陶瓷工业，2005，4（3）：50-51． [9] 技术全面革新.全抛釉将成为瓷砖流行的新趋势[J]．江苏陶瓷，2009，42（2）：17-25． [10] 孙晋涛.硅酸盐工业热工基础[M]．武汉理工大学出版社，2010：3-7．
指导教师审核意见：
指导教师签字： 年 月 日
摘 要
本设计是在结合当前社会经济背景，我国基本国情，环境保护，市场需求的基础上，深入了解调查而做的一份针对性的工厂设计。厂址选择在江西省高安市，主要生产建筑陶瓷，预计年生产能力为480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）。首先，物料平衡计算，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，各种原料、辅助材料及燃料需要量和计算各堆场、料仓面积；及计算水、电、蒸汽和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等单位的消耗指标。
其次，设备选型计算，生产工艺流程均由原料球磨、成型、烧成三部分组成。 根据物料平衡计算结果，选取符合要求的设备，主要设备有球磨机、喷雾干燥塔、压机、干燥窑和烧成窑等。
接着，根据生产工艺流程和所选设备进行工艺设计和布置，车间布置方式为独立式分布。
确定了联合车间的面积之后，进行的是总平面设计。总平面主要技术经济指标为：厂区占地面积73800m22；
最后，劳动保护和概预算与技术经济指标评估，在这里建厂是有利润的。
关键字：工厂设计；建筑陶瓷；物料平衡计算；设备选型；经济评估
ABSTRACT
This design is combined with the current socio-economic context, China's basic national conditions, environmental protection, market demand, based on in-depth understanding of investigation while doing a targeted plant design. Site selection in Jiangxi Gao'an, the main production building ceramics, expected annual production capacity of 4.8 million m2 (outer wall 2.2 million m2, tiles 2.6 million m2). First, the material balance, calculated from raw materials to finished products shipped each step the amount of material required to deal with a variety of raw materials, auxiliary materials and fuel requirements and calculate the yard, silo area; and calculation of water, electricity, steam and labor requirements, determine the raw materials, fuel and other units of consumption indicators.
Econdly, equipment selection calculation and the production process consist of the raw material milling, molding, firing .which includes the preparation stage of raw materials (fine mud, raw material preparation, glaze preparation, powder preparation, molding workshop, drying workshop section), glaze section, blank storage section, firing workshop, packaging workshop inspection .we select the equipment to meet the requirement according to the calculation results of material balance . the main equipments are ball mill, the spray drying tower, press, drying kiln and kiln etc . According to the material balance calculations, select equipment to meet the requirements, major equipment ball mill, spray drying tower, presses, drying kilns and kiln firing.
Then, according to the production process and the selection and arrangement of equipment for process design, plant layout mode to standalone distribution.
Determine the area of a joint workshop carried out after the general graphic design. Total planar main technical and economic indicators: factory covers 73800m2; building structures covers an area of 2;
Finally, labor protection and budget estimate and evaluate technical and economic indicators, where the plant is profitable.
Key words:building design; architectural ceramics;Mass balance; Equipment shaping; Technal economy target
目 录
第一章 前言............................................................................... 0
我国建筑陶瓷的发展现状 ............................................................... 0 ............................................................................................................ 3 ............................................................................................................ 5 ............................................................................................................ 5
第二章 概论 ............................................................................. 10
.......................................................................................................... 10 .......................................................................................................... 10 .......................................................................................................... 10 .......................................................................................................... 10 .......................................................................................................... 10 .......................................................................................................... 11 .......................................................................................................... 12 第三章 工艺设计与计算 ................................................................. 15 .......................................................................................................... 15 工艺设备选型与计算 ..................................................................... 17 .......................................................................................................... 23 .......................................................................................................... 26
第四章 总平面布置 ................................................................ 30
.......................................................................................................... 29
.......................................................................................................... 30 .......................................................................................................... 32 .......................................................................................................... 33
第五章 劳动保护 .................................................................... 35
5.1劳动保护设计依据 ................................................................... 35 5.2设计标准 ................................................................................... 35 5.3劳动保护具体措施 ................................................................... 36 5.4劳动安全设计 ........................................................................... 37
第六章 概预算与技术经济指标 ............................................ 39
6.1燃料的选择及经济预算的参考定额 ....................................... 39 6.2固定资产总投资预算 ............................................................... 39 6.3本设计产品成本的编制 ........................................................... 40 6.4产品成本估算表 ....................................................................... 41 6.5本厂主要技术经济指标 ........................................................... 42 6.6结论 ............................................................................................ 42
参考文献 ..................................................................................... 44 附 录 ......................................................................................... 45 外文资料 ..................................................................................... 46 中文翻译 ..................................................................................... 50 致 谢 ......................................................................................... 54 小论文 ......................................................................................... 55
江西理工大学2013届本科生毕业设计
第一章 前言
1.1中国建筑陶瓷业六大发展趋势分析
中国是陶瓷生产古国，也是世界陶瓷生产和出口第一大国，为世界陶瓷产
业的发展作出了巨大的贡献。在过去的2011年，中国陶瓷产业不断吸取来自欧洲陶瓷强国的先进技术装备和设计理念，同时加强自我创新，在新技术的运用和产品的研发中，取得了不错的成绩。
不过，2011年的中国陶瓷行业充满了很多不稳定的因素，其中国家宏观调控政策以及欧洲对中国陶瓷实行反倾销制裁对陶瓷行业的影响较大，而人民币的汇率上升和通货膨胀更是让陶瓷企业的日子甚为艰难。尽管如此，大多数陶瓷企业还是实现了产量与销售业绩稳步上升的态势。总体而言，2011年中国陶瓷行业发展较为平稳。
1.1.1 陶瓷产能继续保持增长
近年来，中国陶瓷产区如雨后春笋般不断涌现，陶瓷产能也得到大幅提升。据有关机构调查的最新数据显示，目前我国陶瓷砖生产线达3275条，年产能将超过100亿m2,生产线规模位于前三位的省份分别是广东、山东和福建。我国继续保持世界产量第一、人均消费瓷砖第一、出口第一的陶瓷大国地位。
据国家统计局数据显示，截至2011年11月，全国陶瓷砖生产量达80亿m2，同比增长14.9%，销售超过3000亿元，同比增长31%;陶瓷砖出口超过9亿m2，同比增长达16%。我国生产卫生陶瓷制品1820万件，同比增长42.20%。其中，生产炻瓷砖3071万m2m2m2，同比增长37.68%，占全国总产量的82.70%。
在卫生陶瓷方面，2011年1—11月，全国卫生陶瓷制品的产量达1.8亿件，同比增长17.17%。从各省市的产量来看，2011年前11个月，全国卫生陶瓷制品生产的前三省市是河南、广东和河北，分别占总产量的45.20%、16.53%和12.07%。
1.1.2 国内外形势不利于陶业发展
从2010年起，我国房地产市场遭遇一系列政策调控，此后，地产政策越发严厉，二套房房贷首付比例和利率纷纷上调，三套及以上房贷全面叫停……陶瓷行业作为房地产行业的上游产业，也受到了房地产政策的较大影响。2011年，全国各地楼市成交惨淡，陶瓷产品也失去了使用的舞台，全国各大产区都出现了停产的现象，企业库存较严重。
人民币汇率在2011年持续走高，美元对人民币的汇率接连突破6.6和6.5的关口。人民币的持续升值让国内的出口业务大受影响，陶瓷行业也受到一定影响。除此以外，我国受通货膨胀和经济过热的影响，物价飞涨，导致陶瓷原材料价格、燃料价格、运输成本等提升迅猛。
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在国际形势方面，2011年9月15日，欧盟对华瓷砖反倾销终裁正式出台，终裁判定国内陶瓷企业出口欧洲税率从26.3%—69.7%不等，但只有个别企业享受26.3%低关税率，多数企业执行30.6%中间税率，也有部分企业被定为69.7%的高关税率。
这对于大多数出口欧盟的中国陶瓷企业来说，无疑被判了“死刑”，2011年中国出口欧盟的陶瓷产品数量也急剧下降。与此同时，南美、东亚等国家开始了对华瓷砖反倾销，这让中国陶瓷企业的出口之路，充满了荆棘。
1.1.3 低碳环保是必经之路
随着经济社会的发展，低碳、环保理念日益深入人心。我国改革开放的伟大实践也充分说明先污染、后治理的老路注定行不通，不能以牺牲资源环境为代价，换取经济的一时发展，而要走建设资源节约型、环境友好型社会的路子，从而实现经济、社会、生态的协调、可持续发展。低碳、环保是实现长远发展的必经之路。近年来，佛山陶瓷由“工厂经济”向“总部经济”的转型便是一个很好的例证。2012年，国家将继续加大对高消耗、高污染的监管力度。对陶瓷业来说，节能减排工作任重道远，陶瓷企业要从思想上高度重视，在行动上具体落实。直面挑战，奋起直追，全面推进节能减排工作的开展，打造低碳经济、低碳产品、低碳企业，全面提速推进“低碳”经济的发展进程。
1.1.4 资源保护是生存之道
经济发展要以资源环境的承载能力为前提。陶瓷原料，尤其是高档原料，作为一种不可再生资源，终有枯竭、耗尽的一天，而依靠增加资源的大量投入和扩张实现的粗放型生产方式将加速陶瓷资源的消耗进程。尤其是在目前国内包括景德镇高岭土在内的优质陶瓷原料已日益枯竭的形势下，资源消耗少的集约型陶瓷发展模式将日益受到各方的关注和重视，而使其在未来大有可为。因此，加强资源保护，创建资源节约型企业，走新型现代工业化道路已成为陶瓷发展趋势，这既是国家的产业政策，也十分符合陶瓷行业的实际，更是陶瓷业的生存之道。
1.1.5 品牌建设是立企之本
当今的世界巳进入品牌竞争的时代，我国陶瓷产业的市场竞争主要表现为品牌之间的竞争。因此，企业必须增强品牌意识，紧密结合企业的实际，制订出品牌发展战略，确立不同阶段的目标规划及可行性的实施步骤，抓好品牌的培育，争创陶瓷品牌。企业要把提高产品质量作为品牌发展的根基和企业的生命，作为企业生存发展，立企之本来抓，使企业在竞争中立于不败之地。
1.1.6 自主创新是发展动力
自古以来，中国陶瓷就有自主创新的传统，历代的名窑名瓷就是实证。在当
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今激烈的竞争中，陶瓷企业要生存发展，必须着力抓好企业的自主创新，广泛采用新技术、新工艺、新材料，不断改进产品设计，加快技术改造，吸收先进技术，开发新产品。尤其是重点抓好具有高附加值的产品的研究及创新，做到人无我有，人有我新。众所周知，陶瓷的价值主要是体现在其设计、制作过程以及品牌的附加值上。简单的重复加工、粗糙模仿注定只能站在产业发展的底端，而融合了精心设计、精细制作的产品则能摆脱传统陶瓷低价竞争的恶性循环，提高利润率，抢占陶瓷产业的制高点，自主创新将是企业发展的强劲动力。
建筑陶瓷产业作为房地产产业的一个下游产业，房地产业的发展的好坏将直接影响到建陶业的兴衰。经过改革开放30年的发展，我国房地产业得到了很大的发展，从表1-1可以看出从2005年以后房地产的发展情况。
表1-1 房屋建筑面积
年份 施工面积 竣工面积
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
注：（1）面积单位为万m2。 （2）数据来源于2011年的中国统计年鉴。
中国房地产业协会副会长，经济学博士，高级经济师孟晓苏认为中国的房地产还会发展20年。我国现在还是处在工业发展时代，城市化进程不断加快，再加上我国人民对房子态度以及需求度都会对房地产业产生积极的影响。所以作为房地产业的一个下游产业，我国的建筑陶瓷行业在未来的20年还会有很大的发展。
中国的陶瓷产量占世界的半壁江山，在国际上的影响力也越来越大，知名度也有了很大的提高，让外国人知道中国陶瓷不再是低档品的代名词，这十分有利于打开外国。到目前为止，我国很多公司的经销网络已经分布在全国各地，除了在公司所在地有大型的展厅外，还在全国不少地方建立了直营分支机构和经销网点。同时，国外市场也在不断扩展，虽然当前的对外贸易的营销网络还不够健全和完善，但是其分布的地域日渐扩大，从发达的欧洲、北美洲到发展中的非洲地区，从临近的韩国、日本、俄罗斯等国家，到遥远的美国、加拿大、意大利、西班牙等国家。从目前的营销网络分布和建设情况来看，很多公司营销网络系统在国内基本形成，能为广大客户提供完善而周到的服务。但是国外的营销网络有待进一步加大开发力度，不断拓展市场空间。
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从2011年抛光砖与仿古砖的流行产品中，我们能发现，只有在品质和美感上都有创新的产品，才能为消费者喜欢。有产品设计师说，现在陶瓷总的趋势是以欧化为主导的消费潮流，这种趋势经过多年的发展已经走向普遍。由于审美疲劳，欧化风格逐渐给人一种陈旧的、缺乏独特性的印象。而陶瓷产业的大洗牌，与陶瓷产品同质化密不可分。产品趋同，各企业只能在价格上、营销上比拼，从而导致了恶性竞争。随着产品走差异化之路的呼声逐年高涨，许多企业在产品的设计上下苦功，力求用企业自己的理念和文化来开发产品，力求为消费者带去更高的视觉审美和文化体验。
2012年的陶瓷产品设计，不仅在色泽、纹路、质感上推出新意。并且，2012年的佛山陶瓷市场，带给了我们很多新的产品，新的视觉享受，这将对中国陶瓷的发展提供动力。
(1) 产品设计：更注重视觉审美
2011年，尽管陶瓷产业笼罩着一层阴影，但在产品领域却是创新不断，精彩纷呈。在抛光砖方面，出现了运用纳米技术解决渗污难题的“超洁亮”抛光砖，该产品一推出市场就引起了业界与消费者的广泛关注；同时，各种仿石、仿木、仿竹、仿布纹瓷砖在市场上流行，成为另一亮点。仿古砖热在2012年继续升温，一些品质更高、花色更新的瓷质釉面砖开始在仿古砖市场流行。 (2) 营销方式：变被动为主动
以往，陶瓷厂家一般是紧跟着消费者的步伐走，消费者喜欢什么产品，厂家就推什么产品。而今，越来越多的陶瓷企业不满足于这种被动的局面。他们开始塑造自己的理念和文化，并运用先进、时尚的观念和文化来引导消费者，主动开拓市场。
2012年伊始，东鹏陶瓷在广州开设的magic时尚馆，带给我们不少的启示。首先，是大量展示了玻化砖上墙工艺，其次是卫浴空间的地面用木板代替瓷砖，还有是运用了许多瓷砖镂空工艺对空间艺术化。时尚馆总设计师诸盈介绍，玻化砖上墙早在几年前就已经出现，目前华东地区已经普遍运用了，而华南一带则还是空白。在同个空间里，墙面的用砖量是地面的2.5倍。因此，玻化砖上墙将会有巨大的市场空间。时尚馆的设计，就是针对这一市场空白做出的引导，通过美的展示来告诉消费者新的装修方法，从而开拓一个新的市场。而卫浴空间地面铺木地板，以及瓷砖镂空处理，其目的都是为了在突出产品的同时，给消费者带去新的视觉冲击，引导新的装修观念。
2013年，将会有更多品牌陶瓷企业以开风气之先为己任，为消费者，为家装设计界开启新的视野，我们拭目以待。 (3) 品牌推广：“蓝海战略”崛起
“蓝海战略”，来源于2011年热销的一本经济学著作《蓝海战略》，是指为了
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获得未来的成功，企业必须停止相互间的竞争，努力开拓空白市场。这一空白市场空间就是“蓝海”。把这种战略用于品牌推广上，就是用新的方式、新的手段来推广企业品牌。
陶瓷企业的品牌推广战略，存在着方式单一、传播方式僵化的缺点。打广告，就一窝蜂地往专业报刊杂志、大型户外广告位上投放；办活动，便一味是设计师室内设计评比。如今，陶瓷产业越来越多的人痛感到，这种品牌推广战略即浪费资源，又达不到效果。
1.3.1行业发展外向度不够，国际化经营程度较低
具体表现在：一是许多企业竞争意识不强，“等、靠、要”思想严重，缺乏投身国际市场的勇气和信心，没有到国际市场争得一杯羹的雄心壮志。二是国际外贸市场活动不足。虽然许多产品技术是从国外引进，但与外商合作力度较小。
1.3.2技术创新能力不足，研发能力低
国外知名陶瓷企业的产品往往是多样化发展，技术创新不断。而国内陶瓷行业由于关键性技术主要靠引进，缺乏能够支持行业结构调整和产业升级的技术支持，特别是具有自主知识产权的关键性技术供给和技术储备严重不足，许多企业缺乏技术含量高、具有国际竞争力的核心技术，自动化水平低，质量检测装备滞后，新产品销售比重低，在造型设计上惯于仿冒，喜欢跟风，技术开发创新能力与企业的发展步伐不协调，很难抢占市场的制高点。
1.3.3 资源消耗严重
过大的产量，消耗着我国高品质的原料，本已稀缺的燃料和廉价的劳动力，却生产出低值的产品。在欧洲，陶瓷砖产品以红色的坯体为主，在坯体中不提倡使用高品位原料，以保持持续的市场竞争力。我国的消费市场已形成了“红坯必劣质”的误区，再加上我们本来产量就大，使我国优质的粘土、长石迅速消耗，或许在不久的将来，我们会因为缺少粘土而不得不花高价进口原料。我国燃料已非常紧缺，而建筑陶瓷产业本来就属于高耗能的产业，这个矛盾将会继续加剧，最终成为产业发展的瓶颈。陶瓷砖行业是劳动密集型产业，企业所有者为降低成本，不得不延长劳动时间，事实上相当于劳动力的贬值，严重的损害了我国的劳动力资源。
虽然很多企业分布在全国的直营网点较广， 但是其市场终端却不是很完善，许多利润都被中间商赚去了，而自己本身的利润提升空间却很小。特别是进行加
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工贸易生产、OEM 贸易方式等的利润就更是如此。由于国外市场拓展力度不大，国外市场的终端就更存在许多漏洞，再加上行业内的市场竞争激烈，市场压力大， 价格竞争现象严重等原因，公司的市场终端完善的难度就更大了。
产品的营销服务体系尚未形成。从近几年陶瓷行业的发展趋势来看，在产品同质化现象严重、价格战不绝的情况下，若要提升企业竞争优势和档次，实现品牌的树立和成长，唯有另辟蹊径，而在这一使命中服务占据了相当的份量。虽然有些企业成立了客户服务科，它的主要任务是进行售后服务，应付客户对公司产品的投诉，还不具有真正意义上的销售服务理念。营销服务不仅包括售后服务，它是由售前、售中、售后服务三个部分组成的，而仅为消费者和客户提供售后服务，整个营销服务体系建设还不完全。其实真正引导客户消费的是售前、售中服务，而这两个部分却是今后必须加强营销服务体系建设的重点工程。
产品参与国际化竞争的程度不高，随着经济全球化的不断加深，特别是中国加入WTO后，建筑陶瓷行业的竞争已经超越了国内范围，参与国际市场竞争的压力越来越大。建筑陶瓷行业中影响度相对较高的许多企业，由于企业规模大， 产品质量好、档次高，参与国际竞争的实力也相对较强。然而，参与国际市场竞争的程度却很低。
本设计的陶瓷厂是一个年产480万m2建筑陶瓷，其中外墙砖220万m2、玻化砖260万m2的陶瓷厂，厂址选在座落于江西高安。
高安，素有“赣中明珠”之称，公元前201年建县，距今已有2200多年历史。高安山川隽秀，土地富饶，资源丰富，文化灿烂。古老、美丽、充满机会的高安。
高安市位于江西省中部偏西北，属长江中下游平原，全市幅员面积2439.33平方公里，于公元1993年撤县设市，辖两个街道办事处，22个乡镇（街道）、2个垦殖场，总人口83万，是全省经济十强县之一，所具备的投资兴业的良好条件突出表现在三个方面：
一是高安区位优势特别突出，市政府所在地距省会南昌市仅52公里（所辖大城镇距南昌市仅32公里），距南昌昌北机场60公里；经济长期受省会南昌的辐射和带动，接受各方面信息快捷。
二是高安交通条件相当优越，新建的赣粤高速公路穿境而过，浙赣铁路和京九铁路支线连接南部6个乡镇，锦河、肖河水运贯东西，同汇赣江，320国道横穿境内50公里，6条省道在市内联结成网，处于东北方向连“昌九”（昌九工业
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走廊），东南方向接“京九”（京九铁路）的重要位置。高安汽车运输业发达，是全国汽运业四强县市之一，拥有大型货车7000多辆。
三是高安可开发资源非常丰富，煤炭、石英石、花岗石、瓷土、碳酸岩等矿产资源储量较大，其中石英石蕴量达1亿多吨，大部分可露天开采，生产的石英砂产品质地纯正、品位高。
高安历史悠久、山川秀美，森林覆盖率达39.5%，有被誉为清代三朝“帝师元老”朱轼陵园，有岳飞点将台，有北宋大文豪苏辙登临赋诗“苍然暮色映楼台，江市游人夜未回”的大观楼，有被誉为“山清水秀，气候宜人，是一块理想的避暑、旅游胜地”的凤凰湖等，旅游资源极具开发前景。高安属中亚热带，气候温暖，雨量充沛，光照充足，霜期较短，生长期长。优越的温、光、水自然条件，使这片肥沃土地出产丰富的农产品，高安由此跻身全国重要的商品粮基地和猪、牛生产基地。
高安是一座正在崛起的新兴城市，是一块充满希望和蕴育财富的热土，勤劳、开放的高安人民真诚欢迎国内外朋友前来投资兴业、观光旅游，我们愿献上一片真情，与您携手共创美好的明天。
高安境内地形北高南低，中间舒缓平坦，低山丘陵与河谷平原相间，概称“四山一水三分田，两分道路和庄园”。海拔高度一般在40—100m之间,北部有九岭山脉的余脉延伸，南部有蒙山、末山的余脉逶迤，中部偏南有荷岭、枫岭横亘其间，其中以北部华林寨为全市最高点，海拔800米。河流以锦河、肖江为主。锦河自西向东蜿蜒市域中部，流程近几年70千米，至新建县注入赣江；肖江经境内南部边缘，向东流至丰城市泉港注入赣江。
高安气候温和湿润，雨量充沛，光照充足，四季分明，属中亚热带湿润季风气候。全年平均雨量为1560mm，主要分布在4—7月份，占全年雨量60%以上，极易导致春夏之交洪涝发生；8—10月雨量偏少，又易造成伏、秋干旱。全年平均气温17.7摄氏度，最热月为7—8月份，最热月份日最高气温达40摄氏度以上；最冷月为1月，极端最低气温零下10.7摄氏度。全年平均无霜期276天。
境内受地形、海拔高度、江河湖泊、植被诸因素的影响和相互作用，形成了各地多变的小气候特征。这些气候特征蕴育着高安秀丽的山川、丰富的资源和多样化的生物样种。
高安市土地总面积2439.33平方公里。其中：耕地70168.8公顷，占28.8%；山地92691.5公顷，占38%；水域25434.3公顷，占10.4%；城镇、村庄、道路等其它用地55638.1公顷，占22.8%。土壤质地肥沃，主要以红壤土和水稻土为主。其中：红壤土占土壤面积的50.3%，水稻土占土壤面积的43.1%。市域土地结构是一个较为完整的生态体系，土层疏松的沟谷平原对粮食和经济作物的生产非常有利，而丘陵岗地平缓，开发潜力较大，适宜于发展旱地作物和经济林木。
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高安市水系发达，地表水和地下水资源均比较丰富。地表径流归属于锦河、肖江、 潦河、袁河四流域，其中锦河是最大河流，境内流程近70公里，流经12个乡镇（街办）。全市多年平均径流量为20.38亿立方米，大部分地区形成河川径流和地下水补给。境内锦河以北为弱风化裂隙水和孔隙裂隙水为主的水文地质条件简单区，锦河以南为裂隙溶洞水为主的水文地质条件复杂区，全市地下水资源量在4亿立方米以上，水质良好。经过多年开发，全市建有蓄水工程1538座（其中大二型水库1座，中型小库7座，小一型水库48座，小二型水库257座，山塘水库1225座）,总库容5.87亿立方米；引水工程343座（其中中型工程1座，万亩工程2座，小型陂闸工程340座）；提水工程装机4362台，49966千瓦；全市水电蕴藏量2.5万千瓦，可供开发的资源为1.35万千瓦，已建小水电站24座，装机容量4098千瓦。
℃，年均无霜期为276天。
境内植物种类和植被类型多种多样。植物种类共有2000余种，其中木本植物有80科237属452种；地带性植被的基本类型有针叶林，常绿阔叶林，针叶与阔叶、常绿与落叶混交林，竹林，灌丛，草丛等。境内林业用地面积84894.6公顷，占全市总面积的34.8%；森林活立木蓄积量为317.4万立方米，森林覆盖率达40%。
境内已探明的矿产资源有26种，主要有煤、石灰石、高岭土、石英石、瓷石、耐火粘土、铜、铝、锌、铁、金等 。其中煤炭储量2.6亿吨，位居全省前列；石灰石仅出露范围内的储量就达13.4亿吨，且品位较高，在全国都享有知名度。其它主要非金属矿产资源也具有分布广、品质优的特点，开发价值较高。
目前，高安市境内拥有220KV变电站1座，主变1台，容量120000KVA；110KV变电站5座（其中瑞州110KV变电站正在建设之中），主变8台，容量154500KVA，110KV及以上输电线路299.33公里；35KV变电站13座（其中企业自建自用5座），主变23台，容量81350KVA，35KV输电线路136.07公里；10KV配电变压器 2533台，容量185571KVA，10KV线路1566.93公里；0.4KV农村配电线路1986.44公里。
选择工艺流程，在满足产品质量要求的前提下，尽可能简化流程，缩短生产周期。工艺流程的选择还应充分体现技术上的先进性和可靠性。在选用新设备、新技术、新工艺时要充分调查，反复论证。生产过程的机械化与自动化，是现代陶瓷厂的发展方向。选择工艺流程时必须进行技术经济分析。此外还应注意到生产调节的灵活性。工艺流程的最后确定需要经过不同方案的比较分析，使选用的流程可靠、适用、先进、合理。
选择工艺流程依据：（1）原料的组成和性质；（2）产品品种及质量要求；（3）
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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。
工艺设备的选型和计算也是工厂设计的重要组成部分之一。主要任务是：根据配方、生产性质、产量大小和工艺流畅选择设备的型式，然后确定设备的规格和大小，最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备的台数。
设备选型应考虑的因素：（1）满足生产工艺要求；（2）机械化和自动化水平；（3）设备性能良好；（4）管理、维修方便，工艺布置合理；（5）节约能源；（6）适用场合及设备来源；（7）技术经济比较。
理论设备台数的确定：M理=Q/FH台 （1-1） 式中： M—设备的理论台数（台）；
Q—制品的加工数量（t或件/年）； F—设备的生产能力（t或件/h）； H—设备的年时基数（h）。
实际设备台数的确定：M实= M理/φ （1-2） 式中： M—实际设备台数（台）；
φ—设备负荷率（或设备利用系数）（%）。
车间工艺布置的任务是确定车间的厂房布置和设备布置，其基本原则是要使生产流程顺畅、简捷、紧凑，尽量缩短物料的运输距离，充分考虑设备安装、操作和检修的方便，并满足总图及其他专业对不知的要求。 （1）厂房布置
厂房布置包括平面布置和立面布置，主要取决于生产流程和设备布置，它必须满足工艺要求，便于组织生产流水线。同时也应符合国家的防火、卫生标准。陶瓷厂的厂房一般采用钢筋混凝土结构，厂房柱网布置和层高应尽量做到符合建筑模数要求。
厂房布置方式：采用独立式。
厂房的平面布置：与厂房的面积和柱网布置有关。
厂房的立面布置：即空间布置，主要是确定厂房的层数和高度。 （2）设备布置
设备布置就是要把车间内的各种设备，包括主要设备、附属设备、工艺管道、检修设备以及各种连接件和料仓按照工艺流畅要求加以定位，确定设备与厂房建筑物的关系，以及设备与设备之间的相对位置。
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车间工作人员的确定主要包括生产工人、辅助生产工人、行政管理人员、工程技术人员和勤杂工人的确定。
（1）本设计和的建筑陶瓷厂必须能满足生产的要求，能达到年产480万m2瓷砖，
并满足生产工艺流程的要求。
（2）能达到卫生、防火、防震和人防等方面的要求。
（3）厂区地下不应有矿藏、地下文物、古河、古井或废弃矿等。 （4）要充分考虑交通运输的方便性，陶瓷厂最好能建在交通要道旁。 （5）厂址应具有较平坦的地面，以及为保证排泄地面水所需的坡度。 （6）厂址土壤良好，不需修建昂贵的地基，即可建造建筑物、构筑物和安装机
械设备。
（7）工厂应建在靠近原料基地或销售地区，建厂前应对当地原料的储量、质量、
矿区距厂远近、运输重要条件和价格等进行周密的调查研究，从技术经济的观点出发，正确选择。
（8）要考虑是否有合适的燃料来源，是否有丰富的水源的电力。 （9）所建的工厂应尽可能靠近居民区，以方便当地员工的上下班。 （10）厂址应有动力供应和给排水等便利条件。
（11）厂内的生活区、办工区、生产区、仓库、原料堆场布置要合理，应结合当
地的气候环境，交通环境，地貌环境等进行合理的科学的布局，且堆场和仓库的大小在保证生产能顺利进行的前提下尽量小，但一定要满足生产需要，且能应符一些突发事件，将工厂面临的风险降至最低。
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第二章 概论
（1）年产480万m2建筑陶瓷厂设计 （2）物料平衡计算和工艺设备选型计算 （3）总平面及各生产车间工艺布置 （4）辅助生产车间的其他设计
（1）参考《陶瓷厂房设计概论》、《建筑陶瓷生产工程师手册》等书籍 （2）查阅有关陶瓷工艺布置及工艺设备相关书籍 （3）指导老师的指导 （4）毕业实习收集的相关资料
（1）设计合理的工艺流程 （2）选择合适的工艺设备 （3）进行合理的设备布置 （4）选择合适的厂房结构 （5）配备必要的劳动定员
（1）设计原则和方案要符合国家现行的工业建设方针和政策。 （2）设计的工艺流程具有一定的先进性和实现的可靠性。 （3）具有较高的机械化和一定的自动化水平。
（4）设备配套紧凑、具有足够的操作面积和通畅的运输设施。 （5）保证设备正常和持续的运转，配备维修设施。 （6）设备、结构元件和建筑构件力求达到工业化和标准化。 （7）服务性设施应尽量与当地企业共同协作解决。
（8）具有技术安全和劳动保护措施，“三废”处理应符合国家环保要求。 （9）能够获得最佳的技术指标和最大的经济效益。
（1）坚持“以人为本”的方针，不扰民的原则尽量设计到居民区的下风向及郊区。 （2）设计必须执行国家有关的方针和有关的规定及标准。
（3）引进21世纪国际先进的生产技术和设备、提高劳动生产率，缩小社会必要
劳动时间。
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（4）缩小与发达国家同行业的差距。
（5）在不影响引进的设备，发挥先进水平的基础上，尽量选择国内设备与之配
套，以节约资金和外汇，降低投资成本。
（6）设计要为以后厂房扩建和产品结构调整、设备更新提供条件。
（7）设计中尽量节省投资和原材料，尽量采用当地材料，以降低生产成本，以
理而经济的投入，创造出良好的经济效益。
（8）土建及公用工程要结合当地实际生产要求，因地制宜，经济合理，适用可
靠。
（9）满足绿化环保要求，注意“三废”处理，除尘、消毒等。 （10）坚持寻找资源的在利用问题，有效节约成本。
表2-1 生产规模和产品规格
产量 产品名称 规格
220万m2 外墙砖 400×400×7mm
260万m2 玻化砖 600×600×9mm
设计工艺指标和参数
表2-2 物料平衡计算的依据
指 标 成品重量kg/ m2 泥浆制备损失率（%） 成型合格率（%） 烧成合格率（%） 原料拣选合格率（%） 干燥损失率（%） 制釉损失率（%）
外墙砖 12 6 2
玻化砖 5 2
指 标 烧失量（%） 泥浆处理损失率（%） 干燥合格率（%） 施釉合格率（%） 拣选包装损失率（%） 喷干回坯率（%） 施釉釉料损失率（%）
外墙砖
玻化砖 3
（1）坯料的配方
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表2-3 外墙砖坯料配方
原料名称 百分比（%）
石英 长石 黏土 石灰石 高岭土 紫木节 方解石 20
11
14
表2-4 玻化砖坯料配方
原料名称 百分比（%）
天青石 绿柱石 膨润土 高岭土 石英 长石 27
21
5
16
19
10
16
18
11
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（2）釉料的配方
表2-5 外墙砖釉料配方
原料名称 百分比（%）
叶蜡石 硅灰石 高岭土 石英 长石 黑泥 24
8
表2-6 玻化砖釉料配方
原料名称 百分比（%）
高岭土 苏州土 白云石 萤石 熔块 9
4
4
3
80
16
25
17
8
本设计年产220万m2外墙砖和产量260万m2的玻化砖，工艺过程均由原料破碎、成型、烧成三部分组成。包括原料的制备工段（原料的粗中细碎、泥浆的制备、釉料的制备、粉料的制备）、成型工段、干燥工段、施釉工段、储坯工段、烧成工段、拣选包装工段组成。 生产工艺流程具体如下： （1）原料的制备工段
将选择好的原料进行粗中细碎以得到一定的细度要求。 （2）球磨、泥浆制备
将符合要求的原料混合后得到规定比重和粘度的泥浆，具体做法就是将坯料、水及稀释剂按一定配比装入球磨机中湿磨，其中选用的球磨机其干粉料装载量为20t/次，加水量由定量高位水箱控制，球磨时间是预定的，它根据原料性质及入磨粒度不同而变化。
磨好的泥浆用压缩空气出浆，经筛网过滤后，流入装有慢速搅拌机的泥浆中转池，再经过隔膜泵将泥浆抽出经除杂至振动筛磁选机除铁、过筛后流入慢速筐
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式搅拌机的贮浆池陈腐一天。
陈腐后的泥浆用柱塞泵打入喷雾干燥塔中，送入喷雾干燥塔。 （3）釉料制备
釉料存放于原料仓库内，贮存量约为一个月的生产用量，单独在釉料制备车间室内配制釉料。电动葫芦装入球磨机内，由加水箱加水，在预定时间内球磨，磨好的釉浆从球磨机卸出后，经过筛除铁后，进入釉浆池陈腐待用。 （4）粉料制备
泥浆由高压柱塞泵从工作浆池打入喷雾干燥塔内，雾化干燥成具有一定颗粒级粉料，经振动筛、皮带运输机、斗式提升机及气动刮板等送入粉料仓贮存、陈腐、料仓总贮量约为3天的生产用量，粉料在料仓内陈腐1-2天，陈腐后的粉料经旋转卸料机、皮带运输机和斗式提升机送到压机料仓内，以待后用。 （5）压制工段
将粉料经布料器和料斗送入模具压制成型，压制机各选用一台，选自动液压压砖机，压制后的坯块由辊子输送，通过刷子翻转磨边机构，然后排成方阵由辊子送入卧式干燥器内干燥，压机配有不同尺寸的钢模，生产过程可以调换，以便工厂改变产品规格。 （6）干燥工段
采用卧式辊道窑干燥器，其特点是干燥能力强，热利用率高，干燥坯量大。 （7）施釉工段
由卧式干燥器出来的砖坯经输送装置送入多功能施釉线，施釉线采用国内成熟的先进设备，具有刷灰、甩釉等多项功能。 （8）烧成工段
利用卸载机，输送连接段和装窑机组合，完成坯体的卸载、输送和自动入窑，烧成采用一次烧成。 （9）检选、包装工段
出窑制品在辊道窑出口处从出砖连接段送到人工检选、包装，然后分别置于成器的木托架上、由叉车送入成品仓库存放。
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（10）工艺流程图（见图2-1）
坯 软质原料 硬质原料 重量配料 湿球磨细碎 过筛 除铁 料浆池 喷雾干燥 料仓 压制成型 干燥 破碎 原料 釉 重量配料 湿球磨 过筛 除铁 施釉 釉浆 烧成 拣选 色剂 成品 包装 出厂 图2-1 工艺流程图
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第三章 工艺设计与计算
物料平衡计算是工艺设计中重要部分，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，对陶瓷生产中各工序物料量的一种近似计算方法。 （1）计算从原料进厂至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依据。 （3）计算水、电、蒸汽和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等单位的消耗指
标，作为公用设计和计算产品成本等的依据。
3.1.1年产量=成品重量×年产面积
外墙砖年产量=220×104×12=26400t 玻化砖年产量=260×104×11.8=30680t 外墙砖年产面积=220万m2 玻化砖年产面积=260万m2
3.1.2年出窑量=年产量/（1－拣选包装损失率）
年出窑面积=年产面积/（1－拣选包装损失率） 外墙砖年出窑量=26400/（1－0.0011）=26429t 玻化砖年出窑量=30680/（1－0.0011）=30714t m2 m2
3.1.3年入窑量=年出窑量/烧成合格率×（1－烧失量）
外墙砖年入窑量=26429/0.97（1－0.058）=28924t 玻化砖年入窑量=30714/0.97（1－0.065）=33865t m2 m2
年坯量=年入窑量×坯所占比重 外墙砖年坯量=28924×0.96=27764t 玻化砖年坯量=33865×0.94=31833t 年釉量=年入窑量×釉所占比重 外墙砖年釉量=28924×0.04=1160t 玻化砖年釉量=33865×0.06=2032t
3.1.4年施釉量=年坯量/施釉合格率
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年施釉面积=年入窑面积/施釉合格率 外墙砖年施釉量=27764/0.983=28244t 玻化砖年施釉量=31833/0.983=32384t m2 m2
3.1.5年干燥量=年施釉量/干燥合格率
年干燥面积=年施釉面积/干燥合格率 外墙砖年干燥量=28244/0.985=28674t 玻化砖年干燥量=32384/0.985=32877t m2 m2
3.1.6年成型量=年干燥量/年成型合格率
外墙砖年成型量=28674/0.963=29776t 玻化砖年成型量=32877/0.956=34390t m2 万m2
3.1.7年喷雾干燥量=年成型量/（1－喷干损失率）
外墙砖年喷雾干燥量=29776/（1－0.02）=30384t 玻化砖年喷雾干燥量=34290/（1－0.02）=35092t
3.1.8年新坯料加工量=年喷雾干燥量－年喷雾干燥量×喷干回坯率－年成型量×（1－成型合格率）
外墙砖年新坯料加工量=30384－30384×0.025－29776×（1－0.963）=28523t 玻化砖年新坯料加工量=35092－35092×0.03－34290×（1－0.956）=32526t
3.1.9年耗釉量=年釉量/（1－制釉损失率）（1－施釉损失率）
外墙砖年耗釉量=1160/（1－0.02）（1－0.063）=1263t 玻化砖年耗釉量=2032/（1－0.02）（1－0.058）=2201t
3.1.10坯用各原料进厂量=年新坯加工量×所占比重/（1－泥浆制备损失率）（1－泥浆处理损失率）（1－含水率）（原料拣选率） 釉用各原料进厂量=年耗釉量×所占比重
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表3-1 外墙砖坯料配方
原料名称 百分比% 含水率% 进厂量 t
石英 20 0 5879
长石 11 0 3234
黏土 14 0 4116
石灰石 16 0 4704
高岭土 18 5 5570
紫木节 11 8 3515
方解石 10 10 2904
合计 100 29958
表3-2 外墙砖釉料配方
原料名称 百分比% 进厂量t
叶腊石
硅灰石
高岭土
石英
长石
黑泥
合计 100 1263
表3-3 玻化砖坯料配方
原料名称 百分比% 含水率% 进厂量t
天青石
0 9328
绿柱石 0 7233
膨润土 8 1874
高岭土
0 5509
石英 0 6557
长石 0 3447
合计 100 33948
表3-4 玻化砖釉料配方
原料名称 百分率% 进厂量t
高岭土 9 198
苏州土 4 88
白云石 4 88
萤石 3 66
熔块 80 1761
合计 100 2201
.1球磨机
Qt （3-1） HF式中： M—球磨机的实际台数（台）；
球磨机台数：MK K—不平衡系数，取1.2； Q—配合料年加工量（t/年）； t—球磨周期（h）； H—设备的年时基数；
F—每台球磨机的加工量t/（次•台）。
（1）外墙砖坯料所需球磨机台数
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Qt2995811 1.23.2 取4台 （3-2）
HF3351820（2）外墙砖釉料所需球磨机台数
Qt126320 M2K1.20.6 取1台 （3-3）
HF335188（3）玻化砖坯料所需球磨机台数
Qt3394811（3-4） M3K1.23.7 取4台 HF3351820（4）玻化砖釉料所需球磨机台数
Qt220120 M4K1.21.1 取1台 （3-5）HF335188M1K表3-5 球磨机型号
型号 TCIF3200×600 TCIF2800×400
简体尺寸（mm） 装料（t/次） 转速（r/min） 电机功率（kw） 传动方式
3200×600 2800×400
20 8
15
皮带 皮带
.2浆池
浆池个数：ZqD （3-6） vr式中： Z—浆池个数（个）； q—泥浆日产量（t/d）； D—泥浆贮存天数（d）； ρ—有效容积系数（ρ=0.9）； r—泥浆水分比例。 （1）外墙砖坯料所需浆池个数
Z1qD299582（3-7）2.6 取3个
vr0.93351.6960(10.268)（2）外墙砖釉料所需浆池个数
Z2qD126330.5 取1个 （3-8） vr0.93351.6823(10.3)（3）玻化砖坯料所需浆池个数
Z3qD3394823.1 取4个 （3-9）vr0.93351.6860(10.286)（4）玻化砖釉料所需浆池个数
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Z4qD22013 0.8 取1个 （3-10）
vr0.93351.6623(10.31)表3-6 浆池型号
型号 Φ5000 Φ4000 浆叶直径mm
Φ5000 Φ4000
主轴功率r/min
8
浆池容积m3
60 25
外形尺寸mm 7600×1000×3000 4500×640×3665
.3喷雾干燥塔
喷雾干燥塔个数：MKqF 式中： M—喷雾干燥塔台数（台）；
K—；
q—粉料日加工量（t/d）；
F—单个喷雾干燥塔日生产能力（t/d）。
（1）外墙砖所需喷雾干燥塔数量
MKqF1.230384(10.031)13351500.7 取1台 （2）玻化砖所需喷雾干燥塔数量
Kq1.235092(10.029) M2F3351500.81 取1台 型号：4000
日生产能力：110—216t/d 燃料油最大耗量：350kg/h —3/h —2mpa
泥浆泵型号：NB140-4
.4料仓
料仓所需个数：
NqDKV 式子： N—料仓个数（个）；
q—日成型量（t）； V—单个料仓体积（m3）；
K—。
（1）外墙砖所需料仓个数
19
3-11） 3-12） 3-13） 3-14） （ （ （ （江西理工大学2013届本科生毕业设计
qD303843 2.4 取3个 （3-15）
KV3350.82.460.3（2）玻化砖所需料仓个数
qD350923 N2.7 取3个 （3-16）
KV3350.82.460.3柱体直径为3m；
N柱体高度为7m； 单个料仓体积为3； 圆锥体底脚为72°。
.5压制成型
压砖机台数=备用系数×每天成型总量×每平方米片数/单台压机每天可压片
数
压机每天可压片数=压机每分钟可压制数×每次压制片数×每天压机工作时间
表3-7 压机型号
产品类型 外墙砖 玻化砖
成品规格（mm） 坯体规格（m2） 面积（m2/片） 400×400×7 600×600×9
440×440 660×660
t/年 29776 34390
万m2/年
万片/年 1319 783
250.71045.3（3-17） 外墙砖需要压机台数1.20.9 取1台
33524246024300.7102.3 玻化砖需要压砖机台数1.2（3-18） 0.36 取1台 3352424602自动液压压砖机型号：PH980 机体结构形式：三梁四柱 最大压力：2000t 推顶力：16 t 压制次数：24次/min 立柱净间距：1400mm 冲头行程：150mm 加压次数：2—3次/循环 粉末最大填充高度：60mm
模具加热功率：30kw 液压系统油量：1000L
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冷却用水量：100L/min 设备净重：26000kg
生产厂家：上海玻璃陶瓷机械厂
.6烧成设备
辊道窑窑长产量烧成周期（坯体尺寸间隙） （3-19）
年工作日24有效宽度坯体尺寸成品率工作系数（1）外墙砖窑长计算如下 外墙砖年生产量220万m2
外墙砖窑长220000045（0.440.01）33524602.10.4498.50.9593.5（m） ÷2.13=43.9，取44段，故实际窑长：44×2.13=93.7（m） （2）玻化砖窑长计算如下
玻化砖窑长260000045（0.66。01）33524600.662.40.9950.95108.（5m） ÷2.13=50.9取51段，故窑实际长度为51×2.13=108.6（m） 型号：SACMI-FMS2400 有效内宽2400mm 干燥周期25—60min 最佳装载宽度2160mm
.7干燥设备
窑长年产量干燥周期（坯体尺寸间隙）宽度方向排砖数 每分钟入窑坯数年干燥量（m2）每平方米片数3352460 坯砖长度产品长度（mm）1-烧成收缩率砖坯与砖坯间隙 （1）外墙砖干燥窑窑长
外墙砖窑长241400030（0.440.01）33524601.830.440.9588.（3m） ÷2.14=41.5，取42段，实际长度为42×2.13=89.5（m） （2）玻化砖干燥窑长度
玻化砖窑长287500030（0.440.01）33524601.830.660.95104.（4m）
21
3-20） 3-21） 3-22）
3-23） 3-24）
3-25）
3-26）
（ （ （ （ （ （ （江西理工大学2013届本科生毕业设计
型号：TC3G(G) 有效内宽：1830mm ×N
辊棒直径：ф40mm 干燥温度：小于200 干燥周期：20—30 制造厂：唐轻机厂
.8原料的贮存和堆放
原料的贮存和堆放：sQ （3-27） hv式子： Q—原料的贮存量（t）（每天贮存量×贮存时间）； h—原料堆的高度（m）； ρ—料堆有效体积系数 取075； v—原料堆积密度（t/m3）。
（1）外墙砖原料的贮存和堆放
(587932342904)630 （3-28） 露天堆场的面积S3826（m2）3350.751.51.5(411655703515)330 （3-29） 原料仓库的面积S3284（m2）3350.751.21.2（2）玻化砖原料的贮存和堆放
(932872336557)630露天堆场的面积S7361（m2） （3-30）
3350.751.51.5(18745509)330原料仓库的面积S1837（m2） （3-31）
3350.751.21.2所以，堆场的面积：3826+7361=11187（m2）；原料仓库的面积：3284+1827=5121（m2）
.1工艺设计的基本原则
（1）安全可靠、经济合理、技术先进 （2）合理的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）合理地考虑机械化、自动化装备水平 （5）注意环境保护，减少污染
（6）考虑土建、公用等设计的要求，并为土建及公用设计提供可靠依据 （7）尽量缩短路线，缩短生产周期，提高自动化程度，降低劳动强度。
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.2确定工艺流程的依据
（1）原料的组成和性质 （2）产品品种及质量要求 （3）工厂规模及技术装备水平 （4）当地气候条件 （5）半工业加工试验
.3工艺流程图
年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）陶瓷厂工艺流程图如图3-1和3-2。
硬质原料 破碎 软质料
过筛、除杂、除铁 泥浆（放入螺旋桨叶泥浆池中）搅拌 陈腐 喷雾干燥塔 粉料 压机成型 干燥 施釉 釉烧 检选 包装 仓库
图3-1 陶瓷厂工艺流程图
配料 球磨（加水）
釉用配料 称料 平台加料 球磨 振动筛 磁选机 储釉池 釉浆罐
图3-2 制釉流程线
.4工作制度及定员
（1）工作制度及生产班制见下表
表3-8 工作制度及生产班制
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工段或工种名称 原料破碎工段 喷雾干燥工段 压制工段 干燥工段 施釉工段 烧成 装、出窑 成品检验、包装
作业性质 不连续周 不连续周 不连续周 连续周 连续周 连续周 连续周 连续周
年工作日d
335 335 335 335 335 335 335 335
生产班制 二 三 三 三 二 三 二 一
（2）本设计工厂工人及设备的年工作时间
表3-9 工厂工人及设备的年工作时间
名称 一般机器设备 干燥设备 辊道窑 工人 低温操作岗位 高温操作岗位
全年工作日（d） 335 335 335 335 335
每班工作时间（h）
8 8 8 8 8
时间损失占公称时间% 一班 4.8%
二班 5%
考虑每年30天停工检修
考虑8%的时间损失 考虑12%的时间损失
三班 9.5%
（3）车间工作人员的确定
① 生产工人的确定
对于粉碎、制粉、成型、烧成等工种，往往由一组工人共同负责管理几台设备，定额不易确定，故进行搭配。搭配的原则和工人的生产规模、机械化程度和设备的具体情况有关。
表3-10 主要生产车间工作人员确定（共384人）
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车间名称 原料 车间
工段、工种 运输工人 行政管理人员 ×球磨段
坯料 制备 车间
×泥浆制备 行政管理人员 工程技术人员 勤杂工 ×球磨段
釉料 制备 车间
行政管理人员 勤杂工 ×制粉工段 ×压制工段 ×干燥工段 ×施釉 ×釉烧
成型 烧成 车间
印花 包装 运输 行政管理人员 工程技术人员 勤杂工 包装 行政管理
成品库
入库 门卫
二 二
6 2
12 4
三 三 二 一 二 二 二 一
12 12 10 6 12 4 12 2
36 36 20 6 24 8 24 2
42
检选
一 一 三 三 三 三 三 三
2 2 4 4 4 12 12 10
2 2 12 12 12 36 36 30
268
工程技术人员
工作班次 一 一 二 三 一 二 一 二 二
定员 6 1 10 4 3 4 4 3 4
轮休工 2
合计 8 1 20 12 3 8 4 6 8
18 47 9 人数总计
② 辅助工人的确定
考虑到车间规模、机械化程度和运输情况，运输搬运工按生产工人进行搭配；电工按车间规模进行搭配，干燥室辅助工按生产要求进行搭配。
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江西理工大学2013届本科生毕业设计 表3-11 辅助部门定员情况(共84人) 部门 中心实验室 试验工场 煤棚 锅炉房 炉煤气发生站 空压站 机修车间 水泵房 汽车库
工作班次 一 二 一 二 三 三 二 三 二
定员 10 8 3 3 3 2 12 2 2
合计（人）
10 16 3 6 9 6 24 6 4
③ 行政管理人员和技术人员
按生产指标进行计算，然后根据车间规模大小和管理要求进行调整。
表3-12 主要行政人员编制（共28人）
部门 经理办公室 人力资源部
人数 6 12
部门 厂长办公室 党务室
人数 6 4
④ 勤杂人员的确定
按指标进行，一般占车间工人的2%-3%。注意男女搭配，要适当考虑女工。 全厂职工总人数共计496人。
本设计厂中生产工人人数(直接参与产品制造过程的操作工人)为：146人（指表3-10打×标记的），占全厂职工总人数的29.4%，结构合理，基本实现了自动化，管理和技术上得到了有效的结合。
（1）粗中碎车间、坯料制备车间和釉料制备车间
这些车间宜靠近运输入口和坯料堆场仓库，由于颚式破碎机、球磨机、贮浆池的基础较深，故这些车间应布置在工程和水文地质较好的场地上，这些车间是为成型服务，故可以和成型烧成车间连成一片（车间之间以泥浆管保持生产上的联系）；考虑到破碎车间产生粉尘、噪音较大，把其与其他车间分开了，与坯釉料制备车间及成型烧成车间隔一条道路（车间之间以皮带廊保持生产上的联系），这些车间布置在厂区下风向，并适当远离厂前区；由于三个车间水电消耗大，应
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靠近水源和变配电所，其附近应有废水的处理设施。 （2）成型烧成车间
本车间包括坯体成型、干燥、修坯、半成品检验、施釉、坯体存放、装坯、烧成、卸窑等，本车间坯体运转工序多，运输量大，操作工人较多，因此要求地势平坦，并有较好的通风采光条件。本车间产生热量大，要求有良好的通风散热措施，布置时避免高大建筑物遮挡其通风线路。窑体及轨道要处在较好的基础之上，不允许地基下沉或局部凹陷，故应布置在工程水文地质较好的地段，本车间设备要求供电可靠性高，故要靠近备用电源处。本车间与燃料供应处，耐火材料贮放处也不宜相距太远。其车间的烟囱应布置在下风向并远离厂前区和居民点 （3）成品仓库
包括成品检验、分级、包装和贮放等。该车间较靠近烧成车间独立布置。为避免检验误差，车间需采光良好（人工检选时）。该车间也较接近中心实验室。 （4）厂部办公楼
厂部办公楼是全厂行政管理的中心，对内对外联系均很频繁，应当布置在靠近主要入口处或与入口合并建筑。对现代大型建筑陶瓷厂，厂部办公楼一般均设计独特，置于厂前区的中心位置，代表该厂的独特形象。 （5）锅炉房与煤气站
锅炉房主要生产取暖用蒸汽。它应该布置在靠近蒸汽用量较多的车间，以缩短热力管网长度和减少蒸汽压力降。锅炉房用煤量较大，附近应该考虑布置较大面积的煤堆场和灰渣堆场，切要考虑运输方便，还应尽量布置在厂区较低的地区以便回水，锅炉房应布置在厂区下风向，以减少烟囱灰尘的污染。煤气站供应热工设备所需的煤气。煤气站应该布置近于消耗煤气最大的烧成车间以保证煤气管路最短（但要保证防火间距）。 （6）变配电间
设置成一个独立区域，尽量避免受粉尘的影响，有消防和运输通道，方便电压器的安装，修理和防火。 （7）废料堆场
废料堆场用来堆放废瓷等生产废物。布置于工厂的厂后区。也可以放置一些生产所需的材料等。 （8）汽车库
汽车库是专门为本厂汽车停放、保养而后维修之用。包括：车库、露天广场、汽车栈桥等。车库前留有足够的场地做停车广场，在门前20m之内不应有任何的障碍物。在严寒地区不应使冬季主导风向和车库门相对。不应设立在交通频繁的地方。
（9）食堂及职工宿舍
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食堂和职工宿舍应布置于厂前区，用围墙与厂区隔开而形成独立的部分。食堂应
布置在靠近人数较多的车间和近于全厂工人上下班的主要入口处。
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第四章 总平面布置
陶瓷工厂主要特点是要求有比较清洁的环境，要防止粉尘，尤其是有色矿物粉尘落入原料堆场和厂房内污染制品，而车间内部较多的地坑、窑炉、烟道基础等又必须考虑地质条件，注意地下水位及侵蚀性问题，成品运输时易于破碎，故应避免形成起伏过大，此外，选择厂址还需：
（1）满足生产的要求，能达到年产480万m2瓷砖，满足生产工艺流程的要求。 （2）能达到卫生、防火、防震和人防等方面的要求。
（3）厂区地下不应有矿藏、地下文物、古河、古井或废弃矿等。 （4）要充分考虑交通运输的方便性，陶瓷厂最好能建在交通要道旁。 （5）厂址应具有较平坦的地面，以及为保证排泄地面水所需的坡度。 （6）厂址土壤良好，不需建昂贵的地基，即可建建筑物、构筑物和安装机械。 （7）工厂应建在靠近原料基地或销售地区，建厂前应对当地原料的储量、质量、矿区距厂远近、运输重要条件和价格等进行周密的调查研究，从技术经济的观点出发，正确选择。
（8）要考虑是否有合适的燃料来源，是否有丰富的水源的电力。 （9）所建的工厂应尽可能靠近居民区，以方便当地员工的上下班。 （10）厂址应有动力供应和给排水等便利条件。
（11）厂内的生活区、办工区、生产区、仓库、原料堆场布置要合理，应结合当地的气候环境，交通环境，地貌环境等进行合理的科学的布局，且堆场和仓库的
大小在保证生产能顺利进行的前提下尽量小，但一定要满足生产需 要，且能应符一些突发事件，将工厂面临的风险降至最低。
根据陶瓷厂产品不适宜长途运输和对原料、燃料及动力等有较高的特点等，并考虑到有良好的燃料供应和动力供应，该设计建厂地区选择在江西省高安市。在高安建厂不仅能丰富我省技术创新能力，还能促进我省经济的发展。高安处于原材料供应方便，减少了运输成本。而江西省无机非金属原料贮量非常丰富，有良好的燃料及动力供应。
合理完善的运输方式是保证生产正常进行的重要环节，对提高劳动生产率，节约成本有重大的意义。 （1）厂外交通运输
本厂的年运输量较大，厂外原料水路和铁路相结合，产品铁路和公路相结合。
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（2）厂内交通运输
采用道路交通运输，这种方式也是工厂中采用最广泛的一种运输方式。主要运输方式有汽车、拖车、自动搬运车、电瓶车以及各种人力车。他的优点是便利灵活，不受最低运输量的限制，但运费较高。
4.1. 3供水供电
水源以河流为主，辅以城市自来水，用电接城市输电线，厂内设变电所。
压缩空气由空压站供给，煤气由煤气发生站供给。
（1）在工艺条件允许的情况下尽量对产生粉尘的地方进行封闭，防止粉尘溢。 （2）对不允许密闭的粉尘产生点，可设置吸尘罩，含尘气体经除尘设备处理后
排出，其外排的废气应达到国家废气排放标准。 （3）废水经沉淀池净化后排出，沉淀池应定期清洗。
（4）煤气站产生的煤气洗涤水，主要采用内循环，加强防水处理。
（5） 目前对球磨机实行单台控制嗓音是困难的，本设计采用球磨机实行相对集
中设置。并并辅以隔声的门窗，以尽量减少嗓声。
（6）高压鼓风机主要是空气动力性噪音和机械噪音，采用在风机管上设置消声
器，风机基础采用弹簧，以减少震基础的措施来消除噪音。 （7）空压站布置在厂区后方，并采用隔音门、窗等措施，来减小噪音。 （8）对生产过程中产生的废瓷砖定期送至废料堆场，对不能回收利用的废煤渣
则考虑及时清运。
4.1.6劳动保护，安全防护
（1）劳动保护的措施
在有害污染存在的工段加强除尘消音减震，使其达到国家规定的卫生标准。 （2）安全防护
加强各方面的安全防护措施，保证员工生命财产安全
区内的建筑物、构筑物及交通运输线路的布置应使工艺流程简单和便捷，并保证合理的生产作业线。
（1）原料、燃料、半成品和成品的运输应当连续，短距离运输，避免交叉和往
返；
（2）适当的把厂区划分成几个子地段，把生产性质、防火、卫生条件、动力要
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求和交通运输等同性质的建筑物、构筑物布置在同一个地段，按生产作业线分布于工厂的厂区内；
（3）建筑物和构筑物的外形应简单布置应紧凑，以便厂区利用率达到最大限 度； （4）辅助生产车间和仓库应尽可能地靠近它所服务的主要车间； （5）动力设施应尽量靠近负荷中心；
（6）厂区内人行道距离应最短，并尽可能的避免与货运线路交叉，特别在工作
紧张及行人往返多的地段内；
（7）厂区的管线网，除必须转弯外，应尽可能取直，不应在铁路和道路路基下
面敷设各种管线，集中埋放在下管线地带应位于建筑物和道路之间； （8）布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向，应保证室内天然采光、自然通
风及防止日照辐射热的投入，若有往大气中排出煤气、烟、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物须布置在其他建筑物的下风侧；
（9）必须根据工厂的发展考虑将来的扩建的可能，以便在用少量的投资，不影
响工厂的正常生产、不改变原有总平面图的设计意图和不拆毁较大的建筑物、构筑物的条件下，达到扩建的目的；
（10）根据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要建筑物、构筑物布置
在条件交好的地段，以节约投资；
（11）应满足运输线路、防火卫生条件及工程管线的要求；
（12）应使厂内外铁路、公路、动力线路、卫生工程线路和本地区的其他设施连
接合理、工厂与住宅区的联系方便；
（13）易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和构筑物的下风侧，经常
散出大量火花以及有明火源的车间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库的下风侧；
(14) 合理地选择建筑物形式，使之便于生产并缩小工厂占地面积，缩短工程技
术管线及运输线路；
（15）区内不允许修建医疗所、消防、警卫人员宿舍和运动设施等，但某些设施
可设在厂区外的防护取内；
（16）规模较大的企业分期建设时，必须尽量缩减第一期工程的占地面积和生产
作业线长度，以降低工厂的饿建设投资和经营费用；
（17）工厂总平面图应有合理的艺术性，建筑物和构筑物应与周围的环境及建筑
物相配合，外观轮廓和道路系统平直整齐，各个建筑物相互协调，适当地美化绿化使工厂成为一个建筑艺术整体；
（18）建筑物、构筑物应作行列式或节间式布置，并应与建设场地的长轴或短轴
线平行或呈一小角度。
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总平面布置，为了满足各种要求并达到经济合理的目的，需要考虑好多方面。
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。把工厂分成如下部分： （1）厂前区：包括行政管理、科学研究和文化福利设施；
（2）生产区：包括主要生产区（生产车间）和辅助生产区（辅助生产设施）； （3）仓库、堆场区：布置各种原料、燃料、废品的仓库和堆场的区域； （4）动力设施区：布置变电所、煤气发生站、油罐等区域；
（5）合理组织人流与货流：正确地组织人流和货流，对工厂的正常生产，提高
劳动生产率，消灭事故，便利工人的通行和货运的通畅等问题都起着重要的作用，设计中将货流集中在厂后区，人流集中在厂前区，使两者的交叉、干扰最少；
（6）选择工厂总平面布置方式：为适应现代工业生产的连续化、内部化、自动
控制要求，以独立厂房为主体建筑布置，本设计采用了独立式布置； （7）选择建筑形式：本设计中厂房多采用独立式厂房，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独立式厂房；
（8）布置紧凑，建筑物轮廓力求简单规正，沿建筑红线布置建筑物。 （9）考虑扩建与改建；
（10）防火卫生要求：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。防火原则和卫生标准所规定的建筑物、构筑物、仓库及其他设施之间的最小距离必须严格遵守，不得自行缩小。但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。
工厂的运输是生产过程的一个重要环节。合理而完善的运输方式不但可以保证生产中所需要的原材料、燃料、半成品的供应和成品、废料的运出，同时对提高劳动生产率及降低成本也有重大的意义。运输方式的选择对总平面有重大的影响，他往往确定车间与车间之间的关系和距离、厂区的位置和外形、用地面积的紧凑程度和基本建设的经济合理。 （1）运输方式的选择
一般分为铁路运输、道路运输、水路运输和特种方式运输。
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（2）厂内道路运输
布置时要遵照下列基本原则：
① 应保证所有的生产车间、公用设施、仓库和装卸地点的正常交通。 ② 道路网应尽量布置成环通式，并要求与建筑红线平行。 ③ 为了保证行车安全，要尽可能的避免与铁路线交叉。 ④ 主要干道的布置应该和厂前区的同样考虑。
⑤ 为了厂区雨水的排除和工程技术管网的布置，应保证一定宽度的路幅。 ⑥ 为保证工厂的消防安全，必须采取必要的消防措施。 ⑦ 在进行道路设计时应尽量少转弯。
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。主要技术经济指标为： （1）厂区占地面积：以m2表示，本设计占地面积为73800m2 （2）建筑物和构筑物占地面积：以m2表示，其占地面积为288455m2 （3）总的绿化面积：以m2表示，本设计绿化面积为12042m2
（4）建筑系数（%）：建筑系数是指各种建筑物和构筑物、仓库、露天堆场和露天桥等的占地面积与厂区总面积之比值:
K(AB)/W100% （4-1）
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。
K=（A+B）/W×100%=288455/73800×100%=39.1% （4-2） （5）利用系数（%）：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(ABCD)100% （4-3）
W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。
54169100%73.4% (4-4) L73800
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第五章 劳动保护
（1）《中华人民共和国环境保护法》1989年颁布 （2）《工业安全卫生规程》
（3）《关于生产性建设工程项目职工安全监察的暂行规定》 （4）《工业企业采暖通风和空气调节及采光设计规范》 （5）《建筑设计防火规范》 （6）《工业企业设计卫生标准》
（1）车间空气中产生粉尘最高标准
表5-1 车间空气中产生粉尘最高标准
序号 1 2 3 4 5 6 7
物质名称
含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘（石英、石英岩）
石棉粉尘及含有10%以上石棉的粉尘 含有10%以下游离二氧化硅的滑石粉尘 含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘 含有10%以下的游离二氧化硅的煤尘
铝、铝合金、氧化铝粉尘
其他粉尘
最高允许浓度
2 2 4 6 10 4 10
（2）车间空气中有害物质的最高允许浓度
表5-2 车间空气中有害物质的最高允许浓度
物质名称 最高允许浓度（mg/m3）
三氧化铬
锆及其化合物
5
氧化锌 5
氧化镉
锰及其化合物
（3）工业企业噪音卫生标准
0
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表5-3 工业企业噪音卫生标准
日接触噪音 企业的允许噪音级（dB） 现有企业暂时达不到标准时的允许噪音级（dB）
1 2 4 8
94 91 88 85
99 96 93 90
（4）工业废水最高允许排放浓度（一）
表5-4 工业废水最高允许排放浓度（一）
序号 1 2 3 4 5
有害物质名称 汞及其化合物 镉及其化合物 六价铬合物 砷及其无机化合物 铅及其无机化合物
最高允许浓度（mg/m3）
0.05（按Hg计） 0.1（按Cd计） 0.5（按Cr+6计） 0.5（按As计） 1.0（按Pb计）
（5）工业废水最高允许浓度（二）
表5-5 工业废水最高允许浓度（二）
序号 1 2 3
有害物质或项目名称
PH值
悬浮物（灰尘、洗煤水、渣、尾矿水）
硫化物
最高允许排放浓度
6-9 500mg/L 1mg/L
（1）烟尘防治
（2）改进燃烧设备和燃烧方法 （3）改革燃料构成 （4）采用除尘装置 （5）采用高烟囱 （6）污水的处理
陶瓷生产车间、锅炉房、机修车间等的排水不含毒物质，只需将悬浮在其中 的粘土、泥沙在澄清池里采用硫酸铝等沉淀剂用简单的沉降方法进行沉淀处理，
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空气站的废水采用二级处理封闭式循环方案。 （7）噪音的防治
应尽量选用低噪音的工艺设备。从声源上降低噪音，对噪音较高的设备可采 用隔音，吸声，消声，隔振阻尼等控制措施还应合理布置产生噪音的工序和设备，以传播途径经上降低噪音。
（1）厂区的道路及装卸方式的设计：涉及安全方面而必须执行国家《工业企业
厂内运输安全规程》，人行道和平道应该平坦、顺畅，夜间应有足够的照明设备和轨道交叉处必须有明显的警告标志。信号装置和落杆。 （2）厂区内排水沟应设置盖板，沉淀池应设栏杆。
（3）原料、燃料、废料和成品等的堆物设置应便于通行，便利装卸的安全。 （4）压缩空气站安全的布置应避免靠近气体或粉尘的有害物所，并位于上述场
所全年风向最小频率的下风向。
（1）车间内主要通道宽度应大于或等于2m，操作宽度应大于或等于1.5m，且
在地面上无明显标志。
（2）车间内成品、半成品及废料暂时堆放区域应设明显标志，且应便于地面冲
洗及不防碍操作的通行。
（3）设备与建筑之间的安全距离，一般应按设备产品样本要求或按下列原则确
定不经常通行的应大于0.8m，经常通行的应大于或等于1.2m。 （4）应在球磨机俯视投影边界外300mm处设置防护栏杆，其高度为1.5m。 （5）球磨机、喷雾干燥塔等设备的平台，走台应便于安全操作，并设置防护栏
杆，其高度不低于1m。
（6）泥浆池观察孔应有100—150mm的凸轮。 （7）车间内工作地点光线充足，采光部分不应遮蔽。
（8）车间内工作地点的温度高于35℃时，应有降温措施，低于5℃，应设置采
暖设备。
5.4.3厂区绿化、美化设计
绿化的主要对象有：厂区和生活区的卫生防护地带，厂区的道路、厂区主要出入口、食堂、生活室、保健室、职工室外活动场所，工厂围墙附近，部分工程构筑场地以及车间周围等地区。
厂区道路的绿化一般是在人行道，车道的两旁种植树木，种植时绿化不能影
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响地下管道的布置，绿化带如为花带时不宜过长，须留适当空隙，以便人穿行。
工厂主要出入口及行政、生活区周围的绿化布置，应结合美化设施和建筑群体统一考虑。陶瓷工厂中的油库、变电站附近应种植四季常青的树木以净化空气。
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第六章 概预算与技术经济指标
技术经济指标是设计中一个重要组成部分，也是初步设计中的论证和评价。技术经济不是科学技术要为经济服务，要符合经济原则。将经济就是要以最小的耗费取得最大的效果。对于基本建设，要求投资少、速度快、效果大，对于工业生产要求物质资料和劳动力的消耗少，产品的质量高，成本低。设计中经济工作的任务就是对各种技术方案措施及工艺路线的经济效果进行计算，需求一条合理的经济方案。
概预算是对一项工程或其中的子项在建设过程中所需费用的估算。是确定一个建设项目从筹建到竣工验收的全部建设费用的总文件，是根据各个单项工程综合概算以及工程建设其他费用概算汇总编制而成的。正规编制的总概算是项目设计的一部分。它是编制基本建设计划、考核设计经济合理性、考核建设成本的依据，也是建设单位与施工单位签定建设合同的依据。编制总概算的依据包括当地各类建筑工程概算定额。当地材料价格，国外设备报价（合同价）及国外设备出厂价，设备安装定额以及其他按国务院、省、自治区规定费用标准。
（1）燃料选择及参考价格
根据市场调查，选用煤做燃料是比较划算的，每吨柴油、汽油价格上涨了550元和450元，上浮6.1%，汽油和柴油的全国平均零售基准价分别由每吨8080元和7330元调整为8630元和7780元。近年我国煤价格也呈上升趋势，目前我国的煤价基本上是在1450元/吨。由此可见，相比而言，以煤作为燃料还是比较经济划算的。 （2）电力耗量
砖总量为64166t/年，查阅陶瓷工艺手册，建筑陶瓷生产用电量675—900度/t瓷 ，则生产64166t/年的砖其电力耗量为750××107度/年 （3）水年耗量
—62t/t瓷
则用水量为64166××106t/年 （4）煤气年耗量
干燥烧成窑：耗气500kcal/kg
则消耗的能量为500×64166××1010 kcal/年 水煤气的热值为2000kcal/m3×1010×107 m3
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表6-1 固定资产总投资预算
名称 厂房面积 辊道窑 干燥窑 坯用球磨机 釉用球磨机 喷雾干燥塔 压砖机 其他 总计
数量 73800m2
2台 2台 8台 3台 2台 2台
单价 1600元/m2 400万/台 200万/台 50万/台 35万/台 100万/台 70万/台
总计 800万元 400万元 400万元 105万元 200万元 140万元 600万元
本设计陶瓷厂的产品成本估算方法如下： （1）总成本有关项目的计算说明表。
表6-2 总成本有关项目的计算说明表
成本项目 原料、材料、燃
料费用 工资 工资附加费
计算说明
生产用燃料、材料、辅助材料的成本一般包括原价，运输费，装卸费，保管费，手续费，亏损以及其他杂费
工作包括基本工资和辅助工资，辅助工资包括津贴、夜餐费、 高温补助等，可按基本工资的7%计算
工资附加费根据中央统一规定为工资总额的11%
主要包括：（1）工资及附加费：指除直接生产工人以外的技管人员和辅助工人的
车间经费
工资及附加费
（2）固定资产折旧费：指车间各项固定资产的基本
折旧和大修理费用，按固定资产原值的5%计算 （3）维修费和其他费用
包括：（1）工资及附加费：厂级各科室、仓库、化验、警卫、消防、勤杂、通讯、
企业管理费
检包等人员的工资及附加费
（2）固定资产折旧大修：可按固定资产原值的4%计算
（3）维修和其他费用
销售费用
包括产品入库后出售时的包装费、运输费、广告费、代销手续费等
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表6-3 产品成本估算表
序号 1
项目 坯料 釉料 氧化铝粉
2
耐火材料 燃料-煤气
3 4 5 6 7 8 9 10 11
电力 水 工资及附加费 折旧费 维修费 流动资金利息 管理费用 销售费用 总成本
单价 200元/吨 1400元/吨 3000元/吨 1万元/吨
3
年用量 63906吨/年 3464吨/年 400吨/年 200吨/年 1700万m3/年 4810万度/年 321万吨/年
年费用万元
120 200 4080 5136 1998 200 150 500 500 700
注：参考价格均才能好为2013年5月市场的最新价格。
（1）本设计陶瓷厂共有职工496人，每人每月平均预发工资2500元，则
每年应发工资= 496×2500×12=1240万元 工资附加费=工资总额×11%=1240×
（2）本设计陶瓷厂生产外墙砖(400×400×7mm)220万m2/年， 每平米销售价约
为50元
则每年最大毛收入=2200000×
生产玻化砖(600×600×9mm)260万m2/年，每平米销售价为80元，则每年最大毛收入=2600000×
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表6-4 本厂主要技术经济指标
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
项目 生产规模 平均成品合格率
原料用量 燃料总耗量 电力耗量 蒸汽耗量 压缩空气耗量 水耗量 固定资产总投资
流动资金 年销售收入 销售税金 年总成本 销售利润 投资利税率 投资回收率 投资回收期
单位 万m2 % t/年 万m3/年 万度/年 万t/年 万m3/年 万t/年 亿元 万元 亿元 万元 亿元 万元 % % 年
指标 480 98 67370 1700 4810 120 4000 321 10000
备注
外墙砖220、玻化砖260
发生炉煤气
381
10864
（1）销售税金=年销售收入×税率=31800×12%=3816万元
（2）销售利润=年销售收入－上缴税金－年总成本=32800－3816－18120=10864万元
（3）投资利税率=企业利润/总投资×100%=10864/（14500+5000）×100% =55.71% （4）投资回收率=年净收入/总投资×100%=（企业利润+折旧费）/总投资×100%=（10864+725）/（145000+5000）×100%=59.43%
（6）收支平衡点为年总成本与销售收入的比值，即为18120÷31800=56.98%，即 卖出产品的56.98%为收支平衡点。
（1）物料平衡计算，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，计
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算结果年进厂量是67370t，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据；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、运输设备和计算各堆场、料仓面积的依据；计算水、电、蒸汽和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等单位的消耗指标，作为公用设计和计算产品成本等的依据。
（2）设备选型计算，生产工艺流程均由原料球磨、成型、烧成三部分组成。包
括原料的制备阶段（原料的细碎、泥浆的制备、釉料的制备、粉料的制备）、成型工段、干燥工段、施釉工段、储坯工段、烧成工段、检验包装工段组成。根据物料平衡计算结果，选取符合要求的设备，主要选取了8台球磨机、喷雾干燥塔2台、压机2台、干燥窑和烧成窑分别2条。
（3）根据生产工艺流程和所选设备进行工艺设计和布置，生产车间是独立式布
置的。
m2m2；总的绿化面积12042m2；建筑系数39.1%。
（6）劳动保护和概预算与技术经济指标评估，评估结果是固定资产总投资1.45
亿元，年销售收入有3.18亿元，投资回收率达到59.43%，投资回收期是1.33年。
（7）本设计的特点是投入少，利润高，很快达到回收期，绿色环保，节约能源。
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参考文献：
[1] 李荣久.陶瓷金属复合材料[J]．学术科研，2004，33（6）：3-5．
[2] 黄慧宁.中国墙地砖发展趋势与策略分析[J]．佛山陶瓷，2008，12（4）：1-2．
[3] 张纯，解敦亮.以产业集群打造中国陶瓷产业竞争力[J]．中国陶瓷工业，2004，4（4）：
49-5l．
[4] 周雷生，李海东，杨兴，余春华．中国建筑陶瓷业生产与运营管理的现状及对策研究
[J]． 江苏陶瓷，2007，3（6）：1-3．
[5] 王小平. 建筑陶瓷产业转移对区域经济影响的灰色关联分析[J]．科技管理分析，2010，
20（5）：18-20．
[6] 熊伟，黄弘，汪曼.我国建筑陶瓷产业分布格局机理分析[J]．中国陶瓷工业，2008，15
（6）：3-21．
[7] 石棋，李月明.建筑陶瓷工艺学[M]．武汉理工大学出版社，2007：7-11．
[8] 高镇清，蔡小兰．建筑陶瓷工业的发展趋势浅析[J]．中国陶瓷工业，2005，4（3）：50-51． [9] 技术全面革新.全抛釉将成为瓷砖流行的新趋势[J]．江苏陶瓷，2009，42（2）：17-25． [10] 孙晋涛.硅酸盐工业热工基础[M]．武汉理工大学出版社，2010：3-7．
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附 录
附1 联合车间工艺布置平面图 附2 厂区总平面布置图 附3 联合车间立面布置图 附4 球磨车间立面布置图
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外文资料
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中文翻译
具有高温稳定斜方压电性能的(K,Na)NbO3陶瓷
（2009年12月7日收到通知，2010年2月20日开始着手写，于2010年4月7日在线发
表）
摘要：在实际应用中，对很多压电材料来说压电温度稳定性常常是一个关键的问题，最近我们发现了关于(K,Na)NbO3陶瓷压电性能的一个重要的物理现象。在没有或仅有很少压电温度依赖性的(K,Na)NbO3陶瓷中，可以观察到相当宽的温度变化范围，比(KNa)NbO3陶瓷宽325℃，比(KNa)LiNbTaO3 陶瓷宽215℃。一般来说斜方晶系的相压电温度稳定性比正方晶系更好，因此，我们建议未来设计自由压电陶瓷应该充分考虑这一点。
关键词：压电陶瓷；高温稳定性；压电性
1.
简介
由于具有优越的高压电性能和良好的温度稳定性，Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷十
年来已经被普遍用于制造电子设备，如传感器，转换器，制动器，共鸣器，以及滤波器。然而，由于环境相关因素，目前他们被列为一类限制使用的材料。另外一方面，由于(K,Na)NbO3陶瓷很有可能会作为无铅压电陶瓷材料的使用，他们近年来受到了广泛的关注。但是在室温下(K,Na)NbO3陶瓷增强的压电性能却总是陪伴着多态相变的发生。因此，我们通常观察到强烈的压电的温度依赖性，这在实际应用中往往很不可取。对于部分(Na,K,Li)×(Nb,Ta,Sb)O3陶瓷，在材料中加入少量的CaTiO3使斜方晶系四方晶相转变过渡到更低的温度，这种改良的方法被预先采用来减少了压电陶瓷的温度依赖性。因此，我们迫切需要做更多的基础研究，以获得一些有益的线索，这些线索能致使我们创建一种能同时实现高的压电性能和良好的温度稳定性的革命性的方式。
本文报告了一个重要的物理现象，这个现象是由我们组最近揭露的。我们发现许多陶瓷显示正交相位的极端温度稳定的压电性能的特点。此时(KNa)NbO3陶瓷和(KNa)LiNbTaO3陶瓷被选为描述这现象的代表。正交相时，在分别比325℃和215℃更广泛的相当宽的温度范围内，其压电性能几乎与温度无关。此外，在低至实验的低限150 ℃和接近居里温度的严重老化试验中他们也是有优良的热稳定性的。 2. 实验
KNN陶瓷和KNLNT陶瓷是用传统的固态反应技术制成的，他们具有相似的在以前研究中使用过的程序。煅烧分别在900℃和930℃进行了四个小时。烧成要
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分别在1100 ℃and 1120℃环境下进行煅烧三小时。还原要在120 ℃硅油中和3.5 kV mm-1的直流场下30分钟完成。在极化过程24小时后进行压电测量。压电系数d33用伯林考特型d33仪(YE 2730A)测量。机电耦合系数kp和k33可从由安捷伦4294A精密阻抗分析仪所测量的谐振反谐振频率中计算出来。对压电陶瓷的温度稳定性评价工作的很大一部分是在一个特别是在SU-261室内进行的。实验标本第一次被冷却或提升到设计实验温度并保持1小时，热老化稳定性就是在这样一种方式下进行评定的。而它的压电性能是恢复到室温下后进行测量的。
图1 图2(a)
图2(b) 图2(c)
3. 结果与讨论
图1展示了在极化温度前KNN陶瓷和KNLNT陶瓷的介电常数ε与温度的关系曲线，这曲线是在加热过程和10 kHz环境下得到的。在测量的温度范围内每条曲线都各存在两个峰值，它们被假设为分别对应于斜方晶系和四方晶相(TO-T)之间及四方和立方相(TC)之间的多态相变。对于KNN陶瓷TO-T和TC值分别是207℃和406℃，而对于KNLNT陶瓷则分别是98℃和321℃。在室温下，KNN陶瓷显示的压电属性d33=125PC/N，kp=0.41，并且k33=0.58，而KNLNT陶瓷所具有的属性d33=170PC/N，kp=0.48，并且k33=0.60。因此，我们注意到在我们的研究中KNN陶瓷和有(KNa)NbO3成分的陶瓷并没有显著差异，尽管准同型相界最近被报道存
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在于x=0.52-0.525的(K1-xNax)NbO3系统中，但是大多数记录结果显示他们存在很好的一致性。与KNN陶瓷相比，在常温下KNLNT陶瓷有更低的TC和TO-T和更好的压电性能。由于Li和Ta作为KNN陶瓷的基本组成元素例子的介绍，KNLNT陶瓷增强的压电性能被认为本来是归因于TO-T的大量减少。
图2展示了KNN和KNLNT陶瓷对应于d33、kp、k33的压电温度依赖性，正如图2(a)所示，KNN陶瓷在所测量的-50℃到70℃温度范围内，d33几乎没有发生变化。相比之下，对于KNLNT陶瓷，d33值随着温度的升高而逐渐增加，在图2(b)中，KNN陶瓷在-60℃到150℃的整个测量温度范围内k33几乎没有发生变化。KNLNT陶瓷在85℃以下k33也几乎没有变化，但是温度高于85℃时k33就会大大降低。为了对压电温度依赖性有个全面的了解，kp的测量是在扩展的温度范围进行的，其结果显示在图2(c)中。对于这两种陶瓷，在低至-150℃的实验低限，或者分别高于170℃和70℃的温度范围内，kp并没有显著的变化。然而随着温度的升高，kp峰出现在略低于TO-T的温度，然后迅速地降低。我们能观察到关于kp的变化推测应该起源于斜方晶系和四方晶相之间的多态相变。从以上结果我们可以清楚地知道KNN和KNLNT在相当宽的温度范围内（分别宽于325℃和215 ℃）具有很弱的压电温度依赖性。除此之外，我们揭露了它另外一个重要的特性，正交相有比四方晶相更稳定的压电温度稳定性。作为参考，(KNa)LiNbTO3陶瓷的kp温度依赖性也在图2(c)中列出了。室温下和TO-T大约为40℃环境下，这种陶瓷展示了d33=262 PC/N，kp=0.527，并且k33=0.632的压电性能。KNN陶瓷和KNLNT陶瓷kp温度趋势是十分相似的，除了在kp峰顶在TO-T温度范围内有很大的差别。应该指出我们在KNN陶瓷中观察到的压电温度非依赖的范围比早期在(KNa)NbO3中用热压所测的数据更加宽泛。值得注意的是值得注意的是，目前的研究结果与最近在(KNa)AgNbO3陶瓷中获得的结果相吻，这种陶瓷TO-T的值大约170℃，并且从室温到140℃它显示了一个与温度无关的因素，更有趣的是，最近我们注意到KNN陶瓷和BaTiO3陶瓷在压电温度依赖性方面有一些重要的相似性。对BaTiO3陶瓷来说，在TO-T值以上kp会随着温度的变化而大幅度变化，但在TR-O值和TO-T值之间变化不大。
图3描述了在热老化实验中压电性能的演变。对于KNN陶瓷，从-150℃到-360℃范围内d33保持不变，在低于190℃温度下kp和k33几乎没有发生变化，在高于190℃在很小的范围内呈小阶梯状下降，然后逐渐降低直至约390℃，然后急剧下降。kp和k33的这种小阶梯性的改变可能与斜方晶系四方多态的相变有关。然而，与(KNa)NbO3单晶相比，KNN陶瓷在热拔芯中十分稳定。就KNLNT陶瓷而言，它揭示了KNN陶瓷对于压电热稳定性的一个相似的趋势，在更低的温度下kp和k33出现小阶梯性的下降。总的来说，因为更低的TO-T的温度，KNLNT陶瓷显示了比KNN陶瓷更差的压电不稳定。
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从以上结果我们看到，KNN陶瓷和KNLNT陶瓷在斜方晶系阶段的非常宽的温度范围内，没有或者仅有一点温度压电依赖性和超热老化稳定性。换句话来说，在斜方晶系阶段比在正方晶系阶段被观察到有更好的温度压电依赖性。这样的话，为了得到既有高压电性能又有好的温度压电稳定性能的优异的压电性能，我们建议在未来的包含钾钠铌臭氧的陶瓷成分设计中，物理特性应该充分的考虑进去。
图3(a) 图3(b)
4. 结论
我们发现了一个非常有趣的物理现象，那就是各种(K,Na)NbO3陶瓷都具有很好的热稳定的压电性能在斜方晶系中。要么没有或者仅有弱的压电温度依赖性在斜方晶系的相可以被观察到。总的来说斜方晶系的压电温度稳定性要比正方晶体好。这份研究的发现应该充分利用到(K,Na)NbO3陶瓷设计的配方中，以便制作出更好的压电陶瓷。
5. 感谢
这项工作是由大学教育部通过新世纪高级人才经济提供帮助的，以及高等学校博士学科点基金一起提供经济帮助的。
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致 谢
大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完毕业设计说明书的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。
首先诚挚的感谢我的毕业设计指导老师蒋老师。他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的设计。还有教过我的所有的老师们，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢这四年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了四年的学习生活。本设计是在导师蒋鸿辉老师悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本设计从物料平衡计算开始，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！本设计的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的毕业设计的，同窗之间的友谊永远长存。
最后，再次感谢所有老师，所有同学，感谢江西理工大学四年来的培养。
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小论文
年产480万m2建筑陶瓷厂设计
蒋鸿辉, 周海峰
（江西理工大学材料与科学工程学院，江西赣州341000）
摘要：本设计厂址选择在江西省高安市，主要生产外墙砖、地砖，预计年生产能力480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）。本设计的工艺流程概括为原料运输，原料细磨，粉料制备，压制成型，坯体干燥，坯体施釉，坯体烧制，产品拣选、包装等。根据成品产量以及生产工艺，进行物料平衡计算和设备选型计算。物料平衡主要有每段工艺上所需要的泥浆量，粉料量或砖的面积。所选用的设备主要有球磨机，喷雾干燥塔，压机，干燥窑，烧成窑等。
关键词：工厂设计；物料平衡计算；设备选型计算；建筑陶瓷；技术经济指标
Annual production 4.8 million m2 (outer wal 2.2 million m2,tiles 2.6 million m2) Ceramic Factory Design
Hai-Feng Zhou，Hong-Hui Jiang
(School of Materials Science and Engineering, Jiangxi University of Science and Technology,GanZhou 341000 China)
abstract：The designed factory will be located in Gao'an of Jiangxi Province ,which mainly produce exterior wall tiles, floor tiles. The annual output is expected to be 4.8 million m2(the outer wall is 2.2 million m2, the tiles is 2.6 million m2).The design process include the transportation of raw materials, raw materials grinding, powder preparation, molding, drying, body glaze, blank firing, Product selection, packaging and so on.we do the material balance calculation and equipment selection calculation according to the production of finished products and production process. Material balance mainly includes mud required for each process, powder or brick area. The selected equipments are mainly the ball mill, the spray drying tower, press, kiln, kiln etc. Key words: building design ;Building ceramics ;balance calculation ;equipment selection ; technical economic target
1 引言
设计年产480万m2（外墙砖220万m2、玻化砖260万m2）陶瓷厂房，结合国内国际环境，实现社会和经济效益。
2 厂址选址
江西省高安市建设建陶产业基地还在积极的建设中，还没有形成良好的氛围，但是具有
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可以依托“中国建筑陶瓷产业基地”品牌优势，有这个文化背景，陶瓷市场就会走的更远。此外还有原料资源丰富、交通发达、水运便利以及水电费用低廉等优势。据介绍，高安陶瓷原料十分丰富，生产陶瓷的十余种原料基本齐全，其中高岭土、瓷石、石英石、膨润土储量大，镁质粘土、伊利石、膨润土等三种原料具有较高的品味，为其它地区所无法相比。
3 厂房布置
在满足生产要求条件下，经济合理地进行厂区划分，并确定厂区内各建筑物、构筑物、堆场及其他设施之间的相互位置，做好总平面及各生产车间工艺布置。产区内的建构筑物及交通运输线路的设置应简单便捷，适当地把厂区划分成几个子地段，把生产性质、防火、卫生条件、动力要求和交通运输等同性质的建构筑物布置在同一地段，必须根据工厂的发展预先考虑扩建的可能，以便在不改变原有总平面的情况下达到扩建的目的。工厂总平面应有合理的艺术性，建构筑物应与周围环境和建筑物相配合，适当的美化绿化，使工厂成为一个建筑艺术整体。
4 生产工段
（1）原料制备工段：将符合要求的原料混合后，经由皮带从球磨机的一段输送至机内，同时由水管注入工业用水，将坯料、水及稀释剂按一定配比，然后进行细磨。球磨得到规定比重和粘度的泥浆。磨好的泥浆经过隔膜泵抽出，经除杂至振动筛磁选、除铁、过筛后流入低速框式搅拌机的贮浆池陈腐一段时间。
（2）釉料制备工段：釉料原料经皮带输送机进入釉料球磨机，由加水箱加水，在预定时间内进行球磨，磨好的釉浆从球磨机中卸出后，进入釉料浆池待用。
（3）粉料制备工段：陈腐后的泥浆经泥浆泵抽入低速搅拌的中转池，再由高压柱塞泵打入喷雾干燥塔内，雾化器将泥浆雾化成细滴，进入干燥塔内，相遇热空气，进行热交换，使之干燥脱水，粉料出口，经过振动筛、皮带输送机、斗式提升机及启东刮板等送入粉料仓内，以待后用。
（4）压制成型工段：将粉料经布料器和料斗送入压机进行干压成型。
（5）干燥工段：釉面砖和地砖均采用卧式辊道干燥器，其特点是可使坯体均匀干燥，干燥效率高，能实现快速干燥，一般干燥周期20—40min,干燥温度为120—160℃,生坯干燥后含水量小于1.5%。
（6）施釉工段：由卧式干燥器出来的砖坯经输送装置进入多功能施釉线，施釉线采用国内成熟的先进设备，具有刷灰、甩釉等多项功能。
（7）储坯工段：施釉线末端连接转载机，砖坯通过转载机自动装入储坯车，装满的出片机经链式步进机，由转移设备送入自动推车线储存。
（8）烧成工段：利用卸载机，输送连接段和装窑机组合，完成坯体的卸载、输送和自动入窑，烧成采用一次烧成。
（9）检验包装工段：出窑制品在辊道窑出口处从出砖连接段送到人工拣选、包装，然后分别至于成器的木托架上，由叉车送入成品仓库堆放。
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5 设备选用
（1）坯釉料球磨机型号
表8-1 球磨机型号
型号 TCIF3200×600
简体尺寸（mm）
3200×600
装料（t/次）
20
转速（r/min）
电机功率（kw）
TCIF2800×400
2800×400 8 15
（2）喷雾干燥塔型号
表8-2 喷雾干燥塔型号
型号 4000
日生产能力 200t/d
泥浆流量 3m3/h
泥浆压力
泥浆泵功率 30KW
（3） 料仓。
规格：柱体直径：2m，柱体高度：7m，单个料仓体积：252m3 （4） 压砖机型号
自动液压压砖机型号：PH980 机体结构形式：三梁四柱 最大压力：2000t 推顶力：16t 压制次数：24次/min 立柱净间距：1400mm 冲头行程：150mm 加压次数：2—3次/循环 粉末最大填充高度：60mm
模具加热功率：30kw 液压系统油量：1000L 冷却用水量：100L/min 设备净重：26000kg
生产厂家：上海玻璃陶瓷机械厂 （5）干燥窑型号
表8-3 卧式干燥窑技术参数
型号 TC3G(G)
有效内宽（mm）
1830
有效长度（m）
层数 1
辊棒直径（mm）
Φ40
干燥温度（℃）
＜200
干燥周期 20~30
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（6）烧成窑型号 型号：SACMI-FMS2400 有效内宽2400mm 干燥周期25—60min 最佳装载宽度2160mm
6 结论
本设计的厂房建在江西高安，充分考虑了厂址所在地的地理条件、交通条件、水电资源、燃料等一系列的因素，本设计的厂房设计合理、经济、环保、投资回收较快，利润比较高；同时考虑了工艺流程、技术设备、劳动强度的合理性。根据物料平衡计算的结果来确定车间生产任务、设备选型及人员编制；根据物料平衡计算结果，选取符合要求的设备，主要选取了8台球磨机、喷雾干燥塔2台、压机2台、干燥窑和烧成窑分别2条。车间采用独立式，以东南风为主导风向，进行总平面设计，总平面主要技术经济指标为：厂区占地面积73800m2； 建构筑物占地面积为28845m2；铁路道路和地上、地下工程管线的长度共1020m；绿化率为16.3%。劳动保护和概预算与技术经济指标评估，评估结果是固定资产总投资1.45亿元，年销售收入有3.18亿元，投资回收率达到59.43%，投资回收期是1.33年。
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参考文献：
[1] 李荣久.陶瓷金属复合材料[J]．学术科研，2004，33（6）：3-5．
[2] 黄慧宁.中国墙地砖发展趋势与策略分析[J]．佛山陶瓷，2008，12（4）：1-2．
[3] 张纯，解敦亮.以产业集群打造中国陶瓷产业竞争力[J]．中国陶瓷工业，2004，4（4）：49-5l．
[4] 周雷生，李海东，杨兴，余春华．中国建筑陶瓷业生产与运营管理的现状及对策研究[J]． 江苏陶瓷，2007，3（6）：1-3． [5] 王小平. 建筑陶瓷产业转移对区域经济影响的灰色关联分析[J]．科技管理分析，2010，20（5）：18-20． [6] 熊伟，黄弘，汪曼.我国建筑陶瓷产业分布格局机理分析[J]．中国陶瓷工业，2008，15（6）：3-21． [7] 石棋，李月明.建筑陶瓷工艺学[M]．武汉理工大学出版社，2007：7-11．
[8] 高镇清，蔡小兰．建筑陶瓷工业的发展趋势浅析[J]．中国陶瓷工业，2005，4（3）：50-51． [9] 技术全面革新.全抛釉将成为瓷砖流行的新趋势[J]．江苏陶瓷，2009，42（2）：17-25． [10] 孙晋涛.硅酸盐工业热工基础[M]．武汉理工大学出版社，2010：3-7．
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