无机材料工艺与工厂设计概论课程考核作业

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1、《无机材料工艺与工厂设计概论》课程考核作业班级：07级无机非金属姓名：学号：题目：设计年产10万吨的电瓷绝缘子产品的制备工艺，设计配方，进行物料平衡计算，完成成型干燥车间布置。设计如下：一、电瓷配方电瓷配方包括坯料配方和釉料配方两个部分1.坯料配方苏州高岭土王府山粘土栖霞山粘土湖南长石泰安石英20%8%25%27%20%2.釉料配方钾长石钠长石方解石滑石高岭土石英9.3%18.5%6.4%12.6%23.0%30.2%二、电瓷制备工艺1.泥料的制备泥料的制备是电瓷生产的第一道工序，包括粉碎前的处理及粉碎两个大的步骤。其中原料粉碎前的处理包括原料的储存

2、、原料的洗选、石英的煅烧和粘土的干燥及素烧。经过以上步骤后，才进行原料的粉碎及混和。其中主要的设备有：洗石机、隧道式石英煅烧炉、转鼓形粘土干燥器、锥形破碎机（粗碎）、锤击粉碎机（中碎）和球磨机（细磨）。工艺如下图所示：2.成型所谓制品的成型，就是说将精制成的泥料，用各种加工方法指出所需制品形状的坯件。成型的方法有很多种，由电瓷制品的形状和尺寸的大小所决定。此处选择湿法成型中的挤坯成型法，使用的主要设备为真空练泥机、挤坯机。3.干燥广泛的来说，凡是从固体、液体中移去任何液体的手段，统称为干燥。而在这里说的干燥是从固体中把所混入的水分除去的手段。电瓷生产

3、过程中坯件的干燥包括自然阴干和人工干燥。人工干燥的作用是排除坯件中的机械结合水分，使其强度提高，吸水率增加，以便进行施釉、装烧等操作。干燥过程中，坯体随着水分的减少而体积发生收缩。如果坯体各部分收缩不均匀，坯体内将会产生使制品变形甚至开裂的应力。为了使制品均匀收缩，那么要注意温度，通风情况等。此处采用热空气干燥法。主要设备为隧道式烘房。4.施釉在已干燥的坯子上涂一层泥浆状的釉子称为施釉。在作为绝缘用的电瓷表面涂一层均匀的釉子，除了含有与普通瓷器施釉相同意义外，更有其他特殊的目的。这是因为粗疏的表面容易粘附水分、灰尘及煤烟等，并且一旦粘上，不易落下，因

4、此使绝缘子的绝缘性能受到很大的损失，有时成为绝缘子发生故障的直接原因。而在施釉前，坯件的表面需要先进行处理：抹水和上蜡；然后再施釉。采用的方法为滚釉法。5.烧成烧成是瓷件制造工艺过程中的最后一个阶段，也是电瓷生产的最重要工序之一。其是将各类电瓷生坯一定条件下进行热处理，使之发生一系列物理化学变化，形成预期的矿物组成和显微结构，从而达到固定外形并获得所要求性能的工序。由于间歇式窑的热能利用率不高，在加热过程中，时间也不是固定不变的等缺点，于是采用隧道窑。三、物料平衡计算该工厂的年产量：10万吨；主要工艺参数：（1）检验、包装废品率2%；（2）烧成废品率

5、4%；（3）干燥废品率3%；（4）成型、修坯废品率2%；（5）烧失率7%；（6）切削损失率4%；（7）练泥损失率2%；（8）施釉废品率4%；（9）运输损失率4%；（10）原料加工损失率5%。（11）成型余泥率3%；（12）坯泥回收利用率98%；（13）破碎损失率5%；（14）球磨过筛损失率6%。1、年出窑量=工厂年产量/（1-检验、包装废品率）=10.21万吨；2、年装窑量=年出窑量/（1-烧成废品率）=10.64万吨；3、年施釉量=年装窑量/（1-施釉废品率）=11.09万吨；4、年干燥量=年施釉量/（1-干燥废品率）=11.44万吨；5、年成型量

6、=年干燥量/（1-成型、修坯废品率）=11.68万吨；6、年坯料需要量=年成型量/（1-切削损失率）（1-练泥损失率）=12.42万吨；换算成干坯基准（干基），即：年坯料需要量（干基）=年坯料需要量/（1-烧失率）=13.36万吨；7、废坯料回收量（干基）=（年干燥量*干燥废品率+年成型量*成型废品率+年成型量*成型余泥率）*坯泥回收利用率=0.95万吨；8、年泥料破碎、粉碎加工=（年坯料需要量（干基）-废坯泥回收量（干基））/（1-粗、中碎损失率）（1-球磨、过筛损失率）=13.90万吨。坯料加工量计算表：原料名称苏州高岭土王府山粘土栖霞山粘土湖南

7、长石泰安石英合计配方（%）2022231520100坯料加工量（干基）（万吨）2.722.9923.07282.0042.7213.36原料处理量（破碎、球磨过筛后）（万吨）2.783.0583.1972.00852.7813.90原料进厂量（湿基）洗选损失率（%）1210121010储运损失率（%）44444含水率（%）463（万吨）3.4283.7653.9022.3253.21816.638釉料加工量计算表：原料名称钾长石钠长石方解石滑石高岭土石英合计配方（%）9.318.56.412.623.030.2100釉料加工量（干基）（万吨）0.05

8、40.1070.0370.0730.1330.1750.58原料进厂量（湿基）洗选损失率（%）1112101