毕业设计说明书 - 图文

江西理工大学 本科毕业设计 题目：年产520万m2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：082 学生：涂继勇 学号：07 指导教师：蒋鸿辉 职称：讲师 时间：2012年5月

江 西 理 工 大 学

本 科 毕 业 设 计 任 务 书

材料科学与工程学院 无机非金属材料工程专业 08级（2012届）2班 07号 涂继勇

题目：年产520万平方米陶瓷厂设计 设计内容和要求：

1、说明书

（1）总说明、总平面及运输

（2）工艺部分（包括对公用部分提供资料） （3）附录：①设计任务书等有关设计原始文件 ②所用的文献、资料、图纸目录 2、图纸份量及内容由指导老师确定 3、设备明细表

设备明细表以车间为单位编制，每份设备明细表包括机械设备名称、型号与规格、台数、生产厂家、重量（单重与总重）、动力设备与装机容量和价格等方面

4、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、对检修、环保及其他方面的设计；

陶瓷进厂按原料按配方配量???淘洗???球磨细碎???料浆池???过筛除杂

???由强铁磁除铁???喷雾干燥塔???料仓???成型???施釉???釉烧???成品的检修、包装???仓库

图1 坯料制备工艺

釉用单一原料按配方过磅投放???球磨定时抽浆检测?球磨机中???按比例加水??细度???由强铁磁除铁???存浆池陈腐 ?料浆池???过筛除杂??图2 釉料制备工艺

日程安排：

2012年03月1日—2012年03月6日 开题报告 2012年03月7日—2012年03月14日 物料平衡计算 2012年03月15日—2012年03月24日 设备选型计算 2012年03月25日—2012年04月9日 生产工艺布置 2012年04月9日—2012年05月20日 生产工艺布置图的绘制 2012年05月20日—2012年05月28日 设计说明书的编写 2012年05月28日—2012年05月29日 答辩准备

参考文献：

[1] 苏桂军 ―十二五‖建筑卫生陶瓷工业发展思路 2010，1-2 [2] 苑克兴 关于我国建筑卫生陶瓷行业发展的几点思考.2006，22-23 [3] 黄弘，熊伟，王国兵. 建筑陶瓷产业链的分析与研究 2006。8 [4] 许召春，郑四华 建筑陶瓷产业生态管理的现状与对策分析 2011（1） [5] 王才梅，程浩，张伟伟 建筑陶瓷工业污染防治措施 河南建材 2010（4） [6] 王凯武 建筑陶瓷企业清洁生产技术应用研究节能与环保技术论坛 [7] 韩永奇 建筑卫生陶瓷企业的核心竞争力 2005（8）1-2

[8] 王志鹏，刘西民，鲁雅文 建筑卫生陶瓷行业工程设计的发展方向 2006（9）27-32 [9] 胡志鹏 我国建筑陶瓷出口发展综述 江苏陶瓷 2006，2-3 [10] 李璐，我国建筑陶瓷的发展现状及发展对策

[11] 杨辉，郭兴忠，樊先平，张玲洁，盛建松.我国建筑陶瓷的发展现状及节能减排. 中国陶瓷工业.20

[12] 冯平，中国建筑陶瓷产品与意大利产品的差距.2009，（9） [13] 建筑陶瓷行业发展方向.中国陶瓷网.2008，3-14.

[14] 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.江苏陶瓷.2007，40（2）

[15] 郭靖远.探讨江苏陶瓷的发展方向.1991（4）

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 无机非金属材料工程专业 08级（2012届）2班 07号 涂继勇

题目：年产520万平方米陶瓷厂设计

本课题来源及研究现状：

江西省高安市陶瓷产业集聚区紧邻320国道、地处江西省交通要塞，使得各种原材料及辅料的输入极其方便。加上周围陶瓷原料矿藏丰富，具有品位高、储量大、易开采等特点，可谓是人力资源与地理条件得天独厚。近年来，江西省与高安市各级政府按照―总体规化、分期实施‖的原则，根据该聚集区的发产业结构特点及发展优势，优化各层次资源配置，加快基础设施建设，两级政府已向该区域累计投入3.7亿元人民币，水、电、路、通信等设施日臻完善。

目前集聚区已入驻陶瓷企业90余家，合同建设106条生产线。其中42家已建成投产，建设中的有34家，正在办理相关手续的16家。其中，高安市东鹏陶瓷有限公司一期工程已于2010年6月建成投产，江西精晟建材有限公司一期工程同期于2010年6月份建成投产，高安市呈隆新型陶瓷有限公司一期也于2011年5月份建成投产，江西省海鸥陶瓷有限公司一期已经于2012年2月21日点火试生产。

近年来，高安市充分利用自身条件和优势，紧紧抓住沿海地区陶瓷产业向内陆转移契机，通过大力引进全国知名建筑陶瓷企业，加快发展，产业集中度明显增强，作为全国建陶五大产区之一的同时也逐渐成为中部地区最大的承接沿海地区陶瓷产业转移的集聚区，也必将成为一个数以十万计员工规模的产业集聚区。

江西省及高安市政府已发表联合声明保证继续切实做好各项服务工作，支持企业创品牌、创技术，做大做强，为实现江西在中部地区的绿色崛起提供强有力的产业支撑。

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，设计合适的厂房结构，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：结合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200×300×7mm的全抛釉砖和400×500×7mm的微晶石砖。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，决定产品的产量定在520万m2，其中全抛釉砖280万m2、微晶石240万m2。

设计手段：

（1）查阅相关资料；（2）设计开题报告；（3）物料平衡计算；（4）设备选型计算；（5）总平面布置

设计提纲及进度安排：

2012年03月1日—2012年03月6日 开题报告 2012年03月7日—2012年03月14日 物料平衡计算 2012年03月15日—2012年03月24日 设备选型计算 2012年03月25日—2012年04月9日 生产工艺布置 2012年04月9日—2012年05月20日 生产工艺布置图的绘制 2012年05月20日—2012年05月28日 设计说明书的编写 2012年05月28日—2012年05月29日 答辩准备

参考文献：

[1] 苏桂军.―十二五‖建筑卫生陶瓷工业发展思路.2010，1-2

[2] 苑克兴.关于我国建筑卫生陶瓷行业发展的几点思考.2006，22-23 [3] 黄弘，熊伟，王国兵.建筑陶瓷产业链的分析与研究.2006（8） [4] 许召春，郑四华.建筑陶瓷产业生态管理的现状与对策分析.2011（1） [5] 王才梅，程浩，张伟伟.建筑陶瓷工业污染防治措施.河南建材.2010（4） [6] 王凯武.建筑陶瓷企业清洁生产技术应用研究节能与环保技术论坛 [7] 韩永奇.建筑卫生陶瓷企业的核心竞争力.2005（8）1-2

[8] 王志鹏，刘西民，鲁雅文.建筑卫生陶瓷行业工程设计的发展方向.2006（9）27-32 [9] 胡志鹏.我国建筑陶瓷出口发展综述.江苏陶瓷.2006，2-3 [10] 李璐.我国建筑陶瓷的发展现状及发展对策

[11] 杨辉，郭兴忠，樊先平，张玲洁，盛建松.我国建筑陶瓷的发展现状及节能减排

中国陶瓷工业.2009，16（2）

[12] 冯平.中国建筑陶瓷产品与意大利产品的差距.2009，（9） [13] 建筑陶瓷行业发展方向.中国陶瓷网.2008，3-14.

[14] 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

江苏陶瓷.2007，40（2）

[15] 郭靖远.探讨江苏陶瓷的发展方向.1991（4）

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，在环境保护，市场需求的基础上，深入了解调查后做出的一份针对性的厂房设计。厂址选择在江西省高安市，预计年生产能力520万平方米（全抛釉砖280万平方米、微晶石砖240万平方米）。

首先，根据物料平衡计算，确定从原料进厂至成品出厂过程中各工序各种原料、辅助材料、燃料及水电需要量和各堆场、仓库面积。

其次，根据设备选型结果选取主要设备如球磨机、浆池、喷雾干燥塔、料仓、压机、干燥窑和烧成窑等。生产工艺流程均由原料、成型、烧成三部分组成，包括坯、釉料制备、成型、干燥、施釉、烧成、检选包装工段。

然后，根据生产工艺流程和所选设备进行工艺设计和布置，确定独立式车间布置及主要车间面积。总平面设计中主要技术经济指标为：厂区占地面积10.4万m2；建筑系数38.5% ；厂区利用系数53.5%；绿化率18.6%；围墙长度1320m。

最后，评估劳动保护、总概算以及经济效果，固定资产总投资2.863亿元，总成本3.2594亿元，年销售收入6.467亿元，销售利润2.43156亿元，投资回收率84.93%，投资回收期1.18年。

关键字：厂房设计；建筑陶瓷；物料平衡计算；设备选型；技术经济指标

ABSTRACT

The design is a pertinent plant building design figured out after deep understanding and investigation which is based on current socio-economic background, the fundamental conditions of the country, as well as the environmental protection and the demand in the market. The factory site was chosen in Gaoan City, Jiangxi province, the annual productivity was estimated 5200,000 square meters (including glaze-all-casting brick 2,800,000 ㎡,microcrystal brick 2,400,000 ㎡).

Firstly, we come to the mass balance calculation, aimed to determining the amount of raw materials, auxiliary materials, fuel, water and electricity each process needs from raw materials to finished products, meanwhile calculate the area of storage yard and warehouses.

Next, equipment shaping is the point, the producing process all consists of the three parts of milling, molding, firing. There are stages of raw materials preparation, the molding, drying, glazing, firing, the testing and packaging section. According to the equipment shaping outcome, we select major equipments like mill, slurry reservoir spray drying tower, stock bin, press, drying kiln and firing kilns.

Then, on the base of the producing process and the selected equipments, the process design and arrangement lay out, defining a separated way to arrange the workshop and the area of main workshops. The primary technical economic targets in the general graphic design are: the plant covers an area of 104 thousands square meters; building modulus is 38.5%; usage modulus is 53.5%；green area proportion is 18.6%；fence length is 1320 meters.

Finally, the labor protection, budgets and the economic effect get an appraisal, total investment is 286,300,000 Yuan; total cost is 325,940,000 Yuan; annual sales revenue is 6,467,000,000 Yuan; the annual selling profit is 243,156,000 Yuan, the investment recovery is 84.93%, the investment payback period is 1.18 years.

Key words: Plant building design; Architectural ceramics; Mass balance calculation;

Equipment shaping; Technical economic target

目 录

第一章 前言 .................................................................................... 2

1.1我国建筑陶瓷的发展现状 ............................................................ 2 1.1.1我国建筑陶瓷存在的问题 ................................................... 2 1.1.2建筑陶瓷行业工程设计单位存在的问题及发展方向 ....... 3 1.1.3建筑卫生陶瓷企业的核心竞争力 ....................................... 4 1.1.4建筑陶瓷产业的发展方向以及节能减排 ........................... 6 1.1.5本设计中的陶瓷厂在现实中的价值与意义 ....................... 8 1.2陶瓷厂生产方案设计 .................................................................... 8 1.2.1陶瓷厂设计概况 ................................................................... 8 1.2.2厂址所在地概况 ................................................................... 9 1.2.3工艺流程选择 ....................................................................... 9 1.2.4工艺设备选型和计算 ......................................................... 10 1.2.5车间工艺布置 ..................................................................... 10 1.2.6劳动定员 ............................................................................. 11 1.2.7设计要求 ............................................................................. 11

第二章 概论 .................................................................................. 12

2.1设计任务....................................................................................... 12 2.2设计依据....................................................................................... 12 2.3设计目的....................................................................................... 12 2.4新工厂的基本要求 ...................................................................... 12

2.5设计原则....................................................................................... 12 2.6陶瓷厂生产方案设计 .................................................................. 13 2.6.1生产规模和产品规格 ......................................................... 13 2.6.2设计工艺指标和参数 ......................................................... 13 2.7生产工艺流程概述 ...................................................................... 14

第三章 物料平衡计算与设备选型计算 ...................................... 16

3.1物料平衡计算 .............................................................................. 16 3.1.1年产240万平方米微晶石砖 ............................................. 16 3.1.2年产280万平方米全抛釉砖 ............................................. 17 3.2工艺设备选型与计算 .................................................................. 18 3.2.1球磨机 ................................................................................. 18 3.2.2泥浆搅拌、过筛、除铁 ..................................................... 19 3.2.3喷雾干燥塔 ......................................................................... 19 3.1.4料仓...................................................................................... 20 3.1.5压制成型 ............................................................................. 20 3.1.6干燥设备 ............................................................................. 21 3.1.7烧成设备 ............................................................................. 22

第四章 总平面布置 ...................................................................... 23

4.1厂址概述....................................................................................... 23 4.1.1厂址选择 ............................................................................. 23 4.1.2交通运输 ............................................................................. 23 4.1.3供水供电 ............................................................................. 24

4.1.4供气...................................................................................... 24 4.1.5环境保护 ............................................................................. 24 4.1.6劳动保护，安全防护 ......................................................... 24 4.2总平面布置的基本原则 .............................................................. 24 4.3总平面设计的主要措施 .............................................................. 26 4.3.1厂区划分 ............................................................................. 26 4.3.2交通运输 ............................................................................. 26 4.4技术经济指标 .............................................................................. 27

第五章 工艺设计及工艺布置 ...................................................... 28

5.1工艺设计....................................................................................... 28 5.1.1工艺设计的基本原则 ......................................................... 28 5.1.2确定工艺流程的依据 ......................................................... 28 5.1.3工作制度及定员 ................................................................. 28 5.2车间工艺布置 .............................................................................. 31

第六章 劳动保护 .......................................................................... 34

6.1劳动保护设计依据 ...................................................................... 34 6.2设计中采用的标准 ...................................................................... 34 6.3劳动保护具体措施 ...................................................................... 35 6.4劳动安全设计 .............................................................................. 36 6.4.1厂区安全设计 ..................................................................... 36 6.4.2车间安全设计 ..................................................................... 36 6.4.3厂区绿化，美化设计 ......................................................... 36

第七章 概预算与技术经济指标 .................................................. 37

7.1燃料的选择及经济预算的参考定额 .......................................... 37 7.2固定资产总投资预算 .................................................................. 38 7.3本设计产品成本的编制 .............................................................. 38 7.4产品成本估算表 .......................................................................... 39 7.5本厂主要技术经济指标 .............................................................. 40 7.6结论 ............................................................................................... 41

参考文献： ...................................................................................... 42 附 录 .............................................................................................. 43 外文资料 .......................................................................................... 44 中文翻译 .......................................................................................... 50 致 谢 .............................................................................................. 57 小论文 .............................................................................................. 58

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第一章 前言

1.1我国建筑陶瓷的发展现状

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[1]。

（1）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。

（2）我国建筑陶瓷产品结构基本状况。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。

1.1.1我国建筑陶瓷存在的问题

我国建筑陶瓷在发展过程中出现的一些问胚的出现引起了人们的注意，新型建筑材料的更新换代；营销滞后于快速发展的建材市场；国外知名品牌的涌入；国内企业的无序竞争；设计款式、花色设计滞后；宣传广告效果不佳，企业文化肤浅等诸多不利因素制约着国内陶瓷业。

（1）新型建筑材料的更新换代。随着科学技术的不断进步，生产建材的新型原料也不断出现。塑料与多种物质合成的墙砖、地砖，玻璃钢、―雅克力‖制成的厨卫产品进入市场，以其重量轻、颜色鲜艳、耐磨等优点迅速得到了用户的认可。夺取了建筑陶瓷一定的市场份额。而上述优点皆为传统陶瓷的弱项，不可否认，陶瓷具有易碎、重量大、搬运困难等缺憾。

（2）营销滞后于快速发展的建材市场。当前的建材市场，竞争愈加激烈，传统的营销模式，已经无法适应建材业的发展，但事实上．现在建陶业营销的主要渠道仍是：零售终端、工程和家装。零售终端，是最传统的营销渠道。这一渠

道，直接面对我们的消费者，对企业了解整个市场趋势起到重大的作用，但似乎建陶企业没能找到有效的手段与消费者对接。

（3）国外知名品牌的涌入。众所周知，中国是陶瓷的故乡。但中国却没有几种陶瓷产品在国际上叫响。近年来，陶瓷行业品牌大战风起云涌，经过市场的磨砺和锤炼，一批知名品牌已开始浮出水面，斯米克、亚细亚、鹰牌、东鹏、新中源、欧神诺、惠达、四维等品牌已大举抢占我国中高档陶瓷市场，并与国外品

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牌形成了强劲的竞争势头。今年的多品牌战略，便是陶企为提高市场竞争力采取的一项强有力的竞争手段。可以肯定地说，未来的陶瓷市场竞争。将是品牌竞争的时代。

（4）国内企业的无序竞争。我国的建筑陶瓷企业在发展过程中，由于缺乏对整个国际市场的周密了解，缺少对世界建陶行业高新技术与新产品的商情搜集与分析，所以在发展中中国的陶瓷企业格局可以说是典型的诸侯割据，且形成了国有企业、外资企业和民营企业共存的局面。企业规模小，品牌产品少，中低档产品充斥市场，加剧了陶瓷企业无序竞争的局面。

（5）设计款式、花色设计滞后。目前，我国陶瓷还处于一个设计力量薄弱的时代，很多艺术院校师生设计的陶瓷用品因为不实用而不能投入批量生产。国内搞陶瓷设计的专业人才偏多，设计消费用瓷的人也不少，可设计建筑陶瓷的人却少之又少，陶瓷设计人才的不平衡导致中国建筑陶瓷跟不上流行趋势。同时。不少建筑陶瓷企业重规模、重产量而不重视产品的设计，甚至只满足于模仿和抄袭，设计理念盲目跟风，没有自己的特色，始终处于被动局面，最终导致企业产品的短期行为，制约了产品的市场占有率。

（6）宣传广告效果不佳，企业文化肤浅。我国的建筑陶瓷品牌众多，但叫得响的却少有，特别是能让消费者熟知的品牌太少。我国在建陶企业的广告上，如户外广告、影视广告、平面广告，效果不甚理想。有一个最值得企业关注的问题是，很多建陶企业都有这样的惯例：新产品要上市了，就来一次广告轰炸。企业文化的建设，可以说是企业形象宣传的另一条重要途径，然而却很少企业重视。在建陶行业的大家庭里，多数企业的文化建设还停留在统一厂服、佩带厂牌，搞搞运动会上。而这，只能说是构成了企业文化的一个雏形。

1.1.2建筑卫生陶瓷行业工程设计单位存在的问题及发展方向

迄今，我国建筑卫生陶瓷工业科学技术的发展已令世人瞩目。在多年的引进和消化、吸收的基础上，我国建筑卫生陶瓷行业的工程设计已开始进入自主开发阶段。能自行设计年产量100万m2以上的墙地砖生产线，年产60万件以上的卫生陶瓷和年产20万m2以上的微晶玻璃生产线及其新厂的建厂设计。已经实现了产业化的关键装备有：100t间歇式大型球磨机，7000mm的框式搅拌机，4000～8000型的喷雾干燥塔：干式大颗料制造设备和多管布料系统等。大吨位液压全自动陶瓷压砖机系列，最高吨位达到7800t，已达到国际先进水平，在机架、结构、CNC智能自由布料系统等方面均有所创新。能满足1800mm×2000mm规格的各种尺寸瓷质砖的生产要求。该成果大大提高了我国陶瓷墙地砖产品和装备的国际竞争力，打破了国外大吨位全自动陶瓷压砖机的垄断局面，不仅在国内大量取代进口，而且已出口到国外，该成果获2004年首届建筑材料科学技术进步奖一等奖。

抛光、磨边装备及防污技术也达到国际先进水平，由于行业技术的不断进步，

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使我国的建筑陶瓷产品的质量大大提高，新产品层出不穷。全国已能生产各种规格、花色品种达4000多种，其中卫生陶瓷200多种，12002000大规格抛光砖产品已达到世界先进水平。目前无论是从建筑陶瓷行业的生产技术，提高能源、资源的综合利用效率，降低和消除对环境的污染，提高材料的使用性能、功能和寿命；研究开发低品位原料、燃料的利用和工业废弃物的使用技术，促进建筑卫生陶瓷工业向环保产业发展，提高可持续发展的能力；研究开发绿色、环保和节能型建筑陶瓷制品，为绿色建筑和生态健康、人居环境提供所需产品；研究开发用于企业生产过程控制和管理等方面的信息技术，以高新技术及信息化带动和提升建筑陶瓷生产技术，提高产品的质量和管理水平。

随着国家建筑卫生陶瓷的市场化竞争、民营经济的崛起、生产技术日趋成熟、产量相对过剩等原因，使得建筑卫生陶瓷行业的设计任务急剧下降。具有一定实力的上述几个国家级的科研设计单位或公司都面临任务不饱满，甚至关门的现象。

尽管我国的建筑卫生陶瓷在产量上已是世界大国，但从质量上讲还不是世界强国。需要从国家整体上努力，着手组织和研究建筑卫生陶瓷行业的共性技术和关键技术以及进出口营销对策等。加大支持国家级科研设计院所的力度，采取一些积极政策措施。据悉，国家建设部为了进一步放开和搞活设计市场，提出了端放开低端准入的有关政策。不仅在承担业务的范围上放开，同时鼓励有能力的设计、施工企业向具有设计、施工及项目管理的工程总承包方向发展。同时制定了一个设计施工一体化的标准将很快发布。此外，设计单位除从事工程设计业务外，还可以从事与其有关的产品研究与设计(如机械装备的研究与设计等)，扩大设计的业务范围，为提高我国建筑卫生陶瓷的品质和经济效益再立新功。

1.1.3建筑卫生陶瓷企业的核心竞争力

从世界大企业集团的成长经验和当前我国建筑卫生陶瓷洁具企业的实际来看，企业的核心竞争力来自于以下几个方面。

（1）企业的核心竞争力来自于专业化经营

当前，国内陶瓷市场空间的有限性限制了企业在原有领域的扩张以及产业的成熟和技术的普及，使企业利润空间越来越小。随着产业周期进入衰退期，资金和人才的积累、企业实力的增强、营销网络和企业文化及管理经验的形成、研究和开发成果的共享等企业内部因素的推动，不少陶瓷企业走上了多元化发展的道路，多元化发展是大企业难以回避的选择。但一个企业能否长期发展取决于其是否具有核心竞争力，而核心竞争力的形成需要经过长期的积累和付出极大的努力。一般来说，企业核心竞争力的形成与企业所从事的经营领域有密切的关系，实行专业化经营，将主要精力集中于最熟悉、最具实力的经营领域，是增强企业竞争力的有效途径。

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（2）企业的核心竞争力来自于体制创新

党的十六大以来，各级党委、政府高度重视民营经济工作并把它作为经济发展的战略重点之一，采取了一系列政策措施，为民营企业的发展创造了良好的政治、法制、政策、舆论等外部环境，有力地促进了非公有制经济的快速发展，使其在国民经济中的地位日益突出。目前，全国建筑卫生陶瓷行业中民营经济比重已经超过90%，而且还在进一步提高。山东、河南、四川等地的一批集体所有制建陶企业的相继改制激发了企业活力，现在我国绝大多数建筑卫生陶瓷企业都是民营企业，产权不清是民营企业实施有效科学管理的最大障碍。民营企业家企不分、产权不清导致在管理体制中存在许多非市场化因素，同时产权不清导致的家庭式管理必然带来企业的直接融资困难，企业之间不愿意把产权社会化、公开化，最终只能走上自我封闭、间接融资的道路。特别是企业发展壮大后，不管是在财务上还是其它方面都必然要求企业进行现代企业制度的改革，解决产权不清的问题，实现现代化的科学管理和制度管理，否则就会导致财务管理上的混乱，排斥外来高素质人才的加盟，破坏企业的制度管理，增大企业的运营和风险成本。因此，在民营建筑卫生陶瓷企业再创业的过程中，一定要从创新体制入手，明晰产权，建立现代企业制度以避免机制的退化。目前，广东佛山等地的一些民营企业正在实施体制创新战略，建立现代企业制度，规范治理结构和进一步明晰产权，使企业的核心竞争力显著增强。

（3）企业的核心竞争力来自于技术创新

技术创新是核心竞争力的关键。现代企业制度体现的是企业资源配置的高效性，而这种高效率的充分发挥，主要依靠核心技术和技术创新。企业想要在激烈的市场竞争中取胜，并不断扩大市场份额，必须依靠自身的实力，要有自己的核心技术，特别是拥有专有技术和技术绝招，做到―人无我有，人有我优，人优我新‖。我国的建筑卫生陶瓷企业在打造核心竞争力的过程中，必须清楚地了解自己的核心技术是什么，对核心产品进行技术分解、归类和整合；然后集中人力、物力、财力对专有技术和关键技术进行研究、攻关、开发、改造，并进一步提高和巩固；要建立自己的技术创新体系和技术研发机构，大力投入，搞好新技术的开发和利用，增强技术储备，抢占技术制高点，以形成自有知识产权的核心技术。如节水是国际卫生洁具行业的共同课题，我国有些卫生洁具企业瞄准该课题通过研发取得了很大的成效，如唐山惠达公司、重庆四维公司的多款6L水虹吸式(含喷射虹吸式)坐便器的开发便走在国际前列，大大提高了企业的核心竞争力。

（4）企业的核心竞争力来自于差异化策略

企业要想在激烈的商战中取胜，只有使自身产品、营销策略与其他竞争者有所差异，才能更好地满足消费者的需求。因为每个重要差异都代表着竞争优势的一种潜在资源，所以必须从竞争对手和市场空缺中寻找机会，建立自己的比较优

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势，并构建支撑这种优势的潜在核心能力。所谓从竞争对手那儿寻找机会是指通过对竞争对手的分析，发现他们的弱点，发展自己的比较优势；而从市场空缺中寻找机会则是指通过对消费者需求变化的分析，找到自已能够为消费者提供特殊利益的方式与方法，而这本身就是建立和发展核心竞争力。建筑卫生陶瓷企业要立足国际竞争，必须分析企业在产业中的竞争优势，明确企业的竞争战略和手段，克服产品和营销的同质化。

（5）企业的核心竞争力来自于人才战略

企业要发展，关键靠人才，谁拥有人才，谁就可以在市场竞争中抢占先机、取得优势。如何留住人才、吸引人才、激励人才是摆在建筑卫生陶瓷企业家面前的紧迫课题。要敢于让外来高素质人才掌握人权、财权。大型的民营企业要请专业经济人才来进行管理，如果光用高薪，而没有股份，就可能导致他的短期行为，只有进行企业产权的改造，用期股期权的办法才能解决激励问题，当然，还要建立评价与监督机制。最终全面建立以制度建设为根本，积极创造有利于优秀人才脱颖而出、施展抱负、发挥才智的机制。

（6）企业的核心竞争力来自于构建企业文化

在我国，不少建筑卫生陶瓷企业短期行为严重，忽略企业文化的构建和育，使企业失去了持续发展的动力。企业文化是在长期的生产经营活动中形成的，是为全体员工所接受、认同与信守的经营理念、行为规范、企业形象、价值观念和社会责任等具有特色的精神财富的总和。企业文化是以人为中心的新的管理思想在企业管理中的反映，其核心内容是在企业领导和职工中培养并形成共同遵循的崇高目标、价值、标准、基本信念和行为规范。企业文化是一种无形的力量，时时刻刻都在对企业职工的信念、心理及行为方式等产生直接的影响。企业文化作为一门管理科学，它与企业管理密切联系，作为一种文化形式，它与思想建设密不可分。它的出发点和落脚点都是以人为本，它的方法和手段都是文化引导，它的核心内容是培育企业精神，树立企业经营哲学，塑造企业形象。成功企业的实践表明：一个企业要在激烈的竞争中发展壮大，就必须构建企业的核心能力，这种能力的形成和积极向上的企业文化的形成密切相关。同时，在企业文化建设中必须树立以人为本的观念，全心全意依靠企业员工，通过企业文化建设，培育企业精神，强化员工素质，创造一个既具有向心力、凝聚力，又具有人情味的内部氛围，使全体员工精神振奋、热情高涨，迎接日益激烈的市场竞争的挑战。

1.1.4建筑陶瓷产业的发展方向以及节能减排

当前国际建筑陶瓷工业技术与产品正呈现以下发展趋势：一是产品生产与环境保护相协调，注重经济和社会的可持续发展；二是生产设备趋向大型化，生产过程向自动化和智能化发展，注重规模效益和节能降耗；三是全面提高产品品质，产品向高档化发展；四是主要建筑陶瓷企业在以先进技术、先进管理和雄厚的资

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金实现全球性扩张的同时，其市场营销、服务逐步向网络化、信息化方向发展。

（1）绿色环保

随着国家对环境要求的提高，实现清洁生产、推行循环经济的重视程度也在不断加强，研发工作也在随之开展，目前国内外陶瓷工作者在绿色化研发工作方面做了大量工作。如全抛釉砖已广泛采用的纳米超洁亮技术、具有空气净化功能的特地负离子釉面砖、明朝科技的防滑抛光砖、欧神诺公司的轻质陶瓷砖、诺贝尔陶瓷的镁质低放射超白砖、科达陶机的大规模超薄布料设备等，国外广泛采用的低品位矿物红坯制品、66m长瓷质砖的快烧生产线、连续式节能球磨设备、干法施釉等工艺。

发展绿色建陶，是解决建陶行业中环境污染与经济发展这一日益尖锐的矛盾的可持续发展之道。绿色建陶主要是指在原料开采、生产制造，废弃物处理或者再循环等环节中，是无害的、踺康的，并且对地球环境的污染最小，提高人们的生活质量和环境质量。

因此，绿色建陶就是从缝康、环保、安全等方面对建陶的品质与性能的综合评价，它代表了建陶工业的发展方向。发展绿色建陶就是研究、设计和开发人类与自然和平共处、共同发展的绿色产品。绿色建陶已成为建陶市场发展的必然趋 势，可以说，谁拥有绿色建陶，准就拥有未来的建陶市场。一些发达国家已朝着这方面发展，我国建陶企业应该加快绿色建陶工业的发展步伐，用健康、安全、舒适、美观的建陶服务社会，抢占未来的建陶市场。

（2）节能减排

目前中国建筑陶瓷年产量约50亿m2，按每平方米20公斤至24公斤计算，则每年消耗泥料和石料10000万吨至12000万吨。按每平方米消耗燃重油1.4升到1.5升计算，每年消耗燃重油高达7.0亿升到7.5亿升。全国有建筑陶瓷企业上万家，拥有大小窑炉几万条，消耗能源4000万～5000万吨标准煤。目前我国建筑陶瓷每百万美元能耗，是世界平均水平的3.1倍，是OECD(经济合作发展组织)国家和地区的4.3倍，更是日本的9倍。能耗占陶瓷生产成本的30％～40％，陶瓷的高能耗必然带来高污染，即粉尘污染、烟气污染以及水污染、废品垃圾污染严重。窑炉能源的利用率低，仅是美国的28％～30％，热污染严重。窑墙结构、保温材料结构不合理，轻质窑墙、全纤维质窑等新型窑炉不多。

为此，节能减排对建筑陶瓷提出新要求。2007年4月份，《建筑卫生陶瓷产品单位能源消耗限额》完成审议，明确要求建筑陶瓷生产厂家的综合能耗<358kg标煤／t吨产品。这是一个强制性的国家标准。据预计，新标准实施后，将有21％左右的达不到标准的中小陶瓷企业被淘汰。

建筑陶瓷的节能减排措施之一是大力发展节能型产品，开发低消耗、无污染、高性能、多功能、高附加值的新建筑陶瓷产品。应大力开发和推广使用先进的节

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能技术和环保技术，开发款式创新、品质创新、功能创新的节能新产品、大规格超薄砖等节材新产品，推广节能环保型新型窑炉。

建筑陶瓷的节能减排措施之二是加快进行产业结构调整，形成产业新格局，进行全国范围内的建筑陶瓷转移、扩张、重新布局将加速各地建陶产区产品的品质进步与品牌提升，并带动全国建陶产业的节能减排，新格局将对原有的建陶基地形成压力与竞争局面，使节能减排成为建陶企业持续发展的保证。

建筑陶瓷的节能减排措施之三是大力发展循环经济，建筑陶瓷发展受到环境与资源的制约，发展循环经济打破环境与资源的瓶颈制约。积极推进循环经济，把生态工业、清洁生产、生态农业等措施综合起来，使资源得到最有效利用，污染物排放最少。提倡低质料、红坯料、废渣废弃物的使用，禁止用优质料做低附加值产品，禁止或限制部分原料出口。

1.1.5本设计中的陶瓷厂在现实中的价值与意义

本厂建在中国陶瓷的新兴地区--江西高安，其原因有：

（1）高安有“中部瓷都”的美誉，其产业在企业的集群、产业配套的集群、人才的集群、市场的集群等产区“集群效应”的表现十分突出，目前环顾国内，恐怕没有旗鼓相当的对手，是名副其实的中国陶业龙头基地。

（2）中国的陶瓷生产就近代来说，无非两大基地：建筑陶瓷，佛山；日用陶瓷，景德镇。这个是很明显的。但高安的的平台作用亦无可取代，是中国建筑陶瓷的新兴产区。高安拥有各种资源和全球的聚焦，优势很明显。尤其是每一年的陶博会，整个中国陶瓷的对外出口都是通过这个窗口。

（3）高安的交通区位优势同样较为明显，处于中三角中心城市南昌边缘，陆路水路运输便利，便于展开大范围贸易。

（4）高安市委、市政府在狠抓基础设施建设，完善产业配套的同时，还本着对历史负责、对人民负责的态度，防止重走一些老陶瓷基地“先污染后治理”的老路，狠抓环境保护工作，以节能、降耗，减排为重点，采取市场化运作方式，着力推行三个集中，第一集中处理污水，拟引进大型污水处理企业，集中处理基地污水，确保循环用水、废物回收、污水零排放；集中供应原料，引导原材料供应企业，针对不同产品，集中配料、统一供料，以减少资源浪费，减少企业资金投入，提高经济效益。

1.2陶瓷厂生产方案设计 1.2.1陶瓷厂设计概况

本设计的主题是一个年产520m2，其中全抛釉砖280万m2、微晶石砖240万m2

的陶瓷厂。厂址选在座落于江西高安的建筑陶瓷产业集聚区。

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1.2.2厂址所在地概况

（1）原料资源丰富

一是高安及相邻县市交界处，探明陶瓷原料储量达1.27亿平方米，预测储量2.86亿立方米，拥有生产仿古砖的全部矿种，而且储量大、品位高，可容纳200条生产线生产83年以上。二是经过长期的开发实验，高安建筑陶瓷生产原料已基本实现本地化，可大大节约原材料成本。三是高安陶瓷原辅料不仅储料丰富，而且质量品味都很高。

（2）交通区位优势

高安市建筑陶瓷工业基地位于高安市中心区距南昌三大交通枢纽（南昌昌北机场、昌宜省道、南昌火车站）车程均在1小时之内，高安毗邻湖南省，至长沙231公里，至南昌103公里，使高安能够充分地利用湖南与南昌市场优势和其内部所蕴藏的分后的矿物资源，能推动高安广泛地参与世界交流，在很大程度上推动经济的发展。

（3）水电资源供应丰富

从宜丰县城引入的日供水3000吨企业生活用水工程已于2009年3月15日完工，基本保证企业生活用水的需要；基地内建有220KV变电站和过渡性35KV变电站各一座，从变电站至厂房的供电线3条。

（4）营销市场

高安市陶瓷产业集聚区是高安市委、市政府重点项目、江西省重点商品市场，由中国商贸流通巨头——香江集团投资开发建设与市场运营。高安市陶瓷产业集聚区——位于亚太经济发展活跃的东亚和东南亚的交汇处，与南昌同处在中国较具经济实力和发展活力之一的中三角经济区中部，共同构建“昌宜经济圈”。得天独厚的地缘优势，使高安能充分接受南昌的辐射和带动，与南昌共享交通网络、金融资本、人才和信息等资源，实现产业联动和功能互补，加快区域经济一体化和城市化进程该商场规划地上千亩，建筑面积25万多平方米，规模庞大、气势恢弘。市场共分名人名作、雕塑、陈设、仿古、作品、综合、日用七大经营区域，功能布局科学合理。且相关配套齐全，有旅游接待中心、休闲文化广场、大型停车场、宾馆、餐饮、娱乐等各项商业服务配套及旅游服务配套，为高安陶瓷特色旅游和生态旅游提供了必不可少的硬件保障，高安陶瓷产业集聚区是诸省市旅游机构最受欢迎的旅游购物市场，同时集各处陶瓷精品之大成，是目前全国规模前五、规格较高、品种较全、价格较低的建筑陶瓷经营专业市场。

1.2.3工艺流程选择

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、

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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)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。

1.2.4工艺设备选型和计算

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。

主要设备数量的确定：

M理=Q/FH台 (1-1) 式中M理：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台：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：实际设备台数（台） φ：设备负荷率（或设备利用系数）（%）

1.2.5车间工艺布置

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；

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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。

1.2.6劳动定员

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。

1.2.7设计要求

(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520万平方 米墙地砖，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；

(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

2.1设计任务

(1)年产520万m2墙地砖陶瓷厂设计； (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。

2.2设计依据

(1)参考《中国建筑陶瓷厂房设计概论》、《中国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。

2.3设计目的

(1)设计合理的工艺流程； (2)选择合适的工艺设备； (3)进行合理的设备过程； (4)设计合适的厂房结构； (5)配备必要的劳动定员。

2.4新工厂的基本要求

(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。

2.5设计原则

(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

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要劳动时间；

(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，以合理而经济的投入，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。

2.6陶瓷厂生产方案设计 2.6.1生产规模和产品规格

表2-1 生产规模和产品规格

产量 产品名称 规格

280万平方米 全抛釉转 200×300×7mm

240万平方米 微晶石砖 400×500×7mm

2.6.2设计工艺指标和参数

表2-2 全抛釉砖坯料配方

原料名称 百分比(%)

高岭土 20.8

长石 9

石英 21.8

珍珠陶土 16.5

迪开石 23

滑石 8.9

表2-3 全抛釉砖釉料的配方

原料名称 百分比（%）

界牌桃红泥

6.5

宽城土 5

氧化钛 2.5

熔块 85.5

表2-4 微晶石坯料配方

原料名称

埃洛石

土店土 27.4

唐山紫木节 13

星子高岭土 13.1

石英 14.4

长石 17.2

百分比14.9

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2.7生产工艺流程概述

本设计年产280万m2的全抛釉砖和240m2的微晶石砖，生产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）、精修工段、成型工段、干燥工段、施釉工段、储坯工段、烧成工段、检选包装工段。

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100t，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

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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。

(10)工艺流程图

原料 原料进厂 淘洗 重量配料 精选 球磨细碎 过筛除铁 化浆池 重量配料 喷雾干燥 球磨细碎 料仓 压制成型 干燥 施釉 过筛除铁 淘洗 釉料 成品釉 釉烧 检选 成品 包装 出厂 图2-1工艺流程图

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第三章 物料平衡计算与设备选型计算

3.1物料平衡计算

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240万平方米的微晶石砖

（1）年出窑量?工厂年产量31920??32013（t/年）

1-拣选包装损失率（1-0.3%）（2）年成型量=年干燥量

(3)年喷雾干燥量（干基）?年成型量38560??39753（t/年）

1-喷雾干燥损失率（1-3%）（4）新坯料加工量（干基）?年喷雾干燥量（干基）?（1-喷干回坯率）?39753?(1-2%)? 38958（t/年）各种原料处理量（干基）(5)各种原料年进厂量（湿基）?（1-储存损失率）?（1-自然含水率）38958??40772(t/年)（1-2.5%）?（1-2%）(6)各种原料年购入量?各种原料进厂量（湿基）40772??41818（t/年）

1-运输损失率1-2.5%

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表3-1 微晶石砖坯用原料进厂量 埃洛石 14.9 5751 0 6050

土店土 27.4 10575 12092

唐山紫木节 13 5017 7 5675

星子高岭土 13.1 5056 4 5540

原料名称 配方（%） 坯用原料处理量（t/年）

含水率（%）

石英 长石 14.4

17.2

合计 100

5558 6639 38596 0

0

原料进厂量（t/年）

5847 6984 41818

3.1.2年产280万平方米全抛釉砖

(1)年出窑量?工厂年产量36400??36452(t/年)

1-拣选包装损失率(1?0.15%)年出窑量36452??40633(t/年)

1-釉烧损失率97.3%?(1-7.8%)年装窑量40633??41252（t/年）

1-施釉损失率（1-1.5%）(2)年装窑量?(3)年施釉量?年施釉量?坯占成品重量比41252?93%(4)年干燥量??（1-干燥损失率）?（1-灼减量）（1-2.4%）?（1-2.8%）

?40192（t/年）(5)年成型量?年干燥量40192??41435（t/年）

1-成型损失率（1-3%）(6)年喷雾干燥量（干基）??42491（t/年）年成型量41435?1-喷雾干燥损失率（1-1.6%）?（1-0.9%）

（7）新坯料加工量（干基）?年喷雾干燥量（干基）（1-喷干回坯率）

?42491（1-1.9%）?41683（t/年）各种原料处理量（干基）(8)各种原料年进厂量（湿基）?（1-储存损失率）?（1-自然含水率） 41683??43849(t/年)（1-3%）?（1-2%）(9)各种原料年购入量?

各种原料进厂量（湿基）43849??43849（t/年）

1-运输损失率1-0

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表3-2 全抛釉砖坯用原料进厂量

原料名称 配方（%） 坯用原料处理量（t/年）

含水率（%） 原料进厂量（t/年）

高岭土 长石 20.8 6702 9354

9 7510 3966

珍珠陶土 6 6878 3 7497

表3-3 釉用原料进厂量

原料名称 配方（%） 釉用原料处理量（t/年）

界牌桃红泥 宽城土 氧化钛 6.5 195.65

5 150.5

2.5 75.25

熔块 85.5

合计 100

石英 21.8 9087 0 9608

迪开石 21 9587 0 10137

滑石 10 3710 0 3923

合计 100 41683 43849

2588.6 3010

3.2工艺设备选型与计算 3.2.1球磨机

球磨机台数M实?kQt (3-1) H台F式中M实──球磨机的实际台数（台）； 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台──设备的年时基数；

F──每台球磨机的加工量t/（次?台）。

(1)M坯?kQt(41818?43849?3010)?14.5?1.2??12(台) H台F15?24?335表3-4 球磨机型号

型号 50t减速系列

筒体尺寸（mm） 主机功率（KW） 辅机功率（KW） 筒体转速r／min 5000?3000

225

36

8

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3.2.2泥浆搅拌、过筛、除铁

浆池个数Z池?qD (3-2) （个）?Vr式中

Z池──浆池的个数（个）； q──泥浆日产量（t/d）； D──泥浆贮存天数（d）；

ρ──有效容积系数，螺旋式搅拌器浆池ρ=0.8； V─单个浆池的容积（m3） r──泥浆的密度（t/m3）。

①浆池

Z坯池?qD317?5??9.8(个) 故取10个 ?Vr120?0.8?1.67qD317??1.96(个) 故取2个 ?Vr1.67?0.8?120表3-5 浆池型号

型号 TCTJ400

浆罐

有效容积 总容积

内径

高

直径

转子

转速

功率

而其中釉料Z浆池?（m3） （ m3） （mm） （mm） （mm） （r/min） （kw） 4.8

57.6

1760

2500

2000

325

2.2

3.2.3喷雾干燥塔

喷雾干燥塔台数M塔?kq (3-3) F式中：M塔──喷雾干燥塔台数（台）； k──不平衡系数，取1.2； q──粉料日加工量（t/d）；

F──喷雾干燥塔设计人日生产能力（t/d台）。

M塔（1） 坯料

kq83289?1.2??1.2??1.8(台) 故取2台 F365?150

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表3-6 喷雾干燥塔型号

水蒸发量 12000

热功率 10000

泥浆雾化喷

嘴数 48

油耗

泥浆流量

泥浆压力 30

泥浆泵功率 8000

型号

SACMI-AATM40 1340 3?13000

3.1.4料仓

料仓需要个数N?qD (3-4) kv式中：N──料仓个数（个）； q──日成型量（m3）； v──单个料仓体积（m3）； k──有效堆积系数，取0.8。

qD101.63?2??11.56(个) 故取12个 kv0.8?21.98设备选型： N?柱体内径：2m 柱体高度：6m 圆台高：2.8m 圆锥体底角74o 单个料仓体积：21.36m3

3.1.5压制成型

每天成型总量（m2/d）?每平方米片数（片/m2）压砖机台数?备用系数?

单台压机每天可压片数（片/天?台）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（min）

表3-7 全抛釉、微晶石砖成型量

厂品类型 全抛釉砖 微晶石砖

尺寸（mm） 面积（m2/片） 200×300×7 400×500×7

0.06 0.2

t/年 46859 41818

万m2/年 280 240

万片/年 4667 1200

20

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280?10000?0.06?0.105（台） 故取1台

335?18?11?24240?10000?0.2微晶石砖需要压砖机台数?1.2??0.136（台） 故取1台

335?20?22?24自动液压压砖机型号：PH2500 全抛釉砖需要压砖机台数?1.2?机体结构形式：三梁四柱 最大压力：2500t 推顶力：9.8t 压制次数：21次/min 立柱净间距：1430mm 填料高度：50mm 电机功率：79kw 模具加热功率：24kw 流满油箱液压油量：1100L 冷却用水量：2.1m3/min 压机净重：62t 压机高度：4.86m 压机宽度：0.93m 压机长度：2.45m 生产厂家：萨克米公司

3.1.6干燥设备

窑长?每分钟应入窑坯数?干燥周期?砖坯长度

窑宽方向排砖数年干燥量?每平方米片数

335?24?60每分钟应入窑坯数?坯砖长度?产品长度（mm）?砖坯与砖坯间间隙（mm）

1?烧成线收缩率窑有效内宽（取小整数）

砖坯长度窑宽方向排放砖数?280?104?40?300?132m (1)全抛釉砖：窑长?0.06?335?24?60?5240?104?45?500?85m (2)微晶石砖：窑长?0.2?335?24?60?4 21

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设备选型：窑炉型号SOLAR有效内宽1400mm

3.1.7烧成设备

设备选型计算：

窑长?年产量?烧成周期?（坯体尺寸?间隙）年工作日?24?60?有效内宽?坯体尺寸?成品率?工作系数?拣选包装合格率

32?280?104?320?134m ①全抛釉砖：窑长?0.06?335?24?60?5?98.5%?1.2?97.329?240?104?530?118m ②微晶石砖：窑长?0.2?335?24?60?4?98.5%?1.2?97.5%（2）设备选型：使用两条干燥器的设备参数

窑炉型号：NASSETTI最大高度：5000mm最大宽度：1200-2360mm 安装热能：1000000（kcal/h）安装功率：30（kW）干燥周期：35-50（min） 入口最大湿度：8%出口最大湿度：0.4%

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第四章 总平面布置

4.1厂址概述 4.1.1厂址选择

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520万平方米瓷砖，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。

4.1.2交通运输

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

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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。 (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。

4.1.4供气

压缩空气由空压站供给，煤气由煤气发生站供给。

4.1.5环境保护

(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噪音是困难的，本设计采用球磨机实行相对集中设置。并辅以隔声的门窗，以尽量减少噪音；

(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

加强职工的安全教育，制定可实行的操作规程，备专职检修人员和维护各种设备和管路，设置紧急消防预报和职工保障措施，最好为职工搞好福利待遇。

4.2总平面布置的基本原则

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

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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)厂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；

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(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。

4.3总平面设计的主要措施

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。

4.3.1厂区划分

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，以联合厂房为主体建筑布置，本设计采用了成片式布置；

(7)选择建筑形式：本设计中厂房多采用分离式单层厂房，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。

4.3.2交通运输

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

其一般分为铁路运输、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为了配合厂区雨水的排除和工程技术管网的布置，应保证有一定宽度的路幅；

⑥为保证工厂的消防安全、在车间和仓库的四周应保证消防车辆通行无阻； ⑦在进行道路设计时应尽量少转弯。

4.4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。主要技术经济指标为：

(1)厂区占地面积：以万平方米表示，本设计占地面积为10.4万m2 (2)建筑物和构筑物占地面积：以万平方米表示，其占地面积为4.004万m2 (3)铁路、道路和地上、地下工程管线的长度，以米表示：共有1965米 (4)围墙长度：以米表示，共1320米

(5)总的绿化面积，以百分比例表示：本设计绿化比例为18.6% (6)建筑系数38.5%

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%=40040/104000=38.5% 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

(7)厂区利用系数（%）

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=（A+B+C+D）/W×100%=55640/104000=53.5% 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。

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第五章 工艺设计及工艺布置

5.1工艺设计

5.1.1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。

5.1.2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。

5.1.3工作制度及定员

(1)工作制度及生产班制见下表

表5-1 工作制度及生产班制

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

306 306 306 306 306 306 306 306

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

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表5-2 本设计工厂工人及设备的年工作时间 全年工作日（d）

每班工作时间

（h）

时间损失占公称时间% 一班 4.8%

二班 5%

三班 9.5%

名称

一般机器设备 辊道窑 低温操作岗位 高温操作岗位 干燥设备

306 306 306 306 306

8 8 8 8 8

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

表5-3 设备工作制度

一般机器设备 干燥设备 辊道窑 低温操作岗位 高温操作岗位

一班 2330 2250 2150

二班 4650

三班 6646 7344

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