年产40000吨镁碳砖生产车间设计说明书.docx

年产40000吨镁碳砖生产车间设计摘 要我国是钢铁生产大国，也是耐火材料需求大国全国仅冶金企业年耗耐火材料价值就达300多亿元，可见耐火行业在钢铁行业的发展中起着举足轻重的地位由于具有独特的性能,例如热导率高、热膨胀低、抗热震性能好、与渣接触化学活性小,因而镁碳质耐火材料被广泛应用于转炉、电炉、钢包等领域本设计是对年产40000吨转炉镁碳砖生产车间MT-14B和MT-18C产品的设计，本设计在叙述镁碳砖的发展历史、应用、使用条件、损毁机理及生产工艺流程的基础上，详细论述了镁碳砖生产的工艺理论基础，并对各工序的设备选择和工艺布置进行了论证对各工序所需处理的物料量和机械设备进行了平衡计算以及对设备合理的选择本设计的主要特点是布局合理，工艺流畅并考虑扩大生产的需要，对废砖坯进行回收处理利用，降低成本关键词：镁碳砖；生产工艺；车间设计AbstractChina is a big steel production country, at the same time, it’s also a country that needs refractory materials. The value of refractory materials that national metallurgical enterprises consume every year reaches more than 30,000,000,000 yuan. It’s clear that refractory industry in the development of steel industry plays an important role. Due to those unique properties such as high thermal conductivity, low thermal expansion, good thermal shock resistance and slag with small contact chemical activity, magnesia carbon refractory materials are widely used in converter, electric furnace , ladle, etc. This design is for yearly producing 40000 tons converter magnesia carbon brick production workshop MT14B and MT18C product design. What’s more, this design describes the historical development of magnesia carbon brick, application, use condition, damage mechanism and production process. And it describes in detail the basis of the theoretical basis of magnesia carbon brick production process, and it expounds equipment selection of every working procedure and process arrangement, too. For each working procedure required for processing the amount of material and mechanical equipment, the balance calculation and reasonable selection of equipment are conducted. The main characteristics of this design are rational layout and process flow, and it considers expanding the need of production, recycling and utilization of waste bricks refractory materials to reduce the cost.Key words: Magnesia carbon, process design, workshop design目 录摘要 IAbstract II1 绪论 11.1 镁碳砖的发展历史及其应用 11.1.1 镁碳砖的发展历史 11.1.2 镁碳砖的应用 11.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理 41.2.1 镁碳砖的分类 41.2.2 镁碳砖的性能 61.2.3 镁碳砖的损毁机理 71.3 镁碳砖的现状及发展前景 81.3.1 镁碳砖的现状 81.3.2 镁碳砖的发展前景 82 工艺部分 92.1 生产工艺要点 92.1.1 原料选择 102.1.2 破粉碎 132.1.3 筛分 132.1.4 物料的贮存 132.1.5 配料 142.1.6 混练 142.1.7 成型 152.1.8 干燥 152.1.9 检选 152.1.10 成品仓库 162.2 工艺流程 162.2.1 工艺流程简述 162.2.2 工艺流程论证 172.3 工艺参数 182.4 物料平衡计算 192.5 生产设备 252.6 仓库设施 263 生产技术检查系统说明 293.1 检查内容 293.2 检查方法 293.3 检查制度 304 车间安装、检修与维护措施 315 生产车间除尘及安全措施 326 本设计的主要特点 33致谢 34参考文献 35附录 36一、MT-14B转炉镁碳砖15000吨/年 36二、MT-18C转炉镁碳砖25000吨/年 40三、原料仓库的选择计算 43四、破粉碎混合设备的选择计算 45五、成型设备选择计算 48六、干燥工段的计算 49七、成品仓库的计算 51八、镁碳砖各工段处理量总计 511 绪论1.1 镁碳砖的发展历史及其应用1.1.1 镁碳砖的发展历史 镁碳砖发展历史悠久，早在1938年Steetley公司与美国人Chesney合作建立了耐火材料工业的第一个工厂，Chesney指出可从海水与白云石中提取具有竞争价格的耐火氧化镁。

自20世纪70年代起，镁碳砖行业不断发展日本的渡边明等人首先研制成功了镁碳砖1988年岛田康平等提出将高纯烧结镁砂制镁碳砖用于转炉上同年, 联邦德国的Arno Gardziella 博士提出耐火制品中作为结合剂和碳形成剂的酚醛树脂的选择标准； Tadeusz Rymon Lipinski等 研究了吹氧转炉镁碳砖中金属添加物的反应意大利的 B.DE Benedetti等研究了树脂结合镁碳砖的耐侵蚀性1991年鹿野弘等对镁碳砖的透气性进行了一系列的研究1992年Gunar Klop等研究了不同碳含量及镁砂成分对镁碳砖微观结构的影响1998年国外研究人员发现高粘性玻璃添加物可提高镁碳砖的抗氧化性和抗水化能力我国于上世纪80年代开始研究镁碳砖, 1991 年黄向东等人对镁碳砖用结合剂合成工艺及性能进行了研究1994年胡超群等使用镁碳砖代替原有材料作电弧炉内衬, 提高了炉衬的使用寿命1998 年谢建明等研制出铝镁碳砖用沥青结合剂1999 年姚金甫等人研制出中间包等离子加热用导电镁碳砖,并投入实际应用[1]我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985-1989)科技攻关项目。

1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO-C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点低碳MgO-C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO-C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]1.1.2 镁碳砖的应用镁碳砖广泛应用于转炉、电炉和钢包炉内衬以及钢包渣线等部分图1.1（a、b）是转炉结构示意图图1.2是钢包、电炉结构示意图表1.1是钢包用耐火材料表1.2是转炉使用的耐火材料[4]钢包部位渣线包壁包底类型镁碳砖铝镁碳砖低碳镁碳砖铝镁碳砖铝镁不烧砖铝镁浇注料铝镁碳砖铝镁浇注料刚玉尖晶石浇注料表 1.1 钢包用耐火材料图1.1（a） 转炉结构示意图图1.1（b） 转炉结构示意图图1.2 钢包示意图（左）电炉示意图（右）表1．2 转炉工作衬各部分的性能要求及所用耐火材料部位要求炉口及炉帽部分添加最佳数量的防氧化剂,选用含碳约13％的树脂结合MgO-C砖,使锥体部较易挂上渣皮，锥体下部选C量15％左右的MgO-C砖炉衬的装料侧以适当的镁砂原料（配入一定数量的高纯烧结砂）和鳞片石墨，选用最佳的铝粉添加剂，C量15％左右，利用Al的反应改进砖的组织结构和高温强度。

炉衬的出钢侧选用电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料,C量15％左右，高的抗机械磨损两侧耳轴部分选用大结晶电熔镁砂和高纯鳞片石墨为主要原料；添加Al、Al-Mg合金为抗化剂；强化高温强度和降低气孔率措施，增强砖的抗氧化性渣线部分以大结晶电熔镁砂和高纯鳞片石墨为主要原料，C量17%左右；强化基质，添加适当抗氧化剂；使镁砂颗粒细化炉底风眼C量20~25%改善耐剥落性；添加金属碳化物和氧化物如ZrO2强化砖的耐剥落性及及抗化性；砖的致密度高炉底及周边高强度，C量10~15%；不加金属粉末抗氧化剂出钢口部分出钢口受高温钢水侵蚀和温度急剧变化的影响，损毁较为严重，因此应砌筑具有耐冲蚀性好，抗氧化性高的镁碳砖1.2 镁碳砖的分类、性能及其损毁机理镁碳砖是以氧化镁和碳为主要成分的耐火材料由于石墨的存在, 碳结合的镁碳砖提高和改进了镁砖的性能它具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性和导热性主要用于炼钢氧化转炉的炉衬、出钢口，高功率电炉炉墙热点部位，以及炉外精炼炉内衬、盛钢桶渣线部位等1.2.1 镁碳砖的分类根据碳含量不同,镁碳质耐火材料被分为三种类型：(1) 烧成含碳镁砖（<2%碳）；(2) 碳结合镁砖（<7%碳）；(3) 碳结合镁碳砖（>7%碳）。

根据镁碳砖中碳含量的不同，又可将镁碳砖分为7类，含碳量为5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%每类又可以按镁砂MgO含量分级，每类又分A、B、C三种，因而共有21种牌号（见表1.3）[5]表1.3 不同牌号镁碳砖理化性能产品显气孔率/%≤体积密度/(g/cm3)常温耐压强度/MPa高温抗折强/MPa（1400℃,30min）w(MgO)/%≥w(C)/%≥MT-5A5.03.15±0.0850—855M。