目 录
前言 .............................................................................................................................. 2 1实习目的 ................................................................................................................... 2 2实习概况 ................................................................................................................... 3
2.1实习时间 ........................................................................................................ 3 2.2实习地点 ........................................................................................................ 3 2.3安全教育 ........................................................................................................ 3 2.4实习单位 ........................................................................................................ 3 3实习内容 ................................................................................................................... 3
3.1中钢集团洛阳耐火材料有限公司简介 ........................................................ 3 3.1.1硅质分厂简介 ........................................................................................ 5 3.1.2高铝分厂简介 ........................................................................................ 5 3.1.3镁质分厂简介 ........................................................................................ 5 3.1.4硅质新线简介 ........................................................................................ 6 3.1.5模具分厂简介 ........................................................................................ 6 3.1.6技术中心简介 ........................................................................................ 6 3.2洛阳玻璃厂简介 ............................................................................................ 6 3.3中钢集团洛阳耐火材料研究院简介 ............................................................ 7 3.4产品介绍 ........................................................................................................ 8 3.4.1硅质耐火材料 ........................................................................................ 8 3.4.2镁质耐火材料 ........................................................................................ 9 3.4.2.1镁砖 .................................................................................................. 9 3.4.2.2镁铬砖 ............................................................................................ 10 3.4.3不定型耐火材料 .................................................................................. 10 3.4.4高铝砖 .................................................................................................. 11 3.4.5玻璃制品 .............................................................................................. 11 3.5工艺流程 ...................................................................................................... 12 3.5.1玻璃制品 .............................................................................................. 12 3.5.2镁质耐火材料生产工艺流程 .............................................................. 12 3.5.3高铝质耐火材料生产工艺流程 .......................................................... 15 3.5.4模具生产工艺流程 .............................................................................. 16 3.5.5浮法玻璃生产工艺流程 ...................................................................... 16 3.6设备及其原理 .............................................................................................. 17 3.6.1浮法玻璃生产工艺流程 ...................................................................... 17 3.6.2成型车间主要设备的构造及工作原理 .............................................. 20 4实习总结 ................................................................................................................. 21 5致谢 ......................................................................................................................... 22
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生产实习报告
班级:材料科学0901班 学号: 姓名: 指导老师:蔡艳芝 任耘
前言
生产实习是本专业学生的一门主要实践性课程,是与课堂教学完全不同的教学方法。生产实习是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式,一方面来巩固在书本上学到的理论知识,另一方面,可获得在书本上不易了解和学习的生产现场的实际知识,使学生在实践中得到提高和锻炼。
赴中钢集团洛阳耐火材料厂、中钢基团洛阳耐火材料研究院以及洛阳浮法玻璃厂实习是材料科学与工程专业本科生必修课程之一,是学生理论联系实际的一次机会,是对教学的必要补充。通过生产实习,拓宽学生的知识面,增加感性认识,把所学知识条理化系统化,学到从书本学不到的专业知识,并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息,激发学生向实践学习和探索的积极性,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。通过这次实习,使学生学会将理论和实践充分有效的结合起来。
1实习目的
我参加了中钢集团洛阳耐火材料厂、中钢基团洛阳耐火材料研究院以及洛阳浮法玻璃厂的生产实习,生产实习的目的是:
(1)使我们了解我国当前的耐火材料行业和玻璃行业的发展趋势。 (2)通过对生产车间,管理单位及部门的接触,使学生对耐火材料等无机非金属材料制品的整个生产工艺流程、成型工艺设备、生产原材料的选用等有关情况,有一个清晰的认识,初步掌握耐火材料和浮法玻璃的具体生产过程,掌握耐火砖胚的形成工程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为毕业打下良好的基础。
(3)实习期间学生到生产第一线,通过下厂生产实习,深入生产第一线进行观察和调查研究,实际地参加施工技术组织、施工管理及技术经济等方面的实际工作,获取必须的感性知识,培养学生理论联系实际的能力,锻炼学生的分
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析问题和解决问题的能力,了解和掌握本专业基础的生产实际知识,巩固和加深已学过的理论知识,并为后续专业课的教学,课程设计,毕业设计打下基础。
(4)通过生产实习,密切接触工人师傅和工程技术人员,学习他们的优秀品质和献身社会主义建设事业的精神,使学生进一步培养自己的专业素质,增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感。
2实习概况
2.1实习时间
2012年09月03日至2011年9月12日
2.2实习地点
河南洛阳
2.3安全教育
1.进入工厂时,实习生都必须按规定正确穿戴好工作服、安全帽和其他相关的防护用品,女学生必须戴好防护帽并将发辨束入帽内,整齐排队进入。
2.进入生产观场时,不准穿着凉鞋、拖鞋、高跟鞋和打赤脚,必须着长裤;从事生产劳动时,不准穿汗衫、背心,不准敞衣、敞袖,不准打赤膊。
3.在施工现场行走时注意来往车辆和各种警示信号,危险区域按安全提示行走。不随意走动、不准触摸和跨越正在运转的设备、不乱按按钮开关、不碰任何危险物品。吊物过来注意避让不能在下面停留,不要站在主干道上。
4.不和正在工作的师傅说话,禁止在厂里吸烟喝酒。
5.要注意老师的讲解,及时记笔记。有事和老师请假,不得无故旷课。 6.安全第一
2.4实习单位
中钢集团洛阳耐火材料有限公司(高铝分厂、硅质分厂、镁质分厂、模具厂、不定型分厂)、洛阳玻璃厂、中钢洛阳耐火材料研究院。
3实习内容
3.1中钢集团洛阳耐火材料有限公司简介
中国耐火材料行业协会的会长单位--中钢集团耐火材料有限公司,洛阳耐火材料集团有限责任公司(原洛阳耐火材料厂)始建于1958年6月10日,是国
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内规模最大、品种最全的国有耐火材料生产厂家;是入选中国520家重点企业的唯一耐火材料企业;是国家统计局最新排定的中国大型企业之一;河南省高新技术企业,致力于水泥窑用耐火材料的开发、研制和生产,是国内规模较大的耐火材料生产基地和出口创汇大户,列入全国520家重点企业中的耐火材料生产企业,拥有了商品进出口自主检验权。集团公司设有9个生产分公司、1个技术中心、1个有限责任公司和1个合资公司、现有职工5758人,占地面积111.49万平方米,拥有各种生产设备4910台,其中高温隧道窑8条,综合生产能力超过13万吨。。公司生产的水泥窑用耐火材料有:直接结合镁铬砖、半直接结合镁铬砖、 镁铝尖晶石砖、不烧磷酸盐砖及各种浇注料,产品行销全国31个省、自治区并产品出口到日本、美国、巴西、意大利、法国、土耳其、挪威、澳大利亚、俄罗斯、南非、东南亚等30多个国家和地区。中钢集团耐火材料有限公司主要生产各种定型和不定型耐火材料,产品有 10 大系列、126个标准、350个牌号、4万多个型号。现主导产品有氧化物及非氧化物复合陶瓷耐火材料,优质高铝质、硅质制品,高档碱性制品,铝碳、铝镁碳连铸制品,轻质隔热制品,不烧制品,陶瓷窑具制品,不定型耐火材料制品等,许多产品填补了国内空白,达到并超过了国外同类产品质量。
全厂设有八个分厂,一个直属车间,十个辅助生产单位。主要产品有高铝砖、硅砖、碱性砖、熔铸砖, 轻质砖、不烧砖和不定形耐火材料。其中有12个牌号的产品被国家、冶金部,河南省评为优质产品,4个品种达到国际先进水平。BG-85玻璃窑硅砖,荣获国家银质奖。
厂内设有科研所、开发研制各种耐火材料新品种。还有一支专业基建队伍,进行技术改造,促进技术进步,研究长远发展规划。由于企业管理不断加强,管理体制逐步完善,管理方法不断改进,企业素质不断提高,树立了“严细务实,高效超群” 的企业精神。先后被国家、冶金部、河南省授予“企业管理先进单位”,“质量管理先进单位”,“设备管理先进单位”,“一级计量单位”,“国家二级企业”等称号。
各种管理机构完善、生产实力强大、技术力量雄厚、专业分工细致、产品质量优良,工艺装备先进,生产品种类齐全,现已成为钢铁工业、建材工业、玻璃工业、有色金属工业等部门高温热工设备用优质耐火材料的供应基地。产品销往全国各地,部分产品销往国际市场的15个国家和地区。
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3.1.1硅质分厂简介
硅砖中钢集团耐火材料有限公司硅质分厂硅砖生产线始建于1958年,有着40余年的生产发展史,存在丰富的生产技术经验,是中国目前实力最强的硅砖制造厂家。之所以选取洛阳为建厂地是因为洛阳市所属的新安县铁门镇有非常优质硅石原料。硅质分厂硅质品种比较齐全,有焦炉用优质硅砖,玻璃窑用优质硅砖,热风炉用优质硅砖及配套的轻质硅砖,以及小批量生产热修补焦炉用零膨胀硅砖,年生产能力9余万吨。硅质分厂通过ISO9001质量体系认证,有着完善的质量管理体系和先进的管理理论,实施过程控制,可追溯式管理和可识化管理。中钢集团耐火材料有限公司生产硅砖有着得天独厚的优势:丰富的原料资源——铁门硅石,存在结晶硅石的特点。硅质分厂硅砖存在外形尺寸精确,化学组成稳定,强度高、蠕变小、残余石英含量低等优点。 3.1.2高铝分厂简介
高铝分厂是中钢集团耐火材料有限公司下属的主体分公司,主要十产高铝质耐火材料,年生产能力4万多吨 有完备的破粉碎系统,微机自动配料系统,高冲程、高吨位成型系统及快速化学分析系统等先进的耐材生产、检测工艺 拥有各类型号的专业生产主辅设备300余台,其中有新型高效、自动化控制的189米和126.2米高温隧道窑两条,国内最大的耐火材料组合(铸铁)平台400平方米及齐全的加工切磨设备,能满足不同用户对组合砖的需要。生产工艺先进,质量保证体系完善,可确保产品质量及满足用户要求公司主要生产冶金工业中炼铁系统及建材、有色、化工等行业用耐火材料,有四十余年的生产历史和辉煌业绩 近年来,又与国内科研院所从大专院校联合开发了高炉用陶瓷杯耐火材料,热风炉用低蠕变系列制品,盛钢桶用微膨胀砖,红柱石砖,铝碳化硅砖,水泥窑用抗剥落砖,耐磨砖及莫来石质隔热耐火材料等四十多个品种。铝质砖耐火度可达1780℃,比硅质砖高,故可用于对耐高温更严格的地方。 3.1.3镁质分厂简介
中钢集团耐火材料有限公司镁质分厂(原九分公司)是国家“八五”重点工程——优质镁铬生产线,1993年5月建成投产。2003年5月改制为中钢集团耐火材料有限公司控股子公司。该生产线采用先进的烧结和熔融合成原料系统、微机配料、高压成型,超高温(1850℃)隧道窑烧成,通过切、磨、钻、预砌、粘结等精加工组合。装备先进,技术水平居同行业前茅。
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生产的品种有直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖、电熔再结合镁铬砖、镁铝尖晶石砖、镁铝铬尖晶石砖、镁(钙)锆砖、电熔(高纯)镁砖、刚玉铬砖等,年产高档镁质碱性耐火材料3万余吨,产品广泛用于大型干法水泥回转窑(海螺、华新、冀东等)、玻璃窑蓄热室(洛玻)、重有色冶金炉(贵冶、株冶),石灰窑(首钢、济钢),洁净钢精炼炉(宝钢、鞍钢、武钢)等领域。产品遍布全国,并远销德国、奥地利、美国、俄罗斯、西班牙、日本等耐材发达国家,在国内外享有很高声誉。
镁质分厂是国家高新技术企业并通过 IS09001 : 2000 国际质量体系认证,拥有国家高检局认可试验室,自行研制生产的大型干法水泥窑用直接结合镁铬砖、镁铝尖晶石砖、重有色冶炼用电熔再结合镁铬砖、半再结合镁铬砖、 RH 炉用镁铬砖属国家高新技术产品。 3.1.4硅质新线简介
与硅质分厂的工艺生产流程基本相同,区别是生产线中采用了较先进的设备。
3.1.5模具分厂简介
该分厂主要生产各种砖型的模具。具体工艺流程是:下料 → 切割 → 冷加工 → 根据图纸加工,检验合格 → 热处理(增加耐磨性和抗击性)→ 成品库房
3.1.6技术中心简介
技术中心中设有蠕变室、热膨胀室、线变化室、耐压室、化学分析室、原子吸收室、碳硫分析室、X-荧光室。可测量材料的荷重、蠕变,测量不同温度下的线膨胀系数、导热性、高温抗折强度,还可测量重烧线变化、耐压强度等参数。可以进行物理诊疗、化学成分分析等实验。
3.2洛阳玻璃厂简介
洛阳玻璃厂位于河南洛阳市区中心,是大型的综合性玻璃生产厂家。1971年,该厂建成中国第一条浮法玻璃生产线,1981年正式通过国家级技术鉴定。“洛阳浮法”新工艺,为世界“三大浮法技术”之一。1985年又建成第二条浮法玻璃生产线。1987年成为我国唯一拥有三条浮法线的厂家。产品远销40多个国家和地区。
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3.3中钢集团洛阳耐火材料研究院简介
中钢集团洛阳耐火材料研究院(简称洛耐院)是中国中钢集团公司(简称中钢集团,英文缩写SINOSTEEL)所属的科技企业。中钢集团是国务院国资委管理的中央企业。主要从事冶金矿产资源开发与加工;冶金原料、产品贸易与物流;相关工程技术服务与设备制造,是一家为钢铁工业和钢铁生产企业提供综合配套、系统集成服务的集资源开发、贸易物流、工程科技为一体的大型跨国企业集团。
洛耐院始建于1963年,隶属原冶金工业部,是中国耐火材料专业领域唯一的大型综合性研究机构,是我国耐火材料行业技术、学术、信息与服务中心和耐火材料科技成果的主要辐射中心。1999年转制为高新技术企业,是国内最具实力的高科技型耐火材料企业。经营范围涵盖耐火材料产品,产品质量检测,信息服务,工程设计、咨询、承包,国内外贸易以及检测仪器、齿科医用设备、包装材料、加工工具生产等多个领域。
中钢洛耐院总占地面积29万平方米,总建筑面积约12万平方米,拥有以耐火材料国家工程研究中心和国家高技术产业化特种耐火材料示范工程为主体的产业基地。院本部位于洛阳市涧西区,生产区位于洛新工业园区。洛耐院投资建设了以耐火材料国家工程研究中心和国家高技术产业化特种耐火材料示范工程两大园区为主体的生产基地。洛耐院拥有包括高级氧化物、复合材料、冶金功能材料、不定形材料、耐火纤维、检测仪器等9大类共13条生产线,年生产高中档耐火材料5万余吨,产品品种达200多个。产品范围涵盖冶金、有色、石化、陶瓷、建材、电力、环保、机械,医疗等多个行业,销至美洲、欧洲等全世界40多个国家和地区,经济和社会效益显著。洛耐院被授予国家重点高新技术企业、省优秀高新技术企业和出口重点企业、工商免检企业和省级守合同重信用单位,是AAA信用等级企业。2005年实现经营规模4.2亿元,出口创汇近2000万美元。
中钢洛耐院拥有各类专业技术人员570余人,其中,拥有耐火材料及相关专业高级专业技术人员130余人,获得博士、硕士学位的专业技术人员40余人。洛耐院的研发中心是科技部批准的“国家认定企业技术中心”,是国家认定企业技术中心、河南省特种耐火材料重点实验室,并设有博士后科研工作站。汇集了新产品开发与技术创新领域的优秀力量,并配备了国内外最先进的设备100余台套。建院45年来承担国家耐火材料领域各类科技开发计划和科技攻关项目
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300多项,取得部省级科技成果600多项,获得包括国家科技进步奖、发明奖在内的部省级以上科技奖励200多项,授权专利66项。
中钢洛耐院是国家重点高新技术企业、国家创新型试点企业、国家级守合同重信用单位、河南省优秀高新技术企业、河南省创新型企业、河南省五十家高成长型高新技术企业、河南省信用建设示范单位和AAA信用等级企业、省级文明单位等,通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和GB/T 28001职业健康安全管理体系的认证。
在洛耐院还设有:耐火材料国家工程研究中心、国家耐火材料质量监督检验中心、国家进出口商品检验检疫局耐火材料认可实验室、全国耐火材料标准化技术委员会、中国金属学会耐火材料分会、耐火材料行业生产力促进中心等行业机构。洛耐院还是国务院学位委员会批准的第一批耐火材料硕士学位授予单位,并与北京科技大学联合设立了博士学位授予点。
洛耐院国际交往广泛,与世界上40余个国家、地区的企业、院校在经贸、学术等方面建立了密切合作关系,在行业内享有较高的国际知名度。
3.4产品介绍
3.4.1硅质耐火材料
硅质耐火材料主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。二氧化硅含量94%以上。真密度2.35g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度1620~1670℃。在高温下长期使用不变形。抗热震稳定性低,以天然硅石为原料,外加适量矿化剂,以促进坯体中的石英转化为磷石英。在还原气氛下经1350~14硅砖30℃缓慢烧成。加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀,这种残余膨胀会使切缝密合,保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。硅砖属酸性耐火材料,具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力,荷重软化温度高达1640~1670℃,在高温下长期使用体积比较稳定。硅砖的矿物相组成主要为鳞石英和方石英,还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化,体积有较大变化,因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却,以免产生裂纹。所以不宜在 800℃以下有温度急变的窑炉上使用。真比重小,反映砖中鳞石英和方石英数量多,残余石英量小,因而残余线膨胀小,使用中强度下降也少。
硅砖二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类:第一类变体是石英、鳞石英和方石英,它们的晶型结构极不相同,彼此间转化
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很慢;第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型,它们的结构相似,相互间转化较快。在理论上,它们之间的相互转变关系如图1所示。制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等,它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料,加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸纸浆废液),经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。广泛用于焦炉,热风炉,玻璃窑热修补,提高窑炉安全性,保护环境,降低能耗,是长寿,功能化,节能、绿色性耐材。主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑、耐火硅砖材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。硅砖的生产成本便宜,市场需求量大、广。
3.4.2镁质耐火材料
镁质耐火材料多为碱性耐火材料,它含氧化镁80%~85%以上,以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成)等,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。镁砖的附加值很高,纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来,由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶,碱性耐火材料的产量逐渐增加,粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。氧化镁为氧化物材料,熔点在2050-3050℃。 3.4.2.1镁砖
镁砖以方镁石为主要矿物组成, 用制砖镁砂制成的碱性耐火材料制品。 镁砖一般可分为烧成镁砖和不烧镁砖两大类。纯度 和烧成温度较高的镁砖,由于
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870℃ 1470℃ 1723℃
α—石英 α—磷石英 α—方石英 石英玻璃
573℃
163℃
180—270℃
β—石英 β—磷石英 β—方石英
117℃
γ—磷石英
方镁石晶粒直接接触,无 硅酸盐包裹,称为直接结合镁砖。用电熔镁砂为原料制成的镁砖,称电熔再结合镁砖。
镁砖的特点是:①荷重软化温度随其胶结相熔点及其在高温下所产生的液相数量和粘度不同而有很大的差异。②热膨胀较大。③热震稳定性较差。④抗渣性良好。可抵抗含氧化铁和氧化钙等碱性熔渣的侵蚀,但不 耐酸性渣的侵蚀,因此高温使用时不能与硅砖直接接触。⑤抗水化性差。遇水易水化产生裂纹并降低其强度,因此在储运时要注意防潮、防雨雪。
镁砖主要用于炼钢碱性平炉、电炉炉底和炉墙,氧 气转炉的永久衬,混铁炉、有色冶炼炉、高温隧道窑、 锻烧镁砂和水泥等的回转窑内衬,玻璃窑的格子砖以及 车L钢均热炉和加热炉的炉底和炉墙等。 3.4.2.2镁铬砖
镁铬砖的化学成分随选用的原料成分不同而异。一般氧化镁合量为55%~60%,三氧化二铬约为10%,其次是三氧化二铁和少量二氧化二铝、二氧化硅、氧化钙等杂质。镁铬砖的矿物组成主要为镁铬尖晶石和铁酸镁。
镁铬砖的特点:①镁铬砖的耐火度比镁砖低,一般只有1850~1960℃。②镁铬砖的荷重软化温度较高,一般达1550℃以上。耐火度比镁砖稍低而荷重软化温度比镁砖高是镁铬砖的显著特点。③镁铬砖中镁铬尖晶石和铁酸镁含量多且线膨胀系数小,同时,镁铬砖的气孔率比镁砖大,所以,镁铬砖的热膨胀性小。镁铬砖的抗热震稳定性较好,水冷次数可达25次左右。④镁铬砖对碱性、酸性炉渣侵蚀都有较强的抵抗能力。
镁铬砖主要用于冶金工业,如构筑平炉炉顶、电炉炉顶、炉外精炼炉以及各种有色金属冶炼炉。超高功率电炉炉壁的高温部位采用熔铸镁铬砖,炉外精炼炉高侵蚀区采用合成料制成的镁铬砖,有色金属闪速熔炼炉高侵蚀区采用熔铸镁铬砖、合成料制成的镁铬砖。此外,镁铬砖还用在水泥回转窑烧成带和玻璃窑的蓄热室等部位。 3.4.3不定型耐火材料
不定型耐火材料是由骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂—— 一定比例组合成的混合料,能直接使用或加适当的液体调配后使用。即该料是一种不经过煅烧的新型耐火材料,其耐火度不低于1580°C。不定型耐火材料品种繁多,由生产方法和使用方法可分为:混凝土、浇注料、可塑料、捣打料、喷补料、投射料、涂抹料、干式捣打料、火泥料,各种补炉料(沥清结合大面补炉料、马丁砂
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等)也属于不定型之列。尽管不定型产品名称繁多,其典型生产方法可归为以下三种主要形式:1.混凝土。将浇注料注入模型中,振动成型,脱模后热处理2.浇注料。现场加工,用振动棒密实,养护后须热处理浇注料的整体性好于混凝土3.可塑料。先将“浇注料”做成具有可塑性的泥条,配料中有缓凝剂,由塑料袋封装,在现场进行施工和热处理。 3.4.4高铝砖
高铝砖如果Al2O3含量高于90%,称为刚玉砖。由于资源不同,各国标准也不完全一致。例如欧洲各国对高铝质耐火材料规定Al2O3含量下限为42%。在中国,按高铝砖中Al2O3含量通常分成三等:Ⅰ等─Al2O3含量>75%;Ⅱ等─Al2O3含量为 60~75%;Ⅲ等─Al2O3含量为48~60%。氧化铝含量在48%以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高,耐火度在1770℃以上。抗渣性较好。用于砌筑炼钢电炉、玻璃熔炉、水泥回转炉等的衬里。高荷软.低蠕变高铝砖是以特级矾土。电熔刚玉、电熔莫来石为主要原料制成的高级耐火材料。该产品具有高温蠕变小。抗侵蚀性强。热震稳定性好等优点,适用于大、中型热风炉,它为我国新型热风炉所需高质量、高档次进口耐火材料国产化开辟下一条成功之路。根据资源条件和制品要求不同,可采用以下几类原料:以含水铝氧矿物(一水铝石、三水铝石等)高铝砖为主要组成的高铝矾土;硅线石族矿物(包括蓝晶石、红柱石、硅线石等);人工合成原料,如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。中国高铝钒土资源丰富,质地优良,产地主要分布在山西、河南、河北、贵州、山东等地。所产的高铝钒土,主要是一水铝石(α- Al2O3·H2O)和高岭石两种矿物的混合物。
高铝砖主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外,高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。 3.4.5玻璃制品
玻璃是一种较为透明的固体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化碳。玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少。
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氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多,用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属 、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:①石英玻璃 ②高硅氧玻璃 ③钠钙玻璃 ④铅硅酸盐玻璃 ⑤铝硅酸盐玻璃 ⑥硼硅酸盐玻璃。
3.5工艺流程
3.5.1玻璃制品
硅质耐火砖一般硅含量高达95%以上,根据用途不同有不同规格的砖。其生产流程如下:
粉碎 → 混料 → 湿碾 → 成型 → 干燥 → 烧成 → 检验 → 包装 (1)将原料粉碎便于生产。
(2)将配料混和均匀,避免局部成分过多而产生缺陷。
(3)加压成型可分为手工成型和机压成型。形状简单、大批量生产的一般采用机压成型,这样的产品致密良好、气孔少。
(4)隧道窑中干燥的温度一般在100℃~150℃左右。
(5)烧成,在隧道窑中烧成温度1500℃左右,中温升温慢,高温可快冷,低温一定慢冷,否则易开裂。燃料为城市煤气或者煤气。梭式窑自动化程度高产量大。
(6)冷却后对产品进行检验。用布条或纸片包裹边角,减少飞边。 (7)检验合格进行包装,不合格的重新进入第一步再利用。 3.5.2镁质耐火材料生产工艺流程
原料 → 颚式破碎机(大块) → 圆锥破碎(小块)→ 振动 → 筛料仓 → 筒磨细粉 → 成型 → 干燥 → 装车 → 预热带(去除结合水)→ 烧成带(晶型转变)→ 冷却带 → 装车
(1)粗碎:原料仓粗分,拣料由天车给料颚式破碎机粗碎。用到的主要设备有振动式喂料机和颚式破碎机。原料主要有珞矿和镁铝尖晶石,富铝时呈现白色,富镁时灰色。
(2)细碎:后经由皮带传送圆锥破碎机中级细碎。主要用到圆锥破碎机、胶带输送机和斗式提升机。
(3)筛分:机械振动筛。粒径不合格部分即筛上料,合格部分即筛下料。筛上料经皮带送回再次破碎,部分种类筛下料还需进行球磨机细磨。主要用到振动筛和球磨机。
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(4)配料:配料室,配料小车,天车。
(5)搅拌:湿碾机,混合碾压均匀。湿碾机通常用于粉碎中等硬度物料,也可作为混合物料之用。主要由碾轮和碾盘组成。为能将物料充分混合均匀,加料时应遵循“先粗后细”“先干后湿”的原则,即先颗粒料再加细颗粒,然后加结合剂如纸浆,最后加细粉,达到粒度均匀、柔和,不扎手。
(6)压砖机机台料斗。
(7)摩擦压砖机。主要由主动轮(左右对称的一组)、从动轮、传动螺杆、控制手柄、成型模具组成。
(8)检查合格后(合格尺寸,无缺陷)。
(9)烘干窑热量来自窑内烧成带的余热,排出自由水,提高成品率。干燥时采用煤气温度需控制在120℃,若采用天然气耗气量高,但热值也高。
(10)检验合格砖坯,根据砖的种类装车。
(11)装窑车,隧道窑,烧成砖。隧道窑是一种连续式窑炉,是一个长长地、由耐火材料和保温材料以及建筑材料砌筑而成的隧道。在隧道内装有窑车等运输工具,窑车上装载着待烧的胚体与必要的窑具,胚件随窑车从隧道窑的一端进入隧道窑,在窑内完成烧制过程后,从隧道窑的另一端随窑车出窑(约2个半小时推一车),而后卸下烧制好的制品,卸空后的窑车继续装载新的胚件并返回窑头如窑煅烧。根据窑内胚体物理化学变化过程的不同,隧道窑内分为预热带(负压)、烧成带(正压)和冷却带(正压)着三个区域。冷却带采用气幕式,用气孔吹气冷却,省了窑门这道工序。具体流程图见图二。
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(12)成品,检验合格。 (13)装车。
3.5.3高铝质耐火材料生产工艺流程
破粉碎 → 配料 → 湿碾和混料 → 成型 → 干燥 → 装车 → 进窑车 → 烧成 → 初检 → 组合车间
高铝分厂主要生产复杂砖型,建造年份最久。产品有:刚玉莫来石、复合棕刚玉。
(1)根据要求进行配比。 (2)湿碾时基本750公斤∕碾。
(2)成型是时主要是手工成型。摩擦压砖机有360、400、630三个吨位。 (4)干燥热量主要来源是窑风热量。
(5)全窑窑长189m,63个车位,烧成带有7个车位,温度1490℃~1500℃,每2h推一次车。
(6)初检时主要注意裂纹、钙洞、铁洞。
(7)根据厂商要求在组合车间预砌,主要是高炉、热风炉管道、球顶的预砌。管道砖一般是低蠕变砖,常加入硅线石这种高温膨胀转,抵消砖收缩,提高砖的稳定性。
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3.5.4模具生产工艺流程
下料 → 切割 → 冷加工 → 热处理 → 成品库房 (1)冷加工时根据图纸加工,初铣、刨、插、划线。 (2)热处理的作用:增加耐磨性和抗击性。 3.5.5浮法玻璃生产工艺流程
浮法工艺过程是:熔融的玻璃液从融窑连续地流入有保护气氛保护的熔融金属锡槽中,由于玻璃液与锡液的密度不同,玻璃液飘浮在锡液的表面上,由于重力和液体表面张力的同时作用,玻璃液在锡液表面上自由展平,从而成为表面平整、厚度均匀的玻璃液带,通过外力拉引作用,向锡槽的后部移动。在移动的进程中,经过来自炉顶上方的火焰抛光、拉薄、冷却、硬化后引上过渡辊台。辊子转动把玻璃带送进退火窑,经过降温、退火,切裁,形成平板玻璃产品。流程图如下:
原料预加工 → 配合料制备 → 熔浮 → 锡槽 → 冷端 → 成型采装 → 装包 →入库 → 发货
原料预加工。
○1玻璃原料主要有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。2 ○2辅助原料:着色剂 金属氧化物 ○3助熔剂:萤石 CaF2 ○4澄清剂:碳
将粒状原料石英砂(二氧化硅)、纯碱(碳酸钠)、石灰石(碳酸钙)、长石(含钙、钠和钾的铝硅酸盐类矿物)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。
(2)配合料制备。用高精度称量系统,称量、混合加入碎玻璃,多种原料进行混合并加入一定量的熟料。
(3)熔制。将合格的原料投入熔窑中,开始加热、最高加温 1600℃。选用燃料:重油、天然气、煤气,为熔窑提供热能熔化玻璃。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1520~1550℃)加热,原料熔化制备成合格的玻璃液,即对玻璃液进行均匀搅拌、澄清,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。
(4)流入锡槽:由流道可控制的玻璃液流入成型锡槽内。H 2 和N 2 用于保护锡槽中的高温锡不与氧气反应 。
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(5)调色。有色玻璃在普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。例如:Cu2O——红色;CuO——蓝绿色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——黄色
(6)成型。用拉边机、电加热等设备,在锡槽中将液态玻璃加工成所要求形状的玻璃制品。
(7)热处理。通过退火、淬火等工艺,对玻璃板成型中产生的温度应力进行消除,即消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。
(8)检测:对玻璃板进行检验,制定等级。
(9)切割:对合格的玻璃板进行切割成客户需要的尺寸 。
(10)原片装箱:用设备或人工对成品玻璃由生产线上系下,并装入包装箱中。
3.6设备及其原理
3.6.1浮法玻璃生产工艺流程 (1)振动式喂料机
振动式喂料机的激振方式一般为电磁振动,所以又称电磁振动喂料机。电磁振动喂料机由斜槽、电磁激振器、减震器和电器控制箱组成。 (2)颚式破碎机:
颚式破碎机是由固定颚(又是机架的前壁),悬挂在轴上的可动颚板,偏心轴,垂直连杆,肘板,传动飞轮。两颚板上的衬板,带有弹簧的拉杆,肘板座,调节块构成。
作用原理:电动机通过皮带使偏心轴旋转时,垂直连杆即向上向下运动,当垂直连杆向上时,带动两块肘板逐渐伸平,肘板迫使可动颚板向固定颚板推进,破碎腔(即由固定颚板和动颚组成的空间)中的矿石受到挤压、劈裂、折屈作用而破碎。垂直连杆向下运动,肘板和可动颚板借弹簧和拉杆之力向后退,此时排矿口增大,被破碎的矿石由此排出。可见颚式破碎机是间断破碎矿石的。偏心轴每转一转只有半个周期用于破碎,其后半个周期用于排矿,两颚板靠近时物料即被破碎,当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。
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(3)圆锥破碎机
中细碎圆锥破碎机主要部件是定锥(又称外锥)和动锥(又称内锥)。定锥主要由调整套和定锥衬板组成;动锥主要由动锥驱体、主轴、动锥衬板和分配盘组成。
原理:圆锥破碎机中,破碎物料的部件是两个截锥体,动锥固定在主轴上,定锥是机架的一部分,是静置的。主轴的中心线与定锥的中心线成一定角度。主轴悬挂在它们的焦点上,轴的下方活动地插在偏心衬套中。衬套以一定偏心距绕定锥中心轴旋转,是动锥沿定锥的内表面作偏旋运动。当靠近定锥时,物料受到动锥挤压和弯曲作用而被破碎;在偏离定锥处,已破碎的物料由于重力的作用从锥底落下。因为偏心衬套连续转动,动锥也就连续旋转,故破碎过程和卸料过程沿着定锥的内表面连续依次进行。
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(4)振动筛
振动筛的筛面振动方向与筛面成一定角度,振动筛工作时,物料在筛面上主要是作相对滑动。振动筛的运动特性有助于筛面上的物料分层,减少筛孔堵塞现象,强化筛分过程。筛体以小振幅(振幅一般为0.5~5mm),高频率(振动为600~3000次/min)作强烈振动,消除物料堵塞现象,使筛机具有较高的筛分效率和处理能力;动力消耗小,构造简单,维修方便;使用范围广,不仅可以用于细筛,也可用于中、粗筛分。并且还可用于脱水和脱泥分力作业。
振动筛因其结构不和筛框运动轨迹不同,大致分为下列类型: 单轴惯性振动筛:偏心振动筛、自定中心振动筛、圆形空间旋转筛。 双轴惯性振动筛:双轴强制式机械同步振动筛、双电机自同步振动筛、电磁筛、概率筛。 (5)球磨机
球磨机主要由筒体、衬板、隔仓板、主轴承、进料卸料装置构成。
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工作原理:球磨机一般为卧式筒形旋转装置,外沿齿轮传动,两仓,格子型球磨机。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓,该仓内有阶梯衬板或波纹衬板,内装不同规格钢球,筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下,对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后,经单层隔仓板进入第二仓,该仓内镶有平衬板,内有钢球,将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出,完成粉磨作业。 (6)斗式提升机
斗式提升机主要由牵引构件、料斗、传动装置、张紧装置、机壳构成。 工作原理:被输送的物料由进料口喂入后,连续被料斗舀起、提升,由机头出料口卸出。 (7)胶带输送机
胶带输送机是工业生产过程中最为普遍的一种连续输送机械,可用于水平方向和坡度不大的倾斜方向对粉体或成件物料的输送。它主要由输送带、托辊、驱动装置、改向装置、拉紧装置、装料及卸料装置、清理装置、制动装置构成。 3.6.2成型车间主要设备的构造及工作原理 (1)湿碾机
湿碾机通常用于粉碎中等硬度物料,也可作为混合物料之用。主要由碾轮和碾盘组成。为能将物料充分混合均匀,加料时应遵循“先粗后细”“先干后湿”的原则。
工作原理:物料是在碾盘平面与碾轮圆柱形表面之间受到挤压和研磨作用而被粉碎,被粉碎后的物料由固定刮板刮到筛板上,能够通过筛孔的物料
在斜槽中由活动刮板送至卸料口卸出。用作破碎时,产品的平均尺寸3~8mm;粉磨时为0.3~0.5mm。 (2)摩擦压砖机
主要由主动轮(左右对称的一组)、从动轮、传动螺杆、控制手柄、成型模具组成。
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工作原理:主动轮一直旋转着,有一组控制手臂能够控制其在水平方向移动。当一个主动轮靠在从动轮时,由于摩擦力的存在,从动轮转动,带动传动螺杆转动,完成在垂直方向的上(或下)移动。当另一个主动轮靠在从动轮上时,则向相反的方向转动,进而完成在垂直方向的反向移动。操作人员将混合好的物料装入模具中,由于砖坯(标准件)的四角和八条楞容易破坏,装料时要遵循“四角扒料”原则,压成时也要遵循“先轻后重”的原则,即第一次轻压。
4实习总结
为期10天的生产实习结束了,回顾这些天来的生活感触颇多。通过这次在洛阳耐火材料有限公司、洛阳玻璃厂、洛阳耐火材料研究院的实习,使我深入全面的了解了本专业职业定位,为将来毕业工作有了一定的导向作用,并学习到很多平时在学校学不到的知识。归纳总结如下:
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1.了解到了耐火材料和玻璃的生产原料、原理和生产工艺,对无机非金属材料应用有了一定的了解。
2.对生产设备有了由感性到理性的认知,有种实实在在的深刻印象,对工厂或企业的各个车间间的联系,资源配置,生产流水线,企业文化在企业发展中 的作用有更为全面的理解。
3.扩展了我的知识面,对书本理论知识给予了一个很好的补充。让我明白了理论和实践必须有效结合才能发挥其作用,进一步开拓了视野,增长了见识,为以后走向社会打下了坚实的基础。
4.恶劣的工作环境激励我更加努力去学习,为将来竞争更好的工作岗位作好准备工作。
作为新时代的大学生,特别是在全球金融危机的到来的这个特殊的岁月里,大学生就业问题面临着具有前所未有的挑战和困难,面对大环境,我们并非束手无策。俗话说危机与机遇并存,所以我们应该尽量的充实自己,学好专业知识,拓展自己的知识储备,锻炼自己的各项生存技能,这样才能在机遇到来时及时的抓住。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,只有理论与实践相结合,我们才能真正的去认知事物。这次生产实习让我们初步学会了让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识了这个社会。这次实习对我们而言是一次前所未有的体验和成长,为即将步入社会的我们提供了一次宝贵的经验和财富。
5致谢
首先,非常感谢本次的生产实习老师蔡艳芝、任耘的悉心指导,在这里道一声您们辛苦了,是您们给我们机会将所学应用于实践,给予悉心指导,是我们更好的掌握的相关专业知识、技巧和策略。在此我致上我最真挚的谢意。
其次,感谢朝夕相处的同学们,我们互相帮助、共同进步,互勉互励共筑友谊。最后,衷心的感谢中钢集团洛阳耐火材料有限公司、洛阳玻璃厂、中钢集团洛阳耐火材料研究院给我们提供这次实习的机会!
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此外,通过这一次的锻炼,相信无论是以后的工作还是学习,我都能从这次设计中受益。这次的设计计算说明书经过细心地编写,由于自己能力有限,学习中不乏有浅尝辄止的时候,其中还有很多不足之处,希望老师批评指正。在本次设计中也得到了很多人的帮助和支持。
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