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2.2设计规模、工作制度及产品方案
2.2.1工厂设计规模
根据GSI的委托，本工程设计按中国同类耐火砖工厂的生产经验，4台德国压砖机的产量为25t/ h，年产成品耐火砖12×10
4 t，年作业率为68.5%。
2.2.2工作制度
车间工作制度为连续工作制，每日三班，每班8小时，作业率68.5％，即相当于主机年工作日250天。
2.2.3产品方案
耐火砖12×10
4 t，镁质喷补料4×10
4 t，高铝浇注料料1×10
4 t。
成品砖烘烤温度：250℃。
2.3主要工艺流程
车间工艺流程详见附图1401RB01F01-01。
工艺流程从原料的接受开始至成品砖堆放为止。包括：原料受料设施及原料系统；镁砂上料及贮存系统；刚玉上料及贮存系统；石墨粉上料及贮存系统；树脂上料及贮存系统；添加剂上料及贮存系统；配料及转运系统；混料及出料系统；制砖系统；烘干系统；车间内部公辅设施；外部管线等。同时设抽风除尘和排灰、消防等设施。
2.3.1原料受料设施及原料系统
所有原材物料由集装箱汽车运输到生产车间，其中镁砂、刚玉、石墨粉和添加剂全部在生产厂房的西侧+1.2m的卸料平台卸车。卸车工具是叉车，从集装箱里将袋装物料转运放置到+1.2m平台的厂房侧边缘，厂房内（+0.3m）的叉车将袋装物料转运到指定的贮存区域。
2.3.2镁砂（刚玉）上料及贮存系统
镁砂（刚玉）原料分为四种，分别是一种<200目的粉料和三种0～1mm、1～3mm 、3～6mm的颗粒料；由四套独立的设施将对应的物料提升到各自对应的三个贮存仓内备用。
袋装镁砂（刚玉）由叉车运到相应的上料仓附近；采用地面操作的电动葫芦将镁砂吊运到给料仓正上方，通过给料仓、电机振动给料机（螺旋输送机）、斗式提升机、、埋刮板输送机进入贮存料仓。
2.3.3石墨粉上料及贮存系统
石墨粉料由一套独立的气力输送设施将物料提升到三个贮存仓内备用。
袋装石墨粉由叉车运到石墨输送泵间，用电动葫芦将石墨粉吊运到输送仓，料仓下方与气力输送系统接通，送入石墨粉贮存仓。仓顶设置除尘器，将含尘气体过滤干净后排放，收集到的粉尘直接回到石墨仓内。
2.3.4结合剂上料及贮存系统
添加剂采用液态树脂，存放在两台40英尺的冷藏集装箱内。在树脂使用前，必须先将树脂罐取出来放在库房里指定的区域预热。
树脂由一套独立的设施输送到五台混合机上方的五个不锈钢失重称量贮存仓内备用。
2.3.5添加剂上料及贮存系统
添加剂分为6种（Al,Si,Mg,SiC,BN等），全部是<180目的粉料；由一套独立的设施将物料提升到各自对应的六个贮存仓内备用。
袋装添加剂由叉车运到吊装孔位置地坪上；采用地面操作的桥式起重机将添加剂吊运到对应仓的正上方，物料通过受料漏斗、阀门进入贮料仓。
2.3.6配料及转运系统
镁砂（刚玉）、石墨粉、结合剂和添加剂根据冶金生产对耐火砖的化学成分的要求、把各种原料按确定的比例进行配料。
为了保证配料准确，原料设计采用单列式重量配料，由计算机控制系统进行自动配料控制。称量完成后，小车运行到指定的混合机上方，将料加入固定料仓；小车返回受料位置。
在+6.4m平台上设置预混料的二次混料人工加料设施。
2.3.7混料及出料系统
本设计采用德国EIRICH的强力混合机。
每台混料机的上方均安装四只固定料仓和结合剂罐，根据工艺要求装入混料机，在混料机充分混匀。
混合均匀的物料从混料机的底部排出，进入下方的转运料罐、由行车吊运至压砖工位。
2.3.8制砖系统
压砖机采用四台德国生产的成套LAEIS2000型液压成型机。
行车吊运来的料罐将混合料放到压砖机料仓内，空料罐吊回电动平车，回到混料机下方。
压砖机根据设定的模具和参数将散料压制成型，通过脱模、胶带机、升降台等设施完成砖的一次堆放。
2.3.9烘干系统
压制好的耐火砖堆叠在托盘上。堆叠完成后，托盘通过叉车运输至干燥窑小车。
干燥窑小车装满后通过卷扬机拖运至电加热干燥窑内烘干，干燥完成后，小车通过卷扬机拖出干燥窑，卸下托盘，小车空车返回。
2.4物料平衡
物料平衡按年产12万吨耐火砖计算，假设混合料中镁砂（或刚玉）、石墨和添加剂的比例为88:10:2；
表2-2原料消耗表
项 目
名 称 |
单 耗
（kg/t） |
小时耗量
（t/h） |
日耗量
（t/d） |
年耗量
（t/a） |
比例
（%） |
|
镁砂（刚玉） |
880 |
17.5 |
421 |
106656 |
88 |
|
石墨粉 |
100 |
2 |
48 |
12120 |
10 |
|
添加剂 |
20 |
0.4 |
9.6 |
2424 |
2 |
|
树脂 |
13.5 |
0.27 |
6.5 |
1636 |
1.35 |
2.5主要车间组成与配置
2.5.1原料受料设施及原料系统
所有原材物料由集装箱汽车运输到生产车间，其中镁砂、刚玉、石墨粉和添加剂全部在生产厂房的西侧+1.2m的卸料平台（地面粗糙防滑）卸车。卸车工具是叉车，从集装箱里将袋装物料（1.4吨）转运放置到+1.2m平台的厂房侧边缘，厂房内（+0.3m）的叉车将袋装物料转运到指定的贮存区域（堆放2层，袋子尺寸为L900mm×W900mm×H1200mm）。
厂房内总共分为12个区，其中镁砂和刚玉各4个区（3300吨）、石墨粉1个区（520吨）和气力输送站、添加剂1个区（40吨，厂房西北角12m×6.5m采用围护独立隔离，设置一扇3m×3m门）、树脂预热区和树脂泵站。
厂房平面轴线尺寸为100m×30m，厂房高度8m，单坡；屋面平均布置6台排风风机；厂房地面粗糙；划分出堆料区和叉车通道；地面堆载40kN/m
2。
卸料、入库及装量转运的最大平均流量为500t/d；叉车的数量约8台，提升高度大于1m，额定载重3t。叉车由业主直接采购。
受料平台边缘配置气缸驱动的桥板（表面采用花纹钢板，防止叉车打滑），用于连接集装箱，便于叉车进入集装箱内。
各袋装物料的受料仓的中心线上方布置电动葫芦机轨道，轨道安装在厂房下方，在原料库端长度不小于7m，一端伸入配料区约1.5m，便于电动葫芦的安装和检修。
2.5.2镁砂（刚玉）上料及贮存系统
镁砂（刚玉）原料分为四种，分别是一种<200目的粉料和三种0～1mm、1～3mm 、3～6mm的颗粒料；由四套独立的设施将对应的物料提升到各自对应的三个贮存仓（有效容积13.8m
3，出口DN400）内备用。
袋装镁砂（刚玉）由叉车运到相应的上料仓附近；采用地面操作的2T电动葫芦（重级工作制，轨道有效工作行程不小于7m，伸入配料区1.5m，起升和运行均为双速）将镁砂吊运到给料仓正上方；人工打开底部直径600mm的出料口，使物料通过800mm的管道顺利进入下方的1.5m
3给料仓（锥段配耐磨衬板，配除尘接口DN200，设置放空料位计）；颗粒料通过设在料仓下部的电机振动给料机（变频，宽600mm，长度1800mm，80t/h）均匀地给入斗式提升机，粉料通过设在料仓下部的螺旋输送机（变频，直径400mm，长度2800mm，80t/h）均匀地给入斗式提升机（TB315，提升高度22.58m，52m
3/h）；提升后物料通过溜槽进入埋刮板输送机（FU350，3个卸料口）进入贮存料仓。
料仓尺寸为：内径3000m，直筒段高3000mm，锥段高2000mm，出口为DN400；仓体材质Q235，锥段衬板材质Hardox500。
仓顶布置人孔DN600、除尘口DN100、受料口DN400、各类仪表接口。
表2-3 镁砂及刚玉料仓容积
料仓
编号 |
物料名称 |
数量 |
单容积
（m3） |
总有效容积
（m3） |
堆比重
（t/m3） |
总贮量
（t） |
|
1 |
3～6mm镁砂 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.9 |
78 |
|
2 |
1～3mm镁砂 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.7 |
70 |
|
3 |
0～1mm镁砂 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.6 |
66 |
|
4 |
-200镁砂 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.5 |
62 |
|
5 |
3～6mm刚玉 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
2 |
83 |
|
6 |
1～3mm刚玉 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.8 |
74 |
|
7 |
0～1mm刚玉 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.7 |
70 |
|
8 |
-200刚玉 |
3 |
18（13.8） |
41.4 |
1.5 |
62 |
溜槽连接的设备均配套帆布软连接。
料仓装满后能够保证最大产量时供料32小时（配88%）。
2.5.3石墨粉上料及贮存系统
石墨是100-200目的粉料；由一套独立的气力输送设施将物料提升到四个贮存仓（有效容积20m
3，出口DN300）内备用。
袋装石墨粉由叉车运到位于E-F/4-6轴线的石墨输送泵间；采用地面操作的1.5T电动葫芦（重级工作制，轨道有效工作行程不小于7m，起升和运行均为双速）将石墨粉吊运到输送仓的正上方；人工打开底部直径600mm的出料口，使物料通过800mm的管道顺利进入下方的1.5m
3受料漏斗（出口250×250，配除尘接口DN200，设置放空料位计）；料仓下方设置两台叶轮给料机，其中上面一台为变频控制，下面一台为常规频率运行；从罗茨风机来的气流通过喷吹阀与石墨粉混合、沿着DN125的输送管道送入石墨粉贮存仓；输送管道末端设置三台DN125的气动三通阀门，分别接通四只料仓；仓顶设置除尘器，将含尘气体过滤干净后排放，收集到的粉尘直接回到石墨仓内。
输送管道必须采用无缝钢管，弯头半径不小于2m。
料仓尺寸为：内径2500m，直筒段高4300mm，锥段高2000mm，出口为DN300；仓体材质Q235。
仓顶布置人孔DN600、仓顶除尘器、受料口DN125和侧面布置泄爆孔DN500、各类仪表接口。
表2-4 石墨粉料仓容积
料仓
编号 |
物料名称 |
数量 |
单容积
（m3） |
总有效容积
（m3） |
堆比重
（t/m3） |
总贮量
（t） |
|
1 |
石墨粉 |
4 |
25（20） |
80 |
0.6 |
48 |
料仓装满后能够保证最大产量时供料24小时（配10%）。
2.5.4结合剂上料及贮存系统
添加剂采用液态树脂，存放在两台40英尺的冷藏集装箱内，安装空调（约25kW）使箱内温度保持在5-10℃（安装热电偶测温，并接入PLC系统，实时监控），以保证树脂的保质期在三个月以上；两个冷藏箱内的树脂轮流使用；在树脂使用前，必须先将树脂罐取出来放在库房里指定的区域预热，以便能够用泵输送到混合机上方的称量漏斗内。输送是要求液态树脂的温度为20-50℃。树脂罐的搬运和倾倒（55°），采用气动操作的特种机械完成，树脂漏斗容积为1m
3。
树脂由两台泵输送到五台混合机上方的五个不锈钢称量贮存仓（+6.4m，有效容积1m
3，油介质电加热及搅拌器，进口DN65，出口DN50）内备用。
加料树脂漏斗安装油介质电加热器和放空料位计；每台泵的前后配不锈钢手动球阀；称量仓入口设置2只不锈钢电动球阀（并联）；称量仓下口设1个手动球阀、2个气动球阀（串联）；失重称量料罐采用二级安全恒温控制，将料温控制在50℃；采用电伴热不锈钢管（DN50）连接到混合机。
漏斗和输送管道采用不锈钢，输送管管径为DN65，电伴热。
树脂泵按照3台设计，树脂泵区域设置深500mm的混凝土坑，充填木屑或废弃杂物，表面敷设钢格板平台。
料罐装满后能够保证最大产量时供料22小时（配1.35%）。
2.5.5添加剂上料及贮存系统
添加剂分为6种（Al,Si,Mg,SiC,BN等），全部是<180目的粉料；由一套独立的设施将物料提升到各自对应的六个贮存仓（有效容积3.4m
3，出口DN250）内备用。
袋装添加剂由叉车运到位于G-H/8-9轴线的吊装孔位置地坪上；采用地面操作的2 T桥式起重机（重级工作制，Lk5.5m，H=24m，提升和运行均为双速）将添加剂吊运到对应仓的正上方；人工打开底部直径600mm的出料口，使物料通过800mm的管道漏斗、DN400气动蝶阀进入4.2m
3贮料仓。
该系统仓体采用不锈钢材质；贮料仓内设置D250的破拱螺旋（可正反转）；配置泄爆孔DN400；各类仪表接口。
料仓尺寸为：内径1250m，直筒段高3000mm，锥段高1000mm，出口为DN250。
表2-5 添加剂料仓容积
料仓
编号 |
物料名称 |
数量 |
单容积
（m3） |
总有效容积
（m3） |
堆比重
（t/m3） |
总贮量
（t） |
|
1 |
添加剂 |
6 |
4.2（3.5） |
21 |
1.2（Al） |
25 |
料仓装满后能够保证最大产量时供料62小时（配2%）。
2.5.6配料及转运系统
镁砂（刚玉）、石墨粉、结合剂和添加剂根据冶金生产对耐火砖的化学成分的要求、把各种原料按确定的比例进行配料。
混料最大产量为500t/d，假设混合损失1%，则需要配料的总量为505t/d。
假设：（1）MC：MAC：AMC的产量比为80:10:10；（2）平均每次混料重量为2.05t；（3）混合料中镁砂（或刚玉）、石墨和添加剂的比例为88:10:2；则每天需要的配料批数为246批。
料批按照最大产量的90%（220批）、一天工作22小时计算，则要求每小时配料10批，即平均配料时间为6分钟（包括运输到混料机的往返时间在内）。
为了保证配料准确，原料设计采用单列式重量配料，由计算机控制系统进行自动配料控制。其中：镁砂（刚玉）颗粒采用“变频振动给料器（叶轮给料机）+电子胶带配料秤（变频，正反转）”进行配料；镁砂（刚玉）粉料采用“变频螺旋给料机（叶轮给料机）+电子胶带配料秤（变频，正反转）”进行配料；石墨粉和添加剂采用“变频螺旋输送机+称量仓”进行配料；液态树脂采用“固定式失重称量罐”的方式进行给料，直接加入到混合机。其中：石墨粉和添加剂可以预先称量好，等待小车就位即可放料；镁砂和刚玉料必须等小车就位后才允许开始称量（各四种物料）；称量完成后，小车运行到指定的混合机上方，将料加入固定料仓；小车返回受料位置。
称量小车上布置四只称量漏斗，分别为颗粒料1.5m
3、粉料1.5m、石墨粉1m
3和添加剂1m
3；小车自带空气压缩机、小型的除尘器和电控柜；位置控制由激光测距仪、位置开关、变频驱动单元组成；最大运行速度60m/min。
称量车配备软拖缆连接，包括动力电缆（10kW）和网络总线。
在+6.4m平台上设置预混料二次混料人工加料漏斗和1台2t电动葫芦吊运设施。
2.5.7混料及出料系统
根据产量要求，设置5台混料机，平均每台的批次产量为2.05t、混匀时间24分钟。
本设计采用德国EIRICH的强力混合机：其中2台型号为DE18，安装在1#和5#位；3台型号为DE22，安装在中间。
每台混料机的上方均安装四只固定料仓（不锈钢，装慢速振打器防粘料），承接来自转运称量小车的四种物料，然后根据混料的工艺要求装入混料机；结合剂从+6.4m平台的失重称量罐内加入混料机。
混合均匀的物料从混料机的底部排出，进入下方的转运料罐内；料罐放置在电动平车上面；待混料机底部排料阀门关闭，启动小车，将物料罐从混料平台下开出，由5吨行车（A8）吊运至压砖工位。
小车采用安全滑触线供电。
在4号压砖机附近布置一座转运支架，下设吨袋及托座，能够接受来自转运料罐的一次混合料，并可用叉车运走。
该厂房为35m*14.5m；总共分为六层，标高分别为-2.8m、+0.3m、+6.4m、+10.3m、+15.3m以及+19.3m，其中+10.3m平台采用混凝土地坪；屋面+24.0m；立柱采用钢管混凝土结构。
混合机基础落地浇筑。
2.5.8制砖系统
压砖机采用德国生产的成套LAEIS2000型液压成型机。
5T行车吊运来的2.5T料罐放置带压砖机的受料支架上，将混合料放到压砖机料仓内，空料罐吊回电动平车，回到混料机下方。
压砖机根据设定的模具和参数将散料压制成型，通过脱模、胶带机、升降台等设施完成砖的一次堆放。
该厂房为35m*25m；单层产房；屋面檐口标高+12.0m；行车为5t（A6，双梁桥式起重机）、副钩16t（A3），2台，Lk=23.5m；地坪荷载30kN/m
2。
2.5.9烘干系统
每日最大压砖量为500 吨；配置6条低温（250℃）烘干窑，每条窑配8个小车；小车尺寸：4个1400*1000托盘，堆叠高度600mm；故6条窑的一次周期产量为6*8*4*0.84m³/托盘=6*8*4*2.52t/托盘=6*8*10.08 t/小车=6*80.64t =483.4t；
预计干燥周期为16小时（包括2小时装卸时间）,因此6条窑的日产量为24/16*483.4t=645.12t，能够满足生产需求。
压制好的耐火砖堆叠在托盘上。堆叠完成后，托盘通过叉车运输至干燥窑小车。
8台干燥窑小车装满后通过卷扬机拖运至干燥窑内；关闭炉门；干燥窑程序通过PLC控制，干燥完成后，绿色信号灯闪烁表示确认；打开炉门；小车通过卷扬机拖出干燥窑，卸下托盘，小车空车返回。
烘干窑约18米长，内宽约2米，内高约2.4米，分为4段，每段设置2套30KW的电加热装置；
窑体侧壁应采用至少350mm的岩棉保温内衬，使用彩涂板，内壁涂锌；
加热部件为套在陶瓷管中的电阻线，结构简单，通过晶闸管实现电控。
干燥窑由4段组成，通过高温密封接头连接，接头应为柔性接头，可承受加热过程中的结构膨胀。
门的运行轨道是U形钢梁，两侧安装有短行程气缸用于门的开合，U形钢梁后侧配有高温密封，保证门良好的密封性，避免设备运行中烟雾逸散。
干燥窑顶部设两个排放点，位置为门内2米处，烟气经两个排放点排放至烟囱，并引导至车间屋顶的蘑菇形通风口。烟囱内设置手控翻板阀。
成品砖冷却后打包、堆垛，堆高2.7m，地坪荷载80kN/m
2。
该厂房为49m*35m；单层厂房；屋面檐口标高+8.0m。
2.6设备选型要求
电机及齿轮箱：SEW 或 Siemens
电气元件：Siemens
离合器：Flender
球轴承：SKF 或FAG
球轴承套：SKF或FAG，配Nilos轴垫圈；
抗磨损保护板：Hardox 400 或 500
抗磨损螺旋输送机： Vautid 100 或Contex Liners
气动输送旋转阀：WAM Torex RV 或类似产品
气力传输三通分流阀： WAM Torex RV 或类似产品
快切电气动阀： EBRO Z 011-A 型 或中国仿制品
激光导向系统：Sick
接近开关：Schmersal 或Turk
3. 总图运输
3.1 概述
卡塔尔多哈Glauch Systems Industry W.L.L.公司Hot Rock工程位于Doha Mesaieed市的东南方向，靠近Mesaieed Industrial Rd。地理坐标位置：纬度：25°15′N，经度：51°34′E 。
多哈位于阿拉伯湾内的阿拉伯半岛，属于亚热带干旱气候；几乎全年晴天，阴天较少；5月到9月平均气温超过30℃，经常达到40℃。降雨稀少，多出现在10月至3月期间；冬季夜间气温较低，可降至10℃以下；平均日照时间9.5h。
气象条件
（1）温度
l 最高：42°C
l 最低：10°C
l 平均温度：17-35℃
（2）湿度
l 最大：88%
l 最小：20%
（3）降水量
l 年平均：98mm
（4）风向和风速
l 主导风向：北风，东北风
l 最大风速：35km/h
l 平均风速：8-25km/h
（5）地震资料
l 无地震
l 按中国国标最低要求设计
3.2平面设计
满足生产工艺流程及物流的合理要求；
年产12万吨耐火砖的生产车间主要包括：原料受料槽、转运站、原料仓与配料室、、燃料破碎及熔剂破碎室、熔剂筛分室、一次混合机室、二次混合机室、烧结主厂房及环冷机平台、扩大除尘器、电除尘器、主抽风机房、机尾除尘器、变配电室、水泵房等。
3.3 竖向设计
本工程场地设计采用平坡式。建、构筑物室内、外设计高差为0.30m，道路标高为0.00m(相当于当地绝对高程+0.80m)，室内地坪设计标高为+0.30m(相当于当地绝对高程+1.10m)。
3.5管线设计
区域内管线有：给水管、排水管、电力电缆、通讯线等。
进入厂房前的电缆和管道均敷设在沟内。
4、通风除尘、热力
4.1 设计依据
⑴建设方提供的当地气象资料及对设计方的指导思想；
⑵工艺专业及各相关专业提供的委托任务书。
4.2 通风除尘
为防止污染环境，改善工人的操作环境，延长设备使用寿命，避免原料的浪费，本设计对各加料口、扬尘点设置吸尘管道，集中到布袋除尘器进行净化后排放，烟气排放含尘浓度＜30mg/m
3。
除尘系统由抽风管道、调节阀门、布袋除尘器、引风机及烟囱组成。为了降低风机运行噪声，设计在选择风机型号时已考虑选用低噪音设备，同时除尘管道与除尘设备、风机的连接采用柔性。
厂房设置屋顶风机。
4.2.1 镁砂（刚玉）除尘
4.2.1.1 粉尘来源
镁砂和刚玉上料加料仓口扬尘点、输送设备、溜槽及仓体负压需求，均集中到镁砂和刚玉各自的除尘系统进行处理。该系统回收粉尘的属于原料粉尘，有回收价值，粉尘仓排料直接进入对应的粉料仓。4.2.1.2 风量分配
经过计算后，抽尘点及其风量分配如下：
a.加料仓入口：4点，各1800m
3/h，接口DN200
b.斗提入口：4点，400m
3/h ，接口DN100
c.斗提出口：4点，400m
3/h ，接口DN100
d.贮料仓：4点，400m
3/h ，接口DN100
e.称量胶带机：1点，1800m
3/h，接口DN200
4.2.1.3镁砂（刚玉）除尘系统设计参数
⑴ 系统风量的确定
总风量为：Q
0=12000+1800m
3/h
同时工作系数0.75，则除尘风量为
Q=12000*0.75+1800=10800 m
3/h
⑵ 系统设计烟气温度：10℃～50℃
⑶ 系统设计烟气入口最大含尘浓度：～7.5g/m
3
⑷ 系统设计压力损失：2000Pa
4.2.1.4 镁砂（刚玉）除尘方案
镁砂和刚玉上料各采用LNGM54-72（参考型号，1.1kW）脉冲布袋除尘器一台，最大处理风量为~12960m
3/h，除尘总效率η＞99.5%，除尘后排放浓度C
P=50mg/m
3，满足烟尘排放的环保要求。
设计对除尘器基本性能要求如下：
（1）处理烟气量 ~12960m
3/h
（2）处理烟气温度 10℃～50℃
（3）烟气初始含尘浓度 ＜7.5g/m
3
（4）处理后烟气排放浓度 ＜50mg/m
3
（5）除尘器阻力损失 ＜1500Pa
（6）除尘器工作压力 负3000Pa
（7）除尘器漏风率 ＜2％
（8）除尘器综合除尘效率 ＞99.6％
除尘器布置于+19.3m平台上，由卸灰阀定时卸灰，除尘灰经螺旋输送机+叶轮给料器送至粉料回收利用，同时有效地抑制了粉尘的二次污染。
根据系统的风量风压要求选定风机型号为4-72-12№5A，r=2900r/min，风量11830m
3/h，全压2844Pa，配用电机为Y160M
2-2，N=15kW。
4.2.2 石墨除尘
4.2.2.1 粉尘来源
石墨上料加料仓口扬尘点。该系统回收粉尘的属于原料粉尘，有回收价值，粉尘仓排料直接进入对应的粉料仓。
4.2.2.2 风量分配
抽尘点及其风量分配如下：
加料仓入口：1点，1800m
3/h，接口DN200
4.2.2.3石墨除尘系统设计参数
⑴ 系统风量的确定
总风量为：Q
0=1800m
3/h
⑵ 系统设计烟气温度：10℃～50℃
⑶ 系统设计烟气入口最大含尘浓度：～7.5g/m
3
⑷ 系统设计压力损失：1500Pa
4.2.2.4 石墨除尘方案
石墨上料采用LNGM18-24（参考型号，1.1kW）脉冲布袋除尘器一台，最大处理风量为~4320m
3/h，除尘总效率η＞99.5%，除尘后排放浓度C
P=50mg/m
3，满足烟尘排放的环保要求。
设计对除尘器基本性能要求如下：
（1）处理烟气量 ~4320m
3/h
（2）处理烟气温度 10℃～50℃
（3）烟气初始含尘浓度 ＜7.5g/m
3
（4）处理后烟气排放浓度 ＜50mg/m
3
（5）除尘器阻力损失 ＜1500Pa
（6）除尘器工作压力 负3000Pa
（7）除尘器漏风率 ＜2％
（8）除尘器综合除尘效率 ＞99.6％
除尘器布置于石墨加料仓旁边，由卸灰阀定时卸灰，除尘灰经叶轮给料器送至加料仓回收利用。
根据系统的风量风压要求选定风机型号为4-72-12№4A，r=2900r/min，风量4020m
3/h，全压2040Pa，配用电机为Y132M
2-2，N=5.5kW。
4.2.2.5石墨贮料仓收尘
石墨贮料仓设置独立的仓顶布袋除尘器（共3台，无排灰设备），属于工艺必需的设备，不配备引风机（最好配风机，保证仓体负压，防止石墨粉泄漏）。排气量1000m3/h；含尘浓度：20g/m3。设计选用PL-1100/B型单机除尘器，过滤面积7m2，处理风量1100m3/h，除尘效率η＞99.5%。按入口最大含尘浓度 20g/m3计算，经除尘后排放浓度＜100mg/m3. 除尘灰回至生石灰仓。
4.2.3 添加剂除尘
4.2.3.1 粉尘来源
添加剂加料口扬尘点。
4.2.3.2 风量分配
抽尘点及其风量分配如下：
加料仓入口：6点，每点1800m
3/h，接口DN200
4.2.3.3添加剂除尘系统设计参数
⑴ 系统风量的确定
考虑漏风率20%，则除尘总风量为：Q
0=2160m
3/h
⑵ 系统设计烟气温度：10℃～50℃
⑶ 系统设计烟气入口最大含尘浓度：～7.5g/m
3
⑷ 系统设计压力损失：1500Pa
4.2.3.4 添加剂除尘方案
添加剂上料采用LNGM18-24（参考型号）脉冲布袋除尘器一台，最大处理风量为~4320m
3/h，除尘总效率η＞99.5%，除尘后排放浓度C
P=50mg/m
3，满足烟尘排放的环保要求。
设计对除尘器基本性能要求如下：
（1）处理烟气量 ~4320m
3/h
（2）处理烟气温度 10℃～50℃
（3）烟气初始含尘浓度 ＜7.5g/m
3
（4）处理后烟气排放浓度 ＜50mg/m
3
（5）除尘器阻力损失 ＜1500Pa
（6）除尘器工作压力 负3000Pa
（7）除尘器漏风率 ＜2％
（8）除尘器综合除尘效率 ＞99.6％
除尘器布置于+19.3m平台，由卸灰阀定时卸灰。该系统回收粉尘的属于成分复杂，不能直接回收利用，粉尘仓排料通过溜槽进入布置在+0.3m地坪的吨袋中，外运。
根据系统的风量风压要求选定风机型号为4-72-12№4A，r=2900r/min，风量4020m
3/h，全压2040Pa，配用电机为Y132M
2-2，N=5.5kW。
4.2.4 混料除尘
4.2.4.1 粉尘来源
保持混料机负压需求。
4.2.4.2 风量分配
抽尘点及其风量分配如下：
混料机密闭罩：5点，各2000m
3/h，接口DN200
4.2.4.3混料除尘系统设计参数
⑴ 系统风量的确定
总风量为：Q
0=10000m
3/h
考虑10%的漏风率，同时工作系数1，则除尘风量为Q=11000 m
3/h
⑵ 系统设计烟气温度：40℃～60℃
⑶ 系统设计烟气入口最大含尘浓度：～7.5g/m
3
⑷ 系统设计压力损失：2000Pa
4.2.4.4 混料除尘方案
镁砂和刚玉上料各采用LNGM54-72（参考型号，1.1kW）脉冲布袋除尘器一台，最大处理风量为~12960m
3/h，除尘总效率η＞99.5%，除尘后排放浓度C
P=50mg/m
3，满足烟尘排放的环保要求。
设计对除尘器基本性能要求如下：
（1）处理烟气量 ~12960m
3/h
（2）处理烟气温度 10℃～50℃
（3）烟气初始含尘浓度 ＜7.5g/m
3
（4）处理后烟气排放浓度 ＜50mg/m
3
（5）除尘器阻力损失 ＜1500Pa
（6）除尘器工作压力 负3000Pa
（7）除尘器漏风率 ＜2％
（8）除尘器综合除尘效率 ＞99.6％
除尘器布置于+19.3m平台上，由卸灰阀定时卸灰，除尘灰经螺旋输送机+叶轮给料器送至安置在+0.30m地坪上的吨袋中，外运。
根据系统的风量风压要求选定风机型号为4-72-12№5A，r=2900r/min，风量11830m
3/h，全压2844Pa，配用电机为Y160M
2-2，N=15kW。
每个除尘点的支管均配置气动蝶阀，与混合机联锁。
4.2.5环境清扫除尘器
设置一台小型除尘器LNGM18-24（参考型号），吸风管道通到每一层平台，在每层平台设置2个快速接口，用于平台清扫。除尘风量500m
3/h，引风机安装在除尘器本体上，除尘灰排入安置在+0.30m地坪上的吨袋中，外运（建议与添加剂除尘器合用）。
最大处理风量为~4320m
3/h，除尘总效率η＞99.5%，除尘后排放浓度C
P=50mg/m
3，满足烟尘排放的环保要求。
除尘器布置于+19.3m平台，由卸灰阀定时卸灰。该系统回收粉尘的属于成分复杂，不能直接回收利用，粉尘仓排料通过溜槽进入布置在+0.3m地坪的吨袋中，外运。
根据系统的风量风压要求选定风机型号为4-72-12№4A，r=2900r/min，风量4020m
3/h，全压2040Pa，配用电机为Y132M
2-2，N=5.5kW。
4.2.7主厂房通风
为改善工人操作环境、保持厂房空气流通和排出生产废气，各个生产均设置屋顶排气风机、窗户设置进气过滤层。
屋顶风机型号为DWT-II-No.10，11kW，每台风机的排风风量为31436m3/h·台，全压702Pa。
（1） 原料库在厂房的中心线上均匀布置6台屋顶风机；
（2） 配料厂房布置7台屋顶风机，十字布置；
（3） 压砖机厂房在每台压砖机的正上方布置1台屋顶风机，共4台；
（4） 每条烘干窑的中心位置正上方布置1台屋顶风机，共6台。
4.3压缩空气供应
4.3.1压缩空气用户
生产车间压缩空气用户有袋式除尘系统和气动阀门驱动等，其各自使用要求如下表：
表4-1 压缩空气消耗统计表
|
序号 |
用户名称 |
用气压力
MPa |
消耗量
m3/min |
空气品质 |
使用制度 |
备注 |
|
1 |
镁砂上料袋式除尘器 |
～0.6 |
0.7 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
2 |
刚玉上料袋式除尘器 |
～0.6 |
0.7 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
3 |
石墨上料袋式除尘器 |
～0.6 |
0.2 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
4 |
石墨贮仓仓顶除尘器 |
～0.6 |
1.2 |
无油、水、尘 |
间断 |
三台 |
|
5 |
添加剂加料除尘器 |
～0.6 |
0.3 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
6 |
混料除尘器 |
～0.6 |
0.7 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
7 |
环境除尘器 |
～0.6 |
0.3 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
8 |
气动阀门用气 |
0.4～0.5 |
0.2 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
9 |
树脂料车用气 |
～0.6 |
0.1 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
10 |
压砖机喷油用气 |
～0.6 |
0.3 |
无油、水、尘 |
连续 |
|
|
11 |
烘干窑炉门用气 |
0.4～0.5 |
0.2 |
无油、水、尘 |
间断 |
|
|
|
|
|
4.9 |
|
|
|
根据技术协议要求，压缩空气供应由箱式空压机和管道输送至各用气点附近。
4.3.2压缩空气质量
采用净化压缩空气，具体要求如下：
固体粒子：2级，最大颗粒尺寸1μm,最大浓度1mg/m
3；
含水量：3级,最高压力露点-20℃；(水蒸汽含量以压力露点表示)
含油量：3级，最大含油量(包括油滴、悬浮粒子、油蒸汽)1 mg/m
3；
(以上数据摘自GB/T13277《一般用压缩空气质量等级》)
4.3.3空压机及管道布置
空气压缩机选用无油螺杆压缩机，成套整机（参考型号为SA30A，台湾）；压缩机的参数5.2m
3/min、0.75MPa，电动机30kW；整机外形为1000mm（长）x1330mm（宽）x1300mm（高）；总共采购3台，现场安装2台，1台保存在仓库备用。
两台空压机布置在+0.3m地坪。
每层平台的边缘均布置DN150的压缩空气管道，并上下全部贯通；到各用户点根据气量要求配管，末端采用手动球阀和卡套式快速接头；支管设置三联件；与气缸的连接采用尼龙管和快速接头；空压机与总管的连接采用金属软管，配切断球阀。
5、给水排水
5.1概述
5.1.1 设计依据
（1）设计技术协议。
（2）相关专业提供的设计委托资料。
5.1.2 设计范围
本设计范围为新建耐火砖工程的生产、生活相应的循环水设施和污水处理设施；。
5.1.3 水源
符合要求的生产、生活用水水源均由GSI公司送至生产车间。
（1）生产新水给水管接口管径为DN20，流量Q=0.2m
3/h（平均），压力P=0.35MPa。
（2）生活给水管接口管径为DN25，流量Q=1m
3/h，压力P=0.40MPa。GSI提供符合饮用水卫生标准的生活水源。
5.2 设计用水量及用水要求
5.2.1生产用水量
生产用水量见表5-1。
表5-1 生产用水量表
|
序号 |
用户名称 |
用水量(m3/h) |
水质 |
压力
(MPa) |
温度
(℃) |
用水
制度 |
备注 |
|
1 |
压砖机 |
24 |
净环水 |
0.6 |
≤35 |
连续 |
循环 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注：表5-2中压力为用户点所需压力。
根据各用水户对水量、水质、水压、水温的要求，经水量平衡：
（1）净环水循环水量 24m
3/h
（2）循环冷却系统补充水量 0.2m
3/h
（3）生产用水重复利用率 100%
冷却水循环率 99%
（4）生活用水量 1m
3/h
5.2.2 循环冷却水水质要求
循环冷却水水质要求见表5-2。
表5-2 循环水水质要求表
|
序号 |
项 目 |
单位 |
净环水 |
浊环水 |
备 注 |
|
1 |
PH值 |
|
7~8.5 |
7~9 |
|
|
2 |
悬浮物含量 |
mg/L |
≤10 |
≤20 |
|
|
3 |
悬浮物粒度 |
mm |
≤0.2 |
≤0.2 |
|
|
4 |
总硬度
（以CaCO3计） |
dH |
≤10 |
≤12 |
|
|
5 |
碱度 |
mg/L(CaCO3) |
＜60 |
＜200 |
|
|
6 |
氯离子 |
mg/L(C1-) |
＜60 |
＜100 |
|
|
7 |
硫酸根离子 |
mg/L(SO42-) |
＜100 |
＜250 |
|
|
8 |
全铁 |
mg/L(Fe) |
≤0.5 |
≤1 |
|
|
9 |
电导率 |
μs/cm |
＜600 |
＜1000 |
|
|
10 |
油 |
mg/L |
0 |
≤5 |
|
5.3 给排水系统
根据工艺设备的用水量及用水要求，本设计给排水系统分生产净环水、生活给水、排水三个系统。
给排水系统详见流程图。
5.3.1 净环水系统
该系统主要解决压砖机设备的间接冷却用水，这部分水量为最大为24m
3/h，冷却水回水水质未受污梁，仅水温升高，温水带压回流到热水箱内（25m
3，补充水管DN20），温水进入空冷冷水机组冷却后返回水箱，将水温降到用户要求；水箱的水用泵加压送到各用户点。该系统由生产新水管网补水，补水量0.2m
3/h（平均）。
5.3.2 消防给水系统
由GSI公司统一考虑。
5.3.5排水系统
生产车间无生产污水外排。
少量洗手池排水排入污水处理系统。
5.4 给排水设施控制方式
（1）循环水泵房所有泵组的控制均采用机旁操作和配电室集中控制。每组水泵的工作泵故障时报警，备用泵自动切换。
（2）净循环热水池设液位计，通过PLC进行高低水位报警，与进水阀门联锁，保持循环水量。
（3）冷却水循环采用ZYAL-100水冷却器3台，制冷能力246kW，制冷量可以分为100%-75%-50%-25%四级控制。
（4）净环水给水泵组（12m
3/h，0.6MPa），共三组，出口总管进行温度和压力数据大采集及显示，压砖机分支水管上进行流量数据的采集及显示（主控室内）。
5.5 管道安装
5.5.1 管材与接口
烧结车间生产给水管、消防给水管、排水管DN＞50mm者采用焊接钢管，连接方式为焊接或法兰连接。DN≤50mm者采用镀锌钢管，连接方式为丝口连接。
生活给水管采用热镀锌钢管，连接方式为丝口连接。
5.5.2 管道防腐
车间明设钢管除锈后刷樟丹两道，绿色面漆两道；埋地钢管除锈后刷冷底子油一遍、沥青涂层一遍，外包保护层一层。
5.5.3 管道敷设方式
水管均管沟敷设。
5.6 主要设备选型
水泵房内设三组水泵：净环水给水泵组，3台，性能为Q＝12m
3/h，H＝60m，N＝7.5KW，电压为415V，频率50Hz；两用一备。
冷水水系统中设三台水冷却器，冷却器型号为ZYAL-100，冷却器制冷能力246kW，N＝90kW，电压为415V，频率50Hz。
6. 电 气
6.1设计依据和范围
6.1.1设计依据
⑴ 国际电工协会IEC标准和中国有关国家标准；
⑵ 其他相关专业所提资料。
⑶ 合同附件。
6.1.2设计范围
本工程电气设计范围包括：原料受料设施及原料系统；镁砂上料及贮存系统；刚玉上料及贮存系统；石墨粉上料及贮存系统；树脂上料及贮存系统；添加剂上料及贮存系统；配料及转运系统；混料及出料系统；制砖系统；烘干系统等子项的电气供配电、传动控制、照明及防雷接地的设计。厂区及车间内部电气管线、网络设计
6.2供电
6.2.1电源及电压
车间为三类负荷，单回路供电即可满足要求。由GSI负责提供415V电源，送至变压器室的低压配电室，供全车间低压用电。变压器不允许并列运行。
变压器三台，每台1600kW。
供配电电压等级为415V/240V 50Hz。
控制电压等级为240V 50Hz。
6.2.2车间负荷、功率因数及电耗（详见负荷计算表）
根据各专业提供的用电资料，按需要系数法计算负荷为：
本设计范围总用电设备装机容量（低压部分）为kW。
（1）补偿前计算负荷：（低压部分）
有功功率：P
30＝1359.6kW
无功功率：Q
30＝1284.5kvar
视在功率：S
30＝1870.4kVA
功率因数：CosΦ＝0.727
（2）补偿后计算负荷：（低压部分）
有功功率：P
30=1359.6kW
无功功率：Q
30=384.5kvar
视在功率：S
30＝1413kVA
功率因数：CosΦ＝0.962
（4）年耗电量：13.9×10
6 kWh/年
（5）单位耗电量：29.6kWh/t-s
（6）在车间低压侧采用电容补偿，补偿容量 kvar；高压侧电容补偿由用户在上级变电所进行，达到当地要求。
6.3供配电系统
高压配电和变压器由GSI负责，提供415V/240V 50HZ的电源。
由车间变电所低压配电室以放射式方式向各低压系统供电；各系统再由低压配电屏向就近的电气设备配电。
6.3.1主要设备及元器件选型
低压配电屏
低压无功补偿屏
操作台 JT2型
机旁操作箱 JX（F）3型
低压元器件主要选用Siemens公司系列产品，PLC选用Siemens 产品，变频器采用富士系列，其它设备详见电气主要设备表。
6.3.3计量
电能计量表计安装在变电站内低压出线开关柜上，对全车间进行电能计量。
6.4电气传动和控制
6.4.1电气传动
生产线上有联锁要求的设备电控方式采用PLC计算机控制，主要根据设备的运转要求，实现设备的正常启停及相关测控信号的输出，并与仪控紧密结合实现三电一体化，除尘系统控制采用与工艺系统同一类型的PLC，可以在主控室内集中操作。控制系统有集中联锁、机旁局部联锁与解除联锁三种形式，操作方式采用集中操作与机旁操作两种，调速电动机采用变频器进行调速控制。容量较大的低压电动机采用软起动装置起动。
6.4.2计算机系统配置
PC机选用DELL三台，在主厂房QC室设置工作站集中操作，并留有高层网络的通信接口。PLC输入输出设置在电气控制室中，详见计算机系统配置图。PLC选用SIMATIC S7-400系列。控制系统中具有冗余的CPU,如果一个CPU故障，另一个CPU就会继续工作。
6.5电气管线敷设
车间内电气管线尽可能沿桥架或电缆沟敷设，无桥架或电缆沟处管线尽量沿地坪、墙、楼板暗敷设，无法暗设时，采用电缆（电线）穿管明敷设。
6.6电气照明与防雷接地
6.6.1电气照明
按规程要求的照明照度标准，大型厂房内采用节能型金属卤化物灯照明，其它一般为荧光灯和白炽灯具，电压为AC240V，关键部门设少量应急灯具。
控制方式采用分区集中控制和就地控制相结合。
6.6.2防雷与接地
年雷电日10天。
厂房车间按Ⅲ类建、构筑物设防雷设施，接地电阻不大于10Ω。电气装置工作及保护共用一组接地装置，接地电阻不大于1Ω。
6.7监控电视
生产主控室设置2台大屏幕显示器：1台显示多画面，1台单画面自动翻页。
摄像头布置点：
（1）监视原料卸料平台，2台；
（2）监视镁砂和刚玉装料区域，2台；
（3）监视+19.3m添加剂仓区域，1台；
（4）监视称量车的运行区间，2台；
（5）监视混料机出料小车开出区间-2.9m；2台；
（6）监视烘干窑出料区域，1台。
压砖机进料仓设置摄像头，在现场操作位置布置14吋显示器。
本项目拟建的卡塔尔多哈Glauch Systems Industry W.L.L.公司Hot Rock工程位于Doha Mesaieed市的东南方向，靠近Mesaieed Industrial Rd。地理坐标位置：纬度：25°15′N，经度：51°34′E。
本工程积极采用技术成熟、经济合理的新工艺、新技术、新设备、新材料，以提高资源、能源的利用率，把污染最大限度地消除在生产过程中；推行清洁生产，尽可能减少能源消耗，尽可能从源头控制污染物的产生量和排放量，做到节能降耗，增效减污；工业用水提高重复利用率，保护水环境、实现零排放和最低消耗；生产过程中产生的废物尽可能资源化、无害化；对于不得不外排的“三废”，必须满足污染物排放控制要求。
镁砂、刚玉、石墨粉、添加剂在上料转运过程中产生的大气污染物为粉尘，设计共采用7台脉冲布袋除尘器收集，除尘效率η＞99.5%。净化后的烟气经风机排至厂房外大气，废气含尘浓度＜50mg/m
车间主要噪声源是除尘风机、混料机、循环水泵等设备运转时产生的噪声。在设计及安装中采取减震垫、隔音墙，操作室采用双层门窗隔音，因此设备运转时产生的噪声可控制在昼间65 dB（A）、夜间55 dB（A）以下（生产厂房外）。
由于GSI公司所在地区近五年的平均风速>4m/s，确定卫生防护距离为400m。生产厂与居住区的距离除满足上述卫生防护距离的要求外，还应考虑风向频率和地形等因素的影响，尽量减少其对居住区大气环境的污染。
（1）在生产中应加强环境管理工作，不断积累资料，确保公司周围环境不受污染或将污染控制在最低限度之内。为此，公司应指定专门人员，分管该车间的污染治理和维护以及环境监测工作。
安全技术是指设计中对防止主要自然灾害、工艺设备及生产过程中可能产生的事故和应采取的措施。本设计安全技术设计严格执行相关规定和要求，贯彻安全第一、预防为主的方针。
（4）防暑热：操作室内设有风扇或空调，其它操作区均设风机等降温和通风设施；对表面温度超过80℃的设备和管道采取隔热措施；烘干窑采用全密闭炉膛结构，采取密闭抽风形式；厂房采用强制屋顶排风，夏季室温不会超过室外气温2℃。
电气联锁控制与监视：操作方式主要分集中自动控制及机旁手动控制两种。正常生产时，通过操作站进行全场集中联锁控制和监视；电气操作室内设设备运转状态、设备故障状态等控制和监视画面，进行安全生产监控。
各类机械设备的操作运转控制系统，设各种必要的安全联锁装置，以防操作事故；信号系统采用重复动作的中央事故信号及中央预报信号装置，即配备声、光事故信号等安全措施；传动设备的裸露转动部分均设置安全防护罩；带式输送机设置防跑偏装置，并设紧急事故开关和检修开关，以实现紧急停车；所有的操作平台、走道、楼梯、地坑、沟道均根据有关标准设计安全栏杆及盖板，以防人身坠落；设备吊装孔洞处设置安全栏杆或金属篦板和防护挡板；对所有不安全地区和事故多发地段，均设置安全标志，涂有安全色标。
根据各建筑物的火灾危险等级设计相应的耐火等级；设室内外消防管网和消防火栓（GSI已统一考虑）；电力电缆和控制电缆选用阻燃型电缆，电器柜、配电屏和操作台底部电缆空洞采用防火堵料封堵，室外电缆进入配电室的入口处设防火隔板并用防火材料封堵；石墨仓、添加剂仓采用防爆设计。
设计对所有产尘点均采用密闭抽风除尘措施，严格控制粉尘外溢，以改善工作岗位环境；镁砂、刚玉、石墨除尘灰直接进入系统料仓回收利用；将生石灰仓单独设置在一间密封厂房内，仓顶设单机除尘器，生石灰消化采用密封式、自带除尘的生石灰螺旋消化器，大大降低作业区岗位粉尘浓度。
本工程针对生产的具体过程及当地实际条件，设计中采用了防震、防雷、防飓风、防暑等措施，同时采取了一系列安全供电、安全防水、防机械伤害、防火灾爆炸等措施，在正常情况下，保障了机电设备和人身安全；同时，针对生产特点，采取了除尘、降噪等措施，为职工创造了良好的操作环境。
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