工厂设计概论 物料平衡计算例题

例 题 计 算 过 程

1.某厂年产100万m2釉面砖，产品规格152×152×5mm，物料平衡计算的主要参数及结果见表1及表2。

表1 主要生产工序处理量 产品 名称 釉面砖 规格 mm 152×152×5 单位面积质量kg/m2 10 年 产 量 万m2 100 t 损失率% 8 釉 烧 万m2/年 t/年 装窑、施釉 损失率 1 万m2/年 t/年 坯：釉 94:6 灼减% 8 素烧、干燥 损失率% 15 万m2/年 t/年 成 型 损失率% 万m2/年 10 万片/年 t/年 喷雾干燥 损失率% 5 t/年 新坯料加工量（干基） 成型回坯率% 喷干回坯率% 8 3 t/年 表2 坯料配方 原料名称 配方（%） 石英 23 长石 3 砂石 石灰石 滑石 苏州土 紫木节 东湖泥 废素坯 合计 28 10 4 6 7 11 9 100

解：A计算过程如下 ⑴年产量

年出窑量=100×104m2×10kg/m2×10-3kg=10000 （t） ⑵釉烧 年装窑量=

年出窑量

1?烧成废品率100万m2?108.7(万m2/年) =

1?8%t/年 =10870⑶装窑、施釉

年装窑量108.7万m2/年年施釉量= ?1?施釉废品率1?1%m2/年?10980t/年 =10983年需釉料量10980×6%=658.8t/年

1

⑷素烧、干燥

年干燥量（釉+坯）=

年施釉量109.8 ?1?素烧,干燥损失率1?15%=129.2万m2/年

换算成t/年：

?坯：釉=94:6 ?坯重9.4kg/m2

坯年干燥量=

年干燥量(釉?坯)?坯重

1?灼减129.2?104m2?9.4kg/m2?10?3?

1?8%(t/年) =13198⑸成型

坯年干燥量129.2万m2年年成型量= ?1?成型损失率1?10%?143.6(万m2/年) =

13198?14665(t/年)

1?10%规格152×152×5mm的釉面砖1m2以44片计 成型量（万片/年）=143.6×44=6314(万片/年) ⑹喷雾干燥

年喷雾干燥量=

年成型量14665??15437t/年

1?喷干损失率1?5%⑺新坯料加工量（干基）

新坯料加工量（干基）?年喷雾干燥量?年回坯量

?年喷雾干燥量?(年喷干量?喷干回坯率?年成型量?成型回坯率) (t/年)?[15437?3%?14665?8%](t/年)=13800(t/年) =15437表2 坯用原料加工量计算表（干基）

原料名称 配方（%） 石英 长石 砂石 石灰石 滑石 苏州士3# 紫木节 东湖泥 23 3 28 10 4 5 7 11 废素坯 9 合计 100 2

新坯料加工量（t/年） 3174 414 3864 1380 球磨、过 筛除铁 轮 碾 粗 碎 洗 选 损失率% t/年 损失率% t/年 损失率% t/年 损失率% t/年 储运损失率% 原料进 厂量 湿基t/年 3824 499 4655 1575 含水率% 1 1 1 1 552 1 558 2 569 2 581 10 645 3 - 665 690 1 697 2 711 - 711 5 749 3 5 812 966 1 976 2 996 - 996 15 1171 3 7 1299 1518 1 1533 2 1565 - 1565 10 1738 3 14 2084 1242 1 1255 2 1280 2 1306 5 1735 - - 1375 13800 13940 14224 11176 15915 15413 3206 418 3903 1394 2 2 2 2 3271 427 3983 1422 2 2 2 2 3338 436 4046 1451 10 10 10 5 3709 484 4516 1528 3 - 3 - 3 - 3 -

釉用原料加工量计算方法同坯料计算。

⑻各种原料年新坯料加工量（干基）

各种原料年新坯料加工量（干基）=年新坯料加工量×该原料在配方中的百分比 如：石英=13800×23%=3174t/年，其它依此类推。

⑼球磨、过筛、除铁

各原料量=各原料新坯加工量÷（1-损失率）

如：石英=3174÷（1-1%）=3206 t /年，其它依此类推。

⑽轮碾

轮碾=各原料量÷（1-损失率），其它依此类推。

如：石英=3206÷（1-2%）=3271 t /年，其它依此类推。

⑾粗碎

粗碎的计算同上 如：石英=3271÷（1-2%）

如：石英=3338÷（1-10%）=3709 t /年，其它依此类推。

3

⑿各原料进厂量（湿基）

各原料进厂量（湿基）=

各原料处理量 ?1?储运损失率??1?含水率?如：石英=3709÷（1-3%）=3824 t /年，其它依此类推。 B计算结果列表

表3 主要生产工序处理量 产品 名称 釉面砖 规格 mm 152×152×5 单位面积质量kg/m2 10 年 产 量 万m2 100 t 10000 损失率% 8 釉 烧 万m2/年 108.7 t/年 10870 装窑、施釉 损失率 1 万m2/年 109.8 t/年 10980 坯：釉 94:6 灼减% 8 素烧、干燥 损失率% 15 万m2/年 129.2 t/年 13198 成 型 损失率% 万m2/年 10 143.5 万片/年 6314 t/年 14665 喷雾干燥 损失率% 5 t/年 15437 新坯料加工量（干基） 成型回坯率% 喷干回坯率% 8 3 t/年 13800

2. 今拟建一座新型干法水泥厂，有关数据如下：

配合比

（%）

石灰石 粘土 铁粉

80.83 17.27 1.90

（%） 43.30 6.26 1.00

2.5 11 3

烧失量

天然水分（%）

煤灰掺入量:3.31%, 石膏外掺量5%, 矿渣外掺量12%, 生产损失全部取2 %, 窑的标定产量105t/h, 窑周运转时数 168 h。 试计算： （周平衡法）

⑴ 熟料、水泥物料平衡量；

⑵ 石灰石、粘土、铁粉的物料平衡量（干、湿） 解: ⑴熟料产量：

熟料小时产量：Qh=nQh1 =105t/h

4

熟料日产量:Qd=24Qh =24×105=2520 t/d 熟料周产量：Qw=168Qh =168×105= 17640 t/w （２）水泥产量：

100?pG??Qh(t/h) h100?d?eGh=(100－2/100－5－12) ×105=124 t/h Gd=24Gh=124×24=2976 t/d Gw=168Gh=124×168=20832 t/w （３）生料烧失量：

S＝ ∑某原料配合比×某原料烧失量 =80.83×0.433+17.27×0.0626+1.90×0.01 =36.1

（４）理论干生料消耗定额(t/t)：KKT干 ?K干=(100－3.31)/(100－36.1)=1.51 （５）实际干生料消耗定额： K生=(100× K干) )/(100－P) K生=(100×1.51)/(100－2)=1.54 （６）石、土、铁消耗定额(t/t熟料) ：

100?S100?IK原?K生?xK湿?100K干100?W0X——干生料中该原料的配合比（%），W0——该湿物所含的天然水分（%） K石灰石=1.54×80.83 %=1.245 K湿石灰石=(100×1.245)/(100－2.5)=1.277 K粘土=1.54×17.27 %=0.267

K湿粘土=(100×0.267)/(100－11)=0.300 K铁粉=1.54×1.90 %=0.029

K湿铁粉=(100×0.029)/(100－3)=0.0299

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