模具坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统可行性研究报告.doc

《模具坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统可行性研究报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统可行性研究报告.doc（84页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、核准通过，归 档资料。 未经允许，请 勿外传！ 唐山梦牌瓷业有限公司 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报告可行性研究报告 9JWKffwvG#tYM*Jg即通过信息化组织建立了公司营销网络，通过实行电子商 务，公司实现了产品网上销售，原材料、包装物等实施网上采购，每年可 节约成本 2000 万元以上。二是信息化与产品设计的有效融合 ;即公司产 品的研发与设计通过技术及信息化系统有效结合，使产品开发到成 型由原来的 60 天缩短到 25 天，提高了产品的研发效率，降低了研发成 本，每年可节约研发成本 50

2、0 万元以上。三是信息化与业务管理的有效 融合 ;即财务、采购、销售、库存在 1999 年就已投资 200 万元启用了 用友软件、2002 年公司又和用友共同研发了劳资软件，提高了管理效益， 增强了公司内部审批的透明度。四是信息化与制造技术的有效融合 ;即 公司目前拟投资 2550 万元与意大利萨克米集团公司合作开发研制信息数 字化控制技术，实现了生产环节成型、烧成工序的数字自动化控制，实现 了信息化带动工业化的有效融合。劳动效率的提高，能源的节省，为公司 创造了直接效益。 综上所述，唐山梦牌瓷业有限公司 模具、坯体干燥数字化控制系统 及余热平衡利用数字化控制系统 工程的实施，符合国家 两化融

3、合的要求， 符合节能降耗、资源合理利用的政策，具有较好的社会效益和经济效益， 提高企业市场竞争力和企业效益，为企业的发展和壮大起到重要作用，促 进企业发展，同时将在同行业起到很大的示范和带动作用。 因此，项目的建设是必要的。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 17 第三章 建设规模与产品方案 3.13.1 建设规模建设规模 通过数字化智能电子信息控制来实现坯体和模具由混合烘干变为单独 烘干，由高温自由烘干变为设定合理的温湿度曲线，从而达到窑炉余热的 100%利用。数字化曲线控制替代人工控制系统即坯体干燥、模具干燥运行 管理与监控系统；窑炉燃烧器火焰控制

4、、窑炉余热平衡状态调整与监控系 统以节省燃料。通过对公司三个分厂进行两化融合改造，以降低能源消耗、 提高热效率。项目改造完成后年减少能源消耗 11062.32tce，使产品单 耗由 0.622tce/吨瓷减低到 0.522tce/吨瓷。 3.23.2 产品方案产品方案 本身不涉及产品产量变化，且对项目承办单位原产品 方案构成和产 品质量不产生任何影响，仍维持原有产品方案。 产品方案为：年产卫生陶瓷 550 万件（110000 吨） 。 目前，国内卫生陶瓷行业普遍采用坯体与模具混合烘干且人力控制温 度的办法，既浪费能源又不利产品质量稳定，该项目的成功必将带动行业 的革命性变革。全国年产卫生陶瓷规

5、模近 2 亿件，其应用前景可想而知。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 18 第四章 项目选址与建设条件 4.14.1 建设地址建设地址 本改造项目均位于唐山梦牌瓷业有限公司 现有三个厂区内，利用已 有车间和配套设施，进行 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利 用数字化控制系统建设，在满足本项目节能工艺要求的前提下，因地制 宜，布局合理，达到投资合理的目的。项目选址符合城市总体规划要求， 该厂区配套基础设施齐全，地势平坦，交通便捷，通讯畅通，适宜本项目 的建设。 详见唐山梦牌瓷业有限公司区域位置图。 4.24.2 建设条件建设条件 4.2.14.2

6、.1 自然条件自然条件 4 4. .2 2. .1 1. .1 1 地地形形地地貌貌 该区域地势北高南低，由东向西倾斜，北部以低山为主，海拔高度在 200m 左右；中部是几条东西走向的山丘，海拔约 70m；南部以冲积平原 为主，海拔约 40m；全区共分北部丘陵区、中部洪沟冲积扇山前平原，南 部冲积平原和塌陷低洼地四种地貌类型。 4 4. .2 2. .1 1. .2 2 气气候候 该区域的气候气象为暖温带半湿润大陆性季风气候区，年平均气温 11.2，年平均降雨量 648.1mm，集中于 78 月，年平均风速 2.1m/s，盛行西风，年频率 11%，年静风频率 6%。 4 4. .2 2. .1

7、 1. .3 3 河河流流 该区域主要河流由石榴河、沙河。石榴河河水主要为附近煤矿的矿井 水和城市污水，污染较重，主要功能为农业灌溉。沙河属季节性河流，河 水主要靠降水补给，冬春两季河水较少，主要功能为农业灌溉。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 19 4 4. .2 2. .1 1. .4 4 地地质质与与水水文文地地质质概概况况 由于从地下水采掘了大量的煤炭和矸石，使得局部地层变空，受上部 岩层重力的影响，地表相应部分自然沉降，形成该地区特有的人工地貌 塌陷低洼地，对波及地区的地下水、耕作方式和灌溉带来一定影响。 地下水一部分是第四纪深层、浅层水，

8、一部分是奥陶系石灰岩熔岩裂 隙水。第四季覆盖物厚度为 30m200m，连通性好，储水量大， -800 以 上的地下水非常丰富。奥陶系溶岩、裂缝水物理性质好，属地矿化、微硬 度水。 4 4. .2 2. .2 2 城城市市概概况况 唐山市位于河北省东部，东经 11 731-11 919 ，北纬 38 55-4028 ，东隔滦河与秦皇岛市相望，西与天津市毗邻，南临渤海， 北依燕山隔长城与承德市相望，东西长约 130 公里，南北宽约 150 公里， 总面积为 13472 平方公里。市区位于唐山市中部，东、北与唐山交界， 南与丰南县接壤，西与丰润县毗邻。东至秦皇岛 125 公里，南距渤海 40 公里，

9、西南至天津 108 公里，至省会石家庄 366 公里，西北至北京 154 公里。 2009 年全市地区生产总值达到 3781 亿元，同比增长 11.3%，比震前 增长 34.1 倍，人均 GDP7427 美元；全部财政收入 413.3 亿元，其中一般 预算收入 169.7 亿元，增长 15.8%。全市地区生产总值和全部财政收入分 别占河北省的 22%和 20.5%，均居河北省首位。全市三次产业比重为 9.5：55.9：34.6。 农业农村经济全面发展，全市农业形成了乳业、瘦 肉型猪、果菜、板栗、花生、水产品六大龙型经济和肉羊、甘薯、花卉、 食用菌、林产品加工五大新兴产业，建成北部山区绿色干鲜果

10、品特色产业 带，中部平原高效种养特色产业带和南部沿海水产养殖捕捞特色产业带。 全市农业产业化经营率达到 63%。工业起步较早，基础雄厚，被誉为 “中国近代工业的摇篮 ” 。目前，已形成煤炭、钢铁、电力、建材、机械、 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 20 化工等优势产业，正在加速打造精品钢材、装备制造、化工、现代农业、 现代服务业、高新技术和环保产业七大主导产业链。 2009 年，全市共有 规模以上工业企业 1682 家，全部工业增加值完成 1931.44 亿元，占全市 GDP 的 55.9%。其中规模以上工业增加值 1610.42 亿元，在全国 48

11、 个中 心城市中排名第 12 位。现有开滦、唐钢、冀东水泥、三友集团等一大批 大型骨干优势企业。 1988 年，唐山市被国务院批准为沿海对外开放地区， 初步形成了全方位、多层次、宽领域开放格局。到 2009 年底，全市累计 实际利用外资 61.45 亿美元，年均增长 18.8%。2009 年全市完成进出口 总额 60.96 亿美元，比 1994 年增长 34 倍，其中出口额 19.19 亿美元， 增长 15.6 倍。在经济发展的同时，精神文明建设和各项社会事业全面发 展。先后获得全国卫生城、全国双拥模范城、全国园林绿化先进城市、全 国社会治安综合治理工作优秀城市等国家级荣誉称号， 1999 年

12、、2002 年、2005 年、2008 年先后四次被评为创建全国文明城市工作先进市、并 于 2008 年首次进入全国文明城市候选城市行列， 2008 年被评为“中国 最具幸福感城市” 。人民生活持续改善， 2009 年全市城镇居民人均可支 配收入和农民人均纯收入分别达到 18053 元和 7420 元。 4 4. .2 2. .3 3 外外部部配配套套条条件件 4 4. .2 2. .3 3. .1 1 交交通通运运输输 唐山是京、津的重要门户，处于连结华北与东北广大地区的枢纽地带， 形成了以铁路为骨干、海运为外延，公路为脉络的交通运输网络，密度高 于全国沿海城市平均水平。唐山境内有京哈、通坨

13、、 京秦、大秦四条铁 路干线横贯全市，境内铁路总长度 677 公里，是全国铁路密度最高的地 区之一。还有唐遵、坨港、汉南、卑水等多条地方铁路。市中心区有以客 运 为主的唐山站和以货运为主的唐山南站。 以京沈、唐津、唐港、西 外环四条高速公路和三条国道为骨干的公路网络密度高于 全国沿海城市 平均水平，总里程达到 7366 公里，实现了乡乡通油路。京沈、唐津、 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 21 唐港三条高速公路在唐山市内立交互通，构成壮观的 “0+X”型高速公 路网。 随着京唐港 1993 年 7 月正式对国际通航，唐山的海运从无到有， 现已开通黄浦

14、、上海、深圳、宁波以及韩国、日本、希腊、俄罗斯等60 多个国内外口岸。 4 4. .2 2. .3 3. .2 2 其其他他资资源源 丰富的自然资源，为唐山的经济发展奠定了雄厚的物质基础 这里依 山傍海，地貌多样，土质肥沃，全市拥有耕地面积 58 万公顷。盛产玉米、 小麦、水稻、花生、棉花、蔬菜等农副产品，素有 “冀东粮仓”之称。 有 6 个县（市）成为全国粮食生产基地， 7 个县（市）成为全国瘦肉型 猪生产基地。全年粮食总产量 350 多万吨，油料 210 多万吨。唐山还是 干鲜果品的主要产区之一，盛产干鲜果品近百万吨，其中 “京东板栗” 在国内外久享盛誉。这里还是渤海湾的主要渔场，常见水产

15、品有100 多 种，海淡水产品产量 20 万多吨，鱼类资源占全省的 56%，海淡水养殖面 积 8 万公顷，滩涂和浅海开发潜力很大，是著名的 “京东宝地” 。唐山矿 产资源丰富，品种多，储量大，分布集中，质地优良，开采条件较好。煤 炭尽管开采 100 多处，储量 44 亿吨，矿体厚度大，埋藏浅，易采易选， 是全国三大铁矿产区之一；各种石灰岩储量相当丰富， 唐山市境内有大 小河流 80 多条，多数发源于北部丘陵、山地，流程较短，自成体系独自 入海。 4.34.3 厂址评述厂址评述 该厂区符合唐山市城市总体规划、项目布局和用地规划，地域开阔， 项目不需新增用地；地形条件良好， 不涉及拆迁；输水距离较

16、短，管线 敷设方便；排水距离较近。交通运输条件得天独厚，当地公路、铁路运输 均很发达。能源电力供应充足，依托条件优越。因此，该厂区是理想的工 程项目建设用地，有利于本项目的实施。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 22 第五章 技术、设备及工程方案 5.15.1 设计原则设计原则 5.1.15.1.1 项目要充分利用得天独厚的地理位置和环境条件，坚持高起点、高 标准、高品位的进行建设构思，在现有生产线的基础上进行技术改造，达 到节约能源、提高企业经济效益和社会效益的目的。 5.1.25.1.2 本项目的基本指导思想是科学性与发展观的有机结合、当前利益与

17、 长远利益的有机结合、经济效益与社会效益的有机结合、企业效益与环境 效益的有机结合，特别注重资源的合理利用和节能效果。 5.1.35.1.3 坚持成套制造的原则。 除引进先进技术外， 实施改造的设备、检 测仪表及控制系统与设备的采购招投标，既要满足生产的要求，又节省投 资，有利于按期顺利投产。设计指标力求先进、可靠，自动化水平要讲究 安全、高效、节能和适用的效果 5.1.45.1.4 依据建设的经济技术条件，综合确定各项合理的设备标准，使之既 能满足当前的实际需要，又具有一定的前瞻性和科学合理性。 5.1.55.1.5 体现科技进步的原则，积极采用新技术、新产品、新工艺、新材料， 依靠科技进步

18、，推进规划、设计、施工水平的提高。 5.25.2 技术方案技术方案 5.2.15.2.1 节能改造必要性节能改造必要性 唐山梦牌瓷业有限公司现有 主要生产设备 5 条隧道窑、5 座梭式窑 生产线，分布在三个分厂内。 为了减少刚脱模坯体的开裂和变形，传统 的干燥工艺大都在成型车间 “原位”进行，现在卫生陶瓷工厂一般对该 工艺进行了完善和改进，在成形车间装有温、湿度调节和自控设备，特别 在工人上班之时，既要照顾到刚脱模的坯体对温度和湿度的要求，同时也 尽可能的适合于工人劳动的需要。随着干燥工艺进一步的发展，为了使坯 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 23

19、体和模具分开干燥，逐步采用专门的青坯干燥设备，将当天刚脱模的或第 二、三天经过“原位”干燥的坯体“移位”到专门的干燥室内，按照特 定的干燥制度烘干，最后达到合格青坯的水份要求。 如前所述，由于受成形车间条件的限制，车间温度低，排湿和升温有 矛盾，因此，干燥速度总是在缓慢的进行，有些大件甚至还需在工位上存 放 3-4 天。 如果采用了专门的青坯干燥室，湿度和温度都能根据干燥工艺的要求， 进行予先设定，使干燥速度大大加快，有些工厂的干燥室的干燥周期已能 缩短到 12 小时以内。 间歇式干燥室比较典型的为带旋转风机的通道式，该设备的工作完全 适应于手工注浆和组合注浆的要求，白天装坯，一般傍晚开始工作

20、，到第 二天白班上班时出坯，运输一般都采用人工手推干燥车。 由于低压快排水和高压注浆工艺的出现，成形一天多次出坯甚至二十 四小时连续出坯。这就要求干燥室采用通道轮换式，甚至采用连续转动的 干燥器。 在产生热气流的方式上，也逐步的由高压蒸汽、过热水、电热等发展 到充分地利用窑炉的余热。例如，德国的许多工厂就在大件产品注浆线的 存坯架上装有远红外的干燥灯，以加速原坯体内部的水分向外迁移。 公司现有辅助设备中设有 15 台燃气热风炉。其中，一厂用于坯体烘 干的热风炉为 4 台，用于模具烘干的 1 台。二厂用于坯体烘干的热风炉 为 3 台，用于模具烘干的 1 台。三厂用于坯体烘干的热风炉为 5 台，用

21、 于模具烘干的 1 台。生产的热风在非采暖期仅用于半成品及模具干燥 ， 采暖期除半成品及模具干燥 使用以外还用于厂区采暖。 5.2.1.15.2.1.1 公司生产过程中存在以下缺陷：公司生产过程中存在以下缺陷： 5.2.1.15.2.1.1 成型车间的坯体和模具是混合烘干的成型车间的坯体和模具是混合烘干的 成型车间的坯体和模具是混合烘干的，而且是人为手工控制温度，控 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 24 制的粗放使热能造成浪费；虽然公司此前也对窑炉余热进行利用，但是控 制方法比较低级，部分余热还是被浪费掉了。为了进一步实现节能减排， 公司技术部与意大

22、利萨克米公司共同研究，打破多年的传统工艺，重新编 排和设置了合理的工艺方式，率先在行业内实行坯体和模具由混合烘干改 为单独烘干，由高温自由烘干改为设定合理的温湿度曲线，由传统的人工 控制改完数字化智能控制。通过项目的实施，窑炉余热可实现100%利用。 5.2.1.25.2.1.2 温、湿度不能完全自动控制温、湿度不能完全自动控制 为了适应压力注浆二十四小时注浆出坯的需要，要求后续的干燥工序 能够连续、快速，湿、温度完全自控。该干燥器主要用于与高压注浆相配 套。据介绍，该干燥器的结构为多条类似于辊道窑的保温通道，通道的下 部装有自动循环传送的链板式传送带，链板上面铺有托板，高压注浆后的 坯体经过

23、修坯后可用人工或机械手放在托板上，然后通过自动分配系统送 入各条通道。 根据以上综述，对梦牌耗能的重点在两处：一是坯体和模具烘干， 二是烧成窑炉。成型车间的坯体和模具是混合烘干的，而且是人为手工控 制温度，控制的粗放使热能造成浪费；虽然公司此前也对窑炉余热进行利 用，但是控制方法比较低级，部分余热还是被浪费掉了。为了进一步实现 节能减排，公司技术部与意大利萨克米公司共同研究，打破多年的传统工 艺，重新编排和设置了合理的工艺方式，率先在行业内实行坯体和模具由 混合烘干改为单独烘干，由高温自由烘干改为设定合理的温湿度曲线，由 传统的人工控制改完数字化智能控制。通过项目的实施，窑炉余热可实现 100

24、%利用。 创新点：1、通过数字化智能电子信息控制来实现坯体和模具由混合 烘干变为单独烘干，由高温自由烘干变为设定合理的温湿度曲线，从而达 到窑炉余热的 100%利用。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 25 2、本项技术应用在国内尚属空白。 公司投资 2550 万元建设数字化曲线控制替代人工控制系统即坯体干 燥、模具干燥运行管理与监控系统；窑炉燃烧器火焰控制、窑炉余热平衡 状态调整与监控系统。 改造既可以降低企业能耗，提高企业经济效益。 同时又可利用原放散的余热资源，以实现资源综合利用，产生良好的环境 效益。 5.2.25.2.2 节能改造的内容节能改

25、造的内容 5.2.2.15.2.2.1 成型车间改造成型车间改造 针对目前情况对公司成型车间进行节能技术改造，具体改造方案如下： 目前大多数卫生陶瓷企业存在一个很大的问题，即是坯体干燥没有专 门的快速干燥设备。坯体在成型室干燥，不但占用很大的面积，而且要考 虑到成型工人的劳动条件，烘干温度不宜过高，所以坯体干燥速度慢，也 不利于模具的干燥。科学合理的做法是将坯体干燥和模具干燥分开，建造 卫生陶瓷坯体快速干燥室，制定合理的青坯干燥工艺制度，将成型后的湿 坯在次日移入快速干燥室，加快坯体的快速干燥，使坯体的干燥周期由原 来的 57 天缩短到 12 个小时。夜间把成型室的温度提高到 4550，对 模

26、具进行强化干燥。坯体和模具分开干燥，实施不同的干燥工艺制度，达 到各自的效果，提高了干燥效率，同时保证了工人的作业环境条件，节约 了能源。 5.2.2.25.2.2.2 信息化改造信息化改造 通过数字化智能电子信息控制来实现坯体和模具由混合烘干变为单独 烘干，由高温自由烘干变为设定合理的温湿度曲线，从而达到窑炉余热的 100%利用。数字化曲线控制替代人工控制系统即坯体干燥、模具干燥运行 管理与监控系统；窑炉燃烧器火焰控制、窑炉余热平衡状态调整与监控系 统。改造既可以降低企业能耗，提高企业经济效益。同时又可利用原放散 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 2

27、6 的余热资源，以实现资源综合利用，产生良好的环境效益。 对于注浆成形和可塑挤压成形的卫生陶瓷与电瓷产品来说，坯体的干 燥显得非常重要，干燥效果的好坏直接影响着产品的合格率和产品质量。 因此对不同产品的坯体干燥特点和干燥机理进行充分研究，只有掌握不同 产品的基本干燥原理和特点，才能合理有效地选择适应其所干燥坯体的干 燥制度和设备，以达到高效、理想的干燥效果。 1、坯体所含水分与干燥的关系 陶瓷坯体是多孔性的，其坯体内所含的水分按结构分为化学结合水、 自由水和吸附水，后两者又叫物理水。坯体干燥时，化学水（结晶水）是 无法排出去的，只有在坯体进行煅烧时达到 400以上才能排出。而自由水 则是渗透于

28、毛细管中的水分，与粘土结合松驰，在干燥中很容易排出。坯 体在排出这部分自由水后，颗粒互相靠拢产生收缩，其收缩体积大小等于 失去自由水的体积，故自由水也称收缩水。吸附水是牢固的存在于粘土微 毛细管中及粘土胶体粒子表面的水，吸附水的吸附量取决于坯体周围空气 的温度和相对湿度。在一定条件下，坯体所含水分与该温度下饱和空气达 到动态平衡时的含水量有密切关系。坯体所含水分与周围空气达到平衡状 态时，坯体表面上的水蒸汽分压与周围空气中水蒸汽的分压相等，此时坯 体中所含水分称为平衡水分。显然平衡水分属于大气吸附水分，此水不能 再被原干燥介质所排出。吸附水排出阶段，坯体不发生收缩，不产生应力， 可采取快速升温

29、的方式，因为，此时加快干燥速度不会引起坯体开裂。 2、坯体干燥过程 坯体水分移动是热湿传导过程，坯体中水分的排出要经过以下几个过 程： 1）坯体加热，增加水的饱和蒸汽压。 2）坯体中的水分发生相变，由液态水变成水蒸汽。 3）水蒸汽通过坯体表面上的一层气膜向周围干燥介质扩散（外扩散） 。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 27 4）由于坯体表面水分的降低，坯体内部水分向坯体表面扩散（内扩散） ，外扩散的动力是坯体表面水蒸汽压力（P 表面水蒸汽）与周围空气的水蒸 汽分压（P 水蒸汽）之差。 坯体表面蒸发水量可用下式表示： g=（P 表面水蒸汽 -P 水蒸汽

30、）kg/m2时，式中：-空气运动速度的 经验系数，也称蒸发系数。内扩散的动力主要是靠渗透力和毛细管力的作 用进行的，坯体内存在湿度梯度和温度梯度，坯体内水分转移受湿度梯度 和温度梯度双重影响，坯体中水分移动速度与湿度梯度成正比。温度梯度 引起的水分移动（热湿传导）方向与热流方向相同，水分由毛细管较高一 端流向温度较低一端，这是因为由于存在于毛细管中的水分热端表面张力 小、冷端表面张力大，液体因而被拉向冷端。 5）坯体干燥过程示意图如图 1 所示。 3、干燥制度与坯体水分蒸发的关系 干燥过程中的有关参数取决于坯体本身的性质，其包括所用原料的特 性、坯体形状的大小、厚度和致密度、孔隙度以及含水率等

31、。因此不同产 品采用的干燥制度不同，一般注浆成形的卫生陶瓷干燥曲线与水分蒸发的 关系如图 2 所示。 4、影响干燥速度的因素 干燥过程是由水分蒸发和扩散所构成，要实现快速干燥必须做到传热 和蒸发快、扩散快，保证水分均匀蒸发，才能使坯体均匀收缩而不变形和 开裂。影响干燥速度的因素很多，其主要有以下几个方面： 1）坯体本身特性，包括所用原料的性质，造型的复杂程度和大小，坯 体的厚度和含水率。 2）干燥介质温度、湿度与介质流动速度，干燥介质与坯体接触面的大 小。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 28 3）干燥方式的选择。 当干燥较薄的坯体如卫生洁具和日用瓷

32、时，内部水分容易扩散到坯体 表面，该类坯体干燥速度主要取决于坯体表面周围介质的蒸发速度。对于 这样的坯体在不破坏内扩散平衡的情况下，适当提高干燥介质的温度、流 速来加速干燥。 对于高压电瓷产品这样较厚的坯体，其蒸发面积小，坯体厚度和致密 度大，含水率高，若采用传统式干燥器干燥，如果干燥速度过快，形成坯 体内外含水率相差较大，将会造成坯体收缩不一致而开裂。主要是坯体较 厚，内扩散较慢，同时与湿度梯度相反的温度梯度也阻碍了内扩散速度。 为提高电瓷坯体的干燥效率和速度，必须使坯体受热均匀，防止表面蒸发 水分过快，在干燥初期要保持较高的湿度，当坯体充分受热均匀时，使坯 体水分汽化后加速干燥介质的流速，

33、这样才能达到快速干燥的目的。 5、干燥制度及装备选择 根据陶瓷坯体的干燥特点，干燥过程可分为：预热干燥阶段、等速恒 温干燥阶段和降速干燥 3 个阶段。 在干燥开始时，生坯的温度约等于环境温度，当吸收的热量大于汽化 所需热量相等时，坯体体积基本上没有变化，升温速度可以加快。当坯体 吸收的热量与汽化热量相平衡时进入等速干燥阶段，此时，生坯水分不断 从坯体表面的连续水膜蒸发，内部水分不断补充。内扩散与外扩散速度相 等，吸收的热量均供蒸发，干燥速度不变。等速干燥一段时间，随着坯体 含水率的降低，颗粒在表面张力作用下被拉紧，生坯开始逐渐收缩，在此 阶段需控制干燥均匀和保持一定的湿度。随着干燥坯体含水率的

34、降低，坯 体失去外表面的水膜，毛细管直径变小，内扩散阻力增大，而外扩散因此 受到制约，蒸发面主要转移到坯体内部。此时等速干燥转向降速干燥阶段， 也是最易造成坯体干燥开裂的阶段，所以必须严格控制干燥速度。 卫生陶瓷坯体并不算太厚，密度比挤出成形的产品低，但是卫生陶瓷 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 29 造型复杂，对干燥制度要求比较高，因此对卫生陶瓷实现快速干燥，必须 做到干燥室温度均匀，要有严格的温湿度控制措施，才能提高干燥室内干 燥介质的循环速度，达到快速干燥的目的。目前我国绝大部分卫生陶瓷生 产企业所使用的仍是传统室式和隧道式干燥器，由于该类干燥

35、器受结构形 式所限，不能按干燥制度有效的控制湿度、温度和干燥介质循环速度，无 法达到快速干燥目的，同时干燥能耗也比较高。随着我国能源政策的调整， 国家发改委已把生产中的节能降耗提到一个重要日程，建设节约型社会势 在必行。欲实现卫生陶瓷快速干燥，必需由高温自由烘干变为设定合理的 温湿度曲线，数字化曲线控制替代人工控制系统即坯体干燥、模具干燥运 行管理与监控系统；窑炉燃烧器火焰控制、窑炉余热平衡状态调整与监控 系统。 5.35.3 设备方案设备方案 5.3.15.3.1 设备选型原则设备选型原则 优先选择和采用当前国家重点鼓励发展的生产机械设备，重点选择和 采用具有适度规模、科技含量高、经济效益好

36、、资源消耗低、安全卫生、 环境污染少、资源利用效率高设备。 禁止选择和采用当前国家明令限制和淘汰落后机械设备，重点禁止选 择和采用违反国家法律法规、生产方式落后、产品质量低劣、环境污染严 重、原材料和能源消耗高、已有先进成熟技术替代、严重危及生产安全设 备。 尽量选择和采用具有先进标准设备和定型产品，首先重点选择具有国 际标准、国外先进标准和等效国际标准设备，其次再选择具有国家标准、 行业标准和企业标准设备，设备设计、制造、安装、检验等技术条件，最 好能受到现有基础标准、方法标准和安全标准约束，以利于设备使用性能 和产品质量有效发挥。 5.3.25.3.2 设备方案设备方案 模具、坯体干燥数字

37、化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 30 5.3.2.15.3.2.1 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统需模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统需 要设备要设备 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 31 窑炉节能技术改造需要材料及配件表窑炉节能技术改造需要材料及配件表 序号名称规格及型号数量单位使用部位 1 温湿度测控 仪 优于0.5 5 套窑炉 2 数字温湿度 变送器 5 套 3 计算机 IBM PC 及其 兼容机，奔 腾 500MH 以 上 CPU，64 以上内存 6 套办公室 4 转换

38、模块 5 套 5 智能巡检仪 5 套窑炉 6 交直流电源 转换器 220VAC/24VD C 5 套 7 报警器小型 6 套 8 加热炉控制 系统 温度火焰控 制 5 套加热炉 9 通风系统 通风控制温 湿度 5 套干燥室 10 中央智能控 制系统 集中控制 1 套办公室 11 其他配件 1 套 5.3.2.25.3.2.2 技术来源技术来源 此项目是公司与意大利萨克米集团联合设计研发。萨克米集团是设计 制造陶瓷、饮料和包装、工艺控制和塑料工业单机和整线设备的国际性集 团，其核心业务是设计和制造陶瓷工业用的单机和整线，被公认处于世界 领先位置。萨克米历来以最先进的技术、不断提高的质量和高标准的

39、客户 服务而闻名于世。 萨克米集团由 70 多间公司组成，在 23 个国家设有生产工厂和技术 支持机构，拥有雇员约 3500 人。上万台的萨克米压机正在全世界使用， 大约 85%的产品用于出口。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 32 我公司已从萨克米集团购置了高压注浆、机械手施釉设备，因此与萨 克米集团具备良好的合作基础。此次项目的实施还需要购进数控干燥室系 统和余热平衡数控系统等设备。 5.45.4 工程方案工程方案 本项目为在原有厂房内进行技术改造，无新增建、构筑物 ，仅对现 有建、构筑物进行适当改造 。 本项目涉及土建工程的部分包括：窑体结构的

40、改造，天然气管道支架 基础、设备支架基础和热风管道支架基础。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 33 第六章 总图运输及公用辅助工程 6.16.1 总图运输总图运输 6.1.1 本项目为车间内部改造，原各分公司总图布置不变。 6.1.2 建设涉及车间外部的内容，无线网络组网等。 6.26.2 场内外运输场内外运输 维持原场内外运输方案。 6.36.3 公用辅助工程公用辅助工程 6.3.16.3.1 给排水工程给排水工程 本项目无新增给排水要求，原有给排水系统可维持不变。 6.3.26.3.2 供电工程供电工程 6.3.2.16.3.2.1 供电电源供电

41、电源 本项目用电电源引自各分公司 10kV 变电站，供电电压 380V，供电距离 （平均）1km。采用架空敷设。本项目各分公司装机容量均有不同程度的减 少。各分公司现用供电设施均可满足改造要求，用电量在改造完成后减少 约 10 万 kWh,减轻了用电负荷，无需增容。 6.3.2.26.3.2.2 电压等级电压等级 本项目用电电压：0.38kV 。 6.3.2.36.3.2.3 用电量用电量 本项目改造后装机总容量减少，年节约用电量 9.92 万 kWh。 6.3.2.46.3.2.4 生产控制生产控制 本项目设备控制系统随设备提供，其控制方式为以计算机为核心的全 自动程序控制，对燃烧设备燃料供

42、应量、送热风机转速、循环风机转速、 温度、湿度、报警等系统进行集中控制，集中记录。由高温自由烘干变为 设定合理的温湿度曲线，数字化曲线控制替代人工控制系统即坯体干燥、 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 34 模具干燥运行管理与监控系统；窑炉燃烧器火焰控制、窑炉余热平衡状态 调整与监控系统。 6.3.2.56.3.2.5 防雷保护及接地系统防雷保护及接地系统 本项目用电设备均在室内，沿用原车间防雷保护装置，不新设。 本项目用电设备设保护接地。各设备的接地装置通过镀锌扁钢与原接 地网连接形成一个完整的接地网。如接地电阻不符合要求，则增加接地极。 6.3.2

43、.66.3.2.6 电气照明电气照明 照明主要沿用原有系统，仅在新增设备设备附近和控制室增加部分局 部照明光源。 设备附近采用高压钠灯照明，以节约能源。 控制室采用荧光灯或新型节能灯。 6.3.2.76.3.2.7 供配电线路供配电线路 所有动力电缆及控制电缆均采用铜芯电缆。电力电缆选用 YJV1kV 系 列、控制电缆选用 KVV 系列。 车间内电缆采用电缆桥架布置方式。计算机控制系统通讯线路全线均 采用单独敷设托盘桥架方式加以保护，以防电磁干扰。所有电缆桥架作电 气连接并可靠接地。 6.3.36.3.3 其它公用设施其它公用设施 其它公用设施均利用厂区内的原有设施。 模具、坯体干燥数字化控制

44、系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 35 第七章 原辅材料及燃动力供应 7.17.1 原辅材料供应原辅材料供应 本项目为节能改造项目，不需新增原辅材料，原来所需的原辅材料由 原有供货单位供应，长期供应有保障，完全能够及时、保质的满足生产需 求。 7.27.2 燃动力供应燃动力供应 本项目涉及的燃料和动力主要为天然气和电。其供应情况如下：改造 前，企业年用天然气 5425.00 万 m3，用电 16.80 万 kWh；改造后，企业年 用天然气 4515.00 万 m3，用电 6.88 万 kWh。 7.2.17.2.1 供气供气 本项目所需燃料为天然气。天然气由冀东油田供应。建设

45、单位自 1998 年就已与冀东油田签订了供气协议，为长期合作伙伴，用气已得到冀东油 田同意，供应可以得到保证。 供气参数如下： 压力：2800048000Pa 热值：33472kJ/Bm3。 天然气主要成份天然气主要成份 名称CHS 含量（%）85.713.10.013 天然气热值：33472kJ/Bm3 7.2.27.2.2 供电供电 本项目用电取自市政供电公司，电力供应充足，可满足生产和公用设 施需求。项目用电负荷为三级负荷。项目实施后，厂区现有用电线系统完 全可以满足本项目需要。 7.2.37.2.3 供水供水 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告

46、36 本项目用水由市政自来水供给，该公司厂区内已建有完善的给水管网， 只需从厂区原有的供水主管接入即可保证项目的正常用水。 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 37 第八章 环境保护 8.18.1 编制依据及范围编制依据及范围 8.1.18.1.1 法律法规政策法律法规政策 中华人民共和国环境保护法 （1989 年修订） 中华人民共和国大气污染防治法 （2000 年修订） 中华人民共和国水污染防治法 （2008 年修订） 中华人民共和国环境噪声污染防治法 （1996 年） 中华人民共和国固体废物污染防治法 （2005 年） 中华人民共和国环境影响评价法

47、（2003 年第 77 号） 中华人民共和国清洁生产促进法 （2002 年） 建设项目环境保护管理条例 （国务院令第(1998)253 号） 建设项目环境影响评价分类管理名录 （国家环境保护部第 2 号令） 关于深入学习贯彻的通知 （国家环保总局环发2005161 号） 国家发改委节能减排综合性工作方案 ； 8.1.28.1.2 环境质量及排放标准环境质量及排放标准 工业炉窑大气污染物排放标准 （GB9078-1996） 环境空气质量标准 （GB3095-1996） 地表水环境质量标准 （GHZB1-1999） 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） 污水综合排放标准 （GB89

48、78-1996） 工业企业厂界环境噪声排放标准 （GB12348-2008） 8.28.2 环境现状及主要污染源环境现状及主要污染源 本项目为模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制 模具、坯体干燥数字化控制系统及余热平衡利用数字化控制系统 可行性研究报 告 38 系统，项目改造本身对环境无不良影响,不产生“三废” 。由于项目实施改 造后可节能减排，氮氧化合物排放量下降 60%以上。新上设备后产生噪音更 小，对环境减轻了污染。 本工程将对原有环保设施进行全面重点检查修复或更换，并在本工程 设计中采取积极有效措施对生产过程中产生的废气、废水、废渣以及噪声 进行治理，保证排放的“三废”

49、及粉尘都达到国家规定的环境保护标准和 要求，不会对周围环境构成污染。 8.38.3 环保机构设置环保机构设置 根据企业厂区的环境保护工作实际情况，结合生产车间、废水处理站 的日常运行管理，由公司原有的专门的环境监测人员，负责对废气、废水、 废弃物进行常规监测，监测各排放口污染物达标状况，所有的监测都应按 国家颁布的现行环境监测及污染源监测技术规范内容写出监测报告、处理 意见。 8.3.18.3.1 环境保护管理机构的主要职责环境保护管理机构的主要职责 1、贯彻执行环境保护法规和标准； 2、组织制定和修改本单位的环境保护管理规章制度，并监督执行； 3、制定并组织实施环境保护规划和设计； 4、领导和组织本单位的环境监测； 5、检查本单位环境保护设施的运行； 6、推广应用环境保护先进技术和经验； 7