2025Brictec 黏土烧结砖厂 EPC 工艺设计清单

（专业详版）

一、原料评估与工艺适配性分析

1. 原料系统化化验

目的： 判断原料是否适用于烧结制砖，对工艺条件进行约束输入。
必做化验项：

l  化学成分分析（SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、LOI、有机质）；

l  颗粒级配（<0.1、0.25、0.5、1.0、2.0 mm）；

l  液限/塑限及塑性指数；

l  干燥敏感性系数（<0.6 为优）；

l  烧成区间（Tstart–Tmax）；

l  石灰爆裂/泛霜试验；

l  成型最佳含水率、允许干燥速率、变形率。

2. 原料采样原则

l  开采深度每 1~2 m 设一个混合样；

l  覆盖各矿层结构，结合剖面图与GIS地质模型；

l  推荐至少取 10+ 个样点 进行平衡掺配研究。

二、场地测绘与基础设计依据

1. 地形与地质数据

l  1:500 地形图、建筑红线范围；

l  地质钻探（建议≥15 m），地基承载力及地下水位；

l  场地平整后标高，便于后续总图排水与坡度布设；

l  风向玫瑰图、年极端气候参数（洪水位、最高风速、最大降雨等）。

2. 环评前置因素

500 米内敏感点测绘（学校、住宅、河道）；

噪音、防尘、防渗、防废水溢流设施预案。

三、工艺总流程设计

1. 流程图结构

涵盖 5 大系统：原料处理 → 陈化与配料 → 成型系统 → 干燥系统 → 焙烧系统。
需标注物流路径、关键控制点、风气水动力输入、工艺参数边界值。

2. 工艺参数输出

l  年产量 × 利用小时数 → 单线产能 → 确定生产线数量；

l  每日用料量（湿基/干基）；

l  陈化库容积：建议按 3–5 天用量；

l  干燥线与焙烧线节拍联动（60–90 节拍）；

l  烧成温度：一般为 920–1000 ℃，根据原料校准；

l  烟气含氧量：设计值 16–18%，实际控制 ≤18%。

四、热能计算与热工设计

1. 热负荷分项计算

l  水分蒸发潜热（约 2250 kJ/kg）；

l  原料与砖坯显热；

l  烧结反应热（脱羟、碳酸钙分解等）；

l  烟气显热（由气体余温、烟气量决定）；

l  内燃物热值及比例（煤矸石、页岩粉掺配）；

l  窑体散热损失（按总热负荷 8–12% 计）；

l  设计热效率：55–60%，冬季留 10% 富余。

2. 风机参数联动计算

l  烟气换气频率 0.5–1 次/h；

l  一次风、冷却风、助燃风等独立计算；

l  建议采用风机变频调节 + 窑内温压反馈 PID 控制。

五、隧道窑设计要点

1. 结构参数建议

l  常规断面：6.9×2.1 m 或 9.2×2.4 m；

l  有效长度：120–160 m；

l  纵向坡度 ≤ 2‰，便于车体顺畅通过；

l  烧成段设有温控子段（12~18 段）。

2. 耐火结构配置

l  区域        材料建议

l  烧成区内衬  高铝砖（≥65% Al₂O₃），低蠕变红柱石

l  预热区      抗剥落高铝砖

l  冷却区      致密粘土砖、轻质保温砖

l  吊挂        莫来石吊砖 + 耐热钢钩件（0Cr25Ni20）

l  保温层      硅酸铝纤维棉 ≥150 mm + 轻质砖

l  外壳        Q235 钢板 + 热膨胀缝陶瓷纤维毯

六、天然气燃烧器设计与配置

天然气燃烧器是“隧道窑热系统的大脑”，其控制稳定性直接决定烧成品质、能耗与环保达标情况。

关键技术参数：

l  热功率设计：按窑最大热负荷 × 1.25~1.4 裕度；

l  调比范围 ≥1:10，适应窑温曲线升-稳-降需求；

l  低氮燃烧技术：FGR、分级燃烧、低氮喷口；

l  控制集成：PLC 模块联动窑温、O₂、CO，支持 DCS；

l  安全保护：UV火焰检测、双电磁阀、稳压、熄火复位；

l  投运布置建议：顶部交错+侧墙对冲，单侧投烧避免砖垛偏烧；

l  维护便利：每组烧嘴设盲板与手动切断阀。

七、干燥系统设计

l  干燥周期：24–32 小时，含水降至 ≤6%；

l  热风温度：120–150 ℃，排潮温度 35–45 ℃；

l  相对湿度：入风段 ≥90%，出风段 ≤40%；

l  风速：1.5–4.5 m/s，随砖垛布置调整；

l  配置：变频风机+电动温控阀+湿度传感器自动清扫装置。

八、设备选型与匹配参数

l  设备         选型标准

l  粗碎机       产量≥1.3x挤出产能

l  挤出机       真空≤-0.092Mpa,压力1.5-2.2Mpa

l  切坯/码坯机  节拍=窑车节拍±5%

l  窑车         承载≥7t/m2，窑车耐温≥250℃

注意事项： 全线设备应签订性能责任条款，包括：

l  日产量；

l  单位电耗/kWh/千块；

l  砖坯抗折抗压强度；

l  易损件寿命周期。

九、电气自动化系统设计

l  控制系统：PLC + SCADA；

l  通讯协议：PROFINET 或 EtherNet/IP；

l  传感系统：温度 / 湿度 / 压力 / 氧含量（在线型）；

l  驱动系统：ABB / 西门子变频器；

l  MES系统：产量、能耗、质量报表自动归集；

l  窑区布线：采用耐热云母线、设隔热桥；

l  干燥区探头需具备自动除尘与防水结构。

十、环保与能耗系统

排放标准建议：

l  烟尘 ≤ 30 mg/m³；

l  SO₂ ≤ 100 mg/m³；

l  NOx ≤ 150 mg/m³（重点区域建议 ≤80 mg/m³）；

l  CEMS 在线监测系统，三级治理（布袋除尘+脱硫+SNCR脱硝）；

节能配套：

烟气余热用于干燥；

冷却风循环回用；

按照每万块砖能耗 ≤ 18–22 m³天然气/吨成品砖设计。

十一、公用工程系统

l  供水系统：生产用水 ≥1.2 m³/千块砖，回收率 ≥90%；

l  供电系统：总装机 ≈ 年产量（万块）× 1.3 kW；

l  压缩空气：供气 0.6–0.8 MPa，含油 ≤0.1 ppm；

l  蒸汽系统（如需）：供干燥或脱硫；参数 0.4–0.8 MPa 饱和蒸汽。

十二、施工组织与交付管理

EPC 里程碑计划（以 T0 为合同开工日）：

l  场地移交（T0）

l  土建封顶（T0+4 月）

l  设备安装完成（T0+7 月）

l  冷态调试（T0+8.5 月）

l  热负荷试烧（T0+9.5 月）

l  性能考核试车（72 小时产能/能耗/质量稳定）

竣工验收（T0+10 月）