无机非金属材料工艺学课程设计
根据需要设计的对象，来确定本次设计是为工厂大批量生产设计还是实验室小批量实验设计。若是为工厂大批量生产设计，就比较麻烦了，需要考虑很多方面，例如生产厂址的地点、工厂的设备条件、所需原料的储量、原料本身的价格、运输成本和当地的劳动力成本等。由于本次的设计是为实验室设计配比，所以有很多方面就不用考虑。重点考虑的是实验室现有的、可用的仪器设备。根据所需要设计的产品或材料的组分，选出本次设计所需要的原料和调节剂。
一、所需设备
煅烧炉 颚式破碎机 轮碾机 球磨机
振动筛 压滤机 真空练泥机 造粒机
二、活塞式挤坯机 热风—红外线干燥器 辊式窑
所选设备的原因及其作用
煅烧炉是用来对原材料进行预烧，使原材料中所包含的气体挥发出来或者使其发生分解反应使没用的气体分解出来。 颚式破碎机是用来粗碎原材料的，并且这种设备价格低廉，操作起来简单。
轮碾机是用来中碎原材料的。
球磨机是将材料粉磨成粉末状。
压滤机是对泥浆进行压滤脱水的。
真空练泥机是用来排除泥饼中的空气，提高泥料的致密性和可塑性，并使泥料组织均匀，改善成型性能，提高干燥强度和成瓷后的机械强度。
活塞式挤坯机是用来对坯料成型的设备。
热风—红外线干燥器是用来干燥坯体的。
三、配料计算
将陶瓷粉料分子式改写为：
(MgO)( CaO)(Al2O3)(Fe2O3)(SiO2)5
分子式的总的相对分子质量是：
计算出分子式中各种氧化物所占的质量分数：
MgO
CaO
Al2O3
Fe2O3
SiO2
陶瓷粉料中各种氧化物的含量：
MgO 1000×%= g
CaO 1000×%= g
Al2O3 1000×%=338 g
Fe2O3 1000×%= g
SiO2 1000×%= g
处理过的煤矸石中各种氧化物的含量：
MgO 500×8%=40 g
CaO 500×1%=5 g
Al2O3 500×25%=125 g
Fe2O3 500×1%=5 g
SiO2 500×65%=325 g
因为磷镁矿中钙、镁、铁这三种物质的碳酸盐，所以加入的磷镁矿必须恰好满足所要制备的陶瓷粉料中钙、镁、铁这三种氧化物中的一种，且其它两种刚好不过量，假设加入磷镁矿的质量为χg
由 MgCo3 =
MgO + CO2 ↑ 反应式可以算出加入的MgO 的质量为
χ=χ
同理可以算出磷镁矿中引入的CaO的质量为χg
Fe2O3的质量为χg
假设此时刚好满足MgO的量：
所以 χ+40=
且 χ+5≦
χ+5≦
所以此时得出χ= g且满足条件
所以加入的磷镁矿的质量就是 g
所以引入的各种氧化物的量为：
MgO ×= g
CaO ×= g
Fe2O3 ×= g
通过以上的计算可以求出再加入的纯净氧化物的质量为：
CaO －5－= g
Al2O3 338－125=213 g
Fe2O3 －5－= g
SiO2 －325= g
所以综上所述，各种原料用量表如表1所示：
表1：原料用量表 单位：kg
原料
用量
MgO
CaO
Al2O3
Fe2O3
SiO2
煤矸石
磷镁矿
——
——
CaO
——
——
——
——
Al2O3
——
——
——
——
Fe2O3
——
——
——
——
Fe2O3
——
——
——
——
总计
陶瓷制备工艺流程图
上述工艺流程图中下边的部分左边是一次烧成，竖直的部分是二次烧成。如果釉层成熟温度与坯体烧成温度一制，可以在生坯上施釉后一次烧成。如果釉层或与釉层相关的装饰层成熟温度与坯体烧成温度相差较大，一般应采用二次烧成方法。还有对质量要求比较高的也一般用二次烧成方法。
注意事项及主要工艺参数
粉磨过程中：球磨的转速 球磨介质 加料粒度 装载量 介质的级配
压滤过程中： 压力大小 加压方式 泥浆温度 泥浆密度 泥料性能 电解质
真空练泥过程中： 真空度 温度
挤压成型过程中： 坯料的真空处理 挤出力 挤出速度 产品厚度
干燥过程中： 坯体物料性质 生坯温度 坯体表面与内部的温度差 坯体厚度和形状
烧成过程中： 烧成温度 保温时间 升降温速度 烧成气氛
