壓力加工車間設(shè)計2010 1

壓力加工車間設(shè)計材料成型系1馬鋼薄板坯連鑄連軋工程初步設(shè)計2

課程簡介目的：1.了解車間設(shè)計的目的、任務(wù)和依據(jù)；2.掌握車間設(shè)計主要的內(nèi)容和方法、步驟；3.綜合運用大學(xué)階段所學(xué)知識，為畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。學(xué)時:

32學(xué)分:

2.0教材：溫景林，金屬壓力加工車間設(shè)計，冶金工業(yè)出版社，19923

課程簡介參考書:1.趙志業(yè)，金屬塑性變形與軋制理論，冶金工業(yè)出版社，19962.鄒家祥，軋鋼機械（修訂版），冶金工業(yè)出版社，2000鄭光文，塑性加工設(shè)備，20013.馬懷憲，金屬塑性加工學(xué)：擠壓、拉拔與管材冷軋，冶金工業(yè)出版社，1991

4壓力加工車間設(shè)計第一章車間設(shè)計概述第二章可行性研究第三章生產(chǎn)方案選擇第四章生產(chǎn)工藝流程及工藝制度第五章工藝規(guī)程的設(shè)計第六章主要設(shè)備負荷計算第七章輔助設(shè)備選擇和生產(chǎn)能力計算第八章車間平面布置與立面尺寸第九章勞動組織與技術(shù)經(jīng)濟指標第十章環(huán)境保護5

1

車間設(shè)計概述

1.1車間設(shè)計的目的、任務(wù)和依據(jù)

1.2廠址選擇、總圖運輸

1.3車間設(shè)計程序及原則

1.4車間工藝設(shè)計的任務(wù)與說明書的編制

6

1.1

車間設(shè)計的目的、任務(wù)和依據(jù)目的：建設(shè)新的企業(yè)，擴建或改建老企業(yè)。任務(wù)：1.對所設(shè)計的車間做出技術(shù)和經(jīng)濟的詳細規(guī)劃；

2.確定車間的生產(chǎn)經(jīng)濟狀況，技術(shù)經(jīng)濟指標及施工組織方案等。內(nèi)容：工藝、設(shè)備（機械和電控）、土建、供水和排水、供氣、供電、運輸、采暖和通風(fēng)、以及概預(yù)算和技術(shù)經(jīng)濟分析等。7

1.1

車間設(shè)計的目的、任務(wù)和依據(jù)主體設(shè)計——工藝設(shè)計——組織者（總設(shè)計師）工藝設(shè)計任務(wù)：1.

工藝設(shè)計：確定生產(chǎn)方案、選擇設(shè)備、畫出車間工藝平面布置圖、確定勞動組織與技術(shù)經(jīng)濟指標等。2.

對與本車間設(shè)計有關(guān)的所有其他專業(yè)設(shè)計提出要求以及所需要的資料。（水、電、動力、熱力、通風(fēng)、照明、采暖、廠房建筑等）8

1.1

車間設(shè)計的目的、任務(wù)和依據(jù)依據(jù)：設(shè)計任務(wù)書。重要的文件設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容：

（1）產(chǎn)品大綱（生產(chǎn)規(guī)模、品種規(guī)格）；生產(chǎn)方案（2）建廠基礎(chǔ)條件（廠址、廠區(qū)范圍、資源、水文地質(zhì)、燃料、動力、供水、供電、運輸?shù)龋?；?）要達到的經(jīng)濟效益和技術(shù)水平；（4）投資和勞動定員控制數(shù)字以及環(huán)保情況。9

1.2

廠址選擇、總圖運輸

1.2.1

廠址選擇（1）建廠地區(qū)確定——設(shè)計任務(wù)書規(guī)定；（2）建廠地址的選擇——會同有關(guān)部門擇優(yōu)選擇。1.2.1.1

地區(qū)要求（1）符合國家工業(yè)布局的基本原則；符合國家產(chǎn)業(yè)政策；滿足國防要求。（2）原料、燃料、動力來源與運輸條件；（3）適當(dāng)靠近產(chǎn)品銷售地區(qū)；（4）自然條件好，有適宜的氣候條件。10中國近年鋼產(chǎn)量(1)>USA(2)+JAP(3)+RUS(4)+

-1996:101Mt

-2001:157Mt

-2003:220Mt

-2004：

272Mt

-2005：347Mt-2006:418Mt-2010：630Mt近10年中國鋼產(chǎn)量的增長Mt/a11三大經(jīng)濟發(fā)展區(qū)域BohaisearingeconomyzoneYangziriverdeltazoneZhujiangriverdeltazone13212鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要原材料產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)取得了長足發(fā)展，已成為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費國，為國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展做出了重要貢獻。但是也出現(xiàn)了許多問題：生產(chǎn)力布局不合理，產(chǎn)業(yè)集中度底，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)矛盾突出，技術(shù)創(chuàng)新能力不強，低水平能力過剩等。

進口高附加值產(chǎn)品：90％都是冷軋薄板、鍍鋅板、不銹鋼

板、冷軋硅鋼片等。13鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)目錄(鼓勵類)高效連鑄連鑄坯熱裝熱送薄帶坯等近終型連鑄連軋冶金綜合自動化控制軋制及控制冷卻

板型控制、表面涂鍍低合金鋼及以上轉(zhuǎn)爐煉鋼不銹鋼冶煉冷軋硅鋼片熱、冷軋不銹鋼板

石油鋼管及管線鋼。14

1.2.1

廠址選擇

1.2.1.2

廠址要求（1）廠區(qū)面積與外形滿足總平面布置的要求；（2）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)滿足建廠的要求；（3）適應(yīng)城市總體規(guī)劃；（4）運輸條件滿足工廠生產(chǎn)要求；（5）距電源和水源最近；（6）公用設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)施和環(huán)保設(shè)施(三廢處理)；（7）選擇合適的居民點（生活區(qū)）。15

1.2.2

總圖運輸（總圖）

總圖（總圖=總圖規(guī)劃+總圖施工圖）

對于工藝設(shè)計來講：總圖——總平面布置——車間相互位置的關(guān)系。從總圖上可以了解企業(yè)內(nèi)各車間和構(gòu)筑物間的相互關(guān)系、所在位置、地形和方位，運輸方法和距離等。

16

寶鋼工藝流程圖17典型的中厚板車間簡介寶鋼5000寬厚板軋鋼車間1-板坯二次切割線；2-連續(xù)式加熱爐3-高壓水除鱗箱；4-精軋機；5-加速冷卻裝置；6-熱矯直機；7-寬冷床；8-特厚板冷床；9-檢查修磨臺架；10-超聲波探傷裝置；11-切頭剪；12-雙邊剪和剖分剪；13-定尺剪；14-橫移修磨臺架；15-冷矯直機；16-壓力矯直機；17-熱處理線；18-涂漆線18寶鋼總圖19

1.2.2

總圖運輸鋼板樁鋼軌棒材線材中厚板熱軋板帶冷軋板帶焊管無縫管型鋼煉鐵煉鋼澆注軋制條鋼生產(chǎn)線線材軋機中厚板軋機熱帶軋機冷連軋機焊管機組無縫管軋機加熱爐電爐轉(zhuǎn)爐高爐20總圖21

1.2.2

總圖運輸1.企業(yè)的組成

生產(chǎn)車間：生產(chǎn)主線；指直接生產(chǎn)各種加工產(chǎn)品的車間.如型材,管材,板帶,棒線生產(chǎn)車間，鍛造件及模壓件生產(chǎn)車間等。輔助車間：指為主要生產(chǎn)車間服務(wù)的車間。如動力、機修、電修、工模具、計器、中心實驗室等

其他設(shè)施：水處理、熱電站、燃氣站、空壓機站、變電所、倉庫、運輸?shù)取τ诂F(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)：煉鐵

煉鋼

軋鋼有色金屬加工企業(yè)：熔鑄

加工2223

1.2.2

總圖運輸2.平面布置縱向布置：適應(yīng)地形狹長并與外界有兩個接軌站的情況。圖1-2(a)

優(yōu)點：利于今后發(fā)展；

缺點：占地面積大；管線鋪設(shè)長；土方量大。橫向布置（平行布置）圖1-2(b,c)

優(yōu)點：布置緊湊；占地面積??；管線鋪設(shè)短；運輸短

缺點：發(fā)展受限。適用于年產(chǎn)300萬t以上的大型聯(lián)合企業(yè)24

1.2.2

總圖運輸25

1.2.2

總圖運輸3.總圖編制的原則要求車間和其他構(gòu)筑物符合生產(chǎn)工藝流程要求，物流最短，防止交叉和往返運輸。動力車間應(yīng)盡量接近主用戶并兼顧其他。工廠與外部鐵路、公路、給排水、高壓線路以及燃氣管道鋪設(shè)合理。26

1.2.2

總圖運輸職工生活、工作安全方便，注意環(huán)保。

1）風(fēng)向——放射有害氣體，煙塵設(shè)施宜在下風(fēng)向；2）按生產(chǎn)性質(zhì)、防火以及衛(wèi)生條件，同類車間、設(shè)施在同一區(qū)域；3）定點設(shè)消防通道、消防站；4）生活設(shè)施盡量靠生產(chǎn)車間。原則上不建住宅或職工宿舍。滿足生產(chǎn)操作及安全要求；節(jié)省投資：做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理；施工方便，留有發(fā)展余地。27

1.2.2

總圖運輸4.企業(yè)運輸：是企業(yè)正常生產(chǎn)的保證，影響車間效率和效益。企業(yè)外運——原輔材料、燃料、成品；（運輸方式主要有鐵路、水路、公路）企業(yè)內(nèi)運——原輔材料、燃料、半成品、成品、廢料、廢渣等。（內(nèi)運主要有輥道、行車、運輸小車、升降設(shè)備等；跨內(nèi)有吊車、輥道和電瓶車；跨間運輸有窄軌電車、電瓶車、運輸皮帶或輥道）綜合性的大、中型加工企業(yè)的運輸量相當(dāng)大，一般是年產(chǎn)量的3～4倍。取決于工廠所在位置的地理條件、原料來源地點及產(chǎn)品銷售地點的運輸方式。一般水運比鐵路運輸便宜4~5倍，公路最貴。28

1.2.2

總圖運輸5.年貨運量（貨物周轉(zhuǎn)量）計算：（1）年貨運量：Q=Q1+Q2

式中：Q1、Q2——年運入、運出車間總量，t。（2）每晝夜運輸量：G=QK/T

式中：K——運輸不平衡系數(shù)，取K=1.1；T——運輸天數(shù)，按年實際工作時間計算；（3）計算車輛需要數(shù)：n=G/P

(小數(shù)只取不舍)

式中：P——單位車輛裝運量，t/輛；n——每晝夜需要車輛數(shù)，臺。29

1.3

車間設(shè)計程序及原則1.3.1

設(shè)計程序一般分為三個階段：初步設(shè)計，技術(shù)設(shè)計，施工設(shè)計。由于很多設(shè)備和工藝的標準化，標準設(shè)計的采用和推廣以及設(shè)計部門的經(jīng)驗積累，現(xiàn)通常只進行兩個階段設(shè)計——初步設(shè)計和施工設(shè)計。一般在這兩個設(shè)計前面要進行項目建議書或可行性研究。30

1.3.1

設(shè)計程序

對項目各方面進行調(diào)查和綜合論證，為擬建項目提供科學(xué)依據(jù)。

按設(shè)計任務(wù)書給定條件，在可行性研究基礎(chǔ)上進行設(shè)計。

按已經(jīng)批準的初步設(shè)計繪制施工圖，把設(shè)計內(nèi)容變成施工文件和圖紙，據(jù)此進行車間建設(shè)。初步設(shè)計施工設(shè)計可行性研究31

1.3.2

設(shè)計工作原則（1）遵守國家法律法規(guī)；貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟建設(shè)方針、政策，提高經(jīng)濟效益和社會效益。（2）從全局出發(fā)，服從國家或地區(qū)對產(chǎn)品的需求。（3）從實際出發(fā)，確定設(shè)計標準，對生產(chǎn)工藝，主要設(shè)備，主體工程做到先進、合理、可靠、經(jīng)濟、美觀（4）注意綜合利用和環(huán)境保護，做到可持續(xù)發(fā)展。（5）節(jié)約能源，節(jié)約用地，合理使用勞動力。321.4

車間工藝設(shè)計的任務(wù)與說明書的編制1.4.1主要任務(wù)（1）技術(shù)任務(wù)確定產(chǎn)品品種、規(guī)格、質(zhì)量標準和年產(chǎn)量；確定產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)工藝過程；主要設(shè)備組成以及技術(shù)性能的確定；輔助設(shè)備的選擇和計算；完成年計劃產(chǎn)量所需原料、材料及動力消耗的計算；

技術(shù)任務(wù)組織任務(wù)經(jīng)濟任務(wù)33

1.4.1

主要任務(wù)提出設(shè)備（機械和電控）、土建、水處理、供氣、供電、總圖運輸、采暖和通風(fēng)等各項設(shè)計要求；計算車間所需面積，主輔設(shè)備的布置；確定廠房形式和主要尺寸；畫出車間的平面布置；提出安全、環(huán)保等措施。34

1.4.1

主要任務(wù)（2）組織任務(wù)

研究車間生產(chǎn)勞動組織，確定職工人數(shù)及編制，制定勞動定額等。（3）經(jīng)濟任務(wù)

計算及制定基本建設(shè)投資額，生產(chǎn)預(yù)算，計劃單位產(chǎn)品成本及綜合技術(shù)經(jīng)濟指標等。35

1.4.2

工藝說明書的編制

設(shè)計說明書——重要的設(shè)計文件。1.總論——原則說明以下問題（1）車間設(shè)計年產(chǎn)量、鋼與合金的品種、規(guī)格和范圍等。（2）原料、材料、動力、燃料來源，市場情況。（3）本車間與同類車間比較具有那些特點——設(shè)計特點。（4）車間勞動組織、建設(shè)投資，經(jīng)濟效益和社會效益。（5）目前建設(shè)的內(nèi)容和遠景發(fā)展規(guī)劃。將設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容用文字和圖紙的形式36

1.4.2

工藝說明書的編制（6）設(shè)計遺留問題和解決的意見。（7）改（擴建）需要說明現(xiàn)狀并提出充分利用的現(xiàn)有設(shè)備和現(xiàn)有建筑物及技改的措