壓力加工車間設計2010 1

壓力加工車間設計材料成型系1馬鋼薄板坯連鑄連軋工程初步設計2

課程簡介目的：1.了解車間設計的目的、任務和依據(jù)；2.掌握車間設計主要的內容和方法、步驟；3.綜合運用大學階段所學知識，為畢業(yè)設計打下基礎。學時:

32學分:

2.0教材：溫景林，金屬壓力加工車間設計，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，塑性加工設備，20013.馬懷憲，金屬塑性加工學：擠壓、拉拔與管材冷軋，冶金工業(yè)出版社，1991

4壓力加工車間設計第一章車間設計概述第二章可行性研究第三章生產方案選擇第四章生產工藝流程及工藝制度第五章工藝規(guī)程的設計第六章主要設備負荷計算第七章輔助設備選擇和生產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經濟指標第十章環(huán)境保護5

1

車間設計概述

1.1車間設計的目的、任務和依據(jù)

1.2廠址選擇、總圖運輸

1.3車間設計程序及原則

1.4車間工藝設計的任務與說明書的編制

6

1.1

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

2.確定車間的生產經濟狀況，技術經濟指標及施工組織方案等。內容：工藝、設備（機械和電控）、土建、供水和排水、供氣、供電、運輸、采暖和通風、以及概預算和技術經濟分析等。7

1.1

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

工藝設計：確定生產方案、選擇設備、畫出車間工藝平面布置圖、確定勞動組織與技術經濟指標等。2.

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

1.1

車間設計的目的、任務和依據(jù)依據(jù)：設計任務書。重要的文件設計任務書內容：

（1）產品大綱（生產規(guī)模、品種規(guī)格）；生產方案（2）建廠基礎條件（廠址、廠區(qū)范圍、資源、水文地質、燃料、動力、供水、供電、運輸?shù)龋?；?）要達到的經濟效益和技術水平；（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——設計任務書規(guī)定；（2）建廠地址的選擇——會同有關部門擇優(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）適當靠近產品銷售地區(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年中國鋼產量的增長Mt/a11三大經濟發(fā)展區(qū)域BohaisearingeconomyzoneYangziriverdeltazoneZhujiangriverdeltazone13212鋼鐵產業(yè)發(fā)展政策鋼鐵工業(yè)是國民經濟的重要原材料產業(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和消費國，為國民經濟持續(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：生產力布局不合理，產業(yè)集中度底，產品結構矛盾突出，技術創(chuàng)新能力不強，低水平能力過剩等。

進口高附加值產品：90％都是冷軋薄板、鍍鋅板、不銹鋼

板、冷軋硅鋼片等。13鋼鐵產業(yè)政策指導目錄(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）工程地質和水文地質滿足建廠的要求；（3）適應城市總體規(guī)劃；（4）運輸條件滿足工廠生產要求；（5）距電源和水源最近；（6）公用設施、生產設施和環(huán)保設施(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）

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

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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爐高爐20總圖21

1.2.2

總圖運輸1.企業(yè)的組成

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

其他設施：水處理、熱電站、燃氣站、空壓機站、變電所、倉庫、運輸?shù)?。對于現(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??；管線鋪設短；運輸短

缺點：發(fā)展受限。適用于年產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筑物符合生產工藝流程要求，物流最短，防止交叉和往返運輸。動力車間應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）風向——放射有害氣體，煙塵設施宜在下風向；2）按生產性質、防火以及衛(wèi)生條件，同類車間、設施在同一區(qū)域；3）定點設消防通道、消防站；4）生活設施盡量靠生產車間。原則上不建住宅或職工宿舍。滿足生產操作及安全要求；節(jié)省投資：做到技術上可行，經濟上合理；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)內運——原輔材料、燃料、半成品、成品、廢料、廢渣等。（內運主要有輥道、行車、運輸小車、升降設備等；跨內有吊車、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)的運輸量相當大，一般是年產量的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

車間設計程序及原則1.3.1

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

1.3.1

設計程序

對項目各方面進行調查和綜合論證，為擬建項目提供科學依據(jù)。

按設計任務書給定條件，在可行性研究基礎上進行設計。

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

1.3.2

設計工作原則（1）遵守國家法律法規(guī)；貫徹執(zhí)行國家經濟建設方針、政策，提高經濟效益和社會效益。（2）從全局出發(fā)，服從國家或地區(qū)對產品的需求。（3）從實際出發(fā)，確定設計標準，對生產工藝，主要設備，主體工程做到先進、合理、可靠、經濟、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

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

技術任務組織任務經濟任務33

1.4.1

主要任務提出設備（機械和電控）、土建、水處理、供氣、供電、總圖運輸、采暖和通風等各項設計要求；計算車間所需面積，主輔設備的布置；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（2）組織任務

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

計算及制定基本建設投資額，生產預算，計劃單位產品成本及綜合技術經濟指標等。35

1.4.2

工藝說明書的編制

設計說明書——重要的設計文件。1.總論——原則說明以下問題（1）車間設計年產量、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——設計特點。（4）車間勞動組織、建設投資，經濟效益和社會效益。（5）目前建設的內容和遠景發(fā)展規(guī)劃。將設計的任務和內容用文字和圖紙的形式36

1.4.2

工藝說明書的編制（6）設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)有設備和現(xiàn)有建筑物及技改的措