中南大學(xué)冶金學(xué)院工廠(chǎng)設(shè)計(jì)第2章課件

第二章工藝流程的選擇和設(shè)計(jì)確定工藝流程方案確定流程中各工序的具體內(nèi)容、順序和組合方式繪制工藝設(shè)備流程圖§1有色冶金廠(chǎng)的生產(chǎn)規(guī)模§2工藝流程選擇的基本原則和影響因素§3工藝流程方案選擇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較§4工藝流程方案選擇實(shí)例§5工藝流程設(shè)計(jì)的步驟和方法§6繪制工藝流程圖§1、有色冶金廠(chǎng)的生產(chǎn)規(guī)模

確定生產(chǎn)規(guī)模的依據(jù)：1、考慮建設(shè)（投資）者的條件和意愿；2、根據(jù)原輔材料供給能力；3、根據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求容量；4、根據(jù)環(huán)境保護(hù)的要求；5、根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況（交通、供電、供水的），綜合權(quán)衡。

2-2-1§2、工藝流程選擇的基本原則和影響因素工藝流程：礦物原料→若干工序→最終產(chǎn)品的過(guò)程一、選擇工藝流程的基本原則1、對(duì)原料有較強(qiáng)的適應(yīng)性2、有利于綜合回收和環(huán)境保護(hù)3、技術(shù)成熟，先進(jìn)可靠4、總投資少，建設(shè)期限短，投產(chǎn)后效益大（二）綜合利用有色金屬原料，提高經(jīng)濟(jì)效益2-2-3鎳冶金過(guò)程：S、Co、Cu、Pt、Pa等回收銅冶金過(guò)程：S、Au、Ag、Se等回收鉛鋅冶金過(guò)程：S、Au、Ag、In、Ge等回收鋁冶金過(guò)程：Sc的回收鉬冶金過(guò)程：S、Re的回收錫精礦→反射爐處理→含Sn5%的初渣→鼓風(fēng)爐處理→含Sn2%的二次渣→煙化爐處理→含Sn0.2%的棄渣（三）主要金屬的總回收率增設(shè)煙化爐，需投資200萬(wàn)元，但可使煉錫總回收率提高1%，每年可多產(chǎn)錫180噸，價(jià)值400萬(wàn)元（2008年9約15日?qǐng)?bào)價(jià)15.4萬(wàn)元/噸），假設(shè)回收每噸錫總成本10萬(wàn)元，則每年增加利潤(rùn)220萬(wàn)元。（四）生產(chǎn)所需要的燃料、水、電也常影響工藝流程的選擇1989年我國(guó)鋅產(chǎn)量，43.8萬(wàn)噸/年.沈冶2萬(wàn)噸/年(濕法)株冶10萬(wàn)噸/年(濕法)韶冶7.5萬(wàn)噸/年(密閉鼓風(fēng)爐)葫蘆島14萬(wàn)噸/年(豎爐)

當(dāng)時(shí)生產(chǎn)1噸鋅耗煤2-3噸100元/噸濕法煉鋅生產(chǎn)一噸鋅耗電4000度0.2元/度電(六)基建投資費(fèi)用和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用冶金企業(yè)的經(jīng)濟(jì)服務(wù)年限一般為20年左右.例:反射爐煉銅和電爐煉銅經(jīng)濟(jì)比較§3工藝流程方案選擇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較一、工藝流程方案比較的內(nèi)容和方法比較內(nèi)容：技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面工藝流程的技術(shù)指標(biāo)表現(xiàn)在：1）工業(yè)生產(chǎn)的可靠性;2）合理地處理原料;3）能保證產(chǎn)品的質(zhì)量;4）有高的金屬回收率;5）綜合利用和三廢處理的程度.2-3-1工藝流程的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要表現(xiàn)在：1）有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)能力;2）原料、燃料、水、電、動(dòng)力的消耗低;3）產(chǎn)品成本低;4）基建投資少，投資回收期短.比較方法：1）、堅(jiān)持多方案比較。對(duì)每一列出的方案都要有具體的分析說(shuō)明。既不遺漏最優(yōu)方案，又不濫列陪襯方案。2）、對(duì)提出的每一方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算。3）、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，逐步篩選出最佳方案。2-3-2三、方案比較的定量分析法方案定量比較最終是落實(shí)到投資額（K）和年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用（C），投資回收期上。2-3-3

2、質(zhì)量不同的可比性用使用效果系數(shù)a修正a=產(chǎn)品改進(jìn)后的使用效果/產(chǎn)品改進(jìn)前的使用效果調(diào)整后的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用Ca=C/a調(diào)整后的基建投資費(fèi)用：Ka=K/a式中，C、K分別表示調(diào)整前的經(jīng)營(yíng)費(fèi)和投資費(fèi)。

1、產(chǎn)量不同的可比性，設(shè)產(chǎn)量為QC/QK/Q（一）比較方案使用價(jià)值同等化在同一標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行比較。同一產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)，同一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。3、時(shí)間因素的可比性設(shè)某項(xiàng)工程投資3000萬(wàn)元，三年建成，年利息10%，1）一次投資3000萬(wàn)元，三年的總投資為：S=3000×(1+0.1)3=3993(萬(wàn)元)2)分成500萬(wàn),1000萬(wàn),1500萬(wàn),分別在一、二、三年投入，則三年后總投資為：S=500×(1+0.1)3+1000×(1+0.1)2+1500×(1+0.1)1

=3526(萬(wàn)元)兩者的投資差為:3993-3526=467(萬(wàn)元)2-3-4(二)不同經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比較年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用包括:原料、燃料、輔助材料、水、電、動(dòng)力消耗費(fèi)用、工資、工程折舊、車(chē)間經(jīng)費(fèi)等.

2-3-5(三）不同方案投資額的比較投資額包括：土建、設(shè)備、管道、安裝等?！鰿-----兩比較方案經(jīng)營(yíng)費(fèi)用總差額;△Cj-----經(jīng)營(yíng)費(fèi)用中某項(xiàng)費(fèi)用的差額;n----兩比較方案經(jīng)營(yíng)費(fèi)用中費(fèi)用不同的項(xiàng)目?！鱇-----兩方案投資額總差額;△Ki---某個(gè)構(gòu)成項(xiàng)目的投資差;n-----每個(gè)方案投資額不相同的構(gòu)成項(xiàng)目.1、用追加投資回收期法2-3-7(五）多方案比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的方案進(jìn)行比較

2、用年計(jì)算費(fèi)用法（最小費(fèi)用總額法）按各方案經(jīng)營(yíng)費(fèi)用（或投資費(fèi)用）從小到大的次序依次排列，逐個(gè)比較，分別淘汰：例如：方案1K1=2000萬(wàn)元C1=1250萬(wàn)元方案2K2=2200萬(wàn)元C2=1150萬(wàn)元方案3K3=2500萬(wàn)元C3=1050萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)回收期為5年，選出最優(yōu)方案

1）方案3和方案2比較Ta=(K3-K2)/(C2-C3)=(2500-2200)/(1150-1050)=3（年）方案3好，淘汰方案2

2）方案3和方案1比較Ta=(k3-K1)/(C1-C3)=(2500-2000)/(1250-1050)=2.5（年）方案3好，淘汰方案1。2-3-8設(shè)方案I的總投資額為Ki,年經(jīng)營(yíng)費(fèi)為Ci,標(biāo)準(zhǔn)投資回收期為T(mén)n,則在標(biāo)準(zhǔn)償還年限內(nèi)方案I的總費(fèi)用為Zi（最小費(fèi)用總額）:Zi=Ki+TnCiZi最小為最佳方案。如標(biāo)準(zhǔn)投資回收期取值不同，則采用年計(jì)算費(fèi)用法比較Yi=Ki/Tn+CiYi----方案i的年計(jì)算費(fèi)用Ci----方案i的年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用Ki/Tn----每年由于投資而未能發(fā)揮相應(yīng)生產(chǎn)效益的損失費(fèi)

Yi最小者為最佳方案2-3-9

作業(yè)：黑鎢礦生產(chǎn)APT生產(chǎn)線(xiàn)工藝設(shè)計(jì)中，優(yōu)先考慮的有三種工藝方案，其產(chǎn)品規(guī)模、投資額和年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用如下：方案1500噸/年，K1=3000萬(wàn)元，C1=1200萬(wàn)元方案2500噸/年，K2=3200萬(wàn)元，C2=1150萬(wàn)元方案3750噸/年，K3=5100萬(wàn)元，C3=1570萬(wàn)元請(qǐng)選出最優(yōu)方案。2-4-4從鋅精礦生產(chǎn)電鋅工藝流程簡(jiǎn)圖2-4-3§5

工藝流程設(shè)計(jì)的步驟和方法1：確定生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)目。2：確定主要生產(chǎn)過(guò)程3：考慮物料和能量的充分利用提高有價(jià)成份的總收率余熱利用盡量采用物料自流進(jìn)行“三廢”冶理設(shè)計(jì)4：精心設(shè)計(jì)各單元過(guò)程5：工藝流程的完善與簡(jiǎn)化工藝流程簡(jiǎn)圖以方格、文字、直線(xiàn)和箭頭表示從原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程圖。規(guī)則：1：原料、輔料、中間產(chǎn)物、廢物其名下加粗實(shí)線(xiàn)；產(chǎn)品名下加粗細(xì)雙實(shí)線(xiàn)。2：工序名加實(shí)線(xiàn)外框，工序名要標(biāo)出工序特點(diǎn)。3：工序間、工序與物料間用細(xì)實(shí)線(xiàn)聯(lián)