金属压力加工车间设计车间设计概述

授 课 教 师 ： 曹 燕 2009.09E-mail: 课 程 简 介目 的 ：1. 了 解 车 间 设 计 的 目 的 、 任 务 和 依 据 ；2. 掌 握 车 间 设 计 主 要 的 内 容 和 方 法 、 步 骤 ；3. 综 合 运 用 大 学 阶 段 所 学 知 识 ， 为 毕 业 设 计 打 下 基 础 。学 时 : 32 学 分 : 2.0教 材 ： 温 景 林 ， 金 属 压 力 加 工 车 间 设 计 ， 冶 金 工 业 出 版 社 ， 1992 课 程 简 介参 考 书 :1.赵 志 业 ， 金 属 塑 性 变 形 与 轧 制 理 论 ， 冶 金 工 业 出 版 社 ，19962.邹 家 祥 ， 轧 钢 机 械 （ 修 订 版 ） ， 冶 金 工 业 出 版 社 ， 2000 郑 光 文 ， 塑 性 加 工 设 备 ， 20013.杨 守 山 ， 有 色 金 属 塑 性 加 工 学 ， 冶 金 工 业 出 版 社 ， 1982 压 力 加 工 车 间 设 计第 一 章 车 间 设 计 概 述第 二 章 可 行 性 研 究第 三 章 生 产 方 案 选 择第 四 章 生 产 工 艺 流 程 及 工 艺 制 度第 五 章 工 艺 规 程 的 设 计第 六 章 主 要 设 备 负 荷 计 算第 七 章 辅 助 设 备 选 择 和 生 产 能 力 计 算第 八 章 车 间 平 面 布 置 与 立 面 尺 寸第 九 章 劳 动 组 织 与 技 术 经 济 指 标第 十 章 环 境 保 护 1 车 间 设 计 概 述 1.1 车 间 设 计 的 目 的 、 任 务 1.2 车 间 设 计 依 据 1.3 厂 址 选 择 1.4 总 图 运 输 1.5 车 间 设 计 程 序 及 原 则 1.6 车 间 工 艺 设 计 的 任 务 与 说 明 书 的 编 制 1.1 车 间 设 计 的 目 的 、 任 务目 的 ： 建 设 新 的 企 业 ， 扩 建 或 改 建 老 企 业 。任 务 ： 1. 对 所 设 计 的 车 间 做 出 技 术 和 经 济 的 详 细 规 划 ； 2. 确 定 车 间 的 生 产 经 济 状 况 ， 技 术 经 济 指 标 及 施工 组 织 方 案 等 。内 容 ： 工 艺 、 设 备 （ 机 械 和 电 控 ） 、 土 建 、 水 处 理 、 供 气 、 供 电 、 总 图 运 输 、 采 暖 和 通 风 、 以 及 概 预 算 和 技 术 经 济 分 析 等 。 1.1 车 间 设 计 的 目 的 、 任 务主 体 设 计 工 艺 设 计 组 织 者 （ 总 设 计 师 ）工 艺 设 计 任 务 ：1. 工 艺 设 计 ： 确 定 生 产 方 案 、 设 备 组 成 、 画 出 车 间 工 艺 平 面 布置 图 、 确 定 劳 动 组 织 与 技 术 经 济 指 标 等 。2. 对 与 本 车 间 设 计 有 关 的 所 有 其 他 专 业 设 计 提 出 要 求 以 及 所 需要 的 资 料 。 （ 水 、 电 、 动 力 、 热 力 、 通 风 、 照 明 、 采 暖 、 厂 房 建 筑 等 ） 1.2 车 间 设 计 依 据 1.2.1 依 据 ： 设 计 任 务 书 。1.2.2 设 计 任 务 书 内 容 ： （ 1） （ 品 种 规 格 ， 生 产 规 模 ） ； （ 2） （ 厂 址 、 厂 区 范 围 、 资 源 、 水 文地 质 、 燃 料 、 动 力 、 供 水 、 供 电 、 运 输 等 ） ； （ 3） ； （ 4） 。 1.3 厂 址 选 择 1.3.1 厂 址 选 择（ 1） 建 厂 地 区 确 定 设 计 任 务 书 规 定 ；（ 2） 建 厂 地 址 的 选 择 会 同 有 关 部 门 择 优 选 择 。1.3.2 地 区 要 求（ 1） 符 合 国 家 工 业 布 局 的 基 本 原 则 ； 符 合 国 家 产 业 政 策 ； 满 足 国 防 要 求 。（ 2） 原 料 、 燃 料 、 动 力 来 源 与 运 输 条 件 ；（ 3） 适 当 靠 近 产 品 销 售 地 区 ；（ 4） 自 然 条 件 好 ， 有 适 宜 的 气 候 条 件 。 中 国 近 年 钢 产 量 (1) USA(2)+JAP(3)+RUS(4) + - 1996: 101 Mt - 2001: 157 Mt - 2003: 220 Mt - 2004： 272 Mt - 2005： 347 Mt - 2006: 418 Mt - 2007： 489 Mt 近 10年 中 国 钢 产 量 的 增 长Mt/a 三 大 经 济 发 展 区 域 Bohai sea ringeconomy zoneYangzi river delta zone Zhujiang river delta zone1 32 钢 铁 产 业 发 展 政 策 钢 铁 工 业 是 国 民 经 济 的 重 要 原 材 料 产 业 。 改 革 开 放 以 来 ， 我 国 钢 铁 工 业 取 得 了 长 足 发 展 ， 已 成 为 世 界 上 最 大 的 钢 铁 生 产 和 消 费 国 ， 为 国 民 经 济 持 续 、 稳 定 、 健 康 发 展 做 出 了 重 要 贡 献 。 但 是 也 出 现 了 许 多 问 题 ： 生 产 力 布 局 不 合 理 ， 产 业 集 中 度底 ， 产 品 结 构 矛 盾 突 出 ， 技 术 创 新 能 力 不 强 ， 低 水 平 能 力过 剩 等 。 进 口 高 附 加 值 产 品 ： 90 都 是 冷 轧 薄 板 、 镀 锌 板 、 不 锈 钢 板 、 冷 轧 硅 钢 片 等 。 钢 铁 产 业 政 策 指 导 目 录 (鼓 励 类 ) 高 效 连 铸 连 铸 坯 热 装 热 送 薄 带 坯 等 近 终 型 连 铸 连 轧冶 金 综 合 自 动 化 控 制 轧 制 及 控 制 冷 却板 型 控 制 、 表 面 涂 镀 层低 合 金 钢 及 以 上 转 炉 炼 钢 不 锈 钢 冶 炼冷 轧 硅 钢 片 热 、 冷 轧 不 锈 钢 板石 油 钢 管 及 管 线 钢 。 1.3 厂 址 选 择 1.3.3 厂 址 要 求（ 1） 厂 区 面 积 与 外 形 满 足 总 平 面 布 置 的 要 求 ；（ 2） 工 程 地 质 和 水 文 地 质 满 足 建 厂 的 要 求 ；（ 3） 适 应 城 市 总 体 规 划 ；（ 4） 运 输 条 件 满 足 工 厂 生 产 要 求 ；（ 5） 距 电 源 和 水 源 最 近 ；（ 6） 公 用 设 施 、 生 产 设 施 和 环 保 设 施 (三 废 处 理 )；（ 7） 选 择 合 适 的 居 民 点 （ 生 活 区 ） 。 1.4 总 图 运 输1.4.1 总 图 总 图 总 平 面 布 置 车 间 相 互 位 置 的 关 系 。 从 总 图 上 可 以 了 解 企 业 内 各 车 间 和 构 筑 物 间 的 相互 关 系 、 所 在 位 置 、 地 形 和 方 位 ， 运 输 方 法 和 距离 等 。 1. 企 业 的 组 成 生 产 车 间 ： 生 产 主 线 ； 指 直 接 生 产 各 种 加 工 产 品 的 车 间 . 如 型 材 ,管 材 ,板 带 ,棒 线 生 产 车 间 ， 锻 造 件 及 模 压 件 生 产 车 间 等 。 1.4.1 总 图 1. 企 业 的 组 成 辅 助 车 间 ： 指 为 主 要 生 产 车 间 服 务 的 车 间 。 动 力 、 机 修 、 电 修 、 工 模 具 、 计 器 、 中 心 实 验 室 等 其 他 设 施 ： 水 处 理 、 热 电 站 、 燃 气 站 、 空 压 机 站 、 变 电 所 、 仓 库 、 运 输 等 。 对 于 现 代 钢 铁 联 合 企 业 ： 炼 铁 炼 钢 轧 钢 有 色 金 属 加 工 企 业 ： 熔 铸 加 工 1.4.1 总 图2.平 面 布 置n 纵 向 布 置 ： 适 应 地 形 狭 长 并 与 外 界 有 两 个 接 轨 站 的情 况 。 图 1-2 (a) 优 点 ： 利 于 今 后 发 展 ； 缺 点 ： 占 地 面 积 大 ； 管 线 铺 设 长 ； 土 方 量 大 。n 横 向 布 置 （ 平 行 布 置 ） 图 1-2 (b, c ) 优 点 ： 布 置 紧 凑 ； 占 地 面 积 小 ； 管 线 铺 设 短 ； 运 输 短 缺 点 ： 发 展 受 限 。 适 用 于 年 产 300万 t以 上的 大 型 联 合 企 业 1.4.1 总 图 1.4.1 总 图 1.4.1 总 图 钢 板 桩钢 轨棒 材线 材中 厚 板热 轧 板 带 冷 轧 板 带焊 管无 缝 管型 钢炼 铁 炼 钢 浇 注 轧 制条 钢 生 产 线线 材 轧 机中 厚 板 轧 机热 带 轧 机冷 连 轧 机焊 管 机 组无 缝 管 轧 机加 热 炉电 炉转 炉高 炉 宝 钢 工 艺 流 程 图 1.4.1 总 图3. 总 图 编 制 的 原 则 要 求n 车 间 和 其 他 构 筑 物 符 合 生 产 工 艺 流 程 要 求 ， 物流 最 短 ， 防 止 交 叉 和 往 返 运 输 。n 动 力 车 间 应 尽 量 接 近 主 用 户 并 兼 顾 其 他 。n 工 厂 与 外 部 铁 路 、 公 路 、 给 排 水 、 高 压 线 路 以及 燃 气 管 道 铺 设 合 理 。 1.4.1 总 图n 职 工 生 活 、 工 作 安 全 方 便 ， 注 意 环 保 。 1） 风 向 放 射 有 害 气 体 ， 烟 尘 设 施 宜 在 下 风 向 ； 2） 按 生 产 性 质 、 防 火 以 及 卫 生 条 件 ， 同 类 车 间 、 设 施 在 同 一 区 域 ； 3） 定 点 设 消 防 通 道 、 消 防 站 ； 4） 生 活 设 施 尽 量 靠 生 产 车 间 。 n 原 则 上 不 建 住 宅 或 职 工 宿 舍 。 满 足 生 产 操 作 及 安 全 要 求 ；节 省 投 资 ： 做 到 技 术 上 可行 ， 经 济 上 合 理 ； 施 工 方便 ， 留 有 发 展 余 地 。 1.4.2 运 输企 业 外 运 原 辅 材 料 、 燃 料 、 成 品 ； （ 运 输 方 式 主 要 有 铁 路 、 水 路 、 公 路 ）企 业 内 运 原 辅 材 料 、 燃 料 、 半 成 品 、 成 品 、废 料 、 废 渣 等 。 （ 内 运 主 要 有 、 行 车 、 运 输 小 车 、 升 降 设 备 等 ）综 合 性 的 大 、 中 型 加 工 企 业 的 运 输 量 相 当 大 ， 一 般 是年 产 量 的 3 4倍 。 取 决 于 工 厂 所 在 位 置 的 地理 条 件 、 原 料 来 源 地 点 及产 品 销 售 地 点 的 运 输 方 式 。 1.4.2 运 输 年 货 运 量 （ 货 物 周 转 量 ） 计 算 ：（ 1） 年 货 运 量 ： Q = Q1 + Q2 式 中 ： Q1、 Q2年 运 入 、 运 出 车 间 总 量 ， t。（ 2） 每 昼 夜 运 输 量 ： G =Q K/T 式 中 ： K运 输 不 平 衡 系 数 ， 取 K= 1.1； T运 输 天 数 ， 按 年 实 际 工 作 时 间 计 算 ；（ 3） 计 算 车 辆 需 要 数 ： n =G / P (小 数 只 取 不 舍 ) 式 中 ： P单 位 车 辆 装 运 量 ， t/辆 ； n 每 昼 夜 需 要 车 辆 数 ， 台 。 1.5 设 计 程 序 及 原 则 1.5.1 设 计 程 序 一 般 分 为 三 个 阶 段 ： 初 步 设 计 ， 技 术 设 计 ， 施 工设 计 。 由 于 很 多 标 准 设 计 的 采 用 和 推 广 以 及 设 计 部 门 的经 验 积 累 ， 现 通 常 只 进 行 两 个 阶 段 设 计 初 步设 计 和 施 工 设 计 。 一 般 在 这 两 个 设 计 前 面 要 进 行 项 目 建 议 书 和 可 行性 研 究 。 1.5.1 设 计 程 序 对 项 目 各 方 面 进 行 调 查 和 综 合 论 证 ， 为 拟 建 项 目 提 供 科 学 依 据 。 按 设 计 任 务 书 给 定 条 件 ， 在 可 行 性 研 究 基 础 上进 行 设 计 。 按 已 经 批 准 的 初 步 设 计 绘 制 施 工 图 ， 把 设 计 内容 变 成 施 工 文 件 和 图 纸 ， 据 此 进 行 车 间 建 设 。初 步 设 计施 工 设 计可 行 性 研 究 1.5.2 设 计 工 作 原 则 （ 1） 遵 守 国 家 法 律 法 规 ； 贯 彻 执 行 国 家 经 济 建 设 方 针 、政 策 ， 提 高 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 （ 2） 从 全 局 出 发 ， 服 从 国 家 或 地 区 对 产 品 的 需 求 。 （ 3） 从 实 际 出 发 ， 确 定 设 计 标 准 ， 对 生 产 工 艺 ， 主 要设 备 ， 主 体 工 程 做 到 先 进 、 合 理 、 可 靠 、 经 济 、 美 观 （ 4） 注 意 综 合 利 用 和 环 境 保 护 ， 做 到 可 持 续 发 展 。 （ 5） 节 约 能 源 ， 节 约 用 地 ， 合 理 使 用 劳 动 力 。 1.6 车 间 工 艺 设 计 的 任 务 与 说 明 书 的 编 制 1.6.1 主 要 任 务 （ 1） 技 术 任 务n 确 定 产 品 品 种 ， 规 格 ， 质 量 标 准 和 年 产 量 ；n 确 定 产 品 的 生 产 方 案 ， 生 产 工 艺 过 程 ；n 主 要 设 备 组 成 以 及 技 术 性 能 的 确 定 ； n 辅 助 设 备 的 选 择 和 计 算 ； 完 成 年 计 划 产 量 所 需 要 原 料 、 材 料 及 动 力 消 耗 的 计 算 ； 1.6.1 主 要 任 务 （ 1） 技 术 任 务n 提 出 设 备 （ 机 械 和 电 控 ） 、 土 建 、 水 处 理 、 供 气 、供 电 、 总 图 运 输 、 采 暖 和 通 风 等 各 项 设 计 要 求 ；n 计 算 车 间 所 需 面 积 ， 主 辅 设 备 的 布 置 ； 确 定 厂 房形 式 和 主 要 尺 寸 ；n 画 出 车 间 的 平 面 布 置 ； n 提 出 安 全 、 环 保 等 措 施 。 1.6.1 主 要 任 务（ 2） 组 织 任 务 研 究 车 间 生 产 劳 动 组 织 ， 确 定 职 工 人 数 及 编 制 ，制 定 劳 动 定 额 等 。（ 3） 经 济 任 务 计 算 及 制 定 基 本 建 设 投 资 额 ， 生 产 预 算 ， 计 划 单位 产 品 成 本 及 综 合 技 术 经 济 指 标 等 。 1.6.2 工 艺 说 明 书 的 编 制 设 计 说 明 书 重 要 的 设 计 文 件 。1. 总 论 原 则 说 明 以 下 问 题（ 1） 车 间 设 计 年 产 量 、 钢 与 合 金 的 品 种 、 规 格 和 范 围 等 。（ 2） 原 料 、 材 料 、 动 力 、 燃 料 来 源 ， 市 场 情 况 。（ 3） 本 车 间 与 同 类 车 间 比 较 具 有 那 些 特 点 设 计 特 点 。（ 4） 车 间 劳 动 组 织 、 建 设 投 资 ， 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。（ 5） 目 前 建 设 的 内 容 和 远 景 发 展 规 划 。 1.6.2 工 艺 说 明 书 的 编 制（ 6） 设 计 遗 留 问 题 和 解 决 的 意 见 。（ 7） 改 （ 扩 建 ） 需 要 说 明 现 状 并 提 出 充 分 利 用 的 现 有 设备 和 现 有 建 筑 物 及 技 改 的 措 施 。（ 8） 其 他 需 要 说 明 的 问 题 。 2. 生 产 方 案 (1) 产 品 方 案 的 编 制 (计 算 产 品 的 选 择 ， 产 品 技 术 条件 ， 原 料 和 金 属 平 衡 )； (2) 工 艺 方 案 比 较 。3. 生 产 工 艺 过 程 （ 及 工 艺 制 度 ） 。4. 设 备 组 成 及 年 工 作 小 时 。5. 工 艺 规 程 设 定 计 算 。 1.6.2 工 艺 说 明 书 的 编 制 6. 轧 机 生 产 能 力 计 算 。7. 主 要 辅 助 设 备 选 择 和 生 产 能 力 计 算 。8. 车 间 组 成 及 平 面 布 置 。9. 环 境 保 护 。10. 劳 动 组 织 及 技 术 经 济 。 1.6.2 工 艺 说 明 书 的 编 制