6.25年产800万吨钢材钢厂的化验室设计1

年产800万吨钢材钢厂的化验室设计摘 要化验室作为钢厂检验检测的重要机构,其对产品质量起着至关重要的作用,化验设备的精良与否在很大程度上决定着产品质量.随着市场的进一步饱和,竞争将会进一步加剧,厂商对产品质量的要求也会越来越高,如何保证钢厂产品合格可信,取决于化验室的检测.现实中很多企业不舍得对化验室进行投资,认为化验室是做给外人看的.诚然,现代的检验检测设备是钢厂对外宣传的窗口,但是不重视产品检测的企业其产品质量不会稳定,这会直接影响其在社会中的信誉.先进的检测设备可以随时监控钢厂原材料质量是否合格,及时向下一道工序反馈信息,保证了生产的顺序进行,可以说钢厂产品质量可靠,先进的检验检测设备立下了汗马功劳。本次化验室设计的主要目的是根据年产800万吨钢材生产能力的实际需要，设计一个科学的、实用的化验室。钢厂化验室的设计是为了满足钢厂生产需要而建设的，它的主要任务是为生产合格的钢材提供必要必要的信息数据以及原料来源、中间检查、成品等过程中的碳、锰、硅、硫和磷等元素的分析方法和仪器设备等。一个准确高效的现代化分析化验室对于一个钢铁厂来说是不可或缺的，而且随着钢铁业的迅速发展，对钢铁厂的化验室也提出了更高的要求。中心化验室的任务是对进厂的原料、辅助原料和出厂成品等进行分析化验，配合生产车间的技术改造，并对车间化验室在技术上进行指导和监督，同时对全厂的生产环境进行监测并作出评价。化验室工作的水平是评价产品质量的一个重要标志，当然，更是提高企业竞争力的一个有力武器。可见，化验室在钢铁企业中的重要地位。本次是设计一个年生产能力800万吨钢材钢厂的化验室。主要内容包括建筑设计和化验室设计两大部分。此外，本设计阐述了所需要的仪器设备等等。关键词：设计，不锈钢厂，化验室，镍含量的测定An annual output of 8,000,000 tons of steel iron design laboratoryAbstractLaboratory examination of important as steel organization, its on product quality plays an important role in testing facilities, the excellent or not to a large extent, on the product quality of market saturation. With the competition rising, the manufacturer to the requirements of the quality of the product will also be more and more higher, how to ensure the steel products qualified credible, depends on the laboratory testing. Reality a lot of enterprise not willing to give up on laboratory for investment, think lab is to outsiders see. Do indeed, modern test measure equipment is steel window, but foreign propaganda do not take the product testing enterprise its product quality stable, it will not directly affects its in societys reputation. The advanced testing equipment can monitor the quality of raw material, if they are qualified steel mill in time to next feedback information, to ensure the process of the production of the order, it can be said that the quality of steel products, reliable, and advanced inspection testing equipment made remained prick-eared.The design of the main purpose is to laboratory according to the annual output of 8 million tons of steel production capacity of the actual need, design a scientific, practical laboratory. Steel laboratory are designed to meet the need of the production of the construction of the steel mills and, it is the main task for the production of steel qualified to provide the necessary information necessary data and the sources of the raw materials, intermediate inspection, product and process of carbon, manganese, silicon, sulfur and phosphorus element analysis method and equipment, etc. It is of course essential for a modern iron and steel factory to have an accurate analysis of high-performance laboratory, and along with the rapid development of steel industry, for the laboratories which produce iron and steel enterprises have also put forward higher requirements. The task of the central laboratory is to analyze and detect the raw materials and auxiliary raw materials that into plant and the finished products out of the plant，carrying out scientific research with production ,giving technical guidance and supervision to the workshop laboratory. At the same time，It can monitor the whole plants environment and give evaluation. The level of laboratory work is an important sign for evaluating the quality of products, of course，It is also a powerful weapon to improve the competitiveness of enterprises. Obviously, laboratory plays an important part in the iron and steel enterprises. The design is for an annual output of 8,000,000 tons of steel Iron Works to design the laboratory. In addition, this design expatiated need instrument equipment and so on.Keywords: Design, stainless steel factory, laboratory,determination of nickel content 目 录1 绪论11.1设计的目的和意义11.2 钢铁生产的现状与发展趋势11.3 设计内容42 化验室的总体建筑设计52.1化验楼各房间分布情况52.2 化验楼的选址要求52.3 化验室设计的防振问题52.4 化验室建筑模数要求62.4.1 开间模数要求62.4.2 进深模数要求62.4.3 层高模数要求62.5 化验室内的基本布置72.5.1 实验台的布置72.5.2 通风橱的布置82.6 化验室的采光和照明92.7 建筑结构和楼体载荷102.8 化验室建筑的防火102.9 化验室的辅助设施102.9.1 给水系统112.9.2 排水系统112.9.3 采暖系统112.9.4 动力和照明系统112.9.5 管线系统113 化验室设计143.1 取样室143.1.1 取样室建筑设计143.1.2 取样原则153.1.3 取样方法153.1.4 主要取样步骤153.1.5 主要设备163.2 天平室163.2.1 天平室建筑设计163.2.2 功能173.2.3 主要设备173.2.4 注意问题183.2.5天平的管理183.3 药品储备室193.3.1 药品储备室建筑设计193.3.2 普通药品区193.3.3 危险药品区203.4 仪器室203.4.1 仪器的管理与维护203.4.2 使用精密仪器时应注意的问题213.5 样品预处理室213.5.1 预处理室建筑设计213.5.2 功能223.5.3 铁样处理223.5.4 主要设备233.5.5 注意的问题233.6 碳硫分析室233.6.1 碳硫分析室建筑设计233.6.2 元素的测定243.6.3 主要设备283.7磷硅锰镍分析室283.7.1磷硅锰镍分析室建筑设计283.7.2 元素的测定293.7.3 主要设备334 化验室废弃物处理364.1 废气处理364.2 废液处理364.3废渣处理375 化验室组织机构和人员配置395.1 化验室检验系统人力资源的构建395.2化验室工作人员的要求395.3 化验室人员的配置395.3.1 化验室人员安排405.3.2 时间安排405.4 化验室人员管理的方法405.5 任务安排416 化验室环境与安全426.1 化验室的环境426.1.1 化验室的环境426.1.2 化验室的维持与控制426.2 化验室的安全管理436.2.1 化验室安全守则436.2.2 化验室的防火、防爆以及灭火措施447专题浅谈钢铁中镍含量的测定477.1丁二酮肟分离EDTA滴定法487.2丁二肟分光光度法507.3丁二肟快速分光光度法517.4三氯甲烷萃取-丁二肟分光光度法51结 论54致 谢55参考文献56附 录57外文文献错误！未定义书签。1 绪论1.1设计的目的和意义钢铁业是国民经济发展的主导产业。在市场竞争如此激烈的浪潮中，若想使企业稳定生存并得以长足发展，质量保证是一个制胜的法宝。因此，对钢铁生产的企业来说，为保证生产的正常进行和产品的质量，化验室则必不可少的。化验室对产品质量检测结果的精确与否，直接影响产品的生产。要保证钢铁的质量，对用于生产钢铁的各种原料、生产过程中间产品的监控以及有关成分的测定有着至关重要的意义。钢铁产品的分析及检测属于钢铁研究的一部分，是研究钢铁工业中有关分析测定的原理和方法，是分析化学的理论和实践在钢铁生产中的具体应用。本次设计是适应年产800万吨生铁生产能力的铁厂化验室设计。主要就是采用化学分析和仪器分析的方法对铁样中的C、S、P、Si、Mn及Ni等重要元素进行分析。除此之外，还要对整个化验室的建筑部分进行合理的布局，从而满足企业生产的需要。只有把化验室主体部分和辅助部分的设计完善，选择正确的分析方法及适宜的条件，才能顺利的、高效率的进行检测和分析，为产品的生产和出厂提供准确的保障。1.2 钢铁生产的现状与发展趋势2008年以来，国内外宏观经济环境发生了巨大变化，中国以及全球经济在不断冲高之际，由于美国金融危机的爆发世界经济增长趋势突然戛然而止，发达经济体以及众多新兴经济体陷入衰退泥淖。中国钢铁业受宏观经济调整冲击，上半年与下半年表现出鲜明的“冰火两重天”的景象。面临如此严峻的形势，我们更要把好质量关，这就为我们生产钢铁企业的化验室提出了更高的要求。先进的分析方法，过硬的检测技术都为企业在竞争中立于不败之地赢得了筹码。钢铁的分析是一门多学科交叉的技术科学，它以解决冶金过程及材料研究、生产中的质量控制和性能判据为目标，伴随着冶金及材料科学的技术进步，钢铁分析所面临的课题已从化学组成的测定，扩展至状态分析、过程响应、统计分布以及冶金过程控制及材料性能相关的参数的分析，涉及化学、物理学、冶金学、材料学、电子学、统计学以及信息科学等诸多学科和技术。1995年钢铁分析化验研讨会集中了国内从事钢铁及合金分析的主要研究单位和企业，对一系列钢铁及合金分析新方法进行了共同研究，对钢铁分析的若干研究方向进行了较系统的调研并取得了显著成果。我国钢铁行业发展十分迅速，新材料、新工艺不断涌现，分析新项目的数量急剧增长。国家、部门、各学会（研讨会）以及各单位均投入了大量的人力、物力从事分析新技术和新方法的研究，形成了一大批先进、可靠、简便、适用的分析技术和方法。随着国内钢材生产技术水平的提高，国内钢铁企业生产的高性能、高附加值的产品越来越多，很多品种的质量已经达到世界先进水平。2006年中国钢铁产量达到4.6亿吨，2007年5.6亿吨，增长了22.7%，而这个增长速度已经从2004年起一直持续到现在。2008年上半年的增长也能保持在 20%左右，但是下半年市场情况很严峻，钢铁企业生存状况恶劣了许多。主要原因众所周知，全球金融危机导致上游原材料成本增加，很多钢铁企业储存的高价矿成本提高了，所以许多大型钢铁企业纷纷减产，有的甚至减产到50%。不过好在现在钢铁成品的价格也在降低，现在购买矿石的钢铁企业还能有利可图，但是之前采购存储高价矿石的企业受损较大。 这些企业之所以存储高价矿，是因为中国的钢铁产能以每年超过20%的比率增长持续4年，造成世界铁矿石的价格及运输成本纷纷提高，翻了几倍。这是我国国内需求及出口需求增长的结果。2006年我们出口了4400万吨钢铁，2007年差不多也有7800万吨，出口增长、国内需求也在增长，加上一些中间商提前购买，造成需求增加，原材料储存增加。据钢铁研究总院冶金工艺研究所副所长冯光宏博士谈及目前国内原材料能否满足中国钢铁生产的需求，他说：我国矿产分布广泛，但是富矿相对较少，品位偏低，含铁量不高，所以仍需进口。只有海南省有亚洲最好的富矿。巴西、澳大利亚等国富矿较多，出产能够充分有效地实现炼铁工艺的好矿石。其实如果充分开发冶铁工艺，按照我们研究所领导的说法，应该可以满足我国的钢铁产量要求，但是因为现实的工艺流程、位置、运输成本等计算起来，目前中国钢铁企业还是需要进口一些原料矿石的。 我国钢铁企业的许多生产线采用了世界上钢材生产的最先进技术，如：宽度为2250mm的热轧带钢生产线、薄板坯连铸连轧生产线等。虽然中国的钢铁企业有世界最先进的机械设备，也有企业在使用最落后的机械：如复二重轧机、横列式轧机、叠轧薄板等机械。针对这种状况，国家采取了强制性废止等措施，但是现在还没有完全废止成功。为什么呢？这与个别人的利益有关。这些落后设备的生产效率比较低、产量小，但是钢铁业的产值比较大，尽管这些落后设备会导致环保、资源浪费的问题，但是它有效益啊，所以在一定时期内还有市场，还在继续使用着，随着时间推移，落后设备必将被淘汰。我们的生产设备总体上说是位居世界最前列的，极个别领域的产品质量可能与世界最先进领域略有差距，如汽车板，与日本有一点儿差距。但是整体来看，像管线钢、桥梁用钢、舰船用钢等钢材的生产，都是世界最先进的，因为我们的生产设备是最先进的。这十几年来，日本几乎没有新建过一家最先进的钢铁联合企业，而我们国家却一直大力发展达到世界最先进水平的钢铁联合生产线，比如首钢在曹妃甸建设的京唐钢铁公司，配备了世界上最大的5500t高炉、300t转炉、2250t连轧机组，整个设计可实现900万吨产能。在技术、生产设备以及产品等各方面均实现了巨大优势。国家在钢铁工业的研发项目上投入力度很大，比如一条2250t的热炼轧机组，能实现550万吨产能，国家投入相当大。像一条100万吨冷轧机组，国家要投入20亿到50亿资金。鉴于设备提供商的多元化以及他们通常会保持自己的技术优势，我们必须以自主创新来应对。 中国钢铁民营企业的研发力量也不容忽视，如沙钢、日照等企业，发展很快。过去冶金部在的时候对钢铁市场的调控力度很大，冶金部合并撤消后，政府调控力度降低，但是政府对钢铁企业的支持却从来没有削减过。因为钢铁企业的经济地位非常重要，它对当地经济的影响很大，有时甚至就是一个城市、地区支撑经济发展的龙头企业、最大的经济支柱，所以在各方面的支持下，民营钢铁企业的科技研发力量也在不断壮大。中国钢铁企业受国际大环境、全球金融危机影响明显。中国钢铁出口量应该是7000多万吨，但是到2008年下半年，出口量开始急剧减少。按照国际惯例，钢铁生产方面发达的国家，年产量的60%都是出口到非生产国的，而我们5亿吨的产量只出口7000多万，相当少了。为什么出口量这么少呢？这是一个产品结构的问题，发达国家，比如日本在70年代就实现了1亿吨甚至2亿吨的产量，但是后来他们却逐渐降低产量、加大出口额度，因为钢铁主要应用在两大领域，基础建设（建筑）和机械，比例大约各占50%，我们可以很清楚地看到当今发达国家的基础建设是基本饱和的，不像我们国家有大片的农村需要城镇化，有极大的应用空间，同时我们的设备也在向着国际高精度水平发展，机械设备的用钢铁量也少不了。所以我们的钢铁在国内市场上就有巨大的需求，相对地出口量就不可能很高了。 所以此次国际金融危机对我们肯定有一定的影响，但是不像国外那么大。综合各因素，中国钢铁将出口量减少，产能扩大。我们许多新建的项目已经停止了，但是今年投产的、明年已经有在建计划的、还有之前建设的钢铁项目产能没有充分发挥出来的，正以每年10%的速度增加着产能，这就能实现七、八千万吨的产能。企业自建钢铁公司消耗的钢材，这部分的比例也比较大，国家为振兴经济每年4万亿的投入，还抵消不了这部分增加的产能。钢铁出口量减少，能提供给国内市场的量自然就会增大，市场供大于求，将导致价格的进一步下降。而价格降的太低，许多钢铁企业就得减产被迫停产。 尽管许多优秀的钢铁企业如宝钢等也有自己的研究机构、研究中心，但是钢铁行业的技术太广泛了，板材、线材、型材、管材众多分支领域，单一钢铁企业很难做到面面俱到，即使最优秀的钢铁企业也需要与研究院所进行横向合作。 现在中国局部领域、极个别企业的技术人员化验水平已经达到相当高的等级，堪称世界最顶尖的技术人才。而技术人员素质的总体提高与设备的先进性关系密切，同时更应感谢那些对化验室的设计和先进检测仪器的研发付出辛苦的人，正是有了你们的协助，才会使中国钢铁业越做越强，越做越辉煌。1.3 设计内容铁厂化验室的设计共分为两大部分，一是化验室建筑部分的设计，另一部分是化验室的设计。1、铁厂化验室建筑部分的设计设计该化验室为独立的二层小楼，采用东西侧为走廊，不同功能的房间都分布在南北侧。主要包括有：取样室、药品储备室、天平室、预处理室、碳硫分析室、磷硅锰分析室、仪器室、办公室、会议室、卫生间等。2、钢样中所含镍元素进行分析的化验室的设计 本次设计是针对不锈钢样中的镍元素的含量进行检测，主要采用的方法分光光度法。2 化验室的总体建筑设计化验室为独立的小楼，基于通风、排气、采光等便利要求，将此化验室设置为二层楼房。取南北朝向，并避免在东西向（尤其是西向）的墙上开窗户，以防止阳光直射化验室仪器、试剂，影响化验工作的进行。若条件不允许，或取南北朝向后仍有阳光直射室内，则应设计局部“遮阳”或采取其它补救措施。化验室的平面布置：采用东西侧为走廊，南北侧作为化验室、仪器室、办公室和辅助设施房间等。2.1化验楼各房间分布情况化验室是设在靠近炼铁车间的一栋二层小楼，大致分布如下：一楼：取样室 预处理室 天平室 碳硫分析室 磷硅锰分析室二楼：更衣室 会议室 药品储备室 仪器室 卫生间2.2 化验楼的选址要求化验楼根据铁厂的总体规划以及钢铁厂化验室设计与技术管理实用手册，化验楼选址做如下要求：(1) 基地应满足科学实验工作的要求，并应具有水源、能源、信息交换和协作条件，交通方便。(2) 基地选择应满足建筑用地、实验用地、绿化用地和环境净化的需要，并应留有发展用地。(3) 基地与易燃、易爆品生产及储存区之间的安全距离应符合国家现行有关规范的规定。(4) 基地应避开噪声、振动、电磁干扰和其它污染源，或采取相应的保护措施。对科学实验工作自身产生的上述危害，亦应采取相应的环境保护措施，防止对周围环境的影响。(5) 基地应有相应的安全消防保障条件及措施。2.3 化验室设计的防振问题 由于不同的环境振源对化验室仪器设备的影响各不相同，因此在进行化验室设计的时候，必须根据振源的性质采取不同的防振措施。(1) 在选择化验室的建设基地时，应注意尽量远离振源较大的交通干线，以便减少或避免振动对化验室的干扰。(2) 在总体布置中，应将所在区域内振源较大的车间（空气压缩站、锻工车间等）合理地布置在远离化验室的地方。(3) 在总体布置中，应尽可能利用自然地形，以减少振动的影响。(4) 在总体布置及进行化验室单体建筑的初步设计时，应先考察所在区域内的振源特点，经全面考虑，采取适当的“隔振措施”以消除振源的不良影响。2.4 化验室建筑模数要求化验室建筑模数的大小取决于工厂处理量的多少，参照化验室的建筑规范，列举出以下几种常见的规模。2.4.1 开间模数要求化验室的开间模数主要取决于化验人员活动空间以及工程管网合理布置的必须尺度。对于目前常用的框架结构，开间尺寸比较灵活，常用的“柱距”有4.0m、4.5m、6.0m、6.5m、7.2m等。一般旧式的混合结构为3.0m、3.3m、3.6m。根据化验室的功能分别采用4.5m、6.0m的开间。2.4.2 进深模数要求化验室的进深模数取决于试验台的长度和其布置形式，即采用岛式还是半岛式实验台，还取决于通风橱的布置形式，目前采用的进深模数有6.0m、6.7m、7.2m或8.4m等。本设计采用的进深模数是7.0 m。2.4.3 层高模数要求化验室层高指相邻两楼板之间的高度，净高是指楼板底面至楼板面的距离。一般层高采用3.6m至4.2m之间。此次设计采用的是除取样室外所有实验室长度均为7m，宽度4.5m，高度4.5m，走廊宽2m。此种布置建筑面积利用率高，共用设施管线也较短捷，造价比较经济。2.5 化验室内的基本布置化验室内的基本布置，为化验创造良好的环境是化验室建筑设计的首要任务。化验室内的基本布置包括实验台与洗涤池；通风橱与管道检修井；带试剂架的工作台或辅助工作台；药品橱以及仪器设备等。2.5.1 实验台的布置1、实验台的布置方式实验台的布置方式有两边式、周边式、岛式和半岛式等几种方式。化验室一般采用岛式或半岛式实验台。岛式实验台：实验人员可以在四周自由行动，在使用中是比较理想的一种布置形式。其缺点是占地面积比半岛式实验台大，另外实验台上配管的引入比较麻烦。半岛式实验台有两种：一种为靠外墙设置，另一种为靠内墙设置。半岛式实验台的配管可直接从管道检修井或从靠墙立管直接引入，这样不但避免了岛式的不利因素，又省去了一些走道面积，靠外墙半岛式实验台的配管可通过水平管接到靠外墙立管或管道井内。靠内墙半岛式实验台的缺点是自然采光较差。 因此，本设计将采用半岛式，因为实验台一边靠墙，引入各种管线比较方便。另外，为了在工作发生危险时易于疏散，实验台间的走道应全部通向走廊。2、实验台的设计(1) 化学实验台的尺度一般有如下要求：长度：化验人员所需用的实验台长度，由于实验性质的不同，其差别很大，一般根据实际需要进行选择合适的尺寸。台面高度：一般选取850 mm高。宽度：实验台的每面净宽一般考虑650mm，最小不应少于600mm，台上如有复杂的实验装置也可取700mm，台面上药品架部分可考虑宽200300mm。一般应为双面实验台采用1500mm，单面实验台为650850mm。(2) 实验台一个化学实验台主要由台面和台下的支座构成。为了实验的操作方便，在台上往往设有药品架、管线盒或洗涤池等装置。管线通道、管线架与管线盒。实验台上的设施通常从地面以下或由管道井引入实验台中部的管线通道，然后再引出台面以供使用。管线通道的宽度通常为，靠墙实验台为200mm。药品架。药品架的宽度不宜过宽，一般能并列两个中型试剂瓶（500mL）为宜，通常的宽度为200300mm ，靠墙药品架宜取200mm。实验台下的器皿柜。实验台下空间通常设有器皿柜，既可放置实验用品又可供化验人员坐在实验台边进行记录的需要。实验台的排水设备。通常包括洗涤池、台面排水槽。台面。通常为木结构或钢筋混凝土结构。台面应比下面的器皿柜宽，台面四周可设有小凸缘，以防止台面冲洗时或台面上药液的外溢。实验台的形式。实验台的结构形式很多，归纳起来可以分为两大类：一类是固定式实验台，一类是组合式实验台。a.固定式实验台。岛式实验台，实验台的长度为2.7m ，宽度为 1.2m，高度为0.85m 。实验台与洗涤池之间设计管道壁，外用白色瓷砖贴面，把所有管道，如热水、冷水、煤气、压缩空气管、污水管等都设置在里面，使实验台上没有管子露出，便于实验台清洗及铺设聚氯乙烯薄膜。b.组合式实验台。木制组合式实验台由带台面的器皿柜、管线架和药品架 3个构件组成。钢制组合式实验台由钢支架、器皿柜、台面和药品架4个构件组成。可以组合成岛式实验台、半岛式实验台和靠墙实验台3种形式。夹板组合式实验台由夹板支架、移动式器皿柜、药品架3个构件组成。可以组合成岛式实验台、半岛式实验台和靠墙实验台3种形式。2.5.2 通风橱的布置 在化验过程中，经常会产生各种难闻的、有腐蚀性的、有毒的或易爆的气体。这些有害气体如不及时排出室外，就要造成室内空气污染，影响化验人员的健康与安全，影响仪器设备的精确度和使用寿命。 化验室的通风方式有两种：即局部排风和全室排风。局部排风是有害气体产生后立即就近排出，这种方式能以较少的风量排走大量的有害物，效果比较理想，所以在化验室中被广泛的使用。对于有些实验不能采用局部排风，或者局部排风满足不了要求时，应该采用全室通风。1、通风柜(1) 通风柜在化验室内的位置，对通风效果、室内的气流方向都有很大的影响。(2) 本设计通风柜采用靠墙布置，通风柜通常与管道井或走廊侧墙相接，这样可以减少排风管的长度，而且便于隐蔽管道，使室内整洁。（见附图1）(3) 此外，对于有空调的化验室或洁净室，通风柜宜布置在气流的下风向，这样既不干扰室内的气流组织，又有利于室内被污染的空气被排走。通风柜排气管道布置(4) 局部通风常用通风柜，在设计和施工上，通风柜以上下串接比较方便。2、排气罩在化验室内，由于实验设备装置较大，或者化验操作上的要求无法在通风柜中进行，但又要排走实验过程中散发的有害物质时，可采用排气罩。化验室常用的排气罩，大致有围挡式排气罩、侧吸罩和伞形罩3种型式。排气罩的布置应注意以下几点。尽量靠近产生有害物的发源地。用同样的排风量，距离近的比距离远的排除有害物的效果好。对于有害物的不同的散发情况应采用不同的排气罩。如对于色谱仪，一般采用有围挡的排气罩；对于化验台面排风或槽口排风，可采用侧吸罩；对于加热槽，宜采用伞形罩。排气罩要便于实验操作和设备的维护检修。否则，尽管排气罩设计效果好，但由于影响化验操作，或者维护检修麻烦，还是不会受到使用者的欢迎，甚至被拆除不用。2.6 化验室的采光和照明精密化验室的工作室，采光系数应取0.20.25（或更大），当采用电气照明时，其照度应达到1502001x（勒克斯亮度单位，可以标作勒【克斯】，简称勒。英为lux，简作lx）。一般工作室采光系数可取0.10.12，电气照明的照度为801001x（勒克斯）。具有感光性试剂化验室，在采光和照明设计时可以加滤光装置以削弱紫外线的影响。凡可能由于照明系统引发危险性，或有强腐蚀性气体的环境的照明系统，在设计时应采取相应的防护措施，如使用防爆灯具等。2.7 建筑结构和楼体载荷1、化验室宜采用钢筋混凝土框架结构，可以方便地调整房间间隔及安装设备，并具有较高的载荷能力。2、一般办公大楼的楼板载荷为200kg/m,当实际载荷需要超过此数值时，应按实际载荷数进行设计。3、当需要载荷量较大时，应安置在底层。4、在非专门设计的楼房内，化验室宜安排在较低的楼层。5、化验室应使用“不脱落”的墙壁涂料，也可以镶嵌瓷片（或墙砖），以避免墙灰掉落。6、化验室的操作台及地面应做防腐处理。对于旧有楼房改建的化验室，必须注意楼板的承载能力，必要时应采取加强措施。2.8 化验室建筑的防火 1、化验室建筑的耐火等级：应取一二级，吊顶、隔墙及装修材料应采用防火材料11。2、疏散楼梯：位于两个楼梯之间的实验室的门至楼梯间的最大距离为30m。走廊末端的化验室的门至楼梯的最大距离为15m。3、走廊净宽：要满足安全疏散要求，单面走廊净宽最小为1.3m，中间走廊净宽最小为1.4m。不允许在化验室走廊上堆放药品柜及其它实验设施。4、安全走廊：为确保人员安全疏散，专用的安全走廊净宽应达到1.2m。由于本设计的化验室仅为二层小楼，且设置的是双面楼梯，故不需安全走廊。2.9 化验室的辅助设施 化验室的公用设施包括给水、排水、强电、弱电、气体、采暖通风等，应根据检验工作的需要进行合理配置。化验楼各层设可燃气体报警器，火灾报警系统，并在两边靠近楼梯处设置消防栓。为了确保各分析室的安全，每个室内均设置有二氧化碳灭火器等。2.9.1 给水系统通常化验室的水龙头多采用鹅顶水龙头和缩口水龙头，每只流量取0.1L/s；去离子水的管线和水龙头选用不锈钢材料。 化验室给水包括：工业水、生活水、热水和去离子水。预处理室、磷硅锰分析室、碳硫分析室都应设有此系统。2.9.2 排水系统 通常化验室设置水斗、洗涤盆和地漏，也可以集中设置专用耐酸碱排水管线。 化验室排水包括一般洗涤废水、腐蚀性废水、有毒废水（统一收集，专门处理）。预处理室、磷硅锰分析室、碳硫分析室都应设有此系统。2.9.3 采暖系统东北地区由于气候条件的关系，冬天设置采暖设施是非常必要的。化验楼办公室、会议室、化学分析室等都需要暖设施，其采暖来源可利用工艺生产装置多余的低压蒸汽或热水来实现。为了改善工作环境，通常选用热水采暖系统。2.9.4 动力和照明系统中心化验室必须设专用配电间，配电间外设置防电磁干扰的屏蔽。通常供电压380V/220V三相四线交流电，频率为50Hz。室内照明采用日光灯，照度220V易燃易爆操作室应装防爆灯具，潮湿房间采用密闭工具。除特殊要求外，不考虑事故照明。化验室用电：一个室内面积21.6 m2的化验室总配电量按8kW考虑，同时使用系数为0.3左右。仪器分析室需设接地，电阻在4以下。所有实验室都采用220V电压，100W日光灯照明，要有专门的电源电箱和独自的电源开关和防漏电的装置。2.9.5 管线系统 化验室内公用设施管线很多，要考虑安装和检修方便，使用安全，也要求管线短捷、美观，设计时需综合安排和布置。此设计采用总管水平布置，干管垂直布置。总管在底层吊平顶或底层地下水平敷设，在走廊边设垂直管弄，走垂直干管，在接支管到各实验室，垂直管弄在走廊内开门，以便检修。化验楼内管线的敷设需掌握各种管线特点和要求，给水管的总管可以水平或垂直敷设，比较灵活；但是排水管因重力流关系，都为垂直干线，多数直接流向室外总管。3 化验室设计3.1 取样室3.1.1 取样室建筑设计1、取样室的房间要求(1) 因为此化验室有两个大型设备立式钻床和振动筛，而它们在工作过程中，都会产生一定的噪音和振动，所以把此化验室放在靠近门口的位置。还要给房间设计隔声和防振措施。(2) 设备工作过程中有可能出现故障，发生火情，设计的房间要防火。在进行化验工作时房屋要保持清洁。(3) 地面的要求：实验本身所产生的振动，要求设置防振措施以免影响其它房间。(4) 化验室内有两个大型设备，根据建筑模数的排列和倍数，房间尺寸长宽高分别为7m6m4.5m。 2、取样室门的设计(1) 立式钻床和振动筛在工作过程中有可能起火，所以门向外开。(2) 它们在工作过程中，都会产生一定的噪音和振动，因此门还要求具有隔声功能。3、取样室窗的设计(1) 窗应向外开启。(2) 部分开启：在一般情况下窗扇是关闭的，用空气调节系统进行换气，当检修、停电时，则可以开启部分窗扇进行自然通风。(3) 窗应具有隔声功能。4、取样室设备用电(1) 照明用电采用220V，设备用电采用380V。(2) 供电路数：根据化验的重要性，提出供电要求（指不能停电、要求电压稳定、频率稳定等）。(3) 设置三相插座，布置在适合立式钻床和振动筛工作的位置为宜。5、其它还应设有样品收集实验台。3.1.2 取样原则1、所采集的样品必须具有代表性，试样应均匀一致。2、采集的试样可以钻取或刨取，或用某些工具采取，样屑应粉碎并混合均匀。必须注意的是：在采集试样的过程中不能用水、油或其它润滑剂，而应除去表面的氧化层和表面污垢。若是成品钢铁还应除去脱碳层、渗透层、涂层、镀层金属以及其它外来物质。3、用钻头钻取试样样屑时，应尽可能选取较大直径的钻头。对于小断面钢铁的取样，钻头直径应小于6mm；对于大断面钢铁的取样，钻头直径不应小于12mm。4、供仪器分析用的试样样块，使用前应根据分析仪器的要求，适当予以抛光、处理。3.1.3 取样方法 炼钢时使用的生铁有两种：一种是炼钢生铁，其断面呈白色片状，组织较细，边缘带有白色斑点，故一般称做白口铁；另一种是铸造生铁，其断面呈深灰色，近于黑色，组织较粗，但随着含硅量减少，断口逐渐发亮而组织变细，这种生铁一般称做灰口铁。两者由于硬度不同，因此取样方法也不同。灰口铁性质较软，用钻孔法取样较好；而白口铁性质较硬，无法钻孔，而用冲击法取样。1、钻孔法将送来的试样置于钻床钳口中夹紧，下面用纸垫着，或将试样置于特殊的取样盒里，在放于钻床钳口中夹紧，然后用1622mm的麻花钻头钻取试样。在钻取时抛弃表面的钻屑，或试样先用砂轮将其表面杂质磨掉。此设计采用该方法。2、冲击法将送来的试样置于冲击钵中，进行冲击，直至试样全部通过60100目孔筛子。然后用磁铁将试样吸出，使其与杂质分离。3.1.4 主要取样步骤 炉前刚生产出来的钢铁样品，经过静置，使之冷却。适当地予以抛光，除去表面的杂质。然后，经过立式钻床钻孔，得到的铁样再经过振动筛粉碎（称重）并经过物理和化学处理，进行保存和标号。达到进行分析的标准，然后送至元素分析实验室，进行其各种元素的分析。3.1.5 主要设备1、立式钻床（见附录A2）(1) 主要型号有KZ5-B型、KZ5-BC型、KZ5-BD型和KS5-A型(2) 特点：机床工作时，可自动进行快进、快退、工进（退）、停止。适合于种类繁多、大、中、小批量多孔零件的钻孔、攻螺纹加工。单轴钻、攻丝机相比，零件加工精度高、功效快，可有效节省人力、物力、财力。本机床自动化程度高，大大减轻操作者劳动强度。2、振动筛（见附录A3）(1) 主要型号有DC-1000-1S等(2) 特点：本机直接接触物料的零部件，全部采用进口不锈钢材料加工制造，清洗方便；独特网架设计，筛网使用寿命长，换网快；设计精巧耐用，效率高，任何粉类、黏液皆可筛分；网孔不堵塞，粉末不飞扬，可筛至500目或0.028mm；杂质粗料自动排出，可连续作业；筛网最高可以达到五层，建议使用三层。3.2 天平室3.2.1 天平室建筑设计1、天平室房间要求(1) 天平室应避免振动和灰尘，应远离取样室。(2) 天平室应该避光、通风、干燥、安静。(3) 天平室保持清洁，不宜经常用水擦洗。室内湿度不超过50%70%，可采用一些干燥剂（无水CaCl，无定形颗粒状或块状，价格便宜，吸水能力强，干燥速度较快，是实验室中常用的干燥剂之一）。(4) 天平室内不要放其它物品。(5) 根据建筑模数的排列和倍数以及化验室内的设备，房间尺寸长宽高分别为7m4.5m4.5m。2、天平室门的设计(1) 应避免样品在称重的过程中受潮，注意及时关门。(2) 出入天平室，随手关门。(3) 门还应具有隔声功能。3、天平室窗的设计(1) 固定：化验室有洁净要求，所以可以采用固定窗，以防止灰尘进入室内。(2) 遮阳：根据化验室的要求而定，有时需用水平遮阳，有时需用垂直遮阳；也可以采用窗帘、百叶窗等遮阳。(3) 窗户采用双层玻璃，有内黑外红的窗帘。(4) 风雨天不要开窗，晴天可按规定时间（早上、上午）开窗通风。4、天平室设备用电(1) 照明用电采用220V。(2) 供电路数：根据化验的特殊性，提出供电要求（指不能停电、要求电压稳定、频率稳定等）。(3) 天平室内最好装有明光灯和暗光灯。5、其它 设有摆放天平的实验台和数据记录台。3.2.2 功能对经由取样室得到的钢铁样品进行称重，并获得数据。3.2.3 主要设备1、托盘天平（见附图A4）托盘天平是实验室粗称药品和物品不可缺少的称量仪器，其最大称量（最小准称量）为1000g、（1g）、500g（0.5g）、200g（0.2g）、100g（0.1g）。2、分析天平（见附图5）分析天平是指具有较高灵敏度、最大称量在200g以下的精密天平。常见的一类精密天平是无光学读数装置的空气阻尼天平，也称普通标牌天平；另一类是具有光学读数装置的等臂、不等臂电光天平，也称为微分标牌天平。其称量加砝码方式又分为全自动机械加码和半自动加码两种。3、电子天平（见附图A6）电子天平是物质计量中唯一可自动测量、显示甚至可自动记录、打印结果的天平。其最大称量与精度与前述分析天平相同，最高读数精度可达0.01mg，实用性很宽。其称量是根据电磁力平衡原理，本次设计主要采用此天平。(1) 主要型号有BS124S、BS224S和BT25S等。(2) 特点：超级双杠杆单体传感器，最新SMT技术，使线路部分体积更小，集成度更高；内置RS232标准接口，符合GLP标准；下部吊钩，满足大体积称量；防静电涂层玻璃防风罩，能有效地屏蔽外界静电荷的干扰；测量结果更快；四级防震；自动校准系统；五面玻璃防风罩，视野清晰；动态温度补偿；全自动故障诊断；超载保护；可选交流，直流，可充电电池。4、干燥器为了能够准确称取试样的质量，保证试样干燥防止称量过程中试样受潮引入误差，分析天平室放有干燥器。3.2.4 注意问题分析天平是化学实验室必备的常用仪器。高精度天平对环境有一定要求：防振、防尘、防风、防阳光直射、防腐蚀性气体侵蚀以及较恒定的气温，因而通常将天平设置在专用的天平室里，以满足这些要求。天平室应靠近化学基本实验室，以方便使用。天平室以北向为宜，应远离振源，不宜与高温室和有较强电磁干扰的房间相邻，高精度微量天平宜设在底层。实验室里用的天平大多为台式。分析天平可以设在稳固的固定防振工作台上，高精度机械分析天平的天平台对防振的要求较高。天平台可由台面、台座、台基等多个部分组成，有时在台面上还附加抗振座。为了进一步保持天平的洁净和免受气流的影响。可以考虑设天平罩将天平罩住，使用时将门打开推入罩内。3.2.5天平的管理1、天平要固定专人管理，负责定期检查，调整、维护保养天平。2、建立天平技术档案。对每一台天平除妥善保管产品说明书，历次检定合格证外，应将小修，中修，大修中的技术问题作详细记录，如修理日期，原因、故障、修复情况，调整记录等。为了增强使用者的负责精神，每台天平还可建立使用登记卡或使用记事本，将每次使用情况如使用日期（起止时间），称何物品、称几份，称量中遇到的问题、干燥剂更换日期、使用者姓名等登记在记事本或卡片上。3、移动天平位置后，应对天平的计量性能作一全面检查。天平使用半年后，要全面整理一次，使用一年要送计量部门进行检定。3.3 药品储备室3.3.1 药品储备室建筑设计1、药品储藏室房间的设计(1) 洁净：进行化验或实验时要求房间内达到一定得洁净要求，以免影响结果的测定。(2) 根据建筑模数的排列和倍数以及化验室内的设备，房间尺寸长宽高分别为7m4.5m4.5m。2、药品储藏室门的设计(1) 应避免样品在储藏过程中受潮，门应向外开。(2) 出入药品室，随手关门。3、药品储藏室门的设计(1) 固定：化验室有洁净要求，所以可以采用固定窗，以防止灰尘进入室内。(2) 遮阳：根据化验室的要求而定，有时需用水平遮阳，有时需用垂直遮阳；也可以采用窗帘、百叶窗等遮阳。 4、药品储藏室通风系统的设计 设置排风扇以进行换气，防止室内空气不流通，有刺鼻的气味；有防止室内潮湿导致药品的失效。 5、其它设有合适摆放各种药品的药品柜。3.3.2 普通药品区提供某一层或化验室专用的一般储藏室，不作为供有特殊毒性或易燃性化学品的房间。室内可按实际需要设置300600mm宽的柜子，要求有良好通风，避免阳光直射，应干燥、清洁。3.3.3 危险药品区带有危险性的物品，通常储存在主体建筑物以外的独立的小建筑物内。这种储藏室入口应方便运输车辆的出入，门口最好与车辆尾部同高，这样室内地面也就与车辆尾部同高。此外，要另设坡道通到一般道路平面，以便化验室人员平时用手推车来取货。储藏室应结构坚固，有防火门，保证常年保持良好通风，屋面能防爆，有足够的泄压面积，所有柜子均应由防火材料制作，设计时应参照有关消防安全规定。3.4 仪器室仪器室主要设置有各种现代化的精密仪器。这类化验室由于仪器设备的性能和型号不同，故进行设计时应满足仪器设备说明书提出的要求。仪器设备化验室通常可与基本化验室一样沿外墙布置，并可将它们集中在某一区域内，这样有利于各化验室之间的联系，并可统一考虑如空调、防护等方面的布置。 3.4.1 仪器的管理与维护1、管理好、用好、维护好仪器，以确保仪器在数量上的完整性和质量上的完好性，使仪器处在良好的可用状态。不断提高仪器的利用率，充分发挥仪器的性能，促进分析工作的开展。为系统管理好仪器设备，应在仪器设备的技术管理和日常维护、使用、管理方面下功夫。仪器的技术管理包括仪器的验收制度，仪器开箱后应由专人负责组织技术人员对实物和技术进行验收。验收工作前要做好充分的准备，消化资料、制订方案、准备安装条件。2、验收后写出验收报告，建立仪器技术档案；要根据仪器的使用说明书，正确使用仪器，有专人进行管理，并在仪器上注明负责人姓名，操作人员必须经考核合格后方可进行操作；建立仪器的维护保养制度，经常保持清洁，并按规定进行保养；要有计划进行大、中、小修理，修理完毕后应详细填写设备档案；所有计量检测仪器，必须经校正合格后方可使用，不合格的要及时贴上停用标志，标志内应标明检定结论、检定时间和检定单位；发现故障时要停机检查，自己不能处理时，要通知仪器检修人员处理。3.4.2 使用精密仪器时应注意的问题(1) 精密仪器室尽可能保持温度、湿度恒定，一般温度在1530，有条件的最好控制在1825，湿度在60%70% ，需要恒温的仪器可装双层门窗及空调装置。(2) 大型精密仪器应安装在专用化验室，一般有独立平台（可另加玻璃屏墙分隔）。(3) 精密电子仪器以及对电磁场敏感的仪器，应远离强磁场，必要时可加装电磁屏蔽。(4) 化验室地板应密致及防静电，一般不要使用地毯。(5) 大型精密仪器室的供电电压应稳定，并应设计有专用地线。(6) 精密仪器室应具有防火、防噪声、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入的功能。3.5 样品预处理室3.5.1 预处理室建筑设计 1、预处理室房间要求 (1) 预处理室不怕振动可以设在取样室的旁边(2) 朝向：有些辅助化验室房间或化验室本身要求朝北，多数化验室要求朝南，这就需要具体研究，综合平衡。而此化验室需要适当的采光，应朝南。(3) 为了便于进行元素的分析，应设计在底层。(4) 根据建筑模数的排列和倍数以及化验室内的设备，房间尺寸长宽高分别为7m4.5m4.5m。2、预处理室门的设计 (1) 为了铁样的搬进与运出的方便，门应外外开，还应设置双扇门。(2) 屏蔽：防止电磁场的干扰而设计屏蔽门。3、预处理室窗的设计(1) 窗应向外开启(2) 部分开启：在一般情况下窗扇是关闭的，用空气调节系统进行换气，当检修、停电时，则可以开启部分窗扇进行自然通风。(3) 应离地面不低于1mm，其高度和宽度应有利于室内采光。4、预处理室设备用电(1) 照明用电采用220V，设备用电采用380V。(2) 供电路数：根据化验的重要性，提出供电要求（指不能停电、要求电压稳定、频率稳定等）。(3) 设置三相插座，布置在适合箱式电阻炉和空干燥箱工作的位置为宜。5、预处理室通风橱的设计 在进行样品溶解的过程中， 会产生一些有害气体，所以必须在溶解实验台上方设计通风柜，以免造成不必要的伤害。6、其它设有物理处理和化学处理实验台以及溶解实验台。3.5.2 功能主要对得到的样品进行化学和物理处理并且进行溶解，将样品中的待测组份全部转变为适于测定的状态。通常是在试样溶解后，使待测组份以可溶盐的形式进入溶液，或者使其保留于沉淀之中，从而与某些其它组份分离；