金屬壓力加工車間設計車間設計概述

授 課 教 師 ： 曹 燕 2009.09E-mail: 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(nèi) 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 ， 1992 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.楊 守 山 ， 有 色 金 屬 塑 性 加 工 學 ， 冶 金 工 業(yè) 出 版 社 ， 1982 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(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 計第 六 章 主 要 設 備 負 荷 計 算第 七 章 輔 助 設 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 1 車 間 設 計 概 述 1.1 車 間 設 計 的 目 的 、 任 務 1.2 車 間 設 計 依 據(jù) 1.3 廠 址 選 擇 1.4 總 圖 運 輸 1.5 車 間 設 計 程 序 及 原 則 1.6 車 間 工 藝 設 計 的 任 務 與 說 明 書 的 編 制 1.1 車 間 設 計 的 目 的 、 任 務目 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(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 備 （ 機 械 和 電 控 ） 、 土 建 、 水 處 理 、 供 氣 、 供 電 、 總 圖 運 輸 、 采 暖 和 通 風 、 以 及 概 預 算 和 技 術(shù) 經(jīng) 濟 分 析 等 。 1.1 車 間 設 計 的 目 的 、 任 務主 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(chǎn) 方 案 、 設 備 組 成 、 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 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 ） 1.2 車 間 設 計 依 據(jù) 1.2.1 依 據(jù) ： 設 計 任 務 書 。1.2.2 設 計 任 務 書 內(nèi) 容 ： （ 1） （ 品 種 規(guī) 格 ， 生 產(chǎn) 規(guī) 模 ） ； （ 2） （ 廠 址 、 廠 區(qū) 范 圍 、 資 源 、 水 文地 質(zhì) 、 燃 料 、 動 力 、 供 水 、 供 電 、 運 輸 等 ） ； （ 3） ； （ 4） 。 1.3 廠 址 選 擇 1.3.1 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 。1.3.2 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 靠 近 產(chǎn) 品 銷 售 地 區(qū) ；（ 4） 自 然 條 件 好 ， 有 適 宜 的 氣 候 條 件 。 中 國 近 年 鋼 產(chǎn) 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 國 鋼 產(chǎn) 量 的 增 長Mt/a 三 大 經(jīng) 濟 發(fā) 展 區(qū) 域 Bohai sea ringeconomy zoneYangzi river delta zone Zhujiang river delta zone1 32 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 。 鋼 鐵 產(chǎn) 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 層低 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 。 1.3 廠 址 選 擇 1.3.3 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 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 施 、 生 產(chǎn) 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) ） 。 1.4 總 圖 運 輸1.4.1 總 圖 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(nèi) 各 車 間 和 構(gòu) 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 。 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 。 1.4.1 總 圖 1. 企 業(yè) 的 組 成 輔 助 車 間 ： 指 為 主 要 生 產(chǎn) 車 間 服 務 的 車 間 。 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 等 。 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 1.4.1 總 圖2.平 面 布 置n 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 。n 橫 向 布 置 （ 平 行 布 置 ） 圖 1-2 (b, c ) 優(yōu) 點 ： 布 置 緊 湊 ； 占 地 面 積 小 ； 管 線 鋪 設 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) 1.4.1 總 圖 1.4.1 總 圖 1.4.1 總 圖 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 寶 鋼 工 藝 流 程 圖 1.4.1 總 圖3. 總 圖 編 制 的 原 則 要 求n 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 。n 動 力 車 間 應 盡 量 接 近 主 用 戶 并 兼 顧 其 他 。n 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 。 1.4.1 總 圖n 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(chǎn) 性 質(zhì) 、 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(chǎn) 車 間 。 n 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 。 1.4.2 運 輸企 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 、 行 車 、 運 輸 小 車 、 升 降 設 備 等 ）綜 合 性 的 大 、 中 型 加 工 企 業(yè) 的 運 輸 量 相 當 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 。 1.4.2 運 輸 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 =Q K/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 。 1.5 設 計 程 序 及 原 則 1.5.1 設 計 程 序 一 般 分 為 三 個 階 段 ： 初 步 設 計 ， 技 術(shù) 設 計 ， 施 工設 計 。 由 于 很 多 標 準 設 計 的 采 用 和 推 廣 以 及 設 計 部 門 的經(jīng) 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 和 可 行性 研 究 。 1.5.1 設 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 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(jīng) 批 準 的 初 步 設 計 繪 制 施 工 圖 ， 把 設 計 內(nèi)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 1.5.2 設 計 工 作 原 則 （ 1） 遵 守 國 家 法 律 法 規(guī) ； 貫 徹 執(zhí) 行 國 家 經(jīng) 濟 建 設 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 計 標 準 ， 對 生 產(chǎn) 工 藝 ， 主 要設 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 。 1.6 車 間 工 藝 設 計 的 任 務 與 說 明 書 的 編 制 1.6.1 主 要 任 務 （ 1） 技 術(shù) 任 務n 確 定 產(chǎn) 品 品 種 ， 規(guī) 格 ， 質(zhì) 量 標 準 和 年 產(chǎn) 量 ；n 確 定 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 方 案 ， 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ；n 主 要 設 備 組 成 以 及 技 術(shù) 性 能 的 確 定 ； n 輔 助 設 備 的 選 擇 和 計 算 ； 完 成 年 計 劃 產(chǎn) 量 所 需 要 原 料 、 材 料 及 動 力 消 耗 的 計 算 ； 1.6.1 主 要 任 務 （ 1） 技 術(shù) 任 務n 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 ；n 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 ；n 畫 出 車 間 的 平 面 布 置 ； n 提 出 安 全 、 環(huán) 保 等 措 施 。 1.6.1 主 要 任 務（ 2） 組 織 任 務 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 計 算 及 制 定 基 本 建 設 投 資 額 ， 生 產(chǎn) 預 算 ， 計 劃 單位 產(chǎn) 品 成 本 及 綜 合 技 術(shù) 經(jīng) 濟 指 標 等 。 1.6.2 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(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 計 特 點 。（ 4） 車 間 勞 動 組 織 、 建 設 投 資 ， 經(jīng) 濟 效 益 和 社 會 效 益 。（ 5） 目 前 建 設 的 內(nèi) 容 和 遠 景 發(fā) 展 規(guī) 劃 。 1.6.2 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 施 。（ 8） 其 他 需 要 說 明 的 問 題 。 2. 生 產(chǎn) 方 案 (1) 產(chǎn) 品 方 案 的 編 制 (計 算 產(chǎn) 品 的 選 擇 ， 產(chǎn) 品 技 術(shù) 條件 ， 原 料 和 金 屬 平 衡 )； (2) 工 藝 方 案 比 較 。3. 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 （ 及 工 藝 制 度 ） 。4. 設 備 組 成 及 年 工 作 小 時 。5. 工 藝 規(guī) 程 設 定 計 算 。 1.6.2 工 藝 說 明 書 的 編 制 6. 軋 機 生 產(chǎn) 能 力 計 算 。7. 主 要 輔 助 設 備 選 擇 和 生 產(chǎn) 能 力 計 算 。8. 車 間 組 成 及 平 面 布 置 。9. 環(huán) 境 保 護 。10. 勞 動 組 織 及 技 術(shù) 經(jīng) 濟 。 1.6.2 工 藝 說 明 書 的 編 制