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1、张 寒；139-7167-3935(耐火材料耐火材料)工厂工厂设计概概论Introduction to design of refractories plantIntroduction to design of refractories plant教材：教材：吴建吴建锋锋 主主编编.无机非金属材料工厂无机非金属材料工厂设计设计概概论论，武，武汉汉：武：武汉汉理工大学出版社理工大学出版社一、课程名称工厂设计概论：耐火材料厂工艺设计概论二、课程性质专业选修课相关专业课程学习：耐火材料工艺学、耐火材料生产设备、粉体工程等。三、课程学习计划与考察以讲授为主的课程学习+自学Autocad上机学习考勤10
2、%+作业10%+Autocad学习10%+闭卷考试70%1四、课程学习目的了解耐火材料工厂工艺设计的基本内容、设计过程和设计方法，为从事相关的从事相关的工厂工工厂工艺设计、工、工艺布置、布置、设备选型型等具体工作打下基等具体工作打下基础；同时借助于AutoCAD，能进行工厂的平面布置行工厂的平面布置图、立面布置立面布置图及剖面及剖面图设计与与绘制工作制工作。2五、知识要点l理解工艺设计内涵，熟悉工艺设计过程，掌握工艺设计原则，确定工艺设计计算；l（1）工艺设计过程中的项目建议书、可研报告、初步设计、施工图设计；l（2）工厂总平面布置；l（3）车间工艺流程和设备的选择；l（4）车间工艺布置。3一
3、、工厂设计？4是专业工程技术人员在国家政治、经济政策和法律法规的指导下，按照国家计划或业主意图，以学术专长和技术能力为国家或业主提供设计思想，并根据此思想提供各种设计图纸、资料和设计文件的创造性劳动。工厂设计流程：接受任务编制项目建议书可行性研究报告初步设计施工图设计施工试车考核交付使用。二、工厂设计的重要性及任务l1、设计工作的重要性及意义：l设计工作是基本建设和技术改造的一个重要环节。l设计工作要做到技术先进、经济合理、安全适用。l一个好的设计，可使得工厂在建成或改造后不但产品质量优异、产品市场广阔，而且原材料、燃料消耗少，劳动生产率高，生产成本低，投资回收期短，投资效益高，对环境的影响小
4、。5(a)基本建设指国家经济中通过投资进行的建筑、购置和安装固定资产以及与此相联系的其他经济活动。武汉科技大学黄家湖校区基本建设蓝图指可供长期使用，并在使用过程中始终保持其原有实物形态的劳动资料和其他物质资料，且其使用期限和单项价值均在国家规定限额以上者。固定资产包括生产性和非生产性两类生产性固定资产是指工农业生产用的厂房和机器设备等；非生产性固定资产是指各类生活福利设施和行政管理设施。1952年我国国务院对基本建设的规定：凡固定资产扩大再生产的新建、改建、扩建、恢复工程及与之连带的工作为基本建基本建基本建基本建设设。7（b）技术改造（Technical renovation）指企业为提高效益
5、和产品质量、增加品种、促进产品升级、扩大出口、降低成本、降低能耗、加强资源利用和三废治理、劳保安全等目的，用先用先进适用的适用的新技新技术、新新工工艺、新新设备、新材料等新材料等对现有设施、生产工艺条件进行的改造。简言之：指用先进技术和设备对老厂进行改造。原则：以技以技术进步步为前提，以内涵前提，以内涵扩大再生大再生产为主主。8l2、工厂设计的任务l 按期提供质量优良的设计文件（环评报告、安评报告、可研报告、初步及施工图设计等），使工厂建设或技术改造得以顺利地进行，为生产创造有利条件。l3、设计的全过程l前期准备；设计、施工驻厂；试运转和试生产。9本章知识要点1、耐火材料工厂基本建设的一般程序
6、一般程序；2、耐火材料主要的服服务对象象；3、耐火材料厂常用哪些燃料燃料？4、可行性研究可行性研究的目的。10 一个一个项项目从目从设设想、构思到想、构思到实现实现的一般的一般过过程：程：1.1 基本建设的一般程序为使建设项目按其基本规律有序地进行，所制订的一套必须遵循的基本建设和技术改造程序。一般分为三个阶段：12基本建设前期工作阶段施工阶段竣工投产阶段环境影响评价；安全评价；可行性研究；项目申请报告；设计文件编制。建设准备；组织施工。只有施工图设计完成后才能施工，设计人员现场指导，介绍设计内容和意图，并协助筹建和施工部门协调处理与设计有关的问题，发现和修正设计方面存在的不足与错误。施工结束
7、后，设计部门还需参加工厂的试运转、试生产，并总结设计中的经验和教训。生产准备；竣工验收和交付使用。一、环境影响评价13l依据环境影响评价法，环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。环境影响评价一般在项目的可行性研究阶段进行。环境评价报告是项目申请报告的重要参考依据之一。14二、可行性研究15l为了防止和减少投资失误、保证投资效益;l对项目的市场前景、经济效益、资金来源、产品技术方案等内容进行分析论证，投资决策的重要依据;l可行性研究报告的主要功能是主要功能是满足企足企业自主投自主投资决策决
8、策的需要的需要，其内容和深度可由企业根据决策需要决策需要和项目目情况情况相应确定。l可行性研究一般委托设计部门进行。三、项目申请报告16作用：获得项目核准机关的行政许可内容：重点阐述项目的外部性、公共性-经济安全、资源利用合理、保护环境、保障公众利益、防止垄断等要求：对拟建项目从规划、资源、征地、生态、经济和社会影响等方面进行综合论证，为有关部门对企业投资项目进行核准提供依据。至于项目的市场前景、经济效益、资金来源、产品技术方案等内容，不必在项目申请报告中进行详细分析和论证。四、厂址选择意义：直接影响到建厂速度和工厂发展，是工业建设前期工作的重要环节，是政策性和科学性很强的综合性工作。厂址选择
9、一般分两个阶段进行地区位置和具体厂址。17地区位置根据国民经济的远景规划和技术经济论证，确定几个大概的地点，并且要在可行性研究报告和项目申请报告中加以注明。1、建厂地区的选择传统耐火材料产品一般附加值较低，不适宜远距离销售，而且其对原料、燃料及动力等有较高要求，工厂最好尽可能靠近销售地区或原料基地，并应考虑到有良好的燃料供应和电力来源。在确定建厂地区时还应考虑整体的工业布局，以满足各个地区的需要。在规划地区的工业布局时，应考虑建厂的规模。但工厂应尽可能的具有相当的规模，以保证规模效益。182、建厂厂址的选择l厂址选择的基本要求l（1）既节约用地、又要考虑发展;l（2）尽可能利用城镇设施，以节约
10、投资；l（3）须满足环境卫生与交通运输要求;l（4）不淹不涝，靠水近电;l（5）地质可靠，少挖少填;l（6）利于协作；l（7）避开古墓、文物、航空站、高压输电线路和城市工程管道等。193、厂址选择的工作程序一般可分为三个阶段。(一)预备阶段（地图上作业）(二)现场阶段（赴实地考察）1初步选定厂址的实地察看，察看的厂址数量和范围按实际需要决定。2收集建厂区域的技术经济和设计基础资料。203.分析研究厂址的优缺点、合理性，了解和解决与建厂有关的问题。4.取得建厂有关的各种协议或证明文件。(三)结束阶段对所选的几个厂区进行优缺点分析和技术经济对比，确定最经济合理的厂址，编写选厂报告，送上级机关审批。
11、21五、设计资料 1 1设计设计依据依据资资料料（1）国家有关基本建设的文件；（2）经有关部门批准的环境影响评价报告、安全评价报告、可行性研究报告、项目申请报告、厂址选择报告、征用土地等文件；（3）原燃料供应协议；（4）供电、供水协议；（5）交通、公用福利设施协作协议等。2 2设计设计基基础资础资料料气象条件、水文地质、工程地质、地形测量、交通运输资料等。22 3 3设计设计技技术资术资料料 总图运输、工艺设备、公用工程、建筑结构、技术经济等专业技术参数、数据、图样、样本等资料；先进工艺设备和技术的样本资料、概预算定额、指标、价格等；现行各专业设计规程、规范、规定，施工作业、建设条件等。（1）
12、气象资料；（2）地质、地震；（3）地形地貌；（4）交通运输；（5）水文和水源；（6）材料燃料；（7）动力供应；（8）通讯；（9）厂区附近情况；（10）概、预算（调研）；（11）技术经济；（12）改建、扩建工程；231.2 设计步骤和设计阶段（一）设计步骤1不同专业对计划任务书和各项建厂原始资料作详细研究；2按计划任务书要求、资源勘察报告和工艺试验报告确定配方配方组组成、生成、生产产方式和生方式和生产产流程流程；3按照生产品种及生产流程进行物料平衡和设备选型计算；4按照计划任务书要求、厂地基础资料和生产工艺流程进行总图运输设计；245根据工艺流程和设备选型计算结果进行车间工艺布置设计；6根据工艺
13、提供资料和要求进行土建设计；7根据工艺和土建提供资料和要求，进行电力、动力、卫生工程和技术经济等专业设计。在整个设计过程中，专业之间须互相协调，紧密配合，服从大局，从整体出发，共同努力完成设计任务。25（二）设计阶段初步设计、技术设计和施工图设计。包括说明书、图纸、职工人员表、设备明细表、主要材料表和工程总概算等。初步设计的图纸有：厂区位置图、工厂总平面布置图，工厂鸟瞰图，各车间工艺平面、立面图，建筑平面、立面图，全厂供电、供水系统图等。26初步设计说明书具体内容提纲(1)总论；(2)总平面、运输；(3)生产工艺 工艺流程选择、原材料与配方选择、工作制度选择、物料平衡计算方法与物料平衡表、设备
14、选型与设备一览表、车间布置方案与工作组织措施等；(4)土建；(5)电气及控制测量仪表；(6)给水排水；(7)采暖通风；(8)动力；(9)环境保护；(10)劳动安全；(11)技术经济。27(二)施工图设计 施工图是根据批准的初步设计绘制的，施工图上必需确定所有设备、建筑物、构筑物、道路和管线等的确切位置及其相互之间的关系尺寸，施工图的深度应能满足建筑厂房、安装设备、修筑通路和敷设管线等各项施工要求。281施工图内容施工图设计的主要成果是施工施工图纸图纸，内容如下:总平面布置和竖向布置图：并要注明地下管线；建筑物、构筑物的平面、立面和结构详图，并附有材料明细表。工艺平面图和剖面图(比例：1:50、
15、1:100和l:200)：并附有设备和材料明细表。29图上注明柱网、设备的定位尺寸，地坑、地面、楼板、平台、烟囱顶、轨道面、建筑物和构筑物等的标高。车间内每层平面的设备及其基础的布置尺寸。检修孔和设备、管线及非标准件穿过楼板、隔墙和屋面的孔洞位置及大小，保安栏杆、门窗、楼梯、走道和平台的位置，检修用起重设备和吊钩并注明起重量，大型设备、非标准件名称和外形尺寸。所有的设备、电机和非标准件均须按流程和主次进行编号，并附有设备一览表及备注。30工艺设备安装图(比例：1:5、1:l0、1:20和1:50)：应给出局部基础图、设备安装图、非标准件与设备连接图和仓口位置图等；室内管线汇总图(比例：1:50
16、、1:100、1:200)：比例尺寸应与工艺平面图一致，可直接绘制在工艺平面图上，也可单独绘制管线图。非标准件图：例如料仓、连接管和支架等的施工图；热工构筑物施工图：热工设备平面图、剖面图、结构施工图、管通图、轨道图和异形砖等；31卫生工程施工图：包括采暖、通风、供热、给排水等工种的施工图，必须具有管线布置图。标注出全部所需的尺寸并附有设备和材料明细表。对未能表达清楚的局部如通风室、检查井和引入口等部位应绘制详图。电气施工图：包括供电、照明、信号和通讯等方面的设备和线路施工图，并附有设备和材料明细表。322施工图与初步设计图的区别施工图与初步设计图纸的区别：施工图的平面、剖面图较完整、详细，尺
17、寸标注详尽，必要时还应附有局部放大图。施工图有设备安装图和非标准件图，而初步设计则没有。施工图设计一般没有说明书，只在图纸上对施工和安装中的注意事项作必要的说明。33 如果施工图对初步设计有比较大的修改和变动，应对变动部分、变动原因和新设计方案的确定等问题予以说明，并作出修正概算和修正设备表。1.3 设计的程序的程序 一一个个工工厂厂企企业从从计划划到到建建成成投投产，一一般般要要经过下列程序下列程序：1.确定原材料基地和服确定原材料基地和服务对象；象；2.进行可行性研究；行可行性研究；3.编制制计划任划任务书；4.进行厂址行厂址选择；5.初步初步设计；6.施工施工图;7.施工和安装；施工和安
18、装；8.竣工竣工验收。收。351、确定原材料基地和服务对象原料是建厂的前提，稳定生产、保证产品质量的必要条件。要求掌握以下第一手资料：(1)矿山地质勘探程度；(2)矿山储量、品位、分布特点和开采条件；(3)矿石的特征，技术及工艺性能和高温性能的试验结果；36(4)矿山生产能力、服务年限、产销平衡等情况；(5)了解矿山供应量、生产成本、价格、运输方式、产品规格；(6)矿区的经济资料、交通情况、水、电、农林、加工等外部情况。37 燃料及燃料及燃料及燃料及辅辅助原料助原料助原料助原料是维持工厂正常生产的必要条件。燃料：焦炭，煤；重油；煤气、天然气。燃料选择原则：因地制宜，就地取材，尽量用气体燃料。3
19、8辅助原料主要指耐火材料的结合剂、矿化剂及添加剂。结合合剂：亚硫酸硫酸纸浆废液、水玻璃、液、水玻璃、沥青、磷青、磷酸二酸二氢铝、磷酸、磷酸、铝酸酸钙水泥、硅微粉等；水泥、硅微粉等；矿化化剂：铁磷、石灰乳；磷、石灰乳；添加添加剂：金属金属铝粉、粉、镁铝合金粉、硅粉等。合金粉、硅粉等。设计前前须落落实燃料和燃料和辅助原料助原料的的产地、地、质量、量、运运输及价格等及价格等。39服务对象 耐耐火火材材料料的的应用用范范围广广，由由钢铁、化化工工、石石油油、建建材材、航航天天航航空空等等工工业，而而钢铁占占用用了了70%70%左左右右，首首先先应了解了解钢铁厂的需求。厂的需求。钢铁厂厂的的热工工设备（
20、高高炉炉、热风炉炉、混混铁炉炉、电炉炉、转炉炉、钢包包、中中间包包）的的规格格，对耐耐火火材材料料品品种种质量量的要求，使用寿命和消耗定的要求，使用寿命和消耗定额。除除钢铁厂厂外外，供供应其其它它部部门的的耐耐火火材材料料的的数数量量和和品品种。种。40作 业（任选三题）1、什么叫工厂、什么叫工厂设计，工厂，工厂设计流程，流程，设计工作的作工作的作用是什么。用是什么。2、什么叫基本建、什么叫基本建设?什么叫技什么叫技术改造？什么叫固定改造？什么叫固定资产和非固定性和非固定性资产。3、可行性研究的目的和作用是什么？、可行性研究的目的和作用是什么？4、工工艺专业的主要的主要设计任任务是什么？是什么？5、一个工厂企一个工厂企业从从计划到建成投划到建成投产，要，要经过哪些程哪些程序？序？41