无机非金属材料工厂工艺设计概论.pptx

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邵明梁,无机非金属材料工厂工艺设计概论,前言无机非金属材料工厂工艺设计概论是高等院校无机非金属材料工程专业的一门专业课。

是在学习了无机非金属材料工艺学的基础上进行讲授的。

本课程以课堂讲授为主，部分内容结合毕业设计来进行讲解。

另辅以课外指导及作业进行学习。

本课程讲授学时数为33学时，考核方法为考试课。

教材：

自编参考书：

金容容主编水泥厂工艺设计概论武汉工业大学出版社出版吴晓东主编陶瓷厂工艺设计概论武汉工业大学出版社出版杨保全主编玻璃厂工艺设计概论,设计工作是基本建设和技术改造的一个重要环节工程项目的好坏首先取决于设计设计工作要求：

技术先进、经济合理、安全适用工厂设计由各种专业人员共同完成,绪论设计工作是基本建设和技术改造的一个重要环节。

工厂设计的任务是按期提供质量优良的设计文件，使得工厂建设或技术改造得以顺利地进行，并为投入生产创造有利条件。

设计的全过程应包括前期准备、设计、施工驻厂，参加试运转和试生产。

基本建设是指工厂的新建，扩建和改建。

技术改造是指用先进技术和设备对老厂进行改造。

总的说来，工程项目的好坏首先取决于设计。

设计工作要做到技术先进、经济合理、安全适用。

工厂发展依靠技术进步，因此要尽量吸取国内外先进技术，但是绝不能拿设计做试验，不成熟的技术不能用于设计的工厂，以免迟迟不能过关造成损失。

设计中要时时刻刻考虑到我国的国情，注重经济效益、劳动保护和环境保护。

要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，成本低，投资回收期短，投资效益高对环境的影响小。

工厂设计往往是由各种专业人员共同完成的，包括工艺、总图、运输、电气、动力、土建、卫生工程和技术经济等专业。

其中工艺设计是主体，工艺专业是主体专业，它的主要任务是确定工艺流程、进行工艺设备的选型和布置和向其它专业提供设计依据和要求。

因此工艺设计专业人员还必需具有其它专业的基本知识，并与其它专业人员互相配合，共同研究，达成共识，才能产生出较好的设计方案。

第一章基本建设程序和前期工作第一节基本建设程序为了使建设项目按其基本规律有序地进行，制订了一套必须遵循的基本建设和技术改造程序。

坚持这套程序，看起来周期长，但工作扎实，收效快，建设事业发展顺利。

如果只图快，不按照这套程序进行，看起来快，但往往工作有漏洞，设计不合理，工厂效益不好，有时甚至长期不能投产，给国家造成重大损失。

一、准备阶段首先由建设单位或工业企业编制项目建议书或企业技术改造规划。

批准后就可以进行可行性研究，编制可行性研究报告，同时进行厂址选择，并在此基础上编制出设计任务书，报经上级机关批准。

本阶段还要完成对选定的厂区和矿区进行工程地质、水文地质的勘查和地形的测量。

要收集与设计有关的基础资料并取得与设计有关的各种协议书和证明文件。

二、设计阶段在完成准备工作的基础上，即可开展设计工作。

设计人员必须到生产和建厂现场认真调查研究做到精心设计、一丝不苟，按期提交设计说明书和图纸，以满足订货和施工的要求。

三、建厂阶段施工图设计完成后才能施工，这时设计人员必须驻到现场，认真负责地介绍设计内容和意图，协助筹建部门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错误。

施工结束后参加试运转、试生产并认真总结设计中的经验和教训。

第二节项目建议书、可行性研究和设计任务书一、项目建议书工程项目的成立，首先要由建设单位或工业企业编制项目建议书或企业改造规划。

其内容如下:

项目名称、项目的主办单位及负责人；项目内容、设立项目的理由及有关情况分析；建厂地区或承办企业的基本情况；产品名称、规格、生产能力及销售方向；主要原料、燃料、材料、电力、交通运输和协作配套等方面的要求及已具备的条件；资金的估算和来源；项目的进度安排；初步的技术、经济分析。

项目建议书是根据掌握的情况，对工程项目进行初步分析，说明成立该项目的必要性、建设或改造范围、建设条件、资金估测及经济效益概略分析等。

如果是引进项目，还应说明引进内容、国内外技术差距、引进的必要性、需要的外汇数、资金来源，偿还方式和拟探询的国别、厂商（包括外文全称）,项目建议书或企业改造规划需视项目的大小报经中央或地方的有关主管部门批准。

批准后就可立项，进行可行性研究工作。

如果项目较小，也可不经项目建议书这一步骤而直接编制可行性研究报告。

二、可行性研究报告1总论2承办单位或企业的基本条件和情况3需求的预测和产品规划4资源、原材料、燃料及公用设施情况5厂址方案和建厂条件6技术方案7环境保护8企业组织、劳动定员和人员培训9项目实施进度的建议10投资估算和资金筹措11产品成本估算,三、设计任务书包括一下主要内容1、根据经济预测和市场预测确定项目建设规模和产品方案2、资源、原材料、燃料和公用设施的落实情况3、建厂条件和厂址方案4、技术工艺，主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标5、主要单项工程、公用辅助设施、协作配套工程的构成,6、环境保护、城市规划、防震、防洪、防空和文物保护等要求和采取的相应措施方案7、企业组织、劳动定员和人员培训设想8、建设工期和实施进度9、投资估算和资金筹措10、经济效果和社会效益11、附件,第三节厂址选择一、建厂地区的选择水泥、陶瓷、玻璃等建材产品附加值低，不适宜远销，而且其对原、燃料及动力等有较高要求，工厂最好尽可能靠近销售地区和原料基地，并应考虑到有良好的燃料供应和电力来源。

对于水泥及体积小、产量大和运输较方便的建筑陶瓷、一般电瓷制品和日用陶瓷等，则应力求靠近原料基地；对于那些体积较大，运输过程中易于损坏的卫生陶瓷、化工陶瓷和大型高压电瓷以及玻璃等以靠近销售地区为宜。

二、建厂厂址的选择1、厂址需靠近原料基地或销售地区2、良好的交通运输条件3、厂址有可靠的电力来源4、良好的工程地质条件5、厂址地形6、厂址应有丰富的水源7、厂址应有良好的水文地质条件,8、雨水、污水排出的可能9、地震10、大件设备的运输11、厂址应尽可能靠近居住区（讨论）12、厂址应有动力供应和给排水等的便利条件13、厂址不应靠近堆置有机废料、化学废料及对人体或生产不及的其它废料的地方14、应考虑卫生、防火、防震、人防等方面的要求,三、工作程序1、预备阶段

（1）生产规模和建设年限

（2）全厂总人数和工人数；（3）全厂设备容量；（4）全厂用电量；（5）全厂用水量；（6）全厂原料用量；（7）全厂材料用量；（8）全厂燃料用量；（9）全厂废料量；（10）全厂总运输量；（11）全厂建筑面积；（12）生产中需要其它企业配合协作的项目和条件等。

2、现场阶段在此阶段，选厂工作直接在现场进行，由设计单位、建设单位和专业局、部的代表组成选厂委员会，必要时还须吸收有关单位，如城市建设局、铁路管理局和航运局等部门参加工作。

另外要注意依靠当地工农群众，他们最熟悉情况，能提供我们在文献上找不到的宝贵资料。

3、结束阶段概述选厂依据、主要原则、人员组成和工作过程，几个厂址简述，推荐其中一个作为厂址；主要选厂指标；区域位置及厂址概况；（4）占地及迁民情况；（5）工程地质及水文地质情况；（6）地震及洪水情况；（7）气象资料；（8）交通运输；（9）给水排水；（10）供电及通讯；,（11）原材料和燃料供应；（12）施工条件；（13）社会经济、文化等情况；（14）方案比较；（15）厂址鉴定意见；（16）附件：

厂址区域位置图（1:

500001:

100000）。

总平面规划示意图（1:

20001:

5000）。

当地领导部门同意在该地建厂的文件或会议纪要等。

有关单位的同意文件、证明材料或协议文件。

第四节设计基础资料一、气象1、气象观察地点、位置等2、气温3、湿度4、气压5、风向和风速6、雷、雨和雪量7、云雾日照及其他,二、地质、地震1、地质资料2、地震资料三、地形地貌1、厂址及周围地形、地貌2、地形图四、交通运输1、一般概况2、铁路运输3、公路运输4、水运5、空运及其他,五、水文和水源1、地面水2、地下水水源3、泉水水源4、城市自来水5、污水排入水体6、污水排入城市下水道7、消防用水六、原材料燃料1、原料2、辅助材料燃料,七、动力供应1、供电2、其它动力八、通风九、厂区附近情况十、施工条件十一、概预算十二、技术经济十三、改建扩建工程十四、协议及证明文件,第五节设计步骤和设计阶段一、设计步骤各专业对计划任务书和各项建厂原始资料作详细研究；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组成、生产方式和生产流程；按照生产纲领和生产流程进行物料平衡和设备选型计算；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和运输设计；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；,工艺提供资料和要求后先进行土建设计；工艺和土建提供资料和要求后再进行电力、动力、卫生工程和技术经济等专业设计。

在整个设计过程中，各专业必须互相协调，紧密配合，服从大局，从整体出发，共同努力完成设计任务。

二、设计阶段1、初步设计设计目的初步设计应满足以下几方面的需要：

确定设计原则、技术方案和主要技术经济指标，以便上级机关进行审查并指导下一阶段的设计；满足建设单位进行土地征购、设备订货和人员培训等工作的需要；为施工单位创造施工条件，例如了解工程的内容准备施工机械和所需材料以及安排施工进度等；提出概算，作为计划和财务部门确定工程投资的依据。

设计任务初步设计必需完成以下几方面的任务：

工厂总平面布置和运输设计：

包括确定厂区的位置、生产车间、辅助车间、公用设施、仓库和堆场等的平面布置和竖向布置以及厂内外的交通运输；生产工艺流程、物料平衡计算、主要机械设备的选型与配置；主要生产车间工艺布置；建筑物和构筑物的结构型式；（5）选择水和电的供应系统；（6）辅助车间和生活福利设施的设计原则；,（7）环境保护、三废治理和劳动安全措施；（8）全厂劳动定员；（9）主要建筑材料需要量；（10）工程总概算；（11）主要技术经济指标：

包括厂区占地面积、建筑系数、厂地利用系数，产品产量、质量，劳动生产率，原、燃、材料和水、电等的消耗量，单位产品成本和投资额，投资回收期和投资收益率等。

设计成果初步设计的最后成果包括说明书、图纸、职工人员表、设备明细表、主要材料表和工程总概算等。

初步设计的成品图纸包括厂区位置图、工厂总平面布置图，工厂鸟瞰图，各车间的工艺、建筑平面、立面图，全厂供电、供水系统图等。

初步设计说明书着重表达各项建厂条件、设计依据设计原则、方案选择、装备水平、生产过程和主要技术经济指标等。

说明书的具体内容有以下几部分:

总论：

综述所建工厂的全面情况，包括设计依据，生产方法，工厂规模，产品品种和数量，厂址概况，原材料、燃料、水和电的供应情况，交通概况，自然条件，企业协作情况、设备水平，新技术的采用，主要技术经济指标，存在的问题和建议等；总平面、运输：

厂区地理位置和地形，工厂的组成和分区，工厂总平面布置，工厂竖向布置，雨水排除和防洪措施，土方工程量，全厂运输量厂内外交通运输方式，厂内外道路型式和各项技术经济指标等。

生产工艺：

全厂生产工艺过程，采用新技术，新工艺和新设备的说明，原料品种、化学组成和工艺性能，坯料、釉料配方，燃料种类、工业分析和热值，原料和燃料来源，全厂物科平衡表，主要设备规格、数量、小时产量和利用率，原料仓库的规格、数量和储存期，车间的划分和工作制度，机械化、自动化程度和检修、搬运等情况土建：

主要厂房和民用建筑的结构和建筑处理。

主要建筑物、构筑物特征一览表，附建厂地区的工程地质、地下水，地震烈度、气象资料等设计基础资料；电气及控制测量仪表：

供电方式、动力设备、照明，通讯和控制测量仪表等；给水排水：

给、排水的设计依据和说明；,采暖通风：

采暖、通风、除尘的设计依据和说明；动力：

煤气站、供油站、