无机非金属材料工厂设计概论-02
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1、第二章第二章 工艺设计基础与工艺设计基础与 工艺平衡计算工艺平衡计算本章内容：本章内容：工艺设计的基本原则工艺设计的基本原则工艺设计的程序和重点工艺设计的程序和重点工艺平衡计算工艺平衡计算车间工艺布置概述车间工艺布置概述工艺设计的任务工艺设计的任务n1 1）确定生产方法、选择合适的工艺流程；）确定生产方法、选择合适的工艺流程；n2 2）选取工艺参数及定额指标；）选取工艺参数及定额指标；n3 3）确定生产设备的类型、规格与数量；）确定生产设备的类型、规格与数量；n4 4）确定劳动定员与生产班制；）确定劳动定员与生产班制；n5 5）进行车间工艺布置，合理安排设备之间的）进行车间工艺布置，合理安排设
2、备之间的衔接。衔接。工艺设计中需要高度重视的事项：工艺设计中需要高度重视的事项：n工艺设计的一些重大原则：工艺设计的一些重大原则：生产方法的确定生产方法的确定；主要生产设备主要生产设备（如水泥厂窑、磨、破碎机、烘干机、包装机等）的型式、规格、台数的选的型式、规格、台数的选择择；各生产车间的流程、工艺布置及其在总各生产车间的流程、工艺布置及其在总平面图上恰当的位置平面图上恰当的位置等。等。n设计中的一些具体问题：设计中的一些具体问题：如传动设备的选定、如传动设备的选定、设备之间互相衔接的溜管、溜槽的角度、加设备之间互相衔接的溜管、溜槽的角度、加工制作、安装等。工制作、安装等。n这些一般在初步设计
3、阶段予以解决，而一些具体细节的处理，则在施工图设计阶段处理。 2.1 工艺设计的基本原则和程序工艺设计的基本原则和程序n一、工艺设计的基本原则一、工艺设计的基本原则n1 1、按照计划任务书规定的产品方案、生产规模和产品规、按照计划任务书规定的产品方案、生产规模和产品规格进行设计；格进行设计；n1 1）选择与产品方案、生产规模和产品规格相适应的工艺流程和设）选择与产品方案、生产规模和产品规格相适应的工艺流程和设备配置；备配置； 对于产品品种，如果认为计划任务书的规定在技术上或经济上有不适当之处，应阐明理由、建议调整，并取得业主的同意。n2 2）设备规模要满足生产规模和产品的产量、质量、规格的要求
4、；）设备规模要满足生产规模和产品的产量、质量、规格的要求； 计划任务书规定的产品规模往往有一定的范围，设计规模在该范围之内或略超出该范围，都认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的规模略低于该范围，应说明原因，取得同意后，才能继续设计。3 3）对主机的生产能力进行标定，达到高产、优质、低耗、）对主机的生产能力进行标定，达到高产、优质、低耗、长期稳定安全运行。长期稳定安全运行。n窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式计算以外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考计算以外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产品进
5、行标定。国内外近似规格的主机产品进行标定。n在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，同时标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和没备同时标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和没备长期安全运转的要求。长期安全运转的要求。n既要充分发挥设备的能力，但又不能过分追求强化操作。既要充分发挥设备的能力，但又不能过分追求强化操作。n主要设备的能力应与工厂规模相适应，大型工厂应配套主要设备的能力应与工厂规模相适应，大型工厂应配套与之相适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。与之相适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。水泥厂的设计中，一般
6、只采用一条或两条由大型设备组水泥厂的设计中，一般只采用一条或两条由大型设备组成的工艺线。成的工艺线。2 2、选择先进、选择先进、合理的工艺流程和设备、合理的工艺流程和设备n1 1）工厂的工艺流程：）工厂的工艺流程：n在经济条件、物质资源和技术力量许可的前提下尽量推广新技术、新工艺，具体工段还应考虑相互之间连接的流畅；n2 2）设备选型（主机及配套辅机）：）设备选型（主机及配套辅机）：n尽量做到体积小、结构新、质量轻、效率高，消耗省、操作可靠、维修方便、供应有保证，且留有一定富裕量富裕量； 选择先进、成熟、合理的工艺流程和设备选择先进、成熟、合理的工艺流程和设备n3 3）附属设备：）附属设备：n
7、型号、规格应尽量统一，以便于生产管理和减少配、备件的种类；n4 4）新技术、新工艺、新设备：）新技术、新工艺、新设备：n必须经过生产实践鉴定合格后，才可应用于新建厂的设计；n5 5）进行方案比较：）进行方案比较：n工艺流程、设备选型、工艺布置。工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计大局已定n在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内较成熟的先进经验和先进技术采用国内较成熟的先进经验和先进技术。n水泥厂：原料破碎采用一级反击锤式破碎机代替二级水泥厂：原料破碎采用一级反击锤式破碎机代替二级或三级破碎系统；生料粉磨工序采用烘干磨系
8、统；在或三级破碎系统；生料粉磨工序采用烘干磨系统；在水泥粉磨系统采用辊压机、球磨、高效选粉机水泥粉磨系统采用辊压机、球磨、高效选粉机(如如O-SEPA选粉机等选粉机等)的混合粉磨系统。的混合粉磨系统。n陶瓷厂：采用压力或真空入磨、压力出磨、真空脱气、陶瓷厂：采用压力或真空入磨、压力出磨、真空脱气、管道注浆、喷雾干燥、大吨位自动压机成型，远红外管道注浆、喷雾干燥、大吨位自动压机成型，远红外和微波干燥、低温快烧等新技术。不仅大大缩短厂生和微波干燥、低温快烧等新技术。不仅大大缩短厂生产周期，提高厂劳动生产率，减轻劳动强度，而且降产周期，提高厂劳动生产率，减轻劳动强度，而且降低了废品率，降低工厂成本。
9、低了废品率，降低工厂成本。3 3、合理确定各项技术指标和工艺参数、合理确定各项技术指标和工艺参数n技术指标：技术指标：留有余地、避免浪费； 如原料、燃料消耗量，设备（电）容量，员工人数，劳动生产率，产品合格率，原料配比、各种率值等；n工艺参数：工艺参数：相互协调，满足生产规模、产品方案的总体要求。 如窑、磨等主机、辅机的产量，原料损失率（各阶段）、回收率，物料储备量、储备期和运量（堆场面积）等。4 4、注意考虑生产挖潜的可能、并预留改扩、注意考虑生产挖潜的可能、并预留改扩建的余地；建的余地；n工厂扩建的原则：工厂扩建的原则：既要便于今后的扩建，使工厂扩建既要便于今后的扩建，使工厂扩建时尽量不影
10、响原有的生产，又要尽可能不增加当前建时尽量不影响原有的生产，又要尽可能不增加当前建厂的占地面积和投资。厂的占地面积和投资。 工厂从设计到建成投产往往要好几年时间，而生产技术不断向前发展。因此设计能力应能切实满足生产要求并留有余地。 各车间主机对窑应有一定的储备能力，各种附属设备对其主机应有一定的储备能力。此外应结合设计时的国内外未来一段时期产品需求情况的预测，以及当前国民经济发展的方针政策，考虑在设计中是否需要或应留有多大的扩建余地。5、合理考虑机械化、自动化装备水平、合理考虑机械化、自动化装备水平n机械化水平：机械化水平：与工厂规模和装备水平相适应与工厂规模和装备水平相适应； 连续生产过程中
11、大宗物料的装、运、卸，必须实现机械化。连续生产过程中大宗物料的装、运、卸，必须实现机械化。重大设备的检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动的场合，也重大设备的检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动的场合，也应尽可能实现机械化。一般大型厂机械化水平较高，而小型厂应尽可能实现机械化。一般大型厂机械化水平较高，而小型厂则可以低一些；则可以低一些；n自动化水平：自动化水平：值得提倡，因值得提倡，因“厂厂”制宜制宜。 生产控制自动化，具有反应灵敏、控制及时、调整精确的生产控制自动化，具有反应灵敏、控制及时、调整精确的特点，是保证现代化连续性生产安全稳定进行的必不可少的手特点，是保证现代化连续性生产安全稳定进行的
