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绪言1

0.1冶金和冶金方法1

0.2冶金工艺流程和冶金过程3

0.3冶金工业在国民经济中的地位和作用6

学习思考题8

1冶金工厂设计概述9

1.1冶金工厂设计的基本知识10

1.1.1基本概念11

1.1.2设计单位的专业设置11

1.1.3专业之间的关系15

1.2冶金工厂建设程序15

1.2.1建设程序16

1.2.2建设中的执行者16

1.3前期设计17

1.3.1基本概念17

1.3.2前期沟通18

1.3.3设计基础资料18

1.3.4项目建议书19

1.3.5可行性研究20

1.3.6规划22

1.3.7厂址选择23

1.4工程设计27

1.4.1初步设计27

1.4.2技术设计29

1.4.3施工图设计30

1.4.4施工图服务33

学习思考题40

2土建基础知识42

2.1基本概念42

2.2建筑的分类42

2.2.1按主要承重结构材料分类42

2.2.2按层数分类42

2.3部分地区主要气象资料43

2.3.1风玫瑰图43

2.3.2抗震设防烈度44

2.3.3其他部分气象资料44

2.4建筑定位尺寸46

2.4.1开间和进深46

2.4.2柱距与跨度47

2.5建筑物的一般要求48

2.5.1装置内建筑物48

2.5.2建筑物的模数48

2.5.3地面通道和厂房的门49

2.5.4吊装孔的位置49

2.5.5其他厂房建筑规定49

2.6基础49

2.6.1地基与基础概念50

2.6.2基础的类型和材料51

2.6.3基础的埋置深度53

2.7单层厂房结构53

2.7.1单层厂房的特点53

2.7.2单层厂房的分类53

2.7.3单层厂房的结构形式55

2.7.4单层厂房的构件组成56

2.8多层厂房结构58

2.8.1多层厂房的特点58

2.8.2钢筋混凝土结构59

2.8.3钢结构59

2.9单层厂房平面布置59

2.10多层厂房平、剖面布置60

2.10.1生产工艺与平、剖面布置的关系62

2.10.2工序组合与平、剖面布置的关系62

2.10.3生产环境与平、剖面布置的关系62

2.10.4交通运输枢纽及生活辅助房间布置62

2.10.5生活辅助房间布置63

2.11柱网选择与结构选型63

2.11.1柱网选择63

2.11.2结构选型63

2.12多层厂房层数、层高与宽度的确定64

2.12.1层数的确定64

2.12.2层高与宽度的确定64

学习思考题65

3冶金工艺设计66

3.1工艺专业的设计任务66

3.2工艺专业的资料交接66

3.2.1收集设计条件66

3.2.2提出设计条件67

3.3工艺流程的设计67

3.3.1冶金工厂的规模67

3.3.2工艺流程选择70

3.3.3工艺流程方案的技术经济比较71

3.3.4工艺流程的设计方法77

3.3.5工艺流程图的绘制77

3.3.6流程图常用符号82

3.4设计委托任务书的要求82

3.4.1总图运输和水运工程82

3.4.2建筑和结构83

3.4.3机械设备86

3.4.4电力86

3.4.5自动化仪表和电信88

3.4.6计算机90

3.4.7给水排水90

3.4.8采暖通风91

3.4.9工业炉91

3.4.10热力和燃气91

3.4.11机修和检验92

3.4.12技术经济92

3.4.13能源、环保、安全和工业卫生93

3.4.14工程经济93

3.5设计说明书94

3.5.1概述94

3.5.2主要设计决定和特点94

3.5.3主要工艺设备的技术性能95

3.6物料与能量衡算96

3.6.1物料与能量衡算的意义96

3.6.2有价成分计算97

3.6.3能量平衡计算108

3.6.4物料与能量衡算实例115

学习思考题131

4冶金设备设计135

4.1设备设计的任务135

4.1.1冶金设备的类型135

4.1.2冶金设备及炉窑的设计任务135

4.1.3冶金设备设计资料136

4.2部分冶金主体设备设计原则136

4.2.1冶金主体设备的选型与结构的改进136

4.2.2冶金主体设备的尺寸及台件的确定137

4.3部分主要冶金设备设计计算137

4.3.1高炉137

4.3.2反射炉140

4.3.3闪速炉142

4.3.4矿热电炉146

4.3.5转炉150

4.3.6电解槽151

4.3.7干燥设备151

4.4冶金主体设备台件的确定157

4.4.1按单位面积生产率计算157

4.4.2按设备单位有效容积生产率计算158

4.4.3按设备的负荷强度计算159

4.5冶金辅助设备的选用与设计160

4.5.1选用辅助设备的基本原则160

4.5.2选用设计辅助设备的基本方法161

4.5.3有特殊要求的辅助设备的设计162

4.5.4冶金工厂专门使用的辅助设备设计162

4.6非标准设备设计163

4.6.1外形尺寸的计算164

4.6.2材料、结构的选择164

4.6.3设计制图165

4.6.4设计注意事项165

4.6.5施工误差和设计中的相应措施165

学习思考题166

5冶金炉砌砖设计169

5.1砌体设计的内容169

5.2砌体设计的基本规定170

5.3砌砖尺寸的设计172

5.3.1环形砌砖设计173

5.3.2弧形拱砌砖设计176

5.3.3球冠形拱顶砌砖设计177

5.3.4悬链线拱顶砌砖设计178

学习思考题188

6工艺管道设计190

6.1管道材质、管件、阀门的选择190

6.2管径与管壁厚度的选择计算191

6.3流槽计算193

6.4管道的保温及热延伸补偿193

6.5管道配置原则194

6.6工艺管道图的绘制196

6.6.1湿法冶炼管道图的绘制196

6.6.2火法冶炼管道图的绘制要点200

6.7烟气管道和烟囱设计202

6.7.1烟气管道结构形式及材质要求202

6.7.2烟气管道布置要点203

6.7.3烟气管道的设计原则203

6.7.4烟囱设计要点204

学习思考题205

7车间配置设计207

7.1车间配置设计的内容和要点207

7.1.1厂房的整体布置和厂房的轮廓设计208

7.1.2设备配置209

7.1.3车间辅助室和生活室的布置211

7.1.4安全、卫生和防腐蚀问题212

7.2车间配置设计的步骤和方法212

7.2.1调查研究212

7.2.2具体进行车间配置212

7.2.3绘制车间配置图212

7.3车间配置图的绘制213

7.3.1视图布置213

7.3.2绘制比例和图纸幅面213

7.3.3绘制平面图213

7.3.4绘制剖视图214

7.3.5标注尺寸214

7.3.6填写图纸标题栏和编制设备明细表216

7.3.7图纸目录的填写217

7.3.8其他图面规定218

7.3.9电炉炼钢车间配置实例图218

7.4设备安装图的绘制218

7.4.1机组安装图218

7.4.2单体设备安装图220

7.4.3管道安装图220

7.4.4装配图220

7.4.5零件图221

学习思考题221

8技术经济分析与评价222

8.1基本分析要素222

8.1.1总投资222

8.1.2成本与费用估算224

8.1.3流动资金估算227

8.1.4收入、利润及税金229

8.2现金流量构成及资金时间价值231

8.2.1现金流量231

8.2.2资金的等效值及其计算231

8.3技术经济分析的基本方法233

8.3.1静态评价指标与分析方法234

8.3.2动态评价指标237

8.3.3方案类型与评价方法242

8.4技术经济不确定性分析方法243

8.4.1概述243

8.4.2盈亏平衡分析244

8.4.3敏感性分析248

8.5运用Excel计算技术经济评价指标252

8.5.1现金流量的计算252

8.5.2净现值的计算253

8.5.3投资回收期的计算253

8.5.4内部收益率的计算255

学习思考题256

9总图运输259

9.1总体布置259

9.1.1总体布置的一般要求260

9.1.2卫生防护地带及安全防护距离261

9.1.3交通运输261

9.1.4渣场261

9.1.5水、电设施262

9.1.6居住区265

9.2总平面布置265

9.2.1总平面布置的一般要求266

9.2.2总平面布置的特殊要求270

9.2.3总平面布置的方式270

9.3竖向布置270

9.3.1竖向布置的一般要求271

9.3.2竖向布置的特殊要求274

9.3.3竖向布置形式和平土方式274

9.3.4详细竖向布置277

9.3.5台阶式布置279

9.3.6场地标高的确定及土方计算282

9.3.7场地排雨水289

9.4管线综合292

9.4.1管线综合布置要求292

9.4.2地下管线292

9.4.3地上管线294

9.4.4综合管架295

9.5绿化295

9.6运输296

9.6.1运输方式的选择296

9.6.2厂区准轨铁路运输297

9.6.3厂区道路运输298

9.6.4道路形式及路面选择300

9.7总图技术经济指标300

9.7.1投资强度计算300

9.7.2建筑系数及场地利用系数的计算300

9.7.3容积率计算301

9.7.4行政办公及生活服务设施用地所占比重301

学习思考题301

10计算机辅助设计304

10.1基本概念304

10.1.1 CAD主要工作内容304

10.1.2 CAD的特点304

10.1.3 CAD技术的发展305

10.2 CAD中信息处理305

10.2.1设计资料的处理305

10.2.2图形几何变换与参数化技术306

10.3基本制图规范306

10.4软件AutoCAD初级使用307

10.4.1 AutoCAD概述307

10.4.2 AutoCAD界面认识307

10.4.3 AutoCAD绘图307

10.4.4提高绘图速度311

10.4.5 AutoCAD的三维设计311

10.5软件Solidworks初级使用312

10.5.1 Solidworks简介312

10.5.2 Solidworks作图步骤313

10.6软件Inventor初级使用314

10.6.1 Inventor简介314

10.6.2 Inventor零件设计315

10.6.3 Inventor装配体315

10.7三维软件MicroStation的初级使用316

10.7.1 MicroStation三维软件简介316

10.7.2 MicroStation画面介绍317

10.7.3 MicroStation绘图基本指令318

10.7.4 MicroStation零件、文字与剖面基本指令319

学习思考题319

附录321

附录1年产100万吨不锈钢项目技术经济指标321

附录2各种高阶段设计的内容与格式328

附录3设计委托任务书内容及格式333

附录4流程图常用设备符号及常用管道符号341

附录5制图的有关规定345

附录6常用材料性能353

附录7常用燃料357

附录8总平面布置图图例（总图制图标准GB/T50103—2001）360

参考文献365