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1绪论1

1.1 冶金工厂设计的概念和目的1

1.2 冶金工厂设计的原则1

1.3 冶金工厂设计的程序和内容2

1.3.1 设计程序2

1.3.2 设计的主要内容2

1.4 工艺设计中的冶金计算及设备的选择与设计9

1.4.1 冶金计算9

1.4.2 设备的选择与设计10

2工艺流程的选择与设计12

2.1 工艺流程选择的原则及影响因素12

2.1.1 工艺流程选择的基本原则12

2.1.2 影响工艺流程选择的主要因素12

2.2 工艺流程方案的比较15

2.2.1 方案比较的步骤和技术评价15

2.2.2 方案比较的注意事项16

2.2.3 方案的技术经济计算内容16

2.2.4 方案比较的方法17

2.3 工艺流程图的绘制22

2.3.1 工艺流程简图22

2.3.2 设备连接图23

2.3.3 流程图常用符号25

3厂址选择和总平面布置29

3.1 冶金企业厂址选择29

3.1.1 概述29

3.1.2 冶金企业厂址选择的一般原则及要求29

3.2 厂址选择的程序和注意事项31

3.2.1 厂址选择的程序31

3.2.2 厂址选择的注意事项34

3.3 厂址的技术经济分析34

3.3.1 综合比较法34

3.3.2 数学分析法34

3.3.3 多因素综合评分法36

3.4 冶金工厂总平面布置39

3.4.1 总平面布置的内容39

3.4.2 总平面布置的基本要求39

3.4.3 总平面布置的方式42

3.4.4 总平面布置的技术经济指标44

4车间配置和管道设计46

4.1 冶金厂房建筑的基础知识46

4.1.1 冶金厂房建筑设计概述46

4.1.2 单层厂房建筑47

4.1.3 多层厂房建筑50

4.1.4 单层厂房建筑的平面设计50

4.1.5 单层厂房建筑的剖面设计53

4.1.6 定位轴线的划分57

4.2 车间配置设计64

4.2.1 车间配置设计概述64

4.2.2 车间配置图的绘制66

4.3 管道设计69

4.3.1 湿法冶金管道设计69

4.3.2 烟气管道与烟囱设计74

5炼铁厂工艺设计78

5.1 概述78

5.1.1 钢铁联合企业的构成及炼铁厂的地位78

5.1.2 高炉炼铁生产工艺流程78

5.1.3 炼铁厂工艺设计的基本原则78

5.1.4 炼铁工艺设计的特点和内容79

5.1.5 相关企业的要求及规模80

5.2 工艺条件及技术经济指标80

5.2.1 主要冶炼条件及工艺参数的确定80

5.2.2 技术经济指标的确定82

5.3 高炉炼铁厂设计82

5.3.1 高炉容积及座数的确定82

5.3.2 炼铁厂高炉车间的布置及运输83

5.3.3 炼铁厂的主要运输方式83

5.4 高炉冶金计算84

5.4.1 配料计算84

5.4.2 物料平衡计算85

5.4.3 热平衡计算88

5.5 高炉本体设计92

5.5.1 高炉内型设计92

5.5.2 高炉内衬96

5.5.3 高炉冷却99

5.5.4 高炉钢结构102

5.5.5 高炉基础102

5.6 主要附属设备的选择104

5.6.1 高炉车间原料供应系统104

5.6.2 炉顶装料系统108

5.6.3 高炉送风系统111

5.6.4 高炉喷吹燃料系统116

5.6.5 高炉煤气除尘系统117

5.6.6 高炉渣铁处理系统120

6电炉炼钢工艺设计125

6.1 建厂依据及基本条件125

6.1.1 建厂依据125

6.1.2 建厂基本条件125

6.2 工艺流程的选择126

6.2.1 基本原则126

6.2.2 电炉炼钢工艺流程127

6.3 超高功率电炉设计128

6.3.1 我国超高功率电炉的发展128

6.3.2 超高功率电炉容量的选择与计算132

6.3.3 超高功率电炉炉型及其设计137

6.4 炉外精炼设备工艺设计144

6.4.1 产品对炉外精炼功能的要求144

6.4.2 LF炉设备组成及分类方法146

6.4.3 LF炉容量的选择及计算147

6.5 电炉炼钢车间工艺设计150

6.5.1 工艺设计原则150

6.5.2 电炉、精炼设备及连铸机的布置150

6.5.3 电炉炼钢车间工艺布置159

7转炉炼钢工艺设计174

7.1 概述174

7.2 技术经济指标176

7.2.1 氧气转炉炼钢技术经济指标176

7.2.2 连铸生产技术经济指标176

7.3 物料平衡与热平衡计算177

7.3.1 物料平衡计算177

7.3.2 热平衡计算183

7.3.3 加入废钢以及脱氧和合金化后的物料平衡计算187

7.4 主要设备设计191

7.4.1 氧气转炉设计191

7.4.2 转炉氧枪设计200

7.4.3 铁水包、废钢槽、钢包尺寸206

7.4.4 连铸机设计208

7.5 氧气转炉炼钢车间设计214

7.5.1 全连铸转炉炼钢车间的组成和布局214

7.5.2 转炉炼钢车间主厂房设计215

8铝电解车间工艺设计226

8.1 概述226

8.1.1 铝电解生产工艺流程226

8.1.2 原料226

8.1.3 辅助生产材料227

8.2 技术条件及技术经济指标的选择230

8.2.1 技术条件230

8.2.2 技术经济指标233

8.3 主体设备的设计237

8.3.1 阴极结构238

8.3.2 上部结构240

8.3.3 母线结构和配置243

8.3.4 电气绝缘244

8.3.5 电解槽设计参数的选择245

8.4 冶金计算246

8.4.1 电解槽日产原铝量的计算246

8.4.2 一般物料平衡计算246

8.4.3 铝电解槽的能量平衡及其计算247

8.5 车间配置251

8.5.1 电解铝厂生产系统251

8.5.2 电解槽排列及电路连接253

8.5.3 200kA铝电解车间配置实例254

9铜电解精炼车间工艺设计256

9.1 概述256

9.2 技术条件及技术经济指标的选择256

9.2.1 技术条件256

9.2.2 技术经济指标260

9.3 主体设备的设计261

9.3.1 电解槽的材质与结构261

9.3.2 阳极262

9.3.3 阴极262

9.3.4 阳极、阴极和种板尺寸的选择263

9.3.5 电解槽总数的确定263

9.3.6 电解槽中阴极和阳极片数的确定264

9.3.7 阳极、阴极质量和厚度的确定264

9.3.8 电解槽尺寸的确定264

9.3.9 脱铜槽数的确定264

9.3.1 0槽边导电排、槽间导电板和阴极导电棒的选择与计算265

9.4 冶金计算266

9.4.1 物料平衡计算266

9.4.2 净液量的计算269

9.4.3 槽电压组成计算270

9.4.4 电解槽热平衡计算271

9.5 辅助设备的选择274

9.5.1 直流电源274

9.5.2 起重机274

9.5.3 加热器275

9.5.4 其他275

9.6 车间配置275

10锌精矿沸腾焙烧工艺设计277

10.1 概述277

10.2 技术条件及技术经济指标的选择278

10.2.1 技术条件278

10.2.2 技术经济指标282

10.3 主体设备的设计282

10.3.1 炉型282

10.3.2 沸腾焙烧炉主要尺寸的确定283

10.3.3 其他部件287

10.4 冶金计算289

10.4.1 锌精矿的物相组成计算289

10.4.2 烟尘产出率及其物相组成计算291

10.4.3 焙砂产出率及其物相组成计算293

10.4.4 焙烧要求的空气量、产出的烟气量及其组成计算296

10.4.5 沸腾焙烧物料平衡297

10.4.6 沸腾焙烧主要技术经济指标计算298

10.4.7 热平衡计算298

10.5 辅助设备的选择301

10.5.1 供风系统301

10.5.2 排烟收尘系统303

10.6 车间配置306

11稀土萃取车间工艺设计307

11.1 概述307

11.1.1 萃取体系307

11.1.2 分馏萃取308

11.2 技术参数及技术经济指标的选择309

11.2.1 技术参数309

11.2.2 技术经济指标312

11.3 主要设备的设计319

11.3.1 箱式混合澄清槽319

11.3.2 塔式萃取设备323

11.4 冶金计算——最优化分馏萃取工艺计算324

11.4.1 计算步骤324

11.4.2 多组分多出口分馏串级萃取工艺计算327

11.4.3 分馏串级萃取试验的计算机模拟327

11.5 车间配置333

参考文献335