江西理工大学2011届本科生毕业设计目 录第一章 车间设计总论21 车间设计的一般概述21.1 车间设计的目的与任务21.2 车间设计的依据21.3 金属压力加工企业总平面图与运输21.4 设计工作的原则31.5 铜及铜合金概述42 可行性研究12.1 可行性研究的重要性12.2 可行性研究的内容和步骤12.3 我国铜板带行业的生产现状12.4 我国铜板带行业的国际竞争力22.5 车间概况32.6 厂区的选择3第二章 车间工艺设计63 生产方案选择63.1 产品方案的编制63.2 计算产品的选择63.3 产品标准与技术要求73.4 生产方案的选择94 生产工艺流程114.1 制订生产工艺流程的主要依据114.2 生产工艺流程的确定114.3 生产工艺叙述165 设备选择295.1主要设备选择295.2 辅助设备选择306 工艺计算与金属平衡386.1 工艺计算386.2 编制生产工艺流程定额卡436.3 编制金属平衡表447 设备负荷计算467.1 工作制度和年工作台时的确定467.2 设备负荷能力计算468 车间平面布置与立面尺寸488.1 车间平面布置488.2 车间立面尺寸519 劳动组织与技术经济指标529.1 车间劳动组织529.2 车间投资概算54第三章 车间厂房与辅助设施设计5910 厂房设计5910.1 厂房建筑类型与建筑材料5910.2 厂房建筑结构与其布置5911车间动力6211.1 车间电气动力设备的电气负荷计算6211.2 车间的供热与供气6311.3 车间的供水排水6312 环境保护6412.1废气污染物6412.2废水污染物6412.3 固体废弃物6412.4 噪声65参考文献66致谢67附 录62- 1 -第一章 车间设计总论1 车间设计的一般概述1.1 车间设计的目的与任务概括来说，车间设计的目的就是为了建设新的企业、扩建或改建老企业。本设计是为了建设一个年产5.5万吨铜及铜合金板带材的新企业，主要任务是对该企业做出技术与经济的详细规划，确定出企业的生产经济状况、技术经济指标及施工的组织方法。1.2 车间设计的依据在进行车间设计之前，应从技术经济部分取得设计任务，而设计任务是有关部门根据国家计划经过充分讨论订出指定的基本内容： 车间的生产规模、生产品种及产品质量标准； 车间的生产方案及生产工艺过程、选取主要设备确定其必要的数量； 建厂地址，厂区范围和资源情况，提出动力、运输、照明、采暖、通风、供水、排水等各项设计要求； 要求达到的经济效益和技术水平； 投资以及劳动定员的控制数字； 环保情况。而的得到的设计任务书则是进行车间设计的依据。1.3 金属压力加工企业总平面图与运输金属压力加工企业是由主要生产车间及各种辅助车间组成的。主要生存车间就是指直接生产各种加工产品的车间，辅助车间是为主要生产车间服务的车间。对于现代有色金属压力加工企业来说，通常包括熔铸、加工两个主要生产部分及其辅助车间，也有的企业包括冶炼、熔铸、加工三个主要部分及辅助车间。现代有色金属压力加工企业一般包括下列车间：（1）生产车间：有锭坯生产车间，板、带、箔材生产车间，管、棒、型材生产车间，线材生产车间，锻造件及模压件生产车间；（2）辅助车间：有动力、电修、机修、工模具、计器、残屑处理车间及中心实验室等；（3）其他设施：有热电站，煤气发生站，空压机站，贮存仓库，汽车库，变电所，铁路，公路等。中、小型或专业性的金属加工厂的规模小，其车间设置可相应简化。本设计是针对有色压力加工企业的生产车间来进行设计的。主要任务是设计一个年产5.5万吨的铜板带车间。所以主要为加工车间的设计。而在此设计的车间的运输主要有厂外运输：叉车、汽车等；厂内运输：天车、过跨小车等。1.4 设计工作的原则工厂设计是根据业主的的要求，对建设工厂所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证、编制设计文件的活动。其设计工作原则有：（1）遵守国家的法律，法规，贯彻执行国家的经济建设方针与改革，提高经济效益与社会效益，为社会主义现代化服务；（2）从全局出发，服从国家或地区对产品的需要；（3）从实际出发，服从国家或地区对产品的确定设计标准，对生产工艺，主要设备和主题工程设计要做到先进，合理，可靠。对非生产性的建设，应坚持适用，经济，在可能的条件下注意主观；（4）注意综合利用与环境保护，造福人民；（5）节约能源；（6）合理使用劳动力；（7）节约建厂用地，应尽量利用荒地，劣地，少占耕地。总平面图的布置紧凑合理；8）立足于自力更生。根据以上基本原理，结合国内外铜板带生产和发展趋势，本项目的设计原则如下：因地制宜，机制灵活，滚动发展；手续从简，建设从速，节约投资；填平补齐，自我完善，整体配套；建设国内先建的高精带生产企业。1.5 铜及铜合金概述铜是人类发现最早的金属之一，也是使用最早的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用挖到的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜广泛存在于地壳和海洋中。在地壳中铜的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%5%。铜被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜及铜合金的分类：纯铜：也称紫铜。它具有良好的导电性、导热性和耐蚀性；黄铜：以锌为主要合金元素的铜合金，具有美观的黄色，统称为黄铜；青铜：以前把铜与锡的合金称作青铜，现在则把除了黄铜、白铜以外的铜合金称作青铜；白铜：以镍为主要合金元素的铜合金。2 可行性研究2.1 可行性研究的重要性可行性研究是一门运用多种科学成果保证实现工程建设最佳经济效果的综合性科学。可行性研究已经成为工程建设中一个首要的、必不可少的环节。可行性研究的人物就是对项目建设的目的、资源分配情况、市场条件的好坏、厂址的选择、规模的确定、工艺技术的采用、外部条件的好坏、投资效果、成功几率等，进行调查研究和综合论证，并做出明确结论，作为投资决策的依据。可行性研究是建设项目能否搞好的基础，是能否取得最好经济效益的移居。可行性研究的作用有：是确定建设项目，编写初步设计的基础；是向银行贷款的依据；是与相关部门签协议的依据；是向当地政府申请建设执照的依据。是安排科研和设备的依据。2.2 可行性研究的内容和步骤可行性研究的内容：是市场销售情况的研究；是原料和工艺技术的研究；是工程条件的研究；是对劳动力的来源和费用、人员培训、项目实施计划的研究；是资金和成本的研究；是经济效果的研究。可行性研究的步骤：调查研究、收集资料；对收集的资料进行分析研究提出方案；方案对比，选出最优的；编制可行性研究报告。2.3 我国铜板带行业的生产现状目前我国约有4OO余家铜板带生产企业，但年产量超过5 000 t的企业只有15家。2003年我国的铜板带生产能力约6O万ta，其中高精度铜板带材的生产能力仅为1O-15万ta。从总量来看，我国铜板带材的生产能力基本能够满足国民经济发展的需要，可以满足目前市场的一般需求并有富余。但由于总体生产技术和装备水平相对落后，以及由于多种原因造成的一些大中型铜板带生产企业存在的生产设备配套不完善的问题，致使我国铜板带加工业仍然严重存在着品种、质量和规格等结构性矛盾，部分高精度及专用铜带材的生产能力和产量仍不能满足日益增长的市场需要。近年来新兴工业领域使用的专用铜板带材，如变压器绕组用铜带、电子接插件材料以及其它高精度铜带，仍存在较大的供应缺口。目前，国内规模较大的铜板带生产企业只有洛阳铜加工集团有限公司、北京金鹰铜业公司、宁波兴业集团、上海金泰铜业公司、广州铜材厂等少数几家，远远不能满足国民经济发展的需要，导致高精度铜板带材的大量进口，且进口量逐年增长。2.4 我国铜板带行业的国际竞争力我国铜板带行业的生产技术水平与国外同行相比仍然存在很大差距，具体表现在以下四个方面； 从企业组织结构来看，国外铜加工企业规模大、生产效率高，并拥有成熟的企业兼并重组机制；而我国企业数量众多，规模小，集约化程度低，不能形成规模经济； 从技术装备水平来看，国外不少铜加工企业都对自已的技术装备进行现代化改造，提高了企业的自动化水平，普及了管控一体化。特别是美国、日本和德国等发达国家，在熔炼铸造、轧制等方面都取得了相当大的进步；而我国的大中型铜加工企业，虽然都先后进行了不同程度的技术改造，从西方工业发达国家引进了一批具有世界先进水平的生产工艺和技术装备，但总体装备水平与国际进水平相比还有相当大的差距； 从技术开发能力来看，西方发达国家的大型铜业公司一直处于世界铜加工技术开发的前沿，并始终保持着领先水平；而我国铜加工业，虽然近二十几年来通过技术引进、消化、创新，取得了快速发展，但由于发展历史较短，技术积累薄弱，经济实力不强，现阶段的技术开发水平还不高，自主创新、独立开发能力仍然比较薄弱； 从品种结构及标准来看，世界范围内已纳入标准的铜制品有700多种合金、5 000多个品种；而我国目前仅有约250种合金、3 000多个品种。国际标准一般依据ASTM和DIN标准制定；而我国过去一直沿用20世纪5060年代前苏联所使用的牌号。因此，在产品标准方面，与世界先进国家相比落后l020年。从上述分析中可以看出，目前我国铜板带行业还面临着很多问题，在很大程度上严重制约了行业的整体发展和提升：一是产业结构矛盾突出，产品档次低，国内产品与进口产品相比，仍然存在很大的差距，几乎无法进入国际市场，技术含量高的高端产品大量依靠进口；二是生产经营粗放，集约化程度低，产品结构雷同，导致国内低档铜板带市场竞争激烈，企业效益不高；三是技术开发能力薄弱，缺乏具有自主知识产权的核心技术，无法形成核心竞争力。为促进我国铜板带生产的健康发展，国内铜加工企业应立足现有的基础，加速企业的改组、改制，进行战略重组，促进产业结构调整。同时，应以骨干企业为核心，加强铜板带工程技术开发中心的建设，全面提高我国铜板带生产工艺和产品研发能力，努力打造世界先进的铜板带生产基地，从根本上改变我国铜板带的主要生产技术和高精产品依靠进口的局面。2.5 车间概况我国铜板带生产存在很多优势，如：市场规模持续扩大，消费量已跃居世界第一位；进口持续高速增长，已占国内市场三分之一；品种专业化生产成为发展趋势。但同样也面临着许多问题：一是质量要求越来越高；二是市场竞争日益激烈，产品加工费不断走低；三是消费地区集中，需求结构复杂；四是技术开发能力薄弱，缺乏具有自主知识产权的核心技术，无法形成核心竞争力。而本设计所设计的车间与国内同类加工企业相比，特点是以小成本投入，走集约化生产路线，以期未来做大做强。根据设计原则，项目设计生产规模为年产铜及铜合金板带材5.5万吨。设计中选用的设备能够满足本项目5.5万吨建设规模的要求，并留有一定的发展空间。随着经济的发展和市场需求的变化，可在适当的时机，投入少量建设资金，增加部分前后配套生产设备，即可达到年产更高的生产能力，届时本项目的经济效益将大幅提升。本设计人员定额为246人。本车间设计的厂房有两个跨和一个附加跨，厂房为东西走向，总长291米，两个主跨，一个为30米、一个为24米，附加跨为18米，总宽度为72米，车间总面积为20952m2。行车轨面标高为9米，车间设备最高是粗轧机，高度为5米，车间厂房