冶金工厂设计基础复习资料

名词解释1、工程设计（设计）：设计是以科学原理为指导，以生产实践和科学实验为依据，采用设计图纸和文字为表达方式，为实现某项工程而编制的一种文献资料2、冶金工艺流程：冶金工艺流程是指从单一的矿物原料或复杂的矿物原料经过若干工序加工成产品的过程。因此工艺流程的选择，实质上就是生产方法及工艺路线的选择3、冶金过程衡算：冶金过程衡算是根据冶金过程的基本原理，用数学分析的方法从量的方面来研究冶金工艺的的过程，这是冶金工厂设计的必需环节4、有价成分衡算及物料衡算：冶金过程的有价成分衡算及冶金物料衡算是计算主要金属及全部物料在整个工艺流程中各个工序的分配和流动情况5、车间配置设计：在完成工艺流程设计和设备选型设计后，就要按生产工艺的要求，对组成车间的生产、辅助、生活三个部分及其设备和设施进行合理的安排和配置，这种设计，称为车间配置设计6、物位测量：物位测量是液位、料位及分界面测量的总称填空题和选择题1、冶金工厂设计的类型：新建冶金厂的设计现有企业（或车间）的改建或者扩建设计技术措施性工程项目的设计2、有色冶金厂的基本设计程序通常有：（1）设计前的准备（项目建议书可行性研究设计任务书④厂址选择⑤搜集基础资料）其中可行性研究又分为：鉴别投资机会研究、初步可行性研究和最终可行性研究（2）编制初步设计（3）绘制施工图（4）参加现场施工和试车投产等工作3、工艺专业绘制的施工图通常有：（1）设备安装图（2）管道安装图（3）施工配置图4、设计方案可分为两种类型：总体方案和局部方案总体方案涉及的问题一般是全局性或基本性的问题，例如冶金工厂是否要建设，企业的规划和发展方向，企业的专业化与协作及冶炼方法的确定，厂址选择、产品品种及数量的确定等局部方案是指在初步设计过程中对某些局部问题所提出的不同设计方案，例如工艺流程方案、设备方案、设备配置方案等5、工艺流程图按其作用和内容，可分为工艺流程简图、设备连接图和施工流程图在绘制工艺流程图时，应注意以下几点：（1）流程图中的原料、燃料、添加物、中间产品和产出的废料，在其名称下画一条横粗实线（2）主要工序名称不能单纯用设备名称表示，还要尽可能明确标出工序的特点，即把设备名称、冶炼方法、工序功能或表示程度、性质、次数等的名称明确表示出来，并加实线外框（3）上下工序和工序与物料之间用细实线联系，并加箭头表示物料流向；流程图应以水平或垂直绘制，线段交叉时，后绘线段在交叉处断开；若联系线段过长或交叉过多时，为了保持图面清晰，可直接在线段始端或末端用文字表示物料的来源或去处（4）如某一过程有备用方案时，备用方案工序名称外框线和与该工序联系的线段用虚线表示6、冶金过程衡算与设计有关的内容大体包括:（1）物料的合理成分计算（2）配料计算（3）冶金过程有价成分平衡计算（4）冶金过程物料平衡计算（5）冶金过程能量平衡计算（6）电解过程电压平衡计算7、通过有价成分衡算可以知道主要金属在各个工序中损失量大小和整个工艺过程的回收率，从而可以针对具体情况改进流程的薄弱环节，提高金属总回收率8、有价成分衡算和物料衡算是以质量守恒定律和化学计量关系为基础的，其总的原则是“收支平衡”。它是指进入系统的全部物料量必定等于离开系统的全部产物量和损失掉的物料量之和9、冶金过程的能量平衡计算包括电能平衡计算和热平衡计算10、主体设备包括：火法冶金设备、湿法冶金设备、电冶金设备、收尘设备、液固分离设备辅助设备包括:热能设备、动力设备、起重运输设备、流体输送设备、电力设备、备料设备11、厂址选择的技术经济分析方法（1）方案综合比较法（2）数学分析法（重心法迭代法）（3）多因素综合评分法12、总平面设计的内容:（1）厂区平面布置（2）厂内外运输系统的合理组织（3）厂区竖向布置（4）厂区工程管线（5）厂区绿化及环境卫生13、生产线路的总平面布置：（1）纵向生产线路布置（2）横向生产线路布置（3）混合式生产线路布置14、厂区的总平面布置：（1）街区式布置（2）台阶—区带式布置（3）成片式布置（4）自由式布置15、厂区竖向布置方式:（1）平坡式（2）台阶式（3）混合式16、车间配置设计的内容可分为两大部分：厂房的整体布置和厂房的轮廓设计；设备的排列和配置17、厂房的整体布置和轮廓设计：（1）厂方安排（2）厂房平面布置（3）厂房垂直布置18、车间配置设计的步骤:（1）调查研究（2）具体进行车间配置（3）绘制车间配置图19、湿法冶金管道按材质可分为金属管道和非金属管道；按介质可分为气管、液管、料浆管、烟尘烟气管等20、（1）铜锌电解液的主要成分是硫酸和硫酸盐溶液，多采用耐腐蚀的硬铅管和硬聚氯乙烯管。室外多采用硬铅管敷设，近年来采用玻璃钢管输送酸性溶液（除氧化性溶液和硝酸）（2）铅电解液的主要成分是硅氟酸，某些工厂采用耐酸酚醛塑料管输送，大多数用硬聚氯乙烯管21、管道的保温及热延伸补偿（1）对保温材料的要求为密度小，导热系数小，化学性能稳定，易于施工，并且有足够的机械强度（2）利用管道敷设时自然形成的L形拐弯以吸收热延伸量者，称为自然补偿；当自然补偿不能满足要求时，才采用补偿器补偿。补偿器有凸面式（波形、鼓形）、填料函式与回折管式。22、烟气管道结构形式及材质的选择：钢板烟道、砖烟道、混凝土烟（1）钢板烟道：钢板烟道的直径一般不应小于300mm，常采用4~12mm厚钢板制作钢板烟道的壁温不宜超过400℃，当烟气温度超过500℃，其内应砌硅藻土砖或轻质黏土砖等隔热材料；当烟气温度高于700℃时，除采用管内隔热外，可结合烟气降温的需要，外面施以水套冷却或喷淋汽化冷却等措施；当烟气温度低于350℃时，钢管外壁应敷设保温材料23、冶金生产过程自动化，一般包括以下四个方面：（1）过程变量的检测（2）自动控制（3）操作控制（4）被测变量的信号保护及联锁24、自动化仪表分类：自动检测仪表、显示仪表、控制仪表、集中控制装置、执行器25、冶金生产过程自动化设计程序：（1）初步设计（2）技术设计（3）施工图设计26、工厂自动化水平的发展，从控制方式来看，大致可分为三个阶段：（1）分散控制（2）集中控制（3）综合自动化（最佳控制27、工程项目的全部基建投资费用可按费用性质划分为：（1）工程费用（2）其他费用（3）预备费用（不可预见费）还可分为工程性质划分为：（1）建筑工程（2）设备及安装工程（3）其他费用28、根据投资估算的作用、深度和准确度的不同，可分为：（1）规划阶段的投资费用（2）项目建议书阶段的投资估算（3）可行性研究阶段的投资估算简答题1、工艺流程选择的基本原则（1）所选工艺流程应对原材料有较强的适应性，是产品具有可变性和多样性，不致因原材料的成分发生变化而影响产品的产量和质量（2）所选工艺流程应在符合国家和市场需求的前提下，能充分利用原料中各有价元素并获得最高的金属回收率、设备利用率、劳动生产率；能有效的进行“三废”治理，保护环境；能简化工艺、缩短流程、降低能耗，从而节省投资，降低成本。（3）所选工艺流程在技术上要尽量先进可靠，采用的装备和材料易于加工制造、检修、维护和就地解决。在资金许可的条件下，尽可能采用现代化生产手段，提高技术水平，减轻劳动强度，改善管理水平（4）应能做到投资省、占地面积少、建设期短，投资后经济效益大，利润高。2、工艺流程选择应考虑的基本因素：（1）矿物原料的物理性质、化学组成及矿相特点（2）综合利用有色金属矿物原料，提高经济效益（3）主要金属的总回收率是评价工艺流程好坏的主要标志（4）生产所需的燃料和水电资源也常常左右工艺流程的选择（5）深度加工问题（6）基建投资费用和经营管理费用3、冶金过程衡算的目的通过冶金过程衡算，（1）不仅可以确定生产过程中各个工序物料处理量、中间产物的组成和数量、产品产量、废水、废渣和废气的排放量以及原辅材料、燃料的消耗量，（2）同时可以从量的方面来研究各个工序间的相互关系，使整个生产过程的各个环节协调一致。（3）通过冶金过程衡算，可以为整个成产过程中设备的选型、决定设备尺寸、台数及辅助工程和公共设施的规模、能量的提供和利用提供依据4、有价成分衡算和物料衡算的基本步骤（1）收集数据（2）确定计算方法（3）选择计算基准（4）进行有价成分和物料平衡计算（5）列出有价成分平衡表和物料平衡表，并进行审核（6）根据有价成分和物料平衡表，对整个流程进行分析5、能量平衡计算的目的和要求（1）用以确定外加能量的数量或需要导出的多余能量的数量，从而确定燃料或电能的消耗量及进行加热器或者散热器的设计（2）余热的利用（3）用一分析和研究的节能的可能途径6、能量平衡计算的步骤：（1）确定计算体系（2）确定过程进行的各种工艺条件（3）准确的过程物料衡算数据（4）确定过程中各种物料之间发生的化学反应（5）确定过程所使用的主体设备的形状、尺寸、材料以及所使用的保温材料的种类和炉子的构筑方法（6）选定能量衡算的基准温度（7）分别计算过程中进入体系的能量和体系消耗的能量，并列出平衡方式（8）列出整个过程能量平衡表，并进行详细分析研究，寻找节能的措施7、冶金过程节能措施：（1）预热炉料（2）减少热损失（3）强化燃料燃烧过程（4）充分利用精矿本身的热能和烟气的余热8、冶金工厂设备的设计任务有：（1）正确选用辅助设备（2）精心设计冶金主体设备（3）全车间乃至全厂的设备能力平衡统计9、冶金设备主要尺寸的计算方法（1）按设备主要反应带的单位面积生产率计算（2）按设备的有效容积生产率计算（3）按设备的负荷强度计算10、选用辅助设备的基本原则（1）满足生产过程的要求（2）满足工作环境的要求（3）选用设备的容量应是在满负荷条件下运转（4）满足节能的要求11、在进行有色冶金厂厂址选择时，应根据有色冶金生产的特点，充分论证以下问题（1）工业布局问题（2）原材料及交通运输条件（3）供水、供电条件（4）环境保护和节约用地问题（5）厂址的工程地质及水文地质条件（6）厂址的协作条件12、厂址选择程序（1）准备工作（2）现场踏勘和筛选方案（3）厂址方案的技术经济比较（4）厂址确定和报批厂址13、总平面布置设计的基本要求（1）符合生产工艺的要求（2）符合安全、卫生的要求（3）满足厂内外交通运输及工程技术管线敷设的要求（4）因地制宜，结合厂址的地形、地质、水文、气象等条件进行总图布置，并切实注意节约用地，留有发展余地14、设备配置的要点（1）按工艺流程顺序，把每个工艺过程所需要的设备布置在一起，保证工艺流程在水平和垂直方向的连续性；操作中有联系的设备或工艺上要求靠近的设备，也要尽可能配置在一起，以便集中管理，统一操作（2）充分利用位能，做到物料自流（3）要为设备的操作、安装，检修创造条件，主体设备应有足够的操作空间、设备与墙、设备与设备之间要有一定的距离（4）要充分注意操作人员的劳动卫生条件（5）力求车间内部运输路线合理15、烟气管道的计算原则（1）烟气量应按冶炼设备正常生产时的最大烟气量计算（2）考虑预计不到的因素，收尘系统的总阻力损失应由计算值附加15%~20%（3）收尘系统各支管的阻力应保持平衡，烟气变化较大而难以维持平衡时，可采用阀门调节