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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