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