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1、,工厂设计概论Introduction to plant design,做人之道人生哲理,过去可以失败，未来不能失败；做事可以失败，做人不能失败。做事失败是一时的失败，做人失败是一生的失败!,学业成绩Course score,平时成绩（30）考核成绩（70）平时作业:1、习题（课堂布置的作业）2、出勤率期末成绩:课程随堂考试,教材及参考资料Textbooks and references,薛群虎,王宏联 主编耐火材料厂工艺设计概论,冶金工业出版社,2002江龄南 耐火材料厂工艺设计概论武汉钢铁学院无机非金属材料教研室,1992年修订（自编教材）。赵惠忠 耐火材料工厂CAD学习与练习,武汉科技大
2、学,1999年8月（自编教材）耐火材料工厂设计参考资料编写组 耐火材料工厂设计参考资料 上册,冶金工业出版社 1980年,耐火材料厂工艺设计概论(简称工厂设计概论)是一门专业课程，也是无机非金属专业学生进行毕业设计的指导书。开设本课程的目的：使学生了解耐火材料工厂企业工艺设计的基本内容、过程和方法，为毕业后从事无机非金属材料(耐火材料、水泥、玻璃、陶瓷)工厂的设计、工艺布置、设备选型等具体工作打下良好的基础。,本课程简介Course Overview,本课程将要学习的主要内容：1、基本建设项目设计的一般过程；2、工厂总平面布置的原则；3、工艺设计的原则；4、物料平衡计算；5、车间的工艺流程；6
3、、设备的选择，车间工艺布置等。学习本课程要求具有下列课程的知识：耐火材料工艺学、无机材料热工过程、无机材料机械设备等。,指在一个场地或几个场地上，按照一个独立的总体设计兴建的一项独立工程，或若干个互相有内在联系的工程项目的总体。,“科研项目”、“考古项目”、“教研项目”、“航天项目”、“登月项目”。促类旁通！,“从无到有”、“从有到精”、“从理想到现实”、“将项目拿到手”学以致用！本书第一篇的内容。,根据工厂性质、规模、生产过程特点等，在选定的厂址上合理布置建筑物、构筑物、堆场、道路运输网、工程技术管网、绿化等，并进行总体设计和竖向布置，并解决工厂协调问题，体现工厂建设的合理性。（第9章）,从
4、具体的工艺技术、生产设备配置车间劳动力及车间的组织上来保证工艺生产、产品质量和数量上全面完成生产计划。（第10章）,本课程的教学特点,课堂授课与自学相结合，同时要求同学们利用大一所学的AutoCAD，根据老师的要求完成相应的课后制图作业，使大家既能学到工厂设计过程的一般要求与原则，又能掌握耐火材料厂工艺设计的具体要求，同时还能巩固掌握计算机辅助设计（CAD）在本专业领域的应用。,引言,上海南浦大桥,建桥的前期工作是什么?为何要建此桥?,设计工作是否有一般过程可以遵循?,能否回答相应的问题?,阿拉伯联合酋长国的迪拜Burj Al-Arab酒店,超级豪华酒店建设过程又是如何?,投资者的意图是什么?
5、,法国卢浮宫,12世纪的防御工程,目前成为世界有名的博物馆!,上海宝山钢铁公司,提出(发现)问题,项目建议,可行性研究报告,计划(设计)任务书,初步设计,施工图设计,开工,竣工验收,交付使用,一个项目从构思到变成现实的一般过程,1.1 纳米科技的提出与发展,问题的提出,有一个1亿元的国内投资项目，准备在国内投资建一个耐火材料厂，你应该从何着手，确保建设项目能有效地进行？某耐火材料厂因生产所需，拟进行更新改造项目建设，作为一个大学毕业生，你能否为本项目的建设提供一套完整的项目建设资料？国外某投资商欲在你所在单位进行投资，你能为此项目在本单位的投资建设起草拟定合理的项目建设书、可行性研究报告及计划
6、任务书吗？,大学快毕业了你知道该如何做吗?有否可借鉴的一般过程?,第1章 设计总论(Design topic),本章要掌握的内容1、耐火材料工厂基础建设的一般程序；2、耐火材料主要的服务对象；3、耐火材料厂常用哪些燃料？4、可行性研究的目的。,i1 我国设计工作发展历程简介,设计是建设工作的先导和依据。特点与地位 我国建国后才开始?(果真如此?)，照搬苏联。历史设计工作主要包括设计计划任务书、初步设计、技术设计、施工图设计等，这些设计过程随经济发展和体制的改革，对设计工作具有新的规定和政策。内容,1.1 我国建国以后不同时期的设计工作简介,“一五”期间(19531957)1978,二段式初步设
7、计及总概算、施工图。,三段式初步设计及总概算、技术设计及总概算、施工图。,不管是哪一形式,在设计之前，必须有设计计划任务书（也称设计任务书）。一般大中型项目均采用三段式设计。,囍,A.设计任务书的作用、形式、内容,国家背景20世纪70年代前我国实行高度集中统一的计划经济，国家计划是经济建设和基本建设的准则和依据。作用:设计任务书是国家长远计划与具体建设项目设计工作的联结点，它不属于设计范围，但却是指令性文件，是设计工作必须严格遵守的准则和依据。(集权分权与国家兴衰,书),计划任务书来源于国家长远计划，由设计院草拟，却是国家计委审批后正式下达的。这是由当时的社会背景所决定的，“一五”期间的156
8、个项目，主要是为立足于保卫祖国，打赢战争，把国防需要放在首位。,出现形式,（1）产品方案及企业规模由计委下达；（2）生产方法由设计院草拟；（3）原材料、燃料及共用配套设施的质量、数量、规模由设计院草拟；（4）建厂地区由计委按总体布局指定；（5）建设进度由计委指定；（6）投资估算由设计院草拟；（7）承负任务的设计院由主管部门决定。,计划任务书的内容,B.初步设计设计工作正式开始,设计任务书确定后，在给定区域选好厂址，报主管部委批准后，以正式批准文件下达给设计院，设计院据此才开始进行初步设计。那么初步设计的目的、作用、内容是什么?,初步设计的目的、作用、内容,1、目的 针对指定地点及规定期限内计划
9、建设的工程，阐明:技术上的可能性和经济上的合理性；保证建设场地选择的正确性及原料、燃料、水、动力供应来源的稳定性；对设计的项目做出基本技术决定，确定工程总造价和基本技术经济指标。在“两段式”设计时，初步设计及其总概算可作为工程拨款和监督拨款使用的基本文件。,2、作用（8点）(1)确定生产方法、技术、工艺流程、主要设备和原辅材料，便于订购设备和材料。(2)决定总概算，控制基建投资。(3)据此征用土地，初步设计要绘出平面布置图。(4)据此编制施工建设进度。拨款计划是依据建设进度分步实施的。(5)对工艺、设计、技术方案的进行比选和并确定具体方案，这是设计时经济和技术的根本点。,生产方法:机械化,自动
10、化生产技术:进一步把关原辅材料:原料及辅助材料.,(6)对其它专业提出技术要求，如：土建、给排水、动力、暖通、总图等专业；其他专业据此提出工程量，以便编制初步设计投资概算。(7)对“三段式”设计而言，它是技术设计、经济设计和经费预算的依据。(8)据此进行施工准备。,3、内容 初步设计的内容和范围，在计委文件中都有明确的规定。,C.技术设计,1、目的 确定初步设计中所采用的工艺及工程上的决定，并校正设备数量、建设规模及其技术经济指标。技术设计及其预算经批准后即成为建设拨款，进行施工及监督拨款使用的基本文件。,技术设计应根据已批准的初步设计编制。,C.技术设计,1、目的2、作用3、内容,技术设计根
11、据已批准的初步设计编制。,确定初步设计中所采用的工艺及工程上的决定，并校正设备数量、建设规模及其技术经济指标。技术设计及其预算经批准后即成为建设拨款，进行施工及监督拨款使用的基本文件。,（1）基建拨款和监督投资使用的依据；（2）提出设备及材料明细表，作为订货依据；（3）提出建筑零件明细表，作为施工依据；（4）作为施工图设计的依据；（5）不同专业的技术问题在此阶段全部予以解决。,（1）除生产方法、主要设备、厂区规模、总平面布置、生产规模等不准变动初步设计的决定外，其它均可根据勘察，调查研究及技术方案进行比较加以修正。（2）技术设计包括的主要文件和资料与初步设计相同，但较之更具体更细致更详尽。（3
12、）设计任务书的规定不得变动。一般生产规模不超过10%的微小更改，须经主管部门批准；而更大的变动，必须报经计委或政务院审批后才可执行。,D.施工图设计,施工图设计根据已批准的初步设计（指两段式设计）或技术设计编制 1、目的与作用2、内容,施工图是全部施工的依据。用于进行建筑安装工程、设备安装、管道铺设及标准和非标准设备、装置和金属结构的制造。,施工图包括施工总图和施工详图。“一五”计划期间，一律按图施工，要求很严，施工现场有设计人员进行监督检查及设计解释和施工图的修正、补充。,E.不同阶段设计的批准权限,（1）设计任务书应报中财委（计委）审查功审批，后转报政务院批准或备案；（2）初步设计应报中财
13、委（计委）审批，国务院备案；（3）技术设计应报主管部门审批，计委备案；（4）施工图由设计院负责审批；（5）设计文件为基本建设工作的基本依据。,F.演变与发展,“一五”计划期间制定的基建程序、设计程序及相应的要求，直到20世纪70年代末基本未变。为了快和省，设计文件、设计内容日趋简化。但却时常出现一些不合理的“简化”。如环境保护不作严格要求，相当马虎；采暖通风甩掉了。实践证明，“一五”计划期间建设项目工程的质量，设计和施工的质量都是比较高的。如武汉长江大桥(1955.9.11957.10.15).,十一届三中全会后实行计划经济与市场调节相结合；对外合作交流增多,发现我国设计工作的差距；通过引进技
14、术和贷款建设的一批大型项目（宝钢）的实践，吸收国外设计工作先进技术，目前在沿用过去基建程序的基础上，结合国情，采用国际上通用的先进经验，加强了建设前期的工作和经济分析与评价，构成了我国现在的设计程序和内容:项目建议书、设计任务书或可行性研究报告（设计前期工作），初步设计、施工图和开工报告（设计阶段工作）。,1979年至今的设计工作,i2.当今设计的程序一个工厂企业从计划到建成投产，目前一般经过下列程序：1.确定原材料基地和服务对象；2.进行可行性研究；3.编制计划任务书；4.进行厂址选择；5.初步设计；6.施工图;7.施工和安装；8.竣工验收。,2.1 确定原材料基地和服务对象,原料是建厂的前
15、提，稳定生产、保证产品质量的必要条件。要求掌握以下第一手资料：(1)矿山地质勘探程度;(2)矿山储量、品位、分布特点和开采条件；(3)矿石的特征,技术及工艺性能和高温性能的试验结果；(4)矿山生产能力,服务年限,产销平衡等情况.(5)对已开采矿山，应了解其供应量、生产成本、价格、运输方式、产品规格；(6)矿区的经济资料、交通情况、水、电、农林、加工等外部情况,燃料及辅助原料是维持工厂正常生产的必要条件。燃料：固体:焦炭，煤；液体:重油；气体:煤气、天然气。燃料选择原则：因地制宜，就地取材，尽量用气体或固体燃料。辅助原料主要指耐火材料的结合剂、矿化剂及添加剂。结合剂：亚硫酸纸浆废液、水玻璃、沥青
16、、磷酸二氢铝、磷酸、铝酸钙水泥、硅微粉等；矿化剂：铁磷、石灰乳；添加剂：金属铝粉、镁铝合金粉、硅粉等。设计前须落实燃料和辅助原料的产地、质量、运输及价格等。,服务对象 耐火材料的应用范围广，由钢铁、化工、石油、建材、航天航空等工业，而钢铁占用了70%左右，首先应了解钢铁厂的需求。钢铁厂的热工设备（高炉、热风炉、混铁炉、电炉、转炉、钢包、中间包）的规格，对耐火材料品种质量的要求，使用寿命和消耗定额。除钢铁厂外，供应其它部门的耐火材料的数量和品种。,可行性研究从国外引进，类似于技术经济分析目的：确认计划拟建厂在技术上可行，在经济上有效益。对项目在技术、工程、经济、财务、商业（市场销售）和外部协作条
17、件上是否合理和可行，进行全面分析、论证，做多方案比较，提出可行性研究报告，工作量大。建厂可行性研究工作，一般安排在矿山资源详细勘探报告提出之后，但在进行矿点选择的过程中，为确定矿点及详细的勘探计划，往往还要进行一定的技术经济工作，这相当于初步可行性研究。,2.2 进行可行性研究,计划任务书又称设计任务书，它对建设项目的规模、产品品种、协作关系、建设进度等作明确规定，是确定基本建设项目、编制设计文件和进行建设的依据。,2.3 编制计划任务书,计划任务书（设计任务书）批准后，即可进行厂址选择，即具体确定建厂场地。经过调查研究和方案对比，推荐合理的厂址并提出选择报告。,2.4 厂址选择,厂址经批准后
18、，对厂区、矿区进行工程地质、水文地质勘探、测量，并落实电源和交通运输等方面的具体技术条件，然后根据计划任务书的要求，开展初步设计工作。,2.5 初步设计,初步设计经批准后，全面开展施工图设计，并安排设备材料的订货和施工计划（或施工组织计划）的编制，进行施工前的准备。,2.6 施工图设计,2.7 施工和安装,工程列入国家年度计划后，按设计内容进行施工和安装。,工厂建成后经试生产，进行竣工验收和交付使用。以上基本建设程序是基本实践的总结、客观规律的反映。基本建设前期工作是以文字资料、图纸来交接的，基本建设前期工作，包括设计工作在内，都必须坚持基本建设程序。即在没有批准的计划任务书、资源报告、厂址选
19、择报告时，不能进行初步设计；没有批准的初步设计时，不能进行设备订货和施工图设计；基本建设前期工作不落实，一律不能进行施工，只有这样，工厂建设才能按计划、有步骤、有秩序地进行，达到预期的效果。,2.8 竣工验收,i3 当代国外先进的设计工作,三阶段，即投资前期、投资阶段、生产阶段。投资前期工作：1、机会研究，类似于我国的项目建议书，旨在吸引投资者，寻求投资者；2、初步可行性研究，当有单位或个人对机会研究中提出的项目感兴趣，想干又下不了决心时，才进一步做初步可行性研究，目的是少花钱，看是否值得做可行性研究。,3、可行性研究，一般是在初步可行性研究之后，认为值得上项目，才做可行性研究。但对机会研究认
20、定利润很大的项目，可以做可行性研究，而不必做初步可行性研究，其中最需要的是要求做好经济评价。,投资阶段工作经济评价后，决定上项目，即进入投资阶段工作。1、谈判和签订合同：（1）土地征用合同；（2）技术合同；（3）原、材、燃料及共用系统设施供应和价格的合同；（4）设备订货合同（招标及发标）；（5）工程承包合同（招标及发标）；（6）勘测设计合同等。,2、施工图设计：施工图的交付，必须与施工进度相匹配，必须保证施工进度。3、施工期：建筑施工、设备安装。严格按计划进度施工，安排资金投用，旨在少付利息，以便在最合理的时间投放该用的资金。依据施工进度，最经济地使用人力、安排人力（工种、人数）。实行严格的经
21、济合同制，受法律保护。,4、试车期：由技术提供的单位负责施工后的试车，并保证达到一定的技术经济指标（如产量、质量、品种、消耗指标等），方可验收交工。总之，设计者的责任重大，设计的好坏决定着工业企业的优劣、产品的质量、数量、能耗、资源消耗和经济效益的高低。搞不好，会给国家给企业造成很大的浪费和损失。一定要提高自身的素质和责任感，精心设计，认真负责。,1、一个基本建设项目的完成要经过哪些过程?2、设计任务书的作用？3、初步设计的目的是什么？有何作用？4、技术设计的目的是什么？有何作用？5、施工图设计的目的和作用是什么？6、国外先进的设计工作有哪些程序？各程序主要做哪些工作？与我国设计工作程序有哪些异同?,第1章 作业,上次课回顾,一个项目从构思到变成现实的一般过程：发现问题提出建议可行性研究计划(设计)任务书初步设计(技术设计)施工图设计开工试生产交付使用投产基本建设项目。对于研究项目：发现问题提出建议 可行性研究（申报项目）项目任务书实验研究总结、评审、鉴定、报奖。计划任务书的内容。,
