有色冶金工厂设计-第三章 冶金过程衡算
冶金工程 课程设计
17.58×0.002%×2/3=-0.0004
0.032
0.008
0.251
0.055
0.00
0.0002
-0.0002
0.056
0.011
0.471
0.243
0.00
-0.0004
0.0009
合计
0.434
0.346
17.58－0.434=17.146
为铁水量得1.5%(其中ω (FeO)为75%, (Fe2O3)为20%)
为铁水量得1%
渣中铁损（铁珠）
氧气纯度
炉气中自由氧含量
气化去硫量
金属中[C]的氧化产物
废钢量
为渣量的6%
99%,余者为N2
0.5%(体积比)
占总去硫量得1/3
90%C氧化成CO,10%C氧化成CO2
由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量得17.58%，即废钢比为14.95%
0.042
0.058
82.11
16.47
0.05
0.18
0.50
0.69
合计
11.511
8.413
100.00
①炉气中O2的体积为8.413×0.5%=0.042m3；质量为0.042×32÷22.4=0.060kg。
②炉气中N2的体积系炉气总体积与其他成分的体积之差；质量为0.058×28÷22.4=0.072kg。
0.008
0.005
0.001
0.440
0.005
生白云石
2.5(表4)
0.910
0.640
0.020
0.025
0.905
有色冶金工厂设计基础
有色冶金工厂设计基础概述有色冶金工厂是指以有色金属矿石为原料，通过冶炼、精炼等工艺加工成有色金属产品的生产设施。
有色金属工业是国家的重要支柱产业之一，有色冶金工厂的设计是确保工厂生产安全、高效、节能的基础。
设计要点选址布局有色冶金工厂的选址要依据地质勘探、环境评价等综合考虑，确定厂区、生活区、水源区、排放区、储存区、运输区、备品备件区等区域的布置。
同时，为了最大限度地降低环境影响和地质灾害风险，需要结合当地的气候条件、地形地貌特征等因素，采用合理的厂区布局方案。
设备选型有色冶金工厂的设备选型直接影响工厂的生产效率和安全性。
首先需要根据产品生产的工艺流程和规模确定各个工序所需的设备类型、数量和参数。
其次，需考虑设备的维修保养、更新替换等因素，保证生产设备始终处于最佳状态。
环保治理有色冶金工厂的生产过程会带来大量的废气、废水、废渣等污染物，必须配备有效的污染治理设备，进行处理和排放。
同时，在设计过程中应优先考虑使用环保型、节能型的设备和工艺流程，尽可能减少对环境的影响。
对于环保投入不足或治理效果不良的企业，应及时加强监管和执法力度，推动企业规范生产。
安全防护有色冶金工厂设计中对安全防护的要求备受关注。
安全防护设计需要从防火、防爆、防腐等方面考虑，对工厂各个区域进行评估，制定合理的安全防护方案。
此外，在设计与施工过程中，应充分考虑操作人员的安全和应急流程，确保一旦出现安全事故时能及时、有效地应对。
有色冶金工厂设计是由多个环节构成的复杂过程，需要专业的技术团队和专家进行综合考虑。
在设计过程中，应注重选址布局、设备选型、环保治理和安全防护等多个方面的问题，确保工厂达到生产安全、高效、节能，并兼顾可持续发展的目标。
冶金工厂设计基础复习资料
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”。
冶金工厂设计基础
冶金工厂设计基础1. 引言冶金工厂是进行金属材料冶炼和加工的重要设施，其设计基础对于保证生产效率、质量和安全至关重要。
本文将从以下几个方面介绍冶金工厂设计的基础知识和要点。
2. 工艺流程设计冶金工厂的工艺流程设计是建立在对原料性质、产品要求和设备特点等方面的深入分析之上的。
在进行工艺流程设计时，需要考虑以下几个方面：2.1 原料处理原料处理包括原料的采集、预处理和配比等过程。
对于不同类型的矿石或废料，需要根据其化学成分、物理性质以及含量等因素进行合理的处理和配比，以满足后续冶炼过程对原料的要求。
2.2 冶炼过程冶炼过程是将原料转化为所需产品的核心环节。
在冶炼过程中，需要选择合适的反应方式、温度控制以及添加剂等因素，以确保所得到的产品具有良好的品质和性能。
2.3 熔炼设备熔炼设备是冶金工厂的重要组成部分，包括高炉、电炉、转炉等。
在设计熔炼设备时，需要考虑到原料的性质、冶炼过程的要求以及生产能力等因素，选择合适的设备类型和规格。
2.4 环保措施冶金工厂对环境的影响较大，因此在设计过程中需要充分考虑环保措施。
例如，可以采用高效除尘设备、废气处理装置和废水处理系统等方式，减少对大气和水体的污染。
3. 设备选择与布局在冶金工厂设计中，设备选择和布局是至关重要的环节。
合理选择设备类型和规格，并将其布局合理安排，可以提高生产效率和安全性。
以下是一些注意事项：3.1 设备选择根据冶金工艺流程的要求和生产能力预测，选择适合的设备类型和规格。
需要考虑到设备的可靠性、维护便捷性以及能耗等因素。
3.2 设备布局根据工艺流程和设备之间的联系，合理安排设备的布局。
需要考虑到设备之间的物料流动、能源供应以及维修保养的便捷性。
3.3 安全间距在设备布局时，需要保留足够的安全间距，以防止设备之间的干扰和事故发生。
根据国家标准和相关规定，合理设置安全通道和紧急出口。
4. 自动化与信息化冶金工厂设计中，自动化与信息化技术的应用可以提高生产效率、降低能耗，并优化生产管理。
冶金厂设计基础末复习
有色冶金工厂设计基础1、总论和技术经济部分总论部分：对项目的总体概述A、简明概述设计主要依据；B、设计规模、产品方案；C、工程概况;D、投资企业概况；E、设计方案的特点；F、企业建设的综合效果、问题与建议；技术经济部分：A、主要方案的技术经济比较；B、劳动定员和劳动生产率；C、基建投资、产品成本、投资贷款、偿还能力、综合技术经济指标。
2、工艺部分：设计的主体A、原辅材料和产品品种数量及特性；B、工艺流程的选择；C、冶金过程平衡计算；D、设备的选择和计算；E、车间配置及有关图纸3、可行性研究：概念：Feasibility Study. 是一门运用多种现代技术科学和经济成果实现实现工程建设最佳经济效果的综合性科学，是项目建设前期的一项必不可少的关键性工作。
4、什么是工艺流程：（矿物原料→若干工序→最终产品的过程）是从单一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生产工艺路线的选择。
5、确定主要生产过程：一般以主体反应过程作为主要生产过程的核心加以研究。
6、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、施工流程图三种。
7、绘制工艺流程图规则：（1）：原料、辅料、中间产物、废物其名下加粗实线；产品名下加粗细双实线。
（2）：工序名加实线外框，工序名要标出工序特点。
（3）：工序间、工序与物料间用细实线联系并加箭头表示物料走向。
（4）：备用工序外框线和连线用虚线表示。
8、（名解）物料衡算：计算全部物料在整个工艺流程中各个工序的分配和流动情况。
有价成分衡算：计算主要金属在整个生产过程中的分配和流动情况。
9、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”。
10、生产过程中主要金属的总回收率是一项很重要的技术经济指标，金属回收率高，标志着生产单位产品原料的消耗量小。
11、冶金过程能量平衡计算包括电能平衡计算和热平衡计算。
冶金厂设计基础
冶金厂设计基础1.冶金厂设计概述2.冶金厂房建筑设计简介3.冶金厂设计技术经济分析4. 工艺计算5.冶金工厂设计6.主体设备设计7.附属设备的选择与设计1.冶金厂设计概述1.1冶金工厂设计的原则1.2 钢铁厂的组成1.3厂址选择1.4总图运输1.5 基本建设设计程序1.1冶金工厂设计的原则（1）客观性：设计所选用的技术方案和指标都要有客观的数据为依据，做出的设计应该经得起客观的评审，能够成功地付诸实施（2）经济性：在厂址、产品、工艺流程、设备选择上选择最经济的方案。
选择能够保证单位产品投资最低、产品成本最低及经济效益最好的方案。
（3）先进性：设计应反映出最近在该领域的成就和发展趋势，要求在建设完成和投产后，建设项目与现在的先进工厂相当或更先进。
⏹平均先进性：在技术经济指标的选择、先进设备的采用上必须遵循平均先进的原则，应该保证设计的工厂在建成投产一年内达到设计的技术经济指标。
采用的新工艺、新技术及新设备应该是经过实践考验的、能够长期稳定工作的。
⏹对于钢铁冶金企业，由于规模大，工程寿命长，投资巨大，设计时通常都采用平均先进性原则。
例如：⏹炼铁高炉通常日产生铁2000～10000吨，寿命达6～20年；⏹高炉热风炉寿命10～20年；⏹转炉日产2000～10000吨；（4）综合性：设计的各种设备应该综合匹配，使用寿命应该一致，或是整倍数。
设计的各部分应该配套成龙，局部方案与总体方案一致，各专业的设计应该服从主题工艺方案。
（5）安全环保：设计应该保证各领域和各岗位都能够安全生产，防止有害物污染环境，达到环保的各项要求。
（6）定型化：尽可能采用各种定型设计，包括定型的设备、部件、建筑物和构筑物以及定型的基建和工艺装备等。
采用定型设计可以减少设计工作，缩短建设周期，降低建设成本和提高劳动生产率。
（7）发展性：要考虑到将来发展的可能性，生产强化及增产的可能性，适当保留车间发展所需的土地、交通线和服务设施。
例如：高炉通常设计利用系数2.0～2.2，现在最高可以达到2.5～4.0t/m3.d。
重庆科技学院 2012年冶金工程专业 有色冶金工厂设计基础 复习资料
◆需要注意节约用地，并留有发展的余地；
第二章有色冶金厂工艺流程的设计
5，工艺流程选择应考虑的基本因素：
◆矿物原料（精矿或原矿）的物理性质、化学组成及矿相特点；
◆综合利用有色金属矿物原料，提高经济效益；
◆主要金属的总回收率是评价工艺流程好坏的主要标志；
◆生产所需的燃料和水电资料也常常左右工艺流程的选择；
◆深度加工的问题；
◆基建投资费用和经营管理费用；
6，工艺流程方案的技术经济比较
该小节是一个重要的知识点，需要注意的是在进行经济方案比较的时候，方案的年产量是否相同；掌握追加投资回收期法和最小费用总额法，学会具体的方案之间的经济比较。
第三章冶金过程衡算
12，冶金过程中节能措施分析
①预热燃料，提高预热空气温度；
②强化燃料燃烧过程；
③减少热损失；
④充分利用精矿本身的热能和烟气的余热；
第四章有色冶金工厂设备的选型与设计
13，冶金主体设备的设计的内容：
设备的选型与主要结构的分析和研究；
主要尺寸的计算与确定；
某些结构改进的论述；
相关设备的配备；
主要结构材料的选择与消耗量的计算；
按设备的负荷强度计算；
第五章厂址选择和总平面布置设计
18，有色冶金厂厂址选择要求及特点：
工业布局问题；
原材料供应及交通运输条件；
供水、供电条件；
环境保护和节约用地问题；
厂址的工程地质及水文地质条件；
厂址的协作条件；
19，有色冶金厂厂址选择的程序：
准备工作；
现场踏勘和筛选方案；
厂址的技术经济比较；
厂址确定和报批厂址；
有色冶金工厂设计第三章 冶金过程衡算
➢ 物料衡算反映出流程中各工序处理物料量的多少， 是设计中进行设备选型和计算的依据。
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
一．有价成分衡算和物料衡算的基本原则
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
二．有价成分衡算和物料衡算的基本步骤
2. 确定计算方法 3. 选择计算基准
计算基准即计算的范围。计算基准一般有质量基准和 时间基准两种。
➢ 质量基准是选择一定量的原料或产品作为计算基准。 ➢ 时间基准是以一小时或一天的物料量作为计算基础。（计
算物料流量，确定设备的设计计算）
第三章 冶金过程衡算
第一节 冶金过衡算的目的和内容 第二节 冶金过程有价成分平衡计算和物料平衡计算
第三节 冶金过程能量平衡计算
第一节 冶金过程衡算的 目的和内容
一．冶金过程衡算的目的和内容
1. 冶金过程衡算的目的
① 通过冶金过程衡算，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、水、电等的消耗量，同时还可以从量 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。
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第三节 冶金过程能量 平衡计算
一．冶金过程能量平衡计算的目的和要求
4. 通过对冶金过程能量平衡计算，要达到如下目的 和要求：
① 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散热器 的设计；
② 余热的利用； ③ 用以分析和研究节能的可能途径。
有色冶金工厂初步设计内容和深度的原则规定
各有色设计单位在试行过程中，可将存在 的问题以及修改意见报有色总公司基建部，以 便在适当时机再做修定。
八、本《原则规定》各章节的内容，不作为各设计单位 内部专业分工的依据，各设计单位可根据各自的习惯进行专 业分工。
九、本《原则规定》只适用于国内大、中型有色冶金工 厂设计，对小型项目可参照本规定的要求酌情编制。
目录
笫一章 总论………………………………1
第二章 第三章 笫四章
技术经济…………………………3 有色金属冶练……………………9 有色金属加工……………………14
说明种类、规格、特性、需要量、供应情况以及包装与
运输情况，列表说明化学成分，物理性质，燃料的发热值，
以及固体燃料的灰分组成、熔点等数据。
第二节工艺流程
一、引述可行性研究报告的结论，补充其必要的内容。
推荐合理的生产流程。
二、论述设计中所采用的新技术、新设备、新材料的先
进、适用、可靠性及其特殊要求。 三、说明所选用的生产流程能耗情况，综合利用和三废
笫五章 收尘………………………………18 笫 六 章 制 酸 …… …… … …… … … 20 第七章 化验室与试验室…………………25 第八章 气体站……………………………26 第九章 环境保护…………………………29 第十章 总图运输…………………………31 第十一章 给排水…………………………39 第十二章 电力、自动化仪表及电信………44 第十三章 热工………………………………50 第十四章 采暖、通风、空调及冷冻………58 第十五章 机修、汽修、电修及仓库………65 第十六章 土建………………………………6 8 第十七章 概算………….. 初步设计书附表、附件、附图……
冶金工厂设计基础
冶金工厂设计基础一、引言冶金工厂设计是冶金工业中非常重要的一环，它直接关系到工厂的生产效率、质量和安全。
因此，设计师需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，才能够为工厂提供高效、可靠、节能的设计方案。
本文将从冶金工厂设计的基础知识入手，深入探讨冶金工厂设计的相关内容。
二、冶金工艺流程1. 矿石选矿矿石选矿是指从原料中分离出有用成分和无用成分的过程。
在冶金工艺中，矿石选矿是非常关键的一步，它直接影响到后续生产过程中各种物质的含量和性质。
因此，在进行矿石选矿时需要考虑多种因素，如原料性质、产品要求等。
2. 熔化过程在冶金工艺中，将原料加热至高温状态并使其融化是非常重要的一步。
这个过程称为“熔化”，其目的是将原料中有用成分提取出来，并形成所需产品。
在进行熔化时需要考虑多种因素，如温度、熔化速度、氧化还原性等。
3. 精炼过程在冶金工艺中，精炼是指通过物理或化学方法去除原料中的杂质，提高产品的纯度。
在进行精炼时需要考虑多种因素，如反应条件、溶解度、物理性质等。
4. 成品处理在冶金工艺中，成品处理是指对已经生产出来的产品进行加工和处理。
这个过程包括多种操作，如淬火、退火、调质等。
在进行成品处理时需要考虑多种因素，如温度、时间、加工方式等。
三、冶金工厂设计基础知识1. 设计目标和要求设计师在进行冶金工厂设计时需要明确设计目标和要求。
这些目标和要求通常包括：生产能力、产品质量、生产成本、安全环保等方面。
在明确这些目标和要求后，设计师才能够有针对性地制定设计方案。
2. 设计流程冶金工厂设计的流程通常包括以下步骤：（1）确定需求：明确客户需求和项目背景，并对相关技术进行调研。
（2）制定方案：根据需求制定初步设计方案，并进行初步评估。
（3）详细设计：在初步方案的基础上进行详细设计，并进行优化和修改。
（4）施工图设计：根据详细设计制定施工图纸，并进行审查和修改。
（5）施工和调试：根据施工图纸进行现场施工和调试，确保设备正常运行。
有色冶金工厂设计的内容和程序
有色冶金工厂设计的内容和程序内容一、总论和技术经济部分1、设计依据,重大设计方案的概述与结论,企业建设的进度和综合效果,存在问题与建议;各专业的共同性问题如规模､厂址及原材料､燃料､水､电､等的供应和产品品种2、主要设计方案比较,劳动定员和劳动生产率,基建投资,流动资金,产品成本及利润,投资偿还能力,企业建设效果分析及综合技术经济技术指标｡二、工艺部分1､设计依据及生产规模,原材料､燃料等性能､成分､需要量及供应,产品品种和数量,工艺流程和指标的选择与说明,工艺过程冶金计算,主要设备的设计计算与选择,车间组成及车间设备配置和特点,厂内外运输量及要求,主要辅助设施及有关设计图纸等｡三、总图运输部分1、企业整体布置方案的比较与确定,工厂总平面布置和竖向布置;2、厂内外运输(运输条件､运输量和运输方式､铁路与公路的设计技术标准､车站及接轨站的决定和行车组织)及厂内道路的确定以及相关设计图纸等｡四、工业建筑及生活福利部分1、包括有关土壤､地质､水文､气象､地震等的资料;2、主要建筑物和构筑物的设计方案比较与确定,行政福利设施和职工住宅区的建设规划,主要建筑物平､剖面图,建筑物一览表及建筑维修等｡五、供电､自动控制及电讯部分1、供电包括用电负荷及等级和供配电系统的确定,主要电力设备及导线的选择,防雷设施及线路接地的确定,集中控制系统的选择,室内外电气照明及有关设计图纸等｡2、自动控制包括工厂计量和控制水平的确定,各种检测仪表和自动控制仪表的选型,控制室和仪表盘的设计以及电子计算机控制系统等｡3、电讯设施包括企业生产调度的特点及电讯种类的选择,各种电讯设施及电讯系统的确定,电讯站或生产总调度室主要设备的选择和配置,有关设计图纸等｡六、热工和燃气设施部分1、包括锅炉间､软水站､空压机房､炉气压缩站､重油库､及磅房､厂区热力管网等的设计｡2、列出用户性质及消耗量一览表和供应系统及供销平衡表,各种参数的选择与说明,管道系统图､总平面图及管道敖设方法,设备选择､技术控制及安全设施的说明,锅炉房的燃料排灰说明,主要建(构)筑物的工艺配置图,设备运转技术指标等｡七、机修部分1､包括机修､管修､电修､工具修理､计器及车辆修理等｡确定机修体制､任务及车间组成,主要设备的选型及配置｡八、给排水部分确定水源和全厂给排水量,全厂供排水管网和供､排水系统的设计及污泥处理｡九、采暖通风,三废治理,环境保护,以及化验和检查等,十、工程投资概算建筑工程费用概算,设备购置及安装概算,主要工业炉费用概算,器具､工具及生产家具的购置概算,总概算及总概算书等｡程序一、设计前的准备1､项目建议书根据经济发展的整体规划,结合自然资源和现有生产力分布,在广泛调查､收集资料､踏勘厂址､基本弄清楚建厂的技术经济条件后,提出具体的项目建议书,向推荐项目,作为确定投资的依据｡主要内容有:(1)项目名称､内容及申请理由;(2)进口国别与厂商(对于引进工程);(3)承办企业的基本情况;(4)生产规模､产品品种及销售;(5)主要原材料､水､电､燃料､交通运输及协作配套等方面的近期和长远要求及已具备的条件;(6)项目资金估计及来源;(7)项目的进度安排;(8)初步的技术经济分析;2､可行性研究要想使工程建设达到预期的经济效果,必须在建设前进行可行性研究,只有证实建设项目在技术上是先进可靠的,经济上是合理的,有生命力的,建设条件和生产条件是具备的,才可能进行设计和施工｡可行性研究的内容,就是对新､改､扩建工程的一些主要问题,如市场需求､资源条件､工业布局､厂区或厂址选择､建设规模､产品品种､工艺流程､承办企业的基本条件､外部条件､基建投资､建设进度､生产成本､经济效果､竞争能力等,从技术上和经济上进行必要的调查研究,通过分析和方案比较,对项目进行科学论证和综合评价,为投资决策提供可靠的依据｡可行性研究按深度不同,一般可分为鉴别投资机会研究,初步可行性研究,最终可行性研究,评价和决定等四个小阶段:(1)鉴别投资机会研究主要是对几个可能的投资机会或工程设想进行鉴定,以便确定投资方向｡研究的问题比较粗略,精确度为30%,其研究费用为投资总额的0.2~1.0%｡(2)初步可行性研究精确度为20%,其研究费用为投资总额的0.25~1.5%｡(3)最终可行性研究精确度为10%,小型项目其研究费用为投资总额的1.0~3.0%｡大型工程研究费用为投资总额的0.2~1.0%｡可行性研究工作程序框图3､设计任务书(1)生产规模､服务年限､产品品种方案､产品销售;(2)建厂地区或具体厂址;(3)矿产资源､水文地质及主要原材料､燃料､水､电等的供应和交通运输条件;(4)生产流程､车间组成､主要工艺设备及装备水平的意见;(5)资源综合利用､环境保护及“三废”治理的要求;(6)建设期限及建设程序;(7)投资限额,要求达到的经济效果及扩建的远景规划等｡设计任务书一般应附说明书｡4､厂址选择确定建厂范围､选定具体厂址;工艺专业在厂址选择前,应与有关专业配合做好以下各项准备工作:（1）根据初步确定的工艺流程,提出生产车间组成及辅助设施项目,生产车间总的外形轮廓尺寸或占地面积,并适当考虑改､扩建的需要｡（2）原材料､燃料及产品的运输量,工厂废渣排出量及渣场的大小;（3）年､日生产用水量及对水质的要求,生产用电负荷及负荷等级,昼夜生产需用最大量;（4）生产车间工人人数等｡5､搜集基础资料工艺专业需要搜集的基础资料有:（1）原矿的种类､储量及各类原料在总量中的比例,不同时期各种原料的供应能力,有价成分的含量及品位可能变化的情况;（2）精矿(原料)的化学成分､物理性质､年供应量及有价成分的含量及品位可能变化的情况;（3）原料供应点的建设和生产情况,工作周期,原料的运输方式和运输周期;（4）熔剂､燃料､耐火材料､各种辅料及化工制品的性能､成分､供应地､供应能力及运输方式等｡二、编制初步设计有比较详细的设计说明书,有标注物料流向和流量的工艺流程图,有反映车间设备配置的平面图和剖面图,有供订货用的设备清单和材料清单,还有全厂的组织机构及劳动定员等｡其深度应能满足下列要求:（1）上级主管部门审批;（2）安排基建计划和控制基建投资;（3）建设单位进行主要设备订货､生产准备(订协议､培训工人)和征购土地等工作;（4）施工单位进行施工准备;（5）绘制施工图等｡工艺专业编写的初步设计说明书的主要内容有:（1）绪论（2）工艺流程和指标（3）冶金计算（4）主要设备的设计和计算（5）设备配置（6）技术检测､自动化检测与控制及主要辅助设施等｡（7）设计中存在的主要问题和解决问题的建议及其它需要特别说明的问题｡（8）附表供项目负责人汇总的主要设备明细表､主要基建材料表等;供技术经济专业汇总的主要技术经济指标表,主要原材料､燃料､动力消耗表和劳动定员表等;供预算专业汇总的概算书等｡（9）附图工艺流程图､设备连接图､主要车间配置图及必要的非定型主体设备总图等｡需工艺专业提供的资料有:（1）土建专业楼板､主要操作平台荷重要求,车间防温､防腐､防水､防震､防暴､防火等的要求,对厂房结构型式及地面楼板的要求,各种仓库容积及对仓壁材料的要求,各主要设备的重量及起重运输设备的能力等｡（2）动力､仪表和自动化控制专业用电设备容量､工作制度及电动机台数､型号､功率,交､的负荷及对电源的特殊要求,防腐､防水､防震､防暴､防火等的要求等｡（3）水道专业车间正常用水量和最大用水量及对水温､水压､水质的要求,并说明停水对生产的影响程度及是否能用循环水;排水量､排水方式､排水温度,污水排出量及其主要成分等｡（4）采暖通风专业产生灰尘､烟气､蒸汽及其他有害物质的地点,散热设备的散热量或表面积和表面温度,厂房的机构型式(如敞开式､天囱式､侧囱式),要求采暖和通风的地点及程度｡（5）机修专业（6）总图运输专业（7）技术经济专业三、绘制施工图图纸深度要满足施工或制作的要求,同时满足预算专业编制详细工程预算书的要求｡施工图一般以车间为单位绘制(工艺专业绘制施工条件图)｡工艺专业绘制的施工图通常有:1、设备安装图分为机组安装图和单体设备安装图两种｡机组图安装是按工艺要求和设备配置准确的表示出车间(或厂房)内部某部分设备和构(零)件安装关系的图样,一般应有足够的视图和必要的安装大样图,在图中应表示出:工艺设备或辅助设备和安装部件的外部轮廓､定位､主要外形尺寸､固定方式等,有关建(构)筑物和设备基础,设备明细表和安装部(零)件明细表,必要的说明和附注等;单体设备安装图包括普通单体设备安装图和特殊零件制造图以及与设备有关的构件如管道､流槽､漏斗､支架､闸门等的制造图,这些图形均要绘出安装总图及其零件图｡凡属下列情况,可不绘制零件图:（1）国家标准､部颁标准或产品样本中已有的产品｡（2）由型材锤击､切断或由板材制成的零件,在设备或部件总图上能清楚地看出实物形状及尺寸的零件｡2、管道安装图3、施工配置图四、参加现场施工和试车投产等设计人员参加现场施工和试车投产的基本任务是:（1）参加施工现场对施工图的会审､解释和及时处理设计中的有关问题,补充或修改设计图纸,提出对设备､材料等的变更意见;（2）了解和掌握施工情况,保证施工符合设计要求,及时纠正施工中的错误或遗漏部分;（3）参加试车前的准备工作和试车投产工作,及时处理试车过程中暴露出来的设计问题,并向生产单位说明各工序的设计意图,为工厂顺利投产作出贡献;（4）坚持设计原则,除一般问题就地解决外,对设计方案的重大问题,应及时向上级实际反映,请示处理意见｡工艺流程方案主要技术经济指标及经济参数一览表。
3冶金厂设计 第3章
白钨精矿 HCl 球磨 酸分解 过滤 湿钨酸 烘干过筛 工业钨酸 酸母液 处理后排放 水
冶金过程衡算定义: 冶金过程衡算定义: 根据冶金工艺过程中的各个工 序的物理和化学变化的基本原 理,用数学分析的方法定量研 究工艺过程中的物质的量的变 化.
二、冶金过程衡算内容
1、物料的合理成分计算 、 确定物料中各种化学形态物质的百分数。 确定物料中各种化学形态物质的百分数。 如铜精矿的合理组成：根据含Cu,S,Pb,Zn含量计算： 含量计算： 如铜精矿的合理组成：根据含 含量计算 黄铜矿CuFeS2，辉铜矿Cu2S 黄铜矿 ，辉铜矿 孔雀石Cu2(OH)2CO3，PbS,ZnS,FeS2等 孔雀石 ， 等 2、配料计算 、 以特定的工艺出发， 以特定的工艺出发，根据过程发生的化学反应及 生产 实际要求， 实际要求，计算处理一定量的原料所需要的其它试剂 的量
五、有价成分衡算和物料衡算的方法
1、工艺过程有没有返料 、 2、所给原始数据是产品产量还是原料处理量 、 (一)、工艺过程有没有返料 Qn (n-1)工序 Xn n工序 Pn-1 Pn 1、已知Pn，从下向上算 、已知Pn， Pn ηn=1-xn Qn=Pn/ηn Xn=Qnxn Pn-1=Qn
Qn
年产5 年产5万吨电解铜的铜电解车间设计
电解回收率99.8%，电铜品位99.98%，残极率 ，电铜品位 电解回收率 ，残极率15%
作业： 作业：
已知P 计算过程金属平衡， 已知 P0 ， 计算过程金属平衡 ， 求过程直接回收率和总回收率 无副产品） （无副产品）
Q原料
直收率% 工序 直收率 1 98 x% 2 r% 0
一、目的： 目的： 1、确定生产过程中各个工序的物料处理量， 中 、确定生产过程中各个工序的物料处理量， 间产物，产品量及三废排放量； 间产物，产品量及三废排放量； 2、确定原辅材料、燃料、水、电等的消耗量； 电等的消耗量； 、确定原辅材料、燃料、 3、为生产过程设备的选型 、设计、 台数及辅助 、为生产过程设备的选型、设计、 工程的确定提供论据； 工程的确定提供论据； 4、为能量的提供和利用提供依据。 、为能量的提供和利用提供依据。 5、为运， 三 、有返料,但有的从后向前返 但有的从后向前返， 有的从前向后返 Q3=P2+P5+R4 Q
冶金设计手册
冶金设计手册引言冶金设计是指根据某种冶金工艺流程，对冶金设备进行合理布局和设计的一种工作。
这种设计工作需要考虑到冶金过程的特点和要求，确保设备的合理运行和高效生产。
本手册将重点介绍冶金设计的基本步骤、常用方法和注意事项，希望能够对冶金工程师和设计人员有所帮助。
第一章冶金设计的基本步骤1.1 需求分析在进行冶金设计之前，首先需要对工艺流程和生产需求进行全面的分析。
这包括对原料的特性、产品质量要求、生产规模等方面的考虑。
只有对需求有清晰的了解，才能够进行后续的设计工作。
1.2 设备选型在进行冶金设计时，需要根据工艺要求和生产需求，选择合适的设备。
这包括熔炼炉、轧机、锻压机等设备的选择和配置。
选型工作需要考虑设备的性能、稳定性和可靠性，以确保设备能够满足生产要求。
1.3 工艺流程设计在设备选型之后，需要对整个冶金工艺流程进行设计。
这包括原料处理、炼炉冶炼、成品处理等环节。
工艺流程设计需要考虑到能量平衡、物料平衡和操作的便捷性，确保整个生产过程能够高效进行。
1.4 设备布局设计设备布局设计是冶金设计的重要环节。
合理的设备布局可以提高设备的利用率和生产效率。
在设计过程中需要考虑到设备之间的协调性、操作人员的安全和设备的维护便捷性，以确保设备布局的合理性。
1.5 安全与环保考虑在进行冶金设计时，需要充分考虑安全和环保的因素。
这包括设备的安全设计、生产过程中可能出现的风险以及对环境的影响等方面。
安全与环保考虑需要贯穿于整个设计过程中，确保设备的安全运行和对环境的最小影响。
第二章冶金设计的常用方法2.1 CAD辅助设计在冶金设计中，常常使用计算机辅助设计（CAD）技术。
CAD技术可以提高设计效率，减少错误率，并且可以方便地进行设计修改和优化。
设计人员需要熟练掌握CAD软件的操作方法，以提高设计效率。
2.2 模拟仿真技术模拟仿真技术在冶金设计中也有广泛的应用。
通过模拟仿真可以对工艺流程进行分析和调整，找出潜在问题并进行优化。
冶金工厂设计基础 教学大纲
冶金工厂设计基础一、课程说明课程编号：050131Z10课程名称：冶金工厂设计基础/Fundamental of Metallurgical Plants Design课程类别：专业核心课学时/学分：32学时/2学分先修课程：工程制图、冶金工程概论、冶金设备、冶金学适用专业：冶金工程教材、教学参考书：1、蔡祺风，有色冶金工厂设计基础，冶金工业出版社，20012、姜澜，冶金工厂设计基础，冶金工业出版社，2013二、课程设置的目的意义本课程为冶金工程本科生专业基础课，课程的主要内容包括冶金工厂建设的程序、冶金工厂设计及可行性研究的基本内容及设计方法。
通过学习，让学生熟悉冶金工厂建设的基本程序，掌握冶金工厂设计的基本原理、遵循原则、设计程序和相关工程图的绘制方法，旨在为冶金工程等专业学生以后在从事冶金项目投资咨询、项目建设可行性研究、冶金工厂建设项目设计、生产工艺改造等方面的工作奠定基础。
三、课程的基本要求知识：通过本课程的学习，全面了解冶金工厂建设的基本程序和内容，熟悉冶金专业在冶金工厂建设、设计中的任务和责任。
结合认识实习、生产实习等参观过的冶金工厂的具体情况进行本课程的学习，掌握冶金工厂设计的基本原则和方法。
能力：运用所学的知识，结合生产实践，应独立完成毕业设计任务，具备冶金工厂建设项目咨询、项目建设及技术改造的可行性研究、冶金工厂建设初步设计和技术改造设计的基本能力。
素质：通过课程中的分析、讨论与辩论来培养分析沟通交流素质，培养基础理论知识的应用技能；通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求本课程的不安排实践。
课程讲授内容可在课程设计和毕业设计中进行实践体会。
六、考核方式及成绩评定本课程期末集中考核采用笔试进行，平时成绩采用课堂考勤、课堂讨论、随堂测试、课后作业等方式考核。
平时成绩占总成绩比例为50%，期末集中考核占。
有色冶金工厂设计基础1-3
2、建设项目是否需要和值得进行可行性研究的详尽分析； 3、项目研究中有哪些关键问题，是否需要作专题研究； 4、所有可能的项目方案是否均已审查甄选过； 5、在已获资料基础上，是否可以决定项目有无足够吸引力和 可行度。
6、 取得良好的经济效益。
技术上先进可靠，经济上合理，最大限度发挥投资效果。
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二、要求
1、工艺流程完善； 2、先进而可靠； 3、原材料、动力资源廉价而充分，交通运输方便； 4、设备性能稳定、高效、易于加工和安装； 5、设备配置力求紧凑合理； 6、为扩建留有余地。 7、矿物原料常伴生多种有价金属须经济地综合利用； 8、有完善的“三废”处理； 9、机械化和自动化程度高，积极采用计算机控制； 10、便利的交通运输及其它公共设施。
、 构筑材料的规格、数量及具体要求；主要设备选择方案的说明；机 械化、自动化装备水平的说明等。
（5）设备配置：按地形和运输条件考虑的各车间布置关系的
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（6）自动化、质检和其它辅助设施
（7）“三废”处理 （8）定员定岗 （9）经济可行性分析 （10）建议与说明：设计中存在的主要问题和解决问题的建议 及其它需要特别说明的问题
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（3）冶金计算：进行物料的合理组成计算、配料技术、生产 过 程有价成分和物料的衡算及必要的热平衡计算，确定原材料、燃料 、 熔（溶）剂级其它主要辅助材料的数量和规格等。
（ 4）主要设备设计和其它设备选型：定型设备型号、规格、 数量的选择确定及选择原则和计算方法；非定型主体设备的结构计 算、电压平衡和热（能量）平衡计算，确定设备的主要尺寸，结构
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Ø 收率的概念
Ø Qn—n工序的处理量(按物料中所含有价成分 的数量计算，以下同)； Ø Pn—n工序的产量； Ø Xn——n工序的不可返回损失量； Ø
Rn Xn r 100 % 100 % n n Rnx —— n 工序的可返回损失量； Qn Q n
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
利用提供依据。 Ø 通过冶金过程衡算，找出过程的薄弱环节，
3 挖掘生产潜力，以便采取措施提高过程的
第一节 冶金过程衡算的目 的和内容
Ø 冶金过程衡算的内容
Ø 物料的合理成分计算；
Ø 物料的合理成分计算(包括原料、中间产品、
产品及废料)的目的在于确定这些物料中各
种化学形态物质所占的百分比，从而了解
物料的形态、特征、活性和反应能力，以 便生产中采取必要的措施，提高过程中有 价金属的总回收率。
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
Ø 收率的概念
Ø η—生产过程的直收率或实收率(%)，它是最
P 100% 终产品中含有价成分的量与原料中含有价成 Q
分量之比的百分数；
Ø
1 2 3 n
20
第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
据标在图的相应部位，未知量也同时指出；
Ø 工艺过程的技术条件，如回收率、分解率、
浸出率、脱硫率、炉渣成分、过剩系数、
液固比等；
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第二节 冶金基本步骤
Ø 收集数据
Ø 原料、各种中间产品、产品的化学成分、 物相特点以及它们在各个工序中的分布情 况；
Ø 所设计工厂(或车间)的物料处理量或产品
产量。
Ø 为使冶金计算能够进行，往往需要根据工 13
第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算的基本步骤
Ø 确定计算方法
Ø 选择计算基准 Ø 计算基准即计算的范围。计算基准一般有 质量基准和时间基准两种。 Ø 质量基准是选择一定量的原料或产品作为 计算基准。
的排放量以及原辅材料、燃料、水、电等 的消耗量，同时还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 2
第一节 冶金过程衡算的 目的和内容
Ø 冶金过程衡算的目的和内容
Ø 冶金过程衡算的目的
Ø 通过冶金过程衡算，可以为整个牛产过程
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
各个工序的分配和流动情况。
Ø 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，从而可针对具体情况改进流程的薄
弱环节，提高金属总回收率。
Ø 物料衡算反映出流程中各工序处理物料量
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算的基本原则
Ø 有价成分衡算和物料衡算是以质量守恒定
第三章 冶金过程衡算
第一节 冶金过程衡算的目的和内容
第二节 冶金过程有价成分平衡计算和物料平衡计算
第三节 冶金过程能量平衡计算
第一节 冶金过程衡算的 目的和内容
Ø 冶金过程衡算的目的和内容
Ø 冶金过程衡算的目的
Ø 通过冶金过程衡算，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
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算的基本步骤
Ø 进行有价成分和物料平衡计算。
Ø 列出有价成分平衡表和物料平衡表，并进 行审核。 Ø 根据有价成分和物料平衡表，对整个流程 进行分析。
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算流程简图和衡算式 Ø 进入系统的物料量=系统输出的物料量
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第一节 冶金过程衡算的目 的和内容
Ø 冶金过程衡算的内容
Ø 配料计算；
Ø 冶金过程中有价成分平衡计算；
Ø 冶金过程中物料平衡计算；
Ø 冶金过程能量平衡计算；
Ø 电解过程电压平衡计算。
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 冶金过程的有价成分衡算及物料衡算是计 算主要金属及全部物料在整个工艺流程中
减少过程有价成分损失量(机械损失)，增加
过程的总回收率。
Ø 加强管理，尽量减少各种无名损失。工艺过
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
Ø 技术指标的选取：
Ø 生产实践的平均先进指标 Ø 工业性试验或半工业性试验所取得的、稳定 可靠的试验数据。 Ø 常用指标： Ø 火法：直收率、回收率、脱硫率、渣率、渣
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
律和化学计量关系为基础的，其总的原则 G G G 是“收支平衡”。 入 损 产
Ø 物料衡算的类别 Ø 按计算范围划分有单个工序和全流程的物
料衡算，
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算的基本步骤
Ø 收集数据
Ø 画出较详细的工艺流程图，将所有原始数
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
Ø 收率的概念
P Ø ηn—n 工序的直接回收率 (%) ； 100 % ( x r ) 100 % n n n
n n
Qn
Ø
' 100 % x n n
Ø ηn’—n工序的总回收率(%)；
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 收率的概念
Ø η’—生产过程的总回收率(%)，是最终产品与
P 100% 副产品中有价成分量之和与原料中有价成分 Q
量之比的百分数。
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算
Ø 有价成分衡算和物料衡算技术指标的确定
Ø 提高过程总回收率的途径通常有如下几个方
面：
Ø 缩短工艺流程，减少工序。缩短工艺流程可
总系统物料衡算物料平衡式（总系统边界线Bor1线）： 进料(AB)=出料(P+W+V) 单元过程衡算物料平衡式（反应器系统边界线Bor2线）： 进料(AB)+循环流(RC)－旁路(BP)=出料(RP) 单元过程衡算物料平衡式（分离器系统边界线）： 进料(RP)=出料（RC+V+P+W)
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第二节 冶金过程有价成分 平衡计算和物料平衡计算