【正文】 和歐美一些國(guó)家在鎂及其合金產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方面開(kāi)展了大量工作，并取得了重要進(jìn)展，一大批重要電子產(chǎn)品使用了鎂合金，取得了理想的效果。而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10倍，更重要的是其機(jī)動(dòng)性能改善可以極大提高其戰(zhàn)斗力和生存能力。如用ZM2制造wP7各型發(fā)動(dòng)機(jī)的前支撐殼體和殼體蓋；用ZM3鎂合金制造J6飛機(jī)的WP6發(fā)動(dòng)機(jī)的前艙鑄件和WP11的離心機(jī)匣；用ZM4鎂合金制造飛機(jī)液壓恒速裝置殼體、戰(zhàn)機(jī)座艙骨架和鎂合金機(jī)輪；以稀土金屬釹為主要添加元素的ZM6鑄造鎂合金已擴(kuò)大用于直升機(jī)WZ6發(fā)動(dòng)機(jī)后減速機(jī)匣、殲擊機(jī)翼肋等重要零件；研制的稀土高強(qiáng)鎂合金MB2MB26已代替部分中強(qiáng)鋁合金，在殲擊機(jī)上獲得應(yīng)用。另外，在銅基和鎳基合金的生產(chǎn)過(guò)程中，鎂通常被用作脫氧劑或凈化劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年有45％以上的鎂用于鋁合金的添加元素，鎂作為鋁合金的添加元素在我國(guó)的用量也很大。鎂合金陽(yáng)極性能更加優(yōu)化，主要用來(lái)保護(hù)浸泡在海水中的鋼結(jié)構(gòu)件，如輪船船體，或者保護(hù)埋在土壤里的石油管道，鎂陽(yáng)極大量用于熱水槽的保護(hù)，目前大多數(shù)家用熱水器的膽都采用鎂合金陽(yáng)極保護(hù)。積極發(fā)展鎂合金產(chǎn)業(yè)符合我國(guó)政府對(duì)鎂工業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。表 21 中國(guó)鎂產(chǎn)量及占全球產(chǎn)量的比例 單位：萬(wàn)噸年份產(chǎn)量2000200120022003200420052006中國(guó)產(chǎn)量全球產(chǎn)量中國(guó)占全球%圖21 2000～2006年中國(guó)鎂產(chǎn)量及占全球產(chǎn)量比例近幾年中國(guó)鎂工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。%，而同期的鎂合金及其深加工產(chǎn)品出口也有大幅度增長(zhǎng)。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，過(guò)去10年里，鎂合金壓鑄件在汽車(chē)上的使用量上升了15%左右，而且這種發(fā)展趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)。2006年1至11月，國(guó)內(nèi)鎂錠價(jià)格在13500～16600元/噸區(qū)間波動(dòng)，2007年年初開(kāi)始一路上漲,從15500元/噸漲至2007年底的30000元/噸。經(jīng)預(yù)測(cè)2009年中國(guó)鎂合金的平均價(jià)格會(huì)在25000元/噸以上，價(jià)格區(qū)間為30000～25000元/噸。工藝流程分述如下： 蘭碳生產(chǎn)工藝及流程蘭碳生產(chǎn)過(guò)程將是煤炭在半焦?fàn)t中低溫干餾，去除揮發(fā)分和焦油獲得半焦化蘭碳的過(guò)程。粗鎂的生產(chǎn)方法采用皮江法，皮江法是以白云石為原料，用硅鐵作還原劑，在外加熱的還原罐中，真空條件下進(jìn)行熱還原生產(chǎn)金屬鎂。磨損重量比：R1為410%，細(xì)粉重量比R2為13%。④ 精煉熔劑：化學(xué)成分：MgCl248%，KCl 37%，%，NaCl 5%，CaF2 %。⑦鋅錠符合GB470—83標(biāo)準(zhǔn)中Zn1牌號(hào)指標(biāo)要求(%):Zn≥ 、Pb≤、Fe≤、Cd≤、Cu≤、雜質(zhì)總和≤。表3－2 常用變形鎂合金的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別Mg≥雜質(zhì)含量, ≤（ % ）AlZnMnZrCuSiNiFe雜質(zhì)量AZ31B余量~ ~~ ≤≤≤≤≤AZ61A余量~ ~~ ≤≤≤≤≤AZ80A余量~ ~~ ≤≤≤≤≤ZK60A余量~~　　　　≤≤≤≤≤表3－3 鎂合金犧牲陽(yáng)極的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別雜質(zhì)含量（不大于）電流效率電路電位FeSiNiCnAlMnZn其余MgMn≥50%≥AZ63≥55%≥AZ31≥50%≥表3－4　　　　　　主要原材料用量表名 稱(chēng)用量（t/a）來(lái) 源白云石1021520外購(gòu)硅 鐵108280自產(chǎn)螢 石15160外購(gòu)熔 劑15830外購(gòu)還原罐20000(只)自制半焦煤氣135300萬(wàn)立方米自產(chǎn)鋁錠4460外購(gòu)鋅錠1120外購(gòu)鋁錳合金5580外購(gòu) 鎂合金生產(chǎn)工藝流程皮江法煉鎂原料為白云石，還原劑為75＃硅鐵。成品煅白由冷卻機(jī)卸出后經(jīng)鏈斗輸送機(jī)或斗式提升機(jī)輸送至煅白料倉(cāng)。各物料經(jīng)相應(yīng)料倉(cāng)出料口進(jìn)入配料系統(tǒng)自動(dòng)配料后，連續(xù)輸送進(jìn)入球磨機(jī)。包裝好的球團(tuán)由輸送設(shè)備送至還原車(chē)間，人工或?qū)Ｓ醚b料機(jī)裝入還原罐。熔化時(shí)爐膛溫度850～900℃。精煉后，質(zhì)量合格的合金液用調(diào)頻抽液泵從合金爐中密閉轉(zhuǎn)移到保溫爐內(nèi)，保溫爐為三格坩堝電阻爐，容量4噸。連續(xù)鑄造機(jī)使用前模具用半焦煤氣預(yù)熱到100～150℃，鑄錠時(shí)用N2+SO2混合氣體保護(hù)，防止鎂合金液氧化燃燒。鎂合金生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖32。本設(shè)計(jì)選用國(guó)產(chǎn)鎂合金壓鑄機(jī),產(chǎn)能估算如下：⑴小型冷室鎂合金壓鑄生產(chǎn)線(xiàn)① DCC800M 平均生產(chǎn)周期約80/模，：600噸/年（360020300/80=594000kg）。② DCC2500M平均生產(chǎn)周期約180/模，則年可生產(chǎn)鎂合金壓鑄件約：1300噸/年（360020300/180=1337000kg）。該生產(chǎn)線(xiàn)建成后可生產(chǎn)汽車(chē)、摩托車(chē)、電動(dòng)工具類(lèi)中型鎂合金零部件。該生產(chǎn)線(xiàn)建成后可生產(chǎn)汽車(chē)變速箱殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、座椅架、儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)骨架、割草機(jī)外殼、自動(dòng)扶梯踏板等大型鎂鋁合金壓鑄件。鎂合金壓鑄生產(chǎn)線(xiàn)各種設(shè)備能源消耗量見(jiàn)表35 。二者的主要區(qū)別有：①鎂為密排六方晶系，鋁為面心立方晶系，鎂比鋁更難于塑性變形，因此在變形溫度方面應(yīng)更嚴(yán)格控制，變形速度比擠壓鋁合金時(shí)要稍低一些，擠壓系數(shù)要稍小一些；②模具設(shè)計(jì)時(shí)，特別是組合模設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮鎂合金的變形抗力較大，難于填充以及膨脹系數(shù)較大等特點(diǎn)；③ 拉伸矯直及隨后的深加工應(yīng)在中溫或高溫下進(jìn)行(溫矯)；④鎂合金在擠壓(鋸切、精整等)過(guò)程中要特別注意防火保護(hù)。擠壓車(chē)間設(shè)5棟廠房，每棟廠房跨度24m長(zhǎng)72m，軌頂標(biāo)高9m。常用的鎂合金材料表面處理工藝流程如圖36所示。b焦碳：主要使用當(dāng)?shù)馗浇a(chǎn)的三級(jí)冶金焦或藍(lán)碳，要求：固定碳≥82%； 灰份≤15%； 灰份中P≤%； 粒度：5~20mm。包裝出售粉磨燒成預(yù)熱分解化生料制備原料破碎預(yù)均化合格粒度的石灰石、黏土及鐵礦石等經(jīng)過(guò)均化后在窯外及窯內(nèi)進(jìn)行預(yù)分解和分解，在熟料中加入一定比例的還原渣，再經(jīng)過(guò)粉磨到合格粒度后，即制得水泥。（2）氣固分離 當(dāng)氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運(yùn)動(dòng)，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。因而具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點(diǎn)。原料煤組分平均值為：水份Mar 灰份Aad 揮發(fā)份Vad 全硫Stad 灰熔融性 % % % %(暫定) =原煤分別由斗式提升機(jī)—平皮帶上煤，加入爐頂煤倉(cāng)。爐膛內(nèi)自上而下分為六層：空層、干燥層、干餾層、還原層、氧化層和灰層。a) ，8臺(tái)，單臺(tái)技術(shù)指標(biāo)如下：爐膛內(nèi)徑爐膛截面積水套受熱面積 m2水套工作壓力水套蒸汽產(chǎn)量600kg/h適用燃料弱粘性煙煤、無(wú)煙煤、型煤 2060m/m煤氣產(chǎn)量85009500Nm3/h燃料消耗量(與煤種有關(guān))28003100kg/h煤氣發(fā)熱值6000kJ/Nm3煤氣出口溫度450550℃煤氣出口壓力14701960Pa探火孔汽封需蒸汽壓力294kPa灰盤(pán)傳動(dòng)電機(jī)功率b)急冷塔 8臺(tái)，單臺(tái)技術(shù)參數(shù)如下：豎管直徑 φ1420/φ1420mm，處理煤氣量9000Nm3/h；進(jìn)口煤氣壓力1470Pa；進(jìn)口煤氣溫度600℃；出口煤氣溫度80~120℃；~；冷卻水進(jìn)水溫度~3555℃；冷卻水用量30t/h；c)洗滌塔6臺(tái)，單臺(tái)技術(shù)參數(shù)如下：規(guī)格型號(hào)：φ3500；煤氣處理量≤15000 Nm3/h；煤氣進(jìn)口溫度80~150℃；煤氣出口溫度30~40℃；d)捕滴器5臺(tái)，規(guī)格φ3500；煤氣處理量20000Nm3/h；e)空氣鼓風(fēng)機(jī)5臺(tái)，P=6927Pa，Q=17491m3/h，N=75kW；f)煤氣加壓機(jī) 4臺(tái)，P=6627Pa，Q=25613m3/h，N=75kW；，所用煤氣發(fā)生爐用煤170萬(wàn)t/a，產(chǎn)生煤渣43萬(wàn)t/a，（加入部分還原渣）。粉 煤 灰 標(biāo) 準(zhǔn)指標(biāo)名稱(chēng)SiO2Al2O3SO3燒失量粒度單位%%%%指標(biāo)值≥4015～35≤2＜12＜45 粉煤灰放射性應(yīng)符合GB6763標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 配料方 粉煤灰/砂/石灰/石膏=70/18/10/2 主要原材料用量如下表：主要原材料用量序號(hào)名稱(chēng)小時(shí)用量/t班用量/t日用量/t年用量/t1粉煤灰1100002砂282863石灰157144石膏3143工藝流程如圖35圖35 粉煤灰制磚工藝流程圖主要工藝設(shè)備如下表：序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量備注1鄂式破碎機(jī)臺(tái)12斗式提升機(jī)臺(tái)33膠帶輸送機(jī)臺(tái)74球磨機(jī)臺(tái)25雙臥軸強(qiáng)度制式攪拌機(jī)臺(tái)16消化倉(cāng)臺(tái)17輪碾機(jī)臺(tái)18全自動(dòng)液壓壓磚機(jī)套19自動(dòng)碼垛機(jī)臺(tái)110蒸壓小車(chē)輛12411蒸壓釜臺(tái)112龍門(mén)卸磚機(jī)臺(tái)1 生產(chǎn)主體設(shè)備選型計(jì)算 按本項(xiàng)目擬定的鎂及鎂合金產(chǎn)品及產(chǎn)量，本項(xiàng)目原鎂生產(chǎn)部分需年產(chǎn)97332噸粗鎂中間產(chǎn)品，按每年330個(gè)工作日計(jì)算還原爐數(shù)量，各主體設(shè)備產(chǎn)能選型以還原車(chē)間還原爐最大裝料量為準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行其他物料量計(jì)算。球磨機(jī)：每日消耗煅白物料1558噸，與硅鐵、螢石配料后，每日混合料量為1926噸，按每天運(yùn)轉(zhuǎn)18小時(shí)，每小時(shí)需磨混合料量為：1926247。18247。，需還原爐數(shù)量為： 97332247。共需要28套蒸汽射流真空泵。()=，取坩堝爐總數(shù)40臺(tái)，其中36臺(tái)用于鑄造鎂合金熔煉，4臺(tái)用于變形鎂合金熔煉。硅鐵生產(chǎn)線(xiàn)——礦熱還原電爐：選用6臺(tái)25MVA礦熱法碳還原電爐，可滿(mǎn)足本項(xiàng)目硅鐵生產(chǎn)需要，且有合理余量。(含軟水站)鍋爐房蒸汽用于鎂還原蒸汽射流真空泵，按年產(chǎn)十萬(wàn)噸鎂及鎂合金的產(chǎn)能，112臺(tái)還原爐，還原罐總數(shù)量約5600支，每200支還原罐配置一組蒸汽射流真空泵（20000L/s蒸汽射流真空泵主、預(yù)抽各一臺(tái)），共需安裝28組蒸汽射流真空泵，生產(chǎn)蒸汽耗量為約52t/h。 本工程熱力管網(wǎng)包括蒸汽、煤氣、軟化水等管道。供電 電力負(fù)荷經(jīng)計(jì)算,十萬(wàn)噸鎂合金生產(chǎn)(含制罐車(chē)間)年平均用電量: 107kWh；熱力車(chē)間年平均用電量：107kWh；硅鐵車(chē)間年平均用電量：107kWh；蘭炭生產(chǎn)線(xiàn)年平均用電量：107kWh；表1　鎂合金(含制罐車(chē)間及熱力車(chē)間和蘭炭生產(chǎn)線(xiàn))負(fù)荷計(jì)算表補(bǔ)償前補(bǔ)償后年耗電量（kWh）有功功率（kW）2766627666107無(wú)功功率（kVAR）2003110041視在功率（kVA）3415629431功率因素（cosφ）年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：7200小時(shí)表2　　 　 硅鐵車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表補(bǔ)償前年耗電量（kWh）有功功率（kW）134058107無(wú)功功率（kVAR）64926視在功率（kVA）148953功率因素（cosφ）年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：8280小時(shí)。 供電方案a:110kV供電系統(tǒng)主接線(xiàn) 由負(fù)荷性質(zhì)和供電要求，確定110kV供電系統(tǒng)主接線(xiàn)采用雙母線(xiàn)帶母聯(lián)裝置供電系統(tǒng)，設(shè)置兩回進(jìn)線(xiàn)8回出線(xiàn)，其中6回饋電給硅鐵爐；2回饋電給鎂合金(含制罐車(chē)間和蘭炭生產(chǎn)線(xiàn)).b:車(chē)間供電根據(jù)負(fù)荷計(jì)算和總圖全廠配置情況，各車(chē)間供電配置如下：煅燒及循環(huán)水設(shè)2個(gè)低壓配電所，原料庫(kù)及原料制備工段設(shè)2個(gè)低壓配電所,還原及油處理工段設(shè)4個(gè)低壓配電所，精煉鑄造工段中坩堝電阻爐單獨(dú)供電設(shè)3個(gè)低壓配電所，熱力車(chē)間設(shè)2個(gè)低壓配電所， 硅鐵車(chē)間設(shè)1個(gè)低壓配電所。該自動(dòng)化系統(tǒng)可提高110kV配電裝置和機(jī)組回路安全運(yùn)行、可靠性及自動(dòng)化水平高，是目前變電站為提高管理水平而被廣泛采用。 防雷、接地、照明●車(chē)間照明：車(chē)間照明分三類(lèi)：工作照明、事故照明及檢修照明。三類(lèi)防雷接地沖擊接地電阻要求不大于30Ω，變壓器中性點(diǎn)接地其接地電阻不大于4Ω，重復(fù)接地電阻不大于10Ω。設(shè)計(jì)選用全數(shù)字程控調(diào)度機(jī)一臺(tái)，容量為50門(mén)。 經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)交通便利，西有G2G35高速公路，正在建設(shè)中的 高速公路、 鐵路穿境而過(guò)。 自然條件 氣象該地區(qū)地處大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，屬中溫帶大。園區(qū)有豐富的土地資源，地形平坦，地域開(kāi)闊。 廠區(qū)通訊線(xiàn)路網(wǎng)廠區(qū)通訊線(xiàn)路網(wǎng)電纜采用電桿架空及沿墻明敷設(shè)方式。 電訊今年各專(zhuān)業(yè)和生產(chǎn)工藝的要求，本設(shè)計(jì)生產(chǎn)調(diào)度電話(huà)站?！窠ㄖ铩?gòu)筑物防雷措施：按設(shè)計(jì)手冊(cè)及規(guī)程采用避雷針或避雷帶(線(xiàn))。其它無(wú)特殊要求的車(chē)間用電設(shè)備均為就地控制。本設(shè)計(jì)采用集監(jiān)控、保護(hù)、通訊為一體的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的保護(hù)、監(jiān)視、測(cè)量、控制、報(bào)警、開(kāi)關(guān)狀態(tài)記錄、遠(yuǎn)方信息交換等功能。因本廠生產(chǎn)規(guī)模較大，全廠停電會(huì)影響