【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)滿足建筑物防火、自然采光、通風(fēng)等要求。建筑物與鐵路之間的距離應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。廠區(qū)道路和地上、地下各種管線應(yīng)統(tǒng)籌安排，力求管線距離短、彎頭少，并防止互助干擾。(4)荷重大的構(gòu)筑物(如各種物料儲庫)和大型設(shè)備(重量大的和產(chǎn)生振動的設(shè)備，如磨機(jī)、空氣壓縮機(jī))，應(yīng)盡量配置在工程地質(zhì)較好的地段上。(5)工廠總平面設(shè)計應(yīng)考慮適當(dāng)分區(qū)，并作合理布置。通常可將工廠分為廠房區(qū)(生產(chǎn)區(qū))、廠前區(qū)和住宅區(qū)(生活區(qū))。廠房區(qū)包括各個生產(chǎn)車間，廠前區(qū)包括辦公樓和福利設(shè)施，住宅區(qū)包括單身宿舍和家屬宿舍。廠前區(qū)宜布置在廠房區(qū)與住宅區(qū)之間，并面向工業(yè)區(qū)干道。廠房出入口位置應(yīng)盡量避免人行道與鐵路和其他貨運道交叉，并方便職工上下班。車間位置應(yīng)使生產(chǎn)合理和管理方便。例如，水源和給水管網(wǎng)入口應(yīng)盡量靠近用水量大的車間，破碎車間應(yīng)靠近礦山來料方向；堆場、成品庫、包裝車間和材料庫應(yīng)靠近鐵路專用線或公路；變電所應(yīng)靠近磨機(jī)房和壓縮空氣站，材料庫、機(jī)修車間、車間辦公室等，應(yīng)布置在與各車間聯(lián)系方便的地點，壓縮空氣站應(yīng)靠近主要用氣車間；中心控制室宜布置在主要車間的中心或附近。油庫一般布置在工廠的邊緣。(6)工廠總平面設(shè)計應(yīng)注意風(fēng)向的影響。揚(yáng)塵較大的車間及露天堆場應(yīng)布置在工廠最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；化驗室、廠前區(qū)和住宅區(qū)應(yīng)布置在廠房區(qū)最小頻率風(fēng)各的下風(fēng)側(cè)。(7)建筑物應(yīng)盡可能坐北朝南，防止日光直射，并充分利用天然采光和自然通風(fēng)。(8)在考慮擴(kuò)建余地時，相鄰建筑物應(yīng)向外側(cè)發(fā)展；水泥庫的發(fā)展應(yīng)預(yù)留在鐵路的盡頭方向，以避免擴(kuò)建時對鐵路交通運輸?shù)挠绊憽?9)在適用、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能注意美觀。例如，廠房型式應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，面向道路的建筑物應(yīng)布置整齊，廠房中心線應(yīng)保持平行或垂直，道路應(yīng)避免迂回曲折，地上管線應(yīng)盡量成直線，并應(yīng)考慮環(huán)境的美化和綠化。總總平面布置不僅是一門學(xué)科, 而且是一門藝術(shù)。平面設(shè)計是各個專業(yè)設(shè)計的綜合，它牽涉到工藝專業(yè)和其他專業(yè)的問題。這些問題有內(nèi)在聯(lián)系而又有矛盾。實際上，總平面圖設(shè)計往往不可能使所有專業(yè)的要求都得到全部的滿足，只有對總平面布置中涉及的諸多因素加以慎重而周密的考慮和安排, 才能為工廠創(chuàng)造安全、良好的生產(chǎn)管理環(huán)境。因此，在定方案時，應(yīng)根據(jù)具體情況，進(jìn)行方案比較，確定出最合理的布置方案，將有限的場地得到最大化利用。 水泥總平面設(shè)計的步驟工廠總平面圖設(shè)計一般包括下列內(nèi)容：(1)平面布置：決定全廠建、構(gòu)筑物在平面上的相對位置，包括主要生產(chǎn)車間，輔助生產(chǎn)車間、行政福利設(shè)施和住宅區(qū)等。 (2)豎向布置：決定建、構(gòu)筑物的設(shè)計標(biāo)高。 (3)土方工程：解決建廠區(qū)域內(nèi)場地整平、土石方調(diào)撥，計算土石方工程量。(4)運輸設(shè)計：進(jìn)行廠內(nèi)外鐵路專用線、公路、道路、碼頭。 (5)管線匯總：統(tǒng)籌安排電纜、電線、給排水管道、生產(chǎn)管道及熱力管道等地上和地下各種管線。 (6)建廠區(qū)域的雨水排除設(shè)計。 在兩階段設(shè)計中，工廠總平面圖設(shè)計按初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩階段進(jìn)行，每個設(shè)階段又依資料圖和成品圖兩個步驟進(jìn)行工作，現(xiàn)分述如下： 1．初步設(shè)計 (1)工廠總平面輪廓圖：依據(jù)工藝專業(yè)的生產(chǎn)車間總平面輪廓資料，以及與有關(guān)專業(yè)商定的各項建筑物設(shè)想外廓尺寸，結(jié)合廠區(qū)地形、鐵路專用線及公路布置，并預(yù)留各種管線位置，繪制工廠總平面輪廓圖。 工廠總平面輪廓圖，實質(zhì)上是對工廠總平面布置的初步設(shè)想，要通過各個專業(yè)的布置設(shè)計加以校正、補(bǔ)充和調(diào)整，使之趨于完善。 (2)工廠總平面布置圖(初步設(shè)計成品圖)：在調(diào)整、補(bǔ)充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎(chǔ)上，繪制工廠總平面布置圖(圖紙比例一般為1：500、1：1000或1：2000)，作為初步設(shè)計文件主要附圖之一。主要表示：廠區(qū)地形測量座標(biāo)網(wǎng)和等高線，廠區(qū)設(shè)計座標(biāo)網(wǎng)，所有建構(gòu)筑物和堆場的平面位置、名稱，設(shè)計地面標(biāo)高，鐵路和道路的平面布置和設(shè)計標(biāo)高等。圖內(nèi)標(biāo)注工廠總平面設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo)和風(fēng)向玫瑰圖。風(fēng)向玫瑰圖亦稱風(fēng)玫瑰圖(圖21)，所示風(fēng)向是由外面吹向中心，風(fēng)向多邊形中，向心線最短的風(fēng)向，即表示最小頻率風(fēng)向。工廠總平面圖的主要技術(shù)指標(biāo)一般包括：(1)廠區(qū)面積(公頃)； (2)建筑面積(公頃)； (3)廠區(qū)建筑系數(shù)(％)； (4)廠區(qū)利用系數(shù)(％)； (5)鐵路長度(公里)； (6)道路長度(公里)； (7)圍墻長度(公里)； (8)綠化面積(％)。廠區(qū)面積按水泥年產(chǎn)量計算，一般在0．25～1．20米2/噸之間，工廠規(guī)模愈小，愈接近上限。廠區(qū)的建筑系數(shù)是指建筑物、構(gòu)筑物和堆場的面積總和占全廠面積的百分?jǐn)?shù)，它可以反映廠內(nèi)建筑的密度。建筑系數(shù)太高，表示建筑物分布太密，可能對防火、衛(wèi)生和生產(chǎn)經(jīng)營管理有不利影響；建筑系數(shù)太低，表示建筑物分布太疏，既浪費用地又可能增加車間之間運輸和管線等的投資和經(jīng)營管理費用。水泥廠的建筑系數(shù)，一般在22～30％之間，工廠擴(kuò)建后，一般在27～35％之間。 廠區(qū)的利用系數(shù)是指建筑物，構(gòu)筑物、堆場、鐵路，道路、地下管線的總共占地面積占全廠面積的百分?jǐn)?shù)，它反映廠區(qū)面積有效利用的程度。初步設(shè)計文件中，工廠總平面布置設(shè)計還需繪制廠區(qū)位置圖(區(qū)域地形圖)，以表達(dá)工廠的位置(圖紙比例1：2000,1：5000)，主要表示：建廠地區(qū)的地形地物、鐵路，車站、道路、河流、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、廠區(qū)外廓、資源礦山、住宅區(qū)以及設(shè)計的廠外工程(如鐵路、道路、管線等)。2．施工圖設(shè)計(1)工廠總平面資料圖：根據(jù)初步設(shè)計有關(guān)審批意見，調(diào)整工廠總平面布置，繪制工廠總平面資料圖，規(guī)定各項建構(gòu)筑物、交通道路、管線的關(guān)系位置及標(biāo)高，作為各專業(yè)編制施工圖設(shè)計的資料。 (2)工廠總平面布置施工圖：工廠總平面布置施工圖是施工放線的依據(jù)，它必須具體表示：設(shè)計座標(biāo)網(wǎng)與測量座標(biāo)網(wǎng)的關(guān)系數(shù)字，鐵路、公路、所有建構(gòu)筑物的座標(biāo)和標(biāo)高數(shù)字。 工廠總平面布置施工圖設(shè)計，還需繪制下列各項施工圖： 豎向布置：具體表示廠區(qū)設(shè)計標(biāo)高的關(guān)系和邊坡處理。 土方工程：具體表示廠區(qū)場地平整土石方的調(diào)撥和工程量。 鐵路專用線施工圖：表示鐵路專用線座標(biāo)、標(biāo)高、橋涵、縱橫剖面等施工要求。 廠區(qū)道路及雨水排除：具體表示廠內(nèi)公路、道路和雨水排除明溝、暗管的座標(biāo)，標(biāo)高，縱橫剖面等施工要求。 管線匯總：表示廠區(qū)內(nèi)地上、地下各種管線的關(guān)系位置。 注：工廠廠區(qū)內(nèi)如果有綠化設(shè)計，還應(yīng)該另繪綠化設(shè)計圖紙。 工藝設(shè)計的基本原則和程序水泥廠工藝設(shè)計的基本原則可歸納如下：(1)根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)量要求進(jìn)行設(shè)計。計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品產(chǎn)量往往有一定范圍，設(shè)計產(chǎn)量在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都應(yīng)認(rèn)為是合適的；但如限于設(shè)備選型，設(shè)計達(dá)到的產(chǎn)量略低干該范圍，則應(yīng)提出報告，說明原因，取得上級同意后，按此繼續(xù)設(shè)計。對于產(chǎn)品品種，如果設(shè)計考慮認(rèn)為計劃任務(wù)書的規(guī)定在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有不適當(dāng)之處，也應(yīng)提出報告，闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級的同意。例如，某大型水泥廠計劃任務(wù)書要求生產(chǎn)少量特種水泥，設(shè)計單位經(jīng)過論證，認(rèn)為大型窯改變生產(chǎn)品種，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均不合理，建議將少量特種水泥安排給某中小型水泥廠生產(chǎn)，經(jīng)上級批準(zhǔn)后，改變了要求的品種。窯、磨等主機(jī)的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明和經(jīng)驗公式計算以外，還應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類型主機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機(jī)產(chǎn)量進(jìn)行標(biāo)定。在工廠建成后的較短時期內(nèi)，主機(jī)應(yīng)能達(dá)到標(biāo)定的產(chǎn)量；同時，標(biāo)定的主機(jī)產(chǎn)量應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的要求，既要發(fā)揮設(shè)備能力，但又不能過分追求強(qiáng)化操作。(2)選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程和設(shè)備。工廠的工藝流程和主要設(shè)備確定以后，整個工廠設(shè)計可謂大局已定。工廠建成后，再想改變其工藝流程和主要設(shè)備，將是十分困難的。例如，要把濕法廠改為干法廠，固然困難；要把舊干法廠改為新型干法廠，也非易事。例如，為了利用窯尾廢氣余熱來烘干原料，生料磨系統(tǒng)也得遷移，輸送設(shè)備等也得重新建設(shè)，諸如此類的情況，在某些條件下就不一定可行。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時，應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源，采用國內(nèi)較成熟的先進(jìn)經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù)；但對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后，才可采用于新建廠的設(shè)計中。工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進(jìn)行方案對比，以達(dá)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的。在進(jìn)行具體設(shè)備的選型時，應(yīng)注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、重量輕、效率高、消耗省而且操作可靠、維修方便、供應(yīng)有保證或能自行加工制造的設(shè)備。 各種附屬設(shè)備的型號、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配備件的種類。 (3)全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系。由于回轉(zhuǎn)窯要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，而破碎機(jī)和磨機(jī)等設(shè)備則需較多時間進(jìn)行計劃檢修；同時，廠外運輸也是間歇的，且受各種復(fù)雜條件的制約；因此，各種物料都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬?。各種堆場、儲庫的容量，應(yīng)滿足各種物料儲存期的要求，儲存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機(jī)動性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)，但儲存期也不應(yīng)太長，以免增加基建工程量及工廠生產(chǎn)時的流動資金。 (4)注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地。工廠從設(shè)計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的，因此，設(shè)備能力應(yīng)能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。例如，各車間主機(jī)對窯應(yīng)有一定的儲備能力，各種附屬設(shè)備對其主機(jī)應(yīng)有一定的儲備能力。此外，結(jié)合我國目前實際情況，水泥產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，故工廠建成后進(jìn)行擴(kuò)建的可能性很大，因此，工廠應(yīng)留有發(fā)展余地?？紤]工廠擴(kuò)建的原則是：既要便于今后的擴(kuò)建，使工廠擴(kuò)建時盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當(dāng)前建廠的占地面積和投資。 (5)合理考慮機(jī)械化、自動化裝備水平。機(jī)械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，其中主要是要研究經(jīng)濟(jì)效果。連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現(xiàn)機(jī)械化；重大設(shè)備的檢修、起重，以及需要減輕繁重體力勞動的場合，也應(yīng)盡可能實現(xiàn)機(jī)械化。 我國工廠生產(chǎn)過程的自動化有自己的特點，目前不強(qiáng)調(diào)高度全盤自動化，而是注重講求實效的局部自動化。如保證大型窯連續(xù)生產(chǎn)的自動化；調(diào)節(jié)頻繁、非人力所及的環(huán)節(jié)的自動化等。6)注意保護(hù)環(huán)境，減少污染。 貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定，采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護(hù)職工身體健康和延長設(shè)備使用壽命。 7)方便施工、安裝，方便生產(chǎn)、維修。 工藝布置應(yīng)做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、盡量簡化，力求縮短物料的運輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便以及其他專業(yè)對布置的要求。 工藝設(shè)計的程序按照基本建設(shè)程序，在廠址批準(zhǔn)后，即可全面開展設(shè)計工作。工藝設(shè)計一般分初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段，其設(shè)計程序可用圖31表示。 水泥生產(chǎn)過程可概括為生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。本工程水泥生產(chǎn)工藝采用先進(jìn)的預(yù)分解窯干法生產(chǎn)工藝，其工藝流程簡述如下： 破碎及預(yù)均化 （1）破碎水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥機(jī)械的物料破碎中占有比較重要的地位。 （2）原料預(yù)均化預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中，運用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。生料制備 水泥生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥設(shè)備至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。生料均化 新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。預(yù)熱分解 水泥機(jī)械把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長度，同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。 （1）物料分散 換熱80%在入口管道內(nèi)進(jìn)行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動，同時被分散。 （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，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動，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。 (3）預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥設(shè)備煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道，設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內(nèi)進(jìn)行；燃料大部分從分解爐內(nèi)加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷，延長