【正文】 平，在實現(xiàn)數(shù)字化管理、提高鎂合金生產(chǎn)過程的自動化水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高資源的綜合利用、提高生產(chǎn)能力，實現(xiàn)增效節(jié)能，具有明顯的經(jīng)濟效益。本項目自控專業(yè)設(shè)計共包括煅燒車間、制球車間、還原車間、精煉合金車間、循環(huán)水系統(tǒng)以及儀表維修室等工程。各車間設(shè)計內(nèi)容是根據(jù)工藝專業(yè)要求進行的。現(xiàn)場儀表選型以智能數(shù)字儀表為主，并配置其它類型數(shù)字儀表及控制裝置。為加強操作與管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在還原車間，煅燒車間、配料制球車間采用計算機控制系統(tǒng)進行控制。為適應(yīng)現(xiàn)代鎂合金工藝技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)鎂合金廠的實際情況，本設(shè)計采用的分布式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)留有與工廠管理網(wǎng)絡(luò)的接口，以備將來的全廠管理現(xiàn)代化。系統(tǒng)由過程控制級、過程監(jiān)控級二部分構(gòu)成：過程控制級在本系統(tǒng)設(shè)計中，主要車間工序設(shè)計一套控制系統(tǒng)，由它來完成對車間生產(chǎn)過程及設(shè)備的監(jiān)視與控制。每套系統(tǒng)為一個監(jiān)控操作站。具有以下功能：顯示該工序運行信息整理、分析、存儲各工序的技術(shù)數(shù)據(jù)各種技術(shù)報表的統(tǒng)計、打印修改該工序的主要控制參數(shù)隨時調(diào)閱、打印各車間關(guān)鍵設(shè)備信息，如24小時運行曲線，操作記錄等工廠監(jiān)控級為方便生產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理，本系統(tǒng)設(shè)一個監(jiān)控工作站。監(jiān)控工作站與各工序監(jiān)控操作站之間通過以太網(wǎng)相互聯(lián)絡(luò)。監(jiān)控工作站具有以下功能：接收監(jiān)控操作站發(fā)來的各工序?qū)崟r運行信息接收操作人員錄入的各工序運行狀態(tài)信息，運行技術(shù)條件信息繪制各工序的主要技術(shù)參數(shù)歷史趨勢圖多功能數(shù)據(jù)處理工作平臺 根據(jù)企業(yè)的實際情況，監(jiān)控操作站特制定的如下設(shè)計原則，手自動分開、分布式控制、集中數(shù)據(jù)處理和參數(shù)設(shè)定。每個相對獨立的控制系統(tǒng)又分為手動、自動兩部分，該手動功能完全獨立于自動控制系統(tǒng)，手動操作可以滿足各工藝設(shè)備的基本運行需要，在自動設(shè)備檢修的情況下，也能保障正常的生產(chǎn)。在設(shè)計的電氣控制柜上，現(xiàn)場操作人員可根據(jù)需要選擇自動或手動兩種方式啟停相應(yīng)的工藝設(shè)備，當選擇“手動”方式時，工藝設(shè)備不受計算機的控制，在人工干預(yù)的情況下生產(chǎn)。計算機自動控制：計算機上集中實現(xiàn)具體設(shè)備邏輯控制，如設(shè)備啟停、互鎖、設(shè)備狀態(tài)指示、報警等功能，在計算機中又分邏輯上的手自動，在邏輯自動狀態(tài)下，操作員只要設(shè)定的參數(shù)，設(shè)備即可自動按操作員工藝意圖來執(zhí)行；邏輯上的手動時，可以任意單獨啟動某一臺設(shè)備。分布式控制，由于控制設(shè)備比較分散，而且工藝不同，從經(jīng)濟和可靠上考慮我們國產(chǎn)DCS系統(tǒng)，每個工藝流程由單獨的DCS控制，其中某個設(shè)備的不正常運轉(zhuǎn)，不會影響到整個的生產(chǎn)，每臺設(shè)備的運行狀態(tài)全部進入計算機集中顯示和控制。為了保證系統(tǒng)的安全可靠運行，進行人機交互操作時，我們對系統(tǒng)進行相應(yīng)的安全保護，不同用戶根據(jù)事先規(guī)定的用戶的使用權(quán)限和使用范圍允許或禁止其對系統(tǒng)某些部分的操作，每用戶都有相應(yīng)的權(quán)限和登錄密碼，現(xiàn)場操作人員只要根據(jù)計算機上的中文提示，點擊相應(yīng)操作按鈕和輸入數(shù)值，就可以完成設(shè)備啟停和參數(shù)設(shè)定，設(shè)備的當前運行狀態(tài)、故障報警，都可以生成報表并統(tǒng)計，供工藝員參考分析，以便拿出更好的生產(chǎn)方案。 各車間主要檢測內(nèi)容 煅燒車間：窯頭、窯尾溫度、壓力檢測；焦爐煤氣壓力、流量檢測；空氣壓力、流量、溫度檢測；煅燒帶溫度檢測；冷卻水斷流信號；各種料倉料位報警等。 制球車間：各種料倉料位檢測及料位報警。 還原車間：還原爐溫度檢測，焦爐煤氣、空氣壓力檢測；煤氣、空氣流量計量；蓄熱器前、后空氣溫度檢測以及空氣蓄熱前、后煙氣溫度檢測等。 精煉合金車間：鎂液溫度檢測；合金精煉爐爐膛溫度檢測及控制。 循環(huán)水系統(tǒng)：循環(huán)水池水位報警；冷、熱水池溫度以及循環(huán)水流量計量等。 焦爐煤氣：設(shè)壓力檢測，流量計量以及現(xiàn)場、室內(nèi)等環(huán)境煤氣含量超限報警等。 儀表選型 采用以DDZⅢ型電動單元組合儀表為主體的控制與檢測儀表，并配置其它類型的數(shù)字儀表與電動調(diào)節(jié)裝置，并在合金精練車間，煅燒車間，還原車間采用了工業(yè)控制機。 控制室設(shè)置 在各車間均設(shè)控制室，并在合金精練車間，還原車間，煅燒車間設(shè)計計算站。控制室設(shè)儀表盤，通過盤上儀表或屏幕顯示工藝參數(shù)，實現(xiàn)對現(xiàn)場運行狀態(tài)的監(jiān)視與操作。 儀表維修室 儀表維修室面積約320m2，儀表維修室，設(shè)有流量、壓力、溫度計算機等檢測部門，負責(zé)全廠儀表的維護、檢修、校驗。保證全廠儀表的正常運行。熱力 本工程熱力設(shè)施包括：焦爐煤氣降壓站，鍋爐房，廠區(qū)熱力管網(wǎng)。 煤氣站 本項目焦爐煤氣來自臨近的焦化廠，由焦化廠負責(zé)供給并送到廠內(nèi)，因入廠的焦爐煤氣壓力高()，廠內(nèi)設(shè)焦爐煤氣降壓站一座。 焦爐煤氣降壓站內(nèi)設(shè)多級調(diào)壓系統(tǒng)兩套，其中一運一備。站內(nèi)還設(shè)有過濾器、安全水封等附屬設(shè)備。 鍋爐房 鍋爐房主要負責(zé)廠內(nèi)蒸汽噴射泵的蒸汽供應(yīng)，此外用于焦爐煤氣管道的吹掃。 鍋爐房內(nèi)設(shè)額定蒸發(fā)量Q=12t/h蒸汽鍋爐一臺并設(shè)有鈉離子交換器等水處理設(shè)備。 廠區(qū)熱力管網(wǎng) 廠區(qū)熱力管網(wǎng)包括煤氣管道、蒸汽管道、凝結(jié)水管道、管道全部架空敷設(shè)。蒸汽管道、凝結(jié)水管道保溫材料采用巖棉管殼。機修 概述 年產(chǎn)10kt鎂合金廠，年需一般機械備件260t（其中加工件170t），生產(chǎn)消耗件1964t。為節(jié)省投資，充分利用周邊的協(xié)作關(guān)系，確定如下設(shè)計原則： ①生產(chǎn)所需的機械備件全部外協(xié)解決。②各類汽車的檢修外協(xié)解決，不建汽、柴油庫及加油站。③設(shè)還原罐回收車間，自制還原罐。④為保證生產(chǎn)正常運行，設(shè)檢修車間及各類倉庫。 還原罐回收車間 還原罐是皮江法煉鎂的主要消耗件，其壽命和價格直接影響鎂的生產(chǎn)成本，為降低成本設(shè)立還原罐回收車間，其主要任務(wù)是對廢舊還原罐進行重熔回收，制作新的還原罐供生產(chǎn)用。廠房建筑參數(shù)主跨15m，副跨6m，長84m，內(nèi)設(shè)5t橋式起重機，軌頂標高7m，建筑面積1764m2。 檢修車間 主要負責(zé)全廠機械設(shè)備的檢修及日常維護；承擔(dān)全廠種各類管道的維修；部分生產(chǎn)工具的制作；各類爐窯的修理及日常維護。 主要設(shè)備按配套選用金屬切削機床7臺，鍛壓設(shè)備2臺，電焊機5臺及部分修爐設(shè)備。 廠房建筑參數(shù)跨度15m，長85m，內(nèi)設(shè)3t單梁橋式起重機1臺，軌頂標高7m。建筑面積1275m2。 倉庫設(shè)施 本廠設(shè)立備品備件庫、金屬材料庫、耐火材料庫、綜合倉庫等，分別貯存各類物品。土建 設(shè)計依據(jù) ①本項目可研根據(jù)甲方委托書，各專業(yè)提供的工藝條件。 ②生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)特征：本工程生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)鎂合金10kt，主要生產(chǎn)車間由煅燒車間、制球車間、還原車間、合金車間構(gòu)成。③廠區(qū)自然條件：詳見總圖專業(yè)。 ：擬建廠區(qū)為礦區(qū)。 ：地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度。 ：蒲縣地表大部為第四系黃所土覆蓋?？v觀其地貌特征為中等切割至輕微的低山丘陵型，由一系列黃土梁、沖溝組成的典型的黃土侵蝕型地貌，區(qū)域地貌溝谷發(fā)育，地基土主要同濕陷性黃土和粉土組成，各地層均成層狀產(chǎn)出，層面近于水平。本區(qū)地下水深埋大于50米，地層為不液化土層。根據(jù)國家地震局最新頒發(fā)《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》（GB183062001B1）；《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB180632001A1）；，根據(jù)《山西省工程抗震設(shè)防裂度圖》蒲縣設(shè)防裂度為8度。 設(shè)計原則 ①遵循現(xiàn)行國家規(guī)范、規(guī)定、地方設(shè)計規(guī)程及習(xí)慣做法，在滿足工藝要求的前提下，盡量做到經(jīng)濟實用。②因地制宜合理選擇建筑材料并應(yīng)有效地組織良好的自然通風(fēng)和天然采光，為工人創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。③做好廠區(qū)建筑環(huán)境處理，包括型體、色彩，使廠區(qū)達到協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，樹立良好的企業(yè)形象。 建筑結(jié)構(gòu)形式 ①主要生產(chǎn)車間：單層廠房均采用彩瓦輕鋼屋架結(jié)構(gòu)，廠房柱為預(yù)制鋼筋混凝土工字型柱、梁為T型吊車梁，基礎(chǔ)為獨立柱基礎(chǔ)，預(yù)制鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁。多層廠房為搗制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)暫定為獨立柱基礎(chǔ)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁。②其它輔助建筑：采用搗制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、磚石混合結(jié)構(gòu)或輕型鋼結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆、預(yù)制或輕鋼彩瓦屋面，基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)或毛石帶形基礎(chǔ)。 建筑設(shè)計 墻體：圍護結(jié)構(gòu)370厚多孔磚墻，框架填充墻用240及200厚空心磚墻。 屋面：一般屋面做有組織排水及保溫隔熱處理。 樓地面：根據(jù)生產(chǎn)特點，對不同車間采取相應(yīng)的處理方法，但都要求做到耐久、易清掃、符合生產(chǎn)工藝的要求。 粉刷：車間外墻用涂料飾面，并用不同顏色點綴以豐富立面，使全廠建筑達到統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的效果。工廠大門等民用建筑用劈離磚飾面。 防火設(shè)計：嚴格按照防火規(guī)范的各項規(guī)定，保證防火間距，疏散寬度，消防設(shè)施等符合規(guī)范要求。 地面排水：為防止雨水倒灌，各建筑物根據(jù)不同的使用功能，相應(yīng)調(diào)整室內(nèi)外高差，保證室外排水暢通。 防腐：根據(jù)精煉車間有腐蝕氣體的特點，對該車間室內(nèi)墻面、屋架、門窗等部分進行防腐處理。通風(fēng)除塵 工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生白云石、煅燒白云石、硅鐵等粉塵、氯鹽等有害氣體和生華物。 生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的粉塵，采用布袋除塵器進行收塵，其除塵效率在99%以上。 車間通風(fēng)主要以自然通風(fēng)為主，個別車間采用機械排風(fēng)方式消除有害氣體或通風(fēng)換氣。 空調(diào)設(shè)計煅燒車間、還原車間等控制室需空調(diào)，為一般舒適性空調(diào)，由于面積小且分散，故采用分體式空調(diào)器，空調(diào)功率約10kW。表10－1　　　　　通風(fēng)除塵主要設(shè)備表子項名稱系統(tǒng)通風(fēng)除塵風(fēng)量（m3/h）設(shè)備功率備注煅燒車間~41000玻纖布袋除塵器150kW制球車間P1P22520075100布袋除塵器布袋除塵器65kW精煉車間通風(fēng)22000離心風(fēng)機11 kW配電站、電修通風(fēng)12000離心風(fēng)機機修、爐修通風(fēng)12000離心風(fēng)機還原罐回收通風(fēng)軸流風(fēng)機15kW鍋爐房、浴室通風(fēng)軸流風(fēng)機中心化驗室通風(fēng)軸流風(fēng)機11kW計控室及儀表維修通風(fēng)軸流風(fēng)機倉庫通風(fēng)軸流風(fēng)機循環(huán)水通風(fēng)軸流風(fēng)機合計1環(huán)境保護本項目位于山西省蒲縣太林鄉(xiāng)西開府村。蒲縣位于呂梁山南部，東經(jīng)111176。16′45″111176。17′46″與北緯36176。15′36″36176。16′36″之間。廠址為山區(qū)，地勢較平坦。 工程概況 本工程為新建項目，擬建規(guī)模為10kt/a鎂合金。粗鎂制備工藝采用皮江法，燃料為焦爐煤氣。合金生產(chǎn)工藝采用短流程工藝熔化、合金化、攪拌、精煉、取渣、氣體保護、澆鑄新工藝。 環(huán)境保護 設(shè)計依據(jù)及采用標準 本項目以下列依據(jù)及標準進行設(shè)計： ①《建設(shè)項目環(huán)境保護管理辦法》（86）國環(huán)字第003號；②《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》（87）國環(huán)字第002號；③《有色金屬工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（YSJ01792）；④《輕金屬工業(yè)污染物排放標準》（GB491285）；⑤《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB1327191）；⑥《污水綜合排放標準》（GB897888）；⑦《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)定》（GBJ8785）；⑧《工業(yè)爐窯煙塵排放標準》（GB907888）。 主要污染源與主要污染物污染源與污染物主要來自回轉(zhuǎn)窯煅燒、原料車間的球球磨、配料、壓球和物料運輸產(chǎn)生的粉塵、還原爐煙氣等。三廢治理詳見表81。環(huán)保投資見表82 本項目的主要污染源有煅燒回轉(zhuǎn)窯、還原爐、精煉爐，另外還有物料輸送、磨粉、壓球、裝料和出爐鑄錠等設(shè)備。 主要大氣污染物是粉塵與CO2； 廢水主要是零散設(shè)備冷卻水與生活污水； 廢渣有還原爐渣、精煉爐渣和煤渣； 噪聲主要是球磨機、破碎機、風(fēng)機等設(shè)備噪聲。 控制污染的初步方案⑴ 廢氣及粉塵治理該鎂廠采用硅法煉鎂，對三廢排放量少，對環(huán)境產(chǎn)生的危害性少，其主要污染物為粉塵、二氧化硫。本工程對工業(yè)過程中，排放的有害均采取有效的治理措施，使其污染物的排放達國家排放的標準①煅燒節(jié)能型回轉(zhuǎn)窯煙氣：,長度L45m節(jié)能型回轉(zhuǎn)窯2臺，其煙氣量約為14000Nm3/，煙氣離開窯尾溫度約600℃，含有煅白粉塵，煙氣主要成份為燃料燃燒及白云石分解產(chǎn)生的CO2，隨助燃空氣代入的N2及少量不完全燃燒的CO。2臺節(jié)能型回轉(zhuǎn)窯設(shè)相同的余熱利用系統(tǒng)—豎式預(yù)熱器，預(yù)熱白云石，煙氣從窯尾進入豎式預(yù)熱器，煙氣溫度從600℃降到200℃以下，粉塵可被白云石吸附，煙氣可達標排放。②原料車間原料車間在硅鐵的破碎、輸送，煅白的球磨及輸送及配料、制團的過程中，均產(chǎn)生粉塵，本工程采用袋式除塵系統(tǒng)，對其進行凈化，該車間設(shè)計有3個除塵系統(tǒng)，總排風(fēng)量為35000Nm3/h。排塵濃度為150mg/m3，達到國家排放的標準要求。在設(shè)施方面，建成封閉式的生產(chǎn)聯(lián)動線，對所有粉塵污染點首先是密封，減少跑、冒、滴、漏，在此基礎(chǔ)上采取局部裝排塵罩，含塵空氣經(jīng)旋風(fēng)收塵后可達標排放。③還原爐煙氣：本工程共設(shè)35罐還原爐20臺，煙氣量為2700Nm3/。使用焦爐煤氣作燃料，煙氣主要成份為CON2及少量CO，還原爐煙氣離爐溫度不低于200℃，采用引風(fēng)機經(jīng)煙囪排放，初步選擇30m高度煙囪，可達環(huán)保排放標準。④合金車間：鎂合金車間設(shè)6臺3噸鎂合金熔煉爐，交替使用，熔煉爐煙氣含微量的SO2與氯化物，煙氣量為1500Nm3/h，經(jīng)石灰乳洗滌,尾氣達標排放；熔融鎂合金出爐后在其鑄造過程中，為防止鎂氧化燃燒，N2的保護氣氛。⑵ 廢水 ①新水用量：本項目的新水用量為600m3/d。②循環(huán)水：為節(jié)約新水用量，減少廢水外排，本工程對煅燒窯、還原爐等設(shè)備冷卻水設(shè)循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水量為300