目录

1厂址选择及总体布置

1.1厂址选择

1.1.1厂址选择的基本原则

1.1.2厂址选择的一般要求

1.1.3选厂工作一般程序及工作内容

1.1.4搜集设计基础资料提纲

1.1.5厂址方案比较

1.1.6选厂常用基础资料

1.2总体布置

1.2.1总体布置的一般要求

1.2.2卫生防护地带

1.2.3石油库与周围设施的安全距离

1.2.4交通运输

1.2.5渣场及工业垃圾场

1.2.6水、电设施

1.2.7施工生产基地

1.2.8居住区

2总平面布置

2.1钢铁厂总平面布置的一般要求

2.1.1生产工艺流程和物料流向

2.1.2生产功能分区

2.1.3厂内外运输条件

2.1.4地形及地质条件

2.1.5预留发展用地

2.1.6节约用地

2.1.7通道宽度

2.1.8风向及建筑朝向

2.1.9防火间距

2.1.10防振间距

2.1.11防噪声间距

2.2总平面布置的特殊要求

2.2.1山区建厂总平面布置

2.2.2沿海、沿江建厂总平面布置

2.2.3改建、扩建厂总平面布置

2.2.4湿陷性黄土、膨胀土地区和不良地质地段总平面布置

2.3钢铁厂几种主要总平面布置形式

2.3.1串联布置

2.3.2平行串并联布置

2.3.3人字形布置

2.3.4直角布置

2.3.5斜角成组布置

2.4主要生产车间的布置

2.4.1原、燃料准备车间

2.4.2烧结与球团车间

2.4.3焦化车间

2.4.4活性石灰车间

2.4.5炼铁车间

2.4.6炼钢车间

2.4.7轧钢车间

2.4.8金属制品车间

2.4.9铁合金车间

2.5辅助生产设施的布置

2.5.1修理设施

2.5.2动力设施

2.5.3给排水设施

2.5.4仓库及堆场

2.5.5渣场

2.6其它设施的布置

2.6.1生产管理设施的布置

2.6.2生活设施的布置

2.6.3消防设施

2.6.4厂区出入口及围墙

2.7车间用地指标

2.7.1原料准备车间

2.7.2烧结车间

2.7.3球团车间

2.7.4焦化车间

2.7.5活性石灰车间

2.7.6炼铁车间

2.7.7转炉炼钢车间

2.7.8轧钢车间

2.7.9氧气站

3竖向布置

3.1竖向布置的一般要求

3.1.1满足生产工艺的要求

3.1.2适应运输和装卸条件的要求

3.1.3考虑厂区地形和地质条件

3.1.4力求节约土石方工程量

3.1.5保证物流、人流有良好的运输和通行条件

3.1.6使场地排水畅通，并注意防洪 防涝

3.1.7考虑建、构筑物基础埋设深度

3.1.8创造稳定的场地和良好的基础条件

3.1.9符合土方工程施工的有关规定

3.2竖向布置的特殊要求

3.2.1对湿陷性黄土地区竖向布置的特殊要求

3.2.2对膨胀土地区竖向布置的特殊要求

3.3竖向布置形式和平土方式

3.3.1竖向布置形式

3.3.2平土方式

3.4详细竖向布置

3.4.1竖向布置标高表示方法

3.4.2局部竖向处理

3.5台阶式布置

3.5.1台阶划分的原则、宽度和高度

3.5.2台阶与建、构筑物的间距

3.5.3台阶的连接及边坡的处理

3.5.4台阶布置示例

3.6场地标高的确定及土方计算

3.6.1场地标高的确定

3.6.2场地土方计算

3.6.3路基土方计算

3.6.4边坡土方计算

3.7场地排雨水

3.7.1厂区雨水排水方式及要求

3.7.2明沟水力计算

3.7.3雨水明沟与盲沟

3.7.4雨水口

3.7.5跌水与急流槽

3.8小桥涵

3.8.1小桥涵的设计要求及有关资料

3.8.2小桥涵标准孔径及涵洞定型图的选择

4管线综合布置

4.1管线综合布置一般要求和敷设方式

4.1.1管线综合布置一般要求

4.1.2管线敷设方式

4.2地下管线布置

4.2.1地下管线布置要求

4.2.2地下管线之间的最小水平净距

4.2.3地下管线与建、构筑物之间的最小水平净距

4.2.4地下管线与铁路 道路交叉的最小垂直净距

4.2.5综合管沟布置要求

4.2.6湿陷性黄土和膨胀土地区管道布置要求

4.2.7地下管道之间及与建筑物之间的水平净距检算

4.2.8管线净距不符合规定时 所采取的措施

4.3地上管线布置

4.3.1地上管线布置要求

4.3.2地上管线与建、构筑物之间的水平净距

4.3.3架空管线至铁路、道路等的垂直净距

4.3.4架空电力线路至地面及与其相交叉设施的垂直净距

4.3.5综合管架布置要求

4.4管线综合布置横断面示例

5绿化

5.1绿化设计的一般程序

5.1.1资料搜集阶段

5.1.2总体规划阶段

5.1.3初步设计阶段

5.1.4施工图设计阶段

5.2绿化布置的一般要求

5.2.1绿化布置的基本原则

5.2.2绿化用地率、绿化覆盖率

5.2.3绿化植物用地及覆盖面积

5.2.4树木配比

5.2.5绿化间距

5.2.6卫生防护林带

5.3不同功能分区的绿化布置

5.3.1生产设施区绿化布置

5.3.2辅助生产设施区绿化布置

5.3.3其他设施区绿化布置

5.4常用绿化植物名称、性能及中国城市市花

5.4.1常用绿化植物名称

5.4.2常用绿化植物性能

5.4.3中国城市市花

5.5苗圃与温室

5.5.1苗圃

5.5.2温室

5.6绿化定员

5.7绿化图例及示例图

5.7.1常见绿化图的图例表示法

5.7.2推荐图例

5.7.3绿化设计示例图

6准轨铁路运输

6.1运输组织

6.1.1货运量的编制

6.1.2车流组织

6.1.3运输调度

6.2牵引计算

6.2.1机车主要技术参数

6.2.2机车牵引力

6.2.3列车阻力

6.2.4列车制动力

6.2.5制动计算

6.2.6牵引重量

6.3运输能力计算

6.3.1通过能力计算

6.3.2运输设备数量计算

6.4线路设计

6.4.1一般规定

6.4.2厂外线

6.4.3厂内线

6.4.4接轨与交叉

6.5铁路系统及站场布置

6.5.1铁路系统及车站分类

6.5.2联合编组站

6.5.3工厂编组站

6.5.4码头站

6.5.5原料站

6.5.6区域站

6.5.7冶车小站

6.5.8普车小站

6.5.9站场线路有效长度的确定

6.6简易驼峰、非机械化驼峰和翻车机车场设计

6.6.1设计有关资料及计算

6.6.2简易驼峰、非机械化驼峰设计

6.6.3翻车机车场设计

6.6.4减速顶及其应用

6.7冶炼系统线路布置

6.7.1炼铁车间

6.7.2炼钢车间

6.7.3渣场

6.8路基及排水

6.8.1一般路基

6.8.2路基防护与加固

6.8.3路基排水

6.8.4铁路用地

6.9轨道

6.9.1轨距及水平

6.9.2轨道类型

6.9.3钢轨

6.9.4轨枕

6.9.5钢轨联结配件

6.9.6道岔

6.9.7道床

6.9.8轨道加强

6.9.9车挡及道口

6.9.10轨道强度检算及示例

6.10通信、信号及照明

6.10.1通信

6.10.2信号

6.10.3照明

6.11运输辅助设施及运输岗位定员

6.11.1运输辅助设施

6.11.2运输岗位定员

7道路运输

7.1道路运输组织

7.1.1货物运输量（简称“货运量”）编制

7.1.2车流组织

7.1.3运输调度

7.1.4汽车数量计算

7.2路线设计

7.2.1路线设计的一般要求

7.2.2厂外道路

7.2.3厂内道路

7.2.4路线交叉

7.3路基

7.3.1一般路基

7.3.2特殊性土地区路基

7.3.3翻浆地区路基

7.3.4厂外道路用地

7.4路面

7.4.1路面设计一般要求

7.4.2路面分类及选择

7.4.3柔性路面

7.4.4水泥混凝土路面

7.4.5人行道道面

7.5运输附属设施

7.5.1停车场

7.5.2汽车称量设施

7.5.3加油设施（站）

7.5.4洗车设施

7.5.5安全设施

7.5.6汽车司机与养路工岗位定员

8水路及其它运输

8.1水路运输

8.1.1港址选择

8.1.2港口装卸工艺

8.1.3港口总平面及竖向布置

8.1.4钢铁厂水路运输港口设计实例

8.1.5委托设计资料内容要求

8.2其它运输

8.2.1带式输送机运输

8.2.2钢卷小车运输

8.2.3链式运输机运输

8.2.4管道（沟槽）运输

9设计方案评价方法及计算机应用

9.1设计方案评价方法

9.1.1模糊数学在设计方案评价中的应用

9.1.2层次分析法在设计方案评价中的应用

9.1.3系统工程在设计方案评价中的应用

9.2计算机应用

9.2.1计算机应用专业术语

9.2.2计算机应用系统

9.2.3计算机在总图运输设计中的应用

9.2.4层次分析法计算程序

10运输、装卸和其它设备

10.1准轨铁路运输设备

10.1.1机车

10.1.2普通车辆

10.1.3冶金车辆

10.2道路运输设备

10.2.1载重汽车

10.2.2自卸汽车

10.2.3专用汽车

10.2.4其它汽车

10.3水路运输设备

10.4起重设备

10.5装卸设备

10.6其它设备

10.6.1养路设备

10.6.2道口防护设备

10.6.3绿化设备

10.6.4衡器

附录

1主要技术经济指标及计算方法

1.1主要技术经济指标

1.2计算方法

2限界

2.1铁路限界

2.2道路限界

3荷载

3.1铁路荷载

3.2道路荷载

4坐标和距离计算

4.1坐标换算

4.2坐标计算

4.3铁路曲线与建筑物之间距离计算

4.4已知点至直线或曲线距离的计算

4.5改变线间距离的计算

5铁路线路连接计算及用表

5.1渡线计算

5.2道岔与两股曲线的连接计算

5.3道岔区的计算

5.4道岔后缩短连接曲线的计算

5.5反向曲线计算

5.6圆曲线函数计算

5.7缓和曲线函数计算

5.8竖曲线函数计算

5.9道岔岔心至圆曲线起点的距离

5.10渡线

5.11反向曲线

5.12警冲标至道岔中心距离

5.13信号机至道岔中心距离

5.14两相邻单开道岔岔心间最小长度

5.15坡度与角度换算表

6物料密度

6.1物料堆密度、安息角参考值

6.2物料密度参考值

7计量单位的换算

7.1原习用计量单位与法定计量单位的换算关系

7.2常用计量单位换算

参考文献

内容提要

本手册系统、全面地编撰了钢铁厂总图运输设计常用资料和大量

的有关图示。内容包括：厂址选择及总体布置、总平面布置、竖向布

置、管线综合布置、绿化、准轨铁路运输、道路运输、水路及其它运

输、设计方案评价方法及计算机应用、运输装卸及其它设备等10篇及

7个附录。

本手册是钢铁系统和其它行业从事总图运输设计、施工、管理的

工程技术人员必需的工具书，也可作为有关大专院校专业教学参考书。

内容介绍

《钢铁厂设计原理》上册以高炉炼铁车间设计及炼铁车间设备结构、工作原理、设计计算和设备选型为主要内容，还编入了炼铁原料加工车间设计概论、钢铁厂设计概论及钢铁厂厂房建筑概论。《钢铁厂设计原理》下册将叙述炼钢车间设计原理及其他内容。本书系高等学校钢铁冶金专业教材。通过教学，使学生了解钢铁厂设计基本知识，掌握钢铁厂主要设备工作原理、设计计算与设备选型。

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2018年11月15日，合肥钢铁厂列入第二批国家工业遗产名单。

1856年后，出现了转炉炼钢等大规模炼钢技术，钢铁产量激增；到19世纪后期，逐渐形成规模巨大的钢铁联合企业，钢铁厂的厂房建筑便具有自己的特点。19世纪末，中国在湖北建立第一座钢铁厂──汉阳铁厂。20世纪50年代以来，中国开始自行设计、建造年产百万吨以上的钢铁联合企业。厂址选择和总平面布置　选择钢铁厂厂址，应根据运输条件，尽量接近原料产地或市场，并有充足的能源、水源供应。厂区的总平面布置应根据工艺流程、运输手段和当地的实际情况。生产作业线应避免交叉，力求短捷。能源供应、给水排水、仓储、运输、机电维修，以及行政管理、生活福利、环境保护等有关建筑要统筹规划，全面安排。在考虑厂区和生活区同城市的关系时，应注意解决环境污染等问题。设计要点　钢铁厂主要车间大都为热加工车间，多采用单层厂房（见工业建筑），厂房高、面积大、跨度大、厂房内的吊车起重量大，操作频繁。例如纯氧顶吹转炉车间的多层跨间高度可达60～70米，大型轧钢车间的钢坯库跨度可达42米，跨数有多达10个连跨，横向长度达200米以上；火车由厂房侧面驶入车间，所需柱距为30～42米，300吨左右转炉柱距为28～36米，350吨转炉炼钢注锭吊车的起重量达530/115/30吨。钢铁厂主要车间大部分采用钢结构，也有采用钢筋混凝土结构的。因此，在厂房设计中，对屋顶、天窗、墙体和建筑防护等方面要作重点考虑。①屋顶。炼铁、炼钢、轧钢车间的屋顶，按坡度可分为三种。第一种是1/2至1/3的大坡度屋顶，美国、加拿大、法国、英国、意大利等采用较多。这种屋顶空间大而有利于通风、散热、排水，且不易积灰；但屋顶占据空间过大，建多跨、连跨厂房比较困难，不便于施工维修；有天沟时易漏水，如设横向天窗，避风性能较差。第二种是坡度为1/5至1/6的中等坡度屋顶，大多采用小尺寸的压型钢板或铝合金板作屋面。这种屋顶克服了大坡度屋顶的缺陷，节约材料，布置灵活；但存在着积灰问题；单坡也不宜过长，否则中间要增加排水点。第三种是坡度为1/10、1/20、1/50的小坡度屋顶，大多采用小尺寸压型钢板或铝合金板以及卷材屋面，日本、联邦德国、苏联、中国等许多国家采用最多。小坡度可以最大限度地采用外排水，避免由于天沟漏水所引起的各种事故，而且外形整齐，构造简化，便于施工维修，节省投资（见图）。②天窗。主要功能是通风散热。玻璃天窗易损、易污，已逐步为带挡雨板的通风天窗加局部固定采光带或采光罩所代替，天窗的设置应根据工艺的安排、热源的位置和特点、天窗的性能等来确定，并考虑有足够的通风面积和避风要求。为加强热源区的排放效果，避免热量任意扩散，可设排气罩和抽风机。③墙体。墙体材料的发展趋势是轻质、大型化、预制装配化，并有耐火、防水、保温、隔热等性能和良好的外观。墙体的形式可根据车间特点和地区条件，采取封闭式、敞开式、半敞开式。进风洞口标高应尽量降低，以取得良好的通风效果。敞开式的进风洞口应考虑防雨措施；封闭式的进风洞口则采用垂悬窗较多。在许多国家，采光洞口的材料都采用透明或半透明的塑料或玻璃钢取代玻璃，以减少污染，便于清洗，防止破碎。④建筑防护。对受热温度达100℃以上的钢筋混凝土构件，以及直接受到火焰或熔渣喷溅的部位，都应采取隔热保护措施。轧钢车间酸洗间、充电间、油库等存在液相腐蚀和气相腐蚀，均应遵照防腐蚀规程进行建筑设计。此外，钢铁厂主要车间内部及其附近的大气中含有大量腐蚀性气体和金属氧化物粉尘，这些物质与水蒸气混合后具有酸性或碱性腐蚀作用，在采用薄壁钢结构时应有防护涂层。钢铁厂建筑还要妥善处理撞击、振动、噪声的影响，以及由于大面积地面超载和锻锤连续冲击而引起的地基不均匀沉陷等问题。 2100433B