第六章 工程技术方案
6.1 生产技术方案
6.1.1 工艺设计原则（1）以社会效益、企业经济效益为中心，精心设计，向杭州天民建筑门窗有限公司提供高水平、高质量和高效益的优化方案。
（2）在国家法规、标准、规范允许的范围内，使工程的技术经济指标达到先进水平，为业主节省投资。
（3）进一步贯彻“工厂布置一体化，建构筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化”的“五化”设计原则。
（4）在工艺设计的同时，搞好配套专业的设计，特别注意加强节能、环保、消防、安全、工业卫生及劳动保护的意识。
（5）充分考虑项目产品的环境相容性，三废物质做到综合治理，达标排放，满足环境和可持续发展的要求。
（6）充分考虑项目所采用的铝锭、镁铝、粉末涂料等原、辅材料的可得性及原料的价格，以及数量、品质、来源的稳定性。
（7）严格执行有关安全规范，保证生产的安全可靠。
6.1.2总工
6.1.3工艺技术
本项目为铝型材生产项目，整个生产工艺大致分为3个大工序，分别为熔铸、挤压和表面处理工序，分别与熔铸车间、挤压车间和表面处理车间进行。各个车间的生产工艺流程详细叙述如下。
1、熔铸车间工艺流程
图6-2 熔铸车间生产工艺流程图
根据合金化学成份控制标准及要求，将重熔用铝锭（电解铝锭）、返回废料和中间合金进行配料后，加入熔铝炉中熔炼，搅拌、扒渣和取样分析，经调整成份合格后将铝液转注到保温炉进行炉内精炼除气和保温静置，然后在铝液流经铸造流槽的过程中连续加入AlTi5B线杆以细化晶粒，并通过铝熔体在线除气、过滤装置，去除铝熔体中的气体和非金属夹杂物，送入半连续铸造机结晶器，生产出毛铸锭。根据不同产品的要求，需要均热的铸锭经均热炉均热，或直接经检查质量合格的铸锭送往挤压车间。
2、挤压车间工艺流程
图6-3 挤压车间生产工艺流程图
技改项目挤压车间生产工艺与原有工程工艺一致，本项目只需新增部分挤压设备即可满足技改要求。工艺流程为：将铝棒通过加热炉升温后，通过挤压机挤压成所需的型材，拉伸矫直，后根据需要长度进行锯切。此时的型材硬度较差，因此，再将冷却后的型材进行时效，改变铝材的物理结构，使铝材硬度达到国家标准要求，此过程即告完成。
3、表面处理车间工艺流程
图6-4 表面处理生产工艺流程图
本次技改项目表面处理只生产氧化电泳型材，不做静电喷涂型材。项目氧化电泳生产工艺与原有工程相同，但氧化电泳生产线改用立式氧化槽，各生产工艺流程简述如下：
脱脂 首先将型材上架绑扎成排，放入脱酯槽中除脂、除自然氧化膜，除油后再放入水洗槽中经过溢流水洗。槽液的成分是硫酸，硫酸浓度为180～200g/L，时间2min~5min。
碱蚀 脱脂处理后，通过碱蚀工序，可为型材表面增光增亮，槽液的成分是NaOH，浓度为40～50g/，时间2min~5min。
中和 铝材经碱蚀水洗后，由于铝材表面呈碱性，经酸洗中和，保证铝材的光洁度后再进入下道工序处理。槽液的成分是硫酸，浓度为180～200g/L，时间2min~5min。
阳极氧化 此过程主要通过电解使铝材表面产生防腐蚀氧化膜，槽液的成分是硫酸，浓度为150～180g/L，Al3+＜15g/L，槽温（20±5℃），电流密度为150A/m2~180A/m2。
电解着色 其主要作用是将铝材表面细小氧化膜孔实施封闭，提高铝材的耐腐蚀作用。着色电压小于氧化电压，其他参数按配槽要求。
热纯水洗 铝基材经脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化的前处理后，再用热水和纯水充分清洗，避免前道工序之酸、碱及盐份带入电泳槽污染漆槽，影响漆膜。参数为：温度60~80℃，时间5min~15min。
电泳涂装 铝材的电泳涂装，在铝材表面氧化处理完成后，再通过电泳涂装的方法对铝材表面再覆盖一层电泳漆膜。电泳涂装工艺是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于铝材表面。电泳涂漆型材表面色泽鲜艳，耐酸碱、抗腐蚀、延缓老化，漆膜均匀，附着力强，经得起日晒雨淋的考验，产品寿命长等优点。电泳涂装操作过程为在计量好电压及时间下，形成电泳膜。参数为：固体质量分数5%~7%，PH7.6~8.4，温度（23±3）℃，电导率25时590S/cm~900S/cm，涂漆时间40s~180s，电压40V~160V。
沥水 电泳后的型材带有较多的电泳漆，为减少漆液浪费，沥水时进行电泳漆回收。
固化 使漆膜在170℃~180℃温度下，保温30分钟进行固化。
6.1.4技改项目工艺改进地方
1、新增挤压机特点
（1）挤压机由PLC控制，便于及时调整参数，保证挤压产品质量；
（2）挤压机液压系统主泵采用变量泵，通过电液伺服阀和PLC控制，达到在挤压过程恒速挤压、在挤压末期减速挤压等工艺要求，确保挤出制品性能均匀。
（3）设有PC系统，具有故障检测和生产过程及工艺参数显示的功能。
（4）挤压机采用固定挤压垫，减少了挤压垫片返回时间，提高了生产效率，且可减少压余厚度，提高成品率；
（5）挤压机配有快速换模装置，减少了换模时间。
2、新增氧化生产线的特点
现在的氧化生产线存料区到上料区需要人工搬料，劳动强度大，上料扎排速度慢，上排空间小，影响生产产量。建筑用型材氧化品种多，大小不一。人工搬运造成擦伤、弯曲不合格品较多。型材氧化、着色时间、温度控制没有达到全部自动化。
新选用立式氧化着色电泳喷涂生产线实现循环作业，全部采用机械化，降低劳动强度。在氧化槽、着色槽、染色槽、封孔槽、电泳槽、碱蚀槽、固化炉、热水槽增加温度控制系统。通过编程软件，实时的记录各个槽的温度情况，PH值情况，增加对型材氧化时间、着色时间自动化控制。新设备与传统设备相比达到如下效果：
（1）槽液温度控制在工艺范围之内，可以减少返工料，提高1%成品率；
（2）每吨铝型材节约用水量5m3。
（3）减少二次加工能源浪费及对环境影响；
（4）减少污水排放；
（5）对槽组温度时间监控，减少由于过温、超时废气挥发量。
6.1.5主要设备选择
1、设备选型的原则
（1）设备选型应与项目方案、建设规模和工艺技术方案相适应，满足项目的要求。
（2）应适应产品品种和质量控制的要求。
（3）提高自动化、连续化、大型化程度，降低劳动强度，提高劳动生产率。
（4）强调设备的可靠性、成熟性，保证生产和质量稳定。
（5）不得将不成熟或未经生产考验的设备用于建设方案设计。
2、设备选型
项目主要设备见表 6-2
表6-2 主要生产设备一览表
| 序号 | 名称 | 规格及型号 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 1 | 熔铸炉及浇注系统 | 20T熔铸炉及变频调速铸锭机 | 套 | 12 | |
| 2 | 挤压生产线 | 1350T | 条 | 3 | |
| 3 | 挤压生产线 | 800T | 条 | 6 | |
| 4 | 挤压生产线 | 1000T | 条 | 10 | |
| 5 | 喷涂生产线 | 立式 | 条 | 3 | |
| 6 | 氧化生产线 | 半自动 | 条 | 2 | |
| 7 | 行车 | 2T-BZA型 | 台 | 20 | |
| 8 | 叉车 | 内燃-H2000 | 台 | 2 | |
| 9 | 空压机 | 0.8mpa空压机 | 台 | 2 | |
| 10 | 时效炉 | 2000×2000、220KW | 台 | 6 |
6.1.7土建工程
（1）项目原总建筑面积为5000.00m2，技改后总建筑面积为23900.00m2，其中2号厂房建筑面积6700.00m2，3号厂房建筑面积4000.00m2，4号厂房建筑面积4000.00m2，办公楼建筑面积2800.00m2、饭堂建筑面积1400.00m2；并包括相关场地和配套的给排水、供电、网络通讯、接线等设施。
（2）建筑设计指导思想
1）生产厂房的建筑设计首先保证满足生产工艺要求，方便工艺生产，方便生产管理。
2）根据生产工艺要求合理配置生产附属用房和生产管理用房。
3）生活设施和管理用房的设计力求方便生活和管理。
（3）设计依据
1）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年局部修订））；
2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
3）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；
4）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）；
5）《建筑设计防火规范》（GBJ50016-2006）；
6）《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2012）；
7）《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）；
8）《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）；
9）《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95（2001年版））；
（4）土建方案
1、设计采用的规范
（1）相关主导专业所提供的资料及要求；
（2）国家及广西省、南宁市现行的有关建筑结构设计规范、规程及规定；
（3）当地地形、地貌等自然条件。
2、结构设计基础数据
（1）基本风压：0.3KN/m2
（2）工程地质
本区尚未进行岩土勘探，本项目可参照南宁市伊岭工业集中区城南工业园邻近地块考虑。（建议企业在工程项目初步设计前完成场地地质详勘）。
表6-3 技改土建工程表
| 序号 | 名 称 |
建筑面积 （m2） |
单位造价 （元/ m2） |
金额 （万元） |
| 1 | 2号厂房 | 6700.00 | 800.00 | 536.00 |
| 2 | 3号厂房 | 4000.00 | 800.00 | 320.00 |
| 3 | 4号厂房 | 4000.00 | 800.00 | 320.00 |
| 4 | 办公楼 | 2800.00 | 1200.00 | 336.00 |
| 5 | 食堂 | 1400.00 | 1200.00 | 168.00 |
| 6 | 合 计 | 18900.00 | 1680.00 |
6.2 总图布置与运输
6.2.1 总图布置原则（1）总图布置应符合《企业总平面设计规范》和满足生产、消防、安全、卫生和施工安装等要求，结合厂区地形、地质、气象等自然条件，全面地、因地制宜地布置厂区建构筑物、公用管线及绿化等。
（2）根据工艺及防火要求，将生产协作密切的车间组织在一起，力求做到建筑布局合理，功能分区明确，在满足工艺流程要求的前提下，尽量做到生产线路简洁，流畅，避免往返运输和作业线交叉。
（3）建筑物、设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，并能满足生产工艺和质量卫生要求。
（4）建筑物和设备布置还应考虑生产工艺对卫生和其他工艺参数的要求，防止毗邻车间受到干扰。
（5）厂区道路应通畅，便于机动车通行，应修环形路且便于消防车辆到达各车间。尽量做到生产线路简洁、流畅，避免往返运输和作业线交叉。
（6）运输是生产工艺流程的前奏和继续，它是联络各生产环节的纽带，总图布置中做到合理布置人流、车流的运输路线，以利于生产线的顺畅，减少能量消耗，确保交通运输安全。
（7）建筑物或构筑物的布置应符合防火、卫生规范及各种安全要求，并满足地上、地下工程管线的铺设和交通运输的要求。
6.2.2 总图布置说明
1.平面布置
根据工厂生产性质内容，在厂区内分成生活区和生产区。根据场地条件、主导风向及功能区性质对场地进行平面布置。
功能区内各车间或部门位置由活动区间综合相互密切关系程度
确定。根据物流分析结论，将综合相互密切关系程度高的活动区（车间或部门）尽量靠近，同时注意各功能区之间的联系。厂区规划燃料动力及配电站位于与办公楼相对的对角线上，便于运输管理。
2.竖向布置
应满足厂内外道路与装卸对标高的要求，使工厂有良好的运输条件；
场地标高的确定应有利于场地排水，不受雨水冲刷；
场地平整应在满足各项工程技术要求的前提下，因地制宜减少土石方工程量，以填挖方平衡为原则。
建设场址地势平坦，坡度较小。为使场地排水通畅，合理确定场地标高。
3.工厂运输竖向布置
厂区道路分二级，主要道路宽12m，次要道路宽10m，主次道路相交成环路，能满足消防要求，全部道路采用城市型水泥混凝土路面。工厂厂外运输以汽车运输方式为主。
4.绿化
厂内绿化对于改善环境、降低噪声、清洁空气是十分必要的，生产区本着见缝插针的原则，选择适宜树种，既美化环境，又使生产区域保持洁净的氛围。在厂区采用点、线、面相结合，突出重点的方式适当绿化。在绿化植物的选择上，考虑以抗污染、吸收有害气体，净化空气及适应性强的植物为主，主要种植在主干道两旁，在办公区种植各种景观树木和绿草坪，以美化环境。
5.道路
（1）道路布置考虑的因素
1)满足生产(包括安装、检修)、运输和消防的要求，使厂内外货物运输顺畅、行人方便、合理分散物流和人流，使主要物流、人流路线短捷，运输安全，工程量小。
2)与厂外道路衔接顺畅，便于进入国家、省级道路网。
3)与厂区的总平面布置、竖向布置、管线、绿化等布置相协调。
4)与主要建筑物平行布置。采用正交和环形式布置，对于运输量少时或者边缘地带采用尽头式道路，当采用尽头式布置时，在道路尽头处设置回车场。
5)道路等级及其主要技术指标的选用，根据生产规模、企业类型、道路类别、使用要求、交通量等综合考虑，确定厂区公路采用二级公路。
6)当人流集中，采用混合交通会影响行人安全时，设置人行道。人行道结合人流路线和厂区道路统一考虑进行布置，尽量使人行方便。
（2）拟建项目确定的厂区道路方案为环形布置，路面宽度主路12米，辅路10米，纵坡1%，路面采用混凝土路面。
5.场地地形条件
根据建设单位提供的厂区地形图，地势较高和地势较低的地方，需要平整土地。
6.3 给水工程
项目内有供水网络供给，接入厂区，管径为DN200，供水压力0.25Mpa—0.35Mpa，出水水质符合GB5749—85《生活饮用水卫生标准》，可以满足本项目最大用水量要求。广西省南宁市南宁市伊岭工业集中区城南工业园供水采用生产、生活、消防合一制管网。6.4 排水工程
采取雨、污分流排放系统。雨水主要是厂区的地面降雨，雨水排放接入厂区雨水管网统一排放，污水主要是生活污水和清洁污水，不含有毒物质。污水经处理后再排入区市级污水主管线，到污水处理厂再进一步处理。6.5 供配电
6.6.1设计依据（1）《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；
（2）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
（3）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）；
（4）《3—110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-2008）；
（5）《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90）；
（6）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）；
（7）《建筑设计防火规范》（GB50045-2006）；
（8）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）；
6.6.2供配电方案
（1）负荷性质
根据生产规模及生产连续性，整个装置均为二级用电负荷。
（2）电源
本方案考虑电源采用双路380V，每路容量为800～1000kVA。装机1250KVA，以满足项目生产、生活用电要求。
（3）功率因数补偿
由于厂同步电动机数量很多，全厂平均率因数cosφ达到0.95，因此不需设置无功补偿装置。但为了提高变压器的利用率，低压侧仍设置一定数量的电容补偿设备。
（4）电能计量
在车间变电所低压出线回路设有功及无功电度表，作为内部考核用。
（5）配电和照明设计
① 配电设计
厂房用电设备380/220V电源均由变电所低压屏采用树干式或放射式供电至厂区内动力配电箱，配电干线采用电缆或封闭母线；从厂区内动力配电箱以电缆(线)放射方式供电至用电设备，大中容量设备由配电箱直接放射供电，小容量用电设备经插座箱供电。爆炸危险场所配电设备选用防爆配电设备。办公用房380/220V电源由设于该建筑内的变电所低压屏直接采用独立回路以电缆在桥架内敷设的方式供电至照明配电箱。
② 照明设计
厂房照明以管吊式金属卤化物灯具为主,照度为200Lx，层高5m以下的生产、生活辅助用房采用荧光灯为主，照度为200～500Lx。照明配电箱选用QDB型，所有照明支线均采用BV型导线穿钢管敷设。