第六章 工程技術方案
6.1 生產技術方案
6.1.1 工藝設計原則（1）以社會效益、企業經濟效益為中心，精心設計，向杭州天民建筑門窗有限公司提供高水平、高質量和高效益的優化方案。
（2）在國家法規、標準、規范允許的范圍內，使工程的技術經濟指標達到先進水平，為業主節省投資。
（3）進一步貫徹“工廠布置一體化，建構筑物輕型化，公用工程社會化，引進技術國產化”的“五化”設計原則。
（4）在工藝設計的同時，搞好配套專業的設計，特別注意加強節能、環保、消防、安全、工業衛生及勞動保護的意識。
（5）充分考慮項目產品的環境相容性，三廢物質做到綜合治理，達標排放，滿足環境和可持續發展的要求。
（6）充分考慮項目所采用的鋁錠、鎂鋁、粉末涂料等原、輔材料的可得性及原料的價格，以及數量、品質、來源的穩定性。
（7）嚴格執行有關安全規范，保證生產的安全可靠。
6.1.2總工
6.1.3工藝技術
本項目為鋁型材生產項目，整個生產工藝大致分為3個大工序，分別為熔鑄、擠壓和表面處理工序，分別與熔鑄車間、擠壓車間和表面處理車間進行。各個車間的生產工藝流程詳細敘述如下。
1、熔鑄車間工藝流程
圖6-2 熔鑄車間生產工藝流程圖
根據合金化學成份控制標準及要求，將重熔用鋁錠（電解鋁錠）、返回廢料和中間合金進行配料后，加入熔鋁爐中熔煉，攪拌、扒渣和取樣分析，經調整成份合格后將鋁液轉注到保溫爐進行爐內精煉除氣和保溫靜置，然后在鋁液流經鑄造流槽的過程中連續加入AlTi5B線桿以細化晶粒，并通過鋁熔體在線除氣、過濾裝置，去除鋁熔體中的氣體和非金屬夾雜物，送入半連續鑄造機結晶器，生產出毛鑄錠。根據不同產品的要求，需要均熱的鑄錠經均熱爐均熱，或直接經檢查質量合格的鑄錠送往擠壓車間。
2、擠壓車間工藝流程
圖6-3 擠壓車間生產工藝流程圖
技改項目擠壓車間生產工藝與原有工程工藝一致，本項目只需新增部分擠壓設備即可滿足技改要求。工藝流程為：將鋁棒通過加熱爐升溫后，通過擠壓機擠壓成所需的型材，拉伸矯直，后根據需要長度進行鋸切。此時的型材硬度較差，因此，再將冷卻后的型材進行時效，改變鋁材的物理結構，使鋁材硬度達到國家標準要求，此過程即告完成。
3、表面處理車間工藝流程
圖6-4 表面處理生產工藝流程圖
本次技改項目表面處理只生產氧化電泳型材，不做靜電噴涂型材。項目氧化電泳生產工藝與原有工程相同，但氧化電泳生產線改用立式氧化槽，各生產工藝流程簡述如下：
脫脂 首先將型材上架綁扎成排，放入脫酯槽中除脂、除自然氧化膜，除油后再放入水洗槽中經過溢流水洗。槽液的成分是硫酸，硫酸濃度為180～200g/L，時間2min~5min。
堿蝕 脫脂處理后，通過堿蝕工序，可為型材表面增光增亮，槽液的成分是NaOH，濃度為40～50g/，時間2min~5min。
中和 鋁材經堿蝕水洗后，由于鋁材表面呈堿性，經酸洗中和，保證鋁材的光潔度后再進入下道工序處理。槽液的成分是硫酸，濃度為180～200g/L，時間2min~5min。
陽極氧化 此過程主要通過電解使鋁材表面產生防腐蝕氧化膜，槽液的成分是硫酸，濃度為150～180g/L，Al3+＜15g/L，槽溫（20±5℃），電流密度為150A/m2~180A/m2。
電解著色 其主要作用是將鋁材表面細小氧化膜孔實施封閉，提高鋁材的耐腐蝕作用。著色電壓小于氧化電壓，其他參數按配槽要求。
熱純水洗 鋁基材經脫脂、堿蝕、中和、陽極氧化的前處理后，再用熱水和純水充分清洗，避免前道工序之酸、堿及鹽份帶入電泳槽污染漆槽，影響漆膜。參數為：溫度60~80℃，時間5min~15min。
電泳涂裝 鋁材的電泳涂裝，在鋁材表面氧化處理完成后，再通過電泳涂裝的方法對鋁材表面再覆蓋一層電泳漆膜。電泳涂裝工藝是電泳涂料在陰陽兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動到陰極，并與陰極表面所產生之堿性作用形成不溶解物，沉積于鋁材表面。電泳涂漆型材表面色澤鮮艷，耐酸堿、抗腐蝕、延緩老化，漆膜均勻，附著力強，經得起日曬雨淋的考驗，產品壽命長等優點。電泳涂裝操作過程為在計量好電壓及時間下，形成電泳膜。參數為：固體質量分數5%~7%，PH7.6~8.4，溫度（23±3）℃，電導率25時590S/cm~900S/cm，涂漆時間40s~180s，電壓40V~160V。
瀝水 電泳后的型材帶有較多的電泳漆，為減少漆液浪費，瀝水時進行電泳漆回收。
固化 使漆膜在170℃~180℃溫度下，保溫30分鐘進行固化。
6.1.4技改項目工藝改進地方
1、新增擠壓機特點
（1）擠壓機由PLC控制，便于及時調整參數，保證擠壓產品質量；
（2）擠壓機液壓系統主泵采用變量泵，通過電液伺服閥和PLC控制，達到在擠壓過程恒速擠壓、在擠壓末期減速擠壓等工藝要求，確保擠出制品性能均勻。
（3）設有PC系統，具有故障檢測和生產過程及工藝參數顯示的功能。
（4）擠壓機采用固定擠壓墊，減少了擠壓墊片返回時間，提高了生產效率，且可減少壓余厚度，提高成品率；
（5）擠壓機配有快速換模裝置，減少了換模時間。
2、新增氧化生產線的特點
現在的氧化生產線存料區到上料區需要人工搬料，勞動強度大，上料扎排速度慢，上排空間小，影響生產產量。建筑用型材氧化品種多，大小不一。人工搬運造成擦傷、彎曲不合格品較多。型材氧化、著色時間、溫度控制沒有達到全部自動化。
新選用立式氧化著色電泳噴涂生產線實現循環作業，全部采用機械化，降低勞動強度。在氧化槽、著色槽、染色槽、封孔槽、電泳槽、堿蝕槽、固化爐、熱水槽增加溫度控制系統。通過編程軟件，實時的記錄各個槽的溫度情況，PH值情況，增加對型材氧化時間、著色時間自動化控制。新設備與傳統設備相比達到如下效果：
（1）槽液溫度控制在工藝范圍之內，可以減少返工料，提高1%成品率；
（2）每噸鋁型材節約用水量5m3。
（3）減少二次加工能源浪費及對環境影響；
（4）減少污水排放；
（5）對槽組溫度時間監控，減少由于過溫、超時廢氣揮發量。
6.1.5主要設備選擇
1、設備選型的原則
（1）設備選型應與項目方案、建設規模和工藝技術方案相適應，滿足項目的要求。
（2）應適應產品品種和質量控制的要求。
（3）提高自動化、連續化、大型化程度，降低勞動強度，提高勞動生產率。
（4）強調設備的可靠性、成熟性，保證生產和質量穩定。
（5）不得將不成熟或未經生產考驗的設備用于建設方案設計。
2、設備選型
項目主要設備見表 6-2
表6-2 主要生產設備一覽表
| 序號 | 名稱 | 規格及型號 | 單位 | 數量 | 備注 |
| 1 | 熔鑄爐及澆注系統 | 20T熔鑄爐及變頻調速鑄錠機 | 套 | 12 | |
| 2 | 擠壓生產線 | 1350T | 條 | 3 | |
| 3 | 擠壓生產線 | 800T | 條 | 6 | |
| 4 | 擠壓生產線 | 1000T | 條 | 10 | |
| 5 | 噴涂生產線 | 立式 | 條 | 3 | |
| 6 | 氧化生產線 | 半自動 | 條 | 2 | |
| 7 | 行車 | 2T-BZA型 | 臺 | 20 | |
| 8 | 叉車 | 內燃-H2000 | 臺 | 2 | |
| 9 | 空壓機 | 0.8mpa空壓機 | 臺 | 2 | |
| 10 | 時效爐 | 2000×2000、220KW | 臺 | 6 |
6.1.7土建工程
（1）項目原總建筑面積為5000.00m2，技改后總建筑面積為23900.00m2，其中2號廠房建筑面積6700.00m2，3號廠房建筑面積4000.00m2，4號廠房建筑面積4000.00m2，辦公樓建筑面積2800.00m2、飯堂建筑面積1400.00m2；并包括相關場地和配套的給排水、供電、網絡通訊、接線等設施。
（2）建筑設計指導思想
1）生產廠房的建筑設計首先保證滿足生產工藝要求，方便工藝生產，方便生產管理。
2）根據生產工藝要求合理配置生產附屬用房和生產管理用房。
3）生活設施和管理用房的設計力求方便生活和管理。
（3）設計依據
1）《建筑結構荷載規范》（GB50009-2001（2006年局部修訂））；
2）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）；
3）《砌體結構設計規范》（GB50003-2011）；
4）《建筑抗震設防分類標準》（GB50223-2008）；
5）《建筑設計防火規范》（GBJ50016-2006）；
6）《屋面工程質量驗收規范》（GB50207-2012）；
7）《工業建筑防腐設計規范》（GB50046-2008）；
8）《建筑采光設計標準》（GB/T50033-2001）；
9）《建筑內部裝修設計防火規范》（GB50222-95（2001年版））；
（4）土建方案
1、設計采用的規范
（1）相關主導專業所提供的資料及要求；
（2）國家及廣西省、南寧市現行的有關建筑結構設計規范、規程及規定；
（3）當地地形、地貌等自然條件。
2、結構設計基礎數據
（1）基本風壓：0.3KN/m2
（2）工程地質
本區尚未進行巖土勘探，本項目可參照南寧市伊嶺工業集中區城南工業園鄰近地塊考慮。（建議企業在工程項目初步設計前完成場地地質詳勘）。
表6-3 技改土建工程表
| 序號 | 名 稱 |
建筑面積 （m2） |
單位造價 （元/ m2） |
金額 （萬元） |
| 1 | 2號廠房 | 6700.00 | 800.00 | 536.00 |
| 2 | 3號廠房 | 4000.00 | 800.00 | 320.00 |
| 3 | 4號廠房 | 4000.00 | 800.00 | 320.00 |
| 4 | 辦公樓 | 2800.00 | 1200.00 | 336.00 |
| 5 | 食堂 | 1400.00 | 1200.00 | 168.00 |
| 6 | 合 計 | 18900.00 | 1680.00 |
6.2 總圖布置與運輸
6.2.1 總圖布置原則（1）總圖布置應符合《企業總平面設計規范》和滿足生產、消防、安全、衛生和施工安裝等要求，結合廠區地形、地質、氣象等自然條件，全面地、因地制宜地布置廠區建構筑物、公用管線及綠化等。
（2）根據工藝及防火要求，將生產協作密切的車間組織在一起，力求做到建筑布局合理，功能分區明確，在滿足工藝流程要求的前提下，盡量做到生產線路簡潔，流暢，避免往返運輸和作業線交叉。
（3）建筑物、設備布局與工藝流程三者銜接合理，建筑結構完善，并能滿足生產工藝和質量衛生要求。
（4）建筑物和設備布置還應考慮生產工藝對衛生和其他工藝參數的要求，防止毗鄰車間受到干擾。
（5）廠區道路應通暢，便于機動車通行，應修環形路且便于消防車輛到達各車間。盡量做到生產線路簡潔、流暢，避免往返運輸和作業線交叉。
（6）運輸是生產工藝流程的前奏和繼續，它是聯絡各生產環節的紐帶，總圖布置中做到合理布置人流、車流的運輸路線，以利于生產線的順暢，減少能量消耗，確保交通運輸安全。
（7）建筑物或構筑物的布置應符合防火、衛生規范及各種安全要求，并滿足地上、地下工程管線的鋪設和交通運輸的要求。
6.2.2 總圖布置說明
1.平面布置
根據工廠生產性質內容，在廠區內分成生活區和生產區。根據場地條件、主導風向及功能區性質對場地進行平面布置。
功能區內各車間或部門位置由活動區間綜合相互密切關系程度
確定。根據物流分析結論，將綜合相互密切關系程度高的活動區（車間或部門）盡量靠近，同時注意各功能區之間的聯系。廠區規劃燃料動力及配電站位于與辦公樓相對的對角線上，便于運輸管理。
2.豎向布置
應滿足廠內外道路與裝卸對標高的要求，使工廠有良好的運輸條件；
場地標高的確定應有利于場地排水，不受雨水沖刷；
場地平整應在滿足各項工程技術要求的前提下，因地制宜減少土石方工程量，以填挖方平衡為原則。
建設場址地勢平坦，坡度較小。為使場地排水通暢，合理確定場地標高。
3.工廠運輸豎向布置
廠區道路分二級，主要道路寬12m，次要道路寬10m，主次道路相交成環路，能滿足消防要求，全部道路采用城市型水泥混凝土路面。工廠廠外運輸以汽車運輸方式為主。
4.綠化
廠內綠化對于改善環境、降低噪聲、清潔空氣是十分必要的，生產區本著見縫插針的原則，選擇適宜樹種，既美化環境，又使生產區域保持潔凈的氛圍。在廠區采用點、線、面相結合，突出重點的方式適當綠化。在綠化植物的選擇上，考慮以抗污染、吸收有害氣體，凈化空氣及適應性強的植物為主，主要種植在主干道兩旁，在辦公區種植各種景觀樹木和綠草坪，以美化環境。
5.道路
（1）道路布置考慮的因素
1)滿足生產(包括安裝、檢修)、運輸和消防的要求，使廠內外貨物運輸順暢、行人方便、合理分散物流和人流，使主要物流、人流路線短捷，運輸安全，工程量小。
2)與廠外道路銜接順暢，便于進入國家、省級道路網。
3)與廠區的總平面布置、豎向布置、管線、綠化等布置相協調。
4)與主要建筑物平行布置。采用正交和環形式布置，對于運輸量少時或者邊緣地帶采用盡頭式道路，當采用盡頭式布置時，在道路盡頭處設置回車場。
5)道路等級及其主要技術指標的選用，根據生產規模、企業類型、道路類別、使用要求、交通量等綜合考慮，確定廠區公路采用二級公路。
6)當人流集中，采用混合交通會影響行人安全時，設置人行道。人行道結合人流路線和廠區道路統一考慮進行布置，盡量使人行方便。
（2）擬建項目確定的廠區道路方案為環形布置，路面寬度主路12米，輔路10米，縱坡1%，路面采用混凝土路面。
5.場地地形條件
根據建設單位提供的廠區地形圖，地勢較高和地勢較低的地方，需要平整土地。
6.3 給水工程
項目內有供水網絡供給，接入廠區，管徑為DN200，供水壓力0.25Mpa—0.35Mpa，出水水質符合GB5749—85《生活飲用水衛生標準》，可以滿足本項目最大用水量要求。廣西省南寧市南寧市伊嶺工業集中區城南工業園供水采用生產、生活、消防合一制管網。6.4 排水工程
采取雨、污分流排放系統。雨水主要是廠區的地面降雨，雨水排放接入廠區雨水管網統一排放，污水主要是生活污水和清潔污水，不含有毒物質。污水經處理后再排入區市級污水主管線，到污水處理廠再進一步處理。6.5 供配電
6.6.1設計依據（1）《10kV及以下變電所設計規范》（GB50053-94）；
（2）《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）；
（3）《低壓配電設計規范》（GB50054-2011）；
（4）《3—110kV高壓配電裝置設計規范》（GB50060-2008）；
（5）《民用建筑照明設計標準》（GBJ133-90）；
（6）《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-2008）；
（7）《建筑設計防火規范》（GB50045-2006）；
（8）《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）；
6.6.2供配電方案
（1）負荷性質
根據生產規模及生產連續性，整個裝置均為二級用電負荷。
（2）電源
本方案考慮電源采用雙路380V，每路容量為800～1000kVA。裝機1250KVA，以滿足項目生產、生活用電要求。
（3）功率因數補償
由于廠同步電動機數量很多，全廠平均率因數cosφ達到0.95，因此不需設置無功補償裝置。但為了提高變壓器的利用率，低壓側仍設置一定數量的電容補償設備。
（4）電能計量
在車間變電所低壓出線回路設有功及無功電度表，作為內部考核用。
（5）配電和照明設計
① 配電設計
廠房用電設備380/220V電源均由變電所低壓屏采用樹干式或放射式供電至廠區內動力配電箱，配電干線采用電纜或封閉母線；從廠區內動力配電箱以電纜(線)放射方式供電至用電設備，大中容量設備由配電箱直接放射供電，小容量用電設備經插座箱供電。爆炸危險場所配電設備選用防爆配電設備。辦公用房380/220V電源由設于該建筑內的變電所低壓屏直接采用獨立回路以電纜在橋架內敷設的方式供電至照明配電箱。
② 照明設計
廠房照明以管吊式金屬鹵化物燈具為主,照度為200Lx，層高5m以下的生產、生活輔助用房采用熒光燈為主，照度為200～500Lx。照明配電箱選用QDB型，所有照明支線均采用BV型導線穿鋼管敷設。