鋼鐵廠建筑
[拼音]:gangtiechang jianzhu
[外文]:steel works
19世紀(jì)中葉以前,煉鋼技術(shù)還停留在反射爐煉鋼的階段,鋼鐵廠的廠房結(jié)構(gòu)與一般機(jī)械廠熱加工車間類似。1856年后,出現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煉鋼等大規(guī)模煉鋼技術(shù),鋼鐵產(chǎn)量激增;到19世紀(jì)后期,逐漸形成規(guī)模巨大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè),鋼鐵廠的廠房建筑便具有自己的特點(diǎn)。19世紀(jì)末,中國(guó)在湖北建立第一座鋼鐵廠──漢陽(yáng)鐵廠。20世紀(jì)50年代以來(lái),中國(guó)開始自行設(shè)計(jì)、建造年產(chǎn)百萬(wàn)噸以上的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。
廠址選擇和總平面布置
選擇鋼鐵廠廠址,應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸條件,盡量接近原料產(chǎn)地或市場(chǎng),并有充足的能源、水源供應(yīng)。廠區(qū)的總平面布置應(yīng)根據(jù)工藝流程、運(yùn)輸手段和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。生產(chǎn)作業(yè)線應(yīng)避免交叉,力求短捷。能源供應(yīng)、給水排水、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、機(jī)電維修,以及行政管理、生活福利、環(huán)境保護(hù)等有關(guān)建筑要統(tǒng)籌規(guī)劃,全面安排。在考慮廠區(qū)和生活區(qū)同城市的關(guān)系時(shí),應(yīng)注意解決環(huán)境污染等問題。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
鋼鐵廠主要車間大都為熱加工車間,多采用單層廠房(見工業(yè)建筑),廠房高、面積大、跨度大、廠房?jī)?nèi)的吊車起重量大,操作頻繁。例如純氧頂吹轉(zhuǎn)爐車間的多層跨間高度可達(dá)60~70米,大型軋鋼車間的鋼坯庫(kù)跨度可達(dá)42米,跨數(shù)有多達(dá)10個(gè)連跨,橫向長(zhǎng)度達(dá)200米以上;火車由廠房側(cè)面駛?cè)胲囬g,所需柱距為30~42米,300噸左右轉(zhuǎn)爐柱距為28~36米,350噸轉(zhuǎn)爐煉鋼注錠吊車的起重量達(dá)530/115/30噸。鋼鐵廠主要車間大部分采用鋼結(jié)構(gòu),也有采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的。因此,在廠房設(shè)計(jì)中,對(duì)屋頂、天窗、墻體和建筑防護(hù)等方面要作重點(diǎn)考慮。
(1)屋頂。煉鐵、煉鋼、軋鋼車間的屋頂,按坡度可分為三種。第一種是1/2至1/3的大坡度屋頂,美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)、意大利等采用較多。這種屋頂空間大而有利于通風(fēng)、散熱、排水,且不易積灰;但屋頂占據(jù)空間過大,建多跨、連跨廠房比較困難,不便于施工維修;有天溝時(shí)易漏水,如設(shè)橫向天窗,避風(fēng)性能較差。第二種是坡度為1/5至1/6的中等坡度屋頂,大多采用小尺寸的壓型鋼板或鋁合金板作屋面。這種屋頂克服了大坡度屋頂?shù)娜毕?,?jié)約材料,布置靈活;但存在著積灰問題;單坡也不宜過長(zhǎng),否則中間要增加排水點(diǎn)。第三種是坡度為1/10、1/20、1/50的小坡度屋頂,大多采用小尺寸壓型鋼板或鋁合金板以及卷材屋面,日本、聯(lián)邦德國(guó)、蘇聯(lián)、中國(guó)等許多國(guó)家采用最多。小坡度可以最大限度地采用外排水,避免由于天溝漏水所引起的各種事故,而且外形整齊,構(gòu)造簡(jiǎn)化,便于施工維修,節(jié)省投資(見圖)。
(2)天窗。主要功能是通風(fēng)散熱。玻璃天窗易損、易污,已逐步為帶擋雨板的通風(fēng)天窗加局部固定采光帶或采光罩所代替,天窗的設(shè)置應(yīng)根據(jù)工藝的安排、熱源的位置和特點(diǎn)、天窗的性能等來(lái)確定,并考慮有足夠的通風(fēng)面積和避風(fēng)要求。為加強(qiáng)熱源區(qū)的排放效果,避免熱量任意擴(kuò)散,可設(shè)排氣罩和抽風(fēng)機(jī)。
(3)墻體。墻體材料的發(fā)展趨勢(shì)是輕質(zhì)、大型化、預(yù)制裝配化,并有耐火、防水、保溫、隔熱等性能和良好的外觀。墻體的形式可根據(jù)車間特點(diǎn)和地區(qū)條件,采取封閉式、敞開式、半敞開式。進(jìn)風(fēng)洞口標(biāo)高應(yīng)盡量降低,以取得良好的通風(fēng)效果。敞開式的進(jìn)風(fēng)洞口應(yīng)考慮防雨措施;封閉式的進(jìn)風(fēng)洞口則采用垂懸窗較多。在許多國(guó)家,采光洞口的材料都采用透明或半透明的塑料或玻璃鋼取代玻璃,以減少污染,便于清洗,防止破碎。
(4)建筑防護(hù)。對(duì)受熱溫度達(dá) 100℃以上的鋼筋混凝土構(gòu)件,以及直接受到火焰或熔渣噴濺的部位,都應(yīng)采取隔熱保護(hù)措施。軋鋼車間酸洗間、充電間、油庫(kù)等存在液相腐蝕和氣相腐蝕,均應(yīng)遵照防腐蝕規(guī)程進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。此外,鋼鐵廠主要車間內(nèi)部及其附近的大氣中含有大量腐蝕性氣體和金屬氧化物粉塵,這些物質(zhì)與水蒸氣混合后具有酸性或堿性腐蝕作用,在采用薄壁鋼結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)有防護(hù)涂層。
鋼鐵廠建筑還要妥善處理撞擊、振動(dòng)、噪聲的影響,以及由于大面積地面超載和鍛錘連續(xù)沖擊而引起的地基不均勻沉陷等問題。
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