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lp原矿粒度：5000产品粒度：120处理量：45万t/a,其他矿山地质内蒙古科技大学本科生课程设计说明书课 程 名：粉碎工程课程设计题 目：内蒙古炭窑口铜矿选矿厂45万t/a破碎车间设计学生姓名：王励学 号：1372146117专 业：矿物加工班 级：13-1指导教师：屈启龙目录第一章 地质21.1矿区位置、交通21.2矿区概述2第二章 原矿性质32.1岩石32.2矿床顶底围岩32.3原矿性质42.4矿石储量5第三章 破碎工艺设计63.1破碎流程计算63.1.1 新建选厂的规模及原矿基本性质63.1.2 破碎流程的选择与计算63.2 破碎设备的选择与计算103.2.1 粗碎设备的选择与计算103.2.2 中碎设备的选择与计算133.2.3 细碎设备的选择153.2.4破碎筛分设备一览表213.3 辅助设备的选择与计算223.3.1矿仓223.3.2检修设施243.3.3胶带运输机的选择与运算：243.4 厂房设计26第四章 结论28参考文献29附录29内蒙古齐华矿业公司多金属硫化矿1.1 矿区位置、交通 炭窑口磷硫多金属矿区位于狼山南麓近坡脚处，与河套平原内蒙商品粮基地紧相毗连，隶属内蒙古巴彦淖尔盟潮格旗青山镇管辖。矿区地理坐标：东经106047，北纬40058。位于包兰铁路临河车站巴盟盟府北西60公里，位于杭锦后旗旗府陕坝镇北西29公里，均有柏油公路相连通；并有简易公可通矿山，交通方便。经陕坝镇有公路与河套地区各旗县、各公社相连结。经包兰铁路往东为包头市；往南与乌海市相连，相距140公里，交通甚便。1.2 矿区概述矿区处于狼山山脉南缘，从地貌上划分属于低中山，地形陡峭，沟谷切割深，地形比高为200500米，区内气候为干旱大陆性气候，降水稀少，一般年降水量为135毫米，年降雨量最大为1954年247.9毫米，最小为1965年79毫米。平均年蒸发量为2124.8毫米，最大为1957年2346.7毫米，最小为1964年1775毫米。区域基岩裸露，植被稀薄，第四纪仅发育在沟谷内，大沟谷为炭窑口沟和杨归口一年至多年才有一次或几次短时间洪水流过。据区域资料，区内基岩大面积出露花岗岩，片麻岩，各种片岩等，其含水性一般在0.1升/秒以下，属弱含水层，一般的矿床水文地质条件简单。矿区地理坐标：东经106047”，北纬40058”。矿区工作程度：从1957年至1958年由内蒙地质局（包括华北）狼山普查对，五原狼山队对狼山东部及中部进行了系统普查，测有1：50万狼山区域地质图，并对狼山的地质构造，火成活动及矿产分布均有详细论述，为在狼山普查找矿工作提供了丰富资料，但未有提及炭窑口矿区。在1958年冶金部华北地质分局542队（511队前身）对狼山中段进行大面积的普查找矿，先后发现霍各乞，东升庙，炭窑口等多金属矿区，填绘有1：10万路线地质草图，并对狼山中段的矿产分布和赋存规律及工业利用价值进行较详尽工作。矿区在内蒙古自治区巴彦卓尔市潮格旗青山镇，矿区气候比较干旱，气温较低，一年内主要雨季在6至9月，其它季节干旱，春季多风，秋季气候较好。1.3 岩石与矿石性质1.3.1岩石矿区内火成岩的种类较多，多分布于五台系及狼山带地层中，石炭二叠、侏罗白垩系地层中尚未发现。具其穿插关系由老到新有以下几种。1.角闪片岩：主要出露在黑白山南和矿区东北部，呈小侵入体产出。岩石呈黑绿色，由普通角闪石、黑云母、方解石、斜长石组成，含少量的普通灰石、赤铁矿、石英、绿泥石等，其片理产状与区域构造线一致。2.花岗岩：属海西期花岗岩，分布于矿区西部和北部（九、十号矿床北），灰灰红色，全晶质，中粒结构，局部具斑状构造，主要成份为斜长石、钾微斜长石、石英组成，其次为少量的黑云母、白云母、磁铁矿及赤铁矿等。3石英斑岩类：主要分布在一、三、五号矿床内部，呈脉状产出，岩石呈肉红色黄褐色，隐晶斑状构造，由微斜长石、石英组成，还有少量的黑云母和黄铁矿，并见有花岗斑岩脉，野外不易辨认。4闪长岩类：矿区内分布比较普遍，但集中分布于一、三、五号矿床附近。5石英脉：矿区内分布较广，一般呈小细脉状产出，形态规模小，局部含黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿较富。1.3.2矿床顶底围岩（1）顶板：岩石为灰黑色，主要由石英及泥片组成，具千枚状构造。（2）底板：岩石呈灰黑色，主要由石英及石英质小砾石、长石、绢云母、黑云母、绿泥石、绿带石、假象褐铁矿及少量的炭质组成，具花局鳞片变晶结构或鳞片变晶结构，粒度一般在0.10.3毫米，个别大于0.3毫米。1.3.3原矿性质1、矿石类型及嵌布特征炭窑口矿区为铜锌硫多金属硫化矿矿床，主要的矿石类型有两种，即：铜硫矿石。 铜硫矿石铜硫矿石属含铜锌的黄铁矿硫化矿石。矿石中主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等；主要脉石矿物有石英、碳酸盐矿物（方解石为主，白云石次之）、重晶石、绿泥石等。黄铁矿：常具致密块状构造、条带状构造、浸染状构造等。结构上呈立方体自形晶、半自形晶、它形粒状，均粒或不等粒状结构，其颗粒大小一般在0.10.8mm。黄铜矿：多为不规则粒状，呈浸染状不均匀分布于脉石矿物中，常沿黄铁矿裂隙或洞充填溶蚀交代黄铁矿，形成脉状结构，沿黄铁矿晶体中心向外交代形成骸晶结构，其颗粒一般在0.050.2mm。2、矿石的物理化学性质矿石中主要有用组份为Cu、Zn、S，其次为Pb和Ag，伴生有益元素除Au外，矿石中Cr、Co、In、Ge的含量较高，在一些矿段中已达综合利用的指标。铜硫矿石原矿多元素分析结果见表1。表1 铜硫矿石原矿多元素分析结果 成分FeSiO2TSS有效CO2MgOAl2O3CaOTiO2BaO含量22.7722.9618.0416.057.924.684.633.150.254.70成分MnOZnCuPbAsFCoAgC含量0.650.320.520.0450.0010.0550.02417.200.36原矿物理特性详见表2表2 原矿物理特性表项目矿石类型矿石密度（t/m3）矿石松散密度（t/m3）矿石硬度（f）含湿量（）含泥量（）摩擦角安息角铜硫矿石3.882.58104极少453841第三章 破碎工艺设计1.4 3.1破碎流程计算3.1.1 新建选厂的规模及原矿基本性质该矿石中主要有用组份为Cu、Zn、S，其次为Pb和Ag，伴生有益元素除Au外，矿石中Cr、Co、In、Ge的含量也较高。矿石松散密度为为2.5t/m，硬度为810f，属于中等可碎性矿石，极少含泥量，含湿量在4%左右无需脱泥烘干等操作。矿石最大给矿粒度为500mm,最终产物粒度为12mm，生产规模为45万t/a。确定破碎车间工作制度采用间断工作制，全年设备运作280天，3班制，班运转5小时。计算设备年作业率 计算破碎车间生产能力 3.1.2 破碎流程的选择与计算确定破碎段数及各段破碎比（1）计算总的破碎比：参考文献【1】中19页式4-5式：S=式中原矿最大粒度，mm；破碎产物最终粒度，mm。S=41.67（2）拟定破碎流程并进行论证根据总破碎比S=41.67，参考文献【2】中20页表4-3各种破碎机在不同工作条件下的破碎比范围，同时根据现场生产实际及参考类似选厂，为了达到要求的破碎最终产品粒度，采用三段破碎流程。在三段破碎流程中，三段一闭路流程最为常见。同时参照处理类似矿石选厂的生产实际，初步拟定采用三段一闭路破碎流程。（3）破碎筛分流程拟定的破碎筛分流程如图3-1 图3-1 预先检查筛分合一的破碎流程图产品C细碎筛 分中碎2原矿粗碎1235467（4）计算选择各段破碎比 平均破碎比 S= 分配破碎比因为采用三段闭路破碎流程作业，所以第一、二段破碎比可取S1=S2=3，略小于Sa。则： 参考文献【3】表4-3，各段破碎比分配如下： S1=3 S2=3 S3=4.63计算各段破碎产物最大粒度 mm mm mm计算各段破碎机排矿口宽度开路破碎机应保证排矿产物中的最大矿石粒度不超过排矿口宽度，故排矿口的宽度按式 进行计算，初步拟定粗碎用颚式破碎机，中碎用标准圆锥破碎机，细碎用短头圆锥破碎机，采用常规筛分工作制度，排矿口宽度为： mm 取105mm mm 取30mm其中，、值参考文献【1】23页表4-4所取。 采用常规筛分制度： mm确定筛子的筛孔尺寸和筛分效率由于水分在4%，所以可采用干式筛分。本段筛分采用自定中心振动筛，预先和检查筛分合一的流程，采用方形筛孔，按常规筛分工作制度，其筛孔尺寸为:a=d3=12（mm）因此，确定筛子的筛孔尺寸为12mm，筛分效率85%。计算各产物的重量及产率由图3-1可知：Q1=Q2=Q3=Q5=107.14 t/h1=2=3=5=100%计算循环负荷率：参考文献【1】表4-6公式CS=（3-2）式中，产物3中小于12mm粒级含量； 产物7中小于12mm粒级含量； E筛子的筛分效率。3-2返砂量实验流程图 为使设计能够进行，设置返砂量实验，流程如图3-2采用常规筛分制度，预先筛分筛孔尺寸mm 筛孔尺寸与中碎机排矿口宽度的比值查文献【1】中图4-6,得:=100%-65%=35%=0.353筛孔尺寸与细碎机排矿口宽度的比值4s查文献【1】中图4-9，得： =100%-58%=42%=0.42将以上数据代入公式（3-2）由平衡关系可计算得：Q6=Q7=Q3Cs=107.14196.78%=210.83t/hQ4=Q3+Q7=107.14+210.83=317.52t/h4=Q4/Q11=317.52/107.14100%=296.78%5=100% 6=7=Q7/Q11=196.78破碎作业数量流程图见图数质量流程图，图例为。1.5 3.2 破碎设备的选择与计算3.2.1 粗碎设备的选择与计算初拟方案根据粗碎作业最大给矿粒度=500mm及所需排矿口宽度e1=105mm，产量为107.14t/h，同时借鉴国内类似矿山选厂的生产经验。初步选择PEF600900型复摆鄂式破碎机，PXQ700/100型液压轻型旋回破碎机进行比较选择。（1）A方案选择PE600900型复摆鄂式破碎机，最大给矿粒度为500mm，排矿口调节范围为75200mm，符合一段破碎排矿口宽为105mm的要求。破碎机在开路破碎排矿口宽度为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力即为0.951.0t/mm。 取破碎机处理能力的计算：t/h e破碎机排矿口宽度（mm）；Q=K1K2K3k4Q0矿石可碎性系数（见文献【1】表5-6）；矿石密度修正系数，按下式计算： K2= 设计矿石的松散密度（t/m3）。给矿粒度修正系数（见文献【1】表5-7，表5-8）K4=1查文献【1】表5-6，得：K1=1.0K2=2.5/1.6=1.56根据给矿最大粒度和给矿口宽度之比Dmax/B=500/600=0.83,查文献【1】表5-7得：K3=1.01Q=Q0=1.01.561.0105=163.8 t/h计算所需设备台数：(台) （取n=1）n设计需要的破碎机台数（台）；Q0需要破碎的矿量（t/h）；Q所选破碎机的生产能力（t/h台）；K不均匀系数，K=1.11.2。（取K=1.2）计算设备负荷率：（2）B方案选择PXQ700/100液压轻型旋回破碎机，最大给矿粒度580mm，进料口宽700mm，排矿口调解范围100120mm，为2.8t/mm。破碎机处理能力的计算：Q0=q0e=2.8105=294（t/h）=1.0 （同前）=1.56（同前）由Dmax/B=500/700=0.71,得：K3=1.04Q=q0=1.01.561.04294=476.99 t/h计算所需设备台数：(台)（取n=1）计算设备负荷率：方案比较与确定设备选取方案比较如表3-1所示。表4-1 粗碎机设备方案比较表方案型号处理量（t/h）台数（台）质量（t）负荷率（%）功率（kw）价格(万元）APE9001200147.584861.38756.2BPXQ-700/100585214177.3413018.5经过比较，B方案的设备负荷率较为适宜，且A的质量比较轻，功率比较低，所以最终确定B为最佳方案。3.2.2 中碎设备的选择与计算初拟方案根据中碎作业最大给矿粒度D2=188mm及排矿口宽度e2=31mm，同时参考类似选厂的生产实践，初步拟定选择PYB-1750型弹簧标准圆锥破碎机和PYY2200/350单缸液压标准圆锥破碎机进行比较选择。（1）A方案选择PYB-1725型弹簧标准圆锥破碎机，进料口宽度250mm，最大给矿粒度215mm，排矿口调节范围2560mm，为8.09.0t/mm。 取 破碎机处理能力的计算：Q0=e=8.031=248 t/h=1.0 （同前）=1.0（同前）根据粗碎破碎机排矿口宽度和本破碎机给矿口宽度之比e1/B=118/250=0.47，查文献【1】表5-8得：K3=1.02K4=1Q=Q0=1.01.01.02248=252.96(t/h)计算所需设备台数： (台)（取n=5） 计算设备负荷率：（2）B方案选择PYY2200/350单缸液压标准圆锥破碎机，进料口宽度350mm，最大给矿粒度300mm，排矿口调节范围2565mm，为16t/mm。 破碎机处理能力的计算：Q0=e=1631.5=504t/h =1.0 （同前）=1.0（同前）e1/B=118/350=0.34,查文献【1】表5-8得：K3=1.15Q=Q0=1.01.01.12504=579.6(t/h)计算所需设备台数：(台)（取n=2） 算设备负荷率：方案比较与确定设备选取方案比较如表3-2所示。表3-2 方案设备比较表方案型号处理量（t/h）台数（台）质量 （t） 负荷率 （%） 功率（KW）价格 （万元）APYB-175024855075.8715518BPYY2200/35050428782.728036.5经比较,A单位小时处理量低，故负荷率较低。方案B在质量和价格上都占优势，在综合负荷率相差不大的情况下，选择方案B3.2.3 细碎设备的选择根据细碎作业的工作特点及类似选厂的生产经验，在细碎最大给矿粒度为55.56mm情况下，拟选短头圆锥破碎机作为细碎设备。本段破碎为闭路破碎。初拟方案根据细碎作业最大给矿粒度=55.56mm及所需排矿口宽度e3=12mm，初步拟定选择PYY1200/80型单缸液压短头圆锥破碎机和PYD1750型弹簧短头圆锥破碎机进行比较选择。（1）A方案本方案选择PYY1200/80单缸液压短头圆锥破碎机，其进料口宽度80mm，最大给矿粒度70mm，排矿口调节范围513mm，为6.7t/mm。 破碎机处理能力的计算：Q0=e=6.712=80.4 t/h =1.0（同前）=1.56（同前）根据闭路破碎机排矿口宽度和给矿口宽度之比e3/B=12/80=0.15,查文献【1】表5-8得：K3=1.1Q=Q0=1.01.561.180.4=137.97(t/h)Q=KQ=1.2137.97=165.56t/hK-闭路破碎系数，K=1.151.4，（K取1.2）。计算所需设备台数：（取n=3） 计算设备负荷率：（2）B方案本方案选择PYD1750型弹簧短头圆锥破碎机，其进料口宽度100mm，最大给矿粒度85mm，排矿口调节范围515mm，为14.0t/mm。 破碎机处理能力的计算：Q0=e=14.012=168 t/h =1.0（同前）=1.56（同前）e3/B=12/100=0.12,查文献【1】表5-8得：K3=1.02Q=Q0=1.01.561.02168=267.3(t/h)Q=KQ=1.2267.3=320.76t/hK-闭路破碎系数，K=1.151.4，（K取1.2）计算所需设备台数：(台)（取n=2） 计算设备负荷率：方案比较与确定设备选取方案比较如表4-3所示。表4-3 方案设备比较表方案型号处理量（t/h）台数（台）质量（t）功率（KW）负荷率（%）价格 （万元）APYY-1200/80165.56317.69563.938.2BPYD-1750320.76225.715549.5015.3经比较，A、B两方案均全部满足要求，但是在各个方面A方案都优于B方案。 A方案选用3台设备的总功率为395=285kw,B方案2台设备总功率为2155=310kw;A方案总价24.6万元，B方案总价30.6万元。故综合考虑A 方案为佳。即选用PYY1200/80单缸液压短头圆锥破碎机3台。3.2.4 筛分设备的选择 从被筛分物料的特性及设计筛孔尺寸12mm情况考虑，同时考虑到该筛子用于中、细碎物料的筛分分6及检查筛分，故拟选振动筛。初拟方案根据给矿粒度及筛孔尺寸，初步选择SZZ 12502500型自定中心振动筛和SZZ18003600型自定中心振动筛进行比较。A方案本方案选择设备为SZZ 12502500型自定中心振动筛，最大给料粒度100mm,大于三段破碎产物最大粒度（55.56mm），筛孔尺寸6-40mm，满足前面所计算的12mm的要求，其筛网几何面积为3.13m2。计算所需筛子总面积： 产物3中小于6mm的粒级含量;产物7中小于6mm的粒级含量;又=0.2，故=17%（参考文献【1】21页图4-6）同理=0.5，故=16%（参考文献【1】22页图4-9）则综上可知细碎机给料中小于筛孔尺寸之半的颗粒含量为： 则=0.43（参考文献【1】72页表5-12）；同理，产物3中大于12mm的粒级含量； 产物7中大于12mm的粒级含量；根据z3=0.4可查出=72%；根据z7=1可查出=58%则给料中大于筛孔尺寸的颗粒含量： 则=1.22。（参考文献【1】72页表5-12） =1.15（参考文献【1】72页表5-12）； =1.0；=1.0；=1.0； (0.650.7)； =0.85(0.80.9)； t/； q=20.1/（）（参考文献【1】72页表5-11）； 从而可得 =56.46 t/（台h） 计算所需设备台数： （取n=6台）计算设备负荷率为： （2）B方案本方案选择SZZ 18003600型自定中心振动筛，最大给料粒度150mm,大于三段破碎产物最大粒度（55.56mm），筛孔尺寸6-50mm，满足前面所计算的12mm的要求，其筛网几何面积为6.48m2。计算所需筛子总面积： 产物3中小于6mm的粒级含量;产物7中小于6mm的粒级含量;又=0.2，故=17%（参考文献【1】21页图4-6）同理=0.5，故=16%（参考文献【1】22页图4-9）则综上可知细碎机给料中小于筛孔尺寸之半的颗粒含量为： 则=0.43（参考文献【1】72页表5-12）；同理，产物3中大于12mm的粒级含量； 产物7中大于12mm的粒级含量；根据z3=0.4可查出=72%；根据z7=1可查出=58%则给料中大于筛孔尺寸的颗粒含量： 则=1.22。（参考文献【1】72页表5-12） =1.15（参考文献【1】72页表5-12）； =1.0；=1.0；=1.0； (0.650.7)； =0.85(0.80.9)； t/； q=20.1/（）（参考文献【1】72页表5-11）； 从而可得 =116.88 计算所需设备台数： ）n=5台）计算设备负荷率为： 方案比较与确定设备选取方案比较如表3-4所示。表3-4 方案设备比较表方案型号工作面积（）台数（台）质量（t）负荷率（%）单价（万元）ASZZ 125025003.1361.01293.730.35BSZZ 180036006.4834.62690.550.9 经比较，A方案的负荷率较高，且价格较低，所以虽然A方案更优。即选用SZZ 12502500型自定中心振动筛6台。3.2.4破碎筛分设备一览表破碎筛分设备一览表如表4-5所示。表4-5 破碎筛分设备一览表设备类型及型号单机处理量（t/h）台数（台）单机质量（t）负荷率（%）单机价格（万元）PE600900型复摆鄂式破碎机163.8116.0865.415.2PYYz1623中型液压标准圆锥破碎机210135.830.2815.2PYY1200/80单缸液压短头圆锥破碎机165.56317.663.938.2SZZ 12502500型自定中心振动筛56.4661.01293.730.351.6 3.3 辅助设备的选择与计算3.3.1矿仓因为该选厂处理量较小，所以无需矿仓。3.3.2检修设施主要生产车间，一般根据工艺设备最大检修件的重量确定起重机吨位，大都选用电动桥式起重机。胶带机传动装置部位和泵组部位则选用相应起重吨位的单轨电动葫芦。各车间均设有检修用电焊机插头和安全电源。各车间主要设备见车间配置图，所选用的检修吊车见表5.4。表5.4 各种检修吊车一览表车间名称吊车起重量备注粗碎车间10/7.551台中细碎车间10/5.081台筛分车间5/4.6261台筛分车间101台3.3.3胶带运输机的选择与运算：皮带的宽度B=式中 Q-输送量t/h -矿石的松散密度t/m3 v-带速m/s（见表5-33） k-断面系数（见表5-34） c-倾角系数（见表5-35） B-带宽 -速度系数（见表5-36）带长由设备间距离，厂房距离来确定粗碎至中碎皮带机：原始指标：Q1=107.14t/h，D=166.67mm查文献【1】表5-31，确定最大倾角150 k-断面系数，查表5-34 取k=355 c-倾角系数，查表5-35 取c=0.89 v-带速 查表5-33 取v=1.0m/s -速度系数，查表5-36 取=1.0 =2.5 计算结果：B= mm 选择B=650mm， TD75型槽形皮带机 校核：B2Dmax+200mm=2*166.67+200=533mm中细碎至筛分皮带机：原始指标：Q4=317.52t/h，D=55.56mm确定最大倾角20式中：k-断面系数，查表5-34 取k=360 c-倾角系数，查表5-35 取c=0.81 v-带速 查表5-33 取v=2.0m/s-速度系数，查表5-36 取=0.98=2.5 计算结果：B= mm 选择B=800mm， TD75型槽形皮带机校核：B2Dmax+200mm=2*55.56+200=311.12mm筛上物至细碎机皮带机：原始指标：Q6=210.83t/h，D=12mm确定最大倾角200式中：k-断面系数，查表5-34 取k=150 c-倾角系数，查表5-35 取c=0.81 v-带速 查表5-33 取v=1.0m/s-速度系数，查表5-36 取=1.0=2.5 计算结果：B= mm 选择B=1200mm， TD75平形皮带机校核：B3.3dcp+200mm=3.3*（500+12）/2+200=1044.8mm第四章 结论本次课程设计，使我对矿物加工工程这门课程有了更深入的理解。矿物加工是一门实践性较强的课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，还应加强生产实践。一个人的力量是有限的，要想把课程设计做的更好，就要学会参考一定的资料，吸取别人的经验，让自己和别人的思想有机的结合起来，得出属于你自己的灵感。在本课程设计中，我明白了理论与实际应用相结合的重要性，并提高了自己对厂房设计的能力。培养了基本的、良好的厂房设计技能以及思维概况。这次课程设计同样提高了我的综合运用所学知识的能力。厂房的绘图需要有耐心，有些事情看起来很复杂，但如果将问题解剖开，把问题一个一个划分，一点一点去解决，那这个大问题也就很容易解决了。这样做起来不仅有条理也使问题得到了轻松的解决。通过这两周的课程设计，我认识到选矿厂设计是一门比较难的课程。需要多花时间在绘图上。这次的选矿厂设计训练培养了我的实际分析问题、布置设备和绘图能力，使我掌握了选矿厂设计的基本技能，提高了我对设备的认识以及在厂房中的布局能力。这次的课程设计让我对于专业课的学习有了更加深刻的认识，总以为现在学的知识用不上有时就放松自己了，通过这次的设计课程才发现自己的学习原来是那么的不扎实。以后还需努力学好每门专业课，让自己拥有更多的知识，才能解决更多的问题！ 总的来说，这次课程设计让我获益匪浅，对选矿工艺及设备的选择和布局也有了进一步的理解和认识。参考文献1 周龙廷.选矿厂设计M.长沙：中南工业大学出版社，1999.2 选矿设计手册编委会.选矿设计手册M.北京：冶金工业出版社，1999重印.附录中细碎车间配置图； 数质量流程图；设备联系图；