资源描述
项目编号:Q-08012
******有限公司
年产30万吨重型铸锻项目
节 能 评 估 报 告
******节能评估有限公司
二○○八年五月十一日
淄博齐力节能评估有限公司
地址:淄博市高新区柳泉路280#鲁中晨报大厦八层 电话:0533-3591955 传真:0533-3591956
***公司年产30万吨重型铸锻项目 节能评估报告
注意事项
1. 评估报告无******节能评估有限公司公章无效。
2. 评估报告无评估机构负责人签字无效。
3. 评估报告未经******节能评估有限公司许可不得复制,经特许复制的报告,需重新加盖******节能评估有限公司公章,否则无效。
4. 评估报告涂改无效。
报告编制人员
姓 名
职称
签 字
项目负责人
工程师
项目组成员
工程师
工程师
工程师
报告编制人
工程师
报告校核人
工程师
报告审核人
高级工程师
报告编写:
评估机构负责人: (签字、公章)
报告签发日期:
评估机构地址:淄博市
联 系 电 话:0533-传 真:
电 子 邮 箱:
前 言
******有限公司位于莱芜市钢城区经济开发区,公司成立于2001年8月,主要从事冶金连铸工艺设备设计与制造、进口冶金设备国产化转型、铸锻专业技术设计、冶金成套设备加工制造及安装。公司现有员工300余人,具有中、高级以上技术职称者30人,其中高级工程师12人。
目前******有限公司生产规模加大,积极采用先进工艺技术,依托公司强大的连续铸钢机研发优势,新上 “年产30万吨重型铸锻项目”,该项目选址在章丘市官庄乡。章丘市官庄乡民营经济发展较快,并有机械锻造产业优势。
为了规范高耗能行业发展,防止低水平重复建设,依据济政办字[2007]90号《济南市人民政府办公厅关于印发济南市固定资产投资项目节能评估审查办法(试行)的通知》,《关于进一步加强节能减排工作的意见》(2008.3.13,济南市委市政府下发)等文件的要求,******有限公司“年产30万吨重型铸锻项目”需要进行节能评估。
******节能评估有限公司受******有限公司的委托,对该公司年产30万吨重型铸锻项目进行节能评估。为此,******节能评估有限公司组织有关方面的节能评估人员,结合该公司《年产30万吨重型铸锻项目可行性研究报告》有关“节能篇章”,及项目投产后该生产线预计用能及节能状况,进行认真分析研究。并在现场勘查的基础上,对该公司“年产30万吨重型铸锻项目”的用能情况进行了全面评估。内容主要包括:
项目是否符合节能法律、法规、规章和产业政策;是否选用国家和省已公布淘汰的用能设备以及国家和省产业政策限制的产业序列和规模容量或行业已宣布限制或停止的工艺;项目用量及用能品种是否合理;项目能耗指标是否达到同行业国内先进水平或达到国际先进水平;项目是否符合国家、地方、行业节能设计规范、标准;主要工艺流程是否采用新技术等。评估依据国家、省有关法律、法规、规章;《济南市固定资产投资项目节能评估审查办法(试行)》、《中国节能技术大纲》、《机械行业节能设计规范》(JBJ14-2004)等国家行业标准和规范,评估坚持公开、公平、公正的原则,专家组评估意见和建议本着技术、经济可行性原则,我们编制了该项目的节能评估报告书。
鉴于我国节能评估工作正在发展之中,在评估过程中,我们得到有关部门和专家的鼎力协助,******有限公司亦给予了积极配合,在此表示感谢!
评估组 2008-5-8
目 录
1、概 述 5
1.1评估目的 5
1.2评估依据 5
1.3评估原则和注意事项 9
1.4 评估范围 9
2、企业工程项目情况 10
2.1项目概况 10
2.2项目能源消耗品种、数量及对所在地区能耗负荷的影响分析 11
2.3产品方案 14
2.4产业政策符合性及参考的能耗指标 14
2.5生产设备选型 15
2.6生产工艺流程及技术方案 19
3项目用能系统状况 22
3.1企业用能种类 22
3.2煤气发生炉系统概况 23
3.3电气系统 26
3.4供用水系统 28
3.5其它能源转换系统 30
3.6建筑节能 31
4企业能源管理系统 34
4.1企业能源管理机构 34
4.2能源计量器具 35
5企业用能分析与评估 36
5.1企业能源消费结构 36
5.2企业能源消费流向 37
5.3能耗指标 38
5.4用能分析 39
5.5能耗指标评价 40
6节能措施及效果分析 41
6.1生产工艺节能 41
6.2可研中节能篇章分析 43
6.3节能技术方案和建议 43
7节能评估结论 46
7.1节能评估结论 46
7.2节能评估建议 47
附件:1、项目平面布置图
2、项目建设方营业执照复印件
3、项目咨询评估委托合同书
1、概 述
1.1评估目的
为贯彻落实《国务院关于加强节能工作的决定》和国家发改委《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》(发改投资[2006]2787号)精神,做好固定资产投资项目(含规划、新、改、扩建)的节能评估工作,为落实科学发展观,从源头上把住能源、资源节约关,促进经济可持续发展,依据《济南市循环经济试点工作实施方案》(2008.4.2)、《济南市人民政府办公厅关于印发济南市固定资产投资项目节能评估审查办法(试行)的通知》及《关于进一步加强节能减排工作的意见》,******有限公司“年产30万吨重型铸锻项目”需要进行节能评估。节能评估是根据国家有关法律、法规、标准及规定的要求,针对工程项目的具体情况,对工程项目工艺、技术、设备、综合能耗、材料的下一级资源的综合利用情况等进行评估,避免盲目投资和低水平重复建设,并针对存在的问题提出相应的整改措施。
1.2评估依据
一、相关法律法规、规划和产业政策
(一)相关法律法规和规划
1.中华人民共和国节约能源法(新法自2008年4月1日起施行)
2.中华人民共和国可再生能源法
3.中华人民共和国电力法*
4.中华人民共和国建筑法
5.中华人民共和国清洁生产促进法
6.清洁生产审核暂行办法(国家发展改革委、国家环保总局令第16号)
7.重点用能单位节能管理办法 (原国家经贸委令第7号)
8.民用建筑节能管理规定(建设部部长令第76号)
(二)产业政策和准入条件等
1.国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知(国发【2005】40号)
2.产业结构调整指导目录(2005年本) (国家发改委令 第40号 )
3.中国节能技术政策大纲 (计交能【1996】905号)*
4国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术(国家发改委2005第65号)
二、工业类相关标准和规范
(一)管理及设计方面的标准和规范
1.工业企业能源管理导则 GB/T 15587-1995
2.工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准GB 50185-1993
3.用能单位能源计量器具配备和管理通则GB17167-2006
(二)合理用能方面的标准
1.评价企业合理用电技术导则 GB/T3485-1998
2.评价企业合理用热技术导则 GB/T3486-1993
3.热处理节能技术导则 GB/Z 18718-2002
4.合理润滑技术通则 GB/T 13608-1992
5.节电措施经济效益计算与评价GB/T13471-1992
6.蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求 GB/T 12712-1991
7.设备及管道保温保冷技术通则 GB/T11790-1996
8.设备及管道保温保冷设计导则 GB/T15586-1995
9.设备及管道保冷效果的测试与评价 GB/T 16617-1996
10.设备及管道保温效果的测试与评价 GB/T 8174-1987
11. 工业锅炉及火焰加热炉烟气余热资源量计算方法与利用导则 GB/T 17719-1999
(三)工业设备能效方面的标准
1.清水离心泵能效限定值及节能评价值 GB 19762-2005
2.中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值 GB 18613-2002
3.容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值 GB 19153-2003
4.三相配电变压器能效限定值及节能评价值 GB 20052-2006
5.通风机能效限定值及节能评价值 GB 19761-2005
6.工业燃料加热装置能耗限值 JC 569-1994
7.冷水机组能效限定值及能源效率等级GB 19577-2004
三、建筑类相关标准和规范
1.《公共建筑节能设计标准》(DBJ14-036-2006(节能50%))
《居住建筑节能设计标准》(DBJ14-037-2006(节能65%))
2.绿色建筑评价标准GB/T50378-2006
3.绿色建筑技术导则(建科【2005】199号)
4.夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JCJ134-2001
6.民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JCJ26-95
7.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003
8.通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002
9.外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004
10.民用建筑热工设计规范GB50176-93
11.建筑照明设计标准 GB50034-2004
12.建筑采光设计标准 GB/T 50033-2001
13.空调通风系统运行管理规范 GB50365-2005
四、其它有关国家和省、市有关法律、法规
1.《节约用电管理办法》
2.《山东省节约能源条例》
3.《山东省资源综合利用条例》
4.《国家六部委关于加强工业节水工作的意见》
5.《山东省节能监察办法》
6.《国务院关于加强节能工作的规定》国发[2006]28号
7.国家发改委、国家经贸委、建设部《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定》
8.《山东省人民政府办公厅关于切实做好固定资产投资项目节能评估审查工作的通知》(鲁政办发(2007)42号)
9.《济南市人民政府办公厅关于印发济南市固定资产投资项目节能评估审查办法(试行)的通知》济政办字[2007]90号
10.《关于进一步加强节能减排工作的意见》(2008.3.13,济南市委市政府下发)
11.《济南市循环经济试点工作实施方案》2008.4.2
五、其它有关国家、行业标准和规范
1.《中国节水技术政策大纲》国家发改委2005.04.21
2.《综合能耗计算通则》GB2589-1990
3.《产品单位产量能源消耗定额编制通则》GB/T17167-1997
4.《节能中长期专项规划》国家发改委2004
5.《评价企业合理用水技术通则》GB/7119-1993
6.《工业企业总平面设计规范》GB50187-1993
7.《动力机器基础设计规范》GB50040-1996
8.《低压配电设计规范》GB/T50054-1995
9.《供配电系统设计规范》GB/T50052-1995
10.《电力工程电缆设计规范》GB50217-1994
11.《通用用电设备配电设计规范》GB50055-1993
12.《工业金属管道设计规范》GB50316-2000
13.《城市热力管网设计规范》CJJ34-2002
14.《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997
15.《建筑给排水设计规范》GB50015-2003
16.《室外给水设计规范》GB50013-2006
17.《室内排水设计规范》GB50014-2006
18.《压缩空气站设计规范》GB50029-2003
19.《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-1994
20.《3-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-1992
21.《机械行业节能设计规范》JBJ14-2004
22.《机械工业建设工程设计文件深度规定》JBJ35-2004
六、工程项目有关文件
1.******有限公司提供的《年产30万吨重型铸锻项目可行性研究报告》(济南工程咨询院编制 2008.04)。
2.《节能评估咨询委托合同》。
3.厂区平面布置图及其它相关资料。
1.3评估原则和注意事项
1)评估严格按照国家法律规定和国家技术标准的内容要求进行评定。
2)节能评估工作坚持科学性、公正性、针对性和合法性的原则。
3)评估过程中的情况必须严加保密,任何人不得以任何形式透露给与评估无关的单位或个人。
1.4 评估范围
******有限公司“年产30万吨重型铸锻项目”可行性研究报告节能相关篇章及项目投产运行后用能状况进行节能评估。
2、企业工程项目情况
2.1项目概况
项目名称:年产30万吨重型铸锻项目。
建设地址:章丘市官庄乡。西为巴漏河,东为官栗路,北为华明水泥厂。用地面积约133400平方米(折合200亩)。
建设性质:既有法人新征土地进行项目建设。
北
章丘市城东工业园
官
栗
路
华明水泥厂
项目所在地
建设规模及内容:
项目设计生产规模为:达产年每年可生产大型齿轮、轴类、风电设备用件、各类模具用铸锻件等重型铸锻产品30万吨。
项目总用地面积133400平方米,总建筑面积72670平方米,主要建设内容包括:生产厂房37620平方米(包括电炉厂房、精炼厂房、水压机厂房、金加工厂房等);生产辅助用房21850平方米(包括水泵房、液氧站、动力电站等);仓库3080平方米;办公楼1920平方米;科技中心及市场开发部4200平方米;职工宿舍2000平方米;职工文化娱乐中心1000平方米;澡堂1000平方米;并配套建设蓄水池、循环水池、污水池等。
项目总投资为48035万元,其中:建设投资43302万元(包括建筑工程费用7780万元、设备购置及安装费用28933万元、其他费用4527万元、预备费用2062万元),铺底流动资金4733万元。项目所需资金拟全部由建设单位自筹解决。建设项目有关主要技术经济指标表见下表2.1。
表2.1 项目建设有关主要技术经济指标
序 号
项 目
数 量
一
总用地面积
133400平方米
二
总建筑面积
72670平方米
三
容积率
0.83
四
建筑密度
61%
五
项目总投资
48035万元
1
建设投资
43302万元
2
铺底流动资金
4733万元
六
年销售收入
195000万元
七
年均销售利润
21070万元
八
投资利润率
43.9%
九
税前财务内部收益率
41.44%
十
税前投资回收期
3.67年
十一
税后财务内部收益率
31.70%
十二
税后投资回收期
4.37年
2.2项目能源消耗品种、数量及对所在地区能耗负荷的影响分析
官庄乡位于章丘市东南部,与市区相距5公里,面积186.29平方公里,是章丘市区域面积最大的乡镇,占全市总面积的十分之一,下辖60个行政村,5.1万人,境内煤炭、焦宝石、石灰石等矿产资源丰富。
能源状况:济南市煤田按其地质、地理特征,分属济东煤田(历城区)、章丘煤田(章丘县境)、黄河北煤田(长清区、槐荫区沿黄地带)。赋煤层均分布在石炭系太原组和二叠系山西组地层内,有14层煤,其中可采煤2~6层,总厚1~5.4米,煤层垂深320~925米,煤的质量较好,属多煤种区,由贫煤、瘦煤、无烟煤、天然焦、肥煤等组成。全市含煤面积达200多平方公里。已探明产地16处,保有储量33155.1万吨,远景储量54529.0万吨。 该项目所用的煤炭年用量约有450吨,均可从当地提供。
水资源:济南市水资源总量为16.07亿立方米,其中地表水6.41亿立方米,占总量的38%;地下水9.66亿立方米,占总量的62%。在现有水利设施及其正常运用条件下,结合天然水资源的特点,可以拦蓄提引的水量,即多年平均可利用量为11.92亿立方米。占天然水资源总量的74.2%;其中地表水4.29亿立方米,地下水7.63亿立方米。全市人均水资源占有量不足370立方米,仅为全国人均占有量的六分之一,大大低于国际公认的人均水资源量1000立方米的临界值。随着经济与社会的发展,济南市水资源贫乏和供水能力不足的问题日益严重,水资源短缺问题已经成为制约发展的因素之一。该项目用水量大,新鲜水补充量为60m3/h。水源来自两路:厂外自备6眼水井,供水量30 m3/h,离本项目西南24.3km处的垛庄水库,供水量60 m3/h。
矿产资源:济南市境内蕴藏着丰富多样的矿产资源。其中一些矿产资源潜力大,开发利用配套程度高,如石灰岩、花岗岩、硬质耐火粘土、白云岩、钾长石、铁矿等具备中型以上规模,是济南市的优势矿产。其中,耐火粘土矿已探明矿产地6处,保有储量4057.1万吨。石灰岩全市探明水泥灰岩保有储量12604万吨;熔剂灰岩保有储量27133.8万吨。该项目所用的活性石灰、耐火材料等皆可由当地及邻近地区提供。
电力消耗:该项目有2台工业电炉,电能消耗高,电源主要由2.5km外的百埠官庄支线和李官线专线引入厂内。因用电量大,该项目在厂区自建43800kVA的变压器,为该项目供应电炉用电、精炼炉电及动力用电也负责为公司办公、生活用电提供服务。
章丘市在机械制造业有较为完善的产业体系,附近可以利用山东钢铁集团的技术优势,可以做到重型装备与备件市场优势互补和相互促进。该项目主要原材料为废钢、铁水等,所有原材料均可在市场上采购。该项目的主要原辅料见下表2.2-1。
表2.2-1 原材料及辅助材料消耗表
序号
项 目
单 位
单 耗
年耗用量
一
主要原料
1
废钢
万吨
回收率90%
23
1.1
外购废钢
22.5
1.2
自产废钢
0.5
2
铁水
万吨
铁水加入量30%
9.9
3
铁合金
万吨
1.8
3.1
硅铁
万吨
10Kg/t
0.3
3.2
铬铁
万吨
9Kg/t
0.27
3.3
锰铁
万吨
10Kg/t
0.3
3.4
铝线
万吨
0.8Kg/t
0.024
3.5
钛线
万吨
0.8Kg/t
0.024
3.6
钼等其他合金
万吨
0.006
二
辅助材料
1
电极
万吨
0.0474
1.1
EAF
万吨
1.5Kg/t
0.045
1.2
LF
万吨
0.8Kg/t
0.0024
2
耐火材料
万吨
25Kg/t
0.75
3
活性石灰
万吨
55Kg/t
1.65
4
合成渣
万吨
10Kg/t
0.3
5
增碳剂
万吨
2Kg/t
0.06
6
焦炭粉
万吨
8Kg/t
0.24
7
结晶器保护渣
万吨
0.6 Kg/t
0.018
8
中间包覆盖剂
万吨
0.5 Kg/t
0.015
9
钢包覆盖剂
万吨
1 Kg/t
0.03
10
结晶器铜管
吨
0.025 Kg/t
0. 75
******有限公司年产30万吨重型铸锻项目除废钢及铁水消耗外,其它水、电、氧气、煤、丙烷等消耗见表2.2-2。
表2.2-2 水、电、氧气、煤、丙烷等消耗表
序 号
名称
单位
消耗量
折算系数
折合标准煤(t)
1
电
万千瓦时
15300
0.404
61812
2
水
万吨
63
0.257
161.91
3
氧气
万Nm3
1650
0.400
6600
4
煤
吨
450
0.7143
321
5
氩气
万Nm3
21
0.1
21
6
丙烷
万Nm3
6
1.0
60
合计
68976.35
2.3产品方案
表2.3 产品明细
序号
产品名称
代表钢号
规格(㎜×㎜)
产量(万吨/年)
1
优碳钢
45#
φ500、φ550、φ600、500×600、550~700
8
2
合结钢
40Cr 35CrM0 42CrM0
12
3
齿轮钢
20CrMnTiH
5
4
模具钢
5CrNiMo
2
5
其它
3
6
合计
30
2.4产业政策符合性及参考的能耗指标
该项目属于机械行业,暂不在山东省公布的重点耗能领域之列(山东省人民政府关于贯彻国发[2006]28号文件进一步加强节能工作的实施意见)。该项目在《产业结构调整指导目录(2005年本)》中“机械类大型、精密、专用铸锻件技术开发及设备制造”范畴,属于国家重点鼓励发展产业,符合国家产业政策。
工业发达国家的铸造企业,为提高铸件质量、节能、减少废弃物的排放,在改进生产工艺、降低能耗方面,都不断投入资金和技术力量,进行研究和探索。铸造行业是国民经济耗能较多的行业之一,占机械工业总耗能的 25~30%。按照国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要的要求,我国正加快转变经济增长方式,切实走新型工业化道路,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,以实现可持续发展。
铸造生产的一个重要特点是:各类铸件的品种繁多,不同类型的铸造企业的条件差别很大。因此,目前国家没有明确在生产每吨铸件的平均能耗方面作出具体的规定,根据类比资料:一般电弧炉炼钢的能耗指标见表2.4。
表2.4 电弧炉炼钢的能耗指标
电弧炉的容量 (t)
1.5
3
5
10
20
能耗指标(kW·h /t金属液)
830
800
780
760
740
2.5生产设备选型
2.5.1 该项目所用设备见表2.5-1
表2.5-1 设备明细表
序号
设备名称
数量
单位
单价
(万元/台)
型 号
1
电炉
2
台
520
HSSP-15000/35
2
精炼炉
1
台
120
HJSSP-5500/10
3
VD炉
1
台
500
4
铸钢机
1
台
2500
5
60吨行车
1
台
180
6
50吨行车
1
台
150
7
32吨行车
2
台
85
8
20吨行车
1
台
50
9
16吨行车
2
台
45
10
10吨行车
2
台
25
11
电磁吸盘
2
个
15
12
钢包
10
个
15
13
料罐
5
个
18
14
渣罐车
2
台
85
15
渣罐
6
个
15
16
铁水车头
5
辆
25
17
铁水拖车
5
台
25
18
铁水罐
7
个
20
19
氩气汇流排
1
个
2
20
液氧设备
1
套
350
该项目用成品氧
21
空压机
3
台
60
135KW
22
污水泵
4
台
6
23
水泵
9
台
8
24
冷却塔
4
台
5
25
料罐车
2
台
20
26
钢包车
5
台
25
27
动力变压器
6
套
50
HSSP 及S9型
28
高压电缆
29
动力、信号电缆
30
除尘系统
1
套
700
Y4-73型
31
模铸设备
1
套
300
32
6000吨水压机
1
套
33
4000吨水压机
1
套
34
气压设备
1
套
35
煤气发生炉
1
台
CGIQ-22A(φ2000)
2.5.2主要设备工艺及技术参数
1、电炉
电炉采用高架式,偏心炉底出钢,液压倾动,炉体、炉盖采用管式水冷炉盖,装料方式采用炉盖旋开,控制方式采用二级计算机控制。
主要工艺参数:
电炉采用EBT出钢方式,配备炉门氧枪和预留炉壁氧枪
炉壳直径: Φ4100mm
平均出钢量: 25t
最大出钢量: 30t
炉内留钢量: 10-15%
变压器容量: 15000~16000KVA
电极极心圆直径: Φ1000mm
电极直径: Φ400mm
布置形式: 高架式
2、 LF炉
30t LF钢包精炼炉主要技术参数:
公称容量 30t
钢包直径 2400mm
供电方式 三相交流
变压器容量 5500KVA
电极直径 255mm
控制方式 PLC+液压
升温速度 3~5°C /min
平均冶炼周期 30min
设计产量 30~40万吨/年
3、铸钢机
主要技术参数见下表2.5.2-1。
表2.5.2-1 铸钢机主要技术参数表
序 号
项 目
单 位
数值
1
机型
R15m大型合金钢铸钢机
2
铸坯断面
㎜×㎜
φ400~600、300~500×650
3
主要浇注钢种
20#、45#、40Cr、35CrMn、20CrMnTi等
4
铸钢机冶金长度
m
42
5
铸坯切割方式
火焰切割 氧气—丙烷
6
设计产量
万吨/年
30
4、煤气发生炉:
该项目用固定床煤气炉CGIQ-22A,大小为Φ2000,数量为1台,能效:68%。该煤气炉有多种结构形式,按不同部位分别叙述如下:
l 加煤装置:间歇式加煤罩,双料钟,振动给煤机。拨齿给煤机。
l 炉体结构:带压力全水套,半水套,无水套(耐火材料炉衬)。
l 炉蓖:宝塔型,型钢焊接型。
l 灰盘传动结构:拨齿型,蜗轮蜗杆型。
表2.5.2-1 CGIQ-22A 型混合煤气发生炉技术参数
序 号
项目
单 位
数值
1
炉膛面积
m2
3.14
2
适用燃料
焦碳、无烟煤、弱粘结性烟煤
3
燃料粒度
mm
30-50
4
燃料消耗量
Kg/h
600
5
煤气产生量
M3/h
1680-2160
6
煤气出口温度
℃
450-550
7
煤气发热值
Kcal/m3
1200-1350
8
煤气出口压力
Pa
980-1960
9
炉底最大鼓风压力
Pa
2014
10
饱和温度
℃
55-65
11
蒸汽消耗量
Kg/h
220
12
除灰形式
旋转盘炉湿式除尘
13
气化类型
空气与水蒸气
14
外型尺寸
M2
35
2.6生产工艺流程及技术方案
2.6.1主要工艺技术特点和装备水平
该项目在传统铸钢机的基础上,采用自行设计制造的R15m大型合金钢铸钢机。R15m大型合金钢铸钢机因弧形较大,使钢的结晶过程更趋向自然化,珠光体晶体占绝大多数,铸坯晶粒更细化,晶体间更严密,附以先进的电磁搅拌后,使铸坯的洁净度更高,消除了传统坯料的偏析、裂纹(开裂)等缺陷,由此生产的锻造件将更加坚固经久耐用。直径500mm以上的圆坯锻料及550×600-750mm矩型锻料用铸钢机生产,倡导国产铸钢机生产锻料的新工艺,是对传统铸锻工艺流程的创新和全面提升。
按照新颁布的《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》的有关规定, 济南市把新能源、资源节约和循环经济技术研究列为《济南市中长期科学和技术发展规划纲要》的重点,加大支持力度,着力推进节能、发展循环经济技术进步,大力开展节能技术创新。大力推广应用先进成熟节能技术和产品。例如冶金行业的干熄焦、燃气蒸汽联合发电、连铸连扎等等。
2.6.2生产工艺流程
炼钢区
铸钢坯
除尘
加热炉
燃料
锻压机
成品
机加工
铸锻区
图2.6 生产工艺流程图
2.6.2工艺流程简述:
1、电炉
废钢在配料跨装入料斗,由过跨平车转移到炼钢跨内,用天车将废钢装入电炉内,外购铁水由铁水罐经过行车加入炉内,石灰等造渣材料经自动上料进入炉内。电炉内钢水成分温度合适后,出钢操作,无渣出钢,在钢包内合金化并加入合成渣。
2、LF精炼炉
钢包到位后,测温取样分析,送电加热,加入脱氧剂,调整炉渣,进行脱氧脱硫操作,补加合金,温度、成分合适后,吹氩搅拌,钢包内喂丝处理。
3、VD精炼炉
钢包到位后,测温取样分析,开启真空泵,进行抽真空操作,处理至规定时间后,吹氩搅拌,破真空出钢。
4、铸钢
精炼炉处理合格的钢水,通过行车吊运到铸钢机上。如果出现少量有缺陷的铸坯,则挑出堆存、冷却,清理合格后,再出厂。
5、铸锻
热铸坯经4000t/6000t水压机直接锻打,生产大型齿轮、轴类、风电设备用件、各类模具用铸锻件。
2.6.2工艺特点
1、30吨电炉采用留钢留渣操作技术,偏心底无渣出钢,留钢10-15%,能满足电炉快节奏生产的要求,节约脱氧材料的用量。
2、30吨电炉采用铁水热装和炉门氧枪技术,生产节奏快,电耗低。
3、电炉出钢到精炼工位采用行车运输,快捷、方便。
4、铸钢机采用电磁搅拌、全保护浇铸,二冷气雾喷水冷却、大容量中间包,铸坯内部质量好,夹杂物尺寸小、氧含量低。
5、采用LF及VD真空精炼炉处理钢水,钢水纯净度高。
3项目用能系统状况
3.1企业用能种类
******有限公司生产用能主要是电力和热力,企业内部设自备煤气发生炉一座。消耗能源及耗能工质有:煤炭、丙烷、氧气、新鲜水、氩气。
电力是企业购入的主要能源;用水水源由井水和地表水构成。生产工艺用水压力为0.45~0.75Mpa。氧气和水是主要的耗能工质。
企业能源系统图见下页图3.1。
原煤
电力
浅井水、地表水
氧气
丙烷气
煤气发生炉
电炉厂房
精炼厂房
金加工厂房
铸钢厂房
热处理厂房
辅助生产设施
办公、生活
水池、泵房
氩气
原煤: 煤气: 电力:
丙烷气: 氧气: 水:
氩气
图 3.1企业能源系统图
3.2煤气发生炉系统概况
该公司自备煤气站,配置有1台型号为CGIQ-22A(Φ2000mm)的煤气发生炉。
该公司常压固定床式煤气发生炉(单段式),由机械加料系统、煤气发生系统、蒸汽发生系统、破渣卸渣系统组成。其结构简单、安全性强、操作方便、产生的煤气为混合半水煤气,发热值高。
煤气发生炉工作原理:
在一般煤气发生炉中,煤是由上而下,气化剂则是由下而上地进行逆流运动,它们之间发生化学反应和热交换。这样在煤气发生中形成几个区域,一般我们称为层。
按照煤气发生炉内气化过程进行的程序,可将发生炉内部分为六层
灰渣层 、氧化层 、还原层 、干馏层、干燥层和空层。其中氧化层和还原层又通称为反应层,干馏层和干燥层通称煤料准备层。
1)灰渣层:煤燃烧后产生灰渣,形成灰渣层,它在发生炉最下部,覆盖在炉蓖之上。其主要作用为:
a、保护炉蓖和风帽,使它们不被氧化层的高温烧坏。
b、预热气化剂,气化剂从炉底进入后,首先经过灰渣层进行热交换,使灰渣层温度降低,气化剂温度升高。一般气化剂预热达300—450℃左右。
c、灰渣层还起到布风作用,使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。
2)氧化层:也称为燃烧层。从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而发生二氧化碳,并放出大量的热。它是气化过程中的主要区域之一,其主要反应为:
C + O2 CO2+97650大卡 ———————(1)
氧化层的高度一般为所用燃料块长的3-4倍,一般为100-200毫米。气化层的温度一般小于煤的灰熔点,空制在1200℃左右。
3)还原层:在氧化层的上面是还原层。炽热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领。所以在还原层中,二氧化碳和水蒸气被碳还成
一氧化碳和氢气。这一层因此而得名,称为还原层,其主要的反应:
CO2 + C 2CO - 38790大卡————————(2)
H2O + C H2+CO-28380大卡———————(3)
2H2O + C CO+ 2H2-28380大卡——————(4)
由于还原层位于氧化层之上,从上升的气体中得到大量的热量。因此还原层有较高的温度约800——1100℃,这就为需要吸收的热量的还原反应提供了条件。而严格的讲,还原还有第一、第二之分,下部温度较高的地方称为第一还原层,温度达到950—1100℃其厚度为300—400毫米左右,第二层为700—950℃之间,其厚度为第一层的1.5倍,约在450毫米。
4)干馏层:干馏层位于还原层的上部,由还原层上升的气体随着热量的消耗,其温度逐渐下降,故干馏层温度约在150--700℃之间,煤在这个温度下厉经低浊干馏的过程,煤中挥发份发生裂解,产生甲烷、烯烃及焦油等物质,它们受热成为气态,即生成煤气,并通过上面的干燥层而逸出成为煤气的组成部分。干馏层的高度随着燃料中挥发份含量及煤气炉操作情况而变化,一般大于100毫米。
5)干燥层:干燥层位于干馏层上面,即是燃料的层面,上升的热煤气与刚入炉的燃料在着层相遇,进行热交换,燃料中的水分受热蒸发。一般认为干燥温度在室温至150℃之间。这一导牟高度也随着各种不同的操作情况而异,没有相对稳定的层高。
6)空层:空层即燃料上部,炉体内的自由区,其主要作用是汇集煤气。煤气的空层停留瞬间,在炉内温度较高时还有一些副反应发生,如:CO分解放出一些碳黑。
2CO ————>CO2+C
2H2O+CO————>CO2+2H2
从上面六层的简单叙述,我们可以看出煤气发生炉内进行的气化过程是比较复杂的,既有气化反应,也有干馏和干燥过程。而且在实际生产过程中,分层也不是很严格的。相临两层往往是相互交错的,各层的温度也是逐步过度的,很难具体划分。各层中
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