预案.方案—--年产60万吨带钢工程初步设计方案全套.doc

包头大安钢铁公司
年产60万吨带钢

工程初步设计

1. 概述
1.1 设计原则
1.1.1最大可能地降低本工程的投资规模。
1.1.2为今后发展留有一定的余地。
1.2 设计范围
本次设计的范围主要包括：带钢生产线的工艺设计、供配电和电控设计、厂房和和设备基础的土建设计、净环水和浊环水系统的设计、液压润滑系统的设计、压缩空气系统的设计、采暖通风设计、加热炉设计及其他必需的辅助系统的设计等。
1.3 车间的主要技术经济指标
参见表1-1
主要技术经济指标表 表1-1
序号
指标名称
单位
数量
备 注

一、综合指标

1
年产量
万吨/年
60

2
原料年需求量
万吨/年
62.5

3
轧机组成

粗轧机组

ф650×2

精轧机组

1立＋ф550×2＋1立＋ф550×2＋
ф550/350×4
2立8平
4
工艺设备总重
吨
2014

其中起重运输设备重量
吨
184.2

5
车间装机总容量
千瓦
13040

其中高压容量
千瓦
3450

其中直流容量
千瓦
8140

二、车间面积

6
车间面积
平方米
20252

其中主厂房面积
平方米
13680

三、年工作时间

7
年计划工作时间
小时
7872

8
轧机有效工作时间
小时
6500

四、吨钢产品主要材料和动力消耗

9
连铸坯
吨
1.042

10
高炉煤气
105千卡
3.8

11
电
千瓦·时
92

12
水
吨
1.8
补充水
13
轧辊
公斤
1.5

14
耐火材料
公斤
2.4

15
润滑油
公斤
0.75

16
捆扎用钢丝
公斤
0.5

五、工程投资额

17
工程投资估算
万元
6346

2. 轧钢工艺与设备
2.1 产品方案
产品规格：2.5～4.0mm×205～355mm
产品执行的标准：GB/T3524-92
2.2 原料及其需要量
原料：连铸坯，规格：165×165×6000mm、165×225×6000mm、165×285×6000mm
原料年需求量：625000吨
原料来源：厂内的炼钢厂

2.3 工艺流程
2.3.1 工艺流程简图
高压水除鳞

切头

E1立辊

加热

连铸坯

扭转导板
精轧后4架
精轧前2架
E2立辊
高压水除鳞

收集、打捆
立式卷取机
平板运输机

2.3.2 工艺流程简述
首先采用天车将堆放在原料跨内的合格连铸坯吊装到上钢辊道上，连铸坯经上钢辊道运输，由推钢机推入加热炉内加热，待加热到1100～1250℃时，加热好的连铸坯从加热炉端部被推到出炉辊道上。热连铸坯经阴阳面翻钢机翻转90°后，由高压水除鳞，再经出炉辊道运输至ф650×2粗轧机进行穿梭轧制，待轧制到厚度为35～40mm时，轧件就由辊道运到160t热剪处切除不规则的头部，切头后的轧件进入E1立辊轧机轧到要求的带宽，然后进入其后的高压水除鳞箱去除氧化铁皮。去除氧化铁皮的轧件进入精轧机组（F1、F2）轧制到13～20mm厚，再进入2E立辊加工边部，然后轧件依次进入精轧机组的各架平辊轧机（F3～F8）轧制成规定厚度的热带钢。热带钢经扭转导板翻转90°，由夹送辊和三叉导板将带钢分别交替送入2条精整线，再由松盈器将带钢处理成蛇形盘立状，经过平板运输机冷却运输，进入卷取机卷，经立式卷取机和张紧装置将带钢卷成带卷。带卷卸到运卷辊道上后进入紧卷机规整带卷，规则的带卷由运输辊道运走，边运输边由人工捆扎。捆扎好的带卷进入输出辊道运输，带卷再由翻卷推卷机翻转90°推到收集槽内，最后由天车将收集车上的带运到堆放场地堆放，等待发货运出。

2.4 工艺方案
2.4.1在工艺布置方面
所有的轧线设备轧线设备均布置在加热炉的一侧，粗轧轧制5～7道次，然后经2架立辊和8架平辊轧机组成的精轧机组轧制轧制成形，轧制终轧最大轧制速度为10m/s。优点为粗轧机道次少，两架之间道次分配合理，车间产量高。精整采用平板运输机空冷，立式卷取机卷取。收集采用紧卷机规整钢卷，密集辊道运输。
2.4.2 轧机配置方面
精轧机组前4架平辊轧机采用二辊轧机，有利于轧件的咬入和采用大压下量；精轧机组的后四架平辊轧机采用四辊轧机，有利于提高带钢的厚度精度，轧制较薄规格的带钢。
2.5 主要设备选型
2.5.1 上钢辊道
辊子：ф300×1800mm
辊距：1200mm
辊道速度：1.8m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.2 推钢机
型式：液压式
推力：2X100t
推速：0.1m/s
最大行程：2.5m
2.5.3 加热炉
型式：蓄热式加热炉
燃料：高炉煤气
有效尺寸：28420×7928mm
进、出料方式：端进料、端出料
2.5.4 出炉辊道
辊子：ф300×1000mm
辊距：1000mm
辊道速度：2.0m/s
传动方式：单独传动
2.5.5 ф650Ⅰ架前工作辊道
辊子：ф300×1800mm
辊距：800mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：单独传动
2.5.6 ф650×2粗轧机机列
轧机型式：半闭口式
轧辊：680/620×1800mm（Ⅰ架）、680/620×1600mm（Ⅱ架）
轧制力：600t
轧制力矩：65t·m
主减速机：中心距1800mm，减速比6.07
齿轮座：中心距650mm
主电机：YZR3200-12 N=3200KW, n=495rpm
2.5.7 升降台
型式：翘板偏心轮式
台面长度：8000mm
摆角：4°15’
摆动一次时间：～2s
辊速：3m/s
辊子ф300×1800mm
2.5.8 升降台后延伸辊道
辊子：ф300×1800mm
辊距：1200mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.9 移钢机
型式：链式
链条间距：2000mm
移钢速度：1.2m/s
2.5.10 ф650Ⅱ架前工作辊道
辊子：ф300×1600mm
辊距：1200mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.11 ф650Ⅱ架后工作辊道
辊子：ф300×1600mm
辊距：1200mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.12 热剪输入辊道
辊子：ф250×600mm
辊距：800mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.13 160t热剪
型式：下切式
理论剪切次数：22次/分
剪切力：160t
开口度：190mm
剪刃宽度：450mm
2.5.14 精轧机组输入辊道
辊子：ф250×600mm
辊距：800mm
辊道速度：3.0m/s
传动方式：伞齿轮集中传动
2.5.15精轧立辊轧机（E1）
型式：上传动式
轧辊：ф550/500×280mm
速度：0.22～1.5m/s
轧辊最大开口度：80～500mm
最大轧制力：60t
最大轧制力矩：4.0t·m
主电机：DC250KW
2.5.16 高压水除鳞箱（2个）
水压：12Mpa
水量：110m3/h
2.5.17 精轧F1、F2轧机
轧辊：ф580/530×450mm
轧辊开口度：100mm
轧制力：4500t
轧制力矩：25t·m
轧制速度：F1：0.3～2.2m/s F2：0.4～2.7m/s
联合主减速机：减速机中心距1400mm
主电机： N=DC1000KW n=270/800rpm
2.5.18 精轧立辊轧机（E2）
型式：上传动式
轧辊：ф550/500×280mm
轧辊开口度：80～500mm
轧制力：50t
轧制力矩：2.5t·m
轧制速度：0.96～1.8m/s
主电机： N=160KW n=360/1200rpm
2.5.19 精轧F3、F4 轧机
轧辊：ф580/530×450mm
轧辊开口度：100mm
轧制力：450t
轧制力矩：25t·m
轧制速度：F3：1.0～2.35m/s F4：1.5～3.45m/s
联合主减速机：减速机中心距1200mm
主电机： N=DC1000KW n=270/800rpm
2.5.20 精轧F5、F6 轧机
支撑辊：ф580/530×430mm
工作辊：ф360/340×450mm
轧辊开口度：100mm
轧制力：300t
轧制力矩：15t·m
轧制速度：F5：2.29～5.38m/s F6：3.06～7.22m/s
联合主减速机：减速机中心距1200mm
主电机： N=DC800KW n=270/800rpm
2.5.21 精轧F7、 F8轧机
支撑辊：ф580/530×430mm
工作辊：ф360/340×450mm
轧辊开口度：100mm
轧制力：300t
轧制力矩：15t·m
轧制速度：F7：4.1～8.0 ；F8：4.52～10m/s
减速机：无
主电机： N=DC800KW n=270/800rpm
2.5.22 电动活套
数量：5台
活套辊：ф250×450mm
活套臂长：600mm
最大角度：60°
工作角度：25°～45°
单位带钢张力：0.3kg/mm2
2.5.23扭转导板
钢结构件
带钢扭转的角度：90°
扭转的带钢规格：2.5～4.0（厚）mm×205～355（宽）mm，带钢的最大速度：10m/s。
2.5.24 No1夹送辊
辊子尺寸：Φ450×500mm
主动辊：电动驱动
辊子线速度：0～14.5m/s
被动辊：气动开合
最大开口度：60mm
2.5.25 三叉导板
驱动方式：气动
作用：将带钢分配到两条精整线上
2.5.26 No1水冷导板
钢结构件
2.5.27 No2水冷导板
钢结构件
2.5.28 No2夹送辊
辊子尺寸：Φ450×500mm
主动辊：电动驱动
辊子线速度：0～14.5m/s
被动辊：气动开合
最大开口度：60mm
2.5.29 No3水冷导板
钢结构件
2.5.30 No4水冷导板
钢结构件

2.5.31 No3夹送辊
辊子尺寸：Φ450×500mm
主动辊：电动驱动
辊子线速度：0～14.5m/s
被动辊：气动开合
最大开口度：60mm
2.5.32 松盈器（2台）
驱动方式：电动，偏心连杆
振荡频率：0～250次／分
2.5.33 平板运输机(2台)
头尾轮中心距：441200m
链板宽度：2000mm
链板速度：0.2～1.2m/s
最大承重：3×4.5t
2.5.34 No4夹送辊（2台）
辊子尺寸：Φ450×500mm
主动辊：电动驱动
辊子线速度：0.5～1.25m/s
被动辊：气动开合
最大开口度：60mm
2.5.35液压剪(2台)
最大开口度：80mm
剪切力：40t
剪刃斜度：3°
2.5.36五辊张紧装置（2台）
固定辊：3个
活动辊：2个
液压驱动
最大张力：880kg
辊子：ф160×500mm
最大开口度：80mm
2.5.37立式卷取机（2台）
卷筒：四斜楔式
液压胀缩，胀/缩直径：Φ510/485mm
卷筒筒身长度：500mm
喂料速度：0.5～1.25m/s
卷取速度：0～5～13.5m/s
助卷辊：3个，气动开合
托盘升降：液压缸
托盘直径：Φ1450mm
拨卷器的驱动：液压缸
钢卷规格：最大外径Φ1350mm
卷取温度：500～700℃，卷取张力：880kg

2.5.38 带卷运输密集辊道（9组）
辊间距：285mm
辊身长：1600mm
辊道线速度：0.3m/s
传动方式：皮带集中传动
2.5.39 紧卷机
辊道：两段，运转方向相反
辊子：ф150×700mm
辊距：285mm
辊道速度：0.3m/s
传动方式：皮带集中传动
紧卷装置驱动：2个气缸
2.5.40翻卷推卷器
翻卷液压缸：1个
推卷液压缸：1个
2.5.41 V形带卷收集槽
钢结构件
2.5.42 桥式起重机
数量：1台
起重量：20t
跨距：19.5m
工作制度：A6
用途：连铸坯卸车、上钢、炉尾设备检修
2.5.43 粗轧机列润滑站
型号： XYZ-400
流量：400L/min
2.5.44精轧机组润滑站
型号： XYZ-1000
流量：1000L/min
2.5.45精轧机组液压站
2.6 车间工作制度
本车间采用四班三运转工作制，节假日不休息。车间工作时间计算见表2-3。
车间年工作时间计算表 表2-3
日
历
天
数
计划停工日（天）
计划工作时间
生产工程中的停工时间（小时）
年
工
作
小
时
大
修
小
修
小
计
每
年
天
数
每
年
小
时
数
交
接
班
换辊、
事故
及其它
小
计
365
20
17
27
328
7872
328
1044
1372
6500
说明：全年大修20天
20×24小时=480小时
小修：平均每周一次，一次8小时
52周×8小时/周=416小时=17天
交接班时间：（365-37）天×3次/天×0.333小时/次=328小时
生产过程中引起的停工时间：一般约占计划工作时间的13.3%。
年工作时间：7872-（328＋1044）=6500小时
日历作业率：6500/8760=74.2%
有效作业率：6500/7872=82.5%

2.7 车间组成
2.7.1 车间组成及其面积
参见表2-4
车间组成及面积表 表2-4
序号
跨间名称
轨顶标高
(m)
跨度
（m）
长度
（m）
面积
（m2）
备 注
1
原料、成品跨跨
8
30
240
7200

2
主轧跨
8.5
24
240
5760

3
主电机室
7
15
48
720

合计

13680

3. 给排水及水处理
本工程供排水系统共分为：净环水系统、浊环水系统、生产新水系统、高压水系统。
3.1 净化水系统
主要服务对象：加热炉、精轧主电机冷却、润滑站等，循环水量855m3/h，压力0.25～0.3Mpa。拟采用2台离心水泵（开一备一）供应净环水，采用一座冷却塔，确保夏季供水温度不高于32℃。
净环水量平衡图
循环总量855

单位：m3/h

精轧液
压站
35

精轧
机组
主电机
570
精
轧
润滑站
35
粗
轧
润滑站
15
加
热
炉
200

3.2 浊环水系统
主要服务对象：粗轧机轧辊、轴承、接轴托架冷却；精轧机组轧辊冷却、高压水泵房等。
拟建设一座旋流沉淀池ф12m，深16m。内设2台立式水泵，开一备一，1台立式排水泵防止浊环水淹没泵房。
浊环水总循环量864m3/h，水压0.2～0.4Mpa
3.3 高压水系统
来自于浊环水系统的水经过滤后，由高压水泵加压至12Mpa，为除磷水箱提供高压水，高压水除鳞后经由冲渣沟返回旋流沉淀池。高压水用量110m3/h，水压12Mpa。

浊环水量平衡图
单位：m3/h
循环总量864

高
压
水
泵

110

F3-F8精
轧平辊
轧辊
300
F1
F2
平辊
轧辊

100
E2
立辊
轧机
轧辊

10
冲渣
水

150
E1
立
辊
轧
机
轧辊

12
粗轧机
接轴支撑

6
粗轧机
轴承

120
粗轧机
轧辊

56

3.4 生产新水系统
主要供净环水、浊环水系统的补充用水及其它零星用水。总生产新水用量：138m3/h，取自于厂区的深水井。
4. 供配电及电气传动设施
4.1 电气设计范围
本工程电气设计的范围：加热炉系统、粗轧系统、精轧系统、卷曲系统、收集系统、水处理系统、通风系统、主厂房及附属设施的吊车、杂动、照明系统、电力设施的外网设计等。
4.2 电气设计原则
本工程高低压供配电、电力传动及基础自动化系统，本着合理、可靠、经济适用、便于操作、便于维修的原则进行设计及设备选型。
4.3 高压供电设施
本工程拟建1个高压配电室：中央配电室，负责整个工程的高压供电，由厂区总变电站引来二路高压电源，采用单母线分段方式运行，当一路故障时，另一路承担全部负荷。
4.4 380V低压配电设施
本工程拟建3个380V配电室。
中央配电室：负责加热炉系统、粗轧系统、精轧系统、卷曲系统、收集系统、水处理系统、通风系统的电源配电。拟设置二台1000KVA变压器，负责本工程的380V设备配电。
净环水配电室，负责该系统的低压配电及控制。
旋流沉淀池配电室，负责该系统的低压配电及控制。
4.5负荷计算
本工程设备总装机容量：13040KW，其中高压设备：3450KW，直流设备：8140KW，低压380V设备：1450KW。
1). 高压侧负荷：
Pjs=8647KW
Qjs=4884.7KVAR
Sjs=9931.3KVA
2). 低压侧380V负荷：
Pjs=1099KW
Qjs=824.3KVAR
Sjs=1373.8KVA
4.6 电气传动及控制
本工程除精轧机组采用数字式直流传动外，其余均采用交流传动。根据工艺要求，采用相应的控制方式。精轧机组拟采用仪表、电气一体的PLC控制方式。
4.7 电缆的选择及敷设方式
高、低压供配电线路均采用电缆供电。电缆敷设方式将根据同一路径电缆数量的多少采用不同的敷设方式，如电缆沟方式、穿钢管方式、电缆直埋地方式、电缆桥架架空等方式。
高温区域采用耐热电缆。动力电缆和控制电缆均采用铜芯电缆，与PLC有关的控制电缆采用屏蔽电缆。
4.8 照明
主厂房，采用高效金属卤化物灯具照明。
水泵站，采用一般防水防尘灯照明。
配电室、控制室等地，采用日光灯照明，并设有应急灯具。
工艺设备集中的场所，设检修用照明配电箱，电压为AC36V。
4.9 接地
为了保证高炉电气系统及有关设备的安全，对加热炉、轧机、水泵站等拟采用相应的保护接地和工作接地；对自动化装置设置专用接地系统。
所有进出配电室的电缆孔洞，均采用防火材料堵封；在电缆敷设路径上，每隔适当长度涂刷一段电缆防火涂料。

4.10 主要设备一览表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
1
高压开关柜
GG-1AZ
面
15
2
低压配电屏
GGD2
面
20
3
动力变压器
S9-1000
台
2
4
整流变压器
ZS-2500
台
4
5
粗轧传动柜

套
1
6
精轧传动柜

套
1
7
操作台

面
8

5. 仪表及通讯
5.1 自动化仪表
仪表分为二大系统：加热炉和轧线。轧线与电气组成一体控制，加热炉设如下检测点：
加热炉温度检测 3点
风压检测 1点
煤气流量检测 1点
煤气压力检测 1点
助燃风流量检测 1点
旋流池水位检测 1点
5.2 通讯
在出钢操作处、粗轧操作处、精轧操作处、卷曲操作处、收集操作处等处设置必要的通讯信号联锁。

6. 采暖通风
6.1 主控室
选用2台T35№4轴流风机进行通风换气。配置3台分体式空调器对室内温度进行调节，温度范围控制在15～35℃之间。
6.2 润滑站
粗轧润滑站、中精轧润滑站和液压站均需要通风换气，按事故换气次数为12次/小时， 需分别配置1台和2台BT35№2.8轴流风机。
6.3 粗轧主电机通风冷却
在粗轧主电机室旁建设一风机房，布置一台鼓风机，通过管道给主电机通风冷却，使之正常工作。
7. 土建
7.1 厂房建筑
主轧跨、原料及加热炉跨、主电机室跨度分别为24m、30m、12m，均采用12m柱距。
主控室、变压器室、水泵房、风机房、为单层砖混结构，预应力空心板，卷材防水，水泥砂浆地面。
7.2 构筑物
旋流沉淀池、净环水池各1个，均采用钢筋混凝土结构。
8. 总图运输
车间的成品、原材料均按汽车运输考虑。车间年货物运入、运出量分别参见表8-1、表8-2。

货物运入量表 表8-1
序号
输入货物名称
来源
数量
（吨/年）
运输方式
1
连铸坯
厂外
625000
汽车
2
轧辊
厂外
750
汽车
3
耐火材料
厂外
1200
汽车
4
润滑油
厂外
375
汽车
5
备品备件
厂外
150
汽车
6
其它
厂外
100
汽车
合计

627575

货物运出量表 表8-2
序号
输入货物名称
运往地点
数量
（吨/年）
运输方式
1
带钢卷
厂外
600000
汽车
2
废轧辊
厂外
725
汽车
3
废耐火材料
厂外
900
汽车
4
切头及轧废
厂外
10400
汽车
5
氧化铁皮
厂外
10000
汽车
6
废旧备品及磨损件
厂外
120
汽车
7
其它
厂外
300
汽车
合计

622445

9. 工程投资估算
9.1 编制说明
本工程投资估算包括：建筑工程、工艺设备与安装工程、电气工程、自动化仪表及通讯工程、给排水工程、采暖通风工程、其他建设工程费等。工程造价：6346万元
其中：
建筑费1148.63万元，占总投资的 18.10%
安装费583.20万元，占总投资的 9.19%
设备费4215.01万元，占总投资的 66.42%
其他费 399.16万元，占总投资的 6.29%
合计 6346.00万元，占总投资的 100%
9.2 编制依据
9.2.1 土建工程
主要建筑物采用工程量法，部分项目采用指标估算法编制。
9.2.2 设备费
依据询价和厂家报价编制。设备的运杂费按设备费的3%计取。工艺设备：主轧机按1.9万元/吨，辅助设备：1.4万元/吨计取。
9.2.3 安装工程
根据《钢铁工厂机械设备安装工程概算指标》和1988年《冶金工业概算定额(指标)》编制，并调至目前水平。
9.2.4 施工费
综合费率按内蒙建委的有关文件计取。
9.2.5 其他建设工程费
按1993年中华人民共和国冶金部《冶金工厂建设初步设计概算编制方法》的有关规定计取。
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