40t转炉扩容项目可行性研究报告-New.doc

40t转炉扩容项目可行性研究报告

煤矿集团钢铁有限公司2*30t转炉扩容改造及配套项目可行性研究报告
目录
1. 总论 5
1.1 项目名称及主办单位 5
1.2 项目提出的背景及建设的必要性 6
1.3 扩容改造内容 11
1.4 设计依据及范围 11
1.5 扩容改造原则 12
1.5 扩容改造方案 12
1.6 生产规模、产品方案 13
1.7 投资概算 13
1.5经济效益分析 13
1.6 主要技术经济指标 14
2. 建设项目的主要风险与对策 17
3. 建设条件 19
3.1 区域位置及厂址 19
3.2 自然条件 19
3.3 水源 21
3.4 电源、电讯 21
3.5 原料的供应 22
3.5.1 含铁原料 22
3.6 当地发展现状 23
3.7 当地施工和协作条件 23
3.8 交通状况 24
3.9 环境条件 24
3.10厂区拟占土地 24
4. 炼钢工艺 25
4.1现有炼钢车间生产设施情况 25
4.2 30t转炉扩容改造可行性分析 25
4.2 转炉扩容改造方案 26
4.3 生产规模与产品方案 27
4.4转炉生产能力计算 28
4.5 原材料供应条件及要求 29
4.6 生产工艺流程 32
2、转炉装备水平 36
4.7主厂房主要参数及吊车配备 37
4.8 主要设备技术参数、作业率及数量 38
4.9炼钢车间设备数量和作业率计算 43
4.10车间主要技术经济指标及原料消耗 47
10. 公用及辅助设施 51
10.1总图运输 51
10.2 土建 52
10.3 给排水 55
10.4 供配电及电气传动 60
10.5仪表检测和自动化 63
10.6 电讯 63
10.7 采暖通风 64
10.8 除尘 65
10.9 燃气 75
10.10 热力 78
12. 环境保护 81
12.1 设计依据及标准 81
12.2 环境现状 82
12.3 工程内容 82
12.4 主要污染源及污染物 82
12.5 污染防止措施 83
12.6 厂区绿化 85
12.7 环境管理和环境监测 86
12.8 环境影响简要分析 86
13. 劳动安全与工业卫生 87
13.1 设计依据 87
13.2 自然危害因素分析 87
13.3 生产过程危险因素分析 88
13.4 主要预防措施 89
13.5 安全与工业卫生机构 92
13.6 安全与工业卫生措施评述 93
14. 消 防 94
14.1 设计依据 94
14.2 工程概述 94
14.3 火灾危险因素分析 94
14.4 消防设计 94
14.5 消防给水 97
14.6 消防通讯 97
14.7 消防电源 97
14.8 消防管理机构 97
14.9 预防火灾安全措施评估 98
15. 节能 99
15.1 概述 99
15.2 能耗分析 99
15.3 工序能耗计算 99
15.4 采取的节能措施 100
15.5 预期效果 101
18. 投资估算 102
18.1 编制说明 102
18.2 编制依据 102
18.3 问题说明 102
19. 技术经济分析 104
19.1 说明 104
19.2 基础数据 104
19.2.1 产品方案及拟建规模 104
19.2.3 总投资及资金来源 105
19.2.4 投资使用计划 105
19.3 财务评价 105
19.3.3 利润总额及分配 108
19.3.4 财务盈利能力分析 108
=45.48% 111
19.4 结论 111

1. 总论
1.1 项目名称及主办单位
1.1.1 项目名称及主办单位
项 目 名 称： 2×30t转炉扩容改造及配套工程可行性研究报告
主 办 单 位：
建 设 地 址：
设 计 单 位：
1.1.2 企业简介
钢铁有限公司是一个具有近70年悠久历史的钢铁企业，其前身是始建于1943年的市钢铁厂，是山西省市冶金企业的重点单位。公司厂址位于市南郊区古店村北，占地面积65万m2。2003年企业引进港资组建山西省同嘉钢铁有限公司；2005年12月，在山西省和市政府的推动下，有限责任公司与山西同嘉钢铁公司联合重组，共同创办钢铁有限公司。公司注册资本53179万元，其中钢铁有限公司占股份54.12％，山西省同嘉钢铁有限公司占股份45.88％。
经过60多年的发展，公司无论从生产规模，还是生产技术装备水平，产品方案，占地面积，职工人数都发生了翻天覆地的变化。目前公司固定资产10亿元，职工人数4000余人，年生产总值50亿元，年上缴税1亿元左右，销售收入18亿元，利润360万元。
同煤钢铁公司现有主要生产设施有：
1、各类原料、燃料和辅助料堆场6万平方米，一条自备铁路专运线。
2、烧结系统现有2台32m2烧结机，1台52m2烧结机，年产烧结矿141万t；1座10m2竖炉，年产球团40万吨。
3、炼铁系统现有2座炼铁450 m3高炉，年产炼钢生铁100万吨。
4、炼钢系统现有2座30t氧气顶吹转炉，1台R6m4机4流小方坯连铸机和1台R8m异形坯连铸机，1座300t混铁炉，2台30tLF精炼炉，年产合格连铸机坯约120万t。
5、制氧系统现有2套6000M3/h制氧机组。
5、轧钢系统现有年产40万吨的棒线材车间，另外，年产80万吨中宽带项目已经省经信委备案，目前正在建设中。
经过几十年的发展，虽然同煤钢铁公司已形成一定量的生产能力，但与现在国内同类型地方骨干钢铁企业相比较，在技术装备水平、各种消耗和生产规模上仍有一定差距。当前同煤钢铁公司生产上存在的主要问题是设备容量小，如：32m2烧结机、52m2烧结机、30t顶吹转炉等，设备陈旧、工艺落后、能耗高、产品质量档次低，缺乏市场竞争力。这种情况严重制约同煤钢铁公司的生产和发展，影响企业经济效益的提高。
根据国家发改委《钢铁产业发展政策》、《钢铁产业调整和振兴规划》和《山西省冶金产业调整和振兴规划》关于淘汰落后、兼并重组的精神和钢铁产业发展规划，同煤钢铁公司目前就企业兼并重组事宜正在与太钢进行密切接触，并已达成初步意向，即同煤钢铁公司与太钢重组后，以同煤钢铁公司为基础，在晋北建设500万吨的钢铁基地。
以此可见，为满足国家钢铁产业政策，同煤钢铁公司对现有基础进行技术改造，提高技术装备、形成适当的经济规模，从而满足《钢铁行业生产经营规范条件》的最低要求，这对解决4000名职工生活问题，使企业取得更好的经济效益和社会效益是迫切需要的。
1.2 项目提出的背景及建设的必要性
1.2.1项目提出的背景
钢铁工业是国民经济的支柱产业，在推进工业化和城镇化进程中发挥着重要作用。改革开放以来，中国钢铁工业取得了长足的发展，已成为世界最大的钢铁生产、进口和消费国，为国民经济持续、稳定、健康发展做出了重要贡献，也对国际钢铁业的发展起到了积极的作用。但是，近年来中国钢铁工业出现了盲目投资、低水平扩张的现象，造成生产能力过剩，铁矿资源不足，布局不合理，结构性矛盾突出等问题，钢铁行业快速发展对保障我国国民经济又好又快发展做出了重要贡献，但发展过程中出现钢铁产能增长过快、产业集中度低、布局不合理、淘汰落后进展缓慢、铁矿石经营秩序不规范等突出问题，并且长期得不到有效解决，影响了钢铁行业的整体健康发展。
为促进钢铁工业健康发展，为进一步加强钢铁行业管理，规范现有钢铁企业生产经营秩序，国务院出台了《关于进一步加大节能减排力度加快钢铁工业结构调整的若干意见》（国办发[2010]34号），国家发改委相继出台了《钢铁产业发展政策》、《钢铁产业调整和振兴规划》，国家工信部制定了《钢铁行业生产经营规范条件》。其中心思想是鼓励支持钢铁行业兼并重组、淘汰落后，规范钢铁行业，逐步减少钢铁企业数量，降低落后产能比例，改进和完善行业管理。
《钢铁行业生产经营规范条件》除对生产规模、产品方案、能耗指标、环保指标有具体要求外，对工艺与装备的要求是：高炉有效容积必须在400立方米以上，转炉公称容量必须在30吨以上，电炉公称容量30吨以上，烧结机使用面积必须在90平方米以上，焦炉炭化室高度4.3米以上，及不属《产业结构调整指导目录》规定淘汰类工艺装备；2005年7月《钢铁产业发展政策》颁布实施后建设改造的装备须满足《钢铁产业发展政策》规定的装备准入要求且不属于《产业结构调整指导目录（2005年本）》规定的限制类工艺装备，即烧结机使用面积180平方米及以上，焦炉炭化室高度6米及以上，高炉有效容积1000立方米及以上，转炉公称容量120吨及以上，电炉公称容量70吨及以上。高炉须配套煤粉喷吹和余压发电装置，焦炉、高炉、转炉须配套煤气回收装置。有条件的企业焦炉须采用煤调湿并配套干熄焦装置，烧结机须配套烟气余热回收及脱硫装置，轧钢采用蓄热式加热炉。
《山西省冶金产业调整和振兴规划》要求山西省钢铁企业主要装备要达到国内先进水平。通过产能置换建设炼铁高炉容积3200m3及以上，配套焦炉炭化室高度6m及以上、炼钢转炉容量200吨及以上、电炉容量100吨及以上和先进的轧钢生产装备。严格控制总量，所有建设项目必须以淘汰落后、产能置换、联合重组为前提。到2011年底前淘汰400m3及以下的炼铁高炉、30吨及以下转炉和电炉；到2015年底前淘汰1000m3以下的炼铁高炉、50吨以下转炉和电炉以及与其配套的烧结、连铸、轧钢系统，淘汰落后力度非常大。
按照工信部《钢铁行业生产经营规范条件》的要求，钢铁企业的准入条件为：烧结机面积为90m2以上，高炉容积为400m3以上，转炉容量在30t以上。而目前同煤钢铁公司现有生产设施除高炉满足《钢铁行业生产经营规范条件》外，烧结、转炉均不满足。由此可见，同煤钢铁公司对现有设施进行改造升级迫在眉睫，尤其是30t转炉扩容改造。
1.2.2项目建设的必要性
随着国民经济的不断发展，以及国家中部开发政策的实施，钢材市场的需求也发生了较大的变化。为了适应钢铁产业结构的调整及国家中部开发政策的需要，提高同煤钢铁公司（以下简称“公司”）的整体规模效益，降低单位成本，为使公司从一个普通中型钢铁联合企业发展成为一个具有先进技术、先进装备、一流产品、劳动生产率高、有很强的市场竞争能力的现代化钢铁企业，根据公司确定的“十二五”发展规划及总体思路，并结合国内、国际尤其是晋北钢材市场的需求状况，为促进区域经济发展的需要，公司经同煤集团公司授权，决定拟对炼钢车间进行改造。
一、项目改造的有利条件
①市场前情广阔，国内、国际有可观的市场容量
公司地处我国经济欠发达的晋北地区，周围二百公里范围只有同煤钢铁公司一家钢铁企业，无论从山西省还是整个晋北地区，对钢材的需求量非常大，市场容量也相当可观，周边地区也存在广阔的市场需求。
②人才技术优势，公司拥有成功的管理经验和雄厚的技术储备
公司目前已形成以建筑用钢为主导产品的生产格局，通过长期的生产经营管理，培养出一批素质较高、经验丰富的生产技术及管理人才，公司还拥有一批冶炼、连铸、轧钢的专家队伍，为技术改造提供了技术和人材保证。
③设施较为齐全，公司可利用现有的许多公用辅助设施
公司近年来在建设新项目的同时，扩建了许多公辅设施，此次建设炼钢改造项目可以利用一些现有的公辅设施以及炼钢车间的一些设备，可以节约投资成本。
二、2×30t转炉升级扩容改造的必要性
1、产业政策
国家发改委《钢铁产业调整和振兴规划》要求2010年年底前，淘汰300m3及以下高炉，20吨及以下转炉；2011年底前再淘汰400m3及以下高炉、30吨及以下转炉和电炉。《山西省冶金产业调整和振兴规划》要求到2011年底前淘汰400m3及以下的炼铁高炉、30吨及以下转炉和电炉；到2015年底前淘汰1000m3以下的炼铁高炉、50吨以下转炉和电炉以及与其配套的烧结、连铸、轧钢系统。根据这些要求，公司现有的 30 吨转炉应在 2011 年年底以前淘汰，烧结、高炉应在 2015年年底以前淘汰。因此，公司必须对 30 吨转炉进行升级改造。
2、工序能力
随着炼铁、轧钢的工艺技术进步和设备改造，产能水平有了较大幅度的提高，转炉炼钢厂作为整个系统的中间环节，其产能水平与炼铁和轧钢的产能水平相比均较低，目前转炉炼钢的工序能力成为制约公司生产工序产能水平整体发挥的“瓶颈”，为使公司生产工序合理匹配，使其潜能得到最大限度地发挥，实现效益最大化，所以转炉炼钢厂必须进行升级改造才能平衡整个公司的工序能力。
3、产品质量及产品结构
目前由于公司 30 t转炉容量较小，炼钢工序产品成分及内在质量较不稳定，升级扩容改造后，可从根本上解决此问题，从而提高炼钢工序产品质量，更好地满足客户需求，扩大市场份额。
目前公司生产以建筑用钢材为主，产品结构较为单一，为合理改善产品结构，最大限度地占领市场，及配合公司棒材改扩建和实施优质圆钢工程的建设，必须对转炉炼钢厂进行升级改造，提高其生产规模、使整个生产工艺得以协调配套。
4、劳动生产率及企业竞争力
通过升级改造，进一步提高连铸机的装备及自动化水平、实现较为先进的“三位一体”短流程工艺，使生产流程更加合理、流畅，降低能耗，优化产品质量，提高了产能水平及劳动生产率，使转炉炼钢厂达到最优的规模经济效益――平均单位成本等于边际成本，从而提高公司竞争实力和抵抗风险能力。
5、企业发展和重组的需要
公司作为晋北地区中型钢铁联合企业的唯一性，并依据国家中部开发政策及晋北区域经济发展的需求、晋北及其周边地区建筑用钢材市场的需求空间依然很大。此次改造项目的实施不仅可以满足公司生产经营发展的实际需求，尤其对晋北地区的经济发展起到了一定的促进作用，而且实施改造后可以进一步扩大了公司产品的市场占有份额，使公司产品在国内、国际尤其是晋北钢材市场上的竞争能力得到有力提高，为公司今后的重组打下坚实的基础并创造有利条件。
5、环境保护
升级改造后，针对转炉进行了煤气回收、混铁炉进行除尘改造，既降低了炼钢工序烟尘排放量，又降低能耗，在保护环境的同时实现可持续发展。
1.3 扩容改造内容
转炉炼钢厂升级改造项目总投资 1.5 亿元，预计投资建设期为八个月，升级改造后年生产能力可由现在的 120 万吨达到 130 万吨，其具体建设情况如下：
1、改扩建一座 600 吨混铁炉；
2、改扩建两座 40 吨转炉；
3、转炉炼钢主厂房升级改造；
4、综合外网升级改造；
5、供辅系统升级改造。
1.4 设计依据及范围
1.4.1 编制依据
（1）钢铁有限公司设计委托书；
（2）钢铁有限公司与山西省冶金设计院签订的《关于同煤钢铁公司30t转炉扩容改造可行性研究报告》合同；
（3）建设单位提供的设计基础资料；
（4）国家相关法律法规及标准。
1.4.2 编制范围及要求
⑴ 扩容改造只考虑转炉系统的改造，因转炉扩容改造引起的水、电、压缩空气、污水处理等设施的改造由同煤钢铁公司统一协调解决；
⑵ 转炉扩容在充分利用现有厂房设施的前提下，一次扩容到位；
⑶ 转炉扩容在原位改造；
⑷ 扩容改造以转炉为中心，力求炉型合理，其它辅助设施能不动尽可能不动；
⑸ 影响环境保护的设施同步改造。
1.5 扩容改造原则
认真贯彻国家产业政策；坚持以人为本，加强劳动安全措施，加强职工的生产安全和工业卫生防护。
改造项目设计采用国家、冶金行业和地方的有效标准、规程、规范以及公司的技术规定，设计满足国家、冶金行业和地方有关消防、环保、安全卫生等规范的规定。改造项目采用国内外成熟的工艺及设备，总体水平达到国内同类产品先进水平。
1.5 扩容改造方案
将现有的2×30t转炉扩容改造为2×40t转炉，设计中考虑两个方案。第一方案是拆除原转炉基础，在原位置新建40t转炉；第二方案是转炉倾动系统和转动轴不做大的改动前提下，将炉壳进行适度增大，优化炉衬砌筑工艺，减簿炉衬厚度，增大转炉炉内容积。经与同煤钢铁公司多次细致深入的中间结合，决定采用第二方案。
扩容改造方案为：在原有的设备基础上对2 座30 t转炉的托圈、炉体及倾动系统进行局部改造，将原半悬挂减速机改造为全悬抹减速机，将其扩容改造为40 t，具备年生产130万吨钢的生产能力。针对扩容后转炉冶炼强度、冶炼时间的要求，对2座转炉的氧枪系统、转护上料系统、余热锅炉系统、电气系统进行系统化改造。通过对铁水包包体、钢水包包衬进行改造，满足扩容改造后的转炉兑铁量和出钢量的要求。
1.6 生产规模、产品方案
1.6.1 生产规模
2×30t转炉扩容为2×40t转炉后，年产合格钢水130万吨。
1.6.2 产品方案
主要生产普碳钢、低合金钢、碳素结构钢。
1.7 投资概算

1.5经济效益分析
1、按全年产钢 120 万吨，成材率 96％计算，根据公司现在的销售价格及生产成本计算，预计公司全年可新增利润 11,400万元，预计投资回收期为 1.4年；
2、通过对转炉除尘系统设备重新设计，将固定烟罩改建为活动烟罩，并新增转炉煤气回收系统，能进一步提高转炉除尘质量，使外排烟尘量从 200g/Nm３降低到 80g/N m３以下，增加煤气回收7200万 m３/年 ，降低系统能耗，增加效益 2,160 万元，同时由于烟尘外排量减少，改善了环境，提高了空气质量；
3、通过升级改造可以使平均炉龄从 5,000 炉提高到 10,000 炉，可以降低耐材成本 80 万元；
4、通过升级改造，可将钢铁料消耗从 1,079.5 公斤/吨降低到 1,072 公斤/吨、按年产钢 270 万吨计算，可降低成本 2,100 万元；
5、连铸工序由于中包寿命从 10 小时/包提高到 24 小时/包，每年可降低耐材费用 200 万元，连铸单流产量也从 17 万吨/年提高到 25 万吨/年，降低了固定费用；
6、通过对转炉炼钢厂的升级改造，劳动生产率从以前的 3,532 吨/人/年提高到 4,561 吨/人/年，降低了人工费用；
7、由于采用热送、热轧工艺，节省了汽车运费，同时对产能、产品质量及全员劳动生产率的提高产生了较大的经济效益。
1.6 主要技术经济指标
40t转炉主要技术经济指标
序号
指标名称
单位

备注
1
转炉公称容量
吨
40

2
转炉座数
座
2

3
转炉操作方式

2吹2

4
冶炼周期
分
28

其中：吹氧时间
分
14

5
平均每炉出钢坯量
吨/炉
40

6
最大每炉出钢坯量
吨/炉
50

平均日产钢炉数
炉/日
78

7
最大日产钢炉数
炉/日
96

8
平均日产钢坯量
吨/日
3120

9
最大日产钢坯量
吨/日
3840

10
转炉作业天数
天
273

11
车间年作业天数
天
350

12
转炉作业率
%
74.8%

13
年产钢坯量
万吨/年
109

14
主要原材料消耗

14.1
钢铁料
Kg/t钢坯
1100

其中：铁水
Kg/t钢坯
924

废钢
Kg/t钢坯
191

14.2
铁合金
Kg/t钢坯
14

14.3
活性石灰
Kg/t钢坯
60

14.4
轻烧白云石
Kg/t钢坯
20

14.5
萤石
Kg/t钢坯
5

14.6
铁皮及铁矿石
Kg/t钢坯
20

14.7
菱镁矿或溅渣镁球
Kg/t钢坯
5

14.8
耐火材料
Kg/t钢坯
22.5

其中：炉衬砖
Kg/t钢坯
2.5

中间包砖
Kg/t钢坯
4.0

14.4
保温剂
Kg/t钢坯
0.4

渣罐
Kg/t钢坯
0.5

结晶器保护渣
Kg/t钢坯
0.9

结晶器用铜管
Kg/t钢坯
0.03

稀油+干油
Kg/t钢坯
0.07

15
燃料及动力消耗

氧气
Nm3/t钢水
60

氮气
Nm3/t钢水
25

压缩空气
Nm3/t钢水
20

煤气
GJ/t钢水
0.24

氩气
Nm3/t钢水
1.2

动力用电
Kwh/t钢水
33

工业净化水
t/t钢水
2

回收产品

转炉煤气
Nm3/t钢水
91

蒸汽
Kg/t钢水
90

废钢铁
Kg/t钢水
20

转炉炉渣
Kg/t钢水
110

16
能耗指标
kg/t标准煤
9.45

1.7 结论
转炉炼钢厂升级改造工程完成后，一方面使公司生产工艺流程协调配套，提高了公司的规模经济效益，增强了公司竞争实力及抵抗风险的能力；另一方面经测算该项目一年可以新增利润 11,400 万元，预计投资回收期为 1.4 年，有效地规避了投资风险，符合公司和职工利益最大化的原则。
2. 建设项目的主要风险与对策
1、市场风险、行业风险及对策
转炉项目的市场风险及行业风险主要由其下游工艺――小型材、板带、棒线材及高线等产品所引起的，其对策就是相应的解决好下游工艺的市场风险和行业风险。
2、政策风险及对策
由于国民经济部分行业投资过热，我国对钢铁、水泥、电解铝等行业进行限制，为保证技术的先进性和满足环境保护的要求，实现钢铁工业可持续发展，国务院发布了《关于制止钢铁行业盲目投资的若干意见》，对钢铁行业投资建设项目的最低条件进行了规定：
①转炉容积达到 120 吨及以上、电炉达到 70 吨及以上；
②转炉必须同步配套建设转炉煤气回收装置；电炉必须配套烟尘回收装置；
③新建钢铁联合企业，吨钢综合能耗低于0.7 吨标煤，吨钢耗新水低于 6吨，符合清洁生产要求，污染物排放指标达到环保标准要求；
④矿石、焦炭、供水、交通运输等外部条件要具备并落实。
对达不到上述条件的，一律不得批准建设。对按规定程序批准并已开工建设的项目，要按照上述条件积极进行调整。现有生产企业要通过技术进步、提高装备水平逐步达到上述条件。
针对国务院的规定，公司应有计划、有步骤的对转炉炼钢系统进行改造，以便达到国务院的要求，从而有助于公司的发展。
公司通过转炉炼钢厂升级改造项目的实施，保证了最终产品生产所需原材料――钢坯的供应，在公司的整个生产工艺中具有重要意义；同时，该项目技术条件具备、财务可行。因此，该项目建设是必要的和可行的。
3. 建设条件
3.1 区域位置及厂址
项目厂址位于市南郊区古店镇古店村北，西侧紧靠京包铁路古店站，东侧紧靠208国道，交通便利，地理坐标北纬40°11′01″，东经113°18′12″。距市区约10km。
厂区呈梯形，南北长1070，东西平均宽550m，总面积65.2万m2。厂区地貌为御河冲积阶地1级阶地，厂区地面平坦，地面高程1107.01m，西北略高，向东缓坡下降。
3.2 自然条件
3.2.1地形与地貌
钢铁有限公司钢铁项目所在地市区，三面环山，御河纵贯南北，并堆积形成中部与南部的平原区，面积625km2，占市区总面积30%。在其东、北、西三面的山区和丘陵地区，占总面积的70%，其中西部山丘区即著名的“煤盆”。市区整个地势西北高，东南低，主要山峰有采凉山、七峰山、雷公山，东北部采凉山主峰海拔高程2144m，西南部七峰山主峰1714m，丘陵区高程在1100～1350m，平原区高程1000～1050m，东南部御河出境处高程980m。
区内地貌形态多样，地貌类型有基岩山区、丘陵区、火山锥及熔岩台地、山间谷地和平原区五种类型。平原区内不仅是市区80%人口的居住地，也是市区工业、农业、商贸业、文化中心和交通枢纽地。
3.2.2工程地质、水文地质、地震烈度
厂址地质状况复杂，其中南侧，地层自上而下为：
①回填土：厚度约1.0m。
②细砂含砾石、卵石：厚度5.5m。
③粘土：地层厚度5.2m。
市区境内主要河流有御河、十里河、口泉河、淤泥河等，属海河流域永定河水系。
流经厂区的主要河流有御河。
御河发源于内蒙丰镇市西北阳坡子，由北往南从新荣区得胜堡入境，纵贯市区东部，在南郊区谢店村出境，于怀仁县内汇入桑干河。御河境外流域面积2200km2，多年平均入境径流量5795万m3；本地流域面积698.5km2，多年平均径流量2275万m3，境内径流总量8070万m3（1956～2000系列），汛期来水量占全年70%以上，年际变化大，河川径流属暴雨型间歇来水。市区境内河长78.3km，平原区河段在枯水期河道来水量基本上是城市排出的污废水。
十里河发源于左云县马道头乡南红崖村，由西向东经燕子山——晋化宫等矿进入市区，至城南田村入御河。干流全长89.3km，市控制面积1237.1km2，河川径流主要为大气降水补给，是典型的雨洪型间歇性河流，据观音堂水文站资料，1956～2000年多年平均径流量3053万m3，由于受采煤漏水、大气降水减少等因素影响，清水流量逐年减少，多年平均基流量300万m3,观音堂水文站以下至田村河段已成为沿途大型企业和城市污废水排泄通道。
口泉河发源于左云县尖口山畔，由西向东经王村、乔村、常流水、魏家沟、鸦儿崖、四老沟、白洞、同家梁、口泉等9个村镇进入平原，经南郊区西南入怀仁县后注入桑干河。全长57.5km，市控制面积277.3km2，多年平均径流量769万m3，属雨洪间歇性河流，枯水期矿区内河段流水全为矿山井下排水，生活污废水。
甘河是口泉河的一级支流，发源于南郊区云冈镇刘官庄西北，经忻州窑、煤峪口矿南流向赵家小村于辛庄村入怀仁境，后汇入口泉河，市境内长20km，流域面积73.53km2，为暴雨型间歇性来水河道。
根据《中国地震烈度区划图》，厂址地震设防烈度为中国地震基本烈度7度区。
3.2.3气象资料
市区属于温带大陆性季风气候半干旱气候区 ，降水少、气温低，年、日温差大，四季分明，春干旱多风，夏短昼炎，秋爽早凉，冬长寒少雪，年均气温6.4℃，最热月（七月）平均气温21.9℃，极端最高温度37.7℃，最冷月（一月）平均气温-11.8℃，极端最低温度-29.2℃，初霜期九月下旬，无霜期125d左右。最大冻土深度1.25-1.50m。
1956-2000年多年平均降水量381.9mm，年最大降水量598.7mm（1959年），年最小降水量219.2mm（1965年），3～5月降水量占全年降水的15%，6～8月降水量约占全年降水量的61%，9～10月降水量约占全年降水量的22%，12～2月降水量约占全年降水量的2%。年平均蒸发量1940.3mm，年最大蒸发量2367.5mm。
据市水资源公报，市区2001-2005年平均降雨量360mm，低于前述的多年平均水平，属偏枯时段。
全年盛行西北风，年平均风速2.9m/s，极端最大风速33.7m/s。
3.3 水源
利用公司现有水源供水系统。公司厂区内现有6座水井（80m3/h三座、50m3/h两座、100m3/h一座）及配套供水管网。待孤山水库（专供工业用水）建成后，全厂生产、生活用水均由该水库提供。
3.4 电源、电讯
厂内有一座6KV变电站，各车间变电所电源均引自6KV变电站10KV母线。
市是山西省第二大城市，通信事业发达，各区县、乡镇均建有通讯网络，本项目通讯可就近与通讯站网络相接。
3.5 铁水供应
公司现有两座450m3高炉，年产炼钢铁水110万吨，能满足扩容后炼钢需要。
铁水条件如下：
铁水成分表

Si
Mn
S
P
C
说明
含量%
0.5～0.6
0.3～0.5
0.05
0.16
3～4
炼钢铁
废钢要求：不含钢渣、废耐火材料，封闭容器，爆炸物及有色金属等，废钢最大边长不大于500mm， 最大单重不超过250公斤，废钢含铜≤0．15％，废钢含磷硫：0.08％。
3.6 交通状况
市地处京包、同蒲铁路交汇处，并有大秦、大准运煤专线，公路交通也十分方便，京大、大运高速路及通往邻省、邻区国道和等级公路四通八达。
项目厂址位于市南郊区古店镇古店村北，西侧紧靠京包铁路古店站，东侧紧靠208国道，交通便利，地理坐标北纬40°11′01″，东经113°18′12″。距市区约10 km，交通运输条件便利。
3.7 环境条件
项目位于市南郊区古店镇古店村北，项目厂址及周围区域无国家或省自然保护区、风景游览区、珍贵动物保护区等特殊环境、敏感区，也没有重点文物保护单位，周围建设环境较好。本工程为转炉扩容改造项目，对主要污染物（烟气和粉尘、废渣）都采取了防治措施，通过工程治理和绿化，对周围环境不会造成影响。
4. 炼钢工艺
4.1现有炼钢车间生产设施情况
钢铁公司炼钢车间始建于1993年，最初建设规模为两台20t转炉，预留了第三座转炉位置；2004年根据市场需要和自身发展要求，当时的新大钢铁公司将2×20t转炉扩容改造为2×30t转炉，相应的配套设施也一并进行扩容改造；2007年钢铁公司与公司重组后，在炼钢车间增加投资建设了铁水预脱硫设施和LF精炼炉，主要是扩大生产钢种。到目前为止，公司炼钢车间主要设备为 30 t氧气顶吹转炉两座，300 t混铁炉一座，一台R6m 四机四流小方坯连铸机及一台R8m 二机二流合金钢连铸机，2台30tLF精炼炉以及两座6500m3/h制氧站。炼钢车间全年钢水能力为 120 万吨，年产合格连铸坯116万吨。
现有炼钢车间主厂房、主要尺寸及行车配置情况如下：
炼钢厂房主要建筑物尺寸及主要起重设备配备
序号
跨间
名称
所属行
列线
主要尺寸
建筑面积(m2)
起重机吨位及台数
备注
跨度
长度
轨面标高
1
混铁炉跨
24
72
17.79

1x100/30t铸造桥式起重机

`2
加料跨
21
168
17.79

1×80/20t铸造桥式起重机

1×10t电磁桥式起重机
1×20/5t吊钩桥式起重机
3
炉子跨（高）
12
60
42

1x5t电动悬挂起重机

炉子跨（低）
12
108
17.79

2×10t吊钩桥式起重机

4
钢水分配跨
21
168
17.79

1×80/20t铸造桥式起重机
1×20/5t吊钩桥式起重机

5
连铸跨
24
168
21

1×32/5t吊钩桥式起重机
1×16/3.2t吊钩桥式起重机

6
出坯跨
27
168
10

2×0+10t旋转电磁桥式起重机

7
渣跨
24
120
11

1×32/5t吊钩桥式起重机
1×16/16t电磁抓斗桥式起重机

4.2 30t转炉扩容改造为40t转炉的可行性分析
转炉扩容改造由于受转炉操作平台、转炉耳轴标高、传动装置轴承中心距、装料跨行车吨位及轨面标高等条件限制，一般情况下不能随意扩大，只能在满足工艺条件要求以及安全生产的情况下可在一定范围适当改造。将30t转炉扩容改造为40t转炉国内有生产实例和成功经验。
上世纪70-80年代，在当时的情况下，我国有不少省市企业建设了3×15t转炉炼钢车间，随着市场需求的增大和钢铁行业的发展，为了提高产量，增加效益，最大程度发挥设备潜能，这些企业相继对已有的3×15t转炉进行了扩容改造，不仅钢的产量有了大幅度提高，而且取得了很好的经济效益，对当地经济发展和冶金工业的进步做出了积极贡献。如：新疆八一钢厂将3×20t转炉扩容为3×40t转炉；河北承德钢厂将3×20t转炉扩容为3×40t转炉；河南安阳钢厂将3×15t转炉扩容为3×35t转炉；广西柳州钢厂将3×15t转炉扩容为3×35t转炉；南京钢厂将3×15t转炉扩容为3×35t转炉；杭州钢厂将3×15t转炉扩容为3×40t转炉；山东莱钢将25t转炉扩容为45t转炉等。
同煤集团钢铁公司2×20t转炉始建于1993年，目前的2×30t转炉是在此基础上扩容改造而来的；原炼钢车间的厂房跨度（炉子跨、装料跨）、转炉操作平台，炉型尺寸比2×15t转炉都有增大并留有余地，这就为扩容改造留有余地并创造条件。
由此可见，根据上述企业转炉扩容改造的生产实例，可以确认本次扩容改造在技术上是可行的。
4.2 转炉扩容改造方案
将2×30t转炉扩容改造为2×40t转炉，设计考虑两个方案。第一方案是拆除原转炉基础，在原位置新建40t转炉；第二方案是转炉倾动系统和转动轴不做大的改动前提下，将炉壳进行适度增大，优化炉衬砌筑工艺，减簿炉衬厚度，增大转炉炉内容积。经与同煤钢铁公司多次细致深入的中间结合，从节约投资、缩短改造周期角度出发，决定采用第二方案。
转炉扩容改造采用在原有两座30t转炉位置上进行就地改造的方案，改造后转炉平均出钢量35t，最大出钢量40t。改造的主要项目有：转炉炉体及倾动设备、氧枪、活动烟罩、汽化冷却系统、两文三脱除尘系统、炉下钢水罐车、渣车、钢水包、铁水罐、混铁炉、转炉烟气净化设施、转炉引风机及相关的电控、仪控系统和土建设施。
由于公司在2004年转炉扩容改造中，炼钢车间加料跨、钢水分配跨的1×50/16t铸造桥式起重机已更换为1×80/20t铸造桥式起重机，能满足本次扩容改造需要，故本次不需进行更换。转炉散装料系统能力可以满足转炉扩容改造后的需要，因此维持现状不变。
由于原2×30t转炉在2004年扩容改造时，实际炉容已达到35t，最大铁水装入量为38t，因此本次转炉扩容改造后，炼钢车间钢水产量略有增加。
根据同煤钢铁公司钢铁发展规划，公司计划在2011年完成2×30t转炉扩容改造及配套工程工作，形成年产120万吨钢的生产规模。按照山西省冶金行业发展规划要求，在“十二五”期间完成与太钢重组工作；重组后，根据太钢发展规划，在淘汰同煤钢铁公司现有2×40t转炉后，在原3#转炉位置新建一座63t转炉，保持现有的120万吨钢的生产规模。另外开辟新的厂址，建设400万吨钢规模，从而实现太钢在晋北地区建设500万吨钢的目标。
4.3 生产规模与产品方案
生产规模：转炉炼钢年产合格钢水120万吨，合格铸坯116.3万吨。
生产钢种：主要生产钢种为普碳钢（Q235）及低合金钢（Q295）。
产品及规格：车间最终产品为连铸坯。连铸坯断面为120*120mm2、150*150mm2，定尺为6m。按可研合同，本次产品为钢水。
产品方案见下表。
炼钢车间产品方案
钢 种
铸坯断面（mm×mm）
定 尺
（m）
产 量
104t/a
比例％
线材
普碳钢
120×120 、150×150
6
80
54
线材
低合金钢
150×150
6
40
46
合计

120
100
产品品种及代表钢号见下表。
产品品种及代表钢号
产品品种
代 表 钢 号
普碳钢
Q235
低合金钢
Q295
4.4转炉生产能力计算
4.4.1转炉冶炼周期工序时间安排如下：
加 废 钢 1分
兑 铁 水 1.5分
吹 氧 14分
测温取样 1.5分
取 样 2分
出 钢 3分
溅渣护炉 2分
倒 渣 1分
堵出钢口 2分
合 计 28分
4.4.2 转炉操作主要指标
(1) 转炉座数：