河北钢铁集团金鼎重工万吨钢铁项目管理.doc

个人收集整理 勿做商业用途河北钢铁集团金鼎重工200万吨钢铁项目总体规划目 录1.总论2.竖炉工艺3.烧结工艺4.炼铁工艺5.炼钢工艺6.高线工艺7.发电工艺8.投资估算1、总论1.1.1 基本情况河北钢铁集团金鼎重工股份有限公司位于河北省武安市。始建于 年经过扩建和改造，现已形成包括矿山、烧结、炼铁为一体的河北重点地方钢铁骨干企业。精品文档收集整理汇总1.1.2生产规模 本工程新建200万吨钢铁项目1.2设计内容及规模1.2.1在保证正常生产的条件下，对工艺和设备的选型，在技术上力求先进，实用、可靠。主要设备选型便于实际操作和设备维护管理的原则进行设计。精品文档收集整理汇总1.2.2设计中满足生产需要为前提，充分考虑总图布置的紧凑性和合理性，尽量减少占地面积和基建投资。与此同时，采取行之有效的“三废”治理措施，使之达到国家规定的排放标准。精品文档收集整理汇总1.2.3工程建设主要内容，：根据总体规划分步实施的原则，一期：新建2160m带式烧结机及配套设施；新设21080m高炉及配套TRT余压发电、高炉喷煤等设施；二期新建110m竖炉及配套设施新建280t转炉及、LF精炼炉炉、铁水预处理装置。新建1条一机一流板坯连铸机及2台五机分流方坯连铸机新建1条60万吨/年高速线材生产线 2、竖炉工艺2.1概述河北钢铁集团金鼎重工股份有限公司110m竖炉工程为了获得合理的炉料结构每年需要约100104t酸性球团矿，公司拟在厂区新建儿座10m球团竖炉。精品文档收集整理汇总2.2主要设计原则及技术特点1）生产规模年产量100104t2）采用高炉煤气作焙烧燃料3)精矿仓库采用半地下料仓形式，以节省投资4）采用新型双速往复式布料车实现炉内均匀布料5）采用烘干床导风墙技术保证炉况顺行6）竖炉导风墙大梁采用汽化冷却，以提高冷却强度、延长导风墙寿命和节约能源7）成品球团矿进行热筛分8）球团矿冷却采用鼓风机带式冷却机进行冷却2.3主要设计条件2.3.1主要原料供应10m球团竖炉主要原、燃料及辅助材料有精粉矿、高炉煤气和膨润土。现在使用的精矿粉粒度较粗，不能满足竖炉生产需要，要求精矿粉粒度组成中-200目以下比例大于70%，本次设计采用了润磨机工艺技术，保证造球质量。高炉煤气成份见下表：精品文档收集整理汇总煤气成份CO2COCH2H2N2O2含量%16.525.51.0056.50.52.3.2主要原燃料年需要量1）铁精粉年需要量：100.5104t/a(干重)2）膨润土年需要量：2.28104t/a3）焙烧燃料为高炉煤气，煤气量为3.6104m3/h，煤气总管温度402.410m2团球竖炉生产能力10m团球竖炉为连续工作制，考虑到设备检修及事故，并参考国内先进指标，本设计日历作业率按90.4%计，竖炉小时利用系数取6.1t/mh，10m团球竖炉生产能力为：精品文档收集整理汇总Q=C PmS36524 =507214.5t/a C-日历作业率 C=90.4% Pm-小时利用系数t/m2h S-竖炉有效焙烧面积m22.5工艺流程 精矿粉 2.6物料平衡a.年产量100104tb.焙烧温度为1250c.生球干燥温度为600d.竖炉排矿温度500e.膨润土加入量2%f.精粉矿含水量为10%物料平衡见下表:项目种类104t/at/aKg/t备注干湿干湿干湿焙烧前精粉矿湿矿水份10%氧气膨润土除尘灰焙烧后球团矿返矿除尘灰2.7主要设计指标1）竖炉有效焙烧面积（1座） 10.5m22)竖炉小时利用系数 6.10t/m23)年产量（2座竖炉） 100104t4)吨球精矿消耗 1.005t(干矿粉)精品文档收集整理汇总5）吨球膨润土消耗 21kg6)吨球电耗 30KWh7)焙烧温度为 12508）生球干燥温度 6009）竖炉排矿温度 50010）膨润土加入量度 2%11）精矿粉含水量 10%2.8主要车间组成10m球团车间由精矿系统、生球系统、成品系统、变电所、风机房、电除尘、说泵站及生活辅助设施等组成，生产系统只要操作室及设备配置见表1-1精品文档收集整理汇总 各系统只要操作室及设备配置 表1-1序号系统主要操作室只要设备配置1精矿系统精矿仓库1.料仓6个41m/个2. 1600园盘给料机6台3.皮带秤6台膨润土配加间1.失重称2台2.皮带机1条3.料仓2个30m/个烘干机室1. 3.222m园筒烘干机1台2.助燃风机1台3.皮带机1条4.10t手动单梁吊车1部润磨机室1.3.56.2m润磨机2台2.20t/5t吊钩桥梁式起重机1台3.皮带机2条2生球系统造球室1. 1600园盘给料机4台2. 6000园盘造球机4台3.电动葫芦1个台4. 20t/5t吊钩桥梁式起重机2台5.皮带机7条生筛室1.生球辊筛2台2.皮带机4条熟球上料仓1.皮带机2条3成品系统焙烧室1.10m2球团竖炉2台2.布料车 2台3.齿辊卸料器 2套4.皮带机 2条5.电振给料机 4台6.链板机 2条筛分、冷却1.热振筛 2台2.带冷机 2台中间仓1.3t电动葫芦 1台2.电振给料机 2台3.皮带机 1条成品仓1.皮带机1条转运站1.皮带机1条2.9主要设备选型2.9.1竖炉竖炉主要工艺参数（1座）：a.竖炉有效焙烧面积 10.5mb.竖炉有效容积 100mc.烘干床有效烘干面积 14.6md.导风墙有效通风面积 1.35me.燃烧室温度 1150f.焙烧温度 1250g.冷却风耗量 48600m/hh.助燃风耗量 11700m/h2.9.2园筒烘干机2.9.2.1主要技术参数 规格 3222m电机型号 Y355L1-6功率 220KW减速机型号 ZSY500-28-112.9.2.2生产能力核算园筒烘干机小时产量可按下式计算G= AV 其中：G烘干机小时产量，吨/小时； A烘干机水份蒸发强度，千克/米2小时；该参数影响因素很多，今取A=50； V烘干机容积，m，对3.222m 烘干机V=141.4m 1失精矿含水量的百分数， 1=102干精矿含水量的百分数， 2=7；G=212t/h由物料平衡可知，小时精矿需要量为141t。故选用3.222m烘干机可满足生产要求。2.9.36000园盘造球机成球盘直径 6000mm产量 65-70t/h成球盘倾角 43-53成球盘高度 600mm主电机型号 Y280M-4功率 N=90KW转速 1490r/min减速机型号 NY112速比 25刮刀减速机型号 XLED5.5-1/187速比 187功率 5.5KW输出转速 8r/min稀油站型号 XYZ-63手动干油站型号 SGE-8竖炉生球小时需要量 70t/h本设计选用2台造球机2.9.4布料方式 直线往复式布料运行速度 V0.25m/s布料皮带速度 V0.8m/s传动方式 液压传动布料皮带宽度 B=650mm布料车走行距离 L=5270mm本设计选用2台2.9.5齿辊卸料器及液压站齿辊个数 7个传动方式 液压传动传动装置 往复式液压缸摆动角度 360额定压力 6Mpa本设计选用2台2.9.6生球筛型式 园辊筛筛辊个数 30个筛辊外径 102mm筛辊间隙 6mm电动机型号 Y100L2-4（两台）功率 3kWx2本设计选用2台2.9.7链板机运输量 30-80t/h链板速度 0.3m/s头 连轮直径 640mm链板节距 320mm电动机型号 YCT-280电动机功率 30kW本设计选用2台2.9.8热振筛晒面规格 1.54.5mm筛孔尺寸 733mm振动频率 730次/分电动机型号 Y160L-8电动机功率 27.5kW本设计选用2台2.9.9鼓风机冷机有效冷却面积 30m2处理量 70t/h电动机型号 YVP160L-4变频调速功率 15kW本设计选用2台3、高线工艺3.1 产品大纲及金属平衡3.1.1产品大纲本车间设计年生产量为50万吨。主要产品规格为：圆 钢：5.516mm光面线材螺纹钢：6.012mm螺纹钢筋生产钢种为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、冷镦钢、弹簧钢、焊条钢，合金结构钢等。按品种规格和钢种分类的产品大纲见表2-13.1.2产品质量及标准（1）尺寸公差一断面尺寸公差：圆钢直径公差：规格范围：5.5-10mm 直径公差：0.20mm规格范围：10.5-16mm 直径公差：0.25mm一椭圆度：40mm时，椭圆度直径公差的50% 产 品 大 纲 表 2-1序号钢种代表钢号产品规格范围年产量(t)比例（%）5.56.0-6.57.0-1313-161普通碳素结构钢Q235108001170012600990050000102优质碳素结构钢45#80#15750724505220063000225000453焊条钢11250306001070030600100000204弹簧钢60Mn60Si2Mn49504950540031502500055合金结构钢40Gr315001575018900585080000166冷镦优质钢ML25-ML4545004500450045002000047合计（t）787501399501143001170005000001008比例（%）17.531.125.426100(2)产品交货状态：均以盘卷状态交货（3）产品执行标准GB702-86热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB700-88碳素结构钢GB/T699-1999优质碳素结构钢技术条件GB6478-86冷镦钢技术条件GB/T3077-1999合金结构钢技术条件GB1222-84弹簧钢3.1.3原料车间所用原料为连铸坯，全部由炼钢供给，钢坯规格尺寸为：1651651200mm，净重为2483kg，最小坯料长度为：9000mm。精品文档收集整理汇总连铸坯须满足下列条件：一坯料公差：边长公差： 5mm对角线公差： 7mm长度公差： 080mm平直角：每米弯曲度不超过20mm/m,总长弯曲度不超过240mm扭曲：坯料不能有明显扭曲切斜：剪切面坡度不超过20mm,变形宽展不超过边长的10%短坯比例：不能超过10%一对连铸坯要求：坯料应满足国家标准YB2011-83中规定的内容，服从深冷加工的圆钢和满足质量要求的圆钢产品，其缺陷不能超过这些标准中规定值的50%坯料内部不能有裂纹、气孔、缩孔，夹杂物等缺陷，硫和碳的偏析分布均匀。精品文档收集整理汇总连铸坯年需要量为52.36万吨。3.1.4金属平衡车间原料用量为52.36万吨，成品量为50万吨，成材率为95.5%，金属平衡见表2-2车间金属平衡表 表2-2原料量（t）产品炉内烧损及二次氧化切损及轧废数量（t）所占比例（%）数量（t）所占比例（%）数量（t）所占比例（%）52356050000095.578531.51570733.2生产工艺流程3.2.1生产工艺流程简图生产工艺流程简图-热连铸坯冷坯连铸上料台架加热炉入炉辊道钢坯称重测长 3.2.2生产工艺流程简述该高速线材生产车间建在原轧钢车间，其生产用钢坯均有炼钢厂提供。连铸坯供料分为热坯和冷坯两种供料方式。冷坯供料时，坯料由吊车存放处吊起成排地放到上料架上，再由上料台架上的移钢装置将其逐根送到加热炉炉辊道上（热坯直接由热辊道送到加热炉入炉辊道上），今测长、称重后装炉加热。精品文档收集整理汇总钢坯在加热炉内加热至950-1150后，由炉内输出辊道送出炉外。出炉后的钢坯由保温辊道送入轧机进行全连续轧制。本线轧机全部呈平一立交替布置，共有28机架，分为粗、中、预精轧、精轧4个机组，1#-18#轧机为平立交替布置，精轧机各机架轧辊轴线与水平面称45角，相邻两机架间轧辊轴线90交替布置，各架轧机均由直流电机单独传动，扎件在第1到第12机架之间采用微张力轧制，从12号机架至精轧机钱设置量2个册活套，5个立活套，采用无张力轧制。精品文档收集整理汇总在精轧机前后设有穿水冷却装置，精轧机前水冷线长33米，1个水箱，精扎后冷线长62米，4个水箱通过控制水压、水量、水箱数及每个水箱的冷却喷嘴数来控制扎入口处轧件温度及线材吐丝温度。精品文档收集整理汇总轧件经夹送辊和吐丝机形成螺旋状线圈，并落在风冷辊道上，根据处理的钢种和规格，可以调节辊道速度、风量等，以控制线材冷却速度。精品文档收集整理汇总线材在运输机尾部落入集卷筒。然后由收集装置手机成卷。当一卷线材收集完了后，收集装置芯棒旋转，盘卷运输小车接受盘卷，然后小车移出，将盘卷送到处于等待状态的P&F线的钩子上，盘卷挂好后，运输小车返回，载有盘卷的钩子则由运输机带动沿轨道向前运行，继续进行冷却。经压紧打捆、称重、挂标、进入卸卷站卸卷，最后由电磁吊车运到成品库堆存。精品文档收集整理汇总轧制过程中产生的废料被收集在废料筐内先由叉车运至成品库，再被汽车运到炼钢的废钢场。3.2.3车间年工作制度和工作时间车间采用四班三运转连续工作制，节假日及公休日不休息，年有效工作时间为7000小时。车间年工作时间见表2-3精品文档收集整理汇总车间工作时间表2-3工作制度日历时数（h）计划停工时间（h）规定工作时间（h）停工时间（h）年有效工作小时(h)大、中修（h）小修（h）生产准备事故及工序配合外部影响三班连续876036040080004103502407000说明：（1）大修每两年一次，每次20天；中修每年一次，每次10天，有大修年份不考虑中修。（2）小修每周一次，一次8个小时。（3）生产准备包括换辊、换孔、交接班等。3.2.4轧机生产能力根据产品方案中规定的生产规模，末架精轧机设计轧制速度为90m/s，完成50万吨的年产量所需要的时间为6013小时，轧机负荷率为6013/7000100%=85.9%精品文档收集整理汇总轧机生产能力计算见表2-4 轧机生产能力计算表 2-4序号代表规格（mm）年计划产量(t)终扎速度（m/s）轧制周期（s）理论小时产量（t/h）年轧制时间（t）备注纯轧时间间隙时间轧制周期15.55000901266.0132568926.045000901006.01067064336.55000090846.09082660471000082.9796.085881236581000063.5796.0858812356101000040.6796.08588123771210000028.2576.063119913合计50000060133.2.5轧线组成及型式3.2.5.1概述本套生产线主要设备有：上料系统、蓄热式加热炉、高压水除磷系统、轧机、切头及事故飞剪、水冷装置、控制冷却线、盘卷处理系统，液压润滑等。精品文档收集整理汇总3.2.5.2主要设备性能（1）加热炉蓄热式加热炉一座，进出料方式为侧进出式，燃料是转炉煤气。详细技术性能见工业炉章节。（2）高压水除磷装置水压：18Mpa水量：30m3/h(3)轧机根据钢坯规格及产品方案，全线选用28轧机，其中粗轧机6架，轧机为7004+5002mm;中轧机组6架，轧机为5002+4004mm;预精轧机组6架，轧机为3502+2544。所有在线轧机均平立交替布置，由直流电机单独传动，前1#至14#架轧机全部为二辊短应力线轧机，轧辊多孔槽，四列短圆柱轴承，上下辊由液压马达经压下系统对称调整辊缝，有轴向调整系统，机架用弹簧压紧，液压松开，轧辊和导卫调整均在轧辊间内预完成。预精轧机组中15#轧机到18#轧机为悬臂辊环式轧机。精轧机为45摩根第五代轧机。精品文档收集整理汇总轧机主要性能参数见表2-7.（4）飞剪轧线上设有粗轧前卡断剪，3台切头和事故碎断剪、1台碎断剪，精轧机前卡断剪，其性能见表2-8轧机主要性能参数表 2-7名称序号轧机规格数量轧辊尺寸（mm）电机参数最大直径/最小直径辊身长度型式功率（kw）数（r/min）粗轧机组1水平二辊轧机7001750/650760直流450700/14002立式二辊轧机7001750/650760直流450700/14003水平二辊轧机7001750/650760直流600700/14004立式二辊轧机7001750/650760直流600700/14005水平二辊轧机5001550/470750直流600700/12006立式二辊轧机5001550/470750直流600700/1400中轧机组7水平二辊轧机5001550/470750直流600700/12008立式二辊轧机5001550/470750直流600700/14009水平二辊轧机4001430/360650直流600700/120010立式二辊轧机4001430/360650直流550700/120011水平二辊轧机4001430/360650直流600700/120012立式二辊轧机4001430/360650直流550700/1200预精轧机组13水平二辊轧机3501370/310650直流600700/120014立式二辊轧机3501430/360650直流550700/120015水平二辊轧机1254/22165直流600700/120016立式二辊轧机1254/22165直流550700/120017水平二辊轧机1254/22165直流600700/120018立式二辊轧机1254/22165直流500700/120019-2345摩根性轧机5208/18762交流5500750/150024-285159/14362 飞剪技术性能 表2-8序号名称型号安置位置用途最大剪切力KN扎件速度范围m/s最低剪切温度。C最大剪切尺寸mm电机型式1回转启停式飞剪CSI 80中轧机组前切头尾及事故碎断80011.690080直流2回转启停式飞剪CSI 50预精轧机组前切头尾及事故碎断2804690040直流3碎断剪精轧前切头12071885030直流41#卡断剪粗轧前事故碎断751885028直流52#卡断剪预精轧前事故卡断500900150*150气动63#卡断剪预精轧前10090031气动74#卡断剪精轧前事故卡断8585028气动(5)水冷装置在精轧机前后设有穿水冷却装置，精轧机前水冷线长33米，1个水箱，每个水箱长度约6m，水冷钱钢筋温度9501150，水冷后最低温度850.精轧后冷线长62米，4个水箱，每个水箱长度约6m水冷线上装有水冷喷嘴和压缩空气喷嘴，冷却水最大耗量为750m/h，水压为2.4Mpa，压缩空气耗量为540Nm/h，压力0.40.5Mpa。每个水箱长度约为4米，通过控制水压、水量、水箱数及每个水箱的冷却喷嘴数来控制精轧入口处扎件温度及线材吐丝温度。精品文档收集整理汇总（6）吐丝机其性能见表2-9吐丝机主要性能表2-9项目单位技术性能机参数型式卧式线圈直径Mm1040倾角(。)15最大吐丝线度m/s120电机功率KW160电机转数Rpm750/1700（7）风冷段风冷段主要性能表2-10项目单位技术性能机参数型式带有佳灵系统的斯太尔摩标准型总长度m92冷却段数段14冷却速度0.317各段间台阶高度mm45冷却段传动方式分段集体传动风机型式台离心式风机数量14风机风量M3/h157400（8）集卷筒集卷筒主要性能表2-11项目单位技术性能机参数型号双芯棒集卷筒内径mm1200定位锥竖直行程mm250传动方式液压形成盘卷（外径/内经）mm1250/850（9）打捆机打捆机引进瑞典森德司工司打捆机(一台)型号：PCH-4KNA/4600(10)PF线运输系统设备主要性能表2-12项目单位技术性能机参数型式积放悬挂式运输线全长m420钩子总数个52小车运输速度0.25（11）卸卷站卸卷装置主要性能表2-13项目单位技术性能及参数储卷能力t6卸卷时间s/卷406.2.6主要辅助设备（1）入炉轨道作用将坯上料台架。辊径310mm,辊子个数13个，两辊中心距1500mm，输送速度1m/s.（2）上料台架上料台架的作用是将收到的钢坯移送到加热炉入炉辊道上。型式为液压步进式，台面为12m5.0m，接受坯料长度为800012000m。传动方式为液压传动。精品文档收集整理汇总（3）出炉轨道作用将热坯送入热坯上料台架。辊道辊径310mm，辊子个数20个，两滚中心距1500mm，输送速度0.121.3m/s。精品文档收集整理汇总（3）活套装置(3)活套装置本套轧线从第12机架到第19架轧机共设有7个活套装置，作用是使轧件形成活套实现无张力轧制，气动操作，起套高度为0400mm。精品文档收集整理汇总3.2.7平面布置及起重运输3.2.7.1平面布置车间房主由主轧跨、原料及成品跨、轧辊机修间等跨间组成，总长度为387m,总宽度60mm。其布局详见车间工艺平面布置图。精品文档收集整理汇总车间组成及厂房参数见表2-12车间组成及厂房参数 表2-14序号跨间名称跨度（m）长度（m）厂房占地面积（m）吊车轨面标高（m）1加热炉跨3693334815.002主轧跨24348835215.003成品跨363481252812.604主电室1756合计208443.2.7.2起重运输设备（1）车间内钢坯、成品和其它物品的运输以及设备的检修吊运，由吊车、电平车、汽车承担，切头、尾和轧废料用叉车运往指定地点，主轧跨与轧辊机修间之间设有电动平板车，用于机架以及其它物品的运输。精品文档收集整理汇总车间起重运输设备见表2-15车间起重运输设备表 2-153.2.8 燃料、轧辊、动力消耗 车间的水、压力空气、蒸汽、燃料、耐火材料、氧气和乙炔、润滑液压材料、电，轧辊导卫的消耗量分别见表218223精品文档收集整理汇总 循环水消耗量表 表218 (4)软水：用于炉内水梁、立柱汽化冷却总硬度：0.03mg/L悬浮物：5mg/LPH：7含油量：2mg/L供水量：Max.30m3/h供水压力：0.4MPa（5）压缩空气：换向伐动力用气接点流量 6Nm3/min接点压力 0.4MPa(6)蒸汽：煤气管道吹扫放散用接点流量 1500Nm3/h(每次吹扫时间：20min)接点压力 0.03MPa(7)电力三相交流：380V、50Hz,用电量如下：燃烧风机 2502=500kw(一用一备)引风机 2502=500kw炉内装/出料辊道 4kw19=76kw液压站主泵 75kw5=375kw液压站循环泵 5.5kw2=11kw地坑排污泵 5.5kw2=11kw汽化冷却系统 295额定单耗 1.1GJ/t烧嘴型式和数量 蓄热式烧嘴 60只活动梁数量 4根固定梁数量 5根步进梁水平行程