初步设计第一册下册.docx

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初步设计第一册下册

通钢集团吉林钢铁有限责任公司

装备大型化技术改造项目

原料场工程

初步设计

（共三册）

第一册设计说明书

（下册）

中冶赛迪工程技术股份有限公司

二〇〇八年三月

通钢集团吉林钢铁有限责任公司

卸料设施项目

初步设计说明书

工程号：

【T213-2008】

董事长：

王焕柱

副总经理：

李再生

主管经理：

黎竹健

总设计师：

刘海婴

孙长杰

吉林省冶金设计院有限责任公司

二OO八年三月

吉林省冶金设计院有限责任公司参加编制人员

序号

专业

设计人员

审核

室审

1

工艺

张志宏

杨辉东

韩伟

2

设备

杨辉东

蔡葵

韩伟

3

总图

沈博

李宝清

罗振清

4

电气

蒋凤华

杨晓东

唐永清

5

仪表

杜泉坤

高永武

唐永清

6

土建

王芳

潘沛

许浩

7

暖通

柏宇红

赵东

李淑荣

8

热力

潘亚琴

李斐

李淑荣

9

给排水

何艳玲

王强

李淑荣

10

燃气

刘艳丽

孙宏宇

李淑荣

11

消防

孙长杰

刘海婴

韩伟

12

环境保护

孙长杰

刘海婴

韩伟

13

安全卫生

孙长杰

刘海婴

韩伟

14

能源

刘艳丽

孙宏宇

李淑荣

15

概算

张磊

罗振清

李宝清

本初步设计分册和编制单位

序号

分册

编制单位

1

第一册

上册：

设计说明书

中冶赛迪工程技术股份有限公司

下册：

设计说明书、主要设备表及附图

吉林冶金设计院有限责任公司

2

第二册：

主要设备表

中冶赛迪工程技术股份有限公司

3

第三册：

附图

中冶赛迪工程技术股份有限公司

注：

原料场工程的环境保护、安全与工业卫生、劳动定员、能源消耗、投资概算、成本分析由中冶赛迪公司汇总后，纳入设计说明书上册。

本册为第一册：

设计说明书（下册）

附图

附主要设备表

1总论

1.1设计依据

通钢集团吉林钢铁有限责任公司的“原料场设计需求”（2008-1-19）

1.2设计范围

本设计新建卸料设施主要包括以下几项内容：

进线铁路、解冻库、翻车机、螺旋卸料、区域配电所及相关配套设施等。

1.3设计指导思想

采用先进和可靠的工艺技术，节能降耗，环保达标，尽量压缩建设投资，降低工程造价，主要生产工艺采用先进适用的自动化控制。

1.4设计原则

在满足生产工艺要求，保证产品质量的前提下，对设备选型在技术上力求实用、可靠，水平适中，以尽可能降低投资及便于操作维修，便于管理为原则。

在总平面布置时，做到合理利用现有场地。

尽量使工艺及辅属设施布置紧凑，节省占地，同时要保证运输道路通畅。

2卸料工艺及设备选择

本设计对火车运入原料进行卸料，为原料场提供含TFe原料及煤粉等其他原料，满足生产工序的要求。

2.1卸料规模

依据中冶赛迪工程技术股份有限公司所作的吉钢规划及通钢集团吉林钢铁有限责任公司的“原料场设计需求”，为保证吉钢新区原料供应，火车卸料系统的设计规模为一期火车卸料能力576万吨/年，二期火车卸料能力将达到900万吨/年（各种原料进场情况见表2-1）。

表2-1原料进场条件表

物料

用户

一期用量（万吨/年）

二期用量（万吨/年）

受料

位置

总量

汽车

火车

总量

汽车

火车

球团精矿

球团

80

20

60

160

40

120

一次料场

烧结粉矿

烧结

330.3

150

180.3

500

225

275

一次料场

菱镁石

烧结

22.09

0

22.09

33

0

33

一次料场

石灰石

烧结/

石灰窑

135

85

50

270

170

100

一次料场

无烟煤或焦粉

烧结

11.06

0

11.06

16.5

0

16.5

一次料场

块矿

炼铁

28.9

0

28.9

18.9

0

18.9

一次料场

溶剂、杂矿

炼铁

6

0

6

9

0

9

一次料场

喷吹煤

炼铁

60

0

60

90

0

90

煤场

炼焦煤

焦化

157.7

0

157.7

236.5

0

236.5

煤场

返矿

烧结

40

40

0

60

60

0

料场

合计

871.05

295

576.05

1393.9

495

898.9

表2-2原料用户规模表（一期）

用户名称

主体设备规格

年产量（万吨/年）

冬储料量（万吨）

焦化

2×60孔级焦炉

120

15

烧结

1×360m2烧结机

380

85

炼铁

2×1800m3高炉

300

5（杂矿）

球团

80

20

石灰窑

50

1.5

高炉喷煤

10

表2-3原料用户规模表（二期）

用户名称

主体设备规格

年产量（万吨/年）

原料冬储量（万吨）

焦化

3×60孔级焦炉

180

25

烧结

360m2烧结机及其他

600

130

炼铁

3×1800m3高炉

450

7.5

球团

160

40

石灰窑

100

3

高炉喷煤

15

2.2卸料工艺方案

依据中冶赛迪工程技术股份有限公司所作的吉钢规划要求，卸含TFe料采用翻车机，卸炼焦煤、喷吹煤等考虑东北地区冬季实际情况采用螺旋卸料方式。

同时依据吉钢要求在一次料场考虑人工卸车线一条。

具体流程见下图：

火车

焦煤及喷吹煤

TFe料及其它

↓

↓

螺旋卸车机

翻车机

↓↓

受料仓

受料仓

↓

↓

皮带给料机

板式给料机

↓↓

煤场

一次料场

2.3主要设备选择

2.3.1翻车机

翻车机卸车线是高效低耗具有机械化自动化的一种大型卸车作业的专用设备，可翻卸铁路敞车所装载的散粒物料，广泛应用于火力发电厂、港口、冶金、煤炭焦化等大型现代化企业。

翻车机卸车系统一般由翻车机、拨车机（重车调车机）、迁车台、推车机等单机设备组成。

“C”型翻车机卸车系统，采用“C”型端盘，结构轻巧，平台固定，液压靠板靠车，液压压车，消除了对车辆和设备的冲击，降低了压车力。

根据液压系统特有的控制方式，使卸车过程车辆弹簧能量有效释放。

驱动功率小。

根据厂区总图布置要求，本设计选用折返式“C”型翻车卸车系统。

（翻车机的技术参数见表2-4）

表2-4翻车机的技术参数

序号

名称

技术指标

备注

1

系统翻卸能力

25节车/时

2

翻车机

适用车型

长：

11938-14038mm

宽：

3140-3243mm

高：

2790-3594mm

额定翻卸重量

100t

最大翻卸重量

120t

回转角度

正常：

165。

最大：

175。

回转速度

1r/min

驱动功率

2×45kw

3

重车调车机

牵引能力

50节重车

牵引速度

0.6m/s

返回速度

1.4m/s

接车速度

0.3m/s

驱动功率

4×55kw

工作行程

55m

4

牵车台

工作载重

30t

最大载重

100t

工作速度

0.7m/s

驱动功率

15kw

5

空车调车机

推送能力

50节空车

推车速度

0.7m/s

返回速度

0.7m/s

接车速度

0.3m/s

驱动功率

2×55kw

工作行程

35m

6

台数

2

卸含TFe料

7

每节车卸车周期

~144秒

2.3.2螺旋卸车机

螺旋卸车机具有操作可靠、结构简单、制造容易、维护方便、重量轻以及对车辆的适应性好等优点，适用于煤、矿粉、砂子等松散物料的卸车。

根据螺旋卸车机的框架结构的不同，螺旋卸车机有桥式和门式两类。

桥式螺旋卸车机重量轻、结构简单，布置在带有房盖的受煤槽上时，操作条件好。

门式螺旋卸车机重量较大，一般为露天作业，操作环境差。

根据厂区实际情况，选用桥式螺旋卸车机，依据通钢集团吉林钢铁有限责任公司的要求，煤桥为三车道，两车道卸炼焦煤，一车道卸高炉喷吹煤，系统各自独立，故选用两种型号的螺旋卸车机，各两台。

（螺旋卸车机技术参数见表2-5、表2-6）

表2-5lk=8m螺旋卸车机技术参数

表2-6lk=13.5m螺旋卸车机技术参数

2.4卸料系统规模计算

2.4.1一期卸料系统规模计算

用翻车机翻卸的物料有：

球团精矿、烧结粉矿、菱镁石、石灰石、无烟煤或焦粉、块矿、溶剂、杂矿。

用螺旋卸车机所卸物料有：

高炉喷吹煤、炼焦煤。

由表2-1可以看出，需要铁路受卸料将要达到580万吨/年，其中：

含TFe料及其他物料：

360万吨/年

炼焦煤及高炉喷吹煤：

220万吨/年

年工作日：

330天

工作制度：

3班

系统要求的卸车规模计算公式如下

Qx=k1×k2×Q÷ts

Qx：

卸堆系统生产规模，吨/时；

Q：

各种物料的总消耗量，吨/日；

ts：

设备运转小时数；翻车机运转小时数：

15时，螺旋卸车机运转小时数：

16时。

K1：

来料不平衡系数，铁路运输：

1.3~1.5；大厂取小值，小厂取大值；设计取值1.3。

K2：

操作系数，一般取1.15~1.3；设计取值1.2。

将上述数据代入公式有：

含TFe料及其他物料用翻车机卸料规模QX：

Qx=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×10859.06÷15=1129吨/时

因煤粉分为炼焦煤及高炉喷吹煤，系统独立故需分开计算

煤系统用螺旋卸车机卸料规模：

Qx焦=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×4778.79÷16=466吨/时

Qx喷吹=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×1818.18÷16=177吨/时

2.4.2二期卸料系统规模计算

由表2-1可以看出，需要铁路受卸料将要达到910万吨/年，其中：

含TFe料及其他物料：

580万吨/年

炼焦煤及高炉喷吹煤：

330万吨/年

年工作日：

330天

工作制度：

3班

含TFe料及其他物料用翻车机卸料规模QX：

Qx=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×17345.45÷15=1804吨/时

煤系统用螺旋卸车机卸料规模：

Qx焦=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×7166.67÷16=699吨/时

Qx喷吹=k1×k2×Q÷ts=1.3×1.2×2727.27÷16=266吨/时

2.5卸料设备能力计算及设备台数确定

2.5.1翻车机能力计算

Qf=60÷t×Gcp

Qf—翻车机连续运转的生产能力，吨/时

Gcp—铁路车辆平均载重量，吨，按照60吨计算

t—翻车循环时间，分，144秒

将上述数据带入公式：

Qf=60÷t×Gcp=60÷（144÷60）×60=1500

经计算，Qf=1500吨/时

2.5.2翻车机台数的确定

翻车机的台数应根据系统要求的卸车能力按下式公式计算

n=（Qx+Qc）/（Qf×Kw）

n—翻车机台数，台；

Qx—系统要求的卸料规模，吨/时。

Qc—冬季储料规模，吨/时。

（见表2-2、表2-3中原料冬储量）

Qf—翻车机的翻卸能力，吨/时，经计算，Qf为1500吨/时。

Kw—翻车机的完好系数，一般取0.7-0.9，设计取0.8

经过计算可得翻车机台数：

一期：

n=（Qx+Qc）/（Qf×Kw）=（1129+140）÷（1500×0.8）=1.06台

二期：

n=（Qx+Qc）/（Qf×Kw）=（1804+224）÷（1500×0.8）=1.69台

依据以上计算设计选择2台翻车机。

2.5.3螺旋卸车机生产能力计算

螺旋卸车机的卸车能力，按下式计算：

Qf=60÷t×Gcp

Qf—螺旋卸车机卸车能力，吨/时

Gcp—铁路车辆平均载重量，吨，按照60吨计算

t—卸一车煤所需的时间，分，对于桥式螺旋卸车机在受煤槽上卸车时，平均取8-10分，设计取8分。

将上述数据带入公式

Qf=60÷t×Gcp=60÷8×60=450

经计算，Qf=450吨/时。

2.5.4螺旋卸车机台数的确定

螺旋卸车机的台数应根据系统要求的卸车能力按下式公式计算

n=（Qx+Qc）/（Qf×W）

n—螺旋卸车机台数，台；

Qx—系统要求的卸车能力，吨/时。

Qc—冬季储料规模，吨/时。

（见表2-2、表2-3中原料冬储量）

Qf—螺旋卸车机的瞬时卸车能力，吨/时，式中Qf为450吨/时。

W—螺旋卸车机的完好系数，W≈0.92

将上述数据带入公式

经过计算可得螺旋卸车机台数：

一期：

n=（Qx焦+Qc）/（Qf×Kw）=（466+19）/（450×0.92）=1.13

n=（Qx喷吹+Qc）/（Qf×Kw）=（177+13）/（450×0.92）=0.46

二期：

n=（Qx焦+Qc）/（Qf×Kw）=（699+32）/（450×0.92）=1.77

n=（Qx喷吹+Qc）/（Qf×Kw）=（266+19）/（450×0.92）=0.69

依据以上计算设计选择：

喷煤线2台LK=8m螺旋卸车机（一工一备），焦煤线2台LK=13.5m螺旋卸车机。

2.6其他设备能力一览表

表2-7其他设备能力一览表

名称

设备技术性能

备注

翻车机

板式给料机

链板速度：

0.05m/s，额定给料量：

800m3，矿石粒度：

<1000mm

F1胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200mm，长度L=112800mm，角度a=8.4271，额定给料量Q=1500t/h

F2胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200mm，长度L=112800mm，角度a=8.4271，额定给料量Q=1500t/h

F3胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200mm，长度L=92900mm，角度a=6.4527，额定给料量Q=1500t/h

F4胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200mm，长度L=92900mm，角度a=6.4527，额定给料量Q=1500t/h

自动取样机

螺旋卸车机

X1胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=120500，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X2胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=117500，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X3胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=114500，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X4胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=24850，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X5胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=17450，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X6胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=13450，角度a=0°，额定给料量Q=800t/h

X7胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=11000，角度a=10.0665°，额定给料量Q=800t/h

X8胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=11000，角度a=10.0665°，额定给料量Q=800t/h

X9胶带机

速度V=2.0m/s，宽度B＝1200长度L=11000，角度a=10.0665°，额定给料量Q=800t/h

2.7厂房组成

表2-8厂房组成

名称

建筑尺寸（m）

建筑面积（m2）

天车配置

长度

跨度

轨面标高

翻车机厂房

拨车机间1

54

9

7

486

5t电动葫芦x1

翻车机间

30

27

12

810

20/5t桥式起重机x1

拨车机间2

54

9

7

486

5t电动葫芦x1

牵车台间

24

45

7

1080

5t电动葫芦x1

合计

2430

螺旋卸车机厂房

螺旋卸车间1

126

9.5

11

1197

螺旋卸车机2台

螺旋卸车间2

11

螺旋卸车机2台

螺旋卸车间3

126

15

11

1890

合计

3087

总计

5517

2.8设备表

序号

设备名称

型号及技术性能

单位

数量

备注

一

翻车机线

1

翻车机

台

2

2

板式给料机

GBZ240-4

台

4

3

20/5桥式吊车

台

1

检修用

4

5t电葫芦

台

5

检修用

5

3t电葫芦

台

2

检修用

6

仓壁振动器

台

8

7

电液三通阀门

套

2

8

F1、F2胶带机

B＝1200，L=112800，a=6.4527°

台

2

9

F3、F4胶带机

B＝1200，L=92900，a=8.4271°

台

2

10

自动取样机

套

2

二

卸煤线

1

螺旋卸车机

Lk=13.5m

台

2

随机含自动取样设备

2

螺旋卸车机

Lk=8.0m

台

2

随机含自动取样设备

3

电液扇形闸门

YXZ-70B60I（‖）

台

96

4

仓壁振动器

台

192

5

X1胶带机

B＝1200，L=120500，a=0°

台

1

6

X2胶带机

B＝1200，L=117500，a=0°

台

1

7

X3胶带机

B＝1200，L=114500，a=0°

台

1

8

X4胶带机

B＝1200，L=24850，a=0°

台

1

9

X5胶带机

B＝1200，L=17450，a=0°

台

1

10

X6胶带机

B＝1200，L=14550，a=0°

台

1

11

X7胶带机

B＝1200，L=111000，a=10.0665°

台

1

12

X8胶带机

B＝1200，L=111000，a=10.0665°

台

1

13

X9胶带机

B＝1200，L=111000，a=10.0665°

台

1

14

3t电葫芦

台

5

检修用

15

5t电葫芦

台

4

检修用

2.9劳动定员表

序号

岗位及工种名称

各班人数

人员合计

备注

一班

二班

三班

替班

一

翻车机线

1

主控室

操作盘

1

1

1

3

记录工

1

1

1

3

2

原料及配料

原料验收工

1

1

1

3

联络工

2

2

2

6

翻车机司机

2

2

2

6

对车工

2

2

2

6

卸车工

4

4

4

12

受料矿仓工

2

2

2

6

吊车工

1

1

1

3

3

运输

带式输送机工

2

2

2

6

4

检修

检修工

5

合计

18

18

18

59

二

螺旋卸车线

1

主控室

操作盘

1

1

1

3

记录工

1

1

1

3

2

原料及配料

原料验收工

1

1

1

3

联络工

2

2

2

6

螺旋卸车机司机

4

4

4

12

清车工

10

10

10

30

对车工

2

2

2

6

受料矿仓工

2

2

2

6

3

运输

带式输送机工

4

4

4

12

4

检修

检修工

5

合计

27

27

27

86

总计

145

3电力、通讯

3.1概述

3.1.1设计依据

工艺、热力、通风及水等专业委托条件；

本专业相关规范及标准：

供配电系统设计规范GB50052-1995

10kV及以下变电所设计规范GB50053-1994

通用用电设备配电设计规范GB50055-1993

建筑物防雷设计规范GB50057-1994等

3.1.2设计范围及内容

为吉林钢铁卸料设施工程的解冻库、翻车机、螺旋卸料等用电设备做供配电、传动、控制、各建筑物照明、防雷及接地等电气设计；各个子项通讯设计。

（电气、通讯厂区外外网设计方案不在本工程内）

3.2供电

3.2.1电源及电压

在解冻库毗邻单独建设一变配电所，包括高低压配电室、变压器室及控制室等，其中高压室为各个子项变压器供电，低压配电室、变压器室及主控室为解冻库用电设备供配电及控制。

平面布置参见附图T213.23013.05.3。

电源来自烧结高压配电所。

I高压配电室电源电压为10kVAC；

II各个子项低压用电设备电压为380/220VAC；

III照明系统采用380/220VAC；

IV高压系统控制电源电压为220VDC。

3.2.2负荷及电耗

翻车机与螺旋卸料用电设备均为一类负荷，解冻库为三类负荷。

0.4kV为6790.3kW（含解冻库二期负荷1175KW。

总计算负荷Pjs=4349.31kW，Qjs=1826.62kVAR，Sjs=4717.31kV功率因数COS¢=0.92。

年耗电量3.81X107kWh。

详见下表：

电力负荷计算表1－1

序号

名称

装机容量

kW

计算负荷

有功负荷

kW

无功负荷

kVAR

视在功率

kVA

一

低压设备

1

解冻库

3683.6

2604.15

1082.