印尼15万吨棒材方案.docx
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印尼15万吨棒材方案
1、产品大纲
2、工艺方案
3、设备的主要技术性能
4、电气及自动化
5、水处理设施
6、热力设施
7、通风
8、能源
9、轧辊加工
10、轧辊拆装
11、机修
12、检化验
13、环境保护
14、安全与工业卫生
15、防火设计
16、劳动定员
17、工程设计进度表
18、连轧棒材生产线工艺平面布置图
19、工程投资估算
、产品大纲
本轧钢厂工程设计年生产15×104t的热轧圆钢和带肋钢筋,钢种为普碳钢和低合金钢。
1.1原料
120×120×3000mm连铸坯,单重338kg。
年生产15×104t钢材需要原料15.8×104t。
金属平衡见表1-1:
金属平衡表表1-1
产品
名称
原料量
(t)
成品量
(t)
成材率
(%)
切头、轧废
烧损
(t)
(%)
(t)
(%)
小型棒材
157894
150000
95
5526
3.5
2368
1.5
1.2产品
产品规格:
Φ10---Φ32mm
产品公差范围:
热轧带肋钢筋执行GB1499-1998
圆钢执行GB702-86
GB13013-91
产品生产方案,见表1-2
产品方案表1-2
序
号
产品名称
产品规格(mm)
年产量
备注
t
%
1
热轧圆钢、
热轧带肋钢筋
Φ10
10000
6.7
热轧圆钢30%、
热轧带肋钢筋70%
2
Φ12
30000
20
3
Φ16
40000
26.7
4
Φ20
30000
20
5
Φ25
20000
13.3
6
Φ32
20000
13.3
合计
150000
100
1.3工作制度和年操作时间
车间采用三班连续工作制,节假日不停产,实行轮换休息。
年操作时间见表1-3。
年操作时间表1-3
项目
小时
备注
日历时间
8760
年度大、中修
21х24=504
每年1次,每次21天
定期维护(小修)
50х8=400
每周1次,每次8小时
年可工作时间
7856
作业率
60%
年有效操作时间
4714
1.4生产能力
最大轧制速度13m/s。
年生产热轧圆15×104t钢和带肋钢筋,需生产时间4714小时。
作业率为60%。
1.5主厂房参数
原料加热跨:
跨度18m,轨面标高8m,配备10t吊车两台
轧钢跨:
跨度18m,长约250m,轨面标高8m,配备10t吊车一台,20t吊车一台。
成品跨:
跨度12m,轨面标高8m,配备10t吊车两台
2、工艺方案
方案分为加热区域、轧机区域、冷却及精整区域三部分。
2.1加热区域
连铸坯在原料跨内经吊车从堆放场地吊放到加热炉后的上料台架上,人工进行码齐摆正。
由推钢机推入加热炉进行加热。
随着一组组钢坯不断地被推入加热炉内,钢坯在炉内向出料端移动被加热。
当坯料被均匀加热到1150℃左右时,逐根由出钢机经出钢槽推到出炉辊道上。
2.2轧机区域
出炉的钢坯由出炉辊道运送到粗轧机组进行轧制。
在φ520×3+φ420×2粗轧机组轧制5道次后,经粗轧机后的1#飞剪切去轧件温度较低且”开花”不规则的头部和切尾,进入φ340×8中轧机组轧制8-道次。
中轧机组后设有2#飞剪,用于切去轧件不规则的头部和事故碎断。
切头后轧件进入φ315×6精轧机组。
在中轧机组每2机架间,轧件采用微张力控制轧制,在精轧机组设有4个立活套,轧件可实现无张力活套控制轧制。
2.3冷却及精整区域
从精轧机组轧出的轧件,继续送往成品倍尺分段飞剪(3#飞剪),剪切成适应冷床长度的商品材倍尺长度。
分段飞剪具有优化剪切的功能。
分段后的倍尺轧件由冷床输入辊道和制动拨钢装置送到步进齿条式冷床,轧件在拨料装置拨送过程中,依靠轧件与制动块之间的滑动摩擦而制动停止。
轧件在冷床上步进前进同时逐渐冷却,在齿条末端设有对齐辊道,用于将轧件尾端对齐,然后再由动齿条送到冷床末端的卸钢装置上,卸钢装置依不同的成品规格以不同的动作,使钢材形成不堆叠的密排层。
当卸钢装置上收集的轧件根数达到冷剪机剪切根数时,卸钢装置下方的卸钢小车抬起,托起钢材层,将其平移到冷床输出辊道上。
在冷床后设有4#t定尺冷剪,冷床输出辊道将成组的轧件送入定尺冷剪切成商品材长度。
剪切后的钢材由剪后辊道送到移钢台架前,由移钢装置将钢材送到移钢台架上。
在移钢台架移钢的同时,由人工进行质量检查,抽出短尺或不合格材。
在台架尾端,钢材不断落入收集槽中收集成钢材束,当收集到一捆钢材后进行人工打捆。
钢材捆由成品吊车吊运送到成品堆放场存放,等待发货出厂。
3、主要机械设备的技术性能
3.1加热区域
3.1.1上料台架1台
用途:
储存钢坯待入炉。
结构:
焊接钢结构。
3.1.2推钢式加热炉1座
用途:
钢坯加热、均热。
技术参数:
炉型:
推钢三段连续式加热炉
加热钢种:
普碳钢和低合金钢
加热温度:
1050~1150℃
燃料种类:
天然气>8000Kcal/Nm3
生产能力:
50t/h
炉底水管冷却方式:
汽化冷却
冷却水耗量:
10t/h
3.1.3推钢机
用途:
将钢坯推送入加热炉。
结构:
齿条式,电机驱动减速机带动齿条推头。
技术参数:
推力:
1×500kN
推速:
100mm/s
工作行程:
1500mm
最大行程:
2000mm
3.1.4出钢机
用途:
把加热好的钢坯逐根推出加热炉。
结构:
电机驱动摩擦辊,带动水冷推杆,推杆可横向移动。
机架为钢材焊接,推杆为厚壁无缝钢管加工。
。
技术参数:
推力:
6kN
推速:
1000mm/s
工作行程:
3000mm
横移速度:
50mm/s
3.2轧机区域
3.2.1出炉和机前辊道
用途:
输送出炉的钢坯。
结构:
辊子由厚壁钢管焊接加工,,电机驱动。
辊集中传动,干油润滑。
技术参数:
辊间距:
800mm
速度:
约1.0m/s
3.2.2轧机选型及结构:
高刚度轧机。
机架锁紧采用液压蝶簧锁紧,轧机横移时液压打开,待轧机调整好后蝶簧锁紧在轧机底座上。
轧辊装配由上、下工作辊系组成,包括上、下工作辊、轴承座、轴承等,轧辊采用铬钼球墨无限冷硬铸铁材质,轴承座为优质铸钢。
轧辊换辊小车由液压驱动缸及换辊车架等组成。
轧机压下装置为蜗轮—蜗杆传动,由压下马达、压下螺母及人工手柄等组成:
用于实现轧机的人工快速压下调整,手柄微调。
粗轧机组不调速,采用交流电机;中精轧机组调速,采用直流电机.全线采用连续轧制生产工艺。
3.2.3轧机组成
粗轧机组:
5架轧机,不调速。
五台轧机二台交流电机。
其中φ520×3机组,采用一拖三联合减速机和一台交流电机驱动。
φ420×2机组,采用一拖二联合减速机和一台交流电机驱动。
中轧机组:
共8架。
由4组一拖二的φ340×2轧机组成。
每个一拖二机组共用一台直流电机调速。
共四台直流电机。
精轧机组:
6架轧机,全部为直流调速。
共五台。
其中K6和K5为1组一拖二的φ315×2轧用一台直流电机。
K1、K2、K3及K4均为直流单带。
粗轧机组
1H—3Hφ520水平轧机一拖三一台交流电机
4H—5Hφ420水平轧机一拖二一台交流电机
中轧机组
6H—7Hφ340水平轧机一拖二一台直流电机
8H—9Hφ340水平轧机一拖二一台直流电机
10H—11Hφ340水平轧机一拖二一台直流电机
12H—13Hφ340水平轧机一拖二一台直流电机
精轧机组
14H—15Hφ315水平轧机一拖二一台直流电机
16Hφ315水平轧机单带一台直流电机
17Hφ315水平轧机单带一台直流电机
18Hφ315水平轧机单带一台直流电机
19Hφ315水平轧机单带一台直流电机
3.2.4No1飞剪
组成:
包括No1切头飞剪、夹送辊和废料收集装置
3.2.4.1No1切头飞剪
用途:
正常生产时切头尾,事故时碎断轧件。
结构:
曲柄式,启—停工作制。
机架为焊接钢结构,上下曲柄轴由齿轮副实现同步剪切。
上剪刃轴一端装有编码器,控制剪刃的启停位置,电机驱动(含飞轮)。
剪臂连杆转轴的润滑用手动油泵供油,机上干油润滑管路接至机旁。
减速机润滑由润滑站供油系统提供。
技术参数:
剪切轧件速度:
0.5~1.2m/s
最大剪切力:
600kN
3.2.4.2夹送辊
用途:
把轧件以均匀稳定的速度送入飞剪。
结构:
电机驱动。
下辊固定,上辊可升降。
3.2.4.3收集装置
用途:
将切掉的头尾和碎断的轧件收集到废料筐中。
结构:
焊接结构的溜槽和废料筐。
3.2.5No2飞剪
组成:
包括No2飞剪、剪前转辙器和废料收集装置
3.2.5.1No2飞剪
用途:
正常生产时切头尾,事故时碎断轧件。
结构:
回转式。
直流电机驱动,上下刀轴用齿轮副同步运转。
机体为焊接钢结构。
每个剪臂上分别装有一长一短两个剪刃,长剪刃用于切头、切尾,长短剪刃同时工作用于碎断。
技术参数:
剪切轧件速度:
2.5~6.5m/s
最大剪切力:
135kN
3.2.5.2剪前转辙器
用途:
用于改变轧件的切头或碎断位置。
结构:
钢支架,带导槽和气动装置。
3.2.5.3收集装置
用途及结构同3.2.7.2项。
3.2.6导槽
用途:
将轧件导入No3飞剪(成品倍尺飞剪)。
结构:
导槽为铸钢件,支架为焊接钢结构件。
3.2.7轧机导卫
用途:
在轧机的进出口,引导轧件通过轧机
3.2.8轧架间导槽
用途:
把轧件从前一机架的出口,导引至下一机架入口。
3.2.9立式活套
精轧机组各机架间设立式活套,以实现无张力活套轧制。
3.2.10换辊装置
水平轧机用换辊小车换辊。
上下轧辊及轴承座(辊组)放置在换辊小车上,小车由一长行程液压缸推入或拉出轧机牌坊。
3.2.11成品倍尺飞剪及切头收集装置
3.2.11.1成品倍尺飞剪
功能:
将轧件切成适合冷床长度的商品倍尺,并对轧件切头、尾和优化剪切。
技术参数:
剪切断面:
1260mm2
剪切温度:
650~850℃
剪切速度:
~18m/s
结构:
曲柄—回转组合式。
焊接钢结构机架,电机驱动,由齿轮副实现同步剪切。
采用集中稀油润滑系统润滑。
3.2.11.2成品倍尺飞剪前夹送辊
功能:
把速度均匀稳定的成品轧件,送入成品倍尺飞剪。
技术参数:
轧件运行速度:
10~13m/s
夹送轧件规格:
φ10~φ32mm
结构:
焊接钢结构机架。
下辊固定,上辊可升降。
3.2.11.3切头收集装置
功能:
将轧件切头收集到废料箱中。
结构:
焊接钢结构溜槽及废料箱。
3.2.12冷床输入辊道
用途:
将经成品倍尺飞剪切下的商品倍尺长度轧件送入冷床上钢装置,并分离前后轧件的头尾。
结构:
焊接钢结构架,辊采用厚壁钢管焊接而成。
单独传动,变频调速。
3.2.13冷床上钢装置
用途:
把由冷床输入辊道送来的轧件,通过磨擦减速并停止,再送至冷床的矫直板齿槽内。
结构:
液压升降,磨擦裙板
3.2.14冷床本体
用途:
把热的商品倍尺轧件,经动静齿条边冷却边移送至冷床对齐辊道上。
技术参数:
冷床有效面积:
66×7.5m
结构:
步进齿条式,由一个固定梁和一个由偏心轮带动的移动梁组成。
焊接钢结构件。
电机驱动。
3.2.15冷床对齐辊道
用途:
将轧件尾部对齐,容易进入定尺剪。
结构:
单独传动
3.2.16冷床卸钢装置
结构:
升降和平移均为液压驱动
3.2.17冷床输出辊道
用途:
把经过冷却的轧件送入定尺冷剪区
技术参数:
辊矩:
1000mm
辊速:
2m/s
结构:
单独传动。
3.2.18冷剪前对齐挡板
用途:
将轧件对齐
结构:
液压驱动,可升降。
3.2.19350t冷剪
用途:
将商品倍尺轧件,剪切成用户需要的定尺棒材。
技术参数:
最大剪切力:
350t
结构:
电机驱动,由传动装置、机身、摆动系统等组成。
备有剪刃更换装置。
3.2.20剪后定尺辊道
技术参数:
辊道速度:
2m/s
结构:
集中传动,辊子转动方向可逆,速度不可调,焊接钢结构架,厚壁钢管焊接辊。
3.2.21气动定尺挡板
技术参数:
定尺范围:
9~12m
3.2.22链前输送辊道
用途:
将商品定尺轧件送往棒材成品链式输送机。
技术参数:
辊速:
2m/s
结构:
单独传动。
焊接钢结构架,厚壁钢管焊接辊。
3.2.23固定挡板
用途:
轧件定位。
结构:
采用弹簧缓冲。
3.2.24移钢装置
用途:
把商品定尺轧件从输送辊道上移至链式运输机上。
结构:
电机驱动,连杆或升降平移机构。
3.2.25棒材成品链式运输机
用途:
将成品轧件从冷床区运送至成品存放区。
技术参数:
最大运钢重量:
3000kg
3.2.26棒材成品料筐
技术参数:
成品长度:
9~12m
承载能力:
5t
3.2.27供给设备
3.2.27.1粗、中、精轧机液压系统
功能:
为各轧机执行元件提供动力
技术参数:
系统压力:
12MPa
3.2.27.2冷床区液压系统
用途:
为冷床区液压执行元件提供动力
技术参数:
系统压力:
12MPa
3.2.27.3集中稀油润滑系统
用途:
为粗轧区和精轧区用户提供润滑油。
技术参数:
系统压力:
0.8MPa
油箱:
25m3
3.2.27.4干油润滑系统
用途:
为各用户点提供润滑脂
技术参数:
系统压力:
40Mpa
4、电气及自动化
4.1供电电压和设备电压等级及主要负荷
高压受电电压为10V,低压交流系统配电电压为380/220V,直流主传动电动机电压为DC660V,直流辅传动电动机电压为440V。
车间装机容量12000KVA,计算负荷为9500KVA。
表-1主要电气设备表
序号
设备名称
型号/装机容量
台数
备注
1
高压配电柜
真空、固定
2
滤波及补偿
静补、敞开
3
动力变压器
Z油浸
4
整流变压器
ZB油浸
5
低压配电
PCC抽屉式
6
电机控制中心
MCC抽屉式
7
主传动交直流电动机
10809kW
8
辅助传动直流电动机
1075kW
9
辅助传动变频电动机
10
直流装置
11
变频装置
12
PLC,HMI
13
检测元件
14
操作台、箱
4.2传动部分
本工程所用电机参数。
传动系统主要配置。
4.2.1粗轧机、中轧机和精轧机传动系统
4.2.2飞剪控制系统
4.2.3步进式冷床、卸钢机、链式输送机
4.2.4变频辊道
4.2.5冷床输入变频辊道
4.2.6交流MCC柜
4.3基础自动化系统
4.3.1轧线PLC1系统
4.3.2轧线PLC2系统
4.3.3主操作台
主操作台主要分为3个,分别负责粗轧区、中精轧区和精整区的操作,
4.3.4操作箱
操作箱有8个,分别负责入炉辊道区、粗轧区、中轧区、精轧区、3#飞剪区、冷床区、精整区和打捆区的操作,其中轧制区内含远程I/O。
4.4过程自动化系统
4.5自动化检测仪表部分
4.5.1、活套检测器
4.5.2、测温仪
4.5.3、热金属检测器
4.6主要控制功能描述
4.6.1人机通讯系统
操作人员使用操作设备与轧机控制系统进行通讯,能够进行参数设定及显示,并能以屏幕上显示的信息指导检修。
4.6.2微张力控制及活套控制
在连轧过程中,需要根据轧辊的孔型,按金属秒流量相等的原则,严格调整各机架轧辊的速度,这样才能保证在各机架之间不产生堆钢和拉钢,从而保证产品的断面形状和几何尺寸。
因此连轧机自动控制的重要功能是:
在各轧制区段的轧制过程中,严格控制轧件的受拉或堆钢状态。
在连轧的粗轧区和中轧区,轧件的截面积较大,应保证在微张力控制状态;在精轧区,为保证最终产品的尺寸精度,各机架间轧件应保持在无张力无扭矩状态下轧制。
4.6.2.1微张力控制
利用轧机电动机在稳速轧制时的电流来间接测量轧件张力。
4.6.2.2活套控制
由于轧件本身温度和尺寸等因素变化,在轧同一轧件时,每个活套的套量都会有变化,为确保精轧区无张力自由轧制,需要安装活套扫描器,活套控制器等设施对活套实施自由轧制,其主要功能如下:
●活套起套辊的升起;
●活套起套辊的回落;
●在轧制过程中保证合适的套量。
4.6.3速度级联控制
从过程计算机的标准轧制规程表中调取对应的轧制规程,以设定各机架的基准速度。
本系统的联调方式采用逆调方式,以出口机架(即成品机架)作为基准机架。
若某一机架转速需要升、降时,则由此往前的轧机均一起升降速度。
4.6.4轧机速度给定和启/停控制
为了获得轧机平滑的加速,每个直流传动装置的速度给定值通过一个线性斜坡函数发生器给到各机架的传动装置。
根据操作人员的指令,全线轧机可完成联调、单调及手动运行方式。
辅助传动装置采用单独启、停并可通过PLC连锁控制。
4.6.5启/停式飞剪控制
该系统控制启/停式飞剪完成周期运行,根据轧件速度及设定的剪切长度,接收检测的信号,通过计算,延时启动飞剪并以正确的速度进行剪切。
4.6.6连锁和顺序控制
该系统完成轧线传动装置与其他辅助设施,如液压系统及润滑系统等的连锁和顺序控制。
4.6.7冷床区控制
冷床区辊道电机通过变频器与轧线PLC联网,完成对冷床连锁控制。
5、水处理设施
5.1生产设备用水设计基本数据
生产设备用水基本数据见表-1。
总生产设备用水量为1083m3/h,总循环水量为1063m3/h,生产新水消耗量60m3/h,软水20m3/h。
其中:
软水消耗量20m3/h
工业水消耗量40m3/h
5.2水处理系统
5.2.1净循环水系统
出钢机、地下润滑站、轴承清洗等设备冷却供水设计为净环供水,由循环水泵站净环供水泵组供给,回水靠余压进入机械通风冷却塔,冷却降温后进入泵站净环吸水井,再经循环泵加压循环使用。
为保证循环水水质稳定,该系统设加药设备和旁滤过滤设施等。
5.2.2浊循环水系统
轧机轧辊冷却水和冲氧化铁皮水设计为浊环供水。
该系统循环回水进入氧化铁皮沟,自流至旋流沉淀井,经初步沉淀除油后,一部分水由冲氧化铁皮泵提升送回氧化铁沟,用于冲氧化铁皮;另一部分由提升泵提升送至二次平流沉淀池,进一步沉淀除油,澄清水自流至循环水泵站热水池,经热水泵输送到浊环系统过滤器,过滤出水靠余压上机械通风冷却塔,冷却降温自流泵站浊环吸水池,再由浊环泵加压输至轧机轧辊冷却循环使用。
该系统在旋流井和平流池均设有除油设备和抓查刮渣设备,并对循环供水进行全部过滤处理,以确保供水水质。
生产用户用水条件表表5-1
序号
用户名称
水系统
用水
点数
供水要求
使用制度及
年工作小时
(h)
所有用水
点用水量
m3/h
备用
水温
℃
水压
MPa
悬浮物
含量g/m3
悬浮物粒
度μm
1
推钢式加热炉
软水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
10
2
出钢机冷却
净环水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
5
3
粗轧机组轧辊冷却
净化浊环水
7
≤35
0.4
≤50
≤100
连续7200
28
4
中轧机组轧辊冷却
净化浊环水
6
≤35
0.4
≤50
≤100
连续7200
210
5
精轧机组轧辊冷却
净化浊环水
6
≤35
0.4
≤50
≤100
连续7200
180
6
1号地下润滑液压站冷却
净环水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
90
7
2号地下润滑液压站冷却
净环水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
90
7
3号地下液压站冷却
净环水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
50
8
粗轧机下冲氧化铁皮
浊环水
1
≤33
0.4
≤100
≤100
连续7200
200
9
中、精轧下冲氧化铁皮
浊环水
1
≤33
0.4
≤100
≤100
连续7200
180
10
轴承清洗
净环水
1
≤33
0.4
≤30
≤50
连续7200
6
11
其它
工业水
0.4
≤30
≤50
间断
14
12
合计
最终总用水量1083m3/h,其中净环水241m3/h,浊环水822m3/h,软水10m3/h。
5.3水处理设施
5.3.1循环水泵站
主要包括水泵间、过滤间、变配电操作室、加药间及吸水池等,主要设备如下:
(1)净环供水泵组,设3台泵,开二备一。
(2)净环旁滤供水泵组:
设2台,开一备一。
(3)净环旁滤过滤器:
1台。
(4)浊环供水泵组:
设3台泵,开二备一。
(5)净环高压供水泵:
2台,开一备一。
(6)浊环热水泵组:
设3台,开二备一。
(7)浊环过滤器:
3台,二台运行,一台反洗。
(8)加药设备:
1套。
5.3.2机械通风冷却塔,4格,净环和浊环各两格。
5.3.3旋流沉淀池,1座。
(1)设冲氧化铁皮泵:
2台,开一备一。
(2)循环回水提升泵:
3台,开二备一。
(3)降油设备:
1套。
(4)抓渣设备:
1套。
5.3.4二次平流沉淀池:
2格。
每格设降油设备和刮油刮渣机各1套,两格共用1套抓刮渣设备。
5.3.5软水站
软水由软水站提供。
车间设软水池及多级泵2台,为加热炉汽化冷却供水。
6、热力设施
压缩空气消耗量及供气设施
压缩空气消耗量表表1
序号
用户名称
用气
制度
同时使
用系数
空气压力
(MPa)
消耗量
m3/min
备注
1
生产线设备
连续
0.6
0.6
6.75
2
轧线设备、电气设备吹扫
间断
0.6
0.6
6
3
机修间
连续
0.6
0.6
1.8
4
吊车吹扫(3点)
间断
0.6
0.6
1.5
合计
16.05
普通压缩空气耗量:
16.05m3/min。
无油干燥压缩空气用于轧线测量仪表的吹扫,消耗量为6m3/min,工作压力0.2MPa,连续工作,消耗量为6m3/min。
压缩空气的供应
设20m3/min空压机2台,一用一备,可以满足用气量要求。
7、通风
主电室底层、高压室、地下润滑站和液压站,采用轴流风机方式通风。
可控硅室和计算机室采用柜式空调机调节室内温度。
夏季温度不高于30℃。
操作室采用窗式空调以保持夏季室内温度不高于25℃。
高、低压室
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