年产60万吨带钢工程初步设计方案全套.docx
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年产60万吨带钢工程初步设计方案全套
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
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
2.5.5ф650Ⅰ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
2.5.6ф650×2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:
YZR3200-12N=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
2.5.10ф650Ⅱ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
2.5.11ф650Ⅱ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
2.5.13160t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/sF2:
0.4~2.7m/s
联合主减速机:
减速机中心距1400mm
主电机:
N=DC1000KWn=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=160KWn=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/sF4:
1.5~3.45m/s
联合主减速机:
减速机中心距1200mm
主电机:
N=DC1000KWn=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/sF6:
3.06~7.22m/s
联合主减速机:
减速机中心距1200mm
主电机:
N=DC800KWn=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=DC800KWn=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。
2.5.24No1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
2.5.26No1水冷导板
钢结构件
2.5.27No2水冷导板
钢结构件
2.5.28No2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
2.5.29No3水冷导板
钢结构件
2.5.30No4水冷导板
钢结构件
2.5.31No3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
2.5.34No4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
2.5.41V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。
4.4380V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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