合金钢高线与棒材可行性研究报告 137页

'X合金钢高线/棒材工程可行性研究报告0 目录1总论12市场分析153轧钢工艺274工业炉805电气自动化系统976自动化仪表1047电讯设施1048采暖与通风设施1099热力设施11210燃气11311给排水设施11412土建工程12113环境保护和综合利用12514安全卫生与消防13015能源评价13516投资概算138附图 1总论1.1建设项目名称、性质1.1.1项目名称X合金钢高线/棒材工程。1.1.2项目性质该项目是X公司产品结构优化调整，提升公司产品档次和产品附加值的项目。1.2编制依据(1)X公司委托中冶华天工程技术有限公司编制可研的委托书。(2)其他与本工程有关的文件。1.3项目建设的背景和投资的必要性X公司拟建的特种钢开坯及大棒生产线工程除供应高速车轮生产外，尚余部分轧坯，同时X目前的高线和棒材生产线大多采用的是连铸坯为原料，加上各生产线都有或多或少的局限性，尚不能生产高档优质钢材，因而产品的附加值较低，另外，市场对优质专用钢材的需求广阔，所以本项目建设就显得非常迫切，非常必要。项目建成后，能改变X公司生产的产品结构，显著提升产品档次和产品附加值。1.4可行性研究范围年产60万吨合金钢高线/棒材生产线及配套辅助设施，包括主轧生产线、机修间、电气室、一沉池等设施。1.5设计指导思想和原则（1）根据生产规模及产品方案的原则要求，本着工艺先进、经济、适用、可靠的原则，确定高线和棒材生产线的机组选型。（2）轧线大部分设备立足国产，选择技术先进、经济适用、生产可靠的国产设备。国内达不到要求的选用进口设备，尽量降低投资。135 （3）生产线的配置可以满足生产高质量产品的要求，生产的产品在较长时间内有较强的市场竞争力。(4)以老厂为依托，充分利用公司现有的公用辅助设施和生活设施，如水、电、气(汽)及运输设施等，少拆迁、新建。（5）严格执行国家有关环保、安全、工业卫生、消防、抗震等规范、规定。1.6市场需求预测结果简述（1）我国棒线材产品的产量中高附加值品种仍满足不了需要，依赖进口。（2）随着我国汽车、农用机械、家电、小五金等行业的迅猛发展，零配件需求大增，作为其原料的优碳钢、弹簧钢、冷镦钢棒线材用量大增，市场非常活跃，其中还有相当份额从国外进口。（3）环渤海地区及“长三角”经济开发区有众多标准件生产企业，需大量标准件用钢。（4）X公司地处安徽，毗邻“长三角”等经济开发区，棒线材产品进入金属制品原料市场具有相对区位优势。根据上述市场分析及需求预测，X公司建优质钢棒线生产线，其每年60万吨的设计规模不仅适应目前的市场需求，而且对将来的市场适应性更强，可进一步提高X公司的竞争力。1.7生产规模年生产能力：60万吨产品规格：Ф5～Ф20mm的光面圆钢盘条。及Φ20～Φ60mm优质光面圆钢主要钢种有：冷镦钢、结构钢、弹簧钢、钢绞线、钢帘线、轴承钢。135 产品规格、钢种、年产量和比例见表1-1和表1-2。表1-1　　　　　　线材产品大纲序号钢种代表钢号年产量(t)Ф5～6(mm)Ф6.5～12(mm)Ф12.5～20(mm)小计钢种比例(%)1冷镦ML40Cr、SCM435、SCM440、ML20MnTiB18800100002880082结构钢45#、50Mn、40Cr、42CrMo、15CrNi6、50CrMo、50SiMn、20CrMnMo、20CrMnTi512005000050000151200423弹簧65Mn、55CrSi、50CrV、60Si2Mn3000800070001800054钢绞线YL72B、77B、82B007200072000205钢帘线LX70、LX8028800002880086轴承GCr15、GCr15SiMn10000362001500061200177合计(吨)93000113000154000360000100表1-2　　　棒材产品大钢序号钢种代表钢号年产量(t)Φ20～25mmΦ26～40mmΦ42～60mm小计钢种比例(%)1碳素结构钢Q215Q2353000021000900060000252优质碳素结构钢20＃45＃55＃42000294001260084000353合金结构钢40Cr30CrMo20CrMnTi2400016800720048000204冷镦钢ML10－456000420018001200055弹簧钢60Si2Mn50CrV120008400360024000106轴承钢GCr156000420018001200057合计(吨)1200008400036000240000135 1.8原、燃料供应1.8.1原料钢坯原料由公司特种钢开坯/大棒生产线提供轧制坯。本车间所用原料为经检验的合格轧制坯。标准轧制坯尺寸：150×150×12000mm短尺钢坯长度≥9500mm，短尺钢坯小于总量的10％。轧制坯单重：～2100kg边长公差：mm对角线长度偏差：≤4.5mm长度公差：+50mm弯曲度：≯20mm/m，钢坯全长最大允许弯曲度70mm不得有明显的扭转1.8.2燃料本项目以高焦炉混合煤气为燃料。本项目直接从加热炉附近红线外1m处接管。(1)燃料种类及热值：高焦混合煤气，低发热值8000kJ/m3最大煤气消耗量：30000m3/h接点压力：8000Pa(2)管道吹扫用氮气纯度：99.99%流量：800m3/次（平均），900m3/次（最大）压力：0.1MPa吹扫时间：每次15～30min，开炉、停炉时用。135 1.9建设条件1.9.1原料本生产线年需150×150mm方坯约62.2万t，由本公司特种钢开坯/大棒生产线提供轧制坯。1.9.2电源本项目由公司提供两路10kV电源，其中任一路电源都可以满足车间所有用电设备的需要。总的计算负荷为23969kW，补偿前功率因数为0.84，补偿后功率因数为0.92以上。1.9.3水源本项目所需补充生产新水由公司现有管网供给。1.9.4燃料本项目所需焦炉煤气(接点最大流量：30000m3/h)由公司现有管网供给。1.9.5压缩空气本项目压缩空气来自厂区管网1.9.6其它能源介质本项目所需的氮气等由公司现有管网供给。1.9.7总图运输由X公司设计院统一考虑。1.10本工程建设的主要内容1.10.1本工程技术装备水平(1)轧线工艺设备布置采用棒材生产线为直线、高线分叉转弯后布置在侧面的型式。135 两条生产线共用部分采用粗轧机组（6）+中轧机组（一）（6）+中轧机组（二）（2）的布置型式；高线单独部分由预精轧机组（4）+精轧机组（8）+减定径机组（4）组成；棒材生产线单独部分采用二辊或三辊减定径机组。全线无扭轧制，粗、中轧机组全部为短应力线轧机。(1)采用以高焦炉混合煤气为燃料的步进梁式加热炉。(2)采用高压水除鳞。(3)生产线采用控制轧制和控制冷却技术，水冷为闭环控制。(4)设置在线测径仪适时监测产品尺寸精度。(5)电气自动化控制采用2级计算机控制系统，一级基础自动化、二级过程控制，组成集散型控制系统。1.10.2轧机选型及配置本项目的两条生产线共用部分由粗轧机组、中轧机组（一）和中轧机组（二）分别由六架、六架和两架平立交替布置的短应力线轧机组成，均由交流变频电机单独传动。线材预精轧机组由两部分组成，预精轧机组由两架平立交替的悬臂辊环式轧机和两架”V”型轧机组成的，前两架由交流变频电机单独传动，后两架由一台交流变频电机集体传动。线材精轧机组由8机架超重负荷“V”型45 °无扭线材精轧机组和4机架“V”型45°线材减定径机组组成。分别选用一台交流变频调速主电机传动。棒材生产线的精轧机组采用减定径机组，目前有两种减定径机组在国内棒材厂使用，一种是二辊减定径机组，另一种是三辊减定径机组。生产二辊减定径机的公司主要有摩根公司；生产三辊减定径机的公司主要是KOCKS公司。从产品的精度上来说，二辊和三辊减定径机都能达到DIN标准允许偏差值的1/3，甚至更精确的精度。轧机主要参数见表1-3。表1-3　　　　　　　　轧机主要性能表135 机组名称机架号轧机型式辊径(mm)辊身长度(mm)主电机最大辊径最小辊径功率(kW)型式数量转速(r/min)粗轧机组01H610520760550AC1500/110002V610520760550AC1500/110003H610520760800AC1600/130004V610520760800AC1600/130005H610520760800AC1600/130006V610520760800AC1600/1300中轧机组（一）07H470400650800AC1600/130008V470400650800AC1600/130009H470400650800AC1600/130010V470400650800AC1600/130011H470400650900AC1600/130012V470400650900AC1600/1300中轧机组（二）13H370310650900AC1600/130014V370310650900AC1600/1300线材预精轧机组15H28525595700AC1600/130016V28525595700AC1600/13001745°285255951100AC1600/13001845°28525595线材精轧机组1945°228205726800AC1800/17002045°228205722145°228205722245°228205722345°228205722445°228205722545°228205722645°22820572线材减定径机组2745°228205723600AC1850/17002845°22820557.32945°156142703045°15614257.3棒材减定径机组15Φ380Φ3701401000AC1600/120016Φ380Φ3701401000AC1600/120017Φ380Φ3701401000AC1600/120018Φ380Φ370701000AC1600/1200135 1.10.3钢坯加热炉加热能力：160t/h（冷坯）；炉型：燃混合煤气步进梁式加热炉装出料辊道中心线距离：27000mm加热炉内宽：12800mm煤气消耗：30000m3/h（最大产量时）采用变频调速的单独传动悬臂辊道装出炉，侧进侧出。加热炉仪控由PLC及现场仪表组成。1.10.4电气和计算机自动控制系统（1）供配电：X高线/棒材生产线电气设备总装机容量约为42419kW。其中交流主电机容量为27600kW；交直流辅助电机容量为10087kW；旋流池设施电气设备装机容量为750kW。X高线/棒材生产线按高线容量考虑总的计算负荷为23969kW，补偿前功率因数为0.84，补偿后功率因数为0.92以上。X高线/棒材生产线主电室内设有10kV高压配电室一座。要求二路10kV电源进线，当一路电源故障时，另一路电源可带全部负荷。主结线采用单母线分段运行。高压开关柜选用中置式金属封闭开关柜，柜内高压开关采用真空断路器，弹簧操作，断路器断流容量为31.5KA。采用微机综合保护。（2）主传动：本厂高线生产线共有轧机30架，粗轧到预精轧1～16机架分别采用交流变频电机单独传动，17、18机架由一台1100kW交流同步电机传动、19～26机架精轧机组由一台6300kW交流同步电机传动。27～30机架减定径机组由由一台3600kW交流电机传动,本厂棒材生产线共有轧机18135 架,其中粗轧到预精轧1～14机架与高线生产线共用,15～18机架棒材减定径机,各采用一台1000kW的交流电机单独传动（3）辅传动直流辅传动(包括飞剪机、吐丝机、空冷运输机等)供电电压为440V；励磁方式：他励；冷却方式：自背风机；绝缘等级：F级；保护等级：IP44。全厂直流辅传动电机总容量1650kW，分别选用国产ZFQZ或ZZJ系列电机。电机额定电枢电压440V，额定励磁电压220V。电枢铁芯迭片式结构，绝缘等级F级，防护等级IP44，带有补偿绕组。高线/棒材生产线辅传动变频电机容量320Kw，电机由全数字式交—直—交变频装置供电，与直流辅传动共用整流变压器。（4）计算机自动控制系统高线/棒材生产线自动化系统的一级系统计算机拟选用研华工控机或采用高品质的名牌工控机；由五台PLC（包括加热炉燃烧控制PLC）组成，二级系统计算机选用高性能的专用服务器及PC机。从而完成全线设备的自动控制。1.10.5机修检验设施轧辊机修承担以下任务：粗、中轧机轧辊的新开孔型和修复加工；预精轧、精轧、减定径机辊环的磨削和修复；轧辊加工所需样板的制作及修复；轧辊、辊环的清洗和组装；轧辊轴承和导卫的清洗、组装和调整；导卫的加工和修复；精轧机架的清洗和辊环的安装；日常维修的零星简单备件加工及修复；生产设备的小修与日常维护。按以上任务配置了相应设备。检验中心由X公司设计院统一考虑。1.10.6给排水各给水系统用水量为：135 设计总用水量：3593m3/h，其中：净循环水用水量：1184m3/h浊循环水用水量：2379m3/h软水用水量：15m3/h生产水用水量：10m3/h生活水用水量：5m3/h。1.10.7热力设施压缩空气消耗量本工程所需压缩空气消耗量～130m3/min,使用压力为0.8MPa。压缩空气来自厂区管网。1.10.8燃气设施氧气采用管道输送、乙炔采用瓶装供应，在各用户点设有氧气用点阀箱和乙炔用点阀箱。煤气管道和氮气管道总管由公司送到本项目主厂房外1处，由工业炉专业直接接管。1.10.9通风空调设施(1)通风设施对于一般水泵房等，采用装于外墙上的轴流风机排气、自然进气；对于电气室、油库等有防火要求的房间，则在进、出风口加装防火阀；对于油库、液压站等处，采用T35-11型轴流风机进行全面通风换气。(2)空调措施在主电室采用水冷空调，其它电气室、控制室、操作室内，设置风冷空调。1.10.10电讯和自动火灾报警设施根据工程建设规模及工艺生产操作对电信的要求，本工程设置下列电信设施：135 行政管理电话；生产调度电话系统；对讲扩音通信系统；无线通信系统；工业电视系统；火灾自动报警系统。1.10.11自动化检测仪表采用三电合一的计算机系统。各系统生产工艺过程参数全部纳入三电合一的计算机系统，进行监视、控制与操作管理。以优化控制，降低能耗，提高产品质量，降低劳动强度。本工程涉及自动化仪表的项目有：轧线轧件温度检测；车间能源介质总测量；水处理设施。1.10.12土建工程X合金钢高线/棒材工程与特种钢开坯及大棒为一整体厂房，由主轧跨、成品跨（一）；成品跨（二）及2#轧辊间组成。本次设计内容包括:主厂房、电气室、旋流沉淀池及浊水泵房以及主厂房内小型辅助建筑（各操作室、调度室、通讯机房、会议室、办公室、各工种操作间、润滑站、液压站、油库等）（露天栈桥）等。新建合金钢高线/棒材主厂房（含电气室）建筑面积约39000m2；1.10.13总图运输总平面布置有工艺流程便捷、运输距离短，用地紧凑等优点。本轧钢车间生产所用的原料坯，主要由该车间南部的炼钢车间供给。本工程总运输量为：628525t/a。其中运入312940t/a，运出315585t/a。135 1.10.14能源根据标准《钢铁企业设计节能技术规定》(YB9051-98)，连轧和半连轧机（高速无扭精轧机组）工序能耗为2697MJ/t材。车间原料大于90mm×90mm方坯，乘系数1.1；穿水冷却，乘系数1.04；散卷控制冷却，乘系数1.04；生产硬线，乘系数1.3。故实际能耗指标应为≤4171.4MJ/t材。根据各能源介质吨材消耗量，经计算年度消耗能源介质总量166.11×104GJ，折合5.668×104吨标准煤，工序能耗2769MJ/t。因此本项目工序能耗是比较先进的，符合有关节能规定。1.10.15环保、安全卫生与消防环境保护：本项目主要污染源是加热炉产生的烟尘及少量二氧化硫，轧机等设备冷却产生的含油废水以及轧机、鼓风机等设备产生的噪音等，项目以高焦炉混合煤气为燃料、采用汽化冷却技术，本身就属于环保项目，且设计中对各类污染源均采取了相应治理措施，并做到符合国家和地方排放标准后排放或综合利用。职业健康安全：本项目存在的不安全因素和职业危害主要为生产过程中产生的机械伤害、电气事故、供水事故、噪音影响、高温辐射等。依照有关国家标准、规范、规定，设计中采用了一系列安全防范措施，保证机电设备及人身安全。消防：本项目消防系统同时设计。厂区设环形道路网作为运输兼作消防车道，沿道路一侧埋设消防给水管，并设消火栓。建筑物均按防火等级设计。电气室、液压润滑站等易燃部位设置火灾自动报警设施，并配备相应的消防设备（灭火器）。1.11投资估算与资金筹措1.11.1投资估算本工程可研内容包括:加热炉、轧钢主厂房135 、主电气室、水处理设施。工程静态投资55240万元。工程分项投资见表1-4。表1-4静态投资估算表工程费用名称估算价值（万元）占工程静态投资（%）建筑工程1014918.3设备及工器具3482963.1安装工程32585.9其他费用698412.7合计552201001.12劳动定员及劳动生产率1.12.1职工定员本生产车间需要劳动定员315人，其中生产工人275人，技术管理人员和行政管理人员为40人。1.12.2劳动生产率建成达产后年产合格线材和棒材60万t，全员实物劳动生产率为190t/人·年，生产工人实物劳动生产率为218t/人·年。1.13建设进度及达产计划1.13.1建设进度安排根据类似工程的经验及考虑建筑施工、设备安装、调试、投产前各项准备工作与试生产等实施工期，本项目计划建设周期为16个月。1.13.2达产计划项目投产后拟安排2年达到设计能力，第1年达到设计能力的90%，即年产钢材54万t，第2年达到设计能力，即年产钢材60万t。1.14经济效果评价X合金钢高线/棒材工程135 工艺装备水平高，产品质量好，产品可以在省内、外市场销售，解决地区对优质合金钢材的市场需求，该项目不但具有较好的企业经济效益，而且具有显著的社会效益，建议抓紧实施，使其达到预期的经济效益。1.15可行性研究结论在X建设一条具有国际先进水平的高线/棒材生产线，实现产品结构调整，既是贯彻落实国家钢铁产业发展政策的具体行动，又可进一步提高企业自身竞争力。根据市场分析及需求预测，年产60万吨高线的生产能力不仅适应目前的市场需求，而且对将来的市场适应性更强，可进一步提高X公司的竞争力。因此，该工程对X公司调整产品结构、提高竞争力具有重大的影响，具备良好的综合经济效益，在技术上是先进的、可行的；在市场上可以填补国内部分进口，生产的产品是市场急需的产品，也是必要的和是可行的，建议尽快立项建设。2市场分析2.1全国钢材市场分析2003年我国钢产量达到2.2亿吨，成为世界上第一个年产钢超过2亿吨的国家，2005年再创新高，达到3.5亿吨。这一成绩是我国钢铁工业在连续4年持续增长的基础上取得的，“九五”期间，我国钢产量由1995年的9536万吨增至2000年的12850万吨，平均每年增产钢662万吨，平均年增长率为6.15%。“十五”期间我国钢产量平均年增长率为22.68%。2007年、2008年钢材产量为5.62亿吨、5.82亿吨，分别增长16.5%和3.56%。总之，在市场拉动下，尽管我国钢铁工业产品产量在结构优化的前提下实现了快速增长，反映了市场需求规律，但是从品种质量来讲，我国钢铁工业还不能满足国民经济发展的需求，特别是2005年钢材进口量2581万吨，约占当年钢材消费量的7%，达到进口钢材的历史高峰。2008年仍进口1538万吨。135 当前，支持我国钢材需求长期增长有两大动力∶一是我国城市化进程加快和大量交通、能源、水利、电力等基础设施的建设。我国要全面建设小康社会，到2020年左右，我国城镇居民所占的比重大幅度提高。现在我们面临着城乡发展不平衡的矛盾、就业的矛盾、外来竞争的压力、可持续发展与环境之间的冲突等，这些问题迫使我们必须加快城市化进程。只有加快城市化进程，城乡利益的矛盾才能得以缓解，才能趋于协调，实现全面、协调、可持续发展。因此，城市化进程不减速，钢材的需求就不会减速。二是我国制造业的快速发展。我国现在是“世界制造中心”，一些大量消耗钢材的技术密集型产品，包括汽车、造船、电力设备、重型机械、精密机械等行业都会加大产量与出口量，这将进一步增加钢材需求量。最近几年，制造业的快速发展已成为我国经济发展的新动力。首先，我国汽车市场开始了大幅度的增长，2005年我国汽车产量556.38万辆，比2004年增长了10.33%。居世界第四位；2006年我国汽车产量728万辆，比2005年增长了27.6%，居世界第三位。2007年我国汽车产量888.24万辆，比2006年增长了22.02%。2008年我国汽车产量935万辆，比2007年增长了5.21%，超越美国，位居世界第二位。预计2015年我国的汽车产量和销量都将在超过1600万辆。其次，大量消耗钢材的机电、造船等产业的快速发展，也必然刺激钢材消费的快速增长。从2005年起，我国机电产品出口超过2000亿美元。在2007年，中国机电产品出口7,011.7亿美元，同比增长27.6%。135 世界发达国家的历史经验表明，由于发展阶段和产业结构不同，钢材消费强度是明显不同的。一般来说，钢材使用强度呈现以下四个阶段的变化∶(1)不发达阶段，相当于人均GDP1000美元以下的时期，这一时期钢材消费强度很低。(2)工业化初期和中期阶段，相当于人均GDP1000～2000美元的时期，这一阶段钢材消费强度呈现迅速上升趋势。(3)工业化后期阶段，相当于人均GDP2000～4000美元的时期，这一阶段钢材消费强度维持在一定高水平上。(4)成熟阶段，相当于人均GDP大于4000美元的时期，产品结构优化、科技进步和居民消费结构的变化，导致钢材消费强度缓慢下降。从发达国家所走的道路来看，工业化是大量消耗自然资源、快速积累社会财富、迅速提高人民生活水平的过程，这是任何一个国家都是不可逾越的发展阶段。纵观世界经济的发展和全球财富的积累过程，都是和钢铁累计消费量的增长保持着同步增长。从英国、美国、日本、前苏联等几个国家工业化历程分析，工业化过程需要大量的钢铁作为支撑。从1901年到2000年，各主要工业国钢材消费总量分别为∶美国71亿吨、日本38亿吨、前苏联56亿吨，而我国同时期钢材消费总量仅为19亿吨。2001年到2007年，我国钢材消费量22.5亿吨，总计也只有41.5亿吨。从国外工业化的经验来看，在实现工业化之前，钢材消费是一个逐渐增加的趋势。而且钢材消费达到饱和需要三个基本条件，即基本实现工业化、人均GDP达到3500～6000美元、产业结构发生根本性变化，第三产业达到50%以上。135 总的来讲，国民经济高速增长，导致钢材消费总量上升。自1993年以来，我国国民经济已实现连续14年高增长，国内生产总值(GDP)年增长率达7%以上，2007年为11.4%，2008年为9%。这一时期国内钢材消费增长了三倍多。从现在起到2020年，国内生产总值年平均增长率仍高于7%。经济的快速增长必将导致钢材消费总量进一步上升。我国是一个人口众多的发展中大国，目前尚处于工业化的中期阶段，人均GDP为2000多美元、第三产业占44%。我国未来钢材市场达到饱和点时究竟需要多少钢材，目前还不具备准确测算条件，但从宏观上看今后我国钢材需求量还会有较大的增长空间。如果以3%的增长速度测算，我国钢材表观消费量2010年为5.67亿吨左右。我国2007年、2008年钢材表观消费量和2010年钢材表观需求预测表见表2-1。135 表2-1　　　　　　　　　钢材分大类统计及预测表序号品种2007年2008年2010年预测生产进口出口表观消费量生产进口出口表观消费量数量1铁道用钢材340.711.539.4312.8441.157.4254.54394.033422大型型钢1014.725.2450.8589.1894.1225.9274.87645.156443中小型型钢2839.58.7100.82747.42953.815.0381.282877.5630024棒材4587.939.8410.64217.14670.4941.48639.774072.246085钢筋10136.65590.49551.29708.972.51114.129597.36104376盘条(线材)8038.261.4623.87475.88024.0352.11508.287567.8681697特厚板431.38.581.9357.9422.86.0449.43379.413918厚钢板1772.622.2259.41535.42021.0424.89182.41863.5316789中板3037.190.2480.82646.53526.9296.24563.263059.9289210热轧薄板900.519.2118.8800.9559.123.183.67498.5387511冷轧薄板1563.868.852.91579.71599.0453.9740.141612.87172612中厚宽钢带6298132682.85747.27364.4796.5838.466622.51628013热轧薄宽钢带1453.275.7203.61325.32035.5359.68132.741962.47144814冷轧薄宽钢带1740.3364.9180.51924.71804.47324.15294.361834.26210315热轧窄钢带3938.116.2117.83836.53607.7812.8534.813585.82419216冷轧窄钢带628.343.677594.9604.1634.314.06624.465017镀层板(带)1754.6461.54281788.11764.64410.25371.061803.83195418涂层板(带)317.222.1127.7211.6338.6626.85255.13110.3823119电工钢板(带)415.6104.320.5499.4447.76104.3519.79532.3254620无缝钢管1863.353.2395.41521.12017.6655.41609.131463.94166221焊接钢管2360.723.74631921.42398.7650.4380.42068.76210022其他钢材1029.329.4358.7700971.8924.82376.4620.31765　合计56461.51687.16264.65188458177.251537.995918.2753796.9756695135 随着我国国民经济的飞速发展，产业结构的调整和综合工业水平的提高，国内对钢材中高附加值的板管需要量将增加，特别是机械制造用钢，汽车制造用钢，各类车轴、轴承、齿轴、阀门等用钢，国内生产仍满足不了经济发展的需要，必须依赖于进口。2.2线材市场分析2.2.1线材市场基本情况目前，我国线材供求关系在总量上基本平衡，关键是优质线材的产品品种结构不能适应国民经济发展的需要，一些高质量、特殊用途的线材，供需矛盾仍很突出，主要表现在线材规格少，钢制纯净度、通条性能、均匀性及稳定性与表面质量的等方面，与进口盘条相比尚有一定差距，难以满足高档次线材制品专用盘条要求，如国内生产汽车子午线轮胎用钢丝帘线，大型斜拉桥悬索桥、大型水利设施（机场建设用混凝土钢纤维）等用的低松弛、高强度预应力钢绞线，生产这些产品用的高碳盘条部分还需进口。我国汽车用优质钢材占汽车用钢材总量的30%，汽车用特钢占全国特钢总量的35%左右，其中碳结钢占30-35%，弹簧钢占24-27%，冷镦钢占7-12%，易切削钢占3%，耐热钢占1%。近几年来我国每年都进口盘条，主要是硬线、合金钢线材。2.2.2工业用高线品种的需求分析华东地区的标准件生产发展迅速，高品质深加工线材缺口非常大，标准件生产企业所需的部分高品质冷镦钢还需从国外购进。同时，小五金和汽车摩托车、农机等行业零配件企业，其金属制品、电焊条、链条及链环、弹簧的需求量也较大。1）硬线盘条135 通常把优质碳素结构钢中碳含量大于0.45%的中高碳钢轧制的线材称为硬线。硬线是主要供给金属制品行业的原料，广泛用于加工低松弛预应力钢丝、钢丝绳、钢绞线、轮胎钢丝及钢帘线、中高强度的紧固件等。硬线过去依靠从国外大量进口，耗费大量外汇。现在随着国内高线生产技术及装备水平的提高，这种情况已得到大大改善。优质硬线的大盘重、高速化、自动化和部分减少中间热处理环节创造了重要条件，为提高金属制品最终产品的质量档次提供了必要保证。由于线材深加工产品具有强度大、质量高、寿命长、消耗低的特点，国外发达国家已广泛采用线材深加工产品，从而大幅度降低了线材的不合理消耗。目前发达国家的线材深加比例都很高，为60-80%，如美国是83%，德国是69%，日本是75%，而我国近十几年来线材深加工比在25-30%之间徘徊，用于深加工的工业线材比重不超过三分之一。我国高碳线材比例低，有些高质量高附加值的金属制品仍需进口，如我国年需求石油井绳、电机绳等约12万吨，由于使用条件苛刻，要求性能高，相当部分要进口；又如高强度低松弛预应力钢丝、钢绞线等是中高档优线制品中发展最快的品种，年需求约200万吨。“九五”期间我国年均进口硬线150万吨，“十五”期间我国年均进口硬线200万吨，可见市场对优质硬线的需求是很大的。目前我国建成高速线材轧机约85套，生产能力约4800万吨，其中中高碳钢约800万吨，硬线市场供求紧张的局面得到一定的缓解，但仍不能完全满足需求。135 为应对这场金融危机带来的影响，我国连续出台扩大内需、确保经济平衡较快发展，对金属制品的需求量在不断增多，以预应力钢绞线为例，每千米高速公路的消耗量在100-150吨钢绞线，中央2008年第四季度安排的1000亿元投资中，投入交通基础设施工程建设为100亿元，这是在原定正常计划以外的一个增量，交通运输部初步规划，将100亿元用于国家调整公路网的在建项目和农村公路建设。到2020年，基本建成国家高速公路网，届时，中国调整公路通车总里程将达10万公里。可见，用于高速公路的预应力钢绞线的市场十分巨大。而到2010年，仅长江干流上的大桥就将突破100座，桥梁缆索用钢巨大的市场潜力，将促使我国金属制品产业更上一个台阶。2）冷镦钢盘条冷镦钢盘条一般用低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢生产，主要用于制造螺栓、螺母、螺钉、铆钉、自攻螺钉等紧固件和各种冷镦形成的零配件，其用途十分广泛，需求量也较大。冷镦时速度快（每分钟鐓制70-120次），变形量大（变形比1：3），所以对冷镦钢盘条要求钢质好（高纯度、高均匀性等），尺寸精度高，组织结构及性能好（晶粒组织细密），国产钢材往往达不到要求，而大量进口。目前国产冷镦钢盘条中，除宝钢生产的线材能够满足质量要求外，其余厂生产的线材用作冷镦紧固件的废品率均较高，我国年均出口冷镦钢紧固件20-30万吨大部分使用进口原料。除进口冷镦钢线材外，我国每年进口紧固件的数量也是相当可观的，2007年进口17.9万吨，2008年进口19.3万吨。我国生产的普通低档紧固件产能明显过剩，但一些高档关键零件质量不能满足要求，仍然依赖进口。近年我国紧固件年需求增长率为10%左右，2007年紧固件需求量286万吨，2008年紧固件需求量313万吨。从应用来看，中国生产的23%左右的紧固件都是为汽车行业设计制造；用于建筑与维修行业的产品则各占20%；为电子产业生产的紧固件则占17%，剩下的用于家庭和家具等其他行业的产品。据统计，2007年全国冷镦钢需求量为750万吨，占我国线材产量的12%左右，2008年增至900万吨。总之，冷镦钢盘条国内市场需求量呈不断增长态势。3）焊条钢盘条135 焊条钢盘条是专门供制造电弧焊、气焊、埋弧自动焊、电渣焊和气体保护焊焊条，焊条钢盘条主要是低碳型的。目前我国使用焊条钢盘条约280万吨。4）弹簧钢丝目前，我国需用弹簧钢丝约14万吨（其中：汽车用悬架高级弹簧钢丝及汽车发动机阀门用弹簧钢丝6万吨，绝大部分为进口），随着我国公路交通网络的发展与完善，西部地区的开发以及轿车进入普通家庭，弹簧钢丝的市场需求量将进一步增加。2.2.3高线市场分析结论我国线材供求关系在总量上基本平衡，但部分高附加值品种仍满足不了需求，依赖进口。因此，马鞍山钢铁公司一钢厂技术改造中建设年产60万吨的合金钢高线/棒材生产线，其中36万吨是合金钢高线，为周边市场的高端线材制品（钢绞线、钢帘线等）提供原料是很有必要的。2.3合金钢棒材市场分析我国棒材市场目前的产量和消耗量基本持平，但部分优质棒材比较紧缺，需要进口。2007年我国消费棒材4217万吨，同比增长17.2%，其中国内生产4588万吨，同比增长22.7%；进口40万吨，同比增长11%；出口411万吨，同比增长131%；国内市场占有率为99%。2008年我国消费棒材4072万吨，同比减少3.4%%，其中国内生产4670万吨，同比增长1.8%；进口41.5万吨，同比增长4%；出口640万吨，同比增长55.7%；国内市场占有率为99%。135 棒材市场的特点是专业化强，市场辐射面窄。市场对合金钢棒材的需求是多品种，小批量。目前，发达国家合金钢棒材的消费中，汽车工业占35%左右，机械工业占24%左右，因此汽车工业、机械工业是合金钢棒材的主要市场。2.3.1汽车制造用钢“十五”期间，我国汽车制造业平均增速22.5%，2005年生产汽车578万辆，实现工业产值12148.9亿元，利润542.4亿元，超过韩国，成为世界第四大汽车生产国，成为我国新的支柱产业，新的经济增长点。2008年我国生产汽车934.5万辆，同比增长5.2％，超过美国位居世界第二。销售汽车938.05万辆，同比增长6.70％，预计2015年我国汽车产销量超过1600万辆。但目前千人汽车拥有量,我国仅50辆/千人,世界平均为140辆/千人,美国750辆/千人,我国仅为世界平均水平的35%;日本在GDP1063美元/人.年时，汽车的普及率为8.5％（其中乘用车2.8％，商务车5.7％）；我国目前汽车的普及率为5％左右，人均GDP已达3300美元，汽车制造业仍有很大的发展空间。2005年我国汽车社会保有量3200万辆，生产汽车578万辆，消耗钢材1571万吨，其中整车1000万吨，配套维修550万吨，其中优质钢型、棒材占27.3％，汽车用钢占钢材总量的比例为4.2％。2009年上半年产、销量分别为599万辆、6000万辆，全年产、销量约为1200万辆，截止2009年10月，汽车保有量约为6000万辆。预计到2015年，汽车制造业的平均增长速度为5～7％，汽车需要量为1600～1800万辆，汽车保有量12000～13200万辆，需要汽车用钢6100～7000万吨，其中整车用钢4300～4800万吨，配套维修用钢1800～2200万吨。135 汽车行业整车与零部件规模比例为1：1.7，2004年汽车零部件销售收入为4400亿元（其中零部件配套3000多亿元，售后维修800亿元，出口零部件80亿美元）。2005年汽车零部件企业为4505家，从业人员115万人，实现工业产值4157亿元，销售收入4035亿元，利润236亿元，2006年汽车零部件企业产值达5000亿元，利润收入300亿元，预计2015年约销售收入为20800亿元（其中整车配套11700亿元，社会维修2700亿元，出口800亿美元），力争进入国际汽车零部件市场比例大30％。汽车零部件产业大量消耗优质型钢、合金钢棒材，预计2020年我国汽车用钢量将占钢材总量的10～15％。2.3.2机械制造用钢2007年，我国机械制造行业总产值突破7万亿元，比“十五”计划增长2.4倍，占总的GDP的比例达6.5%，实现利税6534亿元，其中利润4240亿元。当年我国外贸进出口总额21738亿美元，出口12180亿美元，其中机电产品出口总额7014.5亿美元，占出口总额的57.5。扩大和提高我国机电产品的比例和价值，是未来几年的努力方向。国家“十一五”规划，我国将成为世界制造强国，将加大对装备制造政策的支持和投资力度，2004年，装备业投资4800亿元，占社会投资的7.1%，2005年投资达5050亿元，预计到2010年，装备制造业总投资为28544亿元，平均每年5708亿元。机械制造业对钢材的需求量，2005年消耗钢材5200万吨，2006年为5700万吨，预计2010年达到8400万吨，其中优质型钢、棒材占30%左右。2000-2020年，我国国民经济平均速度7.2%，近几年，机械制造业平均增速在20%左右，预计今后机械制造业平均增速为10%，因此机械制造用钢有较大的市场份额。2.3.3安徽省及周边地区合金钢棒材市场分析安徽省位于我国内陆腹地，具有承东启西、连南通北的区位优势。“十五”期间，安徽省经济快速增长。经济的发展带动了制造业的发展，特别是汽车制造业异军突起，发展迅猛。135 安徽省现有奇瑞汽车有限公司、安徽星马汽车股份有限公司、安徽江淮汽车股份有限公司等汽车制造企业。其中以奇瑞汽车有限公司、安徽星马汽车股份有限公司两企业的成长、发展最为突出。奇瑞汽车有限公司第一辆奇瑞轿车于1999年12月18日下线。2001年，奇瑞轿车正式上市，当年便以单一品牌完成销售2.8万辆,2002年产销量已突破5万辆，成功跻身国内轿车行业“八强”之列，成为行业内公认的“车坛黑马”。2005年销售18.9万辆，比上年增长118%，全国轿车市场占有率达6.7%，在我国轿车行业排名第七。2006年销售30.52万辆，比上年增长62%，全国市场占有率达7.2%，位居全国乘用车行业第四名，强势挺进以往被合资品牌所垄断的中国汽车行业第一阵营，在自主品牌汽车企业中遥遥领先。2008年实现销售35.6万辆，居乘用车排行第五，出口方面：奇瑞汽车2008轿车出口13.5万辆。安徽星马汽车股份有限公司拥有国内先进技术水平的专用汽车生产线，各类生产工艺设备800余台套，设备总装机容量5600kw，具备年产各类专用汽车5000辆的生产能力。公司主导产品有散装水泥汽车、混凝土搅拌车、混凝土泵车、压缩式垃圾运输车、重型自卸车等，共计8大系列100多个品种规格，其中散装水泥车占全国市场50%以上份额，连续六年夺得全国产销第一；混凝土搅拌车替代进口产品，产销占全国第一位。2008年年报显示,公司全年销售各类专用车辆5862辆,实现营业收入18.76亿元,净利润2267万元。预计“十一五”期间，公司将达到年产10000辆专用汽车生产规模，销售收入突破40亿元，成为具有国际竞争力的专用汽车研发生产基地。135 　　安徽省十一五发展规划中对装备制造业的规划设想是：依托重点工程，通过自主创新、引进技术、合作开发、联合制造等方式，提高重大技术装备制造水平。巩固叉车、挖掘机等工程机械产品在全国的领先地位，加快发展大型液压机、成套电缆设备、大型潜水电泵、电站锅炉、玻璃制造设备等特色优势产品，开发数控机床、电器设备、环保设备、船舶及船用柴油机、农用机械等市场潜力大的产品，争取在电力设备、建筑机械、新型农业机械、矿山设备等领域取得新突破。安徽省已发展成为汽车制造大省，十一五期间装备制造业的发展也会跃上一个新的台阶。因此，合金钢棒材作为制造业的主要原料，将起到举足轻重的作用。2008年安徽省钢材产量为1771万吨，其中棒材产量仅为21万吨，优质钢棒材则更少。棒材占钢材的比例为1.2%，远低于全国12%的平均水平。该产量不能满足本省的需求，需要从其他地区市场采购。况且，目前安徽省尚无一家钢铁企业生产合金钢棒材的，所以马鞍山钢铁公司一钢厂技术改造中，建设年产60万吨的的高线/棒材生产线，其中约24万吨为合金钢棒材，满足安徽省及周边地区经济发展需要，是非常必要的。2.4综合分析通过对合金钢棒材市场及线材市场的综合分析可知，安徽省钢材棒材产量低，优质钢棒材则更少。远低于全国的平均水平。不能满足本省的需求，需要从其他地区市场采购。我国线材供求关系在总量上基本平衡，但部分高附加值品种仍满足不了需求，依赖进口。因此，马鞍山钢铁公司厂技术改造中建设年产60万吨的合金钢高线/棒材复合生产线，根据市场需要，即可生产合金钢高速线材，又可生产合金钢棒材，灵活应对，适应安徽省及周边地区经济发展需要，是非常必要的。135 3轧钢工艺X合金钢高线/棒材工程年产60万吨钢材。高速线材轧线与棒材轧线共用上料系统、加热炉、粗中轧机组，在中轧机组后分两条轧线，一条是高速线材生产线，另一条是棒材生产线。产品规模和规格如下：高线生产线：年产36万t/a合格的Ф5～Ф20mm高线产品。棒材生产线：年产24万t/a合格的Φ20～Φ60mm棒材产品；3.1生产规模及产品大纲年生产能力：60万吨产品规格：Ф5～Ф20mm的光面圆钢盘条。及Φ20～Φ60mm优质光面圆钢主要钢种有：冷镦钢、结构钢、弹簧钢、钢绞线、钢帘线、轴承钢。产品规格、钢种、年产量和比例见表3－1和表3－2。表3-1线材产品大纲序号钢种代表钢号年产量(t)Ф5～6(mm)Ф6.5～12(mm)Ф12.5～20(mm)小计钢种比例(%)1冷镦ML40Cr、SCM435、SCM440、ML20MnTiB18800100002880082结构钢45#、50Mn、40Cr、42CrMo、15CrNi6、50CrMo、50SiMn、20CrMnMo、20CrMnTi512005000050000151200423弹簧65Mn、55CrSi、50CrV、60Si2Mn3000800070001800054钢绞线YL72B、77B、82B007200072000205钢帘线LX70、LX8028800002880086轴承GCr15、GCr15SiMn10000362001500061200177合计(吨)93000113000154000360000100135 表3-2棒材产品大钢序号钢种代表钢号年产量(t)Φ20～25mmΦ26～40mmΦ42～60mm小计钢种比例(%)1碳素结构钢Q215Q2353000021000900060000252优质碳素结构钢20＃45＃55＃42000294001260084000353合金结构钢40Cr30CrMo20CrMnTi2400016800720048000204冷镦钢ML10－456000420018001200055弹簧钢60Si2Mn50CrV120008400360024000106轴承钢GCr156000420018001200057合计(吨)12000084000360002400003.2产品质量及成品交货状态3.2.1产品质量3.2.1.1高线产品质量产品质量执行标准:GB/T14981－2004：热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差；GB/T701-2008：低碳钢热轧圆盘条GB/T4354－2008：优质碳素钢热轧盘条；GB/T3429－2002：焊接用钢盘条；GB/T699－1999：优质碳素结构钢；GB/T700－2003：碳素结构钢；GB/T3077－1999：合金结构钢；GB6478－2001：冷镦和冷挤压用钢；GB/T18254-2002：高碳铬轴承钢；135 GB/T1222-2007：弹簧钢；JISG3506标准预应力钢丝及钢绞线及其它相应国际标准。其中尺寸精度符合国家标准GB/T14981－2004(1)尺寸公差：直径公差：Ф5～10mm±0.15mmФ10.5～14.5mm±0.20mmФ15～20mm±0.25mm椭圆度：Ф5～10mm≤0.24mmФ10.5～14.5mm≤0.32mmФ15～20mm≤0.40mm(2)强度性能偏差，偏差值均按方根标准值计算：每一圈强度偏差：10～15MPa每一卷强度偏差：15～20MPa(3)表面质量：在轧制过程中产生的表面缺陷深度不大于0.1mm。(4)脱碳层：全脱碳层0.1～0.2mm，部分脱碳层0.3～0.5mm。3.2.1.2棒材产品质量圆钢产品质量执行标准:GB/T702－2008：热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差；GB/T699－1999：优质碳素结构钢；GB/T3077－1999：合金结构钢；GB6478－2001：冷镦和冷挤压用钢；GB/T18254-2002：高碳铬轴承钢；GB/T1222-2007：弹簧钢；及相应国际标准。其中尺寸精度符合国家标准GB/T702-2008：135 直径公差：>Φ20～Φ30mm±0.30mm>Φ30～Φ50mm±0.40mm>Φ50～Φ60mm±0.60mm椭圆度：≤Φ50mm不超过直径公差总值的50%。>Φ50～Φ60mm不超过直径公差总值的65%。弯曲：每米不超过4mm，总弯曲不超过棒材全长的0.4%。定尺长度误差：+50mm3.2.2成品交货状态：3.2.2.1高线成品交货状态成品线材盘卷压紧打捆交货盘卷尺寸(外径/内径×高度):Ф1250/Ф850×1700～2100mm盘重：～2000kg3.2.2.2棒材成品交货状态成品以直条成捆状态交货成品定尺长度：6～12m；捆重：1～5t；打捆道次：6m棒材捆3道　　7～9m棒材捆4道12m棒材捆5道。3.3原料3.3.1原料来源原料由公司开坯/大棒轧钢车间提供轧制坯。年产60万吨钢材，需要钢坯量为62.2万吨。本车间所用原料为经检验的合格轧制坯。3.3.2钢坯尺寸和质量要求135 钢坯尺寸和质量应满足YB/T002-91热轧钢坯尺寸外形重量及允许偏差，具体如下：标准轧制坯尺寸：150×150×12000mm短尺钢坯长度≥9500mm，短尺钢坯小于总量的10％。轧制坯单重：2100kg边长公差：mm对角线长度偏差：≤4.5mm长度公差：+50mm弯曲度：≯20mm/m，钢坯全长最大允许弯曲度70mm不得有明显的扭转3.3.3金属平衡该车间年产60万吨钢材，综合金属收得率96.5％。年需用合格轧制坯621762吨，金属平衡见表3－3。表3－3　　　　　　　金属平衡表钢坯成品线材炉内烧损及氧化切头尾及轧废检验废品年产量(t)6217626000006218124353109比例(%)10096.51.02.00.53.4生产工艺流程3.4.1生产工艺流程说明①钢坯加热正常生产时，开坯/大棒轧钢车间提供的合格轧制坯，由电磁盘吊车吊至上料台架，再将钢坯送至入炉辊道，测长后入炉加热。在入炉辊道上设置钢坯剔除装置，不合格钢坯或轧线故障时需下线的钢坯被剔除收集。根据不同钢种的加热制度和加热要求，钢坯在步进梁式炉内加热到合适的温度，由出炉辊道送往粗轧机组进行轧制。135 ②高压水除鳞为提高轧件表面质量，在粗轧机组前设置高压水除鳞装置。③轧制采用全连轧方式组织生产。钢坯出炉后，经辊道将轧件送入由六架平立交替布置的短应力线二辊轧机组成的粗轧机组进行轧制。轧件出粗轧机组经飞剪切头后，进入由六架平立交替布置的短应力线二辊轧机组成的中轧机组（一）继续轧制。中轧机组（一）轧出的轧件经飞剪切头后，再进入由两架平立交替布置的短应力线二辊轧机组成的中轧机组（二）继续轧制。10＃～14＃轧机间设有立活套，对轧件进行无张无扭轧制。高速线材生产:从中轧机组（二）轧出的轧件经由转辙器导向高速线材生产线，再经转弯侧活套器，进入由两架平立交替的悬臂辊环式轧机组成的15#、16#预精轧机，机组前设有卡断剪，轧机间设有立活套，对轧件进行无张无扭轧制。然后再经过侧活套进入由两架”V”型轧机组成的17#、18#预精轧机。从预精轧机组轧出的轧件经两组（4个）水箱控制水冷以保证进线材精轧机组所需的轧件温度，再经飞剪切头、侧活套器、进入线材无扭精轧机组。线材精轧机组为8机架“V”型45°无扭轧机，为提高轧机作业率和改善产品质量，在线材精轧机组后设置4机架减定径机组，可对轧件进行更加高效、高速、高精度、无扭轧制，终轧最大保证速度为112m/s。Ф5.0～Ф20mm的全部高线产品都从减定径机组轧出。棒材生产(直线):从中轧机组（二）轧出的轧件经两组（4个）水箱控制水冷，在中轧出口布置2组水箱，可对进入棒材135 精轧机组（减径定径机组）的轧件进行温度控制，并配以适当的压下率，以获得轧后轧件的最佳晶粒度，从而省略轧后热处理或减少轧后热处理时间。对于不需要进行精轧温度控制的轧件，则用辊道进行输送。从棒材精轧机组（减径定径机组）出来的需进行快速冷却的钢材通过水冷装置，进行在线快速冷却后，送至成品倍尺飞剪分段剪切；而不需进行快速冷却的钢材，则直接由一组变频辊道送往成品倍尺飞剪分段剪切。变频辊道和水冷装置同装在一台可横向移动的小车上，根据生产计划，可将变频辊道（或控制水冷装置）移入或移出轧制线。④精整高速线材生产:高速线材经风冷后的线材在集卷站收集成盘卷后，经芯棒旋转、翻平，再由挂卷小车将盘卷挂至P/F线的“C”型钩上，继续冷却，而大盘卷经步进梁式线卷运输机输送到布置在其后的线卷翻转运输小车上，小车将线卷翻平后挂到与高线共用的P/F运输线“C”型钩上继续冷却。高速线材或大盘卷在“C”型钩上继续进行冷却的同时还要进行外表质量、外形尺寸检查；取样；切头、切尾及修剪；经压紧打捆后称重、标记、卸卷，再由吊车将盘卷吊至成品库，呈品字形堆放。并进行表面质量和外形尺寸检查，剪去超公差和未穿水冷却的头、尾部，取样，压紧打捆，称量及挂标牌，然后到卸卷站卸卷、排齐，由吊车吊至成品跨呈梯形存放，按合同计划发货。135 棒材生产：分段成倍尺的棒材经带制动上钢装置的冷床输入变频辊道送至步进齿条式冷床上矫直冷却。靠近冷床入口侧设有保温罩，对于需要缓冷的钢材，将保温罩放下，以减慢轧件冷却速度。对于不需要缓冷的钢材，将保温罩打开。靠近冷床出口侧设有一组齐头辊道将棒材端部对齐。一般棒材在冷床上冷却至200℃左右后，轴承钢、弹簧钢300℃～400℃，由设置在冷床出口侧的一套卸钢装置成排收集卸钢。冷床输出辊道将成排棒材送至定尺冷剪，由定尺冷剪剪成6.0～12.0m定尺。定尺冷剪后预留一台无齿锯，用于对部分钢种（如轴承钢等）定尺锯切。剪后棒材由辊道和平托移钢机送至过跨检查台架，在此进行移钢、检验、自动计数及收集。合格的定尺棒材送往自动打捆机打捆。短尺棒材经短尺棒材收集装置收集，人工打捆后由吊车吊运至成品跨入库堆放。打捆后的棒材经成品称量装置称量后，运至链式移钢收集台架上，进行标牌、移钢并集捆，再由吊车吊运至成品跨入库堆放，按合同计划发货。⑤剪切、废钢及氧化铁皮清除整个轧线共设有11台剪机，其中4台飞剪机分别设置在粗轧机组后、中轧机组后、线材精轧机组前、棒材减定径机组前（切头和碎断组合剪），用于剪切轧件头部和尾部，并可起事故碎断作用；棒材减定径机后设1台倍尺飞剪;棒材冷床后设1台定尺冷剪;2台碎断剪，分别设置在线材精轧机组前和线材减径定径机组前；3台卡断剪，分别设置在线材预精轧机组前、线材精轧机组前和线材减径定径机组前。飞剪切下的头、尾及事故碎断的废钢经溜槽落入平台下收集筐中，由叉车送至堆料场整理存放；其它轧制废品用火焰切割成小段装入收集筐中，再由汽车运出。落入铁皮沟中的氧化铁皮，经冲渣水冲至沉淀池中，定期用抓斗抓出放到滤水池中，滤干后用汽车运走。细颗粒氧化铁皮和废油在水处理站凝结沉淀，制成泥饼，由汽车外运。3.4.2生产工艺流程框图及孔型系统图生产工艺流程框图见图3－1。135 图3-1生产工艺流程框图135 3.5年工作制度和计划轧制时间该车间采用三班连续工作制，节假日不休息，操作岗位定员实行四班三运转。年规定工作小时数为7200小时。具体分析见表3－4。表3－4　　　年计划轧制时间分析表序号项目名称小时备注1日历时数8760全年按365天计算2大中修时间50421天3小修、交接班及换品种时间10564年规定工作时间7200注：①全年按365天计算②大修、中修每年交替进行一次，大修26天，中修16天，平均21天③小修每周进行一次，每次8小时，交接班每班20分钟3.6轧线工艺设备布置轧线工艺设备布置采用棒材生产线为直线、高线分叉转弯后布置在侧面的型式。3.7轧机组成、型式及其生产能力计算3.7.1轧机组成及型式两条生产线共用部分由粗轧机组、中轧机组（一）和中轧机组（二）分别由六架、六架和两架平立交替布置的短应力线轧机组成，均由交流变频电机单独传动。轧机轧制线固定，通过机架横移，使孔型对准轧制线。短应力轧机轧辊材质为球墨铸铁和无限冷硬铸铁，既保证了轧辊的耐磨，又保证了轧制力和轧制扭矩的要求。10＃～14＃轧机间设有立活套，对轧件进行无张无扭轧制，保证轧件进精轧机的精度和表面质量。135 线材预精轧机组由两部分组成，预精轧机组由两架平立交替的悬臂辊环式轧机和两架”V”型轧机组成的，前两架由交流变频电机单独传动，机组前设有卡断剪，轧机间设有立活套，对轧件进行无张无扭轧制。后两架由一台交流变频电机集体传动。线材精轧机组由8机架超重负荷“V”型45 °无扭线材精轧机组和4机架“V”型45°线材减定径机组组成。8机架超重负荷“V”型45 °无扭线材精轧机组，辊环材质为碳化钨。选用一台交流变频调速主电机，通过增速齿轮箱，传动精轧机组；辊环直径均为228/205，保证轧制不同规格甩机架时，可以切断高速运转轴，运行合理，轧机的辊环心轴受力好，对单一孔型的工艺要求提供了保证。4架“V”型45 °线材减定径机组。由1台交流变频调速电机通过增速齿轮箱传动。前两架减径机轧辊箱和“V”型45 °线材精轧机的轧辊箱相同，实现轧机备品备件、维修和装卸工具的互换共用性。减径和定径轧机装置都可以在横向滑轨上移进和移出轧制线。采用椭-圆-圆-圆—孔型系统，生产调试和保证产品尺寸精度容易。棒材的精轧机组采用减定径机组，减定径机在棒材轧钢厂中目前还只是在一些合金钢厂和优质钢生产厂得以使用，其主要目的是用来提高产品精度：目前有两种减定径机组在国内棒材厂使用，一种是二辊减定径机组，另一种是三辊减定径机组。生产二辊减定径机的公司主要有摩根公司；生产三辊减定径机的公司主要是KOCKS公司。从产品的精度上来说，二辊和三辊减定径机都能达到DIN标准允许偏差值的1/3，甚至更精确的精度，且都有如下的优点：(1)采用单一孔型系统轧制所有规格的产品。从粗轧到精轧机采用单一孔型系统，只要更换或调整减定径机组的轧辊，就可以由单一的进料尺寸生产多种产品；(2)减定径系统中增加快速换辊装置，可以在5分钟内完成换辊，提高了轧机的利用率。(3)135 尺寸精度高。减径定径机组可以保证所有规格的棒材产品尺寸公差小于1/3DIN标准；(4)自由尺寸轧制，即采用单一名义孔槽尺寸，通过微调来料尺寸和调整减径定径机组的辊缝，生产出不同尺寸产品（成品可以1mm晋级，非常适合冷镦钢棒材的生产）；(5)轧线易于采用控轧控冷和在线热处理技术，提高产品的机械性能。通过设置水冷段和均温段，为进入减定径机组提供较低的轧制入口温度，使轧件的晶粒组织更细，可提高产品的机械性能；(6)增加轧辊寿命，减少轧辊库存；三辊减定径机较二辊减定径机还有更多的优点，主要表现在：(1)变形均匀。三个轧辊围绕轧线互成120°，压力从三个方向压向轧件，保证轧件整个横断面上有一个高效均匀的变形。(2)变形效率高。三辊孔型代替二辊孔型轧制的结果是减少了宽展，大大加大了延伸，提高了变形效率。(3)变形能耗低。三辊孔型的极好变形效率使得三辊孔型能量消耗和温升要比二辊孔型低约30％。(4)孔型单一，尺寸精度更高。由于三辊孔型的几何形状和调整范围，使得可以利用同一孔型，仅调整即可轧制较大的规格范围，同时能保持严格的公差。(5)由于轧辊的快速更换，可以使得任何规格无顺序轧制得以实现。(6)使得小批量生产同样能获得较好的经济效益。(7)所有的产品都从减定径机组出成品，粗轧、中轧只需一套孔型，大大减少备用辊的数量，节约投资。(8)由于三辊独特的设计，使得辊环消耗大大降低，只有当辊环彻底磨损时才需要重车，大大降低了辊环的消耗和重车成本。(9)135 机架的刚度和允许的轧制力及轧制力矩都高于同档次的二辊机架。非常适合轧制高变形抗力的材料，以及热机轧制。(10)使用三辊减定径机组可以使得产品公差达到比1/3DIN标准高得多的尺寸精度。但是，三辊减径定径机价格较二辊高。综上所述，减径定径机组，在生产高附加值产品时，可充分发挥其产品质量好、尺寸精度高等优势，为企业带来可观的经济效益。本项目是以生产优质钢为主的棒材生产线，对产品精度和性能要求高，配置减径定径机组是完全必要的。4架三辊KOCKS减径定径机组，或者4架二辊减径定径机组都可以作为供选方案，可以通过对外技术交流及引进洽谈，最终根据最佳的质价比确定引进何种机型。轧机主要参数见表3-5。表3－5　　　　　　轧机主要性能表机组名称机架号轧机型式辊径(mm)辊身长度(mm)主电机最大辊径最小辊径功率(kW)型式数量转速(r/min)粗轧机组01H610520760550AC1500/110002V610520760550AC1500/110003H610520760800AC1600/130004V610520760800AC1600/130005H610520760800AC1600/130006V610520760800AC1600/1300中轧机组（一）07H470400650800AC1600/130008V470400650800AC1600/130009H470400650800AC1600/130010V470400650800AC1600/130011H470400650900AC1600/130012V470400650900AC1600/1300中轧机组（二）13H370310650900AC1600/130014V370310650900AC1600/1300线材预精轧15H28525595700AC1600/1300135 机组16V28525595700AC1600/13001745°285255951100AC1600/13001845°28525595线材精轧机组1945°228205726800AC1800/17002045°228205722145°228205722245°228205722345°228205722445°228205722545°228205722645°22820572线材减定径机组2745°228205723600AC1850/17002845°22820557.32945°156142703045°15614257.3棒材减定径机组15Φ380Φ3701401000AC1600/120016Φ380Φ3701401000AC1600/120017Φ380Φ3701401000AC1600/120018Φ380Φ370701000AC1600/12003.7.2轧机生产能力分析X公司合金钢高线/棒材工程的孔型系统图分别见3-2和3-3。135 图3-2X公司合金钢高线/棒材工程线材孔型系统图135 图3-3X公司合金钢高线/棒材工程棒材孔型系统135 轧机生产能力分析见表3-5。表3-5　　　　　　轧机生产能力计算表序号产品规格单重成品长度轧制速度轧制节奏实际小时产量年产量年轧制小数时(mm)(kg/m)(m)(m/s)(s)(t/h)(t)(h)高线　　　　　　　　150.1541375110513655.620000359.725.50.1871136411210671.020000281.7360.22295491129083.833000394.046.50.2681371127897.430000308.1570.302701611268111.830000268.4680.3955371107.153142.820000140.1790.499424484.555153.620000130.28100.617343868.555153.61000065.19110.746284156.655153.61000065.110120.888238747.655153.61300084.611131.04203440.555153.61000065.112141.21175434.955153.624000156.313151.39152830.455153.620000130.214161.58134326.855153.620000130.215171.78119023.755153.620000130.216182.00106121.155153.620000130.217192.2395219.055153.620000130.218202.4785917.155153.620000130.2　小计　　　　　3600003099.7棒材　　　　　　　　19202.4785916.059128.81000077.720212.7278015.555137.01000073.021222.9871014.155137.01000073.022233.2565012.955137.01000073.023243.5559711.955137.035000255.624253.8555011.055137.045000328.625264.1750910.155153.61000065.126274.494729.3955137.01000073.027284.834388.7355153.61000065.128295.184098.1455153.61000065.129305.553827.6155153.6500032.630315.923587.1355153.6500032.6135 31326.313366.6955153.6500032.632336.713166.2955153.6500032.633347.132975.9255153.6500032.634357.552815.5955153.6500032.635367.992655.2855153.6500032.636388.902384.7455153.6500032.637409.862154.2855153.6400026.0384210.91953.8855153.6400026.0394512.51703.3855153.6400026.0404814.21492.9755153.6400026.0415015.41382.7455153.6400026.0425317.31222.4455153.6400026.0435518.61142.2655153.6400026.0445619.31102.1855153.6400026.0455820.71022.0455153.6400026.0466022.2951.9055153.6400026.0　小计　　　　　2400001670.0　总计　　　　　6000004769.7注：1)轧机产量计算按轧制150×150mm坯计算。根据计算分析，年产60万吨钢材轧制时间为4771.2h。轧机负荷率=4769.7/7200=66.25%。日历作业率=4769.7/8760=54.45%。高速线材和棒材的轧制程序表分别见3-6-1～3-6-3和3-7-1～3-7-3。135 表3-6-1　　　5.5mm高线轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　形状高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　15015022500　　12　　　0.12　　　1H1箱10816517463.644.21.28815.061018.0522.20.165.710152V2箱11911913877.845.11.25818.861018.0511.40.207.4　3H3椭81147.510824.742.51.3732761015.0551.60.258.8　4V4圆1021028171.353.51.3253661015.0544.90.3311.7　5H5椭601345765.837.11.4175261012.0579.00.4715.7　6V6圆77774654.335.71.2396461012.0561.60.5920.0　7H7椭51.578.73194.819.91.4579347010.0439.40.8637.2　8V8圆57.557.52595.416.91.2311154708.0432.91.0546.5　9H9椭32.571.81903.618.61.3631564706.0449.51.4461.1　10V10圆43431451.524.81.3112054706.0442.21.8981.4　11H11椭2455.91043.515.11.3912854704.5455.82.62109.9　12V12圆33.333.3870.517.31.1993424704.5448.43.14134.0　13H13椭19.243.2644.511.21.3514613703.5358.64.25226.2　14V14圆25.725.7518.513.41.2435743703.5353.35.28285.4　15H15椭17.430.6416.36.61.2457142853.6275.06.57456.7　16V16圆2121346.27.41.2028592853.4271.97.90555.4　17H17椭13.825.62765.71.25410782853.1277.39.91683.1　135 18V18圆17.117.1229.56.61.20312962853.3274.911.92828.8　1919椭11.121.3183.34.81.25216232281.38220.814.931292.0　2020圆13.713.71485.71.23920102281.29218.518.491616.9　2121椭9.116.91213.61.22324582281.07221.922.611947.2　2222圆11.311.397.54.71.24130502281.44220.828.062428.5　2323椭6.814.176.23.21.28039032281.15223.735.913066.6　2424圆8.98.961.44.31.24148442281.10222.244.563832.2　2525椭5.411.348.92.61.25660822280.99224.755.954759.1　2626圆7.17.139.33.51.24475682281.10223.669.625950.7　2727椭4.329.2231.672.11.24193912280.95225.586.407320.5　2828圆5.95.927.42.71.156108552280.80224.299.868512.6　2929圆5.485.725.60.21.070116181560.80152.3106.8813409.13030圆5.585.5824.430.31.048121741560.80152.4112.0014040.8135 表3-6-2　　　　8.0mm高线轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　形状高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　150.0150.022500.0　　12　　　0.25　　　1H1箱108.0165.017463.644.21.28815.061018.0522.20.3211.64852V2方119.0119.013877.845.11.25818.861018.0511.40.4014.9　3H3椭81147.510824.743.21.2822461015.0551.60.5117.7　4V4圆1021028171.353.51.3253261015.0544.90.6823.8　5H5椭601345765.837.11.4174561012.0579.00.9631.7　6V6圆77774654.335.71.2395661012.0561.61.1940.5　7H7椭51.578.73194.819.91.4578247010.0439.41.7375.3　8V8圆57.557.52595.416.91.2311014708.0432.92.1394.1　9H9椭32.571.81903.618.61.3631374706.0449.52.91123.6　10V10圆43431451.524.81.3111804706.0442.23.81164.8　11H11椭2455.91043.515.11.3912514704.5455.85.30222.3　12V12圆33.333.3870.517.31.1993004704.5448.46.36271.0　13H13椭19.243.2644.511.21.3514063703.5358.68.59457.6　14V14圆25.725.7518.513.41.2435043703.5353.310.67577.3　15H15椭17.430.6416.36.61.2456282853.6275.013.30923.9　16V16圆2121346.27.41.2027552853.4271.915.991123.5　135 17H　空过　18V　空过　1917椭13.825.62765.71.2549472281.38218.620.051753.0　2018圆17.117.1229.56.61.20311392281.29215.924.122134.8　2119椭11.121.3183.34.81.25214262281.07220.530.202617.2　2220圆13.713.71485.71.23917662281.44218.637.403268.5　2321椭9.116.91213.61.22321602281.15222.045.743937.4　2422圆11.111.197.54.51.24126812281.10220.356.774923.6　25　空过　26　空过　2723椭6.514.874.423.81.31035132280.95223.974.376346.7　2824圆8.888.8861.744.51.20542342280.80221.889.657721.7　2925圆7.98.655.230.51.11847331560.80150.4100.2212734.33026圆8.128.1251.680.61.06950581560.80150.4107.1013603.8135 表3-6-3　　　　20.0mm高线轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　形状高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　150.0150.022500.0　　12　　　0.25　　　1H1箱108.0165.017463.644.21.28815.061018.0522.20.3211.65052V2箱119.0119.013877.845.11.25818.861018.0511.40.4014.9　3H3椭821389950.744.51.3952661015.0552.90.5619.2　4V4圆99997697.743.61.2933461015.0547.20.7225.1　5H5椭57.91135198.931.71.4815061012.0576.01.0635.2　6V6圆71713959.234.01.3136661012.0566.21.4047.1　7H7椭42.585.92850.922.61.3899247010.0446.81.9482.9　8V8圆52.552.52164.825.81.3171214708.0436.82.55111.6　9H9椭3264.11614.516.01.3411624706.0450.83.42145.0　10V10圆4040125619.11.2852084706.0444.64.40189.0　11H11椭2648.8992.711.11.2652634704.5454.25.56234.1　12V12圆3232803.813.11.2353254704.5449.46.87292.2　13H13椭19.241.2620.610.11.2954213703.5358.48.90474.5　14V14圆25.725.7518.512.11.1975043703.5353.310.65576.1　15H　空过　16V　空过　135 17H　空过　18V　空过　19　空过　20　空过　21　空过　22　空过　23空过　24空过　25　空过　26　空过　2715椭18.2230.22423.396.21.2256172280.95214.913.051159.8　2816圆20.9420.94345.686.71.2257562280.80212.315.981438.3　2917圆20.221332.880.71.0387851560.80140.916.592249.63018圆20.2820.28323.020.61.0318091560.80140.917.102319.5135 表3-7-120.0mm棒材轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　形状高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　150.0150.022500.0　　12　　　0.23　　　1H1箱108.0165.017463.644.21.28815.061018.0522.20.3010.85452V2箱119.0119.013877.845.11.25818.861018.0511.40.3713.9　3H3椭821389950.744.51.3952661015.0552.90.5218.0　4V4圆99997697.743.61.2933461015.0547.20.6723.4　5H5椭57.91135198.931.71.4815061012.0576.00.9933.0　6V6圆71713959.234.01.3136661012.0566.21.3144.1　7H7椭42.585.92850.922.61.3899247010.0446.81.8177.5　8V8圆52.552.52164.825.81.3171214708.0436.82.39104.4　9H9椭3264.11614.516.01.3411624706.0450.83.20135.7　10V10圆4040125619.11.2852084706.0444.64.11176.9　11H11椭2648.8992.711.11.2652634704.5454.25.21219.1　12V12圆3232803.813.11.2353254704.5449.46.43273.4　13H13椭19.241.2620.610.11.2954213703.5358.48.33444.0　14V14圆25.725.7518.512.11.1975043703.5353.39.97539.1　1515椭18.2230.22423.396.21.2256173800.95366.912.21635.7　1616圆20.9420.94345.686.71.2257563800.80364.314.95784.2　1717圆20.221332.880.71.0387853800.80364.915.53812.91818圆20.2820.28323.020.61.0318093800.80364.916.00837.9135 表3-7-242.0mm棒材轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次形状　（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　150.0150.022500.0　　12　　　0.29　　　1H1箱108.0165.017463.644.21.28815.061018.0522.20.3713.75052V2箱119.0119.013877.845.11.25818.861018.0511.40.4717.6　3H3椭821389950.744.51.3952661015.0552.90.6622.7　4V4圆99997697.743.61.2933461015.0547.20.8529.7　5H5椭66114.35827.326.81.3214561012.0571.01.1237.6　6V6圆76764536.528.61.2855861012.0562.31.4449.0　7H7椭6380.54004.49.91.1336547010.0430.31.6372.5　8V8圆65653318.312.51.207794708.0426.91.9788.2　9H9椭5270.62868.910.41.157914706.0435.42.28100.1　10V10圆55552375.812.01.2081104706.0432.82.75121.6　11H空过12V空过13H空过14V空过1511椭50.550.51998.93.61.1891313800.95341.43.27183.2　1612圆46.846.817192.91.1631523800.80344.13.81211.3　1713圆43.943.91512.72.31.1361733800.80346.34.32238.61814圆42.642.614221.11.0641843800.80347.44.60253.0135 表3-7-360.0mm棒材轧制程序表机道孔型轧件断面尺寸压下量变形轧件最大辊缝工作辊径轧制轧辊转速纯轧间隙架　形状高H宽B面积F　系数长度辊径s（最大）速度（最小）时间时间号次（mm)(mm)(mm^2)（mm）ul(m)(mm)(mm)(mm)V(m/s)n(r/min)t1(s)t2(s)　0　150.0150.022500.0　　12　　　0.29　　　1H1箱108.0165.017463.644.21.28815.061018.0522.20.3713.65052V2箱119.0119.013877.845.11.25818.861018.0511.40.4717.5　3H3椭821389950.744.51.3952661015.0552.90.6522.6　4V4圆99997697.743.61.2933461015.0547.20.8429.5　5H5椭66114.35827.326.81.3214561012.0571.01.1237.3　6V6圆76764536.528.61.2855861012.0562.31.4348.7　7H7椭6380.54004.49.91.1336547010.0430.31.6272.1　8V8圆67673525.710.91.136744708.0425.41.8482.9　9H空过10V空过11H空过12V空过13H空过14V空过15空过169圆63633117.23.11.131843800.80331.32.09120.3　1710圆61612922.51.61.067893800.80332.92.23127.71811圆60602827.40.81.034923800.80333.72.30131.7135 3.8主要辅助设备3.8.0入炉辊道（一）1组将钢坯送往加热炉加热。型式：单根输送辊子间距：～1500mm辊子个数：10个传动方式：交流电机单独传动3.8.1冷钢坯上料台架1台用途：对冷钢坯进行上料。型式：步进式荷载：75t移钢速度：0.5m/s传动方式：交流电机传动3.8.2入炉辊道（二）(含钢坯剔除收集装置)1组用途：将钢坯送至加热炉。技术要求：辊子间距：1500mm辊面线速度：0.15～1.5m/s传动方式：交流电机单独传动(变频调速)钢坯剔除装置设置在热送辊道中部，用于钢坯剔除。型式：液压推钢式推钢数量：4根3.8.3除鳞辊道及高压水除鳞喷嘴装置用途：将钢坯送至除鳞装置,对钢坯表面氧化铁皮清除。技术要求：135 辊子间距：1500mm辊面线速度：0.15～1.5m/s传动方式：交流电机单独传动(变频调速)水压：20MPa喷咀：12个3台加压泵，2用1备。3.8.4出炉辊道及钢坯剔除装置1组用途：将钢坯送至轧机。技术要求：辊子间距：1500mm辊面线速度：0.15～1.5m/s传动方式：交流电机单独传动(变频调速)钢坯剔除装置设置在辊道中部，用于钢坯剔除。型式：液压推钢式推钢数量：4根3.8.5夹送辊5台整个轧线共设置夹送辊5台。一台位于3#飞剪前，事故时，夹送辊将轧件送往飞剪进行分断；一台位于吐丝机前，接受来自减定径机组后水冷段的线材，并将其导入吐丝机，由轧机主操作室进行自动控制并与减定径机组主电机联锁。当生产较小规格线材时，在轧材尾部脱离精轧机后，夹送辊减速，使线材在散卷控冷运输线上形成合适的线圈；当生产较大规格线材时，在轧件尾部脱离减定径机后，夹送辊加速，使线材能通过吐丝机，用张力调节保持全长度上的张力。一台位于高速线材RSM前，夹送辊将轧件送往RSM；135 一台位于棒材RSM前，夹送辊将轧件送往RSM；一台位于成品倍尺飞剪前夹送辊，夹持轧件向前运行，当轧件尾部脱离成品轧机后，夹送辊夹持轧件仍以原速度向前运行，确保成品倍尺飞剪剪切精度。技术要求：下辊直流电机传动；上辊气缸平衡及气缸夹紧。3.8.6粗轧机组后1＃飞剪1台布置在粗轧机组之后，正常生产时对粗轧机组轧后轧件进行切头和切尾，事故时对轧件进行碎断。型式：曲柄式、启/停工作制剪切断面：最大5000mm2剪切速度：0.46～1.30m/s剪切温度：≮850℃切头长度：≤200mm剪切精度:5ms×轧速碎断长度：1500mm传动方式：直流电机传动3.8.7中轧机组（一）后2＃飞剪1台布置在中轧机组之后，正常生产时对轧件进行切头和切尾，事故时对轧件进行碎断。型式：回转式、启/停工作制剪切断面：最大2930mm2剪切速度：2.6～6.47m/s剪切温度：≮850℃135 切头长度：≤200mm碎断长度：≤1500mm剪切精度:5ms×轧速传动方式：直流电机传动3.8.8线材精轧机组前3＃飞剪1台布置在19＃轧机之前，对轧件进行切头和切尾，事故时对轧件进行碎断。型式：启/停工作制剪切断面：最大520mm2剪切速度：9.23～16.0m/s最大速度：16m/s剪切温度：≮800℃切头长度：400mm剪切精度:5ms×轧速传动方式：直流电机传动3.8.9线材精轧机组前4＃碎断剪1台位于3＃飞剪后，19＃轧机之前。型式：连续工作制；最低剪切温度：800℃；传动电机：DC80kW；3.8.10棒材减定径机前5＃飞剪1台布置在中轧机组出口侧，正常生产时，对轧件进行切头和切尾，事故时，对轧件进行碎断。型式：回转式、启/停工作制刀片数量：2135 最大剪切断面：2930mm2最低剪切温度：850℃轧件运行速度：1.5～8.6m/s切头长度：　　≤200mm事故碎断长度：≤1500mm3.8.11成品倍尺飞剪1台布置在控制水冷装置之后，将轧后棒材剪切成倍尺长度。型式：启/停式最大剪切断面：2930mm2轧件运行速度：2.0～13.0m/s最低剪切温度：650℃注：引进供选直接取样的成品倍尺飞剪；3.8.12线材预精轧机组前卡断剪1台布置在19＃轧机之前，用于事故时切断轧件型式：　　刀杆由气缸操作摆动剪切断面：最大551.5mm2剪切温度：≮800℃传动方式：气动电磁阀操作3.8.13线材精轧机组前卡断剪1台布置在19＃轧机之前，用于事故时切断轧件型式：　　刀杆由气缸操作摆动剪切断面：最大551.5mm2剪切温度：≮800℃传动方式：气动电磁阀操作3.8.14线材减定径机前卡断剪1台135 布置在线材减定径机之前，用于事故时切断轧件型式：　　刀杆由气缸操作摆动剪切断面：最大551.5mm2剪切温度：≮800℃传动方式：气动电磁阀操作3.8.15活套及空过导槽10台整个轧线共设置立活套6台，侧活套4台。1）10＃～14＃轧机间，线材15＃～16＃预精轧机间，棒材减定机组间立活套6台立活套气动操作，光电扫描监测活套高度，并与主电机速度调节控制器联锁，调节主电机速度。起套范围0～450mm。2）线材预精轧机组15＃轧机前转弯侧活套，预精轧机组17＃轧机前，精轧机组前，棒材减定径轧机前4台该活套气动操作，光电扫描监测活套范围，活套范围为0～750mm。3）空过导槽根据工艺需要设置3.8.16水冷装置1）线材预精轧机组后设有中间冷却水箱，2组、每组2个水箱。根据钢种和轧件尺寸选择喷嘴的开闭，以精确控制进入线材精轧机组的轧件温度。2）线材精轧机组后有1个水冷段，两个水箱组成。减定径机组后水冷段2个水冷段，两个水箱组成。根据钢种和轧件尺寸选择喷嘴的开闭，每段设置一个水箱和恢复区，全段最大温降～300℃。3）减定径机后水冷段共2个水箱；135 最大水量：165m3/h；水压：冷却和清扫喷咀均为：0.3MPa；压缩空气喷咀压力：0.4MPa。4）可移式变频辊道及控制水冷装置（一）（含恢复段）2组布置在中轧机组及精轧机组之间，控制棒材精轧温度，实现在线正火（或热机）轧制。由控冷水箱和变频辊道的组合小车及恢复段变频辊道组成。导槽长度：～6000mm喷嘴压力：0.1～0.6MPa辊子数量：29个辊子间距：1200mm辊面线速度：2.0～10m/s5）可移式变频辊道及控制水冷装置（二）（含恢复段）1套布置在精轧机组（减径定径机组）之后，成品倍尺飞剪之前，用于轧后控制冷却，改善成品的组织和性能。水冷线长度：～6000mm喷嘴压力：　0.1～0.6MPa辊子直径：　Φ190mm辊身长度：　170mm辊子数量：　14个辊子间距：　1200mm辊面线速度：2.0～15.5m/s传动方式：交流变频电机单独传动3.8.17测径仪2台135 设置在线材减定径机组后和棒材减定径机后，用于测量和显示从预精轧机和减定径机输送出来的线材外径和断面。测径仪安装在横移小车上，可根据需要“在线”和“离线”定位。测量产品的尺寸：Φ5～20mm一台；Φ18～60mm一台.预留涡流探伤的位置3.8.18吐丝机1台卧式低惯量吐丝机，具有线材头部定位控制功能，保证线环的头部以最佳方位落到散卷控冷运输线上，以避免运输过程的事故，消除生产损失。倾斜角度：　　20°线环标准直径：Φ1050mm吐丝速度：　（最大设计能力）140m/s传动方式：　　直流电机传动3.8.19散卷控冷运输机1套大风量辊式延迟型；总长：　　～113.77m；冷却段数：11段；风机共　　16台；运送速度：0.1～2m/s；冷却速度：0.3～17℃/s；风机每台风量：154000m3/h、静风压：305mmH2O；3.8.20集卷站1套由集卷筒、双芯棒翻卷机构、线环分配器、挂卷小车等组成；液压驱动；成卷尺寸：Ф1250/Ф850mm；135 最大松卷高度：3100mm；挂卷小车可移动和升降：移动行程12.2m升降行程500mm。3.8.21P/F运输机1套P/F运输机为积放式横钩工艺长度：　　～400m；C型钩数量：　60个；小车运行速度：18m/min。3.8.22盘卷秤1台型式：液压提升式电子秤称重范围　　≤3000kg（最小刻度1kg）；称量精度：0.1%（称重1500～3000kg时）；3.8.23压紧打捆机2台卧式自动打捆机；最大压紧力：400kN；液压压紧和打捆、捆扎4道；捆线Ф6.5mm；工作周期时间：42s。3.8.24卸卷站2套台架长度：8270mm；台架宽度：1450mm；台架存放卷数：3卷；输送小车液压驱动；升降行程：500mm；小车行走行程：10390mm。135 3.8.25冷床输入变频辊道1组布置在成品倍尺飞剪之后，将倍尺轧件送往步进齿条式冷床。辊子直径：　Φ190mm辊身长度：　170mm辊子间距：　1200mm辊子数量：　～130个辊面线速度：2.0～15.5m/s传动方式：交流变频电机单独传动3.8.26冷床上钢装置1套布置在冷床输入变频辊道与步进齿条式冷床之间，对高速运行的轧件进行减速制动，并将其抛入步进齿条式冷床。升降行程：90mm工作周期：4.67s3.8.27步进齿条式冷床1座用于各种规格轧件自然冷却和矫直，在冷床输入端设有保温罩，控制轧件冷却速度。型式：步进齿条式冷床名义长度：12.5m冷床宽度：96m齿条间距：600/300mm齿节距：　　100mm齿条斜角：5°工作周期：<2.5s3.8.28冷床齐头辊道1组靠近冷床出口处，将下冷床轧件在一端对齐，以便下游工序操作。135 型式：齿形辊辊子直径：Φ250/210mm辊身长度：480mm辊子间距：1200mm辊子数量：80辊面线速度：0.45m/s传动方式：交流电机单独传动3.8.29冷床卸钢装置1套布置在冷床出口侧，将下冷床轧件成排送至冷床输出辊道。型式：升降链式机构额定载荷：11000kg链条间距：1200mm链条数量：80根链条最大速度：0.6m/s工作周期：约10.0s3.8.30冷床输出辊道1组布置在冷床出口侧，将成排轧件送至9800kN冷剪进行定尺剪切。辊子直径：Φ190mm辊身长度：1000mm辊子间距：1200mm辊子数量：90个辊面线速度：≤1.5m/s传动方式：交流齿轮电机单独传动3.8.311000t冷剪及定尺机1套用于冷态轧件切头、切尾及定尺长度剪切。135 型式：下刀片固定，上刀片升降，剪刃开有孔型剪切力：9800kN剪刃宽度：1200mm曲柄回转数：15次/min定尺长度范围：6.0～12.0m3.8.32剪后运输辊道1组布置在冷床出口侧，将成排轧件送至过跨检查台架前。辊子直径：Φ190mm辊身长度：1000mm辊子间距：1200/1300mm辊子数量：60个辊面线速度：≤1.5m/s传动方式：交流齿轮电机单独传动3.8.33平托移钢机2台布置在过跨检查台架输入端，将剪后运输辊道上成排定尺棒材平托至过跨检查台架。型式：平托小车式小车数量：9个小车间距：1300mm升降速度：0.15m/s移钢速度：0.5m/s3.8.34检查计数台架2套接收升降链式移钢机移送来的成排定尺棒材，并将其移送至打捆站前辊道。型式：链式运输机135 链间距：1300mm链条数：9根链条运行速度：0.2～0.6/0.3～1.0/0.15～1.0m/s检查计数台架出口侧设有收集托臂。3.8.35短尺收集装置2套型式：升降辊道式，气动拔钢带收集装置3.8.36计数器2台布置在检查计数台架侧面，用于棒材打捆前计数。计数轧件规格：Φ24～Φ60mm3.8.37打捆站前辊道2组布置在过跨检查台架出口侧U形下降托臂下方，将收集成束的定尺棒材运往打捆站。型式：每个水平辊配带2个立式从动辊构成槽形。辊子尺寸：水平辊：Φ250×400mm立辊：Φ159×350mm辊子间距：1300mm辊子数量：水平辊4个立辊6个辊面线速度：1.0m/s立辊偏角：15°3.8.38料捆齐头装置2套布置在打捆站之前，包括1块横移挡板、1块升降挡板及拍齐装置，用于棒材打捆前齐头。3.8.39自动打捆机及勒紧机（引进）4台型式：液压自动打捆机型号：KNCA-8/800135 打捆线直径：Φ6.5～8打捆周期：7s打捆直径：Φ150～400mm3.8.40打捆站辊道2组位于打捆站前辊道之后，将打捆后棒材运往料捆运输辊道。型式：每个水平辊配带2个立式从动辊构成槽形工作制度：启停工作制，正反运转辊子直径：水平辊：Φ250mm立辊：Φ159mm辊身长度：水平辊：400mm立辊：350mm辊子间距：1500mm辊子数量：水平辊：4个立辊：6个辊面线速度：1.0m/s立辊偏角：1503.8.41料捆运输辊道2组位于打捆站之后，将打捆后棒材捆称重，并输送至收集升降链。称量辊道布置在收集升降链入口侧。辊道工作制度：启停工作制，正反运转辊子直径：Φ250mm辊身长度：450mm辊子间距：1500mm辊子数量：21个辊面线速度：1.0m/s传动方式：交流电机单独传动3.8.42棒材捆收集台架(含棒材成品称量台)2座135 布置在棒材捆运输辊道侧下方，拨料时升起，将棒材捆从棒材捆运输辊道上拨出，成捆收集。棒材成品称量台布置在运输辊道侧棒材捆收集台架入口处，称量时升降链下降。型式：升降链式运输机运输机名义长度：4000mm链条间距：1500mm链条数量：8根链条起升高度：200mm链条起升速度：0.1m/s移送棒材捆速度：0.3m/s收集槽最大存放量：18t电子称重系统配1台打印机。称量范围：1500～5000kg最小刻度：1kg称量精度：±1‰3.8.43标牌打印机2台标牌最大尺寸：120×80mm。标牌厚度：0.2～0.6mm，打印速度：≥150字符3.8.44立轧机倾翻装置（自带液压站）2台离线布置。3.8.45拆装轧辊机械手3台布置在轧辊间。用于轧机的轧辊拆装。3.8.46液压站设备加热炉区液压站设备（含泵站、阀台）1套135 粗中轧区液压站设备（含泵站、阀台）1套棒材减定径液压站设备（含泵站、阀台）1套棒材精整区液压站设备（含泵站、阀台）1套棒材冷床区液压站设备（含泵站、阀台）1套线材轧机保护罩液压站设备（含泵站、阀台）1套线材减定径液压站设备（含泵站、阀台）1套线材集卷液压站设备（含泵站、阀台）1套线材卸卷液压站设备（含泵站、阀台）1套机修间液压站设备（含泵站、阀台）1套——设计中包括临界液位，温度和压力的自动监控，并为这些功能配备报警或允许信号装置，与电机泵组的启停或备用泵的启停进行联锁；——控制阀尽可能的使用叠加阀；——油箱的尺寸足以保证散热和污物沉降，内壁经喷砂处理和清洗；——所有电磁线圈均为湿式，DC24V，并在换向阀电磁铁上装有指示灯；——所有过滤器或过滤器组，都装有报警装置、双筒式、可发出报警信号，以便对滤芯进行更换或切换，在主滤器上也安装目视指示器。3.8.47稀油润滑站设备粗轧稀油润滑站设备1套中轧稀油润滑站设备1套棒材减定径稀油润滑站设备1套线材预精轧机稀油润滑站设备1套135 线材精轧机稀油润滑站设备1套线材减定径稀油润滑站设备1套——稀油润滑系统设计中应包括油箱部位的联锁，温度、压力的自动监控及相应的报警信号；——冷却器流量与系统要求相匹配，其水量的控制应满足系统的动态要求；——油箱应足够大,以便散热和排污；——所有过滤器的选型要与通流量、油品的粘度、过滤精度相关。3.8.48高压水泵站设备1套3.8.49干油润滑站设备若干套3.9冷床及冷剪机生产能力计算冷床冷却轧件能力见表3-7。冷剪机生产能力见表3-8135 表3-7冷床冷却轧件能力计算表产品轧制一根钢坯倍尺轧制一根钢坯剪二根钢冷床存轧件单轧件单轧件冷却时间(min)轧件温度(℃)规格速度轧制轧件轧件周期切倍尺轧坯间隔放轧件位长度位长度绝对相对上冷床下冷床(mm)(m/s)长度(m)长度(m)(s)件根数(根)时间(s)根数(根)重量(kg/m)表面积(m2)时间时间温度温度2016.0859.48458.7115902.470.06286.220.15810003702115.5779.58455.2105902.720.06606.850.16610003502214.1710.38455.295902.980.06917.510.17410003402312.9649.98455.285903.250.07238.190.18210003302411.9596.88455.285903.550.07548.950.19010003202511.0550.08455.275903.850.07859.700.19810003002610.1508.58455.275904.170.081710.510.2061000290279.4471.68455.265904.490.084811.310.2141000280288.73438.58455.265904.830.088012.170.2221000275298.14408.88455.255905.180.091113.050.2301000270307.61382.08455.255905.550.094213.990.2381000260317.13357.78455.255905.920.097414.920.2451000250326.69335.78455.245906.310.100515.900.2531000240336.29315.78455.245906.710.103716.910.2611000230345.92297.48455.245907.130.106817.970.2691000220355.59280.68455.245907.550.110019.030.2771000210365.28265.38455.245907.990.113120.130.2851000210135 384.74238.18455.235908.900.119422.430.3011000210404.28214.98455.235909.860.125724.850.3171000200423.88194.98455.2359010.90.131927.470.3331000200453.38169.88455.2259012.50.141431.500.3561000200482.97149.28455.2259014.20.150835.780.3801000200502.74137.58455.2259015.40.157138.810.3961000200532.44122.48455.2259017.30.166543.600.4201000210552.26113.68455.2259018.60.172846.870.4351000210562.18109.68455.2259019.30.175948.640.4431000200582.04102.28455.2259020.70.182252.160.4591000200601.9095.58455.2259022.20.188555.940.4751000200注：(1)步进齿条式冷床冷却轧件能力按空气流动速度v=2.0m/s考虑；(2)切分轧制时未考虑2根或3根轧件在同一齿槽内的相互影响。135 表3-88330kN冷剪生产能力计算表产品轧件抗拉单根轧件冷剪一次剪倍尺一组倍尺定尺剪切节奏冷剪轧机冷剪规格截面积强度剪切力剪切力切轧件轧件轧件重量轧件剪切辅助合计小时小时负荷(mm)(mm2)(MPa)(kN)(kN)根数长度(kg)长度时间时间(s)产量产量(%)　　　　　(根)(m)　(m)(s)(s)　(t/h)(t/h)　20314.2630197.9980049841006665290142230128.856.121346.4630218.2980044841003365290142229137.059.822380.1630239.598004084999365290142228137.060.123415.5630261.798003684994865290142227137.060.324452.4630285.098003384995665290142227137.060.325490.9630309.398003184992565290142226137.060.526530.9630334.598002884991265290142226153.667.927572.6630360.798002684987065290142225137.060.828615.8630387.998002484984465290142225153.668.429660.5630416.198002384981265290142224153.668.630706.9630445.398002184979365290142223153.668.731754.8630475.598002084975265290142222153.669.032804.2630506.798001884972265290142222153.669.233855.3630538.898001784968765290142221153.669.534907.9630572.098001684966265290142220153.669.735962.1630606.198001584962065290142219153.670.0361017.9630641.398001484958665290142219153.670.2135 381134.1630714.598001384950765290142217153.670.8401256.6630791.798001184942465290142215153.671.4421385.4630872.898001084936565290142214153.671.9451590.46301002.09800984922065290142210153.673.0481809.66301140.09800884906165290142207153.674.3501963.56301237.09800784895565290142204153.675.2532206.26301389.99800684879365290142201153.676.6552375.86301496.89800684866765290142198153.677.7562463.06301551.79800584861865290142197153.678.1582642.16301664.59800584849965290142194153.679.2602827.46301781.39800584839565290142192153.680.2注：冷剪利用系数取0.9。135 3.10P/F线运输能力验算3.10.1“C”型钩运输行程从受卷位置到打捆位置：～200m；从打捆位置到卸卷位置：～70m；从卸卷位置返回受卷位置：～130m；总行程：～400m。3.10.2“C”形钩运输周期C形钩在P/F线上以18m/min的速度行走400m，所需时间：～1333s从集卷站接受盘卷时间：～50s检查时间：～50s修剪、取样时间：～50s压紧打捆及辅助时间：～70s称重、挂标牌时间：～50s卸卷时间：～50s以上合计：C形钩运输周期1653s3.10.3“C”形钩数量的确定由于一根轧件最短轧制周期为57s故在理想工作状态下需要的C形钩数量：1653/57＝29个考虑正常的操作延误，滞留的钩子分布如下：受卷前2个检查点前2个打捆站前2个称重站前1个卸卷站前1个135 合计8个“C”形钩小车组维修段储备钩子数：5个正在维修的钩子数按2个考虑以上总计，正常所需的“C”形钩数量为44个。3.10.4特殊情况下的验算实践证明，在P/F线运输过程中，打捆机故障相对较多，但通常在20分钟内可以排除。在排除打捆机故障期间，打捆机前新积存的带卷钩子数为22个，加上故障前，打捆机前最多有20个带卷钩子在正常运输，故到故障排除完时，打捆机前积存的钩子数达42个。打捆机故障排除后，经过压紧、打捆、卸卷，“C”形钩再回到受卷位置所需时间为700s，故受卷前需要14个空钩。考虑到可能有2个钩子需检修，故打捆机故障情况下需要有58（42＋14＋2）个钩子。故经以上计算，为满足生产需要建议采用60个钩子。3.11厂房平面布置和起重运输设备3.11.1厂房平面布置新建高线和棒材生产线厂房主要由原料跨（与大棒的成品跨共跨）、主轧跨、线棒材轧辊间、成品跨（一）、成品跨（二）、电气室及公用辅助设施组成。其主轧跨内采用高架式平台布置方案，既节省占地、又方便施工、安装和生产检修维护，同时对防水、防腐蚀处理也方便。从热坯提升机至集卷站的轧线主要工艺操作设备均布置在平台上，平台标高＋5m。在平台下设置润滑站、液压站、飞剪切头处理设施、控冷风机、电缆及各种管沟。工艺平面布置详见工艺平面布置图。3.11.2主要生产跨间尺寸及起重运输设备135 主轧跨跨度33m，长度516m，吊车轨面标高14.0m，跨内设置1台32/5t、1台16/3.2t和1台10t电动双梁桥式吊车，用于设备检修、机架更换及废钢吊运。线棒材轧辊间跨度30m，长度144m，吊车轨面标高8.4m，跨内设置1台20/5t电动双梁桥式吊车和1台10t电动双梁桥式吊车。屋面与原料跨高度一致。成品跨（一）跨度30m，长度336m，吊车轨面标高14.0m，跨内设置3台10+10t挠性挂梁电磁盘桥式吊车，主要用于成品线材盘卷和棒材的吊运、堆放及装车。成品跨（二）跨度30m，长度204m，吊车轨面标高8.4m，跨内设置2台10+10t挠性挂梁电磁盘桥式吊车，主要用于成品线材盘卷和棒材的吊运、堆放及装车。电气室（即主电室），位于主轧跨C列柱外侧。主厂房各跨间技术参数见表3-9。表3－9　各跨间尺寸技术参数序号跨间名称跨度m长度m吊车轨面标高m厂房面积㎡吊车行驶范围备注1主轧跨3351614.017028Q=32/5t电动双梁桥式吊车1台Q=16/3.2t电动双梁桥式吊车1台Q=10t电动双梁桥式吊车1台通长　2成品跨(一)3033614.01008010+10t挠性挂梁电磁桥式吊车3台通长　3成品跨(二)302048.4612010+10t挠性挂梁电磁桥式吊车2台通长　4轧辊间301448.44320Q=10t电动双梁桥式吊车1台Q=20/5t电动双梁桥式吊车1台通长　5主电室1896　1728　　　合计　　　39276　　　3.11.3原料和成品存放能力（1）原料跨存放能力计算(按冷坯计)135 如图所示，钢坯采用十字堆垛，原料跨共可堆放10垛，最大堆放高度约2.5m。每垛存放钢坯重量：约1652t（每层约60根×15层）。原料跨共可堆放钢坯重量约16520t。轧机每天平均钢坯用量：62.2÷300＝2073t原料跨实际可堆放天数：16520÷2073＝7.97天原料跨总堆放钢坯数量相当于轧机7.97天的日平均用量。（2）成品堆放区存放能力计算成品堆放区可供堆存成品盘卷的总面积约为16200m2，其有效堆存总面积约为7416m2。线材成品盘卷呈梯形堆放，长度方向平行柱列线，最高可堆放5层，垛高约5.6m。有效单位面积平均负荷3.0t/m2。仓库理论堆存量为：3.0×7416＝22248t（11124盘卷）根据堆存方式计算，实际可堆存量按理论堆存量的80％计取，则仓库实际堆存量为：22248×0.8＝17798t（8899盘卷）。全年日平均盘卷产量：2000t成品跨总存放盘卷天数：17798÷2000=8.90天棒材存放在成品跨内的成品采用“井”字形堆垛方式。按钢材捆径Ф350mm、长度12m、捆重4t考虑，每层放20捆，堆高10层，每堆堆放钢材800t，9m定尺按捆重3t考虑，每层堆放15捆，堆高10层，每堆堆放钢材450t。根据成品跨的设备布置、汽车通道及吊车“死区”的占地情况，成品跨可堆放12m定尺36个堆垛，共可堆放成品28800t，可存放14.4天产量。3.11.4起重运输设备负荷计算135 根据生产实践经验，原料跨、成品跨吊车工作较繁忙，其负荷计算如下：吊车主要性能见表3-10。吊车小车运行操作周期时间见表3-11。吊车班工作时间及负荷见表3-12。表3-10吊车主要性能表序号跨间名称吊车型式吊车数量(台)起重量(吨)工作制度跨度(m)吊钩升降速度(m/min)运行速度(m/min)备注小车大车1原料跨电磁挂梁桥式吊车216+16A63612.442.474.62成品跨（一）电磁挂梁桥式吊车310+10A63015.244.687.63成品跨（二）电磁挂梁桥式吊车210+10A63015.244.687.6表3-11吊车小车运行操作周期时间计算表序号工序名称载货时间(s)卸货时间(s)操作周期(s)备注吊钩下降挂钩吊钩提升小车运行吊钩下降*(4)卸钩吊钩提升小车复位*(4)1卸车252025102520251016016+16t电磁桥式吊车2上料252025102520251016016+16t电磁桥式吊车3入库201020102010201012010+10t电磁桥式吊车4装车252025102520251016010+10t电磁桥式吊车135 表3-12吊车班工作时间及负荷率计算表序号工序名称大车平均往返距离(m)班吊运量(t)*(1)平均一次吊运量(t)班吊运次数(次)操作周期(s)吊车负荷(%)*(3)备注大车往返小车运行周期吊运周期*(2)班工作时间1卸车40648144632160236.81095540.6一台16+16t吊车2上料801200148664160313.62688099.6一台16+16t吊车3入库50115881453512020429529109.4成品跨（一）一台10+10t吊车4装车6062587841160258.42018874.8成品跨（一）一台10+10t吊车5入库50625878351202041593859.0成品跨（二）一台10+10t吊车6装车50625878351602441906370.6成品跨（二）一台10+10t吊车注：*(1)钢坯卸车与成品装车按平均班产量计算，钢坯上料和成品入库按最大班产量计算；(2)大车运行加载系数取1.2；(3)吊车班计划工作时间27000秒(7.5小时)。(4)小车行走时间考虑与大车的重合系数取0.25。原料跨选用2台能满足生产要求。成品跨（一）3台10+10t上电磁桥式吊车，其负荷为：（29529+20188）/27000×3=61.38%，能满足生产要求。成品跨（二）2台10+10t上电磁桥式吊车能满足生产要求。3.12主要技术经济指标主要技术经济指标见表3-13。135 表3-13轧钢车间主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1产品年产量t6000002钢坯年需要量t6217623轧机数量架34其中：粗轧机组架6Ф650/Ф520mm6架中轧机组（一）架6Ф470/Ф400mm6架中轧机组（二）架2Ф370/Ф310mm2架线材预精轧机组架4Ф285/Ф255mm4架线材精轧机组架8Ф228/Ф205mm8架线材减定径机组架4Ф228/Ф205mm2架Ф156/Ф142mm2架棒材减定径机组架4Ф380/Ф370mm4架4操作设备估重t4870其中：工艺操作设备t4160起重运输设备t7105轧线电气设备总容量kW42419其中：主电机容量kW276006主厂房建筑面积m2375507年计划工作时间h72008轧机有效作业率％66.25%9每吨产品消耗指标：(1)轧制坯t1.0363(2)燃料GJ1.3(3)电力kW·h120/70高线/棒材(4)补充新水m30.144(5)轧辊/辊环kg0.26/0.022(6)导卫kg0.2(7)耐火材料kg0.8(8)润滑材料kg0.18(9)液压材料kg0.006(10)压缩空气m340(11)氧气m30.1(12)乙炔m30.02135 4加热炉4.1概述根据X新建60万吨合金钢高线/棒材工程的要求，需新建一座与轧线配套的冷装160t/h燃混合煤气步进梁式加热炉。4.1.1原始条件4.1.1.1原料坯料规格：150×150×12000mm质量：2100kg/支4.1.1.2代表钢种优质碳素结构钢、碳素结构钢、低合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、焊条钢、轴承钢等。4.1.1.3入炉温度冷装：室温4.1.1.4出炉温度坯料出炉温度:1050～1240℃4.1.1.5加热炉生产能力加热炉生产能力：160t/h（冷装，20#钢）4.1.1.6坯料加热质量要求表面与中心温度差：≤30℃黑印温差：　　　≤30℃长度方向上的温差：≤30℃4.1.1.7坯料装出料方式炉内悬臂辊道侧进侧出。4.2加热炉的主要技术特点l135 采用六段燃烧控制技术，保证加热炉炉宽方向温度的均匀性及燃烧控制的灵活性，并可以灵活的调节供热段的长度，适应热装的要求。l合理炉型结构和热负荷分配，适当延长均热段长度，以保证钢坯断面温差较小，坯料氧化脱碳少，符合高产、优质、低耗的工艺要求。l设置空气换热器，将助燃空气预热到450℃，在充分回收出炉烟气热量、节约燃料消耗量的同时，降低燃烧系统造价，减少系统备品备件和长期维护量，显著降低运行成本；理论和实践均证明，助燃空气每提高100℃，燃耗约降低5%。l错位梁及错位滑块技术和高温Co合金垫块，有效减少钢坯的水管黑印，显著提高产品的轧制精度和机械性能的均匀性。l采用合理的步进梁立柱和双水管纵梁结构，减少纵水梁对钢坯的遮蔽。l炉墙、炉顶采用工作层的整体浇注、带复合层的结构，加强炉子砌体的绝热，减少散热损失，提高炉子寿命。l加热炉水梁采用汽化冷却，回收能源，减少水管黒印，提高加热质量。l配备先进的加热炉自动化系统，集中控制管理加热炉各系统和过程。工业电视系统监视炉内坯料的运行和火焰的组织。步进机械行程控制采用线性位移传感器，实现钢坯在炉内的全程跟踪及钢坯装出料精确定位。l步进机械采用双层两段梁框架结构，该步进机构的刚度高，运行平稳，检修便利，生产方式灵活、技术先进、运行精度高、维护方便。l采用高效液压系统，用比例阀以及配套的行程检测和控制装置，节约能源。4.3炉型和主要结构尺寸4.3.1工艺过程简述135 炉外上料辊道设置测长光电管阵列和脉冲发生器，当入炉钢坯经过时随即测得坯料的精确长度，所测信号传送至加热炉主控室，加热炉电控PLC根据预定的布料图，将该坯料在炉内分组定位。炉外上料辊道设置称量机构称量已测长度坯料的重量。坯料定位由进料侧单独传动、变频调速的炉内悬臂辊道完成。进料方向相对侧设有炉内缓冲器，当悬臂辊定位失效时防止坯料冲撞炉墙。坯料在进料悬臂辊道上定位后，炉尾推钢机将坯料推到固定梁上，并通过步进梁的步进动作实现坯料在炉内的运送。步进机构除了可以正向步进外，还具备反向步进、抬平和踏步功能，以满足返料和待轧的要求。步进机构由液压系统驱动，具有轻抬轻放功能。当坯料到达出料区时，步进梁将坯料放到出料悬臂辊道上，由出料悬臂辊将坯料送出炉外。步进梁运动由水平运动和升降运动组成。水平运动和升降运动过程中的速度是变化的，其目的在于保证水梁垫块以较低的速度接触坯料(即轻抬轻放)和步进梁水平运动慢速启停，防止步进机构产生冲击和震动。步进机构的水平运动是：通过一台平移液压缸驱动连在一起的平移框架，使其在提升框架的滚轮上作平移运动，此时，提升缸处于静止状态。135 步进机构的升降运动是：当前后两段梁按一段操作时，四台提升缸同步驱动提升框架，使其滚轮沿斜台面滚动，完成升降运动。此时，平移缸处于静止状态。当坯料较长时间停炉待轧时，此时步进梁停在中位与固定梁同一标高,支撑坯料或进行踏步以避免坯料变形弯曲和黑印加重。正常生产时步进梁停在后低位。当步进机构采用两段梁操作时，前后两段梁中的一段在提升时，该段的两台提升缸动作，而另一段的两台提升缸不动作，以达到两段梁操作的目的。不管进行二段粱还是一段粱操作，平移动作总是同时完成的。4.3.2炉型本方案采用炉内悬臂辊道侧进侧出的步进梁式加热炉。燃料为焦炉煤气。加热炉燃烧控制分为上均热段、下均热段、二上加热段、二下加热段、一上加热段、一下加热段共6个控制段，可以满足坯料加热温度和温差的要求。加热炉设置定梁5根，步进梁4根，可以满足坯料单排料的布料要求。布料图的布置主要遵循以下原则：l每根坯料至少有三根动梁、三根定梁托住；l坯料在动梁及定梁上的悬臂及跨度不能超过相应的设计规范；l坯料在动梁托起前移的过程中不能有刮擦定梁的可能；l短料在布料时应对称布置。4.3.3加热炉主要尺寸l装出料辊道中心线距离：27000mml加热炉内宽：12800mml轧制线标高：+5800mm（暂定）4.3.4加热炉主要技术性能表135 表4-1　　　　　　　　　　　加热炉主要技术性能序号项目单位数值1用途坯料轧制前加热2加热钢种优质碳素结构钢、碳素结构钢、低合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、焊条钢、轴承钢3钢坯规格mm150×150×12000mm，单排料4坯料单重kg最大20525加热温度℃1050～12406炉子产量t/h160(冷装)7燃料种类混合煤气8燃料低发热值kJ/m380009装炉温度℃冷装：常温10额定单位热耗MJ/kg(坯)1.25411煤气消耗量m3/h2508012空气消耗量m3/h5220013烟气量m3/h7248014供热方式及燃烧器上均热，平焰烧嘴下均热，端部安装亚高速烧嘴上、下加热，侧部安装火焰可调低氧化烧嘴15空气换热器类型带插件金属管状对流换热器16煤气预热温度℃不预热17空气预热温度℃～45018步进水梁冷却方式汽化冷却19净环水消耗量m3/h100，有压回水20浊环水消耗量m3/h4021事故水消耗量m3/次6022软化水消耗量m3/h最大1523步进机构传动方式液压24步进参数mm步距：270、300；提升：100，下降10025步进周期sec3626钢压炉底强度kg/m2·h493.827排烟方式炉尾下部自然排烟28烟囱规格混凝土烟囱，高度75米135 4.4　加热炉本体及其附属设备的工艺性能及结构说明4.4.1水梁和立柱4.4.1.1纵水管水梁和立柱由20#厚壁钢管制成，采用汽化冷却。加热炉纵水梁设有5根固定梁，4根步进梁。可以满足10000-12000mm钢坯单排布料要求。钢坯在水梁上按不同的长度范围，定位装载在不同位置。原则上任意一组长度范围的钢坯，定位后无过大跨度、大悬臂，运动时不刮碰其它水梁。均热段采用错位梁布置，有效降低水管黑印对坯料加热质量的影响。4.4.1.2立柱管支承梁立柱是用无缝钢管制作的双层套管。立柱管与纵向梁采用刚性焊接结构连接。步进梁立柱管穿过用浇注料捣制成的炉底开孔，安装在步进机构平移框架上，固定梁的立柱管由炉底钢结构支承和固定。4.4.2水封槽及刮渣机构步进梁的立柱穿过炉底并固定在平移框架上，为了使活动立柱与炉底开孔处密封，在每列活动梁下部设有一条水封槽，并固定在平移框架上。炉内钢坯加热生成的少量氧化铁皮经炉底开口部进入水封槽，随步进梁的运动被固定在炉底钢结构上的刮板送至进料端，再通过排渣管落入运渣小车，用吊车吊走。水封槽设水位检测装置，水封槽内的水一直保持溢流状态，保证水封槽内的水位。4.4.3各种炉门及观察孔135 4.4.2.1装料门在炉子装料线侧墙上设有一套装料炉门，为气动升降机构，并与物料移动连锁。炉门与炉门框均无水冷。炉门的启闭与行程由行程开关控制。4.4.2.2出料门在炉子出料端侧墙上设有出料炉门一套，为气动升降机构，并与出料悬臂辊动作连锁。出料炉门不水冷，炉门框由无缝钢管和钢板焊接制作，通水冷却。炉门的启闭与行程由行程开关控制。4.4.2.3窥视孔窥视孔若干个（数量由设计审查时确定），耐热铸钢件，用于观察炉内情况及烧嘴火焰情况，其上带有遮蔽板和高温玻璃观察孔。4.4.2.4观察门在炉子侧墙共设若干个手动侧开门（数量由设计审查时确定）用于观察炉内钢坯加热及运行情况并便于测试和烘炉时铺设临时烘炉管用。型式：侧开旋转式手动操作，炉门内衬浇注料，耐热铸钢件。4.4.2.5检修门在炉子侧炉墙上各设若干个检修门，供检修时出入炉内和运送材料用，平时用砖干砌以减少散热。型式：侧开旋转式手动操作，炉门内衬轻质浇注料。4.4.4炉子钢结构炉体的钢结构是由炉顶钢结构，侧墙钢结构和炉底钢结构组成的一个箱形框架结构，用以保护炉衬安装烧嘴。水梁、立柱及各种炉子附件的固定主要由型钢和钢板组成。4.4.4.1炉顶钢结构135 炉顶钢结构的主要构件是采用焊接H型钢制成的横梁，在H型钢下翼缘上吊挂炉顶锚固砖吊梁。H型钢的两端架在上部钢结构的（侧墙钢结构）圈梁上。为了保持H型钢的整体稳定性，在上下翼缘间配置一定数量的加强筋。4.4.4.2炉侧钢结构侧墙钢结构是工字钢、槽钢和钢板焊接的片架式结构，下部用地脚螺栓与炉底钢结构固定，上部用槽钢圈梁联成的矩形框架。炉子的烧嘴、炉门、窥孔等炉子附件均固定在炉墙钢结构上。4.4.4.3炉底钢结构由炉底框架和炉底钢板，炉底纵向大梁，炉底支柱三部分构成炉底钢结构。炉底框架和炉底钢板：炉底框架由工字钢，槽钢和钢板焊接成形，用来托架炉底砌筑材料，安装固定立柱，并有活动立柱穿过开孔汇及炉子密封用的密封罩。炉底钢结构纵向大梁，在炉底纵贯全炉长，托架炉底框架。支柱：支承炉底纵向大梁，柱子用组合槽钢及钢板制成。4.4.5平台、梯子、栏杆炉两侧平面设置平台，炉两侧有通向炉底的平台，提供走廊通往各段控制阀和烧嘴。在不同的平台和走廊的连接处设置楼梯，在平台和走廊边缘设有栏杆。4.4.6加热炉砌筑加热炉炉顶，炉墙采用整体浇注的复合砌体结构。炉底采用复合砌筑结构，步进梁孔洞为整体浇注成型，炉体具有良好的绝热保温性能，并具有良好的气密性。炉侧墙外表小于90℃；炉顶外表小于120℃。4.4.7燃烧系统4.4.7.1烧嘴及热负荷分配135 加热炉设六个供热段，即上下均热段、上下二加热段和上下一加热段，共6个炉温自动控制段，通过设定各部分加热的温度值，控制各段燃料量的输入，保证出钢温度及温度的均匀性。上均热段采用炉顶平焰烧嘴供热，使炉顶形成温度均匀的辐射面；下均热段采用端部安装的亚高速烧嘴，保证炉宽方向温度均匀性；上下加热段均采用侧部安装的火焰可调低氧化氮烧嘴供热，满足低负荷情况时火焰的刚性、并保持一定的长度。热负荷按满足加热炉160t/h（冷装）产量，并按～120%配备。当产量为160t/h冷装料加热时，对不同钢种坯料，灵活调节各段热负荷，使加热炉达到最佳热负荷配备，灵活调节各段温度，以满足钢坯加热质量的要求。当小产量、热装和某些钢种要求控制入炉温度时，可以关闭预热段部分烧嘴，使加热段和均热段烧嘴、调节阀仍然处于最佳工作状态，同时也节约了能源。4.4.4.2煤气供给系统煤气从车间接点接至车间煤气平台，平台上设一道电动金属密封蝶阀，一道电动盲板阀，一道快速切断阀。煤气经煤气平台、煤气总管、煤气快切阀，快切阀后的支管，烧嘴前手动阀送至各烧嘴。分段煤气管上设置流量计、调节阀，配合相应空气管道上的流量孔板、调节阀，调节各供热段的热负荷和空燃比。煤气管路系统适当位置设置排污管，取样管，用于排除煤气管道内的积水和开炉时的取样。4.4.4.3空气供给系统135 助燃空气配管包括从助燃风机出口到各烧嘴前的所有空气管路、中心风空气管路。空气配管还包括烟道稀释空气配管。在冷、热空气总管上设有必需的各种检测仪表及调节阀，配合相应煤气管道上的流量孔板，调节阀，调节各供热段的热负荷和空燃比。各烧嘴支管上设有1个手动热风蝶阀和1个波纹膨胀节。风机进风口配有手动百叶阀及消音器，出风口分别配有手动冷风蝶阀，用于两台(一用一备)鼓风机的启停及鼓风机的在线更替。4.4.4.2排烟系统加热炉排烟系统由烟道、空气预热器、炉压控制阀和烟囱组成。炉子采用下排烟，炉内燃烧产生的烟气由炉尾端部的分烟管引出至集烟管汇集，经空气预热器，烟道闸板，由75m高的钢筋混凝土烟囱排放。在总烟管道设置3组2行程带螺旋状插入件的高效节能型金属管状换热器，用于预热助燃空气，回收废气余热。采用以下措施对换热器进行保护：1）当进入预热器的烟气温度高于设定值时，通过稀释风机在预热器前往烟道内掺冷风；2）当空气预热温度高于设定值时，在出预热器的热风总管上放散热风；3）当进入预热器的烟气温度高于设定值时，也可以通过控制系统降低供热段热负荷，这一措施有利于节能。4.4.4.3煤气放散系统开炉、停炉时用氮气吹扫煤气管路中的残存煤气，从车间氮气总管接入煤气总管，被置换的煤气自各支管末端接出放散，放散支管汇总后统一排出厂外。放散总管出口高出厂房4m。4.4.4.4空气、煤气管道和安全措施135 1）煤气总管设置快速调节切断阀，防止由于停电、违规操作等造成煤气或空气低压使得煤气管道回火（煤气低压）或煤气进入空气管道（空气低压）形成爆炸浓度混合气体；2）氮气吹扫系统：开炉时，用氮气通入煤气管道，吹扫煤气管道中的空气，防止煤气进入时管道中形成爆炸浓度混合气体；停炉时，吹扫煤气管道中的煤气，防止煤气管道中残存煤气泄漏。3）放散系统：吹扫气体通过放散系统放散，放散管接至各煤气管道末端，放散管放散高度高出周围10m内最高建筑屋面4m。4）在空气各分段管末端设置煤气防爆装置，并外设钢筋保护网。4.4.4加热炉冷却系统4.4.8.1净环水加热炉出料炉门、炉内进出料悬臂辊道及鼓风机等均采用净环水冷却，压力回水。4.4.8.2浊环水水封槽采用浊环水冷却（开路水），浊环水就近排入炉区积水井，水封槽及积水井内均设水位检测装置。4.4.8.3事故水事故水与净环水间连接采用止回阀，当加热炉净环水断水或低压时事故水自动投入使用。4.4.8.4炉子地坑排水为保证加热炉炉坑内无积水，炉坑四周设排水沟，炉底操作坑内设积水井。积水井内设有两套潜水泵（1用1备），自动排除炉坑内积水或定期排水。4.5加热炉机械设备及液压、润滑系统4.5.1加热炉机械设备4.5.1.1加热炉步进机械135 步进机械采用双层框架（升降框架和水平框架）结构，双轮斜轨机构，全液压驱动。该系统具有以下特点：提升液压缸对称布置在提升框架两侧的左、右梁下,使提升框架的横梁结构简单、断面尺寸减小,降低框架重量。一台平移缸采用中间摆动液压缸,在平移框架前进或后退过程中,缸铰轴转动较灵活,有利于缸进、退速度的等速控制。提升框架和平移框架的上定心轮设有四对滚轮式定心装置，下定心轮设有四对滚轮式定心装置（四角定心），分别保证提升框架在升降时、平移框架在进退时不发生偏斜。所有的滚轮和油缸铰点都采用干油集中润滑，以保证设备的性能和寿命。升降缸的升降、平移缸的平移均考虑有超行程,平移方向上前后均留有50mm余量。在每个斜台面上的下部设有安全挡座,升降缸的设计是超行程的，便于炉底机械的安装及以后检修时可使框架降低到斜轨座的止挡上，从而使液压缸处于无负荷状态，易于拆装检修升降缸。采用了合理的步进周期,使液压系统的设计更加优化,进一步降低步进机械运动时产生的冲击。结构强度和刚性好,运行平稳、可靠,承载能力高、寿命长、设备维修方便。滚轮组采用大跨距布置，轮组间有足够的空间，改善炉底环境，便于设备维修。4.5.1.1炉尾推钢机在加热炉装料侧设置悬挂式液压驱动推钢机，将钢坯在装料辊道上推至取料位,并将钢坯推正纵向定位。炉尾推钢机采用液压驱动，焊接结构件。135 4.5.1.1炉内进出料悬臂辊道进出料端各设置若干套炉内悬臂辊道，炉内悬臂辊由交流变频电机单独驱动，辊面为弧型自定位结构，可使进料的中心线与辊道中心线尽量重合，以方便坯料平行上步进梁。辊轴为空心水冷式，端头带旋转接头，采用净环水冷却。辊子为耐热铸钢，支座在炉外为焊接件。4.5.1.2炉内缓冲挡板机械弹簧式缓冲，炉内顶杆为水冷。焊接结构件。4.5.2液压系统加热炉配置独立的液压系统用于驱动步进炉底机械、炉尾推钢机。该液压系统由液压动力装置、液压控制阀台、液压中间配管组成。液压动力装置布置在加热炉炉侧地坪上的液压站内。液压动力装置由油箱装置、油泵装置、循环冷却装置、过滤器、蓄能装置、站内配管组成。4.5.3集中干油润滑系统该干油系统为步进机械、炉尾推钢机、炉内进出料悬臂辊道等设备润滑点提供润滑脂。4.6加热炉汽化冷却系统4.6.1采用汽化冷却有如下优点：1）在水梁和立柱中循环流动的水是软水，能延长水梁和立柱的使用寿命，减少停炉维修时间，增加了轧制产量。2）由于在水梁和立柱中的循环水温度比较高，能减轻钢坯的黑印，提高了待轧坯料的加热质量。3）汽化冷却装置能产蒸汽，回收热能，降低能耗，节能效益显著。较之水冷却，补充水量少，有效回收热能。135 4.6.1加热炉汽化冷却主要设备有：设置1个锅筒。锅筒工作压力：0.78MPa锅筒工作温度：174℃循环泵：采用2台电动循环泵（1用1备），1台柴油机循环泵；给水泵：采用2台电动给水泵，1台柴油机给水泵；设置1个30m3的软水箱。设置若干套步进装置用的球体旋转接头。4.7加热炉电气控制控制范围为1座加热炉本体设备、加热炉机械设备及加热炉液压站、鼓风机等的电气设备（包括低压供配电设备、电气传动装置、基础自动化系统硬件设备及配套软件、操作设备、检测器等）。全部控制均在PLC上完成。主要功能：¨坯料上料辊道区的测长称重，不合格坯料的剔出；¨步进机构控制，控制步进机构的加速减速，步进、踏步、抬平等动作；¨进料炉门升降控制，控制进料炉门的启闭；¨炉尾推钢机控制；¨出钢炉门控制，控制出钢炉门的启闭；¨炉内进出料悬臂辊道的控制；¨加热炉进出料、步进动作的手动/半自动/自动工作方式选择；¨全炉坯料的跟踪¨助燃风机控制；¨液压站控制；135 ¨汽化冷却系统控制；¨炉区与轧线的联锁。4.8电讯系统加热炉进料端、出料端各设置一台探头式彩色高温摄像装置，通过分别安装在加热炉主控室、上料室和轧制控制室的彩色监视器，监视炉内坯料的运行状态、火焰燃烧情况等。4.9加热炉仪控系统加热炉仪控PLC系统完成对生产过程中各种参数、数据的采集，输入输出信号的变换、处理、显示、记录、累积、运算、联锁报警、回路控制、逻辑控制等功能。采用HMI客户机屏幕显示的方式，显示各监视、控制所必须的各种操作、监视画面。操作人员通过HMI客户机上的总貌画面、流程画面、趋势记录、报警、操作等画面的观察分析，使用计算机键盘、鼠标进行操作。报表及报警可通过打印机打印。主要检测、控制项目有：炉温检测控制、净环水回水温度检测、六段空煤气流量检测控制、炉压检测控制、空煤气压力检测控制、热风放散自动控制及汽化冷却系统等。4.10加热炉节能措施·采用空气换热器将空气预热至约450℃，回收烟气余热，从而提高燃料利用系数，降低能耗；·错位梁技术和高温段水梁采用骑卡安装的高合金耐热垫块,有效减少钢坯的水管黑印，显著提高产品的轧制精度和机械性能均匀性；·采用优化设计的整体浇注、带复合层的炉墙结构，加强炉子砌体的绝热，减少散热损失，提高炉子寿命；·135 步进机构采用高效的液压系统，节约能源。系统采用比例阀与恒流阀以及配套的行程检测和控制装置；·合理配置炉子两侧操作炉门及检修炉门，结构设计做到开启灵活，关闭严密，减少炉气外溢和冷风吸入的热损失。·配备先进的加热炉自动化系统，集中控制管理加热炉各系统和过程。加热炉实现六段炉温自动控制，以适应钢坯装炉温度的变化和产量变化，对钢坯实行有效灵活的加热。·加热炉采用汽化冷却，回收能源，减少水管黒印，提高加热质量。4.11安全及环保措施·风机进口配消音器，风机房设有吸音隔噪设施，距风机房1m处噪音≤85dB。·采用平焰烧嘴和火焰可调烧嘴，燃烧完全，所排放烟气中的CO2，经75m高烟囱排放至厂房顶的上方，安全可靠。·净环水系统与事故水系统通过止回阀相连接，当净环水断水或压力比事故水低时，事故水自动投入到净环水系统，确保炉内水冷件安全。·PLC采用UPS备用电源供电。当设备故障或自控失调时，自动报警，相关设备动作联锁。·高差超过1m的平台，四周设安全栏杆，地坑加盖板。在空气管末端设防爆膜，加热炉两侧、炉顶设CO自动报警装置，煤气易外溢处布设警告牌，禁止无关人员长时停留。4.12能源介质要求4.12.1燃料·燃料种类：高焦混合煤气·低发热值：8000kJ/m3·接点压力：8000Pa·额定流量：25080m3/h135 ·最大流量：30000m3/h4.12.1管道吹扫用氮气·纯度：99.99%·平均流量：800m3/次；最大流量：900m3/次·压力：0.1MPa·吹扫时间：每次15～30min，开炉、停炉时用。4.12.2净化压缩空气装出料炉门、炉尾推钢机、仪表阀门等均采用净化压缩空气为动力源。·流量：2m3/min·压力：0.5－0.7MPa·要求：无油，除水4.12.3冷却水1)水梁、炉内悬臂辊、鼓风机、出料炉门、液压站等设备用净环水·流量：100m3/h·压力：0.4－0.5MPa·温度：≤35℃2)水封槽用浊环水·流量：40m3/h·压力：0.3MPa·温度：≤35℃3)事故水(安全水)，60m3，持续0.5-1小时。4.12.4设备供电和环境照明电源·电机，三相交流电，380V，50Hz135 ·控制电源，单相交流电，220V，50Hz·仪表电源，单相交流电，220V，50Hz·总装机总容量：～1450kW（含加热炉液压站及汽化冷却系统用电）5电气自动化5.1供配电5.1.1高压供电X高线/棒材生产线电气设备总装机容量约为42419kW。其中交流主电机容量为27600kW；交直流辅助电机容量为10087kW；旋流池设施电气设备装机容量为750kW。X高线/棒材生产线按高线容量考虑总的计算负荷为23969kW，补偿前功率因数为0.84，补偿后功率因数为0.92以上。X高线/棒材生产线主电室内设有10kV高压配电室一座。要求二路10kV电源进线，当一路电源故障时，另一路电源可带全部负荷。主结线采用单母线分段运行。高压开关柜选用中置式金属封闭开关柜，柜内高压开关采用真空断路器，弹簧操作，断路器断流容量为31.5KA。采用微机综合保护。5.1.2谐波滤波及无功补偿X高线/棒材生产线直流及交流变频传动设备采用可控硅变流装置供电。其工作过程中将产生大量的高次谐波，使10kV母线电压产生畸变，其电压畸变率和注入电网的谐波电流都将超过国家标准所规定的允许极限值。如果不采取措施，高次谐波电流会对电网产生公害，危害电气设备，损坏电机、电容器等。由于电压波形发生畸变，造成变流装置调节系统紊乱，甚至使生产不能正常进行。故在生产线10kV母线上装设谐波滤波装置一套，以减小电压波形畸变率，降低流入电网的谐波电流,同时将10kV母线上的功率因数补偿到0.92以上。135 5.1.3低压供电X高线/棒材生产线交流380V用电设备装机容量约为6300kW（包括液压、润滑、轧线吊车、机修、车间内通风设备等）；旋流池处理设施装机容量约为750kW；加热炉用电设备装机容量约为1690kW（含汽化冷却）。主电室设三台1600kVA节能低损耗变压器,加热炉区设一台1600kVA节能低损耗变压器。同时在主电室设一台400kVA低损耗有载调压变压器供电给主厂房照明。低压配电柜选用抽屉式GCK，供电方式采用放射式供电。5.2电气传动5.2.1交流主传动本厂高线生产线共有轧机30架，粗轧到预精轧1～16机架分别采用交流变频电机单独传动，17、18机架由一台1100kW交流同步电机传动、19～26机架精轧机组由一台6300kW交流同步电机传动。27～30机架减定径机组由由一台3600kW交流电机传动,本厂棒材生产线共有轧机18架,其中粗轧到预精轧1～14机架与高线生产线共用,15～18机架棒材减定径机,各采用一台1000kW的交流电机单独传动。交流主电机采用强迫风冷，定子电压690V，电机机座和端盖经树脂砂工艺浇铸而成，外带散热筋结构。电机绝缘等级F级，温升按B级考核；防护等级IP54。电机配有定子测温元件及防潮加热器，适用于全数字电压源型变频电源。电机速度检测采用旋转式脉冲发生器。主电机的过载能力符合IEC标准，在额定电枢电压下和额定转速范围内，过载能力如下：115%额定功率负载：连续运行；160%额定功率负载：偶尔运行，频繁运行（每60秒运行10秒）。135 主电机采用全数字电压源型变频装置供电，全数字变频装置不仅能满足全连续高速线材轧机对过程快速性和控制精度的要求，而且现场调试及操作简单、维护方便。全厂共配置7台油浸式整流变压器供电给前18机架各主传动变流装置，整流变压器分别为1x2600kVA、2x3300kVA、1x3500kVA，3x2500kVA，配置一台9000kVA和一台4900kVA变压器为高线精轧机和减定径机供电。另设置一台4100kVA整变为棒材减定径机供电。整流变压器接线组别分别采用Dd0、Dy11，组成等效的12相整流，以降低10kV母线上的谐波电流。变流装置柜体设计考虑了线材连轧传动的特点，粗、中、预精轧机主电机的变频传动采用公共直流母线的方式，每组传动柜合用整流器，整流器给公共直流母线供电，为各主电机供电的逆变器均连接于每组的公共直流母线上，整流器的功率元件为二极管，逆变器的功率元件为IGBT，变频装置为全数字式电压源型变频器，通过矢量控制，能够达到高精度的速度和转矩控制，速度控制的静态精度可达0.01%。动态精度可达0.25%S。高线精轧机组由一台交流电机为6300kW，减定径机组一台交流电机为3600kW，额定电压3150kV，电机采用空-水冷却方式，自带空-水热交换器。电机配有定子绕组测温、轴承测温及防潮加热器，防护等级IP54。在额定电枢电压下和额定转速范围内，过载能力如下：100%额定功率负载：连续运行；150%额定功率负载：每60秒运行10秒。为节省投资，精轧机组和减定径机组主电机国内制造。变频装置拟国外引进，由外方供货。135 5.2.2直流及变频辅传动全厂直流辅传动电机总容量1650kW，分别选用国产ZFQZ或ZZJ系列电机。电机额定电枢电压440V,额定励磁电压220V。电枢铁芯迭片式结构，绝缘等级F级，防护等级IP44，带有补偿绕组。电机冷却采用带空—水冷却器方式或带骑式风机冷却方式。各直流辅传动电机由单独的全数字晶闸管变流装置供电，采用SIEMENS公司的6RA70全数字控制器配以国产大功率可控硅单元组成变流装置，其技术性能接近SIEMENS公司原装产品，价格大大降低。各辅传动变流装置均采用电枢回路可逆，励磁回路不可逆系统。高线/棒材生产线辅传动变频电机容量320Kw,电机由全数字式交—直—交变频装置供电，与直流辅传动共用整流变压器。变频装置选用全数字矢量型变频器，采用公用直流母线方式，整流部分采用三相全波整流，功率元件为二极管，逆变部分采用三相全控桥，功率元件为IGBT。该装置功能强、精度高、调试、操作、维护方便。设置一台2500kVA整流变压器，用于直流设备及变频设备供电，5.2.3交流恒速辅传动全厂交流辅传动设备总装机容量约12630kW除直流电机、交流变频电机外，高线/棒材生产线其余交流380V辅传动电机均为恒速传动，由电动机控制中心MCC控制。MCC柜和低压配电柜组合在一起，选用同一柜型。5.3自动化系统高线/棒材生产线自动化系统的一级系统计算机拟选用研华工控机或采用高品质的名牌工控机；由五台PLC（包括加热炉燃烧控制PLC）组成，二级系统计算机选用高性能的专用服务器及PC机。从而完成全线设备的自动控制。5.3.1一级自动化系统的功能一级自动化系统完成下列主要功能135 ●速度主控●速度级联控制●冲击速降补偿控制●活套控制●精轧机组微张力控制●飞剪自动控制●吐丝机及夹送辊控制●风冷线及散卷运输辊道控制●集卷站控制●生产故障检测●轧件头尾跟踪●棒材冷床上钢及冷床自动控制●各设备运行联锁动作控制●各液压站、润滑站油温、油压、流量自动运行控制●与P/F线、打捆机控制设备的联锁、通讯●过程参数及画面显示5.3.2二级自动化系统的功能二级自动化系统完成轧机和成品区生产控制。该等级主要接受由公司计划管理计算机系统下达的生产计划，形成相应的生产指令，收集和处理有关生产实际数据，完成全轧钢车间内的物料跟踪，钢坯库、成品库管理，质量控制和质量管理，轧辊管理，操作指导和生产数据的记录及故障报警，设备监视以及与其它系统之间的数据通信。二级过程控制系统支持操作人员和管理人员做出对整个轧线操作的生产计划、过程监控、工艺优化等方面的工作。完成下列主要功能：●订单管理●生产监控135 ●轧制程序的管理l速度基准值的生成和发送l冷却程序的管理l打印生产报表l故障监视及报警记录l钢坯库管理l轧辊管理l成品库管理l物料跟踪l生产指令5.4电气室X高线/棒材生产线设电气室三座，0#电气室为加热炉电气室。长30米，宽6米1#电气室为主电室，长85米，宽9米，三层结构，外附变压器室。高压配电装置、主要电气传动、控制设备、主厂房前区低压供配电及MCC装置均设置于此。2#电气室设在主厂房后部。长45米，宽5米，一层低压配电室及变压器室。二层为后区MCC室。5.5操作室及操作点X高线/棒材生产线共设八个操作室：CS1：热送区操作室CS2：炉区操作室及仪表室CS3：轧线主操作室CS4：线材集卷站操作室CS5：称重区操作室CS6：集卷区操作室135 CS7:卸卷区操作室CS7：棒材冷床区操作室5.6电气线路敷设电气线路采用铜芯塑料电缆敷设，考虑防火要求，选用耐温/阻燃型电缆。电缆敷设采用以电缆桥架明敷为主的敷设方式，局部穿管敷设。5.7电气照明选用一台400KVA10/0.4～0.23KV的有载调压变压器供主厂房照明。主厂房设工作照明、检修照明、应急照明。主厂房照明采用高效节能金属卤化物灯，局部需要加强照明的地点设置投光灯以增强照度。检修照明选用移动式行灯，灯器电压为24V。电气室、操作室、检验室、值班室及车间内小房子采用荧光灯照明，并按需要设置应急照明。5.8接地本厂房设置计算机系统专用接地、电气设备工作接地、保护接地，防雷接地，防静电接地。135 6自动化仪表6.1概述本工程自动化仪表的设计范围为旋流沉淀池及加压泵房；设计按常规仪表考虑,主要检测项目有泵出口压力就地显示；泵组出水总管压力、流量检测；吸水井水位测量和报警。7电讯设施根据国家有关规范标准的要求和相关专业的委托资料，X合金钢高速线材及棒材工程设置行政电话、调度电话、扩音对讲、工业电视、无线对讲、火灾自动报警系统等电讯设施。7.1行政电话为便于高速线材及棒材车间有关岗位对内对外通讯联络、传递信息，本工程共配置行政电话单机15台，全部接至X公司现有自动电话站。7.2调度电话为满足调度室与生产岗位之间频繁而快捷的通讯要求，便于生产调度人员下达生产指令，及时协调和处理生产中出现的问题，本工程在各有关岗位设置钢轧总厂调度电话分机51台，全部接至钢轧总厂现有的调度电话总机。7.3扩音对讲合金钢高速线材及棒材生产线上有些岗位工作环境恶劣、声音嘈杂，而轧钢生产连续性强，要求岗位之间通讯快捷而频繁，因此在这些岗位设置64线扩音对讲系统一套，共设扩音对讲话站48个。7.4无线对讲为便于管理部门与安装调试及巡检流动人员之间及时联系，满足有线通讯无法达到的通讯联络，配置手持无线对讲机12台。135 行政电话、调度电话、扩音对讲及无线对讲用户点的具体设置详见“通讯用户一览表”。7.5工业电视为减少操作人员的劳动强度、减少工厂定员、提高生产效率，本工程设置工业电视系统。在加热炉装料端、加热炉出料端、吐丝机出口、风冷集卷区、卷取区、集卷区、棒材冷剪区等处设置风冷防尘型工业电视设备共8套，详见“工业电视安装地点一览表”。7.6火灾自动报警系统根据国家强制性标准《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）和《冶金企业安全卫生设计规定》的要求，为及时发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，将火灾扑灭在阴燃或初始阶段，本工程设置火灾自动报警系统1套。本系统保护区域如下：1#电气室（电缆夹层、滤波器室、低压配电室、10KV配电室、各变压器室、精轧及减定径传动室、PLC机、变流器室）、2#电气室（低压配电室、变压器室、变流器室）、3#电气室（低压配电室、变压器室）、各液压站和稀油站、高压水泵站等。在合金钢高速线材及棒材车间调度室内设置1台报警控制器，由一路可靠的220伏交流电源供电，设备本身配有直流备用电源；在1#电气室PLC室及液压稀油站值班室内各设置1台火灾复示盘；各保护区域设置感烟探测器、多频红外火焰探测器、同轴模拟量缆式感温探测器、手动报警按钮、警铃及其相应的控制模块等设备，详见“火灾自动报警系统设置一览表”。火灾自动报警系统单独设置一组接地装置，接地电阻值要求不大于4欧姆。135 7.7通讯线路本工程行政电话、调度电话纳入综合电话网，统一配线；扩音对讲、工业电视和火灾自动报警系统各自单独配线，其线缆穿金属管保护，主厂房内明敷设，建筑物内为暗敷设。火灾自动报警系统所用线缆皆采用阻燃型。通讯用户一览表序号用户安装地点通讯种类行政电话调度电话扩音对讲无线对讲1轧钢车间调度室2212轧钢车间办公室353加热炉区操作室（CS1）114加热炉仪表室15轧钢主操作室（CS2）1116集卷操作室（CS3）117打捆操作室（CS4）118打捆操作室（CS5）119称量操作室（CS6）1110CS71111CS81112卸卷操作点213主轧线操作点1014轧线值班室215轧辊间管理室1116钢坯管理室1117成品管理室1118会议室1119各液压润滑站101020辊环导卫间121加热炉风机房122加热炉装料操作室1123加热炉出料仪表操作室11135 242#电气室22251#电气室33260#电气室1127液压润滑站值班室1128操作人员巡检用1229其他588合计15514812火灾报警系统配置一览表保护对象面积m2感烟探测器火焰探测器手动报警按钮警铃报警控制器或重复显示器感温电缆（m）0#电气室变压器室(1间)3080低压配电室1504211#电气室变压器室(15间)41311000低压配电室324821滤波器室21661110KV配电室225621电缆夹层765326000精整及减定径传动室162411PLC室60111(显)变流器室5439112#电气室变压器室(3间)75220低压配电室150421变流器室150421加热炉区液压站84211200开坯机液压、稀油站90211200精轧机液压、稀油站120221300高压水泵站1136221300集卷、卸卷液压站98221250135 粗轧区稀油站96221250中轧稀油站84221200棒材减定径稀油站48211150线材预精轧机稀油站132221300线材精轧机稀油站192421400线材减定径稀油站60211150高压水泵站2136221300CS1至CS81088加热炉仪表控制室211调度室1液压润滑站值班室1(显)其他10262500小计662853331+2(显)10800工业电视安装地点一览表序号摄像机监视器安装地点观察内容数量环境条件辅助装置安装地点数量1加热炉进料端钢件入炉情况1多尘高温风冷防尘罩装料操作室12加热炉出料端钢件出炉情况1多尘高温风冷防尘罩出料仪表操作室13吐丝机出口吐丝机出口工况1多尘高温风冷防尘罩CS3、CS4、调度室34风冷、集卷区风冷、集卷情况1多尘高温风冷防尘罩CS3、CS4、调度室35集卷区集卷情况1多尘高温风冷防尘罩CS3、调度室26吐丝机出口吐丝机出口工况1多尘高温风冷防尘罩CS3、CS4、调度室37卷取区卷取情况1多尘高温风冷防尘罩CS3、调度室28棒材冷剪区棒材冷剪情况1多尘高温风冷防尘罩CS3、CS8、调度室3合计819135 8采暖通风与空气调节8.1设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》；《通风与空调工程施工质量验收规范》；工艺、电气等专业所提供的资料。8.2气象参数夏季室外通风计算温度:32℃夏季室外空调计算温度:35℃夏季室外空调计算湿球温度:28.3℃最热月月平均室外计算相对湿度:81％夏季室外风速:2.6m/s夏季大气压力:100.31kPa冬季室外通风计算温度:3℃冬季室外空调计算温度:-6℃冬季室外采暖计算温度:-2℃冬季室外风速:2.6m/s冬季大气压力:102.42kPa8.3主要设计原则（1）高温车间,热作业区采用自然通风的方式消除余热。（2）凡受高温辐射热影响的工作地点，设置移动吹风机组进行人体降温。（3）位于高温区的操作室均设置冷风机组进行降温。（4）通风、空调、制冷系统尽量采用降噪、隔振措施。8.40#电气室通风空调135 低压配电室内电气设备发热量20kW，要求室内温度控制在5～35℃范围内，为消除室内余热，满足室内温度的要求而设置分散空调系统，为此选用LF25Ⅱ风冷型空调机2台，每台制冷量为25.6kW，风量为4800m3/h.。8.51#电气室空调(1)空调1#电气室变流器室内电气设备发热量120kW，常年室内温度要求控制在5～30°C范围内；PLC室内电气设备发热量2kW，常年室内温度要求控制在15～28°C范围内；另外为保持室内空气清洁，室内要求微正压。为消除室内余热，满足室内温、湿度的要求而设置分散空调系统，为此选用L-30Ⅱ水冷立柜式空调机9台，每台制冷量为29.36kW，风量为6000m3/h；L20除湿机2台，每台除湿量:20kg/h；为保证室内正压，选用2台新风机组进行送风；考虑到PLC室温度要求较高，加设LR-10Ⅱ水冷立柜式空调机1台，每台制冷量为10.53kW制热量为7.0kW，，风量为2000m3/h。精轧及减定径传动室内电气设备发热量50kW，要求室内温度控制在5～35°C范围内，为消除室内余热，满足室内温度的要求而设置分散空调系统，为此选用L-30Ⅱ水冷立柜式空调机3台，每台制冷量为29.36kW，风量为6000m3/h。(2)通风高压配电室内电气设备发热量16kW，低压配电室内电气设备发热量20W，滤波器室内电气设备发热量25kW，常年室内温度要求控制在5～38℃范围内；因此室内通风设备设计采用T35-11型轴流风机换气通风。电缆夹层室内电气设备发热量50kW，室内温度要求控制在5～40℃范围内，通风设备设计采用T35-11型轴流风机进行全面通风换气以消除余热。135 8.62#电气室空调变流器室内电气设备发热量30kW，要求室内温度控制在5～35°C范围内，为消除室内余热，满足室内温度的要求而设置分散空调系统，为此选用LF30Ⅱ风冷型空调机2台，每台制冷量为30.1kW，风量为5500m3/h.。低压配电室内电气设备发热量30kW，要求室内温度控制在5～38°C范围内，因此室内通风设备设计采用T35-11型轴流风机换气通风。8.7主厂房通风(1)人体通风为了改善辐射热对操作人员的影响，在轧线附近出钢机、加热炉热操作区、冷床区域内等设置岗位式移动风机进行人体通风。(1)操作室空调为保证1#～8#操作室、仪表室、调度室、值班室室内电气设备的正常工作和人员的舒适安全，设壁挂式空调机进行空气调节。(3)液压站通风为了消除液压站、润滑站产生的余热,设计采用T35-11型轴流风机进行全面通风换气以消除余热。8.8水处理设施通风空调(1)为消除循环水泵房内产生的余热，设计采用T35-11型轴流风机进行全面通风换气以消除余热。(2)配电、仪表操作室等设壁挂式空调机进行空气调节。8.9轧辊磨削间、辊箱装配间、辊箱装配间：为保证室内电气设备的正常工作和人员的舒适安全，设风冷型空调机进行空气调节。135 9　热力设施9.1概述：X年产60万吨合金钢高线/棒材工程。所需压缩空气消耗量～130m3/min,使用压力为0.8MPa。压缩空气来自厂区管网。9.2压缩空气消耗量9.2.1压缩空气消耗量见下表压缩空气消耗量表序号用户名称用量(m3/min)压力(MPa)使用制度1轧线工艺设备等用气～1100.7连续2加热炉用气～50.7连续3摄象机、工业电视等用气～50.6连续4轧线仪表等用气～50.6间断5设备维修等用气～100.6间断小计135同时使用系数0.8～108未计入及漏损系数1.2～129.6合计～1309.3热力管道由厂区管网出来的压缩空气管道与厂区管网提供的蒸汽管道均沿厂区道路、建筑物、管廊等架空共架敷设至高线车间主厂房入口。车间内蒸汽、压缩空气管道沿主厂房车间柱子、建筑物等架空共架敷设至各用户。外部及车间内部蒸汽管道均须保温,保温材料可采用矿物棉管壳,保护层可采用镀锌铁皮(δ=0.4mm)。135 10燃气设施10.1概述X合金钢高速线材及棒材工程是一条既能生产高速线材又能生产棒材的生产线，高速线材和棒材不同时生产。设计年φ5.0～20mm光面线材或φ18～φ60mm圆钢60万吨。需用燃气介质：氧气、乙炔。在各条生产线上设有切割和设备维护点7处,切割用气使用氧气和乙炔。氧气采用管道供气，乙炔采用瓶装供气。10.2氧气、乙炔供应氧气采用管道输送，经计算总管采用F89×4无缝钢管，支管F32×3.5无缝钢管。车间入口处设置截止阀、铜阻火器及流量和压力测量装置。本设计氧气用点共计7个，为确保车间内氧气用气安全，在各用户点设有氧气用点阀箱。乙炔采用瓶装气供应，分别安放在用户点附近，由乙炔瓶直接供应用户点。氧气及乙炔耗量如下：表10-1　　　　　　　　　　　　氧气及乙炔耗量序号用点名称工作压力(MPa)平均流量(m3/h)最大流量(m3/h)使用制度氧气乙炔氧气耗量乙炔耗量氧气耗量乙炔耗量1加热炉区0.10.12.70.42.70.4间断2出料区0.10.12.70.42.70.43粗轧机区0.10.111.01.511.01.54中轧机区0.10.111.01.511.01.55精轧机区0.10.12.70.42.70.46盘卷区0.10.12.70.42.7×20.4×27控制冷却区0.10.12.70.42.7×20.4×2合计35.55.040.95.8135 11　给排水设施11.1慨述X拟新建一条既能生产高速线材又能生产棒材的生产线,高速线材轧线与棒材轧线共用热送装置、加热炉、粗中轧机组及预精轧机组前两架轧机,在预精轧机组后分两条轧线,一条是高速线材生产线,另一条是棒材生产线,生产高速线材时,不能生产棒材﹔生产棒材时,不能生产高速线材﹔两条生产线在P/F线汇合,共用P/F线运输系统及打捆、称重、卸卷设备。年产Ø5～20mm圆钢线材36万吨及Ø18～60圆钢棒材24万吨,年生产能力共计60万吨。根据要求,本次只做主厂房外1m以内主体生产设施和一次旋流沉淀池的设计,与之配套的其它水处理设施及公辅设施均由X公司设计院设计,不在本次设计范围之内。11.2水源、用水量11.2.1水源该工程所需的生活、生产及消防水由厂区现有的给水管道供给。11.2.2用水要求各用户对水量、水质、水压、水温等用水的要求如下：11.2.2.1年产36万吨高线工程水质指标表见表11-1。表11-1　　　　　　　　　　水质指标表参数直接冷却水间接冷却水单位PH值7～87～8悬浮物颗粒最大0.2最大0.1mm总硬度50～30030～250PPM(以CaCO3计)浊度最大100最大30～50PPM(以SiO2计)碱度150～500100～240PPM(以CaCO3计)温度最高33℃最高33℃℃氯化物最大100最大100PPM(以Cl计)硫酸盐最大200最大50PPM(以SO4计)铁含量最大2最大0.2～1PPM(以Fe计)135 11.2.2.1车间生产用水量见表11-2。表11-2车间生产用水量表序号用户名称用户数量水耗量水压水温用水制度备注(m3/h)(MPa)(℃)一.直接冷却水1出炉辊道1120.435连续2夹送辊1160.435连续3粗轧机组62100.435连续4中轧机组82400.435连续5预精轧机组41200.635连续6侧活套器2200.435连续7立活套7700.435连续8转弯侧活套1100.435连续9精轧前水箱24500.535连续10线材精轧机13000.635连续11机架间水冷1650.335连续12精轧后水冷33000.535连续13精轧后清扫3340.735连续14减定径机11200.635连续15减定径机后水冷33000.535连续16精轧后清扫3340.735连续17夹送辊吐丝机2140.435连续18高压水泵站240.4～0.535连续19加热炉400.335连续合计2379二.间接冷却水1热送区辊道450.435连续2主电机1500.435连续3辅电机1000.435连续4液压润滑6390.3～0.435连续5通风空调1000.435连续6加热炉1000.3～0.435连续135 7未预见水量500.435连续合计1184三.新水1生活用水50.3常温间断2生产用水50.3常温间断3车间洒水50.3常温间断合计15四软水加热炉汽化冷却150.3～0.435连续11.2.2.3安全供水：加热炉事故水量60m3,持续时间1小时,车间工作点(±0.000)压力0.2MPa,供水温度≤35℃,间接冷却水。各给水系统用水量为：设计总用水量：3593m3/h，其中：净循环水用水量：1184m3/h浊循环水用水量：2379m3/h软水用水量：15m3/h生产水用水量：10m3/h生活水用水量：5m3/h。11.2.3年产24万吨棒材工程11.2.3.1水质指标表见表11-3。表11-3　　　　　　　　　水质指标表参数直接冷却水间接冷却水单位PH值7～87～8悬浮物颗粒最大0.2最大0.1mm总硬度50～30030～250PPM(以CaCO3计)135 浊度最大100最大30～50PPM(以SiO2计)碱度150～500100～240PPM(以CaCO3计)温度最高33℃最高33℃℃氯化物最大100最大100PPM(以Cl计)硫酸盐最大200最大50PPM(以SO4计)铁含量最大2最大0.2～1PPM(以Fe计)11.2.3.2车间生产用水量见表11-4。表11-4车间生产用水量表序号用户名称用户数量水耗量水压水温用水制度备注(m3/h)(MPa)(℃)一.直接冷却水1出炉辊道1120.435连续2夹送辊1160.435连续3粗轧机组62100.435连续4中轧机组82400.435连续5预精轧机组41200.635连续6侧活套器2200.435连续7立活套7700.435连续8棒材减定径机前水箱43300.835连续9棒材减定径机前夹送辊160.435连续10棒材减定径机前立套器160.435连续11棒材减定径机前卡断剪110.435连续12棒材减定径机11250.835连续13精轧后水冷11700.835连续14高压水泵站240.4～0.535连续15加热炉400.335连续合计1390135 二.间接冷却水1热送区辊道450.435连续2主电机1500.435连续3辅电机1000.435连续4液压润滑3130.3～0.435连续5通风空调1000.535连续6加热炉1000.3～0.435连续7未预见水量500.435连续合计858三.新水1生活用水50.3常温间断2生产用水50.3常温间断3车间洒水50.3常温间断合计15四软水加热炉汽化冷却150.3～0.435连续11.2.3.3安全供水：加热炉事故水量60m3,持续时间1小时,车间工作点(±0.000)压力0.2MPa,间接冷却水。各给水系统用水量为：设计总用水量：　　　　2278m3/h，其中：净循环水用水量：858m3/h　　浊循环水用水量：1390m3/h软水用水量：15m3/h生产水用水量：10m3/h生活水用水量：5m3/h。135 11.3设计的给排水系统本工程的生产用水,主要由净循环水系统和浊循环水系统两部分组成，分别叙述如下。11.3.1净环水系统11.3.1.1年产36万吨高线工程主要供加热炉、主电机、液压润滑、空调等间接冷却水用户,供水量为1184m3/h。该部分冷却水为间接冷却用水,使用后的回水经收集由管道接至主厂房外1米处;供水由厂方供给,管道接至主厂房外1米处。11.3.1.2年产24万吨棒材工程主要供加热炉、主电机、液压润滑、空调等间接冷却水用户,供水量为858m3/h。该部分冷却水为间接冷却用水,使用后的回水经收集由管道接至主厂房外1米处;供水由厂方供给,管道接至主厂房外1米处。11.3.2浊环水系统11.3.2.1年产36万吨高线工程系统主要供粗、中轧机组及精轧机组等用水,供水量为2379m3/h。该部分冷却水为直接冷却用水,用后回水经铁皮沟自流至旋流沉淀池,经沉淀处理后,由浊水泵房中的水泵加压后送至主厂房外1米处,供水压力为:0.42MPa,采用4台水泵供给,3台工作1台备用。旋流沉淀池中沉淀下来的粗氧化铁皮用桥式吊车抓至铁皮堆场脱水后装车外运进行综合利用。11.3.2.2年产24万吨棒材工程系统主要供粗、中轧机组及减定径机等用水,供水量为1390m3/h。该部分冷却水为直接冷却用水,用后回水经铁皮沟自流至旋流沉淀池,经沉淀处理后,由浊水泵房中的水泵加压后送至主厂房外1米处,供水压力为：0.42MPa,采用3台水泵供给,2台工作1台备用。135 旋流沉淀池中沉淀下来的粗氧化铁皮用桥式吊车抓至铁皮堆场脱水后装车外运进行综合利用。11.3.3生活—消防给水系统主要供车间生活用水及室内消防用水,接自厂区生活—消防给水管网。本工程需生活水5m3/h。消防给水采用低压制。厂区内火灾次数按同一时间内发生一次考虑，室内消防水量按10L/s计,在车间内设室内消防栓，以满足室内消防用水的要求。11.3.4生产给水系统主要供车间生产用水及洒水,接自厂区工业给水管网。本工程需工业水10m3/h。11.3.5排水系统生活污水经收集由管道接至主厂房外1米处;车间屋面雨排水(内排水)经收集由管道接至主厂房外1米处。11.3.6安全供水系统加热炉事故水量60m3,持续时间1小时,由厂区安全水系统接管供给。11.4主要设备及建构筑物11.4.1旋流沉淀池及加压泵房旋流沉淀池采用下旋型，外筒直径Ф=18m，深约12m，主要设备如下：①供水处理设施立式长轴泵4台,当生产高速线材时,3用1备;当生产棒材时,2用2备。②抓斗、吊钩桥式起重机1台（起重量10t）。135 12　土建12.1概述新建合金钢高线/棒材生产线厂房主要由原料跨（与大棒的成品跨共跨）、主轧跨、线棒材轧辊间、成品跨（一）、成品跨（二）、电气室及公用辅助设施组成。X合金钢高线/棒材（二期）工程与特种钢开坯及大棒为一整体厂房。与一期2-D共柱。新建合金钢高线/棒材主厂房由主轧跨、成品跨（一）；成品跨（二）及2#轧辊间组成。本次设计的土建内容包括:合金钢高线/棒材（二期）厂房、1#主电室、2#电气室、加热炉0#电气室、旋流沉淀池及浊水泵房（露天栈桥）一座等；新建合金钢高线/棒材厂房建筑面积约37550m2；高架钢筋混凝土平台面积约14400m2；电气室建筑面积约2960m2；主厂房内其它工辅设施建筑面积约1400m2；旋流沉淀池的浊水泵房建筑面积约260m2。公辅设施及生活设施由X院设计及统一考虑。12.2厂区自然条件12.2.1气象条件12.2.1.1气温年平均温度15.9℃最冷月平均温度-1.0℃最热月平均温度30.7℃极端最低温度-13.7℃极端最高温度41.1℃12.2.1.2相对湿度最冷月平均湿度68%135 最热月平均湿度80.5%12.2.1.3风速、风向年平均风速3.3m/s最大风速24.3m/s极大风速38.8m/s全年主导风向及频率　E14SE10最热月主导风向及频率E13SE1112.2.1.4降雨量年最大降雨量1522.2毫米月最大降雨量642.1毫米日最大降雨量254.6毫米一小时最大降雨量55.2毫米十分钟最大降雨量28.0毫米12.2.1.5雪和冻土深度最大积雪深度160毫米最大冻土深度90毫米12.3地震基本烈度根据<<中国地震烈度区划图>>马鞍山市地震基本烈度为6度。12.4工程地质待施工图阶段工程地质堪察报告提供后另详。12.5设计主要数据基本风压0.35KN/m2基本雪压0.65KN/m2灰荷载根据工艺专业提供或按荷载规范取值.135 12.6主厂房建筑与结构形式：主厂房为现浇钢筋混凝土独立基础，钢柱、钢吊车梁、钢屋架、钢檩条、彩色压型钢板屋面。外墙皮0.9米以下砌空心砌块矮墙，矮墙上设塑钢窗，屋顶设横向成品采光通风天窗、屋面采用有组织排水。车间厂房各跨两侧及山墙均设置通长钢结构安全走道板。各跨间的跨度、长度及吊车轨面标高见下表序号跨间名称跨度m长度m吊车轨面标高m厂房面积㎡吊车行驶范围备注1主轧跨3351614.017028Q=32/5t电动双梁桥式吊车1台Q=16/3.2t电动双梁桥式吊车1台Q=10t电动双梁桥式吊车1台通长　2成品跨(一)3033614.01008010+10t挠性挂梁电磁桥式吊车3台通长　3成品跨(二)302048.4612010+10t挠性挂梁电磁桥式吊车2台通长　4轧辊间301448.44320Q=10t电动双梁桥式吊车1台Q=20/5t电动双梁桥式吊车1台通长　　　　　合计　　　37548　　　12.7主厂房外1#主电室采用钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土楼板及屋面板，钢、塑钢门窗或防火门窗。局部采用轻钢龙骨装饰石膏板吊顶，钢筋混凝土楼梯或钢梯，卷材防水屋面。12.8车间内小房子厂房内平台上小房子采用轻钢金属保温板围护。平台下各建筑物采用砖混结构、现浇钢筋混凝土屋面板。12.9厂房安全和工业卫生措施135 在热辐射强烈的区域对建筑构件采取隔热保护措施。各生产车间厂房设备与建筑物间要留有满足生产、检修所需的安全距离。平板车及车间内其它类似电动车辆的外表面距厂房柱或平台柱的外表面不少于500毫米。厂房内主要梯子角度不大于45°，二梯间距不大于100米；中、重型工作制吊车设置贯通式安全走道，其单面走道宽度应大于800mm，双面走道宽度大于1500mm。主厂房内设置专用的参观走道，宽度大于等于1500mm。对高于1.5米的平台和等于1.0米的敞口坑、池、沟其周边设置安全栏杆，不能设栏杆的其上口要求高出周围地面300。主厂房按要求设置上屋面的检修钢斜梯或直爬梯，从屋面到天窗顶设消防检修直钢梯，沿主厂房屋面四周设置防护栏杆。根据建筑的使用性质和节能要求对屋面墙体采取隔热措施。屋面排水为有组织排水，轻钢屋面防水等级为Ⅲ级，现浇钢筋混凝土屋面为Ⅱ级。空心砌块砌体内外墙面需抹灰再刷涂料；主厂房内所有钢构件表面均刷油漆，防腐涂料。各部位的涂料，油漆的用料及色彩选择均待施工图时定。12.10地面厂房一般为素混凝土及钢筋混凝土地面，垫层兼面层，主轧跨用耐热混凝土面层，堆放笨重物料及有坚硬重物经常冲击的地段，可采用矿渣、碎石等垫层兼面层。电气室等要求较高房间采用防滑地砖或水泥石屑楼地面，部分控制室，操作室采用铝合金抗静电活动地板面.12.11门窗根据建筑物的性质可采用钢门窗、塑钢门窗或铝合金门窗，根据建筑防火、隔音要求设计防火或隔音门窗。有热幅射的操作室或控制室需设双层中空钢化玻璃窗。厂房大门一般采用彩钢板大门。12.12建筑消防设计主厂房生产类别为丁类，根据《建筑设计防火规范GB135 50016-2006》，其梁、柱可采用无防火保护的金属结构构件，但对其中能受到丙类液体火焰影响的部位需采取防火隔热保护措施。主电室的变压器室、电缆夹层及厂房内的液压站等属丙类生产类别的用房，按规范要求设置防火门窗。以上建筑根据《建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005》均需配置一定数量手提式或推车式干粉灭火器。各建筑根据其生产类别、重要性、危险等级以及火灾类别，按规范划分防火分区，合理布置疏散楼梯、通道，并相应配置消火栓，灭火灾报警系统及自动灭火系统，并在相应部位采取构造措施。13能源13.1概述X合金钢高速线材及棒材工程是一条既能生产高速线材又能生产棒材的生产线，高速线材和棒材不同时生产。设计年φ5.0～20mm光面线材36万吨或φ18～φ60mm圆钢24万吨。消耗主要能源介质有：电、高焦炉混合煤气、补充新水、氧气、氮气、天然气、压缩空气等。13.2能源利用原则按照原冶金部颁布的《钢铁企业设计节能技术规定》及其他相关能源规定的要求，本工程拟采用先进、可靠、经济、适用的新工艺、新技术和节能型新设备，通过不断地优化组织和完善管理，使能源介质消耗合理。13.3能耗计算及效果评述13.3.1线材工序根据标准《钢铁企业设计节能技术规定》(YB9051-98)，连轧和半连轧机（高速无扭精轧机组）工序能耗为2697MJ/t材。车间原料大于90mm135 ×90mm方坯，乘系数1.1；穿水冷却，乘系数1.04；散卷控制冷却，乘系数1.04；生产硬线，乘系数1.3。故实际能耗指标应为≤4171.4MJ/t材。根据各能源介质吨材消耗量，经计算年度消耗能源介质总量166.11×104GJ，折合5.668×104吨标准煤，工序能耗2769MJ/t。能耗计算详见表1-1。因此，本工序能耗满足规定要求，能源利用是合理的。13.3.2棒材工序根据标准《钢铁企业设计节能技术规定》(YB9051-98)，连续式棒材轧机工序能耗指标为2462MJ/t。根据各能源介质吨材消耗量，经计算年度消耗能源介质总量130.63×104GJ，折合4.457×104吨标准煤，工序能耗2177MJ/t。能耗计算详见表1-2。因此，本工序能耗满足规定要求，能源利用是合理的。13.4主要节能技术措施(1)用连续轧制工艺，轧线出现故障时，报废轧件少，提高了金属收得率；(2)采用全线连续轧制工艺，终轧速度高，适当降低开轧温度，节约了能耗；(3)采用穿水冷却工艺，利用轧件芯部余热进行在线热处理，提高钢材综合机械性能，减少二次氧化铁皮生成。(4)采用高焦炉混合煤气为燃料，本身就是环保节能措施；(5)空气管道、排烟管道、水梁等热介质绝缘包扎。(6)供电系统配置谐波、滤波及低压无功补偿装置，以提高功率因素。135 表13-1　　　　　　　　　线材工序能源消耗量表序能源名称每吨产品能源单耗年耗实物量年耗实物量号　数值单位数值单位(106MJ)一消耗能源　　　　　1电120kwh4320104kwh510.91342高焦混合煤气1.3GJ46.8104GJ468.00003补充新水0.144m35.184104m30.13664压缩空气40m31440104m316.86245氧气0.1m33.6104m30.35306乙炔0.02m30.72104m30.4068　　　　　　　　小计　　　　996.7000　工序能耗（MJ/吨材）　　　　2769　能耗指标（MJ/吨材）　　　4171表13-2　　　　　　　　棒材工序能源消耗量表序能源名称每吨产品能源单耗年耗实物量年耗实物量号　数值单位数值单位(106MJ)一消耗能源　　　　　1电70kwh1680104kwh198.68862高焦混合煤气1.3GJ31.2104GJ312.00003补充新水0.144m33.456104m30.09114压缩空气40m3960104m311.24165氧气0.1m32.4104m30.23546乙炔0.02m30.48104m30.2712　　　　　　　　小计　　　　522.5000　工序能耗（MJ/吨材）　　　　2177　能耗指标（MJ/材）　　　2462135 14工程经济14.1概述X公司合金钢高线/棒材工程可研内容包括:加热炉、轧钢主厂房、主电气室、水处理等设施。工程静态投资55240万元。工程分项投资见投资估算汇总表，细项投资详见投资估算书。14.2投资分析14.2.1投资按费用划分工程费用名称估算价值（万元）占工程静态投资（%）建筑工程1014918.3设备及工器具3482963.1安装工程32585.9其他费用698412.7合计5522010014.3编制依据14.3.1建安工程：采用1994年冶金工业概算定额（指标）并按目前市场价价格对指标进行了调整。14.3.2设备价格：是根据设备制造厂家近期报价、询价或同类棒材轧钢工程的实际定货价格资料进行估价。设备运杂费按出厂价6%计取。14.3.3工程建设其他费用：采用《冶金工业建设初步设计概算编制办法》有关规定。14.3.4预备费：按占工程费用和其他费用之和的8%计取。14.4.有关问题说明：14.4.1本估算未包括打桩等地基处理费用。14.4.2本概算未包括建设期贷款利息及流动资金。135 X公司合金钢线材/棒材工程综合估算汇总表编制人：吴顺林序号工程和费用名称估算价值（万元）总值（万元）其中外汇(万美元)建筑工程设备及工具器具安装工程其他基建工作费1工程费用1.1燃高焦混合煤气步进梁式加热炉1130.7518062143150.751.2合金钢线材/棒材车间13808361.0829597.762865.4940824.331.3电气室342.821679.25126.742148.811.4水处理设施314.41266.2751.81632.491.5备品备件1479.891479.891工程费用合计10149348293258482362其他费用2894.182894.183预备费8%4089.444089.441+2+3静态投资合计10149348293258698455220135 X公司合金钢线材/棒材工程综合估算编制人：顺林序号工程和费用名称估算价值（万元）总值（万元）其中外汇(万美元)建筑工程设备及工具器具安装工程其他基建工作费1工程费用　　　　　　1.1燃高焦混合煤气步进梁式加热炉　　　　　　1.1.1加热炉基础　180.00　　　180.001.1.2加热炉烟囱　70.00　　　70.001.1.3照明及防雷　0.75　　　0.751.1.4耐火材料砌筑　430　　　430.001.1.5加热炉钢结构（含管道）　450　　　450.001.1.6炉用设备及安装　　636.0064.00　700.001.1.7机械设备及安装　　382.0038.00　420.001.1.8液压润滑设备　　136.0014.00　150.001.1.9汽化冷却装置　　227.0023.00　250.001.1.10三电设备及安装　　425.0075.00　500.001.1小计　1130.751806.00214.00　3150.751.2合金钢线材/棒材车间　　　　　　1.2.1主厂房土建　5444.75　　　5444.751.2.2主厂房内操作室及辅房　80.20　　　80.201.2.3油库及液压站　48.00　　　48.00135 1.2.4照明　234.78　　　234.781.2.5设备基础　1320.00　　　1320.001.2.6给排水管道　245.63　　　245.631.2.7燃气管道，设备及安装　25.146.710.51　32.361.2.8热力管道　5.08　　　5.081.2.9液压润滑管道　160.00　　　160.001.2.10轧钢设备及安装　　6744.31304.09　7048.411.2.11进口轧钢设备及安装(高线）839.80　8937.1033.26　8970.361.2.12进口轧钢设备及安装（棒材）540.20　5141.0320.33　5161.361.2.13工艺金属结构　637.50　　　637.501.2.14液压润滑设备及安装　　606.0042.00　648.001.2.15液压润滑管道及支架　160.00　　　160.001.2.16高压水泵等设备及安装　　339.2025.60　364.801.2.17起重运输设备及安装　　1302.2263.87　1366.101.2.18机修设备　　385.8410.05　395.891.2.19电机及安装　　1186.1442.47　1228.611.2.20传动设备及安装　　3961.432172.00　6133.431.2.21基础自动化设备及安装　　477.0067.50　544.501.2.22软件费调试费　　100.00　　100.00135 1.2.23通风空调设备安装　　131.349.91　141.261.2.24工业电视、火灾报警系统　　279.4273.90　353.321.2小计1380.008361.0829597.762865.49　40824.331.3电气室　　　　　　1.3.11#、2#主电室　305.80　　　305.801.3.3设备基础　12.00　　　12.001.3.4照明　16.68　　　16.681.3.5生活给排水　8.34　　　8.341.3.6通风空调采暖设备安装（含与主厂房）　　　　　0.001.3.7高压供配电设备及安装　　1004.6775.82　1080.491.3.8低压配电设备　　674.5850.91　725.501.3小计　342.821679.25126.74　2148.811.4水处理设施　　　　　　1.4.1旋流池及露天栈桥　275.04　　　275.041.4.2加压泵房　23.40　　　23.401.4.3照明　5.18　　　5.181.4.4生活给排水　3.09　　　3.091.4.5旋流池工艺管线　7.70　　　7.701.4.6旋流池设备及安装　　119.809.04　128.84135 1.4.7通风空调设备安装　　4.130.31　4.451.4.8电气设备、自动化设备　　134.0940.12　174.211.4.9仪表设备及安装　　8.252.33　10.581.4合计　314.41266.2751.81　632.491.5备品备件　　1479.89　　1479.891工程费用合计　10149348293258　482362其他费用　　　　2894.182894.183预备费8%　　　　4089.444089.441+2+3静态投资合计　10149348293258698455220占百分比%　18.363.15.912.7100　　　　　　　　　　　　　　135'