年产22万吨短流程绿色炼钢厂可研报告

1、年产22万吨短流程绿色炼钢厂可行性研究报告河南太行全利重工股份有限公司地 址：中国.河南.鹤壁邮政编码：458010项目联络人：李勇联系电话：子邮件： HYPERLINK mailto: 网 址：WWW .THQLJT .NET年产 22 万吨短流程绿色炼钢厂可行性研究报告目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 炼钢工 艺 4 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 供 电 13 HYPERLINK l bookmark24 o Current D

2、ocument 自动化 控制 系统 13 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 给排水 设施 14 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 通风除 尘设 施 . 15 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 燃气设 施 17 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 热力设 施 18 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 检 验 设 施 19 HYPERLINK l book

3、mark52 o Current Document 土 建 19 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 投 资估 算 19炼 钢 工 艺概述某公司拟建一条“电炉炼钢钢水炉外精炼方坯连铸”短流程生产线，供 给现有的棒材厂，年需铸坯 22 万吨。1.1.1 炼钢系统主体工艺设备配置 整条短流程生产线中的炼钢部分采用“超高功率电炉“废钢预热加料装置”钢水炉外精炼方坯连铸”短流程生产工艺，配置了一座 30t 超高功率交流电弧炉、一座30tLF钢包精炼炉和一台R 6米2机2流方坯连铸机。1.1.2 生产规模及产品方案1）生产规模炼钢厂每年生产钢水 22万吨。

4、2）铸坯规格铸坯断面120 X 120、150 x 150mm定尺长度3、 6m3）生产钢种生产钢种碳素结构钢和优质碳素结构钢1.2 主要设计决定工艺流程的选择 新建的炼钢车间选用超高功率电炉钢包精炼全连铸短流程生产线，该生产线具有生产效率高、生产成本低、占地小、投资省等优点。电炉容量的选择根据生产规模，设计选择公称容量 30t ，平均出钢量 30t ，变压器容量25MVA+20的交流电弧炉。炉外精炼装置型式的选择 设计选用LF钢包精炼炉。钢包精炼炉的主要功能为：电弧加热、造渣精 炼、合金添加及底吹气体搅拌，同时配备喂丝机，必要时对钢水成分进行微调。124连铸机机型选择根据棒线材轧机对坯料规格

5、的要求，设计决定采用一台R6米2机2流全弧形方坯连铸机，铸坯直接热送至轧钢厂。125电炉除尘方式选择电炉烟尘的捕集方式采用屋顶烟罩与半密闭罩结合的型式，即导流式屋顶 罩。1.2.6电炉出渣工艺的选择出渣方式选择炉前热泼渣工艺，该工艺无需中间翻渣场及设备，基建投资 低；无需渣罐及渣罐的维修，生产管理费用低；操作人员少。127电炉修炉工艺的选择为提高生产率，减少修炉对电炉作业率的影响，采用吊换炉壳的修炉方式。1.3电炉生产能力计算1.3.1电炉作业制度表1-1电炉作业制度序号项目单位技术参数备注1年日历天数d/a3652年度大、中修天数d/a253计划检修时间（每周8小时）d/a174更换炉体时间

6、d/a105设备故障时间d/a246耽误及等待时间d/a18序号项目单位技术参数备注合计d/a947电炉年有效作业天数d/a2718电炉年作业率%电炉年产钢水量表1 2表1 2电炉年产钢水量序号项目单位技术参数1电炉容量t302电炉平均出钢量t42每炉留钢693电炉座数座14电炉年有效作业天数d/a300电炉冶炼周期min75其中：熔化时间min505升温min10310天其他作业时间min156电炉最大日产炉数炉167电炉最大日产钢水量t/d6708电炉年产钢水量t/a2200001.3.3连铸机年产量钢水年产量15.6 X 104t钢水至铸坯收得率96%连铸机年有效作业率

7、74.2%连铸机年产量15.6 X 104 X 96%=15 1041.4主要原材料供应及质量要求1.4.1废钢及生铁炼钢年需要废钢12.97万吨、需要生铁3.91万吨，除少量从本厂返回外，其 余均外购。本次设计没有考虑废钢处理。1.4.2铁合金炼钢年需要各类铁合金约0.19万吨，由市场采购供应。1.4.3冶金石灰炼钢生产年需要冶金石灰约6250吨，由市场采购供应。1.4.4电极炼钢生产年需要电极625吨，其中电炉用 450超高功率电极547吨；钢包炉用 350电极78吨，均从市场采购供应。1.4.5耐火材料炼钢生产年需要耐火材料0.37万吨，由外购供应。1.5主要工艺设备配置技术参数1.5.

8、1 30t电炉主要技术参数表1-330t电炉主要技术参数序号项目单位数量备注1炉壳直径mm 42002额定出钢量t423留钢量t6-94电极直径mm 4005电极分布圆直径mm 1100序号项目单位数量备注6电极升降行程mm28007电极自动升降速度:升/降m/min6/48电极升降驱动方式液压、比例阀炉门尺寸宽mm10009高mm760电炉倾动角度出钢()2010出渣()1511炉盖提升行程mm40012炉盖旋转角()6013液压介质水乙二醇14液压工作压力MPa1215电炉变压器额定容量MVA25+20%16电炉变压器一次电压kV3517电炉变压器二次电压V436- 1841.5.2钢包炉

9、主要技术参数表1 - 4钢包炉主要技术参数序号项目单位数量备注1钢水额定容量t30序号项目单位数量备注钢包钢包壳内径mm 2550钢包总高度（含包脚）mm31002钢包内衬厚度mm250熔池直径mm 1980自由空间mm6003钢包炉变压器额疋谷量MVA5.54阳木 rr ps.、叶 rfa rrkV35钢包炉变压器次电压5钢包炉变压器二次电压V210-1106平均升温速度C/mi n47电极节圆直径mm 5508电极直径mm3009电极上升下降取大速度（自动）m/min4.8/3.610电极行程mm210011炉盖提升行程mm40012液压介质水乙二醇13液压工作压力MPa连

10、铸机主要技术参数表1 - 5连铸机主要技术参数序号项目名称单位数量备注序号项目名称单位数量备注1机型全弧形连续矫直2连铸机台数台13连铸机流数流24连铸机基本半径mR65铸坯断面mm mm80 X 80、90 X 90100X 100、110X 1106铸坯定尺m3、67连铸机流间距mm11008铸机拉速范围m/min0.55.09结晶器长度mm80010结晶器振动频率次/min5040011振幅mm0 612引锭杆型式/刚性13铸坯切割火焰切割14出坯系统公共出坯辊道、移钢机、推钢机、集中冷床1.6工艺布置及车间组成电炉炼钢车间由炼钢主厂房、公用系统和辅助设施组成。炼钢主厂房工艺平 面布置图

11、见附图。炼钢车间主厂房各跨间主要参数及起重机配置见表1-6。表1-6炼钢主厂房各跨间主要参数及起重机配置序号跨间名称主厂房技术参数起重机吨位及台数(t X 台)长(m)宽(m)轨面标高(m)面积(m)1废钢配料跨1083312356416/3.2 X 2电磁吊2电炉跨10824222592100/32 X 1、50/10 X 13散状料跨36122243210X 14连铸跨962715259220/5 X 15出坯跨962410230416/3.2 X 2合计114841.7工艺流程1.7.1电炉炼钢工艺流程电炉炼钢工艺流程见图1-21.7.2连铸机工艺流程图1-3连铸机工艺流程图供 电供电方

12、案新建炼钢以后，全厂用电绝大部分为二级电负荷，仅有电炉、精炼炉和连铸以及吊车等设备用电为一级用电负荷，因此，220K V总降变电所安装一台220/35KV, 40MVA主变压器负责向电炉和精炼炉供电，一台 35/10KV，10MV主变 压器负责向炼钢和连铸及辅助设施动力用电负荷供电。炼钢车间电炉和精炼炉35KV由220KV总降变电所35KV直接配电，炼钢车间 其它高压用电设备和低压用电设备由车间内 10KV配电室供电。低压配电采取分区 域设置马达控制中心进行分区配电。2.2 无功补偿与滤波采用传统的加料方式时，由于电炉冶炼过程无功冲击大，功率因数低，同时 产生大量低次谐波电流，需在 35KV电

13、炉供电母线装设动态无功补偿装置 （SVC， SVC装置使电压波动、电压畸变和流入系统谐波电流限制在电网充许水平以内将 冶炼用电功率因数提高到 0.92 以上。本方按采用了费钢预热连续加料装置后，不 需安装SVC装置。自 动 化 控 制 系 统新建炼钢工程自动化控制系统是按电炉精炼炉连铸机这一生产流程 的三电一体化设计原则，包括计算机控制、检验仪表和电气传动等。该系统拟按 一级PLC配置，即基础自动化级。基础自动化级主要面对生产实际工艺过程的顺序控制、逻辑控制、回路控制 和各种工艺参量的监视和报警。各个工艺环节的主要检测控制信号均送入基础自 动化级，显示、报表、控制和报警等均由基础自动化级完成。

14、原则上不再设置现 场仪表盘（个别除外），各个相关控制室均设置 MMI操作站。给 排 水 设 施用水量及水量平衡根据各用户对水质、水量、水压的要求，经水量平衡后生产总用水量为 1900m3/h ，其中：净环水量1700m3/h浊环水量160m3/h车间洒水20m3/h补充生产新水94m3/h生产用水循环率为95.0%生活用水20m3/h设计的给排水系统4.2.1 电炉、连铸净环水系统 主要供电炉、钢包炉、连铸设备等净环水用户，供水量为 1350m3/h 。该部分 冷却水用后仅水温升高，水质未受污染，由泵加压后循环使用。为保证循环水水质，该系统设 320m3/h 快速过滤器进行旁滤。4.2.2 制

15、氧站净环水系统 主要供氧压机、空压机等冷却用水，供水量为 350m3/h 。使用后的水仅水温 升高，水质未受污染，加压再循环使用。为保证循环水水质，该系统设 70m3/h 无阀滤罐进行旁滤。4.2.3 浊环水系统 该系统主要供连铸二冷水及冲氧化铁皮用水，供水量为 160m3/h 。用后的水含有油、氧化铁皮等杂质，经一次铁皮沉淀池沉淀后的水一部分经泵加压送至车 间冲氧化铁皮；一部分送至化学除油沉淀器中进行除油、二次沉淀处理。处理后 的上清液送至冷却塔进行冷却，冷却后的回水加压并通过控制杂质粒径的管道过 滤器处理后，供用户循环使用。化学除油沉淀器底部定期排出的污泥由泥浆泵加 压送至板框压滤机进行污

16、泥脱水，经脱水处理后的泥饼外运，综合利用。4.2.4 生产消防给水系统 本系统供全厂生产及消防用水。室内消防水量为 10l/s ，室外消防水量为20l/s 。4.2.5 排水系统 排水采用生产废水、生活污水、雨水合流制排水系统。雨水汇同少量的生产 废水和经过化粪池处理的生活污水，排入排水管道。4.2.6 安全供水 为满足电炉、钢包炉及连铸结晶器、连铸设备及二冷水安全供水的需要，本设计设一座 V=500m, H=32m的安全水塔。通 风 除 尘 设 施设计内容电炉除尘系统（担负炉内的排烟和屋顶罩收集的烟尘）钢包精炼炉及散状料除尘系统。连铸二冷室排汽。炼钢车间采暖通风降温设施。辅助生产车间及公用设

17、施采暖通风。电炉、钢包炉及散状料除尘系统设置5.2.1 电炉烟气除尘系统 本电炉烟气净化系统设计采用屋顶罩与半密闭罩结合使用，即导流式屋顶罩。导流罩由固定导流罩和移动导流罩组成。固定导流罩设置于加料侧及炉后， 移动导流罩设置于炉前变压器室上方。加料时，移动导流罩移至变压器室顶部，冶炼时移至炉体区域，移动导流罩与固定导流罩将电炉围在其中，迫使烟气在导流罩范围内上升，烟气上升至导流罩罩口时，与屋顶罩罩面仅有 5m距离大大地减 弱了车间横向气流的影响 。屋顶罩为内外双层结构。内罩捕集从导流罩按扩散角排出的烟气，外罩则捕 集溢出的烟气。电炉除尘系统的总风量为 450000m3/h 。钢包精炼炉及散状料

18、除尘系统 钢包精炼炉冶炼时产生的烟气采用炉盖罩进行捕集，车间的散状料在贮运过程中散发大量的粉尘，在各设备密闭的前提下与钢包炉组成一套除尘系统。系统 的总风量为 80000m3/h 。除尘系统工艺流程灰斗刮板输送机 -*斗式提升-*贮灰仓* 汽车外运 I 输灰系统流程为：524主要设备脉冲布袋除尘器：电炉除尘系统：过滤面积：5200吊1台钢包炉及散状料系统：过滤面积：1200m2 1台电炉除尘系统：除尘主风机：Y4-73M 28F 锅炉引风机，1台配用电机：丫1000-8，6kV，功率：1000KW 1台钢包炉及散状料系统：除尘风机：Y4-73 M14D锅炉引风机，1台配用电机：丫355L1-4

19、 功率：280KW 1台5.3连铸二冷室排汽电炉炼钢车间设有两流方坯连铸机一台，连铸机的二次冷却室产生大量的水 蒸汽，需要设置排汽系统，设计选择G4-73 M10D锅炉通风机一台，排汽量为40000rm/h。燃气设施燃气设施需建设1500mVh氧气站一座，切割及烘烤等用燃料采用天然气，通 过管网直接供应。6.1制氧机的选型炼钢车间需供应氧、氩气，根据氧气和氩气的消耗量，新建1500mVh氧气站座可满足生产的需要6.2制氧机组主要性能本设计流程属技术先进的第六代空分流程，其主要特点为：分子筛吸附、增 压透平膨胀、规整填料塔、全精馏无氢制氩、DCS集散控制系统等。其主要技术性能如下：3加工空气量9

20、800 m/h空气压力0.62MPa（A）产品产量及纯度（标准工况）介质产品产量（m3/h）纯度氧气150099.6%O液氩40 （折合成气态）99. 999%Ar性能指标：连续运转周期（两次大加温间隔期）：一二年冷箱加温解冻时间：36小时装置启动时间（从膨胀机启动到氧气达到纯度指标）：36小时空分单元制氧能耗（液体以1： 3计）：w 0.67KW.h/m3Q热力设施电炉工程共需要压缩空气约 70nVmin，压缩空气压力为0.50.7MP&拟新 建压缩空气站一座，内设 LGD-40/8型螺杆空压机三台，其中两台运行，一台备 用。.每台空压机供气量为40 m/min，排气压力为0.8MPq配电动机丫315M-4, 250kW气动仪表和布袋除尘器等用户需要净化（无尘、无水、无油）压缩空气11nVmin，压力为0.50.7MPa在压缩