怡成钢铁股份有限公司40吨AOD炉项目报告书.doc
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1、怡成钢铁股份有限公司40吨AOD炉项目报告书 32目录一、 前言2二、概况3三、40吨AOD炉本体及辅助设施的平面和立面布置3四、40吨AOD炉及辅助设施的组成、参数、性能4五、 40吨AOD炉冶炼的基本工艺及技术指标13六、40吨AOD炉设备组成13七、建议20八、 40吨AOD炉工程进度计划表20九、烟台东科冶金设备有限公司简介及优势20附件1:工程进度计划表附件2:40吨AOD炉平面布置图附件3:40吨AOD炉横断面布置图附件4:40吨AOD炉纵断面布置图附件5:烟台东科冶金设备有限公司样本一、前言1 钢铁背景钢铁工业作为基础原材料工业,在国民经济建设与发展中具有举足轻重的地位。改革开放
2、以来,中国钢铁工业取得了长足的发展,到1996年钢产量突破1亿吨大关,跃居世界第一,截止到2002年我国已连续7年荣登钢产量世界第一的宝座。2002年全国钢产量突破2亿吨。我国虽是钢铁大国,但不是钢铁强国。特别是在特殊钢的品种质量上与先进国家差距较大。以不锈钢为例,我国与发达国家比较则差距更大,2001年全球不锈钢粗钢产量为1900万吨,2002年仅西方国家不锈钢产量可达1865万吨。我国也号称不锈钢大国,除了南沪北太属国有较大的不锈钢生产厂外,其余大都分布在江浙、广东、福建一带,总生产能力不足国外一个厂的四分之一,并且产品质量低劣,无市场竞争能力,远远满足不了国民经济日益增长和发展的需要。党
3、的十六大提出:继往开来、与时俱进,全面建设小康社会,为开创中国特色社会主义事业新局面而奋斗。明确提出:到2020年实现国民生产总值翻一翻的目标。因此,不锈钢的生产与发展也将全面进入快车道,应加大发展力度,满足国民经济发展需要。目前,不锈钢除了用于化工、石油、湿法冶金、航天、航空、核工业、交通运输、轻工业、纺织、电子等工业领域外,还在家电、五金制品、建筑装饰、百姓日常生活等领域被广泛推广使用,需求量大,具有广阔的市场前景。目前,国家在严格控制进口的情况下,去年进口总量达240万吨。2.市场预测从2003年3月2426日,全国民营不锈钢企业战略发展研讨会上获悉,当前,我国不锈钢的生产数量、质量、品
4、种还远远不能满足市场的需要。2002年我国进口不锈钢240万吨,不锈钢表观消费量320万吨,继续保持世界不锈钢消费大国的地位。世界人均不锈钢消费平均为4公斤,发达国家人均不锈钢消费9公斤,而我国2002年人均不锈钢消费仅为2.5公斤。如果随着国民经济的发展,人均不锈钢消费达到世界平均水平时,全年消费可达560万吨;如达到世界发达国家水平时,则全年消费可达1260万吨。而从另一个侧面也可以看出不锈钢发展的美好前景:世界平均不锈钢产量占钢的总产量的1.6,发达国家不锈钢产量占钢总产量的3以上,而我国仅占0.5,如达到发达国家水平则不锈钢产量应为750万吨,缺口达80,据国内不锈钢权威人士透露,我国
5、今后十年是不锈钢高速发展的黄金时期,十年内仍然是供不仍求。因此,不锈钢前景及发展潜力巨大。从目前国内不锈钢产业分布看,95分布于江浙、闽南、广东佛山、东莞一带,其规模大都在几百吨至上千吨,其生产装备落后、产品质量低劣、集中度较差、抗风险能力不强,无法满足我国国民经济高速发展对不锈钢的强烈需求。另据市场调查,山东等北方地区不锈钢生产企业很少,区域布局极不合理,严重制约当地经济及相关产业的发展。3.有利条件怡成钢铁股份有限公司是一个新建的钢铁企业,公司位于淄博经济技术开发区内,工业基础条件好,交通十分便利。贵公司在正在建设的电炉炼钢、连铸以及辅助配套设施的基础上,拟增上40吨AOD炉,冶炼生产高级
6、不锈钢及不锈钢制品,使企业成为山东钢铁行业新崛起的一颗新星。该项目的开工建设,除了增加本企业的综合经济效益外,还可带动本地区相关产业的发展,具有潜在的社会效益。因此,建设40吨AOD炉,冶炼生产不锈钢及其它高级钢种,具有非常好的有利条件,可使淄博成为山东省生产冶炼不锈钢的基地。本文针对怡成钢铁股份有限公司的情况,根据国外AOD炉的技术资料及国内部分AOD炉的有关参数,初步确定40吨AOD炉的基本参数。现叙述如下,供参考。二、概况怡成钢铁股份有限公司建设40吨AOD炉是在车间厂房、电炉连铸、辅助配套设施均为新建的情况下而配套建设的,可按规范的工艺流程、合理的车间布局进行设计,具有非常好的有利条件
7、。对此,我们组织相关专业的工程技术人员编写了项目报告书。本项目报告书包括炉子本体设备、上料系统、供气系统、供水系统、烟气净化系统、电气及自动化仪表系统等。倾动机构采用了先进的全悬挂倾动装置,供气系统在制氧车间增设三个储气罐及二次减压装置,为尽可能缩短AOD炉的精炼时间、提高生产效率,在常规侧底部供气吹炼的基础上,增加了顶枪,便于强化脱碳。即采用顶底复合吹炼新技术,本报告还对40吨AOD炉和辅助设施的平、立面布置及各系统的装备情况以及工艺参数进行了阐述。三、40吨AOD炉本体及辅助设施的平面和立面布置1 高架式布置:如厂房轨面标高+21m,完全可满足顶枪的行程、安装及拆卸,也可满足炉顶上吸罩的布
8、置,确定40吨AOD炉为地上高架式布置,平台高度暂定为+7m。2 半地坑式布置如厂房轨面标高为21m,考虑顶枪的行程、安装及拆卸,再考虑炉顶上吸罩的布置空间,确定为半地坑式布置,地坑深度为+21m 实际轨面标高,具体布置形式视怡成钢铁股份有限公司的车间设计而定。主控室布置在炉子斜对面的右侧,便于观察炉况,高位料仓上料系统布置在炉子左侧,工作平台上还可设喂丝机、合金料格、合金称量等设施。40吨AOD炉车间平面布置、纵断面及横断面布置示意图(见附图)。四、40吨AOD炉及其辅助设施的组成、参数、性能 140吨AOD炉主体设备及性能:40t AOD炉主体设备包括:炉体装配、托圈耳轴装配、倾动机构、稀
9、油润滑站、移动侧轴承装配、传动侧轴承装配、移动侧水冷装置、传动侧水冷装置、轴承底座、炉口水冷烟罩固定及旋转装置、氧枪升降及旋转装置、活动平台车、炉坑渣车、顶枪与底枪等。根据国外AOD炉的设计资料及国内AOD炉的有关参数,确定40t AOD炉的主要技术参数如下:1炉容比0.6m3/t2熔池深度1250mm3熔池面积5.03m24熔池直径2530mm5有效工作容积24.0m36炉膛直径2680mm7炉口内径1200mm8炉子有效高度4812mm9炉子总高6108mm10炉壳外径3774mm11炉帽倾角6312炉帽壳重8.80t13炉体壳重25.7t14炉壳总重36.8t15新炉帽衬重26.4t16
10、新炉体衬重39.8t17新炉总重103.0t18倾动角度前倾0160,后倾07019倾动速度0.20.8转/分40t AOD炉体由带球形底的园筒形炉身和截锥形的炉帽组成,两者之间采用法兰及销楔联结,联结件具有较好的强度和防热变形能力,便于安装和拆卸。AOD炉的支承装置是在炉身上焊接了一个断面为 形的梁,梁的上法兰与炉帽相联结,梁的下法兰支承在托圈上,用螺栓与托圈固定,在托圈的耳轴中心线上设有上下制动器,此种支承装置具有联结可靠、加工简单、能适应炉体热胀冷缩要求并且安装拆卸工作量最小的特点。炉子的炉底是倒锥型,这种倾角的炉底侧壁对防止气流对炉衬的冲刷有利,吹入氩、氧、氮气体的喷枪就埋设在炉底侧壁
11、,三支喷枪水平夹角约为60,埋入炉底侧壁的喷枪为套管结构,内管材质是紫铜,外管材质是不锈钢。炉子的倾动机构采用了全悬挂扭力杆机构。减速机为四点啮合柔性传动机构,由四台交流变频电机驱动,分减速箱与齿轴用齿式联轴器连接。这种结构占空间小,布局紧凑,起动和制动平稳,所需基础小,经久耐用。尤其在吹炼过程中,三支喷枪往熔池中吹入1.4Mpa、3200m3/h的气体,使炉内钢液激烈翻腾,给炉子很大的侧向冲击力矩,因此本设计采用了扭力杆平衡装置。该装置具有平衡AOD炉倾动时引起悬挂减速机(二次减速机)壳体旋转的旋转力矩的作用,它是通过扭力杆扭转来吸收扭矩,并将扭矩转化为垂直的拉力和压力。使此力通过扭力杆耳轴
12、的固定轴承座和浮动轴承座传递到基础上,由于拉力和压力使扭力杆形成相反的扭矩,从而导致产生了吸收倾动力矩的效果,这种效果对AOD炉倾动操作期间出现的冲击是特别有利的。一次减速机的齿轮和轴承的润滑都采用油池飞溅润滑。二次减速机的齿轮和轴承都采用强制稀油集中润滑系统,使齿轮啮合和各种轴承能得到良好的润滑,而且用集中稀油润滑降低了功率消耗。该装置润滑点有耳轴轴承、悬挂减速箱和分减速机的齿轮啮合和轴承。40t AOD炉将润滑站布置在传动装置附近,保持了二米左右的高差,所以使润滑系统能顺利回油,在各润滑点前设有给油指示器,随时可以观察润滑部位给油情况和调节其流量。烟罩固定及旋转装置由电机通过蜗轮减速机通过
13、大、小齿轮带动筒体转动,筒体和烟罩平台一起转动,从而完成烟罩放置的动作。平台车电机功率8kw,采用蜗轮减速器,运行速度为9.6m/min。渣车型号为KP-20-1A,载重量20t,轨距4580mm,走行速度17m/min。2供水系统:40t AOD炉供水部位包括:炉口水冷烟罩、氧气顶枪、托圈耳轴、水冷烟道、火花捕集冷动塔、风机轴承等。40t AOD炉所用冷却水参数如下:水量:460m3/h。 其中:1)氧枪80m3/h2)水冷烟罩80m3/h 3)耳轴20 m3/h 4)除尘水冷烟道260 m3/h 5)除尘火花捕集冷却塔56 m3/h(本部分水完全汽化) 6)除尘风机轴承1.52 m3/h
14、7)其它10m3/h本供水系统为闭路有压回水,冷却水消耗量约为1015m3/h,分高低压两路供水。其中,氧枪水压为0.81.2Mpa,其它部分水压为0.40.6Mpa。水质要求:40t AOD炉冷却水水质应符合GB10067.1-88国家标准中第5.1.3.3的要求:PH值78.5总硬度(CaO mg当量)60碱度60mg/l氯离子平均60mg/l氯离子最多220mg/l硫酸离子100mg/l悬浮物固体10mg/l溶解性固体300mg/l可溶性SiO26mg/l全铁2mg/l电导率400s/cm进水温度35回水温度553.上料系统:散状料(石灰、萤石)上料系统采用高位料仓、振动给料器、电子秤、
15、闸板阀、提升机将渣料从烟罩侧部加入炉内。渣料采用行车吊给定的料罐从顶部加入料仓。这样既减轻了工人劳动强度,又改善了现场工作条件。铁合金则需经平台上的磅秤计量后人工用小推车倒入提升机的料斗中,由提升机将铁合金从烟罩侧部加入炉内。设备包括:石灰料仓3个容积3m3/个萤石料仓1个容积3m3振动装置4套称量装置1套气动推杆平板闸阀2套提升机1套4.供气系统:40t AOD炉所需气体压力及流量参数:O2:工作压力1.4Mpa,流量2800Nm3/h(最大3200Nm3/h)Ar:工作压力1.4Mpa,流量1050Nm3/hN2:工作压力1.4Mpa,流量1600Nm3/h压缩空气:工作压力0.40.6M
16、pa,流量400 Nm3/h为确保AOD炉正常工作条件下供O2、Ar、N2量,应在制氧车间增设储气罐,本系统经过计算,应增设下列球罐:1)氧气球罐 400m3 1个,额定压力3.0Mpa,工作压力1.4Mpa。2)氩气球罐 200m3 1个,额定压力3.0Mpa,工作压力1.4Mpa。3)氮气球罐 400m3 1个,额定压力3.0Mpa,工作压力1.4Mpa。另外,应敷设以上三种管线以及两次减压的阀站及控制仪表等。O2、N2的供应应结合怡成钢铁的电炉、连铸及辅助配套设施的使用情况统筹考虑设置,因Ar用量较大,故按外购氩气设计,增设氩气贮槽及球罐。经计算供氩系统应设50m3 /0.8Mpa 低温
17、液体贮槽一个,1.5m3/h、3.0Mpa低温液体泵一台,1200Nm3/h、3.0Mpa汽化器一台,200m3 /3.0Mpa 球罐一个及配套设施。从球罐出来的精炼气体经两次减压阀减压,保证其工作压力稳定在1.4Mpa,然后经过流量计和电动调节阀,按照一定比例和流量进入混气包,再经过三支喷枪吹入炉内。冷却气体有氩气、氮气和压缩空气。根据冶炼钢种和冶炼时期的不同,选用其中的一种通过配气包经喷枪外管吹入炉内。二次阀门站气体介质入口参数:介质名称供气压力Mpa最大流量Nm3/hAr1.61.81050O21.62.03200N21.62.01600Air0.50.74005电气控制系统:本系统总装
18、机容量约为900KW,供电电源为380V,50Hz。各设备装机容量分别为:炉体倾动150KW、平台车8KW、渣车11KW、烟罩旋转8KW、氧枪升降5.5KW、稀油站10KW、上料小车15KW、振动给料器8KW、加料斗和称量斗3KW、烟气净化550KW、空调25KW、检修开关100KW。1)AOD炉体、上料系统、稀油站、顶枪系统集中由电磁站进线柜供电,要求两路不在同一母线上的相互独立的380V AC电源互为备用,由甲方接入进线柜,设计低压供电柜2面。2)烟气净化系统要求380VAC电源,负荷550KW。设低压供电柜1面。3)炉体电气控制包括对炉体倾动、平台车、渣车等电机的控制。平台小车、渣车可在
19、现场就地操作或控制室远程操作,倾动电机只能在操作室操作。设计电控柜一面、电阻柜一面、控制室操作台一个。4)顶吹氧枪电气控制对提升顶吹氧枪进行位置和起停控制。设计电控柜一面,接受计算机氧枪PLC的远程控制信号,或在控制室操作台上控制。5)上料系统对四台振动给料器和加料小车进行控制,设计电控柜一面,接受计算机上料PLC的远程控制信号。6)稀油站电气控制 对稀油站供油系统进行控制。7)烟气净化系统电气控制除尘电机采用低压电控柜控制。8)电磁站平面布置1#PLC2#PLC3#PLC进线1进线2炉体炉体氧枪上料9)配套选型电气柜采用GGD柜型,外型:8006002200,柜内元件采用国内名牌厂家产品。6
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