新建100tlf精炼炉工程施工图方案设计方案说明文本报告Word下载.docx
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⑴新建1座100tLF炉精炼炉（厂房、设备基础、工厂用房、平台、沟道、支架预埋件等土建设施）；
⑵新建LF炉合金料仓系统设备，土建；
⑶新建LF炉的配套系统，包括除尘系统、冷却水系统、热力设施、燃气系统、供配电系统、自动化、仪表及电讯系统；
⑷新建100tLF精炼炉工程配套的总图工程；
⑸新建100tLF精炼炉工程相关区域设施的拆除；
⑹投资概算。
5.2.2XXXXXX冶金工程技术有限公司设计范围：
⑴新建100tLF精炼炉35kV外部供电及变压器到高压配电柜之间的电气配线、配管设计；
⑵投资概算。
5.2.1LF炉成套供货厂家设计范围：
⑴LF炉本体的机械设备设计、电气及自动化设计、仪表设计、电极调节系统设计、设备布置图设计（含基建要求）；
⑵LF炉合金料仓系统的控制及供配电设计；
⑶LF炉本体及合金料仓除尘系统控制设计；
6.设计概要
6.1.生产规模及产品方案
6.1.1生产规模
新建一座100tLF钢包精炼炉及其配套设施，设计年处理合格钢水～97万t。
高炉系统未改造前，100tLF钢包精炼炉处理钢水量67.07×
104t。
6.1.2作业制度
车间年作业天数365天，四班三运制。
新建100tLF炉设计年有效作业天数310天，年有效作业率84.9%；
高炉系统未改造前，新建100tLF炉年有效作业天数212.7天，年作业率为58.3%。
6.1.3产品方案
新建投产的100t转炉用于炼钢后，为了满足钢水温度的均匀和生产节奏的稳定，需建设1台配套的100tLF精炼炉，实现两座大转炉与两台LF炉、两台连铸机的炉机匹配。
表1-1100t转炉及100tLF炉炼钢系统生产钢种及代表钢号
序号
产品品种
代表钢号
1
碳素结构钢
Q195～Q235
2
优质碳
素钢
帘线钢
P72LXA/P72LXB/P82LXA/P82LXB/P86LXA/P86LXA
3
胎圈、光缆及高压胶管钢丝用钢
C60DA/C66DA/C70DA/C80DA/SWRS72A/SWRS82A等
4
预应力钢丝及钢绞线用钢
YL72A/YL72B/YL77A/YL77B/YL82A/YL82B/YL87A/YL87B/SWRS77A/SWRS77B/SWRS82A/SWRS82B等
5
重要用途钢丝、绞线及钢丝绳用钢
C60DA/C66DA/C70DA/C80DA/C86DA/SWRS67A/SWRS72A/SWRS82A/SWRS82B/SWRS87A/1006A等
6
一般用途钢丝、钢绞线及钢绳用钢
10/1520/25/35/45/60/65/70/75/80/85/SWRH67A/WRH72A/SWRH77A/SWRH82A/1006/1010
8
焊接用钢
焊丝
ER70S-6/ER70S-G/ER80S系列/ER100S系列/H08CrMoVA/
H08Mn2SiA/H08GX/SWRY11-13等
9
焊条
H08A/H08E/H08C/H10Mn2/H08MnA等
10
冷镦钢
ML15/ML25/ML35/ML45/ML08Al/ML15Al/ML20Cr/ML40Cr/ML30CrMo/ML35CrMo/ML42CrMo/ML15MnVB
/ML24MnTiB/ML20Mn/SWRCH10～20A/SWRCH10～35K
11
弹簧钢
工业用途
65Mn/60Si2MnA/50CrV/55SiCr/60Si2Cr/67SiCrV
12
一般用途
60/65/70/75/80/SWRH60A/SWRH60B/SWRH67A/SWRH67B/SWRH72A/SWRH72B/SWRH77B/SWRH82B
13
易切削钢
12L14
14
优质低合金钢
预应力混凝土钢棒用钢
30MnSi/30Si2Mn/35Si2Cr/45Si2Cr/35Si2Mn
6.2金属平衡
在高炉系统没有改造和新增方圆坯连铸机没有建设前，按炼钢新增100tLF精炼炉后，不考虑1号30t转炉的前提下，50t、100t转炉现有系统无法全部消化完现有高炉系统生产的铁水，有部分剩余铁水将走电炉炼钢系统；
若1号30t转炉能保留不拆除，则转炉系统可实现全铁水炼钢，金属平衡见图1-1。
19
141
渣铁及烧损3.2
废钢6.7
138.1598%
渣铁及烧损10.72
134.1392.6%
134.13
82.0552.08
8097.5%5096%
图1-1金属平衡图（单位：
万吨/a）
6.350t转炉车间组成及工艺流程
6.3.1车间组成
50t转炉车间现有主厂房包括：
加料跨、炉子跨、钢水接收跨、浇铸跨、切割维修跨、第一出坯跨共6个跨间。
其中包括1座1300t混铁炉、1套铁水罐顶喷脱硫装置、1座50t顶底复吹炼钢转炉、1座100t顶底复吹炼钢转炉、1座80tLF炉、1座80tVD炉、1套吹氩喂丝站、1台4机4流圆坯连铸机，1台5机5流小方坯连铸机。
6.3.2车间工艺流程
现有1台LF炉不能满足连铸机钢水全通过LF炉处理的需要，根据产品方案要求，需要在现有五流方坯连铸机东侧新建一座LF钢包精炼炉。
综合上述情况，设计决定采用LD-LF（VD）-连铸的工艺流程。
工艺流程见图1-3。
图1-2工艺流程图
6.4工艺及设备
6.4.1车间组成及工艺布置
6.4.1.1车间组成及起重机配置
现有50t转炉炼钢厂房包括：
各跨间组成及起重机的配置见表1-2。
表1-2跨间组成及其起重机的配置
跨间名称
厂房尺寸（m）
厂房面积（m2）
现有起重机配备
台数×
吨位
备注
长度
跨度
轨面
标高
加料跨（A-B）
168
24
20.97
4032
125/30t×
2台
150/40t×
1台
15+15t×
16/3.2t×
炉子跨（B-C）
51
22.5
2352
10t×
54
46.9
5t×
63
20.94
钢水接受跨
（C-D）
204
18
27.04
3672
2台，150/40t×
浇铸跨（D-E）
216
27
5184
50/10t×
3台
E-F
192
—
576
切割维修跨
（F-G）
3240
7
第一出坯跨
（G-H）
32
6144
10+10t×
6.4.1.2工艺布置
⑴新建100tLF精炼炉工艺布置
100tLF精炼炉布置在钢水接收跨03～07号柱间，双钢包车平行于50t转炉主厂房横向布置，设置单加热位（双喂丝工位）及单加料系统。
LF炉用变压器室、液压室、操作室（包括控制室）、合金加料系统均布置在浇注跨03～07号柱间。
工艺布置详见图87初12～3~4。
6.4.2工艺流程
LF钢包精炼炉工艺流程
LF钢包精炼炉工艺流程见图1-3
图1-3LF钢包精炼炉工艺流程图
6.4.3主要设备选型及技术参数
LF钢包精炼炉
100tLF炉技术参数如下：
LF精炼炉公称容量：
100t；
LF精炼炉座数：
1座；
平均出钢量：
80t/炉（远期83.2t/炉）；
最大出钢量：
90t/炉；
平均冶炼周期：
38min/炉；
日最大出钢炉数：
37.9炉/d；
变压器额定容量：
18MVA；
年产钢水量：
～90万t/a；
6.5检化验
LF精炼炉原材料样成分分析，在现有中心化验室完成，钢样采用风动送样方式送到现有中心化验室分析。
化验数据传输至LF炉操作室显示。
6.6总图布置
6.6.1总图布置
在原50t转炉车间内，原五机五流方坯连铸机和四机四流圆坯连铸机之间布置新建设的LF炉；
新建LF炉冷却水系统在现有净环水系统泵房、水池内改造；
沿30t转炉车间厂房南侧敷设新建LF炉除尘管道并接入原30t转炉二次除尘系统；
沿50t转炉水处理系统的管架敷设新建LF炉冷却水系统给水管、回水管。
新建LF炉室内地坪设计标高和原50t转炉车间室内地坪标高一致，为483.30m；
利用厂区原雨排水系统及运输系统。
总平面布置详见附图87初12-2。
6.7给排水
6.7.1循环冷却水系统
本系统主要供LF炉水冷炉盖、LF炉机械设备、LF炉变压器冷却等，总用水量300m3/h，压力为0.50~0.60MPa，连续用水制度，系统补水量6m3/h，系统循环率97.5%，补水接自厂区软水管网。
新建LF精炼炉软水给水系统原则利旧现四机四流圆坯连铸机循环泵房、净环水池等，但需改造水泵基础及部分管道。
6.7.2安全供水、生产补水系统给排水
LF炉炉盖、电极等冷却在生产中不允许断水，需考虑安全供水，供水量为75m3/h，安全供水按30min考虑。
经核实，现有安全水塔供水量满足新增安全供水要求。
6.8热力设施
压缩空气
本工程新增净化压缩空气用量：
3Nm3/min，工作压力0.5～0.6MPa，空气品质：
除油、除水。
经核实，现有压缩空气气源能力满足要求。
新建LF炉风动送样系统所需压缩空气，在附近D柱线上有压缩空气气源，接点后就地净化提供给风动送样系统。
6.9通风除尘设施
6.9.1100tLF钢包精炼炉及合金加料系统除尘
LF钢包精炼炉及加料设施设置1套除尘系统，系统除尘总风量约14.0×
104m3/h。
根据会议备忘录（纪要）及初设要求，将LF钢包精炼炉及加料设施除尘管网接入原30t转炉二次除尘系统。
6.9.2通风降温
LF炉控制室、电气室等采用设置空调通风降温。
新增制冷负荷：
60kW；
由于原转炉区域厂房集中空调系统无裕量。
且集中空调总站水泵压力不足水流量已不够，无法新增集中空调。
各房间内采用风冷柜式空调。
各高温作业点设置移动式轴流风机进行人体通风降温，有散发余热、有害气体的工艺小房、电气室等设置机械通风装置。
6.10燃气设施
6.10.1氮气
本工程新增氮气用量：
小时平均流量60Nm3/h，工作压力0.5MPa，间断使用，接自50t转炉低压氮气总管接管（DN40）。
6.10.2氩气
LF钢包精炼炉氩气用量2×
（50～500）NL/min，使用压力0.6～1.0MPa，供气压力1.2MPa，压力及流量可调，具备高压吹堵和漏气检查功能，事故压力1.6MPa，间断使用，接自50t转炉中压氩气总管接管（DN20）。
6.11供配电设施
新建LF炉所需的外部一路35kV供电，由电炉220kV变电站供电柜（305柜）向新增LF供电；
LF炉本体所需的外部两路380/220V电源引自原五机五流连铸变电所；
LF炉冷却水系统所需的外部380/220V电源引自原五流机连铸水泵站变电所。
经核实以上电源电压等级和供电容量均满足本工程要求。
6.12自动化仪表
主要包括LF炉本体部分（设备成套）及配套水、压缩空气、氩气及除尘等的常规自动化仪表检测及控制。
LF炉本体仪表及控制系统由工艺设备成套，氩气相关检测信号送成套控制系统；
供水泵主管相关检测送水处理PLC控制系统，除尘部分相关检测信号送原30t转炉二次除尘控制系统。
6.13传动及自动化控制
本工程系统采用PLC控制，系统有自动、集中手动和机旁手动三种操作方式。
系统自动和集中手动通过上位机操作，机旁手动采用机旁操作箱控制。
LF炉控制系统由设备厂家成套提供，通过工业以太网和整个工厂控制系统相连，实现系统的通讯和远程监控。
水处理控制系统利用现有水处理系统的PLC，现有系统为西门子的S7-300PLC，新增设备以远程站方式连到现有PLC系统上，主要完成循环冷却水系统的控制。
6.14电讯
车间设置市话、调度电话、工业电视系统、火灾自动报警及消防联动等电讯设施。
6.15生活设施
本工程利用现有办公生活设施，不新建。
6.16土建
各建（构）筑物按地震基本烈度7度进行设防。
LF炉平台采用单层钢筋砼框架结构；
LF炉控制室、变压器室、高压室、液压站采用钢筋砼框架结构；
高位料仓系统采用钢结构，管道支架及设备基础采用钢筋砼、素砼、板式、墩式或条形基础。
6.17环境保护、安全与工业卫生、消防
6.17.1环境保护
本工程产生的污染物主要有：
废气、固体废物、噪声等。
废气主要为LF炉生产过程中产生的烟气及粉尘，设计对生产中产生的废气全部收集进行除尘处理后达标排放。
固体废物主要为除尘器收下的粉尘，除尘灰返烧结回收利用。
对生产中设备噪声，设计上考虑了有效的控制与预防措施，使其达到国家标准要求。
6.17.2安全与工业卫生
本工程设计遵循国家有关法规、规程和标准，采取相应措施防止在生产过程中危及人身安全，如对自然灾害的预防措施、防爆炸与防生产事故、防运输与装卸事故、防机械伤害和人体坠落、防热辐射和触电伤害、安全供电与供水等，以保证安全生产。
6.17.3消防
⑴消防给水
本工程主厂房火灾危险性为丁戊类，建构筑物耐火等级为二级。
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006，其消防用水量如下：
室内消防：
Q1=15L/sH≥0.35MPa；
室外消防：
Q2=20L/sH≥0.10MPa；
消防用水时间3h，一次消防用水量：
V=378m3。
由于本工程主体设备布置在现有炼钢厂房内，50t转炉厂房已有消防给水设施，因此本工程不新建室内外消防给水设施。
⑵灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50015-2005）（2005年版），本工程新建车间火灾种类为A类火灾，轻危险级，共配置MF/ABC4型手提式磷酸铵盐干粉灭火器12具，MST40（40kg）推车式灭火器2台。
6.18能源评价
本项目LF精炼工序为5.21kg标煤/t钢。
工序能耗主要由水、电、氮气及氩气组成，设计上考虑采用相应节能措施，达到节能、降耗的目的。
6.19劳动定员
本工程新增劳动定员为21人，不新增人员，由炼钢厂内部调配解决。
6.20建设进度
本项目建设进度为7个月。
7.投资概算
本项目总投资为2864.57万元，其中：
工程费用2530.49万元，其它费用198.97万元，预备费81.88万元，建贷利息53.22万元。
投资组成见表1-3。
表1-3投资组成单位：
万元
工程费用
其它费用
预备费
建贷利息
总投资
2524.90
198.77
81.71
53.11
2858.50
8.需要说明的问题
8.1下阶段设计前，应提供详细的地质勘察报告。
8.2因甲方与设备厂家的技术协议还未确定，本次设计中的LF炉设备本体及其参数仍然按照审定的初步设计内容和参数考虑。
8.3新建LF炉除尘管道接入原30t转炉二次除尘系统只是过渡性措施，在120t转炉和方圆坯连铸机建设时须统一建设LF炉除尘系统。
本次设计中LF炉排烟管直径暂按原初设资料DN1200考虑。
8.4本工程新建LF炉冷却水系统投运后，原五流机连铸水泵站变电所内净环系统的2台1000kVA变压器须同时运行才能满足电压等级和供电容量的要求。
当一台变压器故障或检修时，另一台变压器无法满足净环水系统满负荷运行的要求。
8.5因无原五机五流连铸变电所和原五流机连铸水泵站变电所内设备平面布置图资料，故新增低压配电屏和新增软启动柜分别布置在原五机五流连铸变电所低压配电室和原五流机连铸泵站变电所低压配电室内，两个变电所内原低压配电屏的位置需作适当调整。
8.6本工程投资中100tLF精炼炉除尘管道从50t转炉厂房接至30t转炉二次除尘系统时管道穿50t厂房屋架的特殊处理费用及LF建设过程中五机五流方坯连铸机正常生产高空吊运钢水的特殊施工措施及安全措施费暂按70.8万元考虑。
8.7本工程中100tLF建设场地上的热修罐坑业主方已准备搬迁至浇注跨，因此本次初设未考虑修罐坑搬迁还建费用。
8.8本项目LF炉产生的谐波，由XXXX另行考虑治理。
表1-4主要技术经济指标表
项目名称
单位
数值
一
主要设备配置
LF炉座数
座
新增
平均处理量
t
80
远期83.2t
最大处理钢水量
90
极限
变压器额定容量
MVA
一次电压
kV
35
电极直径
mm
450
UHP
电极分布圆直径
750
钢水升温速度
℃/mim
4～5
喂丝速度
m/min
5~300
可调
电极升降最大行程
～2000
日最大精炼炉数
炉/d
37.9
年处理钢水量
104t/a
～90
原辅材料消耗
⑴
石灰
kg/t钢水
⑵
合成渣
⑶
埋弧渣
⑷
铁合金
⑸
铝丝、硅钙丝、碳丝
⑹
石墨电极
0.3
⑺
保温剂
0.8
动力消耗
冶炼电耗
kWh/t钢水
40
氩气
m3/t钢水
0.1
氮气
0.48
冷却水
0.06
二
项目总投资
2953.08
第二章工艺及设备
1.生产规模及产品方案
1.1生产规模
1.2作业制度
1.3产品方案
新建投产的100t转炉用于炼钢后，为了满足钢水温度的均匀和生产节奏的稳定，应建设1台配套的100tLF精炼炉，实现两座大转炉与两台连铸机的炉机匹配。
表2-1100t转炉及100tLF炉炼钢系统生产钢种及代表钢号
/ML24MnTiB/ML20Mn/SWRCH10～20A/SWRCH10～
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