合金新材料项目节能评估报告.docx

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合金新材料项目节能评估报告

XXXXXX有限公司

合金新材料项目

节能专项报告

年月

第一章项目单位基本情况

1.1项目单位情况

1.1.1项目概况

项目名称：

合金新材料项目

项目规模：

15万吨/年

项目建设地点：

承办单位：

1.1.2项目单位基本情况

1.2项目建设条件

1.2.1建设地点

1.2.2气象条件

1.2.3地震基本烈度资料

1.3项目建设规模及产品方案

1.3.1建设规模

本项目分三期建设，一期建设特冶车间（一期）和锻压车间（一期）；二期建设环件车间；三期建设特冶车间（二期）和锻压车间（二期），同时配套建设空压站等公用辅助设施。

1.3.2产品方案

本项目年产轴类棒材合计50000吨/年，环件50000吨/年，模块及棒材50000吨/年。

产品方案详见下表。

产品方案表

序号

产品类别

产品名称

规格范围（mm）

年产量（t/a）

1

轴类及棒材

风电传动系统轴承

Φ130-850mm

10000

2

风电齿轮

Φ200-600mm

8000

3

风电主轴半成品

Φ400-800/1400-1600mm

10000

4

铁路机车齿轮

Φ200-600mm

4000

5

高铁车轴

Φ170-230mm

3000

6

曲轴

Φ200-600mm

8000

7

其他棒材

Φ200-600mm

7000

8

环件

风电法兰成品

Φ3000-4800mm

24000

9

风电偏航轴承环件

Φ1700-3500mm

6000

10

风电变桨轴承环件

Φ1600-3300mm

18000

11

风电主轴轴承环件

Φ600-1800mm

2000

12

模块及棒材

叶片用钢

∮120-400mm

10000

13

转子用钢

∮200-500mm

2000

14

核电管道用钢

∮200-600mm

2000

15

热做模具钢

∮200-600mm

20000

16

耐蚀塑料模具钢

（100-300）*（300-800）*-mm

4000

17

镜面模具钢

100-300*300-800*-mm

4000

18

冷作模具钢

∮100-500mm

4000

19

航空航天类

∮120-400mm

4000

合计

150000

1.4工艺技术、设备和工程方案

1.4.1工艺技术流程图

特钢冶炼工艺流程简图

环件生产工艺流程简图

锻压生产工艺流程简图

1.4.2工艺流程说明

1.4.2.1特冶

（1）制作自耗电极

连铸或模铸浇铸成的钢坯，运至原料准备车间，作为电渣炉的电极棒。

较高质量要求的电极棒，要用卧式车床将表面的氧化铁皮清除。

自耗金属电极由假电极和电极棒两部分组成，可以用焊接的方法将两者合成，将清理后电极棒与假电极或卡头焊接，制成自耗金属电极。

大吨位的电极棒可在模铸时将假电极一并浇铸而成。

原料准备还需切割保护钢板。

同时，准备好结晶器、水冷底座，将引锭板放在底盘上。

把底盘上升到与结晶器下端紧贴的位置，在结晶器下端与底盘之间垫石棉布绝缘。

（2）烘渣

①渣系

在电渣熔铸过程中，炉渣的选择十分重要，它关系到重熔钢锭的质量、电渣生产过程的稳定性以及熔铸的技术经济指标。

与其它炼钢方法一样，熔铸不同钢种应采用不同的渣系，并及时进行调整。

电渣炉熔渣的作用有两个方面：

一是工艺作用，如作为热源的电阻发热体，形成渣壳对于铸锭成型性的作用；二是冶金作用，包括对钢质的净化、元素的氧化与还原等。

②造渣

造渣过程的任务是迅速建立起具有一定深度的高温渣池，生产上用得最多的是无弧造渣法，是用固体导电渣造渣。

根据熔铸的材料和要求的不同，选择配比合适的渣料并按工艺要求进行烘烤。

在引锭板上放置一块导电渣,电极下降到与它接触的位置，在电极周围填以熔铸用渣，然后通电化渣。

陆续加入所余渣料，直到建立起足够深度的渣池。

将渣温调整合适，即可将自耗金属电极插入液态渣中，开始无弧电渣重溶。

（3）重熔提纯

重熔过程按规定电力制度进行，特别要注意控制电流强度，外电压的波动必然引起熔铸电压变化。

一方面随着重熔的进行，电极棒长度减小，线路电压损失下降也将引起实际工作电压的改变。

电渣炉装配了一个通水冷却的铜制结晶器和水冷底水箱，结晶器制作成圆柱容器形状，内腔按所熔铸件的外形尺寸。

变压器将一次电源转化成所需的电流，通过短网、电缆传送到导电臂。

升降导电臂连接电极夹钳，将通电的自耗金属电极垂直插在结晶器底部的电渣内，利用电渣的电阻发热使电极端部熔化，熔化的金属液在重力作用下，通过渣子在水冷结晶器内凝固。

随着熔化——凝固的过程持续进行，上面自耗电极逐渐熔化，下面的钢水不断凝固，最终在结晶器内形成所需要的电渣重熔钢锭。

电极夹钳将假电极移开，冷却卸下后，可以焊接另外的电极棒，形成新的自耗金属电极。

（4）补缩

当自耗电极快熔化完毕时，要根据不同钢种和锭型的工艺要求进行钢锭头部充填补缩。

补缩的作用在于减慢熔化速度，填充锭子头部的缩孔，以减少钢锭缩孔，提高产品成材率。

补缩操作一般在重熔结束前进行。

这时逐渐减小功率，电极下降速度减慢，电流减小，结束重熔时，则停止下放电极，令其末端自行熔化，直到电极露出渣面并且发生电弧时即停电。

（5）钢锭处理

当重熔钢锭全部凝固10分钟后，即可用吊车将钢锭全部从结晶器中取出。

除去渣皮和头部的渣饼。

根据重熔钢种或合金不同，可采用不同的冷却方式，有的钢锭可在空气中冷却，有的需要放入缓冷坑中冷却，有些易炸裂钢种需要进行退火处理。

凡需要退火处理或再加热锻造的钢锭，采用保温车热送至锻造车间，红装进入退火炉或加热炉。

1.4.2.2环件

配备两套主机设备分别为80MN模锻机+6300环件轧机和40MN模锻机+3500环件轧机。

为其配备的加热炉为环形炉置同一跨内，连铸坯分段后进入环形炉加热到所需温度后由操作手夹持运送到3工位模锻机工作台上，此时工作台移出，以便接受从操作手运来的热坯料，热坯料到位后，工作台返回镦粗位置，定位后进行镦粗至需要高度，压机锤头抬起，定心机构夹持镦粗后的坯料并抬起，移动台移动到冲孔位置，进行压痕和冲盲孔，完成后再将坯料移至冲连皮位置，进行冲连皮。

之后工作台移出由另一操作手把冲孔后的坯料送至环件轧机进行轧制，整个过程完全自动控制。

轧制过程中如坯料温度过低，可进行到台车式加热炉二次加热。

轧完后工件进行冷却、检验，合格后送至热处理跨进行热处理，热处理检验合格后进行粗加、精加送至成品跨。

1.4.2.3锻压

原料由平板车运入后，在吊车协助下，进入环形加热炉或台车式加热炉进行加热，加热至始锻温度，由起重机将要锻造的钢锭从台车式加热炉中取出（环形炉采用无轨装出料车），送到快锻机组的钢锭车转台上，钢锭车将钢锭送到快锻压机锻造中心线，转台旋转，将钢锭尾部对准锻造操作机，操作机夹持钢锭尾部后，钢锭车驶出，操作机夹持钢锭，开始锻造。

首先将帽口部分锻成适于操作机夹持的钳把尺寸，两台操作机避免了钢锭掉头，然后操作机夹持钳把开始正式锻造操作。

压机在锻造时，根据产品的规格、品种、钢种、锭型，事先设定每道次的变形尺寸和压机的行程、压下量、操作机的送进量、夹钳旋转角度等数据，然后开始锻造。

锻造可选择手动、自动、联动和程序锻造。

选择手动锻造时，锻件的尺寸是自动控制的。

选择自动控制时，只要将控制手柄放在操作位置，压机即自动开始锻造，操作机此时可手动操作。

选择联动控制时，压机和操作机同时自动操作。

选择程序锻造时，快锻机组根据事先设定的程序自动完成全部锻造过程或部分锻造过程。

在程序自动锻造过程中，可随时中断锻造过程，重新锻造时，机组将从中断处，自动恢复锻造。

在锻造操作中，如果锻件尺寸过长，两台操作机可以同时夹持工件工作。

锻造完成后，再利用钢锭车将锻件送到热处理跨，由车间吊车将锻件装入台车式热处理炉，进行锻后退火处理。

需要多火锻造的锻件，由车间吊车将锻件再次装入台车式加热炉中重复加热。

锻后的成品，根据钢种、尺寸和品种的要求，分别进行退火、缓冷和空冷后根据需要送粗加工。

锻件经热处理后，根据产品要求，进行后步精整处理。

1.4.3项目物料平衡

本项目特冶车间物料平衡如下图所示：

特冶车间物料平衡图（t/a）

本项目锻压、环件车间物料平衡如下图所示：

锻压、环件车间物料平衡图（t/a）

1.4.4设备方案

1.4.4.1工业炉

电渣炉：

5t电渣炉2座；10t电渣炉4座；20t电渣炉7座；25t电渣炉2座；40t电渣炉2座；50t电渣炉1座；

1.4.4.2锻压机械

生产轴件，包括：

50MN快锻液压机组1套、80MN快锻液压机组1套、20MN快锻液压机组1套、加热炉、精整设备、加工机床设备、起重运输及车间辅助设备。

生产环件，包括：

80MN模锻机组1套、40MN模锻机组1套、Φ6300卧式环件轧机1套、Φ3500卧式环件轧机1套、加热炉、加工机床设备、起重运输及车间辅助设备。

1.4.4.3设备表

本装置根据工艺条件、物料平衡估算后，在尽量合理的基础上进行设备选型，设备运行时间参照全年生产计划时间表，主要设备一览表见下表。

主要耗能设备一览表

序号

设备名称

设备型号

数量

单机功率

总功率

1

特冶车间（一期）

1.1

电渣炉

5t

2

2000kVA

4000kVA

1.2

电渣炉

10t

4

2800kVA

11200kVA

1.3

电渣炉

20t

4

3500.00kVA

14000kVA

1.4

电渣炉

20t（五工位）

1

3500.00kVA

3500.00kVA

1.5

起重机

Gn=32/5tS=25mA5

3

91.3kW

273.9kW

1.6

起重机

Gn=16/3.2tS=25mA5

3

39.5kW

118.5kW

1.7

起重机

Gn=10tS=25mA5

1

40kW

40kW

1.8

起重机

Gn=16/3.2tS=19mA6

2

39.5kW

79kW

1.9

起重机

Gn=32/5tS=19mA6

2

91.3kW

182.6kW

1.10

电加热烤料炉

6

220kW

1320kW

1.11

带锯床

6

30kW

180kW

1.12

摇臂钻床

2

10kW

20kW

1.13

电动平板车

4

7.5kW

30kW

1.14

退火炉

30t

6

20kW

120kW

1.15

电焊机

8

50kVA

400kVA

2

特冶车间（三期）

2.1

电渣炉

20t

2

3500kVA

7000kVA

2.2

电渣炉

25t

2

4200kVA

8400kVA

2.3

电渣炉

40t

2

4500kVA

9000kVA

2.4

电渣炉

50t（五工位）

1

4500kVA

4500kVA

2.6

起重机

Gn=50/10tS=25mA5

2

123kW

246kW

2.7

起重机

Gn=32/5tS=25mA5

2

91.3kW

182.6kW

2.8

起重机

Gn=16/3.2tS=25mA5

3

39.5kW

118.5kW

2.9

起重机

Gn=50/10tS=19mA5

1

40kW

40kW

2.10

起重机

Gn=32/5tS=19mA5

2

91.3kW

182.6kW

2.11

起重机

Gn=50/10tS=22mA5

2

123kW

246kW

2.12

电加热烤料炉

6

220kW

1320kW

2.13

带锯床

6

30kW

180kW

2.14

摇臂钻床

2

10kW

20kW

2.15

电动平板车

4

7.5kW

30kW

2.16

退火炉

60t

4

30.00kW

120kW

2.17

电焊机

6

50.00kVA

300kVA

2.20

滚筒除锈机

1

45.00kW

45kW

2.21

带锯床

2

30.00kW

60kW

2.22

抛丸机

1

150.00kW

150kW

2.23

坩埚维修烘烤站

1

50.00kW

50kW

2.24

水平焊接机

2

75.00kVA

150kVA

2.25

电动平板车

2

7.50kW

15kW

2.26

电动桥式起重机

Gn=16/3.2tS=22mA5

2

39.50kW

79kW

2.27

电动桥式起重机

Gn=16/3.2tS=19mA5

2

76.00kW

152kW

3

锻压（一期）

3.1

快速锻造液压机组

50MN

1

6100.00kW

6100.00kW

3.2

操作机

1000kN-m

2

450.00kW

900.00kW

3.3

运锭车

45t

2

25.00kW

50.00kW

3.4

台车式加热炉

21m2

2

60.00kW

120.00kW

3.5

台车式加热炉

18m2

1

60.00kW

60.00kW

3.6

环形加热炉

Φ13

1

720.00kW

720.00kW

3.7

台车式热处理炉

36m2

2

120.00kW

240.00kW

3.8

台车式热处理炉

15m2

2

60.00kW

120.00kW

3.9

台车式热处理炉

30m2

4

75.00kW

300.00kW

3.10

车床

c61160e

8

100.00kW

800.00kW

3.11

带锯床

Φ200

4

10.00kW

40.00kW

3.12

圆钢剥皮机

Φ300

2

100.00kW

200.00kW

3.13

点磨设备

1

70.00kW

70.00kW

3.14

电动单梁起重机

Gn=10tS=16.5mA3

1

17.00kW

17.00kW

3.15

电动桥式起重机

Gn=32/5tS=34mA6

1

100.00kW

100.00kW

3.16

电动桥式起重机

Gn=80/20tS=34mA6

1

180.00kW

180.00kW

3.17

电动桥式起重机

Gn=50/10tS=28mA5

4

120.00kW

480.00kW

3.18

电动桥式起重机

Gn=80/20tS=28mA5

1

150.00kW

150.00kW

3.19

电动桥式起重机

Gn=20tS=16.5mA5

1

70.00kW

70.00kW

3.20

电动单梁起重机

Gn=5tS=16.5mA3

1

5.00kW

5.00kW

3.21

电动桥式起重机

Gn=32/5tS=28mA5

2

100.00kW

200.00kW

3.22

龙门吊车

Gn=80/20tS=24mA6

1

200.00kW

200.00kW

3.23

电动平板车

50t

3

5kW

15.00kW

4

锻压（三期）

4.1

快速锻造液压机组

80MN

1

6600.00kW

6600.00kW

4.2

操作机

1200kN-m

2

450.00kW

900.00kW

4.3

运锭车

55t

1

30.00kW

30.00kW

4.4

快速锻造液压机组

20MN

1

3200.00kW

3200.00kW

4.5

操作机

250kN-m

2

400.00kW

800.00kW

4.6

运锭车

12t

2

50.00kW

100.00kW

4.7

台车式加热炉

15m2

2

60.00kW

120.00kW

4.8

台车式加热炉

18m2

2

60.00kW

120.00kW

4.9

台车式加热炉

4×10=40m2

2

115.00kW

230.00kW

4.10

台车式加热炉

4×12=48m2

2

120.00kW

240.00kW

4.11

台车式加热炉

3×15=45m2

1

120.00kW

120.00kW

4.12

台车式热处理炉

4×10=40m2

6

105.00kW

630.00kW

4.13

台车式热处理炉

4×12=48m2

4

130.00kW

520.00kW

4.14

台车式热处理炉

28m2

1

70.00kW

70.00kW

4.15

台车式热处理炉

18m2

6

60.00kW

360.00kW

4.16

台车式热处理炉

21m2

1

60.00kW

60.00kW

4.17

台车式热处理炉

32m2

2

75.00kW

150.00kW

4.18

台车式热处理炉

15m2

1

60.00kW

60.00kW

4.19

带锯

2

60.00kW

120.00kW

4.20

带锯

5

40.00kW

200.00kW

4.21

重型卧式车床

1

80.00kW

80.00kW

4.22

数控镗铣床

2

200.00kW

400.00kW

4.23

立式车床

5

80.00kW

400.00kW

4.24

带锯

12

20.00kW

240.00kW

4.25

修磨机

2

200.00kW

400.00kW

4.26

抛丸机

1

163.00kW

163.00kW

4.27

圆钢剥皮机

2

254.00kW

254.00kW

4.28

点磨装置

1

80.00kW

80.00kW

4.29

电动单梁起重机

Gn=5tS=16.5mA3

3

15.00kW

45.00kW

4.30

电动桥式起重机

Gn=160/50tS=28mA6

1

280.00kW

280.00kW

4.31

电动桥式起重机

Gn=80/20tS=28mA6

1

150.00kW

150.00kW

4.32

电动桥式起重机

Gn=20/5tS=34mA6

1

90.00kW

90.00kW

4.33

电动桥式起重机

Gn=125/50tS=28mA5

1

200.00kW

200.00kW

4.34

电动桥式起重机

Gn=80/20tS=28mA5

4

120.00kW

480.00kW

4.35

电动桥式起重机

Gn=50/10tS=28mA5

6

120.00kW

720.00kW

4.36

电动桥式起重机

Gn=32/5tS=28mA5

1

100.00kW

100.00kW

4.37

电动平板车

50t

3

5.00kW

15.00kW

4.38

电动平板车

12t

2

5.00kW

10.00kW

5

环件

5.1

模锻机

80MN

1

6600.00kW

6600.00kW

5.2

卧式环件轧机

6300

1

2800.00kW

2800.00kW

5.3

无轨装出料车

15t

1

21.00kW

21.00kW

5.4

环形加热炉

15000

1

800.00kW

800.00kW

5.5

台车式加热炉

30m2

1

100.00kW

100.00kW

5.6

带锯床

1200

4

15.00kW

60.00kW

5.7

带锯床

800

4

15.00kW

60.00kW

5.8

模锻机

40MN

1

5800.00kW

5800.00kW

5.9

卧式环件轧机

3500

1

2200.00kW

2200.00kW

5.10

无轨装出料车

8t

1

21.00kW

21.00kW

5.11

环形加热炉

12000

1

700.00kW

700.00kW

5.12

台车式热处理炉

21m2

4

90.00kW

360.00kW

5.13

台车式热处理炉

24m2

3

90.00kW

270.00kW

5.14

台车式热处理炉

28m2

2

115.00kW

230.00kW

5.15

缓冷坑

8000×10000

3

5.16

立式车床

3500

3

120.00kW

360.00kW

5.17

立式车床

5000

5

150.00kW

750.00kW

5.18

电动单梁起重机

Gn=5tS=10.5mA3

1

11.00kW

11.00kW

5.19

电动桥式起重机

Gn=16/3.2tS=34mA5

1

75.00kW

75.00kW

5.20

电动桥式起重机

Gn=10tS=34mA5

1

65.00kW

65.00kW

5.21

电动桥式起重机

Gn=20/5tS=34mA5

1

90.00kW

90.00kW

5.22

电动桥式起重机

Gn=10tS=22mA5

3

55.00kW

165.00kW

5.23

电动桥式起重机

Gn=20/5tS=22mA5

1

75.00kW

75.00kW

5.24

电动单梁起重机

Gn=5tS=10.5mA3

1

11.00kW

11.00kW

5.25

电动桥式起重机

Gn=10tS=16mA5

2

50.00kW

100.00kW

5.26

电动平板车

50t

2

5.00kW

10.00kW

6

公用辅助设施

6.1

循环水泵

Q=120m3/h，H=42m

3

30.00kW

90.00kW

6.2

补水泵

Q=12.5m3/h，H=32m

2

3.00kW

6.00kW

6.3

凝结水泵

Q=25m3/h，H=32m

2

5.50kW

11.00kW

6.4

余热锅炉给水泵

Q=7.5m3/h，H=220m

3

15.00kW

45.00kW

6.5

污水处理设施

150.00kW

150.00kW

6.6

除尘设备

135.00kW

135.00kW

6.7

空压机

64.8m3/m