炼钢初设鲅鱼圈.docx

1、炼钢初设鲅鱼圈1 总论11 概述鞍钢-本钢重组后鞍本集团具备了2000万吨/年以上的生产能力。根据国家最新颁布的钢铁产业发展政策，要按照联合重组和建设精品基地的要求，逐步淘汰落后生产能力，到2010年，要形成两个3000万吨级具有国际竞争力的特大型企业集团。鞍本钢铁集团公司考虑鞍本钢铁集团长远发展并根据国家钢铁产业发展政策拟在营口鲅鱼圈港新建钢铁项目，工程设计规模为年产钢650万吨，并预留1300万吨/年的发展条件。鞍本钢铁集团营口鲅鱼圈港钢铁项目将建设7m 52孔焦炉4座、405m2烧结机2台、4038m3高炉2座、260t顶底复合吹炼转炉3座、双流1450板坯连铸机2台、1580热轧带钢生

2、产线1条、单流2300板坯连铸机1台、5500宽厚板生产线1条及其与之相配套的公辅设施。鞍本钢铁集团营口鲅鱼圈港钢铁项目的建设厂址位于营口鲅鱼圈开发区工业园区，地处辽东湾东岸，鲅鱼圈港东北侧，厂区总占地约8平方公里。根据总体规划的安排，炼钢厂位于新建厂区的东南侧，北邻厚板厂和1580热轧厂，南临活性石灰车间，东邻二期发展预留用地，西邻炼铁厂。炼钢厂占地约38万m2。鞍本钢铁集团营口鲅鱼圈港钢铁项目炼钢工程包括炼钢厂转炉车间及废钢处理厂，废钢处理厂按总体布局的要求，布置在距炼钢厂西北约2.5km的原料场东侧。转炉车间主要建设内容：3座脱硫扒渣站、3座260t顶底复合吹炼转炉、2座LF钢包精炼炉、

3、2座RH-TB真空处理装置及各种公辅配套设施。111 设计依据鞍钢集团公司行政部室文件，规划2005函字27号关于开展鲅鱼圈港钢铁项目初步设计的任务书。112 设计原则坚持鞍钢“高起点、少投入、快产出、高效益”的技术改造原则。贯彻国家钢铁产业发展政策，采用“先进、成熟、安全、可靠”的技术、设备和工艺，能源消耗、主要技术经济指标、环保指标要达到国际先进水平。按严格执行国家、行业和地方各种法律、法规、设计规程、规范，严格执行有关节能、环保、安全、卫生、消防、抗震等政策、法令和规定。113 设计范围炼钢车间从铁水接收开始，到铁水预处理、转炉炼钢、钢水炉外精炼、热泼渣以及水处理、一次、二次除尘等公辅配

4、套设施。钢渣处理、混铁车倒渣站不包括在本工程范围内。废钢处理厂主要包括：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间；废钢爆破、打碎间；废钢原料堆场。 废钢处理厂预留扩建条件， 在1300万t/a规模时建设，需对废钢处理厂进行扩建。12 产品方案炼钢厂转炉车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650万吨合格连铸坯，其中1450连铸机生产446万吨，2300连铸机生产204万吨。连铸坯规格： 厚板用：200，250，300mm15002300mm35.2m 热轧用：170，200，230mm7501450mm812.65m钢种：厚板用表1-1品种管线钢造船板结构钢板锅炉板容器板其它合计比例%19.4292

5、73.87.813100注：其它包括：耐大气腐蚀板，工程机械用板等热轧用表1-2品种碳 素结构钢低 合金 钢低合金结构钢耐蚀钢管线钢取 向硅 钢合计比例%41.67202012.52.783.0510013 主要工艺及设备选择131 铁水系统炼铁厂建两座4038m3高炉，高炉利用系数：2.332.5t/m3.d，日产制钢生铁9409吨/座，最大日产10095吨/座；年工作日为350天。年产制钢生铁650万吨。根据宝钢、武钢及鞍钢西区炼钢厂经验，并经过充分考察论证，铁水运输采用320吨混铁车，炼钢厂采用260t铁水罐。炼钢厂建有铁水倒罐间，由炼铁厂来的铁水从320吨混铁车翻入炼钢厂260t铁水罐

6、，并经称量保证兑入转炉的铁水量恒定，利于转炉冶炼顺行。为保证转炉生产稳定、顺行，要求炼铁厂供应炼钢厂的铁水成份及温度波动应尽量小。为实现转炉少渣冶炼需要限制高炉铁水含硅量，需在高炉采用出铁场脱硅工艺，将铁水硅限制在0.20.4范围内为宜。为保证连铸坯的产品质量，转炉冶炼用铁水全部经脱硫扒渣处理。建设3座脱硫扒渣站。铁水脱硫采用金属镁粉和氧化钙复合喷吹技术，脱硫效率高、成本低。132 废钢系统在炼钢厂西北约2.5km的原料场东侧设一废钢处理厂，废钢来自厂内自产废钢和外购废钢，废钢经加工处理后按照转炉要求装入炼钢用废钢槽中，将装满废钢的废钢槽用特种汽车运到炼钢厂转炉加料跨，必要时可在加料跨按转炉炼

7、钢要求进行调整，之后加入转炉。空废钢槽用特种汽车运回到废钢处理厂进行下一次装槽。废钢储存总量约95870吨， 按转炉车间炼钢废钢比15%平衡，年需废钢106万吨，废钢处理厂可储存废钢约1个月。废钢处理厂主要建设有：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间，内设1500吨打包机1台、1500吨冷剪机1台；废钢爆破、打碎间；废钢原料堆场。 废钢处理厂预留扩建条件， 在1300万t/a规模时建设，需对废钢处理厂进行扩建。133 转炉转炉炼钢采用以下先进工艺技术：（1）转炉采用顶底复合吹炼工艺。引进转炉冶炼静态和动态模型及底吹、副枪和质谱仪技术，可生产低碳钢、低磷钢，提高终点碳温双命中率，实现一次倒炉出钢、快速炼

8、钢，提高钢水收得率，降低熔剂和合金消耗，实现自动化炼钢。（2）采用挡渣技术对转炉挡渣出钢，使进入钢包的渣量5kg/t钢。（3）采用溅渣护炉技术，使转炉炉龄达到8000次以上。（4）转炉二次烟气、铁水折罐产生的烟气和脱硫扒渣烟气收集除尘、粉尘回收利用。（5）转炉采用一塔式双文洗涤塔除尘系统，除尘效率高、节约能源，运行稳定。（6）转炉余热锅炉蒸汽回收利用，用于RH真空处理等生产用汽。（7）转炉煤气回收利用，实现负能炼钢。（8）转炉可采用双联法冶炼，可生产超低磷钢，配合炉外精炼工艺可生产超纯净钢等高附加值产品。（9）采用独创的上修炉方式，具有设备简单实用、投资少、效率高、无需维护、故障率低等特点。1

9、34 钢水炉外精炼钢水炉外精炼装置具有调整钢水温度、成份，去除有害元素，均衡和缓冲转炉与连铸工序的作业。根据新建炼钢厂产品方案，选择LF钢包精炼炉、和RH-TB真空处理装置作为钢水炉外精炼装置,预留ANS-OB钢水处理装置建设位置及条件。LF钢包精炼炉的主要功能及特点：采用电加热的物理升温方式，不污染钢水脱硫调整钢水成份喂丝对钢水进行钙化处理均衡转炉和连铸工序生产RH-TB真空处理装置主要功能及特点：真空吹氧脱碳、生产超低碳钢去除钢水中H、O、N等有害元素微调钢水成份135 钢渣处理转炉钢渣采用热泼渣工艺。热泼渣工艺具有处理能力大、工艺简单、适合于大规模生产的特点。炼钢厂年产钢渣约78万吨，设

10、有12个热泼渣池。钢渣粒化工艺具有流程短、清洁化、钢渣分离好、金属回收率高、成品渣粒度均匀性能稳定易于进行深加工利用、安全性高、占地面积小、维护成本低等特点，其主要缺点为采用溅渣护炉工艺后，由于渣黏稠及结壳，处理比率较低。本设计预留将来建设钢渣粒化处理装置的条件。14 工艺布置及流程转炉车间工艺布置是本着功能分区明确、布置紧凑、工艺顺行、经济适用的原则进行的。三座转炉布置在厂房中部。在转炉加料跨东部为废钢准备区，装好槽的废钢用专用汽车运至炼钢厂转炉加料跨。在加料跨转炉西部为铁水处理区，设置3座铁水脱硫扒渣站。铁水运输采用320t混铁车。转炉用散料采用皮带运输从低位料仓运至高位料仓，经称量后自动

11、加入转炉中，活性石灰及轻烧白云石从耐火车间经皮带直接运至高位料仓。铁合金采用皮带从低位料仓运至中位料仓，经称量后由皮带机及中间料斗加入钢水罐中。两座RH真空处理装置布置在精炼跨1450连铸机一侧，用吊车吊运料罐进行合金及造渣剂的上料作业。两座LF钢包炉分别布置在精炼跨两侧。预留ANS-OB布置在精炼跨1450连铸机一侧。为提高作业效率，LF采用双钢包车，RH、ANS-OB采用钢包回转台。钢包整备区布置在精炼跨西侧。钢渣处理间为单独跨间，转炉渣用25m3渣罐车运至钢渣处理间。在转炉与铁水区之间设一渡线连接加料跨与钢水接收跨，用于钢水返回转炉加料跨、空钢包返回精炼跨等作业。脱硫渣及连铸钢包铸余渣用

12、13m3渣罐通过60t抱罐汽车运至钢渣临时堆场。15 主要建设内容本工程建设内容主要包括：炼钢厂转炉车间：转炉车间主厂房钢渣处理间转炉一次除尘系统除尘设施水处理系统炼钢总降压变电所公辅配套设施 废钢处理厂151 转炉车间主厂房转炉车间主厂房由转炉加料跨、转炉跨及精炼跨组成，主厂房建筑面积约3.59万m2。转炉车间主厂房主要建有以下工艺设施：320t混铁车铁水倒罐站3座脱硫扒渣站3座260t顶底复合吹炼转炉钢包整备设施2座LF钢包精炼炉2座RH-TB真空处理装置热力设施：蓄热器站、给水泵站、循环泵站变电所、主电室、主控室152 钢渣处理间 对转炉渣进行热泼，内设12个热泼渣池。153 转炉一次除

13、尘系统转炉采用一塔式煤气双文净化、冷却、洗涤塔除尘系统，除尘效率高、节约能源，运行稳定。主要包括：煤气冷却塔、一次除尘煤气管道、放散塔及转炉煤气引风机。煤气冷却塔安装在炼钢主厂房内，转炉煤气引风机安装在转炉煤气风机房内，其它设施安装在转炉煤气风机房室外。154 除尘设施主要包括：转炉二次除尘系统；铁水倒罐除尘系统；铁水脱硫扒渣除尘系统；原料除尘系统；LF炉、RH 真空处理装置除尘系统等。155 水处理系统主要包括：转炉净环水泵站转炉浊环水泵站、粗颗粒间、斜板沉淀池、过滤间、浓缩池、脱水间钢渣处理浊环泵站精炼水处理泵站、过滤间156 炼钢总降压变电所在炼钢车间附近建设一座炼钢区域总降压变电所，为

14、炼钢连铸车间及制氧机变电所供电。炼钢区域总降压变电所内安装3台容量为66/10kV 50MVA有载调压变压器，10kV侧为四段母线，正常分列运行，2#变与1#变，2#变与3#变互为备用。两台66/35kV 50MVA变压器，分别为2座LF炉供电。157 公辅配套设施公辅配套设施主要包括以下内容：除盐水站氮气加压站化验室铁路、公路、厂区绿化电力线路、通讯线路燃气、热力、给排水管线158 废钢处理厂废钢处理厂主要包括：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间；废钢爆破、打碎车间；废钢原料堆场。 废钢处理厂预留扩建条件， 在1300万吨规模建设时需对废钢处理厂进行扩建。16 主要原材料及能源供应161 铁水转炉

15、车间铁水用量666.6万吨/年，铁水由两座4038m3高炉供给。铁水运输采用320吨混铁车，用铁路运输。162 废钢转炉车间废钢用量为58.5万吨/年，最大用量为106.2万吨/年。转炉车间用废钢由废钢加工厂供给，在废钢加工厂按转炉要求进行装槽，用汽车将废钢槽运至炼钢车间。163 散状造渣料转炉车间需活性石灰32.83万吨/年、轻烧白云石16.58万吨/年，其它散料16.9万吨/年。转炉车间用活性石灰及轻烧白云石由活性白灰车间供给，其他散料外购。164 铁合金转炉车间用铁合金约8.7万吨/年，直接外购合格粒度的铁合金。165 耐火材料转炉车间用耐火材料主要包括转炉、铁水罐、钢包砌筑等耐火材料，

16、就近外购。166 电在转炉车间附近建设一座炼钢区域总降压变电所，为炼钢连铸车间及3#制氧机变电所供电。炼钢总降压变电所10kV侧计算负荷约：有功功率：P30=99700kW无功功率：Q30=54000kvar视在功率：S30=113300kVALF炉35kV视在功率为：80000kVA 自然功率因数为0.8。每座LF炉设一套动补及滤波装置兼做无功功率补偿， 功率因数可补偿至0.9以上。167 氧、氩、氮气炼钢厂氧气、氩气、氮气平均用量如下：氧气：平均：8.437万m3/h，最大18.99万m3/h(3吹3)；氩气：常压：平均：1300m3/h，最大2310m3/h； 高压：平均：1340m3/

17、h，最大4500m3/h；氮气：常压：平均：3.13万m3/h，最大4.84万m3/h； 中压：平均：0.945万m3/h，最大6.53万m3/h； 高压：平均：1340m3/h，最大4500m3/h。由新建氧气厂至炼钢厂敷设2条氧气管道，一条管径为53010，另一条管径为4269，其气源压力为1.5 MPa。由新建氧气厂至炼钢厂敷设1条4269氮气管道，其气源压力为0.8MPa；1条4269氮气管道，其气源压力为1.5MPa，由该管道上接出1条1334管道，送至新建氮气加压站经氮气压缩机加压后送往200m3氮气球罐，经减压阀组减压至2.5MPa用1084管道供转炉底吹用。由新建氧气厂至炼钢厂

18、敷设1条1084氩气管道，其气源压力为3.0MPa，进入炼钢主厂房经减压阀组分别减压至2.5 MPa 、1.5MPa和0.8MPa后送往各用户。168 焦炉煤气炼钢车间用焦炉煤气分为高压和低压两个系统，高压系统用量平均1000m3/h，最大1300 m3/h；低压系统用量平均7810m3/h，最大8050m3/h。炼钢车间用焦炉煤气由连铸工程新建的焦炉煤气加压站供给。由焦炉煤气加压站至炼钢厂厂区敷设1条D7208普通焦炉煤气管道，由此管道上接出2条3778、1条3258及1条1595管道分别送往各用户；1条2196高压脱硫焦炉煤气管道，由此管道接出1条1595管道并将其引入炼钢主厂房。169

19、压缩空气为了节省能源、集中管理，在整个厂区集中建设一座空压站，该站房内生产普通压缩空气和净化压缩空气，各车间需要的普通压缩空气和净化压缩空气由该空压站供应，炼钢部分生产用普通压缩空气和净化压缩空气量见连铸部分说明书。1610 蒸汽本工程所需要的生产、生活、采暖用蒸汽由转炉汽化冷却活动烟罩和余热锅炉产生的蒸汽供应，考虑到转炉运行的不连续性和RH用蒸汽的特殊性，汽化冷却活动烟罩和余热锅炉产生的蒸汽必须与厂区的蒸汽管网相连。为保证RH生产用蒸汽，另有一路由焦化厂干熄焦单独接出的蒸汽管道作为RH备用蒸汽汽源。转炉部分生产及生活产用汽量见连铸部分说明书。1611 水转炉车间给排水是为3座260t氧气顶底

20、复合吹炼转炉及配套设施设计，总用水量7399 m3/h，总循环水量7184 m3/h，总补水量530m3/h，补水水源采用工业新水(或污水处理厂处理后的环水)。循环率为97.09%。精炼水处理净环、浊环系统生产循环水量5020 m3/h，补充工业新水量176m3/h，循环率96.5%。转炉车间渣处理站浊环生产循环水量1200m3/h（最大量）,最大补水量360m3/h。17 环境保护与安全卫生炼钢部分设计严格坚持了环境保护、综合利用、安全生产及工业卫生措施要同时设计、同时施工同时投产的原则。在环境保护及综合利用方面采取的主要措施有：对炼钢厂产生的钢渣采用热泼渣工艺进行处理，热泼渣工艺具有处理能

21、力大、工艺简单、适合于大规模生产的特点。对产生烟尘的部位全部采用二次除尘措施，主要有：转炉、倒罐、铁水脱硫扒渣系统、LF炉及RH真空处理系统、散料运输系统转运站等；转炉一次烟气经净化后回收，再用于加热炉作燃料，不能回收的废气处理后达标排放；转炉产生的蒸汽进行回收，并用于生产；转炉生产用水经处理后循环使用，其循环率达到97%；对收集的一次、二次烟尘及水处理泥浆铁皮等经处理后送至转炉或烧结厂作原料；对产生噪声的设备设隔声罩、消间器等。在安全生产及工业卫生方面采取的措施主要有：建筑物、各种电气设备等均进行防雷、接地；建筑物按地震烈度7度设防；充分考虑防机械伤害及人体坠落；消防设施和灭火设施按规范、规

22、定设置；对产生烟尘部位进行除尘；对产生有害、易燃、易爆、易窒息气体的部位设监测报警装置；车间停电时，重要设备设事故驱动装置、事故供水系统、事故照明等。18 工程投资本工程炼钢厂转炉车间总投资为266327.52万元。其中含外汇3153.96万美元。本工程废钢处理厂总投资为43093.44万元。其中含外汇1120.53万美元。本工程环保投资51862万元，占工程总投资16.76%；消防投资1235万元，占工程总投资0.4%。19 技术经济本项目全部投资所得税后财务内部收益率为16.08，投资回收期为5.6年（不含建设期），项目财务盈利能力较好。敏感性分析结果表明，该项目具有一定的抗风险能力。因此

23、，本项目从财务盈利能力及抗风险能力看都是可行的。110 建设进度本工程建设期为24个月，达产期为一年。111 需要说明的问题1111 工程范围本工程不包括钢渣破碎、磁选等深加工综合利用工程项目及费用。本工程概算投资未含土地购置费。本工程概算是按关税及增值税豁免考虑的。2 炼钢工艺21 概述根据产品方案，炼钢工艺路线确定为：铁水脱硫扒渣顶底复合吹炼转炉LF、RH-TB连铸机。转炉车间主要建设内容：三座脱硫扒渣站、三座260t顶底复合吹炼转炉、两座LF钢包精炼炉、两座RH-TB真空处理装置及各种公辅配套设施。炼钢车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650万吨合格连铸坯。211 采用的新工艺

24、、新技术（1）转炉采用顶底复合吹炼工艺。引进转炉冶炼静态和动态模型及底吹、副枪和质谱仪技术，可生产低碳钢、超低磷钢，提高终点碳、温双命中率，实现一次倒炉出钢、快速炼钢，提高钢水收得率，降低熔剂和合金消耗，实现自动化炼钢。（2）采用挡渣技术对转炉挡渣出钢，使进入钢包的渣量5kg/t钢。（3）采用溅渣护炉技术，使转炉炉龄达到8000次以上。（4）铁水脱硫扒渣采用钝化金属镁粉与流态化CaO粉高压复合喷吹技术，具有提高脱硫效率、消耗少、温降小、处理周期短、处理成本低的优点。可保证入炉铁水硫含量在0.010%0.005%。（5）转炉二次烟气、铁水出罐及折罐时产生的烟气和脱硫扒渣烟气收集除尘、粉尘回收利用

25、。（6）转炉采用湿法除尘，除尘效率高、节约能源，转炉泥可回收供烧结使用。（7）转炉余热锅炉蒸汽回收利用。（8）转炉煤气回收利用，实现负能炼钢。（9）采用LF钢包精炼炉和RH-TB真空处理装置作为钢水炉外精炼装置，可冶炼超低碳钢、低氢钢、超低硫钢等高级钢种。（10）转炉可采用双联工艺冶炼，可生产超低磷钢，配合炉外精炼工艺可生产超纯净钢等高附加值产品。（11）采用独创的上修炉方式，具有设备简单实用、投资少、效率高、无需维护、故障率低等特点。212 控制水平转炉自动化系统是由基础自动化控制系统和过程自动化控制系统组成，同时过程自动化控制系统能与全厂的生产管理计算机系统进行通讯。基础自动化系统与过程自

26、动化系统构成集散式控制系统。根据工序/装置的控制要求，由相应的若干PLC和PC组成。这些设备都连接到工业以太网。基础自动化控制系统完成对散料及合金上料系统、转炉散料及合金下料系统、氧枪升降横移系统、副枪升降旋转系统、废气分析系统、转炉顶吹和底吹系统、转炉煤气回收系统、设备运转电机、电振给料器、电磁阀、调节阀、执行机构等设备的监测、控制和调节。由基础自动化系统中的PLC和传感器采集的全部信息经两级网络传递到过程控制计算机和人机接口HMI。PLC通过工业以太网与人机接口HMI相连构成监控操作员工作站，实现对转炉各系统生产的分散控制、集中操作管理和动态画面监视与控制。PLC与HMI通过工业以太网进行

27、数据通信和信息交换。过程控制系统及管理系统可对炼钢生产进行控制和管理，主要包括生产计划、出钢计划、钢种变更的输入；铁水预处理信息处理；连铸用数据的传输；生产过程作业状况显示；生产班报、日报、月报表等的打印及分析传输装置数据通信；对转炉主原料铁水、废钢管理；吹炼管理如加造渣剂、吹炼方式，再吹冷却剂的投入；通过转炉副枪及废气分析系统实现不倒炉进行连续自动测温、取样、定碳和定氧，从而实现自动化炼钢，一次命中、快速炼钢的终点控制；铁合金管理；钢包精炼数据收集；转炉除尘风机转速测定；蒸汽、煤气回收管理；转炉操作数据收集记录；主要设备及能源介质的管理等。22 生产规模及产品方案221 生产规模炼钢厂建成三

28、座260 t氧气顶底复合吹炼转炉，年产钢水666.6万吨，供给连铸车间生产650万吨合格连铸坯。转炉按三吹三组织生产，年平均为三吹二时，车间年产量计算：26080321=667.68104（t/a）式中：260 每座转炉平均产钢水量（吨/炉）80 三座转炉日平均生产炉数321 转炉年有效作业天数（天/年）当转炉按三吹二组织生产，转炉炼钢生产能力可达667.7万吨/年，能够满足年产650万吨合格坯所需钢水666.6万吨的要求。当转炉按三吹三组织生产，年平均为三吹二点五时，则转炉炼钢生产能力可达750万吨钢水/年。222 产品方案炼钢厂转炉车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650万吨合格

29、连铸坯。其中供给1580热轧带钢厂400万吨，供给5500厚板厂250万吨。连铸坯规格： 厚板用：200，250，300mm15002300mm35.2m 热轧用：170，200，230mm7501450mm812.65m钢种：厚板用 表2-1品种管线钢造船板结构钢板锅炉板容器板其它比例%19.429273.87.813 注：其它包括：耐大气腐蚀板，工程机械用板等热轧用表2-2品种碳 素结构钢低合金钢低合金结构钢耐蚀钢管线钢取 向硅 钢比例%41.67202012.52.783.05223 金属平衡（单位：万吨）图2-1: 金属平衡23 炼钢厂转炉车间组成及工艺流程231 转炉车间组成车间组成

30、见表2-3。表2-3跨间名称长宽（m）面积(m2) 轨面标高(m)起重机配置（吨位数量）渣跨(N-P)27327737116125/32t桥式起重机2台20/5t电磁抓斗两用1台转炉加料跨(K-L)375251012528.411450/80t铸造起重机2台75t+75t废钢槽起重机1台20/5t电磁起重机1台转炉跨(J-K)2#-9#柱区10725267528.420/5t桥式起重机1台转炉跨(J-K)9-14柱区12625315060.432t桥式起重机2台转炉跨(J-K)14#-22#柱区14225355028.420/5t桥式起重机1台精炼跨(H-J)1-22柱区5132512825401