施工设计方案1-转炉

中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－1－1.炼钢车间1.1主要设计决定和特点1.1.1基本工艺路线的确定唐山中厚板有限责任公司拟建设一个钢铁联合企业，最终规模为年产钢水500万吨。该工程分期建设，一期工程新建烧结、炼铁、炼钢、连铸、中厚板工程。一期工程炼钢规模为年产合格钢水147.4万吨。新建炼钢厂为中厚板厂提供板坯。本设计主要为一期工程内容。炼钢用铁水采用140t转炉铁水罐车运输，由1座1580m3高炉供应。由此确定的炼钢生产基本工艺路线如下：转炉兑铁水罐→铁水预处理站（预留）→转炉→LF精炼炉→RH钢包真空精炼装置（预留）→板坯连铸机1.1.2分期建设原则炼钢厂分三期建设，为适应市场及生产厂滚动发展的需要，尽量降低一期的投入，同时留有二、三期发展的条件，确定如下分期建设原则：（1）一期建设1座120t转炉、1套120tLF钢包精炼炉，一期预留1套铁水预处理装置、1套RH钢包真空精炼炉；预留二、三期建设1套铁水预处理装置、2座120t转炉、2套120tLF钢包精炼炉的可能。（2）炼钢主厂房考虑续建第2号、3号转炉的场地条件；（3）一期建设时，第2号转炉基础做出地面；第3号转炉基础做至0.000。（4）一期建设时，2、3号转炉转炉高跨各层平台的主体框架一起建设，只预留平台的次梁和铺板，其它主厂房土建部分也按预留考虑；（5）实施一期建设各公辅系统只考虑一期生产需要，对于二期发展仅考虑留有续建的场地需要。对于车间内的主要介质管道原则上应按二、三期考虑。中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－2－1.1.3转炉容量和座数的确定根据公司的意见，为了节约工程投资，本工程一期建设1座公称容量为120t的转炉，平均出钢水量为125t/炉，最大出钢水量为135t/炉。1.2先进成熟的技术与工艺、设备的应用（1）转炉系统·转炉冶炼采用顶底复吹工艺，顶吹氧气，底吹惰性气体（N2/Ar切换），加强熔池搅拌，抑制喷溅，缩短吹炼时间，提高金属收得率和氧气利用率，提高转炉脱磷效率。·转炉系统主要工艺设备采用PLC基础自动化级控制系统，同时留有今后与二级计算机及三级计算机系统相连的可能，确保炼钢过程必备的安全联锁控制，降低劳动强度，提高劳动生产率。生产操作控制设置：1）主控室CRT对各设备系统的功能联锁自动控制；2）主控室CRT对各设备系统的单体设备功能远程控制，即主控室远程手动控制；3）用于设备维护的现场机旁操作箱就地控制。·转炉设置两套氧枪升降及横移装置，互为备用。可遥控进行换枪作业，不需要人工干预，换枪过程可在几分钟内完成，达到不间断生产的目的。·设置专用氮气供应系统，采用溅渣护炉技术，大幅度提高转炉炉龄。·转炉砌炉采用上修炉工艺，投资省，同时避免了下修炉方式的弊病，安全有保证。·采用强制循环及汽化冷却相结合的烟道系统及新一代一次烟气净化除尘系统，提高烟道寿命，提高蒸汽和煤气回收量，达到节能降耗的目的。中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－3－·设置钢水罐在线、线外快速加热烘烤装置，保证红包出钢，生产稳定。·设置完善的二次除尘系统，收集所有散尘点的烟尘，避免环境污染，改善劳动条件，为实现“绿色环保”型生产创造条件。（2）钢样、铁样采用风动送样，快速化验，化验结果通过通讯系统进行信息传递，以实现科学炼钢、快速炼钢。（3）转炉炉渣采用11m3渣罐盛放。渣罐由渣罐车运至炉渣间，炉渣采用热闷粉化的方法处理，然后由汽车运至炉渣处理间进行综合处理，回收利用。（4）LF钢包精炼炉系统本工程拟选用双钢包车三工位的LF炉。三工位LF炉的最大特点就是有两个钢水罐接受工位和一个加热工位，两个钢包车、一套电极加热系统，这样LF炉处理过程中的最后测温取样、喂丝、吹氩搅拌等过程都可以在钢水罐接受工位进行，使LF炉的有效冶炼周期缩短，以便适应转炉的生产节奏。此外，本设计采用的LF炉还具有加热速度快、电极消耗低、冶金模型完善等特点，这些特点对于实际生产是非常重要的。LF炉具有以下功能：·电弧加热升温，升温速度4～5℃/min。·通过计算机控制合金加入量进行钢水成分微调。·钢包内造碱性顶渣，以脱除钢水中的硫。·通过钢包底吹氩，从而均匀了钢水成分和温度。·经喂丝机喂入CaSi丝改变钢液中夹杂物形态。·作为转炉、连铸机之间的缓冲设备，保证转炉、连铸匹配生产，实现多炉连浇。1.3生产计划1.3.1生产规模与产品大纲中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－4－（1）生产规模新建转炉用于向新建的板坯连铸机供应钢水，年产合格钢水147.4万吨。（2）产品大纲车间生产钢种及其代表钢号见表1－1表1－1车间生产钢种及其代表钢号表序号产品名称代表钢号执行标准一期产量t/a%1碳素结构钢板Q235，Q255，Q275GB/T700589,60040SS330、SS400、SS490、SS540JISG31012低合金结构板普通低合金结构板Q295、Q345GB/T159136850025SM400、SM490、SM520，SM570JISG3106建筑结构板SN400、SN490JISG3136A572、A573、A633ASTM耐大气腐蚀板SMA400、SMA490、SMA570JISG3114海洋结构板Grade42、50、50T、60API2W3桥梁板16q、16Mnq、15MnVqYB(T)10442203SM490、SM540、SM570JISG3106A709Grade50、50W、100、100WASTM4造船钢板A、B、D、EAH32、DH32、EH32、FH32AH36、DH36、EH36、FH36AH40、DH40、EH40、FH40GB712有关船级社147,400105管线钢板X52~X65、X70、X80API5L147,400106汽车大梁板09MnREL、16MnL、09SIVLGB327329,48027锅炉钢板20g、16MngGB71373,7005A202、A299、A302、A516ASTMSB410、SB450、SB480(M)JISG3103HII、19Mn6DIN17155中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－5－序号产品名称代表钢号执行标准一期产量t/a%8容器钢板16MnRGB665473,7005SPV315、SPV355、SPV490JISG3115SL2N、SL3NJISG3127A662、A203、A517ASTM16MnDR、09MnNiDR合计1,474,0001001.3.2车间转炉作业率及钢产量计算（1）基本条件根据产品的生产要求及与后部工序的生产匹配性，转炉出钢量确定为平均出钢量125t，最大出钢量135t。车间转炉座数（一期）：1座（2）转炉平均冶炼周期分析加废钢、兑铁水4min吹炼15min后搅、测温取样3min镇静等分析3min补吹、后处理（平均）1min出钢4min溅渣护炉3min出渣2min耽误及等待1min合计：平均每炉钢冶炼周期：36min（3）转炉作业率计算转炉全年非作业时间：计划年大修3天0.82%设备定检12天（每10天8小时）3.29%中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－6－修炉5天1.4%设备故障影响16天（非计划设备停修）4.38%准备时间12天（修出钢口、更换氧枪、清理炉口等）3.29%等待时间12天（工序配合耽误、起重机耽误、等铁水等）3.29%转炉全年非作业时间合计65天17.2%转炉全年有效作业天数：365-65=300天转炉年有效作业率：300÷365×100%=82%（4）转炉年产钢水能力计算转炉在有效作业天数内可生产钢水量为：1440÷36×125×300=1,500,000吨由上可知，转炉生产能完成年产钢水147.4万t的产量要求。1.3.3钢铁料平衡（单位：万吨）图1－1一期钢铁料平衡框图120t顶吹氧气转炉铁水143.3废钢15.9钢水罐LF炉精炼装置板坯连铸机147.4147.4中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－7－1.4炼钢原材料质量要求和供应1.4.1主原料（1）铁水成分与温度要求铁水成分（%）见表1－2表1－2铁水成分表CSiMnPST4.0~4.20.4~0.60.25≦0.10≦0.035≥1250℃一期工程转炉炼钢，年需铁水143.3万吨，温度为到达炼钢厂的温度。（2）生铁块所采用的生铁块由炼铁厂供应，其成份与铁水相同。生铁块的形状尺寸、重量要求：厚度50~70mm宽度≤170mm长度≤500mm（3）废钢一期工程转炉炼钢，年需废钢15.9万吨。形状及单重见表1－3表1－3形状及单重表来源种类形状尺寸（mm）单重（t）厚度宽度长度厂内回收废钢炼钢废钢≤250≤500≤1000≤1.0连铸废钢≤250≤500≤1000≤1.0成品废钢≤300≤500≤1000≤1.0外购废钢打包废钢≤300≤500≤1000≤0.8废钢质量要求见表1－4中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－8－表1－4废钢质量要求表油脂类涂料类土沙木材水分SP≤0.002%≤0.005%≤0.5%≤1%≤3%≤0.08%≤0.08%除此之外还要求：1）废钢中不允许混有废铁、合金钢、合金生铁及有色金属等，铜、硅及特殊合金元素含量高的废钢应与一般废钢分开堆存管理。2）应清除废钢表面的泥块、油污、水泥、橡皮等。3）废钢中不准有两端封闭管状物、封闭容器、易燃易爆物、废旧武器及有毒物品。4）渣钢中的夹渣量应小于10%。1.4.2散状原料活性石灰全年用量9.58万t，质量要求见表1－5表1－5质量要求表成分CaOSiO2PSMgO生过烧率活性度粒度(mm)粉料量一级(％)9030.020.0351032010~505过烧和欠烧率：≤10%活性度：≥320ml/4N-HCl水分：＜1%（1）轻烧白云石全年用量2.2万t，质量要求见表1－6表1－6质量要求表成分MgOSiO2烧减PS水份粒度(mm)％30513~18≤0.14≤0.03≯0.510~50中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－9－（2）萤石全年用量1.09万t，质量要求见表1－7表1－7质量要求表成分CaF2SiO2S粉料量粒度(mm)％8050.1510~50（3）铁矿石全年用量2.95万t，铁矿石质量要求见表1－8表1－8质量要求表成分TFeSiO2水分≥50%≤10%≤2.1.0%粒度：5~50mm1.4.3铁合金年需要量2.73万t，质量要求见表1－9表1－9质量要求表名称代表牌号粒度mm化学成份（%）备注CMnSiPSCr高碳锰铁GFeMn6010~50≤7.0≥60.0≤1.0≤0.50≤0.03GB4007—83中碳锰铁FeMn75C2.010~50≤2.075.0~82.0≤1.5≤0.40≤0.03GB3795—87低碳锰铁FeMn78C1.010~50≤1.078.0~85.0≤1.5≤0.20≤0.03GB3795—87硅铁FeSi75—C10~50≤2.0≤0.572.1.0~80.0≤0.04≤0.02≤0.5GB2272—87锰硅FeMn60Si1410~50≤2.560.0~70.014.0~17.0≤0.30≤0.04GB4008—87其它铁合金质量要求应符合相应的国家标准。对硅钙丝和铝丝的质量要求见表1－10表1－10质量要求表成分硅钙丝Si+Ca≥90%、Si:Ca=70:30铝丝Al≥99%中冶京诚工程技术有限公司唐山中厚板炼钢、连铸施工图方案－10－1.4.4耐火材料品种与理化指标转炉永久层为烧成镁砖，性能见表1－11表1－11烧成镁砖性能表牌号MZ—90MZ—91备注化学成份MgO（%）≥90≥91显气孔率（%）≤18≤18常温耐压强度（MPa）≥58.8≥58.8荷重软化点开始温度（℃）≥1550≥1550（1）转炉工作层为镁碳砖性能见表1－12表1－12转炉工作层镁碳砖性能表牌号MT-14AMT-14BMT-