新建100tlf精炼炉工程施工图方案设计方案说明文本报告学位论文.doc

'XX钢集团XX钢钒有限公司新建100tLF精炼炉工程施工图方案设计（图号：87初12）XXXXXX冶金工程技术有限公司XXXXXX钢集团设计研究院有限公司二○一二年九月 初步设计新建100tLF精炼炉工程目录第一章总论1第二章工艺及设备17第三章化检验37第四章总图运输40第五章热力42第六章通风除尘44第七章燃气48第八章给排水50第九章电气55第十章自动化控制60第十一章自动化仪表65第十二章电讯68第十三章土建71第十四章能源分析与评价75第十五章环境保护77第十六章安全与工业卫生82第十七章消防90第十八章劳动定员93第十九章工程建设实施安排94第二十章投资概算97 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论第一章总论1.概述XX钢集团XX钢钒有限公司（以下简称XXXX）位于XX市XX区，2002年，由XX无缝钢管有限责任公司与XX钢铁厂进行资产重组后形成,主要产品为无缝钢管、小型材、线棒材，是我国轧机最多、类别最全、能生产多品种、多规格无缝钢管的生产基地。2011年9月份，XXXX新建成投产了一座100t转炉，同年底根据国家淘汰落后产能的产业政策要求，淘汰了1座30吨转炉和1台四机四流小方坯连铸机，另1座30吨转炉将于2012年底淘汰。在保证现有高炉铁水年生产能力不变的条件下，为了确保炼钢生产能力和产品结构、稳定炼钢生产节奏，因此XXXX拟新建1台100tLF精炼炉。2.设计依据2.1XX钢集团XX钢钒有限公司新建方圆坯连铸机工程初步设计（2011年12月版）；2.2XX钢集团XX钢钒有限公司新建120t转炉工程可行性研究报告（2011年12月版）；2.3新建100tLF精炼炉工程初步设计（代可研）（2012.7.19审定版）；2.4XXXX公司提供的2012年9月21日《LF炉审查存在问题》；2.5与XXXX相关部门的结合意见。3.设计原则3.1尽量采用已有的成熟技术，注重技术的适用性、可靠性、2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论经济性和先进性；设备选型尽量考虑能与现有系统设备互换；3.2方案设计中尽量做到总体布局、物流和运输尽可能合理，并有利于公司今后的发展；3.3尽量利用现有设施，节省工程投资；同时在制定工艺方案和技术措施时要充分考虑减少改造工程对现有生产运行的影响，尽可能缩短现有生产设施的停产时间；3.4本工程中的环境保护、安全、工业卫生、消防设施严格按照有关的国家标准、规范执行，与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。4.主要设计内容4.1新建1座100tLF精炼炉工艺及设备：包括合金加料，LF炉冶炼；4.2配套公辅设施：包括LF炉本体低压供配电设施，给排水设施，通风除尘设施，热力、燃气设施，化检验设施，自动化控制及仪表设施，通讯及消防设施等；4.3总图布置及运输；4.4投资概算。5.设计范围及分工5.1设计范围5.1.1新建1座100tLF精炼炉；5.1.2配套水、电、热力、燃气等公辅设施；5.1.3投资概算。5.2设计分工2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论XX钢集团XX钢钒有限公司新建100tLF精炼炉工程采取联合设计的方式，由XXXXXX钢集团设计研究院有限公司、XXXXXX冶金工程技术有限公司共同完成。方案设计分工如下：5.2.1XXXXXX钢集团设计研究院有限公司设计范围：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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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～Q2352优质碳素钢帘线钢P72LXA/P72LXB/P82LXA/P82LXB/P86LXA/P86LXA3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/1006/10108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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论10冷镦钢冷镦钢ML15/ML25/ML35/ML45/ML08Al/ML15Al/ML20Cr/ML40Cr/ML30CrMo/ML35CrMo/ML42CrMo/ML15MnVB/ML24MnTiB/ML20Mn/SWRCH10～20A/SWRCH10～35K11弹簧钢工业用途65Mn/60Si2MnA/50CrV/55SiCr/60Si2Cr/67SiCrV12一般用途60/65/70/75/80/SWRH60A/SWRH60B/SWRH67A/SWRH67B/SWRH72A/SWRH72B/SWRH77B/SWRH82B13易切削钢12L1414优质低合金钢预应力混凝土钢棒用钢30MnSi/30Si2Mn/35Si2Cr/45Si2Cr/35Si2Mn6.2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。2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论高炉铁水19电炉炼钢141铁水脱硫渣铁及烧损3.2废钢6.7138.1598%50t，100t炼钢转炉渣铁及烧损10.72134.1392.6%1×80t，1×100tLF炉1×80tVD炉134.13连铸坯连铸坯1台4机4流圆坯连铸机1台5机5流方坯连铸机82.0552.088097.5%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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论现有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。50t，100t炼钢转炉渣跨1×80t，1×100tLF炉1×80tVD炉4机4流圆坯连铸机5机5流方坯连铸机图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：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。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序号跨间名称厂房尺寸（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1加料跨（A-B）1682420.974032125/30t×2台150/40t×1台15+15t×1台1016/3.2t×1台2炉子跨（B-C）511422.5235210t×1台5446.95t×1台2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论6320.9416/3.2t×1台3钢水接受跨（C-D）2041827.043672125/30t×2台，150/40t×1台4浇铸跨（D-E）2162427518450/10t×3台5E-F1923—5766切割维修跨（F-G）1922710324016/3.2t×3台7第一出坯跨（G-H）1923210614410+10t×3台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1-32012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论吊装钢水罐钢水罐开至处理工位合金，渣料上料氩气合金，渣料加料钢水罐透气砖测温取样LF炉精炼处理测温取样钢水罐开至喂丝工位钢水罐开至吊包工位钢水罐吊至VD炉图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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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。2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论经核实，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）。2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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。2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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2524.90198.7781.7153.112858.508.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。8.52012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论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序号项目名称单位数值备注一主要设备配置1LF炉座数座1新增2平均处理量t80远期83.2t3最大处理钢水量t90极限2012-5-31第17页 初步设计新建100tLF精炼炉工程第一章：总论4变压器额定容量MVA185一次电压kV356电极直径mm450UHP7电极分布圆直径mm7508钢水升温速度℃/mim4～59喂丝速度m/min5~300可调10电极升降最大行程mm～200011日最大精炼炉数炉/d37.912年处理钢水量104t/a～9013原辅材料消耗⑴石灰kg/t钢水3⑵合成渣kg/t钢水6⑶埋弧渣kg/t钢水1⑷铁合金kg/t钢水5⑸铝丝、硅钙丝、碳丝kg/t钢水1⑹石墨电极kg/t钢水0.3⑺保温剂kg/t钢水0.818动力消耗⑴冶炼电耗kWh/t钢水40⑵氩气m3/t钢水0.1⑶氮气m3/t钢水0.48⑷冷却水m3/t钢水0.06二项目总投资万元2953.082012-5-31第17页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备第二章工艺及设备1.生产规模及产品方案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。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%。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序号产品品种代表钢号1碳素结构钢Q195～Q2352优质碳素钢帘线钢P72LXA/P72LXB/P82LXA/P82LXB/P86LXA/P86LXA3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610/1520/25/35/45/60/65/70/75/80/85/SWRH67A/WRH72A/SWRH77A/SWRH82A/1006/10102012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备一般用途钢丝、钢绞线及钢绳用钢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冷镦钢冷镦钢ML15/ML25/ML35/ML45/ML08Al/ML15Al/ML20Cr/ML40Cr/ML30CrMo/ML35CrMo/ML42CrMo/ML15MnVB/ML24MnTiB/ML20Mn/SWRCH10～20A/SWRCH10～35K11弹簧钢工业用途65Mn/60Si2MnA/50CrV/55SiCr/60Si2Cr/67SiCrV12一般用途60/65/70/75/80/SWRH60A/SWRH60B/SWRH67A/SWRH67B/SWRH72A/SWRH72B/SWRH77B/SWRH82B13易切削钢12L1414优质低合金钢预应力混凝土钢棒用钢30MnSi/30Si2Mn/35Si2Cr/45Si2Cr/35Si2Mn2.车间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2-1。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备高炉铁水19电炉炼钢141铁水脱硫渣铁及烧损3.2废钢6.7138.1598%50t，100t炼钢转炉渣铁及烧损10.72134.1392.6%1×80t，1×100tLF炉1×80tVD炉134.13连铸坯连铸坯1台4机4流圆坯连铸机1台5机5流方坯连铸机82.0552.088097.5%5096%图2-1金属平衡图（单位：万吨/a）3.车间工艺设备配置及流程3.150t转炉车间工艺设备配置本工程主要包括：新建1座100tLF炉及配套设施。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、2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。主要工艺设备及参数如下：2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备3.1.1炼钢转炉50t转炉车间现有2座炼钢转炉，其中1座为50t，1座为100t，主要工艺参数如下：3.1.1.150t炼钢转炉炼钢转炉公称容量：50t；平均出钢量：80t/炉（83.2t/炉，远期）；平均冶炼周期：40min/炉（38min/炉，远期）；日最大出钢炉数：36炉/d；日平均出钢炉数：23炉/d；年产钢水量：67.1万t/a；年有效作业时间：233d/a。3.1.1.2100t炼钢转炉炼钢转炉公称容量：100t；平均出钢量：80t/炉（83.2t/炉，远期）；平均冶炼周期：40min/炉（38min/炉，远期）；日最大出钢炉数：36炉/d；日平均出钢炉数：23炉/d；年产钢水量：67.1万t/a；年有效作业时间：233d/a。3.1.280tLF炉LF精炼炉公称容量：80t；平均出钢量：80t/炉（83.2t/炉，远期）；2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备平均冶炼周期：45min/炉（38min/炉，远期）；日最大出钢炉数：32炉/d；日平均出钢炉数：23炉/d；年产钢水量：67.1万t/a；年有效作业时间：262d/a。3.1.34机4流圆坯连铸机连铸机基本半径：12.5/25m；连铸机流数：4机4流；每炉平均浇铸钢水量：80t/炉；铸坯规格：φ180～φ310，定尺8～12m；工作拉速：0.4~2.2m/min；每炉浇铸时间：36min/炉；准备时间：45min；连浇炉数：6炉；连浇周期：261min/次；日最大浇铸炉数：33炉/d；合格铸坯钢水收得率：96%；连铸机合格铸坯年产量：50万吨。3.1.45机5流小方坯连铸机连铸机基本半径：8m；连铸机流数：5机5流；每炉平均浇铸钢水量：80t/炉；2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备铸坯规格：150×150，定尺6～12m；工作拉速：2.0~2.8m/min；每炉浇铸时间：36min/炉；准备时间：45min；连浇炉数：10炉；连浇周期：405min/次；日最大浇铸炉数：35炉/d；合格铸坯钢水收得率：97.5%；连铸机合格铸坯年产量：80万吨。3.2车间工艺流程从以上数据可知，2台连铸机按设计产能年需钢水134.13万吨，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2-2。50t，100t炼钢转炉1×80t，1×100tLF炉1×80tVD炉5机5流方坯连铸机4机4流圆坯连铸机图2-2工艺流程图2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备4.工艺及设备4.1车间组成及工艺布置4.1.1车间组成及起重机配置现有50t转炉炼钢厂房包括：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。各跨间组成及起重机的配置见表2-2。表2-2跨间组成及其起重机的配置序号跨间名称厂房尺寸（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1加料跨（A-B）1682420.974032125/30t×2台150/40t×1台15+15t×1台1016/3.2t×1台2炉子跨（B-C）511422.5235210t×1台5446.95t×1台6320.9416/3.2t×1台3钢水接受跨（C-D）2041827.043672125/30t×2台，150/40t×1台4浇铸跨（D-E）2162427518450/10t×3台5E-F1923—5766切割维修跨（F-G）1922710324016/3.2t×3台7第一出坯跨（G-H）1923210614410+10t×3台4.1.2工艺布置新建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、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。4.2LF钢包精炼炉工艺及设备2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备4.2.1LF钢包精炼炉主要操作简述转炉出钢完毕后，钢水罐车开出到钢水接收跨，由铸造起重机将钢水罐吊运到LF炉吊包工位座罐，人工接管吹氩，然后开动钢水罐车到喂丝工位进行预脱氧（根据钢种要求），再开动钢水罐车到处理工位，测温取样后降下电极并通电加热，同时向炉内加入造渣料。加热约9分钟后根据化验结果提升电极加入铁合金后再进行加热，期间可加入脱氧剂、发泡剂或渣料。约13分钟后，提升电极，将钢水罐车开到喂丝工位根据需要喂丝吹氩，再将罐车开到吊包工位，投入保温剂，用吊车吊钢水罐到连铸。合金加料系统工艺流程：10个合金料仓→10个手动插板阀→10个变频振动给料机→3个称量斗→3个手动插板阀→3个振动给料机→1号皮带机→2号皮带机→LF炉合金受料仓→插板阀→合金经溜管通过水冷炉盖上的合金加料孔进入钢水包内，实现合金成分微调。渣料仓工艺流程：3个渣料仓→3个手动插板阀→3个变频振动给料机→1个称量斗→LF炉合金受料仓→插板阀→合金经溜管通过水冷炉盖上的合金加料孔进入钢水包内。4.2.2LF钢包精炼炉工艺流程见图2-32012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备转炉出钢吊至钢包车钢包车运行接通氩气测量钢包净空加热升温合金微调吹氩搅拌测温取样排烟除尘断开氩气喂丝钢包车运行吊包图2-3LF钢包精炼炉工艺流程图4.2.3LF钢包精炼炉生产能力4.2.3.1LF钢包精炼炉平均处理周期新建100tLF钢包精炼炉采用双钢包车三工位、快速交替加热方式，作业时间分析见表2-3。表2-3钢包精炼炉处理时间序号准备作业项目工序作业时间min/次双车式合计时间min/次1吊车座包02连接吹Ar管0.50.53钢包运行并定位11.54炉盖下降及测温取样12.55加渣料并通电加热8.5116搅拌，加合金（粗调）2137再通电加热并搅拌9222012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备8测温取样1239成分微调并加热133610测温取样13711炉盖提升，钢包车开出13812喂丝313钢包吊出合计41384.2.3.2LF钢包精炼炉生产能力LF钢包精炼炉座数：2座（新增1座）；LF钢包精炼炉年有效工作天数：310d/a；LF钢包精炼炉平均处理周期：38min/炉；100tLF钢包精炼炉生产能力：83.2×（24×60/38）×310=97.74万t/a。2台LF炉生产能力：2×83.2×（24×60/38）×310=195.5万t/a。根据金属平衡可知，车间最大需处理134.13万吨钢水。通过以上计算可以看出，LF钢包精炼炉的生产能力能够满足生产规模的需要。4.2.4主要设备选型及配置4.2.4.1变压器容量确定变压器额定功率计算公式为：S=（W×△T×60×1000×C）÷（860×K×COSφ）（kVA）S：变压器额定容量（kVA）W：考核处理钢水量90t△T：钢水升温速度4.0～5.0℃/minC：钢水比热约0.23Kcal/kg.℃K：钢包炉加热总效率约0.5COSφ：功率因数约0.83则变压器额定功率为：2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备S=（90×5.0×60×1000×0.23）÷（860×0.5×0.83）=17400（kVA）取变压器额定功率为：18MVA。LF炉变压器要求具有连续过载20%的能力，采用11级有载调压，前5级为恒功率段（满足钢水快速升温要求），后6级为恒电流（适应钢水保温要求）。4.2.4.2钢包车钢包车为钢包精炼炉各工位转移的运送工具，由钢包车体、传动装置、车轮、钢包导向座以及拖缆装置和轨道清理器、工位检测等组成。由钢板和型钢组焊成的矩形梁构成框架式的车体，车体在四个角上并设有加强支撑，由电动机经联轴器带动减速器最后传递到两个车轮上，驱动钢包车运行，包车共设四个车轮，另外两个车轮为从动轮，各车轮装在轴承座上，轮子前端设有轨道清理器，以清除轨道面上的散落物。钢包车由一台电机驱动，减速器低速轴为双出轴，减速器为圆柱齿轮型式（硬齿面）。制动器为得电制动，事故状态时用外力拖开（钢包车设有牵引销轴），两台车之间有缓冲装置，以防碰撞。钢包车设有拖缆装置，由八至十个吊挂滑车随着钢包车的运行、收集或拉开，滑车在小型工字钢的轨道上运动，钢包车的动力电、控制线的引线均通过电缆控制线引入，同时氩气管经拖缆装置送到钢包车上。拖缆装置靠近钢包一侧设有钢板屏蔽，防辐射热。主要技术参数：钢包车数量2台2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备钢包车承载能力200t钢包车运行速度2～20m/min钢包车驱动方式机械式，电机—减速器传动，变频调速钢包车定位精度±10mm轨道中心距3400mm4.2.4.3电极升降机构电极升降装置主要由倒挂式升降立柱、导向架体与导向轮组、液压缸、三相导电电极夹持装置（下夹持）和不导电夹持装置（上夹持）等组成。它与短网组成加热装置的核心部分，倒挂立柱是由钢板和轨道焊成的内水冷箱性空心构件，直立安装于导向架体上的导向轮组的机构中。导向轮安装于导向架体上，分上下两层，安装时使它与立柱轨道贴紧。升降液压缸装在导向架体外侧腔体内（相对三相中心）。电极的上升与下降通过控制比例阀使驱动每个电极立柱的液压缸动作来实现，电极升降包括自动和手动两种形式。当电力发生故障时，由液压蓄能装置提供动力源自动地将电极上升到顶部。电极立柱为焊接结构，两侧有导轨，立柱与夹持器用法兰连接。连接处有绝缘衬垫。立柱最高处能够被锁定。锁定装置为防止立柱在事故状态下不下落。导向轮装有可调整的滚动轴承，并设有防尘装置。电极夹头由水冷抱圈和水冷锻造铬青铜导电座组成，绝缘面采用陶瓷喷涂。电极夹紧与放松通过炉前/现场操作台对上下夹持油缸进行控制。并设有压力检测指示和电气联锁，防止事故发生。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备主要技术参数：电极直径Φ450mm超高功率石墨电极（UHP）电极分布园直径Φ750mm电极升降最大行程～2000mm电极升降速度（自动）上升/下降4.8/3.6m/min（手动）上升/下降6.0/4.0/min电极响应时间300ms钢水升温速度4.0～5.0℃/min(热平衡后)4.2.4.4水冷密封炉盖炉盖采用管式水冷密排式结构，炉盖整体用无缝管弯制焊接而成，为圆椎形。顶部焊有倒椎形环用以放置予制耐火材料中心盖。在炉盖侧置有加料炉门，用于测温取样和填加渣料、合金料等操作。在水冷炉盖上设有合金加料孔及其加料管。炉盖水路设有温度、压力监控仪表。4.2.4.5炉盖升降机构包盖升降机构由3只炉盖吊挂装置和液压缸组成。液压缸安装在三层基础平台上，通过拉杆、链条、链轮、共用同步齿轴和调节螺栓将包盖悬挂起来，由三个同步液压缸驱动。并设计有包盖防坠装置。包盖升降机构参数：升降行程500mm升降时间≤15s2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备4.2.4.6LF炉液压系统LF钢包精炼炉液压系统供电极的升降，炉盖（含保温盖）的升降，电极夹持动作。该系统由电动机、恒压变量柱塞泵、介质循环冷却泵系统、介质加热器、不锈钢油箱、蓄能器组、电液比例阀、滑阀、压力表、液位计、温度计、滤油器、阀台、调压回路、电极升降回路、炉盖（含保温盖）提升回路、电极上下夹持回路、以及相关的液压管件等组成。液压系统包括：a）供液压动力源的电机、恒压变量柱塞泵（引进件）、介质循环冷却系统、不锈钢制的油箱及相关的液压附件等；b）各控制回路：调压回路、电极升降回路、炉盖（含保温盖）提升回路、电极夹持有关回路的控制阀件；c）蓄能器组，除起平稳液压压力作用之外，当发生事故停电时，可以提起石墨电极和炉盖（高于钢包上口300mm），便于拖开钢包车；d）除电极升降装置外，其余各液压动作均采用滑阀，因而保证了动作平稳无冲击现象；e）电极升降采用电液比例阀（引进件）；f）设置介质过滤系统：高压滤油器、回油过滤器；考虑到液压系统工作压力较高，执行液压缸工作频繁，介质设有自动加热及循环冷却措施，油箱内的介质通过循环泵与外部的水冷交换器进行换热，将冷却(或加热)后的介质再送回油箱中，保证了液压系统的正常工作，设有多级过滤精度可达10μm2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备，压力油过滤器采用差压发讯功能。滤芯受阻时可发出信号告诉操作者应及时更换滤芯，液压系统可以取出压力、温度等信号，能满足液压系统自动与联锁保护，使得系统能可靠地正常工作。LF炉设有液压阀台，各个方向控制器件分别按其功能安装在阀台上面。技术规格及参数：液压介质：合成难燃液压油SP846系统工作压力：10-12Mpa恒压变量泵型号A7V100额定压力210bar最大压力320bar排量100ml/r配用电机N=30KWn=1000rpm数量3台（二用一备）电液比例阀，进口产品型号D41FT额定压力31.5MPa流量150L/min(压降10bar)数量4台（在线三用一备）皮囊式储能器型号NXQ1/2-L160耐压20MPa数量4个油箱：2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备容积3m3材质不锈钢加热器功率4KW管路均采用不锈钢管；泵采用一键式自动启停。4.2.4.7LF炉水冷系统水冷系统供给水冷包盖、电极横臂、短网及变压器的油水冷却器用水，其中油水冷却器单设一路供水。水冷系统进水压力为0.5～0.6MPa。采用有压回水。为了实现系统压力、流量及温度的监测报警，总进水设有压力、流量、温度的监测、显示及报警装置，回水设温度监测、显示及报警装置，重要回水管路，设置流量开关。4.2.4.6合金加料系统合金加料系统将合金料、造渣料由起重机上料贮备于高位料仓内，通过振动给料器，将需要的合金、造渣剂依次进入称量料斗，再经过振动给料器进入皮带输送机而送到水冷炉盖上的合金加料管引入钢包内。合金加料系统：高位料仓、变频振动给料机、称量斗、料位计、皮带机、密封罩等组成。主要技术参数：高位料仓13个称量仓3×1m3振动给料机～30m3/h称量精度≤0.2%2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备加料精度0.5%加料时间3min表2-4合金及渣料系统高位料仓参数表序号物料名称堆比重（t/m3）料仓容积（m3）料仓个数（个）贮量（t）炉耗（kg/炉）日耗（t/d）贮存时间（d）1硅铁3.0822440015.21.572高碳锰铁3.86.5124.716012.81.933中碳锰铁3.86.5124.716012.81.934低碳锰铁3.86.5124.716012.81.935高碳铬铁3.78129.61160440.676中碳铬铁3.78129.61160440.677低碳铬铁3.78129.61160440.678备用82贵重合金9合成渣1.2839.680030.40.32合计134.2.4.7双线喂丝机喂丝用于向钢包内喂Al及Si一Ca丝等，调整钢水成份及进行夹杂物变性处理。双线喂丝装置由喂丝机和放线架两部分组成，将金属线置于放线架的转盘上，经喂丝机把金属线拉出矫直，经导管进入钢水中。主要技术参数喂丝机数量4台喂丝机型式四线喂丝喂丝速度5～300m/min（可调）喂丝直径Φ8～16mm4.2.5LF钢包精炼炉主要技术参数LF钢钢包精炼炉的主要技术参数见表2-5。表2-5新增100tLF钢包精炼炉主要技术参数序号项目名称单位数值备注1LF炉座数座1新增2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备2平均处理量t80远期83.2t3最大处理钢水量t90极限4变压器额定容量MVA185一次电压kV356电极直径mm450UHP7电极分布圆直径mm7508钢水升温速度℃/mim4～59喂丝速度m/min5~300可调10电极升降最大行程mm～200011LF炉冷却水耗量m3/h3000.5～0.6Mpa12LF炉氮气耗量m3/min20.5～0.6Mpa13LF炉吹Ar耗量NL/mim2×（50~500）14LF炉吹Ar压力MPa～1.2事故1.6MPa15日最大精炼炉数炉/d37.916年处理钢水量104t/a～9017原辅材料消耗⑴石灰kg/t钢水3⑵合成渣kg/t钢水6⑶埋弧渣kg/t钢水1⑷铁合金kg/t钢水5⑸铝丝、硅钙丝、碳丝kg/t钢水1⑹石墨电极kg/t钢水0.3⑺保温剂kg/t钢水0.818动力消耗⑴冶炼电耗kWh/t钢水40⑵氩气m3/t钢水0.1⑶氮气m3/t钢水0.48⑷冷却水m3/t钢水0.064.3设计特点、装备水平及新技术应用⑴LF炉变压器采用节能型出线和大电流线路，确保三相不平衡度≤4%，以提高包衬寿命。⑵采用埋弧加热，热效率高，钢水罐寿命高。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备⑶炉盖采用水冷结构，提高了使用寿命。⑷在整个处理过程中全程底吹氩，通过吹氩搅拌和喂丝等清洁炼钢技术，提高钢液的纯净度和质量。⑸采用渣料和铁合金机械化加料系统，缩短了加料时间，改善了工人劳动条件。⑹采用PLC系统控制，并能实现生产全过程及设备状态全监控。⑺工艺布置采用双钢包车系统，缩短了处理周期，便于配合转炉生产节奏。5.主要辅助设备数量计算5.1钢水接收跨吊车作业率位于钢水接收跨，共3台，主要作业包括：向转炉出钢线吊运空钢水罐、向LF炉（VD炉）吊运钢水罐、向连铸机吊运钢水罐等。计算条件：转炉冶炼周期：40min/炉，共2座；LF炉冶炼周期：38min/炉，现有1座，新增1座；125/30t铸造桥式起重机：2台；150/40t铸造桥式起重机：1台（在建）；钢水接收跨铸造桥式起重机作业率（按2座转炉炼钢）序号作业项目一次作业时间（min/次）日作业次数（次/d）日作业时间（min）1吊转炉钢水罐至LF炉挂重罐3.5min，运行1.5min，座罐3min72560吊LF炉钢水罐至VD炉挂重罐3.5min，运行1min，座罐3min382852吊LF（VD）钢水罐至连铸机挂重罐3.5min，运行1.5min，座罐3min725602012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备3连铸机吊空罐挂罐3.5min，运行1.5min，座罐3min725604吊100t转炉渣罐至回炉线挂罐2min，运行1min，座罐2min361805热修罐3min，722167烘烤6min724327其他200合计2993干扰系数1.1起重机作业率76.2%经计算，现有加料跨3台铸造桥式起重机可以满足生产要求。5.2浇铸跨吊车作业率位于浇铸跨，共3台，主要作业包括：向吊运中间罐、吊运结晶器、旋流池捞渣、吊运铁合金等。计算条件：连铸机连浇炉数（2座）：均按6炉连浇考虑；每炉最小浇铸时间：36min/炉；50/10t桥式起重机：现有3台；浇铸跨桥式起重机作业率（按2座连铸机同时生产）序号作业项目一次作业时间（min/次）日作业次数（次/d）日作业时间（min）1吊中间罐至冷却位8141122吊中间罐至倾翻台514703吊中间罐至修砌存放台15142104吊中间罐至浇铸平台10141405吊包盖，塞棒机构20204006中包打结，烘烤1101011002012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二章：连铸工艺及设备7吊溢流罐，排渣箱202408吊结晶器，扇形段等1009耐火材料进货12010吊运铁合金15011其他（旋流池捞渣，检修等）200合计2492干扰系数1.2起重机作业率69.5%经计算，现有浇注跨3台桥式起重机可以满足生产要求。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第三章：化检验第三章化检验1.任务要求XXXX连铸新建的LF钢包精炼炉（年产达60～90万吨）以生产管坯钢为主，检验中心需分析精炼炉样，一炉至少有3～4个试样，试样量比之前有所增加，且要求的分析周期短，化学元素多，所取的试样形状为球拍状，只有使用快速分析系统才能满足检验周期和元素的要求，采用原有的剪柄机和一台OBLF全自动光谱仪完成新增炼钢精炼炉成分检验的需要。试样需要从现场输送至中心化验室，原有的30吨风动送样管道使用多年，油污、锈蚀严重不能利旧使用。需要新建一套风动送样设施，输送距离约800m。2.设计内容LF钢包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；检测结果在LF炉中控室计算机数计显示及采集。主要设备配置如下：设备名称及型号设备量（台/套）单机容（kW）备注风动送样111送样装置对应LF钢包精炼炉一座；全分析制样及出分析结果时间约7分钟。2.1风动送样装置参数数量：1套用途：用于快速输送试样。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第三章：化检验组成：由试样收发装置（含压缩空气控制装置）、送样管、样盒、减速装置及电控装置等组成。输送实样盒速度：～20m／s；输送空样盒速度：约20m／s；样盒落下速度：1～3m／s(可调)；输送试样质量：≤1.0kg；输送试样温度：≤800℃。2.2主要技术参数：输送方式：单管双向往复输送；输送钢管规格：冷拔无缝钢管φ76×4，材质20＃钢，符合GB8163-87标准；弯管转弯半径：R≥2000mm；控制电源：DC24V（包括各执行元件）电源由总站提供；控制方式：采用PLC+IPC全自动控制。2.3工程设计界面从现场到中心化验室：（压缩空气气源）现场提供→储气罐→从100tLF炉处收发装置→输送管道→中心化验室收发装置：从中心化验室到100tLF炉处：（压缩空气气源）现场提供→储气罐→从100tLF炉处收发装置→输送管道→中心化验室收发装置。电源交接点为电源柜，需要提供的电源为：AV220V±10%、50Hz±10%；供电方式：风送总站、分站两端供电（生产用电）；2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第三章：化检验要求压缩空气管网压力：0.6Mpa；气源交接点为储气罐进气口。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第四章：总图运输第四章总图运输1.设计遵循的标准及规范《钢铁企业总图运输设计规范》GB50603-2010；《工业企业总平面设计规范》GB50187-93；《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007。2.场地现状XX钢集团XX钢钒有限公司（简称“XXXX”）所在地为XX市XX区，场地平坦。气候适宜，平均气温16.3℃，全年最多风向为北北东。地震基本烈度为7度。XXXX新建LF炉工程拟建场地在原50t转炉车间内部，原五机五流方坯连铸机的东面；50t转炉车间北面为高速线材厂，南面为4号高炉，西面为30t转炉车间，新建LF炉东面为原四机四流圆坯连铸机。拟建场地车间内部标高在483.30m左右。车间四周有原厂区道路、铁路可以利用，运输较便利。3.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设计的LF炉；LF炉水处理系统在精炼炉泵房、水池内改造；沿30t转炉车间厂房南侧敷设LF炉除尘管道（D2016×8）并接入原30t转炉二次除尘系统；沿50t转炉水处理系统工程设计管道敷设LF炉水处理系统给水管（DN300）、回水管（DN300）。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2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第四章：总图运输483.30m；利用厂区原雨排水系统及运输系统。4.运输本工程年增加运输量为4500t/a，主要运输铁合金及其造渣件，采用炼钢厂原道路系统、汽车衡进行运输、称量；运输车辆为20t汽车，增加的平均车流量约1辆/d，本设计不考虑配备道路运输设备（车辆），由公司内部平衡解决。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第五章：热力第五章热力1.设计内容给LF炉风动送样系统提供净化压缩空气。2.设计参数使用压力：0.5~0.6MPa空气耗量：3Nm3/min（间断用气）空气品质：除油、除水3.主要设计决定在厂房D柱线上有压缩空气气源，可满足供应。设计决定在D柱线新建LF炉风动送样系统附近气源接点供气，然后就地净化。接点时需要停气约2个小时。4.设计方案4.1根据压缩空气品质要求设计选用1套净化装置。4.2工艺流程压缩空气→组合式空气净化装置→储气罐→用户5.主要设备选型根据空气使用品质要求，选用组合式无热再生空气净化装置1套，设备型号参数如下：Q=6m3/minP=1.6MPa压力露点：-20℃含尘粒径：≤1μm2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第五章：热力含尘量：≤1mg/Nm3为保证用气压力稳定可靠，根据用气波动情况选用储气罐1个，参数为：V=2m3，PN0.8MPa6.设备布置根据现场条件，将空气净化装置布置在LF炉平台下，靠近风动送样装置处。7.管线压缩空气接入管D45×3，沿厂区建构筑物和管道通廊敷设，接到净化装置处，经净化后的压缩空气送往风动送样系统。管道全部采用无缝钢管，材质#20钢，制造标准GB/T8163-2008。净化压缩空气管道进行酸洗钝化处理，外壁进行除锈防腐。管道各接点，均在方便操作处设有控制阀。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第六章：通风除尘第六章通风除尘1.设计内容1.1新建100tLF钢包精炼炉及合金加料系统除尘；1.2辅助设施通风空调。2.XX地区气象资料2.1夏季通风室外计算温度29℃；2.2冬季通风室外计算温度6℃；2.3夏季空调室外计算温度31.6℃；2.4冬季空调室外计算温度1℃；2.5夏季通风室外计算相对湿度70％；2.6冬季空调室外计算相对湿度80％；2.7最热月平均室外计算相对湿度86％；2.8室外平均风速：夏季：1.1m/s，冬季1m/s；2.9年 主导风向：NNE；2.10大气压力：夏季：0.095MPa，冬季0.096MPa3.设计遵循的相关规范3.1《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）；3.3《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）3.4《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）；3.5《建筑设计防火规范》GB50016-2006；3.6《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第六章：通风除尘3.7《钢铁企业采暖通风设计手册》。4.现有30t转炉二次除尘系统现状4.1原有2座30t转炉（同时使用）已建成一套转炉二次除尘系统，系统风量30×104m3/h，设有：长袋低压脉冲布袋除尘器1台，除尘风机1台，Q=30万m3/h，H=4312Pa，配套电机1台，YR5001-6W，n=988r/min，N=630kW，6kV。4.2系统流程转炉二次烟气→旋风除尘器→除尘管道→长袋低压脉冲除尘器→离心风机→消声器→烟囱→达标高空排放。4.3XXXX炼钢厂原有2座30t转炉，其中1座30t转炉已于2011年底停产（淘汰拆除），另一座计划1~2年之内停产。5.新建LF炉除尘方案设计5.1新建100tLF钢包精炼炉及合金加料系统除尘5.1.1新建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，其风量组成如下表。表6-1除尘点风量序号除尘点除尘点个数同时使用点个数每点抽风量（Nm3/h）烟气温度（℃）备注1LF炉11350003002合金料仓顶部101010×500030含尘浓2～4g/Nm33料仓称量斗333×40004#1皮带受料333×60005#1皮带机头1150006#2皮带受料1150002012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第六章：通风除尘7#2皮带机头1150008缓冲罐1150009渣料斗315000合计2422140000～100根据“XX钢集团XX钢钒有限公司新建100tLF精炼炉工程初步设计（代可研）”（2012.7.19审定版）及相关审查会议纪要要求，新建100tLF炉及加料设施不新建除尘设施，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。利用料仓除尘点全部开启，调整管径，可以既降低了除尘管内温度，又将风量和阻力控制在原有30t转炉二次除尘系统允许的范围内。5.1.2接入后的系统流程LF钢包精炼炉烟气+加料系统→除尘管道→↓转炉二次烟气→旋风除尘器→除尘管道→→长袋低压脉冲除尘器→离心风机→消声器→烟囱→达标高空排放。5.1.3除尘主管直径DN1650，主管设计风速：18m/s。5.1.4新建LF炉除尘管道在接入原30t转炉二次除尘系统处、LF炉排烟管道处分别设置电动阀门，由LF炉工序控制。5.1.5新建LF炉除尘管道上的电动阀门的设有现场控制和中控室控制两种方式。5.1.6管线走向合金料仓+LF炉除尘管道从D轴线直上屋面，向西行至3轴线折向南跨至B轴线（翻越屋面），折向西行（从3轴线→1轴线），沿混铁炉厂房东侧向南，然后2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第六章：通风除尘折向西行（从1轴线→13轴线，单独支架），折向南接入原30t转炉二次除尘系统布袋除尘器进口处管道。5.1.7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，待XXXX120t转炉区域改造启动后，新建LF炉除尘管道将拆除，按照区域改造规划重新调整、配置。5.2辅助设施通风空调5.2.1LF炉控制室、电气室等采用设置空调通风降温，详见表6-2。表6-2通风空调设置主要设备表序号空调房间名称面积（m2）冷负荷（kW）设备型号数量（台）备注1LF炉配电室～4522.5LF2212控制室～6834LF14/LF2225.2.2本设计新增制冷负荷：～60kW；本次设计采用风冷柜式空调。5.2.3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、有害气体的液压站等设置机械通风装置。6.主要设备选型⑴风冷柜式空调2台，LF22N，QL=21.7kW，L=4100m3/h，N=8kW，AC380V；⑵风冷柜式空调1台，LF14N，QL=13.8kW，L=2500m3/h，N=5.3kW，AC380V。7.主要技术经济指标7.1装机容量：380/220V：～30kW；7.2设备总重量：～10t。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第七章：燃气第七章燃气1.设计内容提供各工序生产所需氮气、氩气；2.设计遵循的有关规范《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-2008；3.厂内供氮设施现状3.1从XX梅塞尔公司送XX球罐区低压氮气管道前段直径为DN250（碳钢），该管进入罐区后缩径至DN200，管道总长~1500m，现阶段最大供气流量为9600Nm3/h（100t提钒转炉未建成时），起点压力~0.7MPa。3.2从XX梅塞尔公司送XX球罐区中压氩气管道直径为DN65（碳钢），管道总长~1500m，现阶段最大供气流量为200Nm3/h（100t提钒转炉未建成时），平均供气流量为100Nm3/h，起点压力≤1.6Mpa。3.3XX厂区球罐区内现有20m3氩气卧式罐一台，设计压力3.0Mpa。3.4现阶段球罐区送往50t转炉低压氮气管道直径为DN125，管道总长~500m、平均供气量为1800Nm3/h。3.5现阶段球罐区送往50t转炉中压氩气管道直径为DN65，管道总长~500m、平均供气量为88Nm3/h。4.本项目氮气、氩气用户、耗量、压力、品质、使用制度4.1LF钢包精炼炉用氮气流量60Nm3/h，使用压力0.5MPa，使用制度：间断；4.2LF钢包精炼炉用氩气2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第七章：燃气2×（50～500）NL/min，使用压力0.6～1.0MPa，供气压力1.2MPa，要求压力及流量可调，具备高压吹堵和漏气检查功能,事故压力1.6MPa，使用制度：间断。5.氮气、氩气供应系统设计5.1供氮系统从50t转炉低压氮气总管接管（DN40），架空敷设至新建100LF炉处，管道起终点设截止阀，末端设现场压力表。5.2供氩系统从50t转炉中压氩气总管接管（DN20），架空敷设至新建100LF炉处，管道起终点设截止阀，末端设现场流量计、调压阀、氩气储气包（2m3）。2012-5-31第51页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第八章：给排水第八章给排水1．设计内容1.1生产给排水1.2生活给排水1.3拆、还建内容1.4消防2．水质指标2.1生产给水水质控制指标软水给水水质控制指标详见表8-1。表8-1生产给水水质控制指标一览表水质类别PH总硬度（°dH）悬浮物（mg/l）备注软水7~9≤12≤52.2生产新水水质指标软水系统供水水质指标详见表8-2。表8-2生产新水系统供水水质指标一览表水质类别PH总硬度（°dH）悬浮物（mg/l）备注软水7~9≤10≤103．给水条件XXXX新建LF钢包精炼炉给水系统包括：循环冷却水系统、生产补水等两个系统。循环冷却、生产补水系统给水条件详见表8-3。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第八章：给排水表8-3给水条件一览表序号用户名称水量（m3/h）水压（MPa）进水温度（℃）出水温度（℃）水质用水制度备注一净环水系统1LF钢包精炼炉冷却3000.5~0.6≤35≤55软水连续余压回水∑300二生产补水系统1净环系统补水60.30软水连续∑64．循环冷却水系统4.1系统流程本系统主要供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%，补水接自厂区生产软水管网。LF炉水冷炉盖、LF炉机械设备、LF炉变压器冷却供水均为设备间接冷却用水，除水温升高外，水质未受其它污染，为有压回水。冷却回水利用余压直接进入冷却塔进行冷却降温，经冷却塔冷却降温后的水直接进入循环冷水池，再用泵送至LF炉水冷炉盖、LF炉机械设备、LF炉变压器等循环使用。新建LF钢包精炼炉冷却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。现循环泵房净环水系统主要供一台四机四流圆坯连铸机设备，水量为280m3/h，系统流程为：连铸机设备冷却后的水进入主厂房内热水池，然后由泵加压后进入冷却塔，冷却降温后的水进入净环冷水池，然后由水泵加压送往连铸机循环使用。新建LF钢包精炼炉冷却给水系统采用软水。现泵房内设4台连铸机设备供水泵，其型号及性能参数为：200S95型，Q=280m3/h，H=95m2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第八章：给排水，N=132kW，V=380V，3用1备。将现有2台水泵拆除，保留2台水泵作为现有四机四流圆坯连铸机设备冷却供水泵；新增新增2台200S95B型水泵（1用1备）作为新建LF钢包精炼炉冷却供水泵。在水池上方新增处理能力为300m3/h冷却塔一座，新建LF钢包精炼炉循环给水、回水管，管径为DN300。为保证循环水水质，在循环给水泵（送用户）的出水干管上设自清洗过滤器及超声波阻垢节能器进行过滤软化处理，并定期对系统进行强制排污，排污水作为连铸浊环水系统补水。4.2主要建构筑物（1）净环热水池（利旧其中一格）：1座，L×B×H=10.0×6.0×3.7m；（2）净环冷水池（利旧其中一格）：1座，L×B×H=18.0×9.0×6.0m；（3）循环水泵房（利旧）：1座，L×B=54.0×12.0m。4.3主要设备⑴LF钢包精炼炉冷却供水泵：200S95B型，Q=280-300-320m3/h，H=72-68-63m，N=90kW，V=380V，2台，1用1备；⑵循环冷却塔：GFNL3-350型，进塔水温52℃，出塔温度32℃，Δt=20℃、Q=350m3/h，N=11kW，V=380V，1座；⑶自清洗过滤器：Q=300m3/h，过滤精度0.2mm，工作压力1.6MpaDN300，1台。5．安全供水5.1安全供水LF炉炉盖、电极等2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第八章：给排水冷却在生产中不允许断水，需考虑安全供水，供水量为75m3/h，按30min供水时间考虑，即安全水量为37.5m3，供水压力为0.3MPa，采用安全水塔供给方式现30t转炉连铸机以及配套有1座100m3安全水塔，四机四流圆坯连铸机配套有1座150m3安全水塔，安全水塔总计储水为250m3，能满足安全供水需求，本工程考虑利旧。5.2主要建构筑物（1）安全水塔（利旧）：1座，V=150m3，H=45m。（2）安全水塔（利旧）：1座，V=100m3，H=30m；6.给排水系统设备控制本工程给排水系统设备控制方式，采用在集中控制室操作台集中操作，设备设有机旁手动操作按钮，供设备调试和检修使用。水泵出水管路上设有流量、压力检测，二次仪表设集中控制室；水池设有温度检测、液位显示及高低液位报警，信号送集中控制室。7．生产补水系统转炉炼钢区给水分为生产－消防给水系统、回用水给水系统和生活给水系统。生产－消防给水来自XXXX公司二水站，在转炉区内形成环状布置。本工程车间外部生产消防及生活给水管网齐备，生产消防及生活给水能力满足要求。新建LF钢包精炼炉循环水系统补充水量为6m3/h，补水水质采用软水，取自旁边DN100软水水管，供水压力不小于0.3MPa，接管管径DN100，接管点处采用水表计量。8．消防给水及灭火器配置8.1消防给水2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第八章：给排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，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。8.2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。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第九章：电气第九章电气1设计内容及范围1.1设计内容1.1.1新建LF炉所需的外部一路35kV供电设计；1.1.2新建LF炉所需的外部两路低压供电设计；1.1.3新建LF炉净环水系统低压供配电及电气传动设计；1.1.4新建LF炉装置的照明及接地系统设计。1.2设计范围1.2.1由原电炉220kV变电站经原1#35kV变电站至新建LF炉35kV受电柜；1.2.2由原五机五流连铸变电所内新增低压配电屏至新建LF炉低压受电柜；1.2.3由原大连铸泵站变电所内新增低压配电屏至新建LF炉净环水系统各用电设备。1.2.4新建LF炉本体、合金料仓及除尘装置的电气及自动控制由新建LF炉设备供货商负责设计并成套供货。2供配电系统本工程为二类用电负荷，年总耗电量为856.08万度。2.1电压等级高压供电采用35kV；低压配电采用380/220V；2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第九章：电气控制采用AC220V或DC220V。2.2计算负荷2.2.1新建LF炉本体（含合金料仓及除尘装置）计算负荷：35kV：18MVA。380V：有功功率：Pjs=390kW；无功功率：Qjs=292.5kvar；视在功率：Sjs=487.5kVA；功率因数：0.8。2.2.2新建LF炉冷却水系统计算负荷：有功功率：Pjs=192kW；无功功率：Qjs=144kvar；视在功率：Sjs=240kVA；功率因数：0.8。本工程为二类用电负荷，年总耗电量为10722.24万度。2.335kV供电系统2.3.1因原1#35kV变电站供电负荷无法满足新建LF炉用电要求，经核实电炉220kV变电站变压器容量满足新建LF炉用电需求，故设计由电炉220kV变电站向新建LF炉供电。2.3.2在电炉220kV变电站改造之前，暂无专供新建LF炉使用的35kV配电柜。经现场调研和计算，新建LF精炼炉供电可临时并接在己向现生产的LF精炼炉供电的306柜上，具体走向如下：2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第九章：电气电缆从电炉220kV变电站35kV配电柜（柜号305柜）接出，沿己建电缆隧道、电缆井、电缆桥架上新增24米电杆，再采用架空线经现有35～38米共8根电杆敷设到1#35kV变电站与现有LF炉开关柜进线母排并接。电缆从1#35kV变电站现有LF炉开关柜进线母排处并接出线，沿旧桥架至转炉第一出坯跨上厂房山墙，再沿厂房顶部旧桥架直到LF炉（4柱D列）。电炉220kV站至新建LF炉新增电力线线路走向路径见附图。2.4新建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。在原五机五流连铸变电所低压配电室内新增两台低压配电屏，为新建LF炉本体提供两路380/220V电源。原五机五流连铸变电所内设有两台1000kVA变压器，现有用电负荷为300kW，增加本工程用电负荷390kW后，该变电所总用电负荷为690kW，其电压等级和供电容量均满足本工程要求。2.5新建LF炉冷却水系统所需的外部380/220V电源引自原大连铸泵站变电所。在原大连铸泵站变电所低压配电室内新增两台软启动柜，为新建LF炉冷却水系统配电。原大连铸泵站变电所内净环系统设置了2台1000kVA变压器，现有用电负荷为912kW，增加本工程用电负荷192kW后，该变电所总用电负荷为1104kW，在两台变压器同时运行时其电压等级和供电容量均满足本工程要求。3电气传动3.1传动设备3.1.1新建LF炉#1供水泵；3.1.2新建LF炉#2供水泵；3.1.3冷却塔。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第九章：电气3.2传动系统3.2.1传动系统采用交流软启动和直接启动方式。3.2.2对于直接启动的电机采用接触器、热继电器进行控制。3.2.3操作方式3.2.3.1机旁手动操作方式；3.2.3.2操作控制室集中自动/手动操作方式。3.2.4操作地点3.2.4.1现场机旁操作；3.2.4.2操作控制室集中操作。现场机旁操作优先于操作控制室集中操作。3.2.5所有传动装置的控制均进入PLC系统。4主要设备选型新增低压配电屏和软启动柜均采用GGD型。5设备布置新增低压配电屏布置在原五机五流连铸变电所低压配电室内；新增软启动柜布置在原大连铸泵站变电所低压配电室内（原低压配电屏个别作适当调整）。6电缆选型及敷设方式6.1高压动力电缆采用YJV32-26/35kV型；低压动力电缆采用YJV-0.6/1kV和VV-0.6/1kV型；控制电缆采用KVVP-450/750V型。6.2电缆根据现场实际情况采用电缆桥架、电缆沟及局部穿钢管埋地等敷设方式。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第九章：电气7照明7.1在新建LF炉装置处设置照明配电箱，所需的外部一路380/220V电源引自新建LF炉低压室内低压配电屏。7.2新建LF炉的高压室、低压室及控制室内采用节能型荧光吸顶灯和应急灯照明。液压站内采用节能型防爆灯照明。新建LF炉各平台采用节能型工厂灯照明。电线采用BV-450/750V型穿钢管敷设。8接地系统8.1按有关设计规范设置新建LF炉装置的接地系统。保护接地和工作接地共用一套接地装置（利用原厂房接地装置），接地电阻不大于1欧姆。8.2正常情况下不带电的所有电器设备金属外壳、电缆桥架、金属管、柱内钢筋及钢结构件等均应可靠接地。9除新建LF炉装置的照明及接地系统外，本工程中其它设施的火灾报警、照明、空调机及接地系统等均利用原有设施。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十章：自动化控制第十章自动化控制1.设计内容1.1LF炉控制系统1.2水处理控制系统2.控制方式及系统主要功能系统采用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。根据系统的功能不同，分系统进行控制，本系统主要有以下几台PLC构成：2.1PLC1：LF炉控制系统PLC1采用西门子S7-400或同档次PLC系统，实现LF炉系统的控制，主要完成以下功能：（1）高压系统运行控制及高压保护；（2）变压器运行状态监测及保护；（3）变压器自动/手动调压；（4）液压泵站系统监测和运行控制；（5）钢包车变频控制；（6）炉盖升降控制；（7）三相电极升降控制；（8）系统故障报警；（9）吹氩和喂丝机的控制；2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十章：自动化控制（10）LF炉加料控制；（11）LF电极系统旋转。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。2.2PLC2：水处理控制系统PLC2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，主要完成净环水系统的控制2.3LF炉过程计算机主要功能2.3.1系统管理2.3.2基础数据管理2.3.3作业计划管理2.3.4数学模型⑴脱氧及合金化模型根据钢水的成分、温度、氧含量等，研究确定合金（包括脱氧剂）加入种类，实现合金（包括脱氧剂、喂丝）加入量，加入顺序和加入时间的在线计算，从而达到出钢合金成分的准确预测和控制。⑵脱硫造渣模型根据渣成分和钢水中的硫含量及冶炼钢种所规定的硫的规格成分，研究开发精炼脱硫剂加入模型，确定所需加入脱硫剂的量。⑶吹氩控制模型研究开发LF吹氩精炼过程的搅拌混合模型，确定不同处理阶段的吹氩量以实现钢水成分和温度的均匀以及夹杂物的有效去除。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十章：自动化控制⑷温度预报模型根据钢水的重量、温度、目标精炼温度及时间、脱硫剂和铁合金的加入量以及过程的热损失，预报钢水温度。⑸成本优化模型主要考虑添加合金原料种类对成本的影响，进行成本优化。2.3.5生产过程跟踪⑴过程跟踪对整个LF炉从钢包到站到出站的整个生产过程全程跟踪，收集生产过程中的吹氩、加热、测温、加料实绩数据。系统通过与基础自动化通讯自动采集生产过程中的生产实绩数据，并对有关数据进行逻辑处理，实现上述的跟踪功能，当部分实绩数据不能自动采集时，可进行人工后备输入。⑵处理号管理处理号的管理是自动处理的过程，在处理结束后，自动进行处理号的自动累加，所产生新的处理号是过程控制计算机系统进行数据处理的依据。⑶必要的人工处理功能为了确保在过程跟踪过程中，不因个别事件的缺失而影响系统的后续跟踪，系统提供了处理号和跟踪事件人工对齐的功能。3.系统配置控制系统主要由PLC、操作员终端（HMI）、工程师站、打印机、工业以太网、现场总线及远程I/O等设备组成，各系统通过工业以太网连在一起，实现数据共享；并预留二级系统接口。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十章：自动化控制主要监控画面通过上位机显示画面进行监控，其主要仪表监控画面如下：·运转条件检查画面：运转准备条件显示设定。·整体监控画面：重要过程数据、状态集中显示。·运行监视画面：以动态流程图方式显示主要过程参数等。·控制回路画面：显示控制回路的控制参数、报警设定等，并可作相应修改设定。实时及历史趋势画面：显示主要过程参数的趋势记录曲线。4.设备选型PLC采用西门子公司的PLC或同档次PLC系统。操作元件采用施耐德公司生产的ZB2系列或同档次设备。变频器采用西门子或ABB产品或同档次设备。电气元件采用国内知名品牌的产品或同档次设备。5.导线选择及敷设控制电缆采用KVVRP-450/750系列，普通动力电缆采用YJV-0.6/1KV系列，对于温度较高的场所选用耐高温电缆，管线沿电缆桥架和电缆沟敷设至设备附近，然后穿钢管埋地敷设至设备。6.配电室、电气室、操作室的设置各系统分别设置低压配电室和中控室等主要建筑物，LF炉系统需设置控制室、高压室室等辅助建筑物。中控室采水磨石地板、吊顶、净空为3m，并设置火灾报警、内部电话及空调设施等。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十章：自动化控制7.接地系统设置不专用接地极，和电气系统共用接地系统，接地电阻不大于1欧姆。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十一章：自动化仪表第十一章自动化仪表1.设计范围XXXX新建100tLF炉工程自动化仪表设计主要包括：LF炉本体部分（设备成套），配套水、压缩空气、氮气及除尘等的常规自动化仪表检测、控制设计。2.主要仪表检测和控制项目2.1合金称重及显示4套；输出4～20mA.DC标准信号送PLC控制系统进行显示、报警及连锁。2.2合金料仓高低料位检测26点；接点信号直接送PLC控制系统进行连锁。2.3钢水温度检测（设备成套）1套；2.4供水泵主管流量检测1套；2.5除尘器进口风量检测2套；2.6氩气流量检测1套；采用管道直接安装，信号均经隔离后输出4～20mA.DC标准信号送PLC控制系统进行显示、报警及连锁。2.7供水泵主管压力检测1点；2.8除尘器进口风压检测2点；2.9氩气压力检测1点；脉冲管取压，压力变送器安装于保护箱内，信号均经隔离后输出4～20mA.DC标准信号送PLC控制系统进行显示、报警及连锁2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十一章：自动化仪表2.10供水泵主管水温检测1点；2.11除尘器进口风问检测2点；2.12氩气温度检测1点；温度计垂直或倾斜45°角安装，信号均经隔离后输出4～20mA.DC标准信号送PLC控制系统进行显示、报警及连锁。2.13氩气压力调节1套。法兰连接安装，阀门输出信号经隔离转换为4～20mA.DC标准信号送PLC控制系统进行控制。2.14LF炉本体仪控系统（设备厂家成套）1套。3.自动化装备水平及控制方式3.1装备水平仪表监控系统采用仪电一体化的基础自动化系统，对过程数据进行采集、监视和控制。将有关工艺参数检测出来，经隔离转换为标准4~20mA信号送PLC控制系统进行处理、控制，在液晶显示器LCD上进行监视、操作。所有过程数据和状态的监视均在操作站上通过液晶显示器画面调用实现。3.2仪表选型选用高可靠性的仪表测量压力、流量、温度等过程变量，并将信号送至基础自动化系统进行集中监控。检测仪表主要立足于国内购买，选用性/价比高的产品。常规仪表一般选用国内产品，盘箱柜国内成套。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十一章：自动化仪表温度检测采用热电阻/热电偶；压力检测采用智能型压力变送器；水流量检测采用电磁流量计，氩气流量检测采用涡街流量计，大管道烟气流量检测采用威力巴流量计；料位上下限检测采用电容式料位计；调节阀选用气动调节阀；合金称重选用电阻应变式称重传感器及信号转换显示表。以上变送器及流量计均输出4~20mA信号且带HART通讯协议。4.电源仪表用电为220V.AC2KW由电气专业提供。仪表设备设置UPS电源，其供电时间≥30分钟。UPS与电气专业共用，由电气专业选择。5.接地仪表与控制专业联合接地，接地电阻不大于1欧姆。6.其他LF炉本体部分不单独设立仪表操作室，与计算机、电气操作室共用，由电气专业统一考虑操作室，隔离器等安装于设备成套控制柜内；其他部分利用原控制室，隔离器等安装于原仪表盘或控制柜内。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十二章：电讯第十二章电讯1.设计遵循的有关标准及规范1.1《钢铁企业电信设计规范》YB9063-2000；1.2《工业电视系统工程设计规范》GB50115-2009；1.3《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007；1.4《火灾自动报警设计规范》GB50116-2008；1.5《建筑设计防火规范》GB50016-2006。2.设计内容2.1电话通信系统。2.2工业对讲系统。2.3火灾自动报警及联动控制系统。3.电话通信系统电话通信包括市话和调度电话。设置市话2台，调度电话分机共2台，市话外线由市话局接入，调度电话由原有调度主机接入。电话设置见表12-1。表12-1电话用户表序号位置市话调度电话备注1LF炉操作室等22小计224.工业电视系统2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十二章：电讯在车间生产过程中，为了保证产品质量、提高生产效率、确保设备和人身安全，操作人员必须监视而又不易直接观察到的生产部位，设置工业电视系统。本工程拟设置风冷式工业电视摄像机共6套，工业电视系统设置见表12-2。表12-2工业电视用户表序号摄像机安装位置数量监视器安装位置备注1LF炉工作状态1转炉调度室2渣道1精炼炉操作室3加料系统皮带机24电极15变压器室1小计65.火灾自动报警及消防联动系统根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008、《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007和《冶金企业火灾自动报警系统设计》YB/T4125-2005的规定，为及早发现和通报火灾，防止和减少火灾危险，保护人身和财产安全，在一些重要的部位，易于着火的区域，如电气室、变压器室等易着火区域设置火灾自动报警及联动控制装置。火灾自动报警系统由火灾自动报警及联动控制器、感烟探测器、缆式感温探测器、手动报警按钮、声光报警器及联动控制器等组成，火灾时对风机、空调等相关消防设备实施联锁控制。本工程不新增火灾自动报警及联动控制器，火灾自动报警及联动控制信号接入转炉火灾自动报警及联动控制器。6.通信线路2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十二章：电讯在电讯线路与电气专业电缆桥架、电缆沟同路由时，尽量利用其桥架、电缆沟敷设。其余采用穿管保护明敷及暗配相结合的敷设方式。7.电源通信系统所需电源均取自电气专业UPS配电柜。8.接地通信系统与电气系统采用联合接地方式，其接地电阻不大于1欧姆。2012-5-31第72页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十三章：土建第十三章土建1.主要设计依据1.1本工程结构设计所采用的主要规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006；《建筑钢结构防火技术规程》(J10041-2000)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012；《钢结构设计规范》GB50017-2003;《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。计算机辅助设计软件采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制：PKPM、TAT、SATWE、JCCAD及STS程序（2011年09月版）1.2抗震设防烈度：本工程所建的地区为XX市XX，建（构）筑物根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；其抗震设防烈度均为7度，设计基本地震加速度值不小于0.10g，组别为第三组。建筑场地类别II类，地基不发生液化考虑。1.3基本风压：Wo=0.3kN/㎡。1.4地质报告：无地勘报告基础按桩基进行的估计工程量。2.工程设计概述2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十三章：土建2.1设计概况本工程为XXXX新建100tLF炉。2.2设计内容本次设计包括LF炉控制室、变压器室、高压室、液压站、LF炉合金加料系统平台、钢包车基础、LF炉工作平台、合金料仓、泵基础、管道支架、原有水池加固及原有管道支架加固等。3.设计说明3.1建筑结构的安全等级为二级。建筑抗震设防烈度7度，设防类别为丙类。3.2地基基础设计等级丙级，采用独立基础及块式基础。4.建筑设计4.1所建建筑为工业建筑，建筑类别：低层工业建筑，耐火等级：二级。LF炉控制室、变压器室、高压室、液压站，二层钢筋砼框架结构，层高7.0m，二层层高7.0m，建筑总高：14m。长20m，宽9m，面积382.88m2。LF炉合金加料系统平台，布置于变压器室顶部，单层钢筋砼框架结构，钢料仓，平台高：8.0m。长12.8m，宽6.9m，面积98.42m2。LF炉工作平台，单层钢筋砼框架结构，平台高：5.5m，局部为8.3m。长30.1m，宽24.6m，面积547.05m2。浇注跨厂房延长，22.5m×24.0m，钢排架结构，轨面标高27m，厂房内现有50/10t桥式起重机3台。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十三章：土建4.2外墙材料和内墙装修：乳胶漆为主。4.3楼地面：采用普通磁砖楼地面，平台采用水泥砂浆楼面。4.4门窗：变压器室大门采用钢大门，液压站、控制室为：乙级防盗钢门，窗全部为普通塑钢窗。4.5屋面：全部为无组织排水。5.结构设计5.1结构选型根据工艺专业布置情况及对各建构筑物的功能要求，本工程各建构筑物采用结构形式如下：框架结构：控制室、变压器室、高压室、液压站:20m×9.0m，炉合金加料系统平台：12.8m×6.9m,LF炉工作平台:30.1×24.6特种结构：泵基础、钢包车基础，管道支架、原有水池加固及原有管道支架加高800mm。5.2地基及基础5.2.1地基因无地质资料，设计按桩的极限端阻力特征值qpk=2500kPa，假设场地土为中硬场地土，II类建筑场地，建筑物场地内无不良情况，适应建建构筑物。5.2.2基础本工程基础设计均采用柱下桩基础，管道支架基础及设备基础采用钢筋砼、素砼、板式、墩式或条形基础。5.3结构处理2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十三章：土建水池顶板进行加固处理，布置净环冷却塔基础。5.5主要构件尺寸框架柱：700×700、500×500、400×400框架梁：350×900、250×800、250×600楼、屋面板：135厚、120厚基础：桩基：φ800宽，桩长：平均15m。承台：1200×1200，高1200。围护墙：200厚MU3.5页岩空心砖，M5.0混合砂浆砌筑。5.6主要构件材料现浇构件：C30钢筋砼。钢构件：Q235-B，焊条E43XX。围护墙：MU3.5页岩空心砖，M5.0混合砂浆砌筑。桩基、承台：C30钢筋砼，设备基础：C30钢筋砼。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十四章：能源分析与评价第十四章能源分析与评价1.能源评价编制依据1.1《钢铁企业设计节能技术规定》YB9051-98；1.2《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》GB21256-2007；1.3《综合能耗计算通则》GB/T2589-2008。2.工序能耗组成LF-连铸工序能耗见表13-1。表13-1工序能耗序号项目单位单耗换算系数工序能耗kgce/t1电kW.h/t钢400.12294.912新水m3/t钢0.060.08570.013氮气Nm3/t钢0.480.40.194氩气Nm3/t钢0.11.00.1合计5.213.主要节能措施3.1选用成熟的工艺流程及设备，有利于节能。3.2车间配备相应的循环水泵站，工业净环水全部闭路循环，无外排污水，净环水的循环用水率97.5%，提高水资源的循环利用率。3.3送入车间的水、电、压缩空气及氮气等，均设有计量仪表，一方面能正确计量，另一方面又为节能创造了有利条件。3.4选用节能设备，如除尘风机采用变频器调速，节省电能。4.能源评价2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十四章：能源分析与评价本项目100tLF精炼炉工序能耗主要由电、水、氩气及氮气组成，设计上考虑采用相应节能措施，达到节能、降耗的目的。工序为5.21kg标煤/t钢小于国家LF处理工序6.6kg标煤/t钢的指标值，能耗指标处于先进水平。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十五章：环境保护第十五章环境保护1.设计遵循的规定、标准1.1《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令［1998］第253号；1.2《建设项目环境保护设计规定》国环字87-0002号文；1.3《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996；1.4《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996；1.5《四川省大气污染物排放标准》DB51/186-93；1.6《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-92；1.7《污水综合排放标准》GB8978-1996等；1.8《环境空气质量标准》GB3095-1996（二级标准）；1.9《工业企业厂界噪声标准》GB12348-96（Ⅲ类标准）；1.10《钢铁工业资源综合利用设计规范》GB50405-2007；1.11《钢铁工业环境保护设计规范》GB50406-2007；1.12污染物排放标准1.12.1废气排放执行《四川省大气污染物排放标准》DB51/186-93中的二级标准、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996表2中二级标准及《锅炉大气污染物排放标准》GWPB3-1999Ⅱ时段二类区标准、《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996。1.12.2废水排放执行《四川省水污染物排放标准》DB51/190-93中的C类水域一级标准和《污水综合排放标准》GB8978-1996表4中一级标准。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十五章：环境保护1.12.3噪声排放执行《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85，厂界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-96中的Ⅲ类标准。2.环境现状本工程位于XX市XX区XXXX厂区内，附近为乡村、城镇，周围有密集生活区。四周环境清洁、文明、交通便利。3.工程概况及从环保角度对工艺进行评述3.1工程概况本工程主要建设内容：在现50t转炉区域新增1座100tLF精炼炉及配套设施。3.2从环保角度对工艺进行评述本工程的环保设计积极采用新工艺、新技术、新设备，以提高资源、能源的利用率，最大限度地把污染消除在生产过程中。对新增污染源、污染物采取有效的治理措施，使其能达标排放。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。预计本项目的污染物对环境基本无影响。生产用水采用清浊分流、循环使用、串接排污等技术，降低新水耗量，减少废水发生量。生产过程中产生的废物尽可能资源化、无害化。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十五章：环境保护对于需外排的废气，严格控制其污染物排放浓度和排放量，使其达标排放。4.本工程采用的清洁生产技术及措施清洁生产就是用清洁的能源和原材料、清洁工艺及无污染、少污染的生产方法，科学而严格的管理措施，生产清洁的产品。本工程采用的清洁生产技术及措施：⑴选用节能设备本作节约能源的原则，设计上采用节能、高效、先进的设备，如除尘风机采用变频器调速，节省电能。⑵优化设备布置及总平面布置，缩短物料输送距离，使物料流向符合流程。⑶对生产过程进行集中监视和控制，实现工艺条件优化，以进一步降低生产能耗。5.主要污染源、污染物及其治理措施5.l粉尘与烟气LF炉在冶炼及加料时产生的烟尘通过风管进入长袋低压脉冲布袋除尘器，净化后的气体通过风机和消声器，由排气烟囱排入大气。具体的污染物控制措施及排放情况见表15-1。表15-1含尘废气及烟气污染控制措施一览表序号主要污染源主要污染物及控制措施系统风量（Nm3/h）排放浓度（mg/Nm3）排放量（kg/h）排气筒高度（m）一烟气粉尘、蒸汽1LF钢包精炼及合金加料系统烟尘布袋除尘器140000≤50≤7.00利旧合计（t/a）7.005.2废水（汽）2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十五章：环境保护本工程生产、生活用水情况见表15-2。表15-2生产、生活用水量表单位：m3/h生产新水生产循环水生活水630025.2.1循环冷却水系统循环冷却水系统主要供设备间接冷却水，总循环水量为300m3/h。系统补水量6m3/h，系统循环率97.5%。该冷却水仅温度升高，不含其它污染物，经冷却降温后循环使用，无外排废水。5.2.4生活污水本工程产生少量生活污水，排入厂区原有生活污水系统统一处理。5.3噪声主要噪声源为：水泵以及除尘系统风机等，生产运行时产生约85～110dB（A）的噪声。设计中尽量选用低噪声设备，采取隔声、吸声、减振措施，以减轻噪声的影响。各类风机噪声及排气噪声，设置消声器进行消声处理，经采取上述降噪措施后，噪声控制在85dB（A）以内，可大大降低噪声对环境的影响，使厂界噪声满足标准要求。本工程主要噪声源及其控制措施见表15-3。表15-3主要噪声源及其治理措施序号主要噪声源声级dB（A）噪声控制措施治理效果dB（A）1LF炉90～105厂房隔声≤802除尘系统风机90～105消声器和风机房隔声≤753水泵85泵房隔声≤705.4固体废物2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十五章：环境保护本工程产生的固体废物主要有：除尘灰，除尘灰返烧结回收利用。主要固体废物产生量及处置措施见表15-4。表15-4主要固体废物产生量及处置措施序号名称产生量t/a处置措施利用率1除尘灰59.13烧结回收利用100％6.绿化本工程在XXXX现有厂区内进行，厂区绿化已基本形成，待工程完工后，充分利用道路两侧及空地进行绿化。7.环境监测机构及管理机构本项目的环境监测工作、管理工作由当地环保部门负责。8.环保投资估算本工程环保投资约242.02万元左右，占工程投资约8.3％。环保设施到位后，可使废气达标排放，减少了工厂的污染物排放量，降低了生产给周边环境带来的影响。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生第十六章安全与工业卫生1.设计依据及遵循的规范、规程和标准《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部令第3号；《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理局（发改投资[2003]1346号）；《冶金企业安全卫生设计规定》（冶生[1996]204号）。《生产过程安全卫生要求总则》GB12801-91；《生产设备安全卫生设计准则》GB5083-99；《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002；《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.1-2007；《工作场所有害因素职业接触限值物理因素》GBZ2.2-2007；《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007；《建筑设计防火规范》GB50016-2006；《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）；《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年修订）；《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001；《工业企业照明设计规范》GB50034-2004；《电气设备安全设计导则》GB4064-83；《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；《供配电系统设计规范》GB50052-95；《防止静电事故通用导则》GB12158-2006；《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发［1999］154号）；《钢制压力容器》GB150-89；《机械设备防护罩安全要求》（GB/T8196-2003）；《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3-93；《安全标志》GB2894-1996；《安全色》GB2893-2001；《起重机械安全规程》GB6067-2010；《炼钢安全规程》AQ2001-2004；《可燃气体检测报警使用规范》SY6503-2000；《工业金属管道设计规范》GB50316-2000；《工业企业煤气安全规程》GB6222-2005；《氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-1997；《输气管道工程设计规范》GB50251-2003；《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003；《钢铁企业总图运输设计规范》YBJ52-88；《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》GB4387-94。2.建设场地有碍安全卫生的自然状况XX市属亚热带湿润季风气候，具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点，该地区年平均气温16.3℃，极端最高气温40.1℃，极端最低气温2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生-6℃；年平均降水量976mm，相对湿度82％；年主导风向为NNE风，平均风速1.3m/s，平坝地区静风频率30％；该地区地震基本烈度7度。3.生产过程中的不安全和职业危害因素分析生产过程中可能产生的危险、有害因素主要有：自然灾害引起的危害，生产事故，机械设备伤害和人体坠落，压力容器的爆炸伤害和气体窒息，电气设备的触电伤害，热辐射伤害，突然停水、停电、停气等造成的事故危害，以及生产过程中产生的废气、噪声等对生产人员的危害等。3.1生产过程中使用和产生的主要有毒有害物质生产过程中使用和产生的有毒有害物质有废气、噪声。废气、粉尘如逸散到空气中，长时间吸入容易引起呼吸道疾病；部分设备运行时产生机械噪声，长期在高噪环境下工作，可导致听力减退，引起多种疾病，影响安全生产和降低工作效率。3.2生产过程中有害作业的生产部位生产过程中主要潜在因工艺废气及粉尘逸散的造成的危险、危害。工艺废气及粉尘逸散可能产生部位有：LF炉冶炼及加料等区域。各产生噪声的设备，如水泵、风机等产生的噪音，对操作者将造成一定的职业危害。3.3其它3.3.1在生产过程中突然发生停电时，将给生产、工艺设备及人身安全造成一定的危害。3.3.2各电气设备的非带电金属外壳，因短路漏电和静电感应等原因，有可能发生触电事故。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生3.3.3主厂房等建筑物有可能遭受雷击。3.3.4在非正常停电或水泵出现故障时，各需冷却水冷却的设备，将因断水而造成事故。3.3.5各种运转机械设备裸露部分，在运转过程中，有可能发生伤人事故。3.3.6各平台、楼梯、过道及各种管沟、坑井等，当人员通过时，可能发生坠落、滑倒及扭伤等安全事故。3.3.7各易燃点处，如电气室、操作室等，有可能发生火灾。4.安全技术措施4.1自然灾害预防措施4.1.1防雷与接地各建（构）筑物等设施按规范进行防雷接地设计，本工程所有建、构筑物及高出厂房的露天装置均考虑防雷接地，全厂设有统一的接地网，所有用电设备的外壳、各厂房内部及整个装置区可能产生静电的设备管道均设置可靠的接地措施，接地电阻不大于1欧姆。所有燃气设备、管道及放散管均按规范进行可靠的防雷防静电接地。4.1.2防暴雨建（构）筑物室内地坪标高均高于室外场地标高，可防止暴雨时雨水漫入室内影响生产。室外考虑场地雨水排水系统。4.1.3抗震各建（构）筑物按地震基本烈度7度进行设防。4.2生产事故预防措施2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生整个生产过程的正常操作及主要设备的紧急停车、工艺过程的监测，一般都在控制室内进行。对电气设备，还增设了现场就地开关；对主要工艺过程参数，除设有必要的自动调节系统外，另设有声光报警和联锁系统，以保护设备和人身安全。4.2.1生产时钢包有烧穿漏钢的可能，为防止漏钢烧损设备及危害操作人员，设有事故钢水坑。4.2.2各运行设备、检测仪表设故障报警和安全连锁。4.3防火防爆措施4.3.1有爆炸危险的场所设计考虑防爆泄压措施，厂房采用轻质屋盖、钢门窗，地面采用不发火花的材料，起重机及电气设备选用防爆型。4.3.2压力容器设备设计符合现行压力容器安全技术监察规程。4.4防止运输与装卸伤害措施区域内道路按有关规范要求进行设计。吊车作业制系中、重级工作制，设置双面安全走道，并在厂房端部环通，起重机行走设声光信号警示，吊车考虑超载报警装置。各设备均考虑了操作、吊装的安全措施，并留有足够的安全通道，车辆运输设有专门通道。4.5防机械伤害和人体坠落措施对设备外露的转动部件设有防护罩；操作平台及登高设施及各楼层开孔和行人通道均设有不低于1.2m高的安全栏杆，检修吊装孔位置设有活动盖板，各楼层的楼梯坡度和操作通道均按安全生产规定标准设计。在车间所有可能会产生不安全因素地区按规定设安全2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生标志和涂安全色。车间内设有安全通道，操作平台、走梯、坑、沟、孔等设有安全护栏或盖板。4.6防热辐射和触电伤害措施在高温作业区设置隔热操作室、控制室。高温管道和设备进行隔热、保温。在低压回路中，为防止触电事故发生对电气设备采取了绝缘、隔绝、遮栏和外护物、工作接地、保护接地等措施。所有正常情况下不带电的电气设备金属外壳均采取接地保护措施。所有插座回路及移动用电设备回路均设漏电保护。电气设计设有防水、防小动物的措施。4.7安全供电、供气、供水措施4.7.1设置两路电源供电，仪表用电设置不停电电源装置（UPS）。4.7.2各生产作业场所设有工作照明和事故照明，重要场所设有应急照明，应急照明时间30min。检修照明一般采用36V电压，特殊条件下采用12V的安全电压。4.7.3为保证各种仪表设备的安全用气，设置有专门的贮气罐。5.工业卫生措施5.1烟气、粉尘控制本工程在LF炉冶炼及加料等生产过程中产生烟气和粉尘，设计上考虑设置除尘设施对其进行净化，岗位含尘浓度＜8mg/Nm3，以改善车间操作岗位的卫生条件，对保障操作人员的身心健康起到积极的作用。操作人员进入上述各部位时，应按规定配戴防尘口罩。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生5.2岗位噪声控制本工程生产中产生噪声的设备主要有水泵、风机等，设计中尽量选用符合国家标准的低噪音或无噪音产品，并对高噪声设备采取隔声、吸声、减振措施，如：基础加减振垫、设备加衬胶、建筑物隔音，在风机进出口加装消声器等，操作室、电气室、风机房和泵房值班室等采取隔声处理，大大降低生产噪声对工作人员的影响。5.3通风降温措施采光和自然通风满足《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001及《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003的要求。在各高温作业点设置移动式轴流风机进行人体通风降温。高低压配电室、电气室、水泵房、液压站等采用轴流风机进行通风换气。主要工序操作室及电气室内设有空调。5.4防窒息措施本工程生产中要使用氮气及氩气等惰性气体，设计上考虑厂房通风或局部通风措施，对生产中及检修过程发生气体窒息时，须迅速将中毒者带离现场，在空气流畅新鲜的地方进行急救处理，中毒严重的需送医院进行抢救治疗。5.5生活卫生设施本工程生活卫生设施利用现有设施。6.安全与工业卫生管理机构本工程安全卫生管理、工业卫生监测、安全检测、安全教育及医疗防治等均由XXXX现有机构负责。7.安全卫生投资概算2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十六章：安全与工业卫生本项目安全与工业卫生设施的投资约294.69万元左右，占工程投资约10.2％，详见表15-1。表15-1安全与工业卫生设施投资概算序号项目投资概算（万元）1通风降温24.732岗位防尘、降噪260.963防雷接地、安全供电及照明9.0合计294.698.安全与工业卫生预期效果本工程贯彻“安全第一、预防为主”的方针，严格执行国家及行业的规范、规程及标准，在防地震、雷击、暴雨等自然灾害以及防生产过程中可能出现的爆炸、触电、机械伤害、含尘烟气、噪声等方面，设计上采取了一系列行之有效的防范措施。本工程自动化、机械化程度较高，从根本上为工人创造了一个良好的工作环境，为保障职工的生产安全和劳动卫生条件奠定了基础。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十七章：消防第十七章消防1.设计遵循的标准规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006；《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007；《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98；《冶金企业火灾自动报警系统设计》YB/T4125-2005；《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；《钢铁企业总图运输设计规范》GB50603-2010；《工业企业总平面设计规范》GB50187-93。2.建（构）筑物防火2.1建（构）筑物防火等级变压器室、电气室、控制室、液压站生产火灾危险性分类为丙类；主厂房生产火灾危险性分类为丁类，其它建（构）筑生产火灾危险性分类为丁、戊类。以上建（构）筑耐火等级不低于二级。2.2防火间距及防火分区工程总平面布置及防火间距、防火分区满足防火规范的要求。2.3安全疏散2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十七章：消防厂房的安全疏散口、疏散距离等设计满足安全疏散的要求。电气室、电缆隧道等出口设置疏散标志灯。3.消防车道车间运输道路兼作消防通道，可保证消防车辆畅通无阻。4.火灾自动报警及联锁控制本工程存在火灾隐患的场所主要有变电所、配电室、控制室、液压站等，按火灾危险分类为丙类。本设计设有火灾自动报警及联锁控制装置。5.消防措施5.1消防给水本工程新建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，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。5.2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.消防通讯设施各操作室设置的自动电话兼作火灾报警电话，满足消防通讯的需要。7.火灾救护2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十七章：消防火灾时消防救护工作由厂区及当地消防队负责。8.消防设施投资概算本项目消防设施投资约24.02万元左右，占工程投资约0.83％，详见表16-1。表16-1消防设施投资概算序号项目投资概算（万元）1火灾自动报警系统15.322水消防系统3.63化学消防2.04电气消防3.1合计24.022012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十八章：劳动定员第十八章劳动定员1.生产班制本工程主要生产设施为连续生产，主要生产岗位按四班三运转配备定员；管理和部分辅助生产人员按日班配备，装卸等重工岗位不配备固定人员，临时雇用。2.劳动定员本工程主要由新建LF精炼炉、配套的水处理设施、供配电设施等组成。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，详见表18-1。表18-1工程劳动定员表序号岗位名称一班二班三班四班小计备注一LF炉211原料工111142炉前辅助工111143主操作工222284值班工长111145工长11二公辅设施与现有系统共用1水处理系统11114不新增2仪表工11114不新增3供配电系统11114不新增4燃气系统11114不新增5除尘系统11114不新增总计212012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十九章：工程建设实施安排第十九章工程建设实施安排1.工程建设的必要条件本工程为新建LF钢包精炼炉项目，LF炉布置在炼钢现有50t炼钢厂房内。由于新建LF炉布置在现有五流方坯和四流圆坯连铸机之间，在制定工艺方案和技术措施时要充分考虑对现有生产运行的影响，尽可能缩短现有生产设施的停产时间。2.工程所需的能源介质2.1给排水生产、消防给水：生产工业新水总用水量6m3/h，水压0.3MPa，生产、消防给水来自XXXX公司二水站，在转炉区内形成环状布置，生产消防及生活给水能力满足要求。2.2供配电新建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炉净环水系统所需的外部380/220V电源引自原大连铸泵站变电所。2.3氮气、氩气供应2.3.1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）。2.3.2氩气2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十九章：工程建设实施安排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，要求压力及流量可调，具备高压吹堵和漏气检查功能,事故压力1.6MPa，使用制度：间断，接自50t转炉中压氩气总管接管（DN20）。3.工程实施的界面、分区和实施顺序本工程主要改造内容：供配电系统改造，给排水系统改造，LF除尘系统改造等。本工程主要新建内容：LF钢包精炼炉。本工程实施的先后顺序（互不影响的可同时进行）：（1）50t转炉车间外LF炉供配电系统改造；（2）给排水系统改造：新增设备及配套设施先进行，换型设备逐台进行；（3）新建100tLF精炼炉及合金系统；（4）LF炉除尘系统改造；（5）其他。4.工程实施的工期安排根据工程建设内容及建设实施难易程度,总体建设工期按7个月安排。4.1设计进度安排（初步设计审定后）⑴相关区域的清理。⑵1个月内提交详细地质勘察报告。⑶收到地质勘察报告后1个月内提交土建开挖图，在设计所需相关资料按要求提供后2个月内完成施工图设计。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第十九章：工程建设实施安排⑷根据总体建设目标要求，XXXX与设计院排定详细施工图出图计划，以确保连续施工。4.2施工进度安排⑴施工准备：0.5个月。⑵LF炉本体土建施工3.5个月。⑶LF炉设备安装2个月，调试1个月。⑷其余辅助项目（外部公辅）根据总体建设工期要求，合理交叉进行。4.3设备订货要求LF精炼炉主体设备订货周期较长，应立即启动订货；其余设备请根据建设进度要求做好订货安排。5.工程实施的难点、重点及注意事项本工程实施的难点在于工程施工过程中既要保证施工进度又不能影响炼钢厂的正常生产，但在部分设备搬迁、还建及管道碰点过程中可能影响到生产。因此，在施工组织中注意与炼钢厂生产组织相结合。⑴施工与生产交叉，施工及保产难度大。⑵现场空间狭窄，施工通道较少，吊装运输困难。5.3下部实施中应注意事项⑴由于本项目建设的现场条件较为复杂，应根据各部分详细建设内容，结合现场施工条件及生产条件制定可行的实施方案。⑵由于生产与施工交叉，在实施中应作好施工与生产之间的协调。⑶本项目施工工期较紧，在项目实施中应抓好各环节的衔接。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二十章：投资概算第二十章投资概算1.概述本工程为“XXXX新建100tLF精炼炉工程”投资概算阶段，其费用包括工艺、总图、给排水、燃气、电气、热力、仪表、土建等十二个专业。2.编制依据2.1定额依据：采用四川省建筑工程量清单计价定额（2009）；2.2使用价格：材料价执行四川工程造价信息2012年第6期；设备费为询价或类似工程订货价，且含税含运费；2.3设计费：按勘察设计收费标准计价格2002[10]号文计算，打七折后计取；2.4预备费：按工程费用和其它费用的3%计取；2.5联合试车费：按设备费的0.5%计取；2.6勘察费：按勘察设计收费标准计价格2002[10]号文计取；2.7监理费：执行发改价（2007）670号文；2.8编程费：按自动化控制设备费的30%计取；2.9防雷接地检测费：执行XX价费（2005）197号文；2.10自动消防设施检测收费：执行四川省物价局川价函（1999）10号文；2.11建设期利息：按60%贷款计算，利率6.31%。2012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二十章：投资概算3.投资组成（见表20-1～3）。表20-1投资组成单位：万元工程费用其他费用预备费建贷利息总投资2524.90198.7781.7153.112858.502012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二十章：投资概算XXXX新建100tLF精炼炉工程概算表（主体工程）表20-2单位：万元序号项目及工程名称概算值合计建筑费安装费设备费（含税）其它费用一工程费用1工艺50.51699.50750.012化检验6.7232.0038.723给排水63.4764.24127.714电气120.3120.50140.815自动化控制26.73117.86144.596仪表13.8153.6867.497电讯27.2220.5647.788通风132.6540.29172.949燃气19.299.4028.6910热力1.585.857.4311土建634.50634.5012特殊施工措施费70.8070.80小计634.50533.081063.872231.45二其他费用1监理费23.2623.262勘察费9.349.343设计费72.8372.834编程费35.3635.365联合试车费5.325.326前期工作咨询评估费5.005.007特种设备及压力管道检测、消防及防雷接地检验、桩基检测等费用20.0020.00小计171.11171.11三预备费72.0872.08四建设期贷款利息46.8546.85合计634.50533.081063.87290.042521.492012-5-31第103页 成都钢钒有限公司初步设计新建100tLF精炼炉工程第二十章：投资概算XXXX新建100tLF精炼炉工程概算表（外部供电）表20-3单位：万元序号项目及工程名称概算值合计建筑费安装费设备费（含税）其它费用一工程费用1电气243.8242.32286.142安全文明及特殊施工措施费7.317.31小计251.1342.32293.45二其他费用1监理费8.368.362设计费18.1318.133调试费0.210.214地勘费0.500.505占道施工道路及绿化恢复费0.460.466小计27.6627.66三预备费9.639.63四建设期贷款利息6.266.26合计251.1342.3243.56337.012012-5-31第103页 2012-5-31第103页'