1、 新钢棒线材品种生产线升级改造项目 可行性研究报告(工程号：12057可)江西新钢设计院2012年12月新钢棒线材品种生产线升级改造项目可行性研究报告(工程号：12057可)院 长：龙家林主管副院长：徐立新副总工程师：胡勇军项目负责人：杨武兵江西新钢设计院2012年12月目 录1总论- 1 -2市场分析与预测- 13 -3轧钢工艺及设备04加热炉- 17 -5辅助设施- 39 -5.1 供配电系统- 39 -5.2 传动与基础自动化- 56 -5.3 仪表与检测系统- 63 -5.4 电信设施- 66 -5.5 热力设施- 73 -5.6 燃气设施- 78 -5.7 给排水设施- 79 -5.2、8 通风空调除尘设施- 87 -5.9 土建工程- 89 -6能源利用与节能措施- 97 -7环境保护与综合利用- 100 -8劳动安全卫生- 106 -9投资概算- 114 -10技术经济分析- 117 - 17 -1总论1.1概述本工程拟在线棒材厂一线车间位置进行改造，该线厂房始建于1988年，厂房总长390m，东西走向，跨度为24m+21m，基本柱距为6m，行车轨面标高为8m，行车起重能力为15/3t，结构形式为钢筋混凝土排架结构。该车间东侧场地可用于扩建厂房，西端同一炼钢厂2#方坯连铸机相接，方坯为6根一组输送。铁道由厂房东端南侧接入厂房。产线设计思路要充分吸收当前钢铁行业棒材生产先进3、工艺技术，确保产线起点高、竞争力强、有后发优势。项目建成后，要快速实现达产达标，使产线早日建成受益。一罐制炼钢即从高炉运来的铁水，采用高炉铁水罐直接向转炉兑铁水，减少了铁水倒包或进混铁炉工序。采用一罐制炼钢工艺，减少了铁水倒包工序，可以提高铁水入炉温度3050，可以充分利用铁水物理热，有利于转炉初渣的形成，缩短转炉吹氧时间，有利转炉多吃含铁矿石或废钢；采用一罐制炼钢工艺，减少了混铁炉工序，节省了混铁炉的运行、维护费用，可以降低炼钢成本；采用一罐制炼钢工艺，提高了铁水罐装入量，减少了铁水罐的使用数量，也省去了炼钢厂铁水包，可以减少耐材的使用量、可以减少铁罐、铁包的沾铁损失；采用一罐制炼钢工艺，减4、少了铁水倒包和取消了混铁炉，没有了铁水倒包产生的烟尘和混铁炉运行产生的烟尘，可以改善车间作业环境。 一罐制炼钢工艺有良好的经济效益和环境效益，值得研究和推广。 1.2工程名称新钢棒线材品种生产线升级改造项目1.3设计依据 新余钢铁股份有限公司（简称新钢公司）与中冶京诚工程技术有限公司、北京京诚瑞信长材工程技术有限公司（简称京诚公司）签订的新余钢铁股份有限公司长材节能增效改造一期工程棒材轧制生产线项目设计合同技术附件。 新钢公司向京诚公司签发的设计委托书。 新钢公司向京诚公司提供的设计基础资料。 国家现行有效的有关技术标准和规范。1.4设计指导思想和主要原则1.4.1 指导思想本设计的主要指导思5、想是：在国家发展钢铁工业的各项具体方针政策的指导下，把本工程建设成为一个工程质量优、技术水平高、经济效益好的先进工程。使得新钢公司在自身发展壮大的过程中，不断地提高产品质量，提高经济效益，提高综合竞争的能力。1.4.2 主要原则（1）采用先进、成熟、可靠、适用、有明显效益的工艺技术，优化总图布置，做到工序顺畅，配置合理，布置紧凑、节省占地。（2）设备选型能力合理，避免功能过剩；在寿命满足要求前提下，尽可能国产化。（3）备用设施结合现有设施统一考虑，减少不必要重复投资。（4）加强安全、卫生、环境的综合治理，使之符合国家和企业所在地安全、卫生、环保标准，三废按照循环经济的设计原则，综合利用。（5）6、采用节能、环保技术，合理利用能源。改善劳动条件，提高生产率。1.5设计的内容和范围可行性研究的设计内容包括一罐到底系统、棒材生产线轧制工艺、操作设备、高低压供配电及轧线传动、PLC系统，土建设施以及相应的为生产线服务的辅助和公用设施的设计，即给排水、热力、燃气、通风空调、通信系统、仪表系统、节能环保及安全、工程概算和技术经济分析等。1.6建设条件1.6.1 场地条件本工程拟在线棒材厂一线车间位置进行改造，该线厂房始建于1988年，厂房总长390m，东西走向，跨度为24m+21m，基本柱距为6m，行车轨面标高为8m，行车起重能力为15/3t，结构形式为钢筋混凝土排架结构。该车间东侧场地可用于扩建7、厂房，西端同一炼钢厂2#方坯连铸机相接，方坯为6根一组输送。铁道由厂房东端南侧接入厂房。本工程建设场地良好，各种介质供应方便，运输条件顺畅。1.6.2 设计条件（1）气象条件江西省新余市属第建筑气侯的B区，该区夏季温度高、湿度大，闷热天气多；冬季湿冷，气温日差较小；年降水量大；日照偏少。(1)大气温度年平均温度： 17.8 极端最高气温： 40 极端最低气温： -7 夏季7月平均气温： 29.4 (2)风速、风向 最多风向及其频率(%) C24%；NE17。 风速(m/s)： 全年平均为 2.0 冬季平均为 1.8 夏季平均为 2.2 30年一遇最大为 23.5(3)降雨量年平均降雨量： 158、68.5 mm日最大降雨量： 154.3 mm5分钟暴雨强度(P=1年重现期) 93L/S.100 m2(4)大气压力冬季 1016.2 kPa夏季 996.9 kPa主要计算数据基本风压： 0.30 kN/m2 基本雪压： 0.40 kN/m2冬季采暖室外计算温度： 0 夏季通风室外计算温度： 33 尘荷载： 0.3 kPa土壤冻结深度： 最大 0.2 m（2）场地地震级别根据中国地震烈度区划图，该场地位抗震设防烈度： 6度。（3）供电条件本工程高压供电电压为35kV，由新钢公司上一级变电所提供两路电源。（4）供水条件车间外的生活给水、生产消防给水及加热炉安全供水均由新钢公司提供，并负责供至9、设计交接点；车间生产、生活排水排至车间外厂区排水管道。（5）供气条件 燃料和吹扫用氮气：由厂区管网直接供给加热炉公司。 压缩空气：由厂区压缩空气管网提供。 氧气和丙烷气：事故切割用气，氧气由新钢公司管网提供至设计交接点，丙烷气由瓶装运到车间。（6）运输条件 原料：连铸坯。热坯由热送辊道运至本车间，实现热送热装；冷坯由过跨平车运到本车间。 成品发货采用铁路、公路运输方式。 轧辊、备件、耐火材料、废品垃圾等采用汽车运输。1.7设计方案1.7.1 建筑规模、产品方案本车间为全连续式高等级热轧钢筋生产线车间，建设规模为年产100万吨合格热轧钢筋，最大实际生产能力为年产120万吨。（1）生产钢种：普通热10、轧钢筋、细晶粒热轧钢筋和预应力混凝土热轧钢筋。（2）产品规格：带肋钢筋1040 mm； 圆钢棒材1850 mm。1.7.2 主要设备全线设1座冷装180t/h（热装220t/h）的步进梁式加热炉、全连续式棒材轧机，主轧机共18架，平立交替布置，分3组，最高终轧速度为18m/s。与上述轧机相配套的飞剪、夹送辊、冷床、冷剪、收集设备等。1.8辅助设施1.8.1 供配电系统本工程电气设备总装机容量约为33370 kW ,棒材车间1#18#轧机主传动采用直流调速传动系统，装机容量约为18000kW，交流调速辅传动电动机容量约为4282kW，（用于12#飞剪、输送辊道电机等），直流调速辅传动电动机容量约11、为400kW，（用于3#飞剪），加热炉装机容量约为1327 kW，车间恒速辅传动用电设备约为3431 kW。本工程最大总计算负荷约为S30=22899kVA,自然功率因数约为0.79。其中，水处理设施最大计算负荷约为S30=1863kVA,自然功率因数约为0.86。总计年耗电量约为6.6x107kWh。根据生产工艺设备用电负荷分布情况，本工程需设置3个电气室，各电气室内安装各区域供配电设备、电气传动设备、自动化控制设备具体名称如下：加热炉区电气室（ER1）、主电室（ER2）、冷床收集区电气室（ER3）。根据工艺要求，整个生产线设1个主操作室，5个区域操作室。1.8.3 仪表与检测系统仪控设计内12、容主要有：轧线钢材温度检测、车间能源介质总测量、旋流沉淀池设施。轧线钢材温度检测仪表拟选用红外测温仪，输出420mA标准信号，进轧线PLC系统，在轧线主操作室内的HMI上显示。车间能源介质总测量采用现场仪表对氧气、压缩空气进行就地流量显示和累计。旋流沉淀池设施的控制系统采用电控和仪控合一的PLC控制系统，对于参数相对集中又隔开一段距离的机组设远程I/O站。采取中央控制室集中监控的方案。1.8.4 电信设施本工程电信设施包括行政管理电话、调度电话系统、扩音通信系统、火灾自动报警系统、工业电视系统。（1）行政管理电话本工程设置电话机16台。（2）调度电话系统本工程设置调度电话分机20台。（3）扩音13、通信系统车间内设置指令对讲端站29台。（4）火灾自动报警系统当有火灾发生时，本系统经火灾报警控制模块实现与风机、防火阀等通风消防设备的连锁控制，并接收其反馈信号，以便及时发现火情，迅速处理。（5）工业电视系统工业电视主机柜设置在车间调度室内，设置风冷工业电视摄像机15套，彩色监视器（21”液晶）12台。1.8.5 热力设施本项目净化压缩空气综合平均消耗量为47.59 Nm3/min。净化压缩空气由区域外线管网接入，接点在车间5m平台外1米处，接点压力0.8MPa，管径2737。1.8.6 燃气设施本车间事故及临时切割用氧气采用一路供应，总管选用DN25，车间接点压力2.22.4MPa。用户点共14、13个，每个用户点处设有切断装置及氧气安全接头箱。车间依据工艺要求采用干粉（磷酸铵盐）手提式或推车式灭火器设施进行灭火。1.8.7 给排水设施本设计仅包括拟建棒材车间区域内给排水设施，生活水、生产消防水均由建设单位提供，排水排入厂区排水管道由建设单位汇总。设计需要的给排水量：生产总用水量2741m3/h、循环水量 2733m3/h、生产新水量65m3/h、消防水量共35l/s 、生活用水量5m3/h、生产排水量约为15m3/h、生活污水排水量平均为4m3/h。本工程设计了以下的给排水系统：（1）净循环水系统净环水系统主要供加热炉、轧机液压润滑、轧机电机等用户冷却用水，循环水量为1024 m3/15、h。本系统主要供给加热炉、轧机润滑系统、液压系统、等设备电机冷却用水； 上述用户均为间接用水，经设备使用后的水仅水温升高，水质未受污染，带余压的回水可直接送至冷却塔冷却，所有冷却后回水进入净环冷水井，之后由泵组分别供用户循环使用。由于净循环水在冷却塔中受到大气粉尘等的污染，为满足工艺的水质要求，系统设有旁滤系统对净环水进行过滤处理。同时为满足工艺对循环水中悬浮物粒径的要求，在各泵组出水管道上均设有自清洗管道过滤器。为了保证循环水水质的稳定需投加水质稳定药剂并进行连续排污，排污水作为浊环系统的补充水，排污水量Q=3m3/h。净循环水系统的补充水为生产新水与软水，生产新水来自厂区生产、消防给水管网16、，系统补充水量为Q=7m3/h，软水补充水量为Q=9m3/h。（2）浊循环水系统浊循环水系统冷却水量Q=1950m3/h，其中冲渣水量Q=250m3/h。浊环系统包括轧机低压浊环水系统和穿水冷却循环水系统。（3）生产、生活及消防给水系统本系统主要供循环水系统的补充水、车间洒水等生产用水户以及消防用水；生产新水用水量80m3/h；厂区消防采用低压消火栓消防系统，消防总水量为30L/s。（4）生产、雨水排水系统生产排水量约为8m3/h，排水水质符合国家排放标准。排水经汇总后排入区域外现有排水干管（渠）。雨水经汇总后排入现有雨水沟。（5）生活污水排水系统生活污水排水量平均为3m3/h，经过化粪池处理17、后，排入厂区排水管道。1.8.8 通风空调除尘设施（1）主车间热操作区通风在车间热操作区上设置岗位通风装置。（2）车间小房子（操作室、办公室等）空调采用风冷柜式空调或风冷壁挂型空调机夏季除热降温。（3）电气室通风、空调电气室、传动配电室等房间采用风冷柜式空调，电气室电缆夹层采用风机送、排风的通风方式。（4）水处理设施通风、空调水处理设施采用轴流风机机械通风的方式进行通风散热，控制室采用风冷柜式空调进行散热降温。1.8.9 土建工程本工程主厂房由原料跨、轧辊间、主轧跨、上料跨、成品跨组成，主厂房建筑物轴线总面积：19413m2。本工程辅助设施主要由旋流井、电气室等建筑组成，辅助生产建筑物轴线总面18、积：2836m2 。主要建筑材料量：砼20000m3、水泥8000t、钢材5480t、成材400m3。1.9 环境保护及劳动安全卫生本工程主要污染源、污染物有：废气、废水、固体废物及噪声。设计中严格执行国家有关环境保护的规定和标准，并对可能产生污染的部位采取了有效的控制措施，对环境的影响降低到最低程度。本设计对生产过程中可能发生的火灾、爆炸、设备事故、机械伤害等职业危险因素均采取了有效的控制和防范措施，对于生产岗位的烟（粉）尘、有害气体、噪声、热辐射等职业危害因素也采取了相应的控制和防护措施，在严格执行操作规程和各种规章制度、正常操作情况下，可以保证安全正常生产和工人的身体健康。1.10 投资19、概算本工程投资估算包括主车间、电气室、水处理设施、软件编制、工器具及生产家具购置费、工程建设其他费及预备费等。静态投资为29331万元。1.11 技术经济分析本项目建设投资为29331万元，流动资金为35202.2万元，建设期利息为522.7万元。项目建成投产后年产棒材100万吨，项目年营业收入314632.0万元，还款后正常年净利润6307万元。项目投资财务内部收益率（税后）为14.2%。综上所述，本项目经济效益较好，财务上是可行的。2市场分析与预测2.1概述2010年是我国实施“十一五”规划的最后一年，更是衔接“十二五”规划的承前启后的关键一年。2010全年我国粗钢产量6.267亿吨，同比20、增长9.3 %。据国家权威部门预测，2011年我国的GDP将增长9.0%。四万亿投资计划，放宽中小城市和城镇户籍限制、推进城镇化建设，拓宽投资领域、扩大民间投资，扶持中小企业发展，这一系列举措将使得今年我国的投资依然保持高增长；发展低碳经济，推进石化、装备制造等十大产业振兴计划、新能源发展规划的实施，将为我国钢材消费提供广阔的空间，促使钢材需求将继续保持高增长态势。尽管2010年国内钢材市场走势总体将好于2009年，但同时也要看到，由于国际国内政治经济环境错综复杂，影响钢铁行业发展的不确定因素很多。另外，钢铁落后产能的淘汰不可能一蹴而就，同质化竞争也将继续困扰行业，并影响其利润水平在低位徘徊。21、分品种看，供求关系各不相同，普通材比特殊钢材供大于求严重，高附加值、高技术含量的钢材国内生产量仍然不足，品种结构仍然不合理。解决供给过剩的出路是一方面扩大需求，另一主要方面是要加大产业结构调整力度，更快淘汰高耗能、高污染和技术落后的生产能力。随着钢铁市场的竞争的不断激烈。资源控制力强，原料、能源采购成本低，工艺结构优化，产品附加值高的企业，具备较强市场竞争力。2.2长材市场2.2.1我国长材生产及消费现状长材一直是我国钢材生产中的主要品种，其产量在我国钢材总产量中的比重相当大(接近50%)。这与许多发达国家钢材生产结构有很大不同。我国的这种钢材生产结构主要是由我国钢材的消费结构所决定的。我国作22、为一个快速发展的发展中国家，每年需要进行大量的交通、水利等基础设施和居民住宅建设，并且我国这些设施相当大部分采用钢筋混凝土结构，这也就需要消耗大量棒线材，因而在我国的钢材消费结构中，棒线材消费量一直较大，占钢材消费比例高。特别是近几年，我国经济发展势头良好，基础建设规模扩大，棒线材消费量也不断攀升。（1）我国螺纹钢生产及消费情况随着我国钢铁工业的迅猛发展，螺纹钢的产量的增长极为迅速。2000年螺纹钢的年生产量为2844万吨；至2010年产量已达到最高的13096万t，为当年生产量最高的品种。见下图。 图2-1我国螺纹钢消费量一直较大，占钢材的消费比例较高，这是由我国的国情决定的。2000年我国23、螺纹钢消费量为2815万吨， 2010年为13079万t。见下图。 图2-2近年来，我国螺纹钢产品出现了净出口。2008年螺纹钢进口2.5万吨，出口116.8万吨，净出口111.8万吨。2009年螺纹钢进口5.6万吨，出口30.5万吨，净出口24.9万吨。2010年螺纹钢进口5.6万吨，出口22.5万吨，净出口16.9万吨。（2）我国棒材生产及消费情况随着我国钢铁工业的迅猛发展，棒材产量的增长极为迅速。2003年棒材年生产量为1867万吨；至2010年产量已达到最高的6893万t，创年生产量最高。见下图。 图2-3我国棒材消费量一直较大，占钢材的消费比例较高，这是由我国的国情决定的。2003年24、我国棒材消费量为1836万吨，2010年为6662万t。见下图。 图2-4近年来，我国棒材产品出现了净出口。2008年棒材进口24.1万吨，出口639.8万吨，净出口615.7万吨；2009年棒材进口29.9万吨，出口108.1万吨，净出口78.2万吨；2010年棒材进口29.9万吨，出口261.2万吨，净出口231.3万吨。2.2.2螺纹钢棒材的用户钢铁工业是国民经济的重要的基础产业，是国家经济和社会的综合实力和发展水平的重要标志。螺纹钢棒材作为主要原材料，在民用住宅建筑、铁路、公路、水利、电力等基础设施的建设当中起着举足轻重的作用。特别是建筑业是螺纹钢棒材的主要用户，随着我国基础设施的建设25、及房地产的投资的拉动，螺纹钢棒材的需求仍将非常巨大。2.2.3区域市场分析从我国生产布局来看，螺纹钢、棒材生产主要集中在河北、江苏、山东几省。我国螺纹钢生产主要集中在河北、江苏、山东三省，并且产量均超过1200万吨。2010年江苏省生产螺纹钢1870.3万吨，河北省生产螺纹钢1460万吨，山东省生产螺纹钢1203.2万吨。我国螺纹钢生产区域分布见下图。2010年钢筋生产量分地区分布图(万t)华北东北华东中南西南西北 图2-5我国从生产布局来看，棒材生产主要集中在江苏、山东、河北几省。并且产量均超过800万吨。2010年江苏省生产棒材1105.4万吨，河北省生产棒材823.4万吨，山东省生产棒材26、876.6万吨。我国棒材生产区域分布见下图。 图2-62.2.4江西及周边地区棒材市场情况江西钢材消费主要集中在建筑、水电站建设、公路建设、机电设备制造、汽车及零部件等行业，交通运输行业的车辆制造和桥涵施工也消费大量钢材。目前江西钢铁产品结构调整已经全面实施，就大的品种方面而言，板带材结构比例已经没有大的调整余地。国内主要钢材品种总量满足需求，少数细分品种略有不足。2.3分析结论长材品种中的棒线材品种供需基本平衡，但房地产行业的发展是钢材消费增长的亮点。同样，个别高强度、高纯净度、特殊用途的优质棒线材仍然需要进一步提高开发力度和扩大产能。 3轧钢工艺及设备3.1 生产规模及产品方案与金属平衡327、.1.1 生产规模及产品方案本车间为全连续式高等级热轧钢筋生产线车间，建设规模为年产100万吨合格热轧钢筋，最大实际生产能力为年产120万吨。（1）生产钢种：普通热轧钢筋、细晶粒热轧钢筋和预应力混凝土热轧钢筋。（2）产品规格：带肋钢筋1040 mm； 圆钢棒材1850 mm。按产品规格和钢种分类的产品大纲如表1.1-1。表3.1-1 产品大纲 单位：万吨/年品种牌号代表钢号产品规格（mm）及计划年产量(t)合计比例101618252840(t/a)%普通热轧钢筋HRB335HRB500 HRB335EHRB500E20MnSi 20MnSiV 20MnSiNb252385656细晶粒热轧钢筋H28、RBF335HRBF500 HRBF335EHRBF500E20MnSi 20MnSiV 20MnSiNb7551717预应力混凝土用螺纹钢筋PSB500PSB785PSB830PSB930PSB108020MnSiV 40Si2MnV/4377圆钢45、40Cr/11920合计324325100（t/a）比例324325100（%）注：10mm、12mm采用五切分法生产，14mm采用四切分生产，16mm采用三切分生产，18mm、20mm采用二切分法生产。（2）交货状态：直条成捆交货； 定尺长度：6m15m； 捆 径：150300mm； 捆 重：23.5t。（3）产品质量及标准：GB 149929、.1-2008 钢筋混凝土用钢 第1部分：热轧光圆钢筋GB 1499.2-2007 钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋GB/T 20065-2006 预应力混凝土用螺纹钢筋带肋钢筋产品应符合GB1499.1-2008和GB1499.2-2007中规定的尺寸精度。3.1.2 原料车间使用的原料为由炼钢车间提供的合格连铸坯，坯料分热坯和冷坯，热坯由热送辊道直接送至加热炉内，冷坯由电动平车由连铸出坯跨运至原料跨。连铸坯规格：160（170）mm160（170）mm12800mm；其中短尺料10000mm，总数不超过10%；连铸坯单重：2507（2830）kg。本车间年需坯料量103.1万吨。坯料30、技术条件要满足连铸坯国家标准：YB/T 2011-2004 连续铸钢方坯和矩形坯；YB/T 001-1991 初轧坯尺寸、外形、重量及允许偏差。连铸坯尺寸应符合YB/T 2011-2004连续铸钢方坯和矩形坯规定，边长偏差5mm，弯曲度10mm/m，全长总弯曲度80mm/m。3.1.3 金属平衡车间金属平衡见表3.1-2。表3.1-2 金属平衡 单位：吨/年钢坯量成品量烧损和氧化切头、轧废数量%数量%数量%数量%1030927.810010000009710309.278 120618.557 23.2 工作制度及年工作时间本车间采用四班三运转连续作业工作制度，每班工作8小时，节假日和公休日不31、休息。额定年工作时间为6800h。车间年工作时间见表3.2-1。表3.2-1 车间年工作时间 单位： h/a年日历时间大、中修每年一次每次20天小修每周一次每次一班计划工作时间停工时间额定年工作时间交接班换辊、孔型、导卫事故及其它8760480400788036540031568003.3 生产工艺3.3.1 主要生产工艺特点（1）以连铸坯为原料，轧线采用连续、高速、无扭轧制，粗中、精轧机均为平立交替布置，最大轧制速度可达18m/s。（2）加热炉采用步进梁式，侧进侧出料方式，加热质量好，操作灵活，加热效率高，为生产优质产品提供了保证，根据产量要求确定加热炉能力为180t/h（冷坯）。（3）粗轧32、机组、中轧机组采用微张力轧制，精轧机组间采用活套，实现无张力轧制。（4）轧机选用短应力线轧机，其刚性大、轧辊轴承寿命长、辊缝可对称调节、可整机架更换，换辊时间短。（5）16#和18#轧机平立可转换，1020mm小规格带肋钢筋产品采用切分轧制工艺生产，可用较低的轧制速度获得较高的产量。（6）轧线粗、中、精轧机组后均设有飞剪。粗、中轧机组后的飞剪对轧件进行切头切尾，事故时还可对轧件进行碎断处理，保护轧机和方便处理事故。精轧机组后的3#飞剪可对轧件进行倍尺优化分段剪切，以减少非定尺长度和提高冷床的利用率。各飞剪均采用启停工作制，其剪切精度高、事故率低、维护量少。（7）细晶粒螺纹钢筋控轧控冷。为了实现33、细晶粒螺纹钢筋的生产，全线实行控轧控冷，1040mm所有成品规格均从精轧机组轧出。在中轧机组后设有预水冷装置，用于控制轧件进入精轧机组的温度，实现控温轧制。在精轧机组后设有穿水冷却装置，用于控制轧件轧后的冷却速度，使之快速冷却到相变区域，防止奥氏体晶粒快速长大。从而使出精轧机组的产品获得细小的晶粒组织，提高钢材的最终强度，改善最终产品的力学性能，并能使出精轧机的轧件具有良好的表面质量。（8）轧后棒材在步进齿条式冷床上进行冷却，棒材冷却均匀，平直度好；冷床卸料装置具有排钢装置，可将下冷床的轧件等间距排列整齐，便于后部精整处理。 （9）车间采用高架式布置，加热炉和轧线大部分设备布置在车间内标高为+34、5.00m的混凝土平台上。采用高架布置可减小地下土建施工量和施工难度，一些较深的设备基础基本上在地坪面以上。采用高架布置可使车间液压、润滑站及复杂的管网和电缆等布置在平台下，不仅便于施工安装，也便于今后的检修和维护。3.3.2 生产工艺流程车间简要生产工艺流程如图3.3-1所示。图3.3-1 车间生产工艺流程图3.4 孔型系统本工艺方案在单线轧制时基本采用“箱-椭圆-圆”延伸孔型系统。采用该系统可以在一定程度上提高轧槽寿命和轧件的表面质量。对于1020mm的小规格带肋钢筋采用切分孔型轧制，以减少轧制道次、提高轧机生产率、节约能源。轧制孔型系统如图3.4-1所示。图3.4-1 孔型系统图3.5 35、生产线设备组成及技术性能3.5.1 加热炉主要技术性能要求本车间设步进梁式加热炉1座，平均小时加热能力180t/h（冷坯），主要工艺技术要求如下：- 坯料：160（170）mm160（170）mm12800mm，短尺10000mm；- 燃烧方式：甲方待定- 炉型：步进梁式加热炉，辊道侧进料侧出；- 炉底支撑梁冷却方式：汽化冷却；- 布料方式：单排布料；- 出炉坯料断面温差30C，沿坯料长度方向温差30C；- 金属烧损率：0.7%；- 在加热过程中，钢坯表面不能产生擦伤、划痕；3.5.2 轧机组成及主要技术性能本套轧机为全连续式棒材轧机，最高终轧速度为18m/s。主轧机共18架，平立交替布置，分36、3组，粗轧机组设有6架轧机，中轧机组设有6架轧机，精轧机组设有6架轧机。连续式棒材轧机适合坯料单一、单重大、高速度、大产量的车间。平立布置的轧机可以更好地保证产品的质量，而且为了小规格产品的切分轧制在精轧机组布置了平立可转换轧机。本设计全线均采用无牌坊短应力线式轧机，其主要特点是： 轧机应力线短，刚性好； 轴承座采用浮动机构，承载均匀，寿命长； 机座结构紧凑、坚固、轧机横向刚度好； 采用四列短圆柱轴承，承载能力高； 设有止推轴承承受轴向力，并设有螺纹间隙消除机构，可进行轴向精密调整； 轴承座采用弹性胶体平衡，消除间隙； 水平和立式轧机可以互换，减少备件； 轧辊辊缝为对称调节，轧制线固定，操作方37、便； 立式轧机采用上传动，避免冷却水和氧化铁皮进入传动系统； 更换机架、调整孔型方便；水平轧机采用液压缸，立式机架使用升降机构，安全可靠； 机架采用整体更换，减少换辊时间；拆辊采用专用工具在轧辊间进行，操作简单方便。表3.5-1 轧机主要技术性能机组名称机架号轧机规格机架型式轧辊尺寸 (mm)主电机功率kW(DC)主电机转速r/min轧辊直径辊身长度粗轧机组1H550H短应力线5506508006000/650/15002V550V短应力线5506508006000/650/15003H550H短应力线5506508009000/750/15004V550V短应力线5506508009000/38、750/15005H550H短应力线5506508009000/750/15006V450V短应力线4105007009000/750/1500中轧机组7H450H短应力线4105007009000/750/15008V450V短应力线4105007009000/750/15009H450H短应力线4105007009000/750/150010V450V短应力线4105007009000/750/150011H450H短应力线4105007009000/750/150012V450V短应力线4105007009000/750/1500精轧机组13H450H短应力线4105007001200039、/650/130014V450V短应力线41050070012000/650/130015H350H短应力线32039065012000/650/130016C350C短应力线32039065012000/650/130017H350H短应力线32039065015000/650/130018C350C短应力线32039065015000/650/1300合计18000注：表中H、V、C分别代表水平轧机、立式轧机、平立可转换轧机。3.5.3 轧线其它设备及技术性能轧线主要机械设备包括：炉前区上料设备、切头及事故飞剪、预水冷装置、穿水冷却装置、组合式倍尺飞剪、步进齿条式冷床、停剪（或冷飞剪）、横40、移过跨台架、自动打捆装置、称量系统、收集系统，液压润滑系统等。3.6 设备生产能力3.6.1 轧机生产能力计算计算条件：1）主轧机最大小时产量为180t/h，加热炉最大小时产量为180t/h（冷坯）。2）成材率0.97，轧机利用系数0.95。根据上述计算条件的不同规格的轧机生产能力及负荷见表3.6-1。表3.6-1 轧机生产能力及负荷品种产品规格线数产品单重轧件长度轧制速度轧制时间轧机产量成材率年产量轧制时间纯轧时间间隔时间轧制节奏理论实际mmnkg/mmm/sssst/ht/h%t/ah/a螺纹钢筋1050.617812.61362.51567.5133.7129.79780000616.841、1250.888564.612.3145.87550.9177.31729780000465.11441.208518.811.345.91550.9177.31729780000465.11631.578529.511.5445.88550.9177.31729780000465.11821.998627.313.6745.89550.9177.31729780000465.12022.466508.311.0745.92550.9177.31729780000465.12212.984840.116.2251.79556.8158.9154.19780000519.12513.85365042、.614.1845.88550.9177.31729780000465.12814.834518.611.345.89550.9177.31729740000232.63216.313397.18.6545.91550.9177.31729740000232.63617.99313.76.8445.86550.9177.31729740000232.64019.865254.15.5445.87550.9177.31729740000232.6小计8000004856.9圆钢1811.9981246.41869.24574.2120.8117.29725000213.32012.466100943、.91856.11561.1146.7142.39725000175.72212.984834.616.2251.45556.5158.7153.99725000162.42513.853646.314.1945.55550.5177.5172.29735000203.32814.834515.211.3145.55550.6177.2171.99730000174.53216.313394.58.6645.55550.6177.2171.99720000116.33617.99311.76.8445.57550.6177.2171.99720000116.34019.865252.45.5444、45.56550.6177.2171.99720000116.3小计2000001278.1合计10000006135由计算表可知，年生产100万吨产品需轧制时间为6135 h，轧机负荷率为：6135/6800100%=90.2%。3.7 车间平面布置及起重运输3.7.1 车间平面布置车间厂房由原料跨、主轧跨、成品跨组成。其中原料跨和主轧跨布置在同一跨中，且与原料跨平行布置。车间总长486m，最大宽度为45m；车间总的建筑面积（以柱列线计）为19413m2。车间布置采用高架式布置。加热炉和轧线大部分设备布置在车间内标高为+5.00m的混凝土平台上，轧制中心线标高为+5.80m。平台下布置有铁皮45、沟、设备基础、液压站、润滑站、电缆桥架、各种管线、切头收集装置及各种辅助建筑设施等。其中液压站和润滑站采用开放式布置。车间生产用坯料由热送辊道和汽车运至原料跨，成品由火车或汽车运出，油品、轧辊、导卫、备件等均为汽车运输。厂房的相关位置留有通道和大门。车间组成及厂房参数见表3.7-1。表3.7-1 车间组成及厂房参数序号名 称跨度长度厂房面积(m2)吊车轨面备注(m)(m)标高(m)1原料跨2472172814.52上料跨2196201614.53主轧跨24414993614.54轧辊间2148100814.55成品跨21225472514.5合计194133.7.2 车间起重运输设备在原料跨设46、有1台16t+16t的可旋转电磁挂梁桥式起重机，用于坯料堆存、码垛。上料跨设有1台32t的电动单钩夹钳起重机和1台10t吊钩桥式起重机，用于正常生产的上料、卸料、堆垛、上料设备维修等作业。在主轧跨设有1台20/5t吊钩桥式起重机、2台15/3t吊钩桥式起重机和1台10t吊钩桥式起重机，用于轧线设备安装维护、生产中的事故处理、换辊等作业。在成品跨设有3台12.5t+12.5t的可旋转电磁挂梁桥式起重机，用于成品棒材吊运、码垛、装车发货等作业。在轧辊间设有1台20/5t吊钩桥式起重机和1台10t吊钩桥式起重机，用于轧线设备安装维护、生产中的事故处理、换辊等作业。车间设有3台过跨电动平车，用于物料的47、过跨运输。车间起重运输设备见表3.7-2。表3.7-2 车间起重运输设备序号吊车名称数量单位跨间技术参数备注116t+16t电磁挂梁桥式起重机1台原料跨LK=22.5m，A7上旋转232/5t电动单钩夹钳式起重机1台上料跨LK=19.5m，A7310t吊钩桥式起重机1台上料跨LK=19.5m，A7利旧420/5t吊钩桥式起重机1台主轧跨LK=22.5m，A5515/3t吊钩桥式起重机2台主轧跨LK=22.5m，A5利旧610t吊钩桥式起重机1台主轧跨LK=22.5m，A5利旧712.5t+12.5t电磁挂梁桥式起重机3台成品跨LK=19.5m，A7下旋转820/5t吊钩桥式起重机1台轧辊间LK48、=19.5m，A6利旧910t吊钩桥式起重机1台轧辊间LK=19.5m，A6利旧1050t电动平车2台原料跨上料跨连铸原料跨1120t电动平车1台主轧跨-轧辊间123t电动检修葫芦10台各跨1310t抓斗起重机1台旋流池3.8 轧辊间轧辊间布置在成品跨的西侧，轧辊间厂房跨度21m，长度为48m，轨面标高为+14.5m。轧辊间主要承担下列生产任务：（1）轧辊孔型螺纹槽的加工和轧辊孔型的刻字工作；（2）机架及轧辊的拆装、轴承清洗；（3）导卫板清洗、拆装及预调整；（4）车间机械设备维修和检查时部份零星急件及返修件的加工；（5）备品备件及生产消耗件的存放。轧辊间主要设备见表3.8-1。表3.8-1 轧49、辊间主要设备表序号设备名称单位数量功能1550短应力线轧机拆辊装置台12450短应力线轧机拆辊装置台13350短应力线轧机拆辊装置台14CA8480B轧辊车床台1用于550轧机轧辊及450和350轧机轧辊表面粗、精车削及孔型车削5CA8450B轧辊车床台1用于部分450和350轧机轧辊表面粗、精车削及孔型车削6DK7725数控线切割机床台1用于孔型样板的加工7多功能数控轧辊月牙槽铣床台3用于短应力线550、450和350轧机螺纹孔槽的加工8砂轮修磨机台1用于工具、刃具的修磨9轴承清洗机台1用于轧辊轴承清洗，采用油质清洗介质10感应加热器台2用于连轧机密封圈拆装时加热11轧辊存放架套1用于用于550、50轧机轧辊及450和350轧机轧辊的存放12轴承、导卫存放架套1用于连轧机轴承及导卫存放13装配平台台114钳工台台13.9车间主要技术经济指标车间主要技术经济指标见表3.9-1。表3.9-1 车间主要技术经济序号指标名称单位数量备注一、车间产品1车间年产量：t1000000带肋钢筋：1040 mm圆钢：1840 mm二、主要基础资料2轧机型式及主要规格18架单线全连续棒材轧机3车间设备总重量t3300其中：工艺设备t2500起重运输设备t650轧辊间t1204车间电气总容量kW31000未计其他专业容量其中主传动kW173005车间占地面积m219584未包括主电室、水处理6车间货物周转量51、运入t1032228运出t1036152三、设备负荷及工作小时7轧机额定年工作小时h6800轧机负荷率%90.2四、每吨产品单位消耗8钢坯t1.0319燃料GJ1.1部分热装10电力KWh82.511水m320.4新水0.712压缩空气Nm32813轧辊kg0.3214耐火材料kg0.315液压润滑材料kg0.216氧气Nm30.0117液化石油气Nm30.00118导卫、备件及消耗件kg0.3五、职工人数19职工人数人2184加热炉4.1 概况新钢金属制品有限公司拟建设一条棒材轧制生产线，产品规格2590mm，年产量100万吨，需配置冷装170t/h，热装220t/h步进梁式加热炉一座，用于52、钢坯轧前加热，使之开轧温度满足工艺要求。4.2 工艺要求和设计条件 加热能力：170 t/h（冷装），220 t/h（热装，600） 坯料规格：1600mm1600mm12800mm；170mm170mm12800mm。断面尺寸定尺长度短尺长度边长偏差对角线长度差全长弯曲度mmmmmmmmmm16016012.895710017017012.8969100车间所用坯料为炼钢车间提供的连铸坯，连铸坯执行YB/T 2011-2004标准。 加热钢种：优质碳素结构钢、合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、易切钢 坯料入炉温度：冷装：常温；热装：600 坯料加热温度：10801200 加热能力要求详见下表。序号53、钢种代表钢号成品产量成材率年加热量加热制度t/a%t/a1优碳钢20、452496.524.87108011202合结钢40Cr、20CrMnTi409641.67108011203冷镦钢ML15358968.33108011204弹簧钢50CrVA3.2963.33100010505易切钢Y204.895.55.0311501200合计809683.23在满足产量的要求下，同时还要满足如下加热质量要求：（1）出炉坯料断面温差20C，沿坯料长度方向温差15C；（2）加热钢坯表面脱碳层深度0.8%；（3）金属烧损率1%；（4）在加热过程中，钢坯表面不能产生擦伤、划痕。 燃料种类及热值：高炉煤气，54、7804.18 kJ/m3； 煤气接点压力要求：68kPa，压力波动范围控制在5%之内 步进梁、固定梁及立柱冷却方式：汽化冷却 炉型：空煤气双蓄热步进梁式加热炉，辊道侧进侧出，单排布料； 出炉辊道面标高确定为+5.695m； 车间采用四班三运转连续工作制，节假日及公休日不休息，额定年工作时间为6800小时。4.3 加热工艺过程简述炉前上料辊道上超长或弯曲过大的钢坯由人工剔除，合格钢坯准备入炉。加热炉PLC根据预定的布料图，将该坯料在炉内定位。坯料定位由进料侧单独传动、变频调速的炉内悬臂辊道完成。进料方向相对侧设有炉内缓冲器，当悬臂辊定位失效时防止坯料冲撞炉墙。坯料在进料悬臂辊道上定位后，炉尾推55、钢机将坯料推到固定梁上，并通过步进梁的步进动作实现坯料在炉内的运送。步进机构除了可以步进外，还具备反向步进、抬平和踏步功能，以满足返料和待轧的要求。步进机构由液压系统驱动，具有轻抬轻放功能。当坯料到达出料区时，步进梁将坯料送到出料悬臂辊道上，由出料悬臂辊将坯料送出至轧线。坯料在炉内经过预热段、加热段、均热段，达到轧钢工艺所要求加热温度和温差出炉，提供轧线加热合格的钢坯。采用蓄热式热回收和换向燃烧技术，供热方式为两侧交替供热，蓄热式烧嘴全部布置在炉墙侧部，运行时一侧供热另一侧蓄热（排烟）。排烟方式为机械排烟。炉内烟气经炉两侧空煤气蓄热室、换向阀、烟管、调节阀、引风机进入钢板管烟囱，排入大气。4.56、4 加热炉主要尺寸及技术性能 加热炉有效长度： 21100 mm （装出料辊道中心线） 砌体长度： 22450 mm 加热炉内宽： 12200 mm 砌体宽度： 13200 mm 上加热炉膛高度: 1500 mm 下炉膛高度: 2000 mm 定梁滑道面： +5695mm加热炉技术性能表序号项 目单位数 值1用途钢坯轧制前加热2加热钢种优质碳素结构钢、合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、易切钢3钢坯尺寸mm标准坯尺寸：170212800；1602128004钢坯装炉温度冷装：常温 热装：600 5钢坯加热温度108012006炉子产量t/h额定170（冷装），热装2207有效钢压炉底强度kg/m2.h57、额定5358燃料种类高炉煤气9燃料低发热值kJ/m37804.1810单位热耗GJ/t坯1.25411额定煤气消耗量m3/h5000012额定空气消耗量m3/h3750013额定烟气量m3/h8000014供热方式及燃烧器两侧交替供热,蓄热式烧嘴15蓄热体形式蜂窝体16换向阀形式二位三通换向阀17蓄热室换向周期sec509018煤气预热温度100019空气预热温度100020步进梁冷却方式汽化冷却21冷却水消耗量m3/h净环水100，浊环水30，事故水50，软水2022步进机械驱动方式液压23步进参数mm步距：320(可调，最大360)提升：100+10024步进周期sec32(步进周期可调)58、4.5 炉子及其附属设备的工艺性能及结构4.5.1 加热炉砌体炉体砌筑用耐火材料和隔热材料应根据炉子不同部位的不同工作温度，选用合适的耐火材料组成复合炉衬。整个炉衬具有良好的整体性和隔热性。选用合理的耐火材料组合，保证各砌体外表面的最高温度满足国标要求。加热炉炉墙、炉顶采用整体浇注的复合砌体结构。炉底采用复合砌筑结构，步进梁孔洞为整体浇注成型。炉内水梁及立柱采用双层绝热包扎结构，该结构及选材是经过多年来在实际使用经验的基础上开发出来的，它具有耐冲刷，使用寿命长的特点。4.5.2 燃烧系统燃烧系统及主要设备本设计采用蓄热式高温燃烧技术。燃烧系统主要包括： 空煤气蓄热式烧嘴 换向阀及控制系统 煤气59、供给系统 空气供给系统 排烟系统 放散系统 烘炉点火系统空气蓄热烧嘴和煤气蓄热烧嘴左、右相邻配置，高温空、煤气流左右斜交混合。烧嘴设有装蓄热体的门，装、卸蓄热体十分方便；烧嘴结构充分考虑了密封性，防止墙体冒火。空煤气分段管上均设有调节阀和流量孔板，实现空煤气自动比例调节，每个烧嘴的空、煤气量可手动调节。采用两位三通换向阀分段分侧集中控制。换向阀可采用定时换向、定温换向和超温强制换向，设阀位开闭检测信号。4.5.3 炉子钢结构、操作平台等炉子钢结构是由上部炉体钢结构、下部炉底钢结构组成一个箱形框架结构，用以保护炉衬、安装烧嘴、固定水梁立柱及各种炉体附件。主要由型钢和钢板组成。为了日常操作和设备检60、修，保障操作人员安全、改善操作条件，需要配备与加热炉本体有关的操作平台、走廊、爬梯和栏杆。4.5.4 炉门及炉门驱动设备和窥视孔加热炉设有装料炉门、出料炉门、观察炉门、检修炉门、窥视孔等。4.5.5 水梁水梁和立柱是炉内主要承重件，由20钢的厚壁钢管制成。加热炉纵水梁设有5根固定梁；4根步进梁，可以满足950012000mm坯料装炉要求。水梁进入均热段后错位布置。采用汽化冷却。加热炉水梁采用两段式热滑道技术，根据不同加热段炉温和坯料温度，两段滑道采用不同材质、高度不一的合金垫块。4.5.6 水封及排渣系统加热炉步进梁立管与炉底间设置裙形水封，裙形水封浸在炉长方向的长条水封槽中，防止冷空气吸入。61、在步进梁上升和前进过程中，通过水封刀及刮渣板将少量通过开孔落入水封槽内的氧化铁皮，刮向装料端，并落入炉尾的排渣槽内。4.5.7 供排水系统及安全用水炉子的供排水系统包括有管道和相应的阀件。加热炉出料炉门框、进出料端炉内悬臂辊、摄像头、液压站等通水冷却设备采用净环水。该系统采用闭路循环，有压排水，在每个环路中设置有温度检测。水封及排渣系统采用浊环水系统。为了保证炉子水冷部件的用水安全，车间应设置安全供水系统，使供水不会中断，确保炉子安全生产。4.5.8 压缩空气管道系统压缩空气为换向阀和仪表操作提供动力源。它是由管道、阀门、储气罐等部件组成。为安全起见，在接点后的管道上安设有逆止阀，以防止压缩空62、气总管压力降低时对加热炉用压缩空气的影响。储气罐的作用是保证炉子事故状态下储备1分钟内提供20m3/min的气量，供煤气切断阀关闭之用。4.6 汽化冷却系统炉内步进梁推荐采用汽化冷却，它与水冷却相比有下列优点：1）可以产生蒸汽，供加热炉用，并可联网供厂区使用；2）可减少出炉坯料的“黑印”约35；3）可以提高水梁寿命；4）可以节约用水。4.6.1基本工作原理软水由给水泵（电动或柴油给水泵）打入锅筒内，锅筒内水面下的汽水混合物（主要是水）经下降管进入循环泵（电动或柴油循环泵），经泵加压将汽水混合物强制打入冷却部件（炉内步进梁与固定梁）的循环管路中。泵出口汽水混合物先进入炉坑内的下联箱，控制各段循环63、流量（经流量计检测），经分配进入步进梁或固定梁中（其中进出步进梁的管路需经一套由旋转接头组成的柔性结构，使步进梁在运动过程中保证循环的连续性），汽水混合物在步进梁和固定梁中吸收炉膛传给梁的热量，将梁冷却保证其强度，部分水变成高温高压的蒸汽，经上升管回到锅筒中，在锅筒中实现汽水分离，水留在锅筒中继续循环，汽则通过管路并入厂区管网中或放散掉。4.6.2汽化冷却系统运行主要数据 工作压力：0.78MPa 锅筒工作温度：1744.6.3设计原则与安全措施 汽化冷却采用强制循环，同时设置柴油机循环泵，不怕停电，具有很高的安全可靠性。 提高循环倍率，增大了水梁中的循环流速，避免循环水的汽水分层，降低了循环64、管路中含汽率，保证了冷却的可靠性。 进水管设置调节阀和流量计，保证了循环流速 在进口步进装置和出口步进装置的结构中加强安全可靠性汽化冷却系统的设计、设备制造和操作，参照锅炉或压力容器有关规定执行，虽然给设计、设备制造和操作带来复杂性，但对运行的安全性却更加可靠。4.6.4汽化冷却热力系统汽化冷却热力系统包括给水系统、循环回路系统、蒸汽系统、排汽系统、取样冷却系统及排污系统等。1）锅筒系统各水循环回路的循环水在水梁中吸热，成为汽水混合物，经上升管回到锅筒，在锅筒中进行汽水分离，蒸汽经调压阀并入外网。在主蒸汽管上设有蒸汽流量计、蒸汽压力调节阀。在锅筒补水管上设有给水流量调节阀，以调节锅筒水位。锅筒65、有就地水位计和二次远程水位计（左右各一点）、高低水位报警等。锅筒内经汽水分离的循环水进入循环泵进水集管，投入下一轮水循环。2）循环水泵锅筒有一根下降管接至循环水泵的进水集管，循环泵房中共有3台循环泵。其中有两台电动循环泵，一用一台。另有一台柴油机循环泵，作为停电或事故时备用。每台循环泵出水管均接至循环水泵出水集管，出水集管接至分配装置。从分配装置接至水梁进水口（对步进梁要经过进口步进装置）的下降管上，均设有手动调节阀和孔板流量计，以使每根水梁的循环水量做到基本均衡。3）水循环回路加热炉汽化冷却共分8个回路。在每个回路的进水管上均设置有调节阀和流量计，调节每根水梁的循环水流量，以保证水梁中的循环66、水流速。当某一根水梁进水流量低于设定值时，即报警。经过调整，使其达到所设定的正常值。4）主蒸汽系统主蒸汽系统应设主蒸汽阀、主蒸汽压力调节和控制装置等。主蒸汽调节后的压力为0.7MPa0.05MPa，以维持系统的稳定运行。5）排污和疏排水系统汽化冷却系统设有集中排污系统，设有定期排污扩容器。汽化冷却系统的高温疏排水，均排至定期排污扩容器。定期排污扩容器污水直接排入车间集中排水系统。定期排污扩容器的乏汽排空。立柱排污采用手动排污。4.6.5主要设备布置汽化冷却锅筒布置在加热炉侧面，锅筒平台分层布置。汽化冷却控制室与工业炉控制室合建。4.6.6 自动化控制锅筒压力自动控制，在主汽管上设调压阀，保证锅67、筒工作压力稳定。锅筒水位自动控制，在给水管上设调节阀，稳定锅筒水位。4.6.7 汽化冷却用软水系统与汽化冷却装置配套一个软水站，设一台微电脑控制的钠离子软水发生装置，软水生成量20t/h。4.7 加热炉机械设备及润滑加热炉区机械设备由以下设备组成： 装料炉内悬臂辊 炉内缓冲器 装料推钢机 炉底步进机械 出料炉内悬臂辊 进出料端自由辊 步进炉液压系统 干油集中润滑系统4.7.1 装、出料炉内悬臂辊加热炉采用炉内悬臂辊实现侧装料，侧出料。悬臂辊为单独传动，变频调速。辊子为弧型自定位辊面，辊轴为空心水冷式，采用净环水冷却。悬臂辊由电机经齿轮减速带动辊子旋转。4.7.2 炉内缓冲器在装料辊道中心线、装68、料门对侧配有炉内缓冲器。当辊道定位失败时，钢坯冲撞炉内缓冲器，行程开关发出报警信号，通知维护人员进行维修，并停止进料辊转动。4.7.3 装料推钢机在加热炉装料侧设置悬挂式液压驱动推钢机，将钢坯在装料辊道上推至取料位,并将钢坯推正后实现纵向定位。4.7.4 步进机械炉底步进机械主要由以下几部分组成：斜轨装置、滚轮组、升降框架、水平框架、上定心装置、下定心装置、水平缸、升降缸等。步进机构为两层框架式结构。设有4套定心装置。步进机构的传动方式采用液压传动和双轮斜轨机构。上层为平移框架，由平移油缸实现平移动作；下层为升降框架，由升降油缸实现升降动作。所有的滚轮和油缸铰点都采用干油集中润滑，以保证设备的69、性能和寿命。设计有安全锁定装置，每个斜轨下部设安全止挡，可方便地更换滚轮组和液压缸。步进机构步进参数步距：320（步距可调，最大360）上升：100mm（以固定梁滑道表面为基准）下降：100mm（以固定梁滑道表面为基准）步进动作周期：36sec步进机构功能 ：前进、后退、上升、下降；轻抬轻放；抬平；踏步。4.7.5 进、出料炉门口自由辊道输送坯料入、出炉，起调节辊距作用，辊子为耐热铸铁，支座在炉门侧的钢结构上。辊身名义直径与入炉辊道和炉内悬臂辊相同。4.7.6 炉区液压、润滑系统炉区设一套独立的液压系统，为炉子机械的动作提供动力。液压站系统由下列几项构成：1）油箱有效容积为5000升，材质为碳70、钢。系统正常工作时油温为3550，通过循环冷却系统进行油温冷却，油温低于20时，自动启动电加热器以提高油温。2）主泵系统液压站配有四台恒压变量柱塞油泵，三台工作，一台备用。3）阀组步进梁升降及横移采用比例换向阀,轻抬轻放,启动停止进行缓冲。4）循环冷却过滤系统系统设计中设有独立一套冷却过滤系统。过滤器带有发讯装置，当压差超过设定值时发出声光报警，并可在正常工作状态下更换。采用一套电动集中干油润滑站对炉子区机械设备的各润滑点进行自动集中给脂润滑。4.8 加热炉工业电视系统为满足生产自动化控制和管理的需要，在加热炉进出料端各设置一套炉内内窥型高温彩色工业电视。炉内内窥型高温工业电视设备的应用可连续71、24小时观察炉内燃烧情况、钢坯加热情况及装钢、出钢情况，以代替人工现场观察、极大地改善工人的工作条件、提高工作效率，对保证产品质量和生产安全起到重要的作用。高温工业电视系统主要由摄像机、特种防护罩、控制盘、水冷风扫装置、传输电缆和19彩色监视器等设备组成。摄像机采用水冷探头式，当装置发现停电、停水、停气或超温等异常突发事故时均能自动将摄像机从炉壁中退出。4.9 加热炉自动化控制加热炉自动化包括仪控和电控两部分。该控制系统主要由PLC和工作站及服务器组成。L0部分包括：炉区的现场检测仪表、变送器、限位开关、各种编码器、光电器件、传动装置等现场检测和执行设备及辅助器件。炉区L1系统包括：仪表/电气72、基础自动化的PLC、HMI、工业网络和现场总线、基础自动化的控制软件。它完成加热炉的燃烧自动及优化控制，步进梁运动控制，液压站控制、推钢机控制、辊道速度控制及其他功能。以满足钢坯加热和轧钢系统的生产要求。4.9.1 加热炉仪控系统加热炉仪控PLC系统完成对生产过程中各种参数、数据的采集，输入输出信号的变换、处理、显示、记录、累积、运算、联锁报警、回路控制、逻辑控制等功能。采用HMI客户机屏幕显示的方式，显示各监视、控制所必须的各种操作、监视画面。操作人员通过HMI客户机上的总貌画面、流程画面、趋势记录、报警、操作等画面的观察分析，使用计算机键盘、鼠标进行操作。报表及报警可通过打印机打印。主要检73、测、控制项目有：炉温检测控制、换向阀前烟温检测控制、净环水回水温度检测、空煤气流量检测控制、炉压检测控制、空煤气压力检测控制、换向阀控制、汽化冷却系统检测及控制等。在加热炉生产过程中，为保证安全生产，防止意外事故，仪控系统设置必要的报警、联锁逻辑控制功能，确保加热炉的正常生产。4.9.2 顺序控制内容控制范围为1座加热炉本体设备、加热炉机械设备（装、出料炉内悬臂辊道、装料推钢机及装、出料炉门）及加热炉液压站、鼓风机、引风机等的电气设备（包括低压供配电设备、电气传动装置、基础自动化系统硬件设备及配套软件、操作设备、检测器等）。全部控制均在PLC上完成。主要功能： 坯料上料辊道区的测长称重，不合格74、坯料的剔出； 步进机构控制，控制步进机构的加速减速，步进、踏步、抬平等动作； 进料炉门升降控制，根据进炉悬臂辊道上钢坯情况和炉外辊道上钢坯是否准备好，控制进料炉门的启闭； 入炉悬臂辊道控制，根据炉外钢坯测长数据，完成入炉钢坯定位； 炉尾推钢机控制，将悬臂辊道上已定位的坯料推到固定梁上； 出钢炉门控制，当需要出钢时或钢坯尾部已送出加热炉时，控制出钢炉门的启闭； 加热炉进料、步进动作的手动/半自动/自动工作方式选择； 全炉坯料的跟踪 助燃风机控制； 引风机控制； 液压站控制； 炉区与轧线的联锁； 汽化冷却设备控制加热炉设备操作分二处完成，另设若干个现场操作点。现场操作点正常生产中禁用。设备的自动、75、手动操作、显示，通过仪控室操作台及PLC的操作站实现。现场操作箱，正常生产时禁止使用。4.9.3 加热炉供配电及传动炉区供配电设施供应一览表序号名 称数量功率kW功率合计kW电压V备注1炉内装料悬臂辊85.555AC380变频调速2炉内出料悬臂辊95.549.5AC380变频调速3鼓风机电机2200400AC380变频调速4引风机电机2250/200450AC380变频调速5液压站主泵电机475300AC3803+16液压循环泵25.511AC3801+17液压站电加热器4312AC3808干油站11.51.5AC3809汽化冷却循环泵2110220AC3801+110汽化冷却给水泵2306076、AC3801+111炉区照明11515AC38012计算机电源11010AC38013其它13030AC380合计1614低压负荷（AC380V）由车间低压配电室分数回路供电（电缆引入）。所有进线电源在车间低压配电系统中均应为两路，两路电源的相互切换在车间低压配电系统中完成。低压侧电容补偿由车间配电室完成。炉区负荷总装机容量约1380kW。炉区配置一台UPS（5kVA），提供炉区计算机系统的安全供电。炉区机械传动分变速传动和恒速传动，变速控制的机械均采用交流传动及变频调速。（加热炉配置以太网口同主轧线连接）系统接地 接地标准接地系统采用TN-C-S系统。炉区接地系统与主厂房接地系统相连。 设备77、接地设置计算机系统接地、电气设备工作接地、保护接地，和主厂房共用接地，以保证电气自动化系统可靠工作。4.10 环保及安全措施4.10.1 环保 加热炉风机进风口配消音器。 风机、烧嘴等凡是有声源的装置其噪声均符合GB12348-90工业企业厂界噪声标准。 炉子砌体采用复合绝热措施。炉墙外表面温度应符合GB/T3486-93规定的工业炉窑外表面最高温度的要求。 炉用冷却水，无任何有害物质，符合钢铁工业水污染物排放标准。 加热炉采用蓄热换向式燃烧，其特点是火焰形成扩散燃烧、燃烧完全、温度均匀、NOX浓度低。 蓄热式加热炉排放的污染物浓度满足GB9078-1996工业炉窑烟尘排放标准、国家环境保护排78、放标准GB3095-1996中对应的二类地区要求。4.10.2 安全措施 工业炉用各种介质管道的刷色和符号按照GB7321-87工业管路的基本识别色和识别符号执行。安全标志按GB2894-1996安全标志执行。 煤气总管设置煤气快速切断阀，防止由于停电、违规操作等造成煤气或空气低压，造成煤气管道回火（煤气低压）或煤气进入空气管道（空气低压）形成爆炸浓度混合气体。 吹扫、放散系统：开炉时，将氮气接入煤气管道，吹扫煤气管道中的空气，防止煤气进入时管道中形成达到爆炸浓度的混合气体；停炉时，吹扫煤气管道中的煤气，防止煤气管道中残存煤气泄漏。吹扫气体通过放散系统放散，放散管接至各煤气管道末端，放散管放散79、高度高出周围10m内最高建筑屋面4m。 净环水系统与浊环水系统通过自动切换阀相连接，当净环水断水时，浊环水自动投入到净环水系统，确保炉内水冷件安全。 PLC采用UPS备用电源供电。当设备故障或自控失调时，自动报警，相关设备动作联锁。 高差超过1m的平台，四周设安全栏杆，地坑加盖板。 在空气管道末端设防爆装置，煤气易外溢处设置警告牌。 加热炉主要操作区设有CO报警装置。 在检查维修处有被卷入或危及安全的回转体的突出物周围应设置安全罩；人可能接近，而又有堕落危险的开口处，应设置盖板或安全栏杆；在机械传动的裸露部位须设安全栏杆和安全罩。4.11 能源介质要求1）燃料 燃料种类：高炉煤气 热值：78080、4.186kJ/m3 接点压力：60008000Pa 接点流量：60000m3/h2）管道吹扫用氮气 纯度：99.99% 平均流量：900 m3/次；最大流量：1000 m3/次 压力：0.1MPa 吹扫时间：每次30min，开炉、停炉时用。3）压缩空气（1）气动机构用气换向阀和装出料炉门均采用压缩空气为动力源。 流量：4m3/min 压力：0.50.7 MPa 要求：无油，除水（2）仪表用气 压力：0.50.7 MPa 流量：1m3/min 要求：杂质颗粒不大于5um含油量不大于15ppm露点不大于154）冷却水（1）出料炉门框和炉内悬臂辊等设备用净环水 流量：100m3/h 压力：0.4081、.45 MPa 温度：35（2）水封槽用浊环水 流量：30m3/h 压力：0.3MPa 温度：35（3）事故水（安全水） 流量：50m3/h 持续供水时间：约2小时5）设备供电和环境照明电源 电机，三相交流电，380V，50Hz 控制电源，单相交流电，220V，50Hz 仪表电源，单相交流电，220V，50Hz装机总容量：1620kW- 142 -5辅助设施5.1供配电系统5.1.1 概述本工程设计范围为棒材轧机生产线、水处理设施以及与棒材配套的生产辅助设施。主要设计内容：高低压供配电及轧线传动、PLC系统。车间的总进线电缆的外线设计由甲方负责。5.1.2 供电电源本车间高压供电电压为35kV82、，由35kV新钢变电所二段不同母线分别引一路电源，专线向本车间供电。10kV系统主接线采用单母线分段接线形式。5.1.3 设计基础数据粗轧机机组：5架，电动机 3700+2900kW；中轧机机组：6架，电动机 6900kW；预精轧机组：6架，电动机 6900kW；精轧机机组：3架，电动机 21500+1300kW；年产量：80万吨；装机容量：33092kW。5.1.4 负荷计算及年耗电量本工程计算负荷为：有功功率：Pjs=19272kW；无功功率：Qjs=8874kVar；视在功率：Sjs=21217kVA；功率因数：cos=0.91；年耗电量：4.3107kWh。全厂电力负荷详见表5.1-183、。表5.1-1 电力负荷计算表名称装机容量P30（KW）Q30（KVAR）S30（KVA）功率因数主传动1800014400.004608.001511914飞剪18061083.60812.701353.50主电室11185.55463.853920.096723.64水处理21001290.40967.801613.00合计33091.520947.459340.7922935.69考虑同时系数0.920.95补偿前33091.519271.658873.7521216.510.91补偿后33091.519271.656873.7520460.820.945.1.5 供配电系统中性点接地方84、式10kV系统采用中性点不接地系统；380/220V低压动力、照明系统采用中性点直接接地系统。5.1.6 供配电电压等级供配电电压等级：高压供配电电压：AC 10kV；低压动力电压：AC 380/220V；传动系统供电电压：AC 690V/380V；飞剪系统供电电压：DC 660V；照明电源电压：AC 220V；控制电压：AC 220V，DC 220V，DC24V；检修照明电压：AC24V。5.1.7 供配电方案根据全厂总图布置及用电（设备）负荷的分布情况，轧钢车间共设置两个电气室：加热炉区电气室（ER1），主电室（ER2）；水处理中心泵站设一个电气室。（1）主电室（ER2）在轧机区设置主电室85、（ER2），在主电室内拟设置10kV配电装置一组，两路电源来自10kV新钢变电所二段不同母线，该10kV系统采用单母线分段运行方式。两段母线间设置联络开关，正常情况下联络开关打开，两段母线分别独立运行。当其中任何一路发生故障或检修时，联络开关闭合，由另一路提供全部电源。车间10kV高压供电系统图见附图。主电室设整流变压器8台（16004800 kVA），负责向主轧机、飞剪电机及辊道等辅传动供电。主电室设动力变压器4台（2x1600kVA、2x1250 kVA）及若干低压柜，负责向主车间、轧辊间提供所需的动力电源。低压柜采用2路电源、2段母线供电方式，2段母线之间设联络开关。正常情况下联络开关打86、开，两段母线分别独立运行。当其中任何一路发生故障或检修时，联络开关闭合，由另一路提供全部电源。由于主轧机电机的传动设备采用交流调速系统，产生的谐波电流较大。因此，拟在轧机主电室I段10kV母线上设置一套谐波滤波装置，并兼作功率因数补偿，补偿后功率因数达0.92以上。（2）加热炉区电气室（ER1）加热炉区电气室内设干式变压器2台（1600kVA）及若干低压柜，负责向加热炉、炉区提供所需的动力电源。（3）水处理电气室（ERW）在水处理中心泵站拟设置一个电气室。电气室内2台1600 kVA的动力变压器及一组低压柜，负责向中心泵站、旋流池及稀土磁盘系统等用电负荷供电。其高压侧电源引自主电室10kV母线87、段，低压柜采用2路电源、2段母线供电方式，2段母线之间设联络开关。正常情况下联络开关打开，两段母线分别独立运行。当其中任何一路发生故障或检修时，联络开关闭合，由另一路提供全部电源。5.1.8 安全供电及保安措施本车间的用电负荷为二类负荷，为了保证其轧机生产线生产的连续性和稳定性，采取下列安全供电措施： 供电电源：棒材车间10kV两路电源引自10kV新钢变电所二段不同母线，当其中任何一路发生故障时，通过母联开关手动切换至另一路系统而保证供电。 计算机及基础自动化控制系统：采用带蓄电池的不间断电源UPS供电，保证供电的可靠性。 高压供配电操作及控制系统：本车间10kV开关柜操作及指示电源采用带蓄电88、池及充电装置直流电源。 保安电源：保安电源是指在工作电源事故停电时提供满足安全停产所需要电力负荷的电源。本工程的保安负荷主要是加热炉。根据本工程的供电电源情况，加热炉由两路电源供电，该两路电源分别来自主电室10kV高压系统两段不同母线。 事故照明：正常供电电源停电时，采用充电式照明灯进行事故照明。5.1.9 高压设备微机综合保护及监控系统本工程的10kV配电装置拟采用微机综合保护及监控系统，对高压配电设备进行保护和监控。采用微机综合保护及监控系统取消了传统的继电保护继电器，使继电保护的整定以及继电保护形式的变更更加容易，简便，准确；取消了传统的信号屏、操作屏，减少了占地面积，利用计算机在画面上89、实现了遥测、遥信、遥控、遥调等功能，使跳、合闸、信号监测、报警更加直观，简便，易学、易懂、易操作。并增加了以前所没有的许多重要的功能，如打印、事故追忆、记录、系统安全措施、负荷预测等等。数据的采集和传输应用了现场总线技术，大大地减少了控制电缆的数量。5.1.10 电气室的设置根据生产工艺设备用电负荷分布情况，本工程需设置3个电气室，各电气室内安装各区域供配电设备、电气传动设备、自动化控制设备具体名称如下：加热炉区电气室：（ER1）主电室：（ER2）水处理电气室：（ERW）5.1.11 供配电主要设备选型10kV动力变压器：S11，全密闭，油浸自冷；10kV开关柜：真空断路器为国产优质产品，额定90、短路开断电流40kA，金属铠装中置式；低压配电柜：GGD型固定式，元件为国产优质产品。现场动力配电箱/盘：XL21。5.1.12 电气照明1）照明电源、电压等级和允许电压损失本工程照明电源取自动力变压器。接地方式采用TN-C-S系统。主厂房灯具采用交叉供电方式，保证一路电源故障时，有一半的照明灯具点亮。照明电源电压为AC380/220V，AC24V，50Hz。照明允许电压损失不低于下列数值：主要生产车间和对视觉要求较高的场所为95%；道路照明为90%；远离变电所的辅助建筑物，辅助车间等小面积工作场所可按95%考虑，若难以满足时，则不应低于90%；气体放电灯的电源线路设计，应考虑光源功率因数的影91、响。2）照明光源照明光源按节能，寿命及显色性等要求选用，一般可按以下原则确定：对灯具悬挂高度比较高的场所，应采用发光效率高、显色性能好和寿命长的照明光源（如：金属卤化物灯ZJD等）。对露天工作场所及道路照明，采用高压钠灯（NG）或显色改进型高压钠灯（NGX）；对灯具安装高度较低场所，户内外各层平台、通廊、走道等的照明采用带反射型灯泡的钠灯（NGF）。办公室、控制室、电气室、计算机室等场所采用荧光灯。考虑照明光源的使用寿命，对气体放电灯的容量不宜超过400W，荧光灯的容量不超过40W。3）灯具型式的选择与安装车间照度的确定，按照GB50034的规定设计。选择灯具型式应按生产要求、环境特点、照度标92、准等条件来选择灯具型式。对安装在厂房内的悬挂式灯具，要考虑起重机工作时的震动会引起的灯具脱落，所以对灯具需采取减震措施。对高温区域需采取防止气流影响而引起的灯具晃动措施。灯具型式应根据视觉工作要求，综合考虑灯具的照明技术特性和长期运行的经济性，应尽量采用效率较高的灯具。对生活设施的灯具也同样按照环境特点和工作要求设置，如会议室，主控室要适当注意美观。对电气室或有危险发生等场所的出入口处，应装设有指示出口方向的应急灯。对空间低矮场所的灯具，应选用有防护外罩的灯具。对潮湿场所和露天安装的灯具，应选用有防水功能的灯具。除环境良好的生活设施外，选用的灯具外壳一般带有接地螺栓。4）照明的控制对大面积的厂93、房照明的灯具一般均在照明配电箱上集中控制。对较大的电气室、主控制室等应在每一进门处，都装设局部开关，来控制室内一部分灯具，并尽可能避免用同一相线路来控制室内的全部灯具。对电气室、控制室、办公室和生活用房内，可根据不同要求装设插座。5.1.13 电线、电缆的选择与敷设方式1）电线、电缆的选择本工程采用的电线、电缆是指厂区内不同电压等级的配电线路以及电气设备（如电动机、配电柜）之间的连接线。可按以下原则选用：（1）电线、电缆的芯线材质采用铜质。（2）常用的电线、电缆按下表中所列选用：电线、电缆型号用途YJVVVKVVKVVRKVVPKVVRPDJYVPDJYPVPYCYCWBV10kV线路380V94、动力线路380/220V照明线路控制线路通信、信号线路移动设备线路接地线路注：表内符号“”为建议采用的型号（3）选用电线、电缆时应考虑周围环境温度，环境条件和敷设方式等因素。（4）在对移动设备供电和有振动的场所采用软电缆。（5）选择芯线截面时需考虑电压降和敷设条件引起载流量降低等因素，对高压电缆还需考虑发生短路时的热稳定，并根据短路电流计算来选择最小截面。（6）电气设备的控制回路受到静电干扰或电磁干扰将不能正常运行时，应选用有屏蔽功能的控制电缆。（7）电线、电缆的芯线最小截面，不宜小于下列数值：动力用低电压电线、电缆，铜芯：2.5mm2；照明用电线、电缆，铜芯：1.5mm2；供配电系统控制用电95、线、电缆，铜芯：1.5mm2；控制系统用电线、电缆，铜芯：0.75mm2；电流互感器二次回路，铜芯：2.5mm2；移动设备用电缆，铜芯：2.5mm2。（8）对于变频传动设备选用专用的变频动力电缆。2）电线、电缆的敷设方式车间内电缆的敷设方式，一般采用以下几种方式：（1）建筑物内电缆敷设采用以电缆夹层、电缆沟、5米平台下为主，并结合电缆桥架沿建筑物敷设的安装方式，除单芯电缆可品字型敷设外，所有动力电缆不宜叠放敷设，自电缆桥架至配线目标设备的电缆采用穿钢管敷设方式。（2）对电缆室和电气室内的电缆通路主要采用电缆桥架敷设，电缆桥架采用防腐的电缆桥架。（3）对照明支线一般采用穿钢管的敷设方式。（4）主96、电室、各电气室、变压器室、电缆夹层等处按规定设置火灾检测报警系统并与有关的通风及消防系统连锁，在上述各处还设置必要的消防设施和阻燃设施。5.1.14 防雷1）建筑构物防雷车间防雷按第三类工业建筑物进行设计。为使本项目的车间以及辅助房子等建筑物(含构筑物)防雷设计采取防雷措施，以防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，防雷措施确保安全可靠、技术和经济上合理性。（1）利用车间建筑物金属屋面作为接闪装置。（2）利用柱基、柱子、屋架梁、屋面中所有钢筋或钢结构作为引下线。（3）将车间的柱基、柱子、梁架、屋面中钢筋或钢结构连结成等电位。（4）对室外的高大构筑物均按要求进行防雷设计。（5）接地97、极见接地篇。2）电气系统防雷在高压供配电系统中，每段母线上都安装了避雷器，防止高压系统中串入感应雷电过电压；3）控制系统防雷 本项目中的在控制系统防止雷击过电压防护中，设计是按整体来考虑，防雷系统由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成，主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。5.1.15 接地1）工作接地低压动力二次侧中心点采用中性点直接接地的TN-C-S系统，变压器中性点通过接地干线与接地极连接，其接地电阻要求小于4；对距离负荷中心（变压器）大于50m的辅助车间或动力配电箱等用电设备必须进行重复接地，重复接地电阻要求小于10。接地极材料一般采用98、镀锌角钢，对计算机等的接地极也可采用铜板或铜棒。接地干线材料一般采用镀锌扁钢，也可以根据需要采用绝缘铜导线或裸铜母线。电气室内的接地干线一般是闭合环形连接。接地干线和接地极的连接点应设置接地电阻测定箱，用以测定接地极的接地电阻。2）保护接地对所有电气设备或电气装置正常不带电的金属部分和金属外壳均应可靠接地，要求接地电阻小于4。防止变电所的母线过电压的避雷器接地，要求接地点尽量靠近被保护设备，要求接地电阻小于10。3）防静电接地对重油罐、煤气罐、室外煤气管道、氧气管道、氢气管道、重油管道等的接地，要求接地电阻小于100，上述管道工程每隔80-100m还应设防静电接地，每次接地电阻不应超过100。99、4）防雷接地对建筑物、构筑物的防雷措施和接地要求，应按GB50057-94，建筑物防雷设计规范进行设计。5）自动化控制系统及检测设备工作接地对于自动化控制系统及检测设备工作接地，应按设备供货商要求进行接地设计。对于所有无特殊要求的自动化控制系统及检测设备，工作接地、安全保护接地、防雷接地等几种接地可共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。控制系统接地电阻值通常应小于1欧姆。5.1.16 电气设施防灾1）防止火灾危害的措施（1）火灾报警装置在电气室内的高压配电室、有可燃介质的电容器室、低压配电室、传动设备室、PLC控制室、计算机室、变压器室、操作室、电缆室（电缆夹层）等设置火灾自动报警系统100、。并根据不同情况选用合适的探测器。火灾报警系统与强制通风或集中空调系统设有联锁，一旦发生火灾应自动停止风机和空调。（2）防止电缆延燃措施。 按GB50414的防火分区规定进行防火分隔。 选用阻燃型电缆（根据具体情况选用氧指数在30以上的电缆）。 电缆穿过电气室的电缆竖井、墙壁、顶棚及楼板时，应用防火堵料封堵。 由电缆夹层接入电气室内电器设备下部的电缆，应涂刷1m以上的防火涂料，并用耐火材料板和耐燃堵料将电缆进出口处的孔洞封堵。 敷设电缆的路径应尽可能避开有灼热钢水通过的场所，以防故障时泄露的钢水损坏电缆，无法避开时，应有耐火材料制作的防护措施。 电缆穿过防火分区时，应进行有效的封堵，桥架应选用101、阻燃桥架，并在电缆通过防火分区两侧1米处涂刷防火涂料。（3）电气室（范围内）按GB50414设置自动灭火系统。（4）电气室（范围内）、操作室按规定设置用于扑灭电气设备产生火灾的移动式灭火设备。2）防止水害的措施进入地下电缆室的户外电缆入口处，台阶提高到地下水位之上，如确有困难，应采取阻水措施。敷设电缆时保护管口端处，如果是高压电缆可采用专用橡胶止水圈，如果是低压电缆一般采用防水堵料。有地下水渗入的地下电气建筑物，应设置集水井等措施，对地下室一般安装自动排水泵排水。对不是电气室本身使用的水管不准进入电气室，对必须进入电气室的水管不允许架设在电气设备的顶部。3）防止振动及地震危害的措施本工程按地震102、烈度VI度设防。所有的电气设备、都必须牢固地固定在基础上，对必须整体拆卸检修的电动机、变压器等应采用螺栓固定。母线与变压器的连接要用软连接。用于有振动场所的电气设备，其部件应有防、减振措施，如指示灯采用插口连接、继电器和仪表加软垫、安装在有起重机厂房顶部和柱子上的灯具要有减振措施。对有防震要求的设备应在订货技术协议书中注明。5.1.17 节能和环保1）节能为了贯彻国家节能的产业政策，电力变压器、照明灯均采用节能型号产品。本项目设置了功率补偿装置，基本装机工作负荷经计算后，功率因数cos = 0.91。补偿后功率因数cos = 0.94。保证了本项目用电的供电电网的输电能力，供电网络损耗减小，电103、压降幅得到抑制。在工艺设备设计中选用变频调速装置，根据生产工况调节电机转速，达到节能效果。2）环保在本车间高压供电系统中，根据国家供电法规，设置了谐波滤波装置。抑制和减小感性（非线性）负荷引起的电压波形畸变、谐波电流的产生导致的用电设备效率降低、加速电力电缆的老化、对继电保护的影响、对通讯线路电磁干扰。基础自动化系统中，控制电缆采用了屏蔽型电缆，以提高了抗干扰性能。主传动变频调速装置输出电缆，采用了电力变频电源电缆，以降低电磁兼容性的辐射性能。5.1.18 通风和空调 在本工程中，考虑到环境对设备运行中的影响，作出了如下要求和设施，以确保设备正常运行和工作。1）高、低压配电室的最高温度一般不超104、过35。采用机械通风方式或空调方式。2）对传动控制室的最高温度不宜超过30。采用空调方式。3）对有人工作的主控制室、操作室、值班室、计算机室、PLC室、办公室等，按人体通风要求，一般在1628。采用空调方式。4）对油浸变压器室的排风温度不大于45，进风和出风的温差不大于15，有良好的自然通风，对自然通风达不到要求温度时，安装排气扇强制排风。5）电缆室（夹层）的温度不宜超过40。采用机械通风方式。6）电气室中除经常有人值班的房间外，不考虑设置采暖设施，遇到冬季长时间停产检修时，用户可采取临时加热措施，以保持上述房间在0以上。5.1.19 各变电所、电气室各变电所、电气室的建筑面积见下表。表5.1105、-2电气室建筑面积表序号名称建筑面积备注1加热炉区电气室2010m2单层结构2主电室8415m2三层结构4水处理电气室1714m2单层结构5.1.20 电气主要设备表表5.1-3主要供配电设备表序号电气室名称设备名称技术规格单位数量1炉区电气室（ER1）干式变压器1600kVA，10/0.40.23kV台2低压柜固定式组2辅传动柜交流组12主电室（ER2）整流变压器4500/4800 kVA，10/0.69kV台5整流变压器2000 kVA，10/0.66kV台1整流变压器1600/2000 kVA，10/0.4kV台2动力变压器1600kVA，10/0.40.23kV台2动力变压器1250k106、VA，10/0.40.23kV台2高压开关柜金属铠装手车中置式，10kV面29直流合闸电源微机控制铅酸免维护型套1微机控制装置套1主传动柜交流组5辅传动柜交流/直流组5低压配电柜固定式组24水处理电气室（ERW）动力变压器1600kVA，10/0.40.23kV台2低压配电柜固定式组1注：表中所列设备不作订货依据，仅作项目投资估算之用5.2传动与基础自动化5.2.1 概述轧机传动电机全部采用国产交流电机。其中轧机主传动采用AC690V交直交变频电机，飞剪采用660V直流电机，其它辊道等辅助设备变频传动电机和恒速传动电机为AC380V。辊道电机设辊道电机保护配电箱，每台电机由一个开关保护。5.2107、.2 主传动装置选型本工程拟采用西门子公司的最先进的6SE70、G120 系列产品，轧机主传动采用整流单元制动单元制动电阻+逆变器构成公共直流母线传动方式，所有传动与上位机采用Profibus-DP通讯。G120系列产品具有模块化设计，由多种不同功能单元组成的模块化变频器，具有广泛的工业应用价值。G120具有友好的操作界面，大大节约了设计和调试时间，创新的硬件和软件设计理念使其可以处理各种复杂的驱动任务，并具有0.37-200KW的超宽功率范围。 G120是全数字变频装置，所有的控制、调节、监控及附加功能都由微处理器来实现。根据设备控制要求，可采用V/F控制或矢量控制方式。调节系统可软件组态，108、给定和反馈为数字量。G120全数字变频装置的主要特点如下： 紧凑式设计 16位微处理器来进行控制和调节 根据应用，单象限或四象限运行 带有数字显示器的参数设定单元 基于Windows 的组态调试软件 多种通用网络接口及串行通讯接口 数字、模拟输入输出接口 数字/模拟速度传感器接口 IGBT逆变单元 具有电流调节器、速度调节器自动优化功能 具有完善的故障诊断、报警、显示和保护功能变频传动系统主要有以下几部分组成： 进线断路器 整流单元 公共直流母线 制动电阻 逆变单元 出线电抗器(成组负载)整流器性能说明整流单元采用可控硅整流器，只具有整流功能，无回馈功能。采用直流环节接入制动电阻的方式吸收回馈109、能量。逆变器性能说明6SE70系列变频传动核心模块是交直交PWM型调速控制装置，其逆变功率器件采用IGBT，由于IGBT功率器件具有良好的高频特性，调制的载波频率可以设计得很高。高的载波频率既改善了低频特性，又降低了装置运行时的噪声。逆变器的保护功能： 过电流时的保护脉冲触发功能 过负荷电子保护 IGBT模块温度直接监控 过压保护电动机保护功能：（某些功能成组传动无法实现） 过电流保护 过热保护 过压保护 超速保护 失速保护 接地保护状态显示功能： 故障、报警 超速 电机过负荷 过电流 直流环节电压故障 直流环节熔断器故障 风机故障 接地故障系统诊断信息： 逆变单元 控制单元 通讯接口 频率实110、际值 运行状态通讯功能： 速度给定 控制字 实际速度和转矩 系统报警信息5.2.3 辅传动装置选型辅传动均采用西门子SINAMICS G120 系列产品。SIEMENS公司的6RA70系列产品是全数字直流调速装置，所有的控制、调节、监控及附加功能都由微处理器来实现。调速方式为速度/力矩双闭环控制（带速度反馈脉冲编码器）。调节系统可软件组态，并可选择给定值和反馈值为数字量或模拟量。通过PROFIBUS网实现与PLC的通讯。主要特点： 16位微处理器来进行控制和调节 带有数字显示器的参数设定单元 基于Windows 的组态调试软件 多种通用网络接口及串行通讯接口 数字、模拟输入输出接口 数字/模拟111、速度传感器接口 装置可自动适应45-65Hz的电源频率范围。 主回路由三相全控桥组成，可弱磁调速。 具有电流调节器、速度调节器及磁场调节器自动优化功能,调试方便。 有完善的故障诊断、报警、显示和保护功能。逆变器过载能力：1.8*电机额定电流。变频器过载能力：重载（HO）5.2.4 电抗器配置说明本工程中下列装置配置电抗器： 整流器进线侧配置进线电抗器； 书本型逆变器(107KW)均配置输出电抗器； 辊道类负载均配置输出电抗器； 其他装置根据实际情况配置输出电抗器。5.2.5 基础自动化由于自动化控制水平的高低与产品质量的优劣有着密切的关系，而且与生产效率、成材率及安全生产亦有着紧密的联系，为此112、在本工程中考虑采用成熟的、具有当今世界先进水平，符合现代自动控制系统发展方向，又满足实际需要的二级自动化控制系统。1）硬件系统主机：西门子公司性能优秀的CPU，CPU选型能完成控制要求并有足够的裕量。分布式IO站：采用分布式IO，IO站与主机采用网络通信，就地站数量、数字输入数量、数字输出数量、模拟输入数量、模拟输出数量及特殊模块数量保证有20%的裕量。笔记本编程器: 流行配置，含操作系统、编 程 软 件、连接PLC的接口。PLC 柜及操作台箱人机接口计算机（工控机）：流行配置，按控制功能设置。工程师工作站：流行配置，按控制功能设置。数据库计算机：流行配置，按控制功能设置。服务器计算机：流行配113、置，按控制功能设置。外围设备：打印机，以太网电缆（或光纤）、传动网电缆、IO网电缆、网络配件2）软件控制功能PLC基本控制功能： 轧线起动、停止,以及独立紧急停车控制 轧辊主轴定位控制 粗中轧区轧机的微张力控制 轧线级联速度设定及自动级联调节 轧线速度设定的自适应控制 轧件跟踪 轧线冲击速度补偿控制 活套自动控制 活套辊升降自动控制 飞剪剪刃定位控制 飞剪切头尾长度及碎断控制 飞剪的模拟剪切功能 减定径机控制 与液压系统联锁 与润滑系统联锁 虚拟轧制功能人机接口计算机基本功能： 轧制程序和冷却程序的上装、下载、增加、删除及存贮 各种报警信息的显示与打印 物料信息的跟踪 基本生产报表的存储及打印114、 轧线故障及轧线PLC故障的报警 在线帮助5.3仪表与检测系统5.3.1 概述本工程为新建一个年产80万吨棒材的项目，相关仪控设计内容主要有：（1）轧线钢材温度检测；（2）车间能源介质总测量；（3）水处理设施。5.3.2 装备水平及控制方式轧线钢材温度检测仪表拟选用红外测温仪，输出420mA标准信号，进轧线PLC系统，在轧线主操作室内的HMI上显示。车间能源介质的流量就地显示，留有420mA标准信号输出接口。 水处理设施的控制系统采用电控和仪控合一的PLC控制系统，对于参数相对集中又隔开一段距离的机组设远程I/O站。采取中央控制室集中监控的方案。5.3.3 主要检测、控制项目1） 轧线钢材温度115、检测 （1）加热炉入口温度检测；（2）粗轧机组入口棒材温度检测；（3）预精轧机组出口、1号水箱入口棒材温度检测；（4）减定径机组入口棒材温度检测；（5）减定径机组后水箱出口棒材温度检测。2） 车间能源介质总测量对进棒材车间的介质进行检测计量，主要有：（1）车间进口氧气流量就地显示和累计；（2）车间进口普通压缩空气就地流量显示和累计。3） 水处理设施水处理设施包括中心循环水泵房、泥浆调节池、旋流沉淀池泵房等。主要检测项目如下:（1）各吸水井、泥浆调节池、旋流沉淀池等水位检测；（2）各组水泵出口的温度、压力、流量的检测；（3）各冷却塔风机的油温、油位、震动检测（设备带检测元件）；（4）各补水管流量116、检测。5.3.4 控制室 设轧线、水处理等控制室，仪电合用。5.3.5主要自动化设备和仪表的选型1）控制系统控制系统仪、电采用同一类型的PLC，详见5.2.5基础自动化。整个系统包括：人机界面站（包括操作站、键盘、打印机等），现场控制站等硬件设备，系统软件，应用软件。选型原则：系统具有合理的性能/价格比；系统运行安全可靠；有丰富、成熟的应用经验；使用维护方便；系统成套性好等特点。2）现场仪表现场仪表是自动化仪表系统的重要组成部分，对于自动化系统起着重要的作用。设计中拟用先进、可靠、维护量少、经济的仪表。5.3.6仪表的动力能源1）电源控制系统DCS或PLC经UPS装置供电， 电压：220V A117、C10%，50HZ1Hz。其余仪控设备，如现场仪表及仪表盘等，电压： 220V AC10%，50HZ1Hz。电磁阀供电 220V AC 或24V DC。2）气源轧线测温仪需供给无油、无水、净化的仪表用压缩空气，用于仪表吹扫。 3）水轧线测温仪需供给洁净的水，用于仪表冷却。5.4电信设施5.4.1 概述1） 设计范围本设计包括新钢金属制品有限公司中型棒材轧制车间生产设施及其配套系统的电信设施以及本工程区域范围内的电信线路。2） 电信种类（1）行政管理电话（2）调度电话系统（3）扩音通信系统（4）火灾自动报警（5）工业电视系统5.4.2 电信系统1）行政管理电话在车间生产、辅助生产及管理部门设置行118、政管理电话，供日常公务通信联系用。本工程范围内的行政管理电话不设单独的系统，用户线接入公司电话站。本工程设置行政管理电话分机16台，详见电信设施用户表5.4-1。2）调度电话系统为车间调度员及时组织、协调生产作业计划和指挥生产提供通信联系，建立面积约为40m2的调度室，设计拟选用64门程控调度电话主机一套。系统主机由两路交流可靠电源按二级负荷供电。该机具有调度员优先呼叫用户、插入以及显示各个用户的操作呼叫键、用户忙闲状态信号等功能。本工程设置调度电话分机20台，见电信设施用户表5.4-1。3）扩音通信系统为满足整个车间生产作业线上各个操作岗位之间生产联系的需要，设计采用80门扩音通信系统一套。119、系统可实现用户之间双工通话。系统主机设置在车间调度室内，并和调度电话系统合用配线、电源及接地装置。车间内设置指令对讲端站29台。见电信设施用户表5.4-1。本工程对讲话站基本选择两种类型：在操作室、控制室等场所采用桌式端站；在液压站、润滑站及车间生产线上采用防风雨壁挂式端站。4）火灾自动报警系统根据有关防火规范和工艺及电气专业的要求，设置火灾自动报警系统。本工程考虑在车间调度室设置一台4回路壁挂式火灾报警控制器。火灾报警控制器由交流可靠电源按二级负荷供电，并考虑设置直流备用电源。在1#电气室、2#主电室、循环水泵房电气室等其他公辅设施电气室设置点式光电感烟火灾报警探测器；在各电气室的电缆夹层、120、2#主电室地下电缆室内采用缆式线型感温探测器；各防火区除设置火灾报警探测器外，还设置适量的手动报警按钮及声光报警器。当有火灾发生时，本系统经火灾报警控制模块实现与风机、防火阀等通风消防设备的连锁控制，并接收其反馈信号，以便及时发现火情，迅速处理。5）工业电视系统在车间生产过程中，为了保证产品质量、提高生产效率、确保设备和人身安全，在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。此系统由摄像机、显示器、摄像机防护套、云台、冷却设施、图像处理器以及电源设备等组成。本工程设置风冷工业电视摄像机15套，彩色监视器（21”液晶）12台。详见工业电视统计表5.4-2。5.4.3 传输线路121、及管线敷设本工程音频线路网采用全塑市话电缆，在车间调度室内设保安配线装置。全车间对外的电话线路和厂区电话网路在此保安配线装置上进行交接。指令对讲系统，工业电视系统，火灾自动报警系统的传输线路均为单独组网自成系统。车间内各类传输线敷设方式以钢管或封闭式金属线槽明敷为主，部分建筑物内采用暗管敷设方式，车间外部配线以穿钢管埋地敷设方式为主。5.4.4 接地及安全本工程电信系统采用共用接地，接地电阻值不大于1欧姆。5.4.5 维护人员本工程不增加电信设施维护人员，上述系统划归公司现有电信设施维护管理部门统一管理。5.4.6 附表（1）电信设施用户表（表5.4-1）（2）工业电视统计表（表5.4-2）（122、3）主要设备表（表5.4-3）表5.4-1 电话及扩音通信用户表序号用户名称通信种类/数量行政管理电话调度电话扩音通信1CS1操作室112CS2操作室1113CS3操作室114CS4操作室115CS5操作室116CS6操作室117车间调度室11+1*1+1*8值班室一19值班室二110成品管理室1111成品发货室1112轧辊间管理室1113轧辊间办公室114炉前液压站、加热炉液压站115粗轧润滑站116中轧润滑站117预精轧润滑站、轧机液压站118减定径润滑站119减定径液压站120冷床区液压站121锯区液压站222收集区液压站123轧线操作点1024循环水泵房控制室11251#主电室1262123、#主电室9327加热炉仪表室11128预留11合计1620+1*29+1*注：表中“*”代表系统主机。表5.4-2 工业电视统计表序号摄像机监视器观察对象数量安装地点数量1上料区1CS2操作室52粗轧机入口131#飞剪142#飞剪153#飞剪16减定径入口17倍尺飞剪18冷床1CS3操作室39冷剪110定尺111砂轮锯一112砂轮锯二1通讯调度室313链式收集114落料一115落料二1CS1操作室1合计1512表5.4-3 主要设备表序号设备名称型号或技术规格单位数量1程控调度电话总机（含配线设备）64门套12自动电话机按键双音频台363扩音通信主机80门台14扩音通信端机台295工业电视系统124、风冷式套156彩色监视器21” 液晶，带吊架台127火灾报警系统包括火灾报警控制器、点式探测器，缆式差定温探测器、手动报警按钮、联动模块、备用电源等套15.5热力设施 新钢公司新建一条年产100万吨棒材生产线。设计范围内热力设施包含车间的净化压缩空气供应及管道。5.5.1 压缩空气供应车间净化压缩空气消耗量见表5.5-1。本项目净化压缩空气综合平均消耗量为47.59 Nm3/min。净化压缩空气由区域外线管网接入，接点在车间5m平台外1米处，接点压力0.8MPa，管径2737。压缩空气的品质见表5.5-2。年额定工作时间为6500小时。表5.5-1 车间净化压缩空气消耗量表序号用途平均用量m3125、/min管径DN压力送气方式炉前区及加热炉区1加热炉气动机构用压缩空气5800.62加热炉仪表用净化压缩空气1320.63高压水除鳞泵站0.1150.4-0.64升降挡板气缸用气0.5200.5-0.6断续5测长辊冷热金属检测发射器0.05150.46测长辊冷热金属检测接收器0.05150.47冷坯上料台架气缸2.5500.5-0.68冷坯台架冷热金属检测发射器0.05150.49冷坯台架冷热金属检测接收器0.05150.410热坯拨钢机热金属检测接收器0.05150.411提升链热金属检测接收器0.05150.412提升链热金属检测发射器0.05150.413热坯拨钢机热金属检测发射器0.0126、5150.414热坯辊道热金属检测接收器0.05150.415热坯辊道热金属检测发射器0.05150.416高温计15轧机区1夹送辊气缸1.5320.52溜槽气缸1.5320.53前导槽，后导槽，溜槽气缸2.5400.54活套1.5320.55活套1.5320.56气动抱闸，溜槽气缸1.5320.57摄像头0.15150.3-0.58高温计0.15150.3-0.59摄像头0.15150.3-0.510摄像头0.15150.3-0.5冷床区1输入辊道制动板10.13320.42输入辊道制动板20.13320.43输入辊道制动板30.13320.44输入辊道制动板40.13320.45输入辊道制127、动板50.13320.46制动板传动装置10.0004150.47制动板传动装置20.0004150.48制动板传动装置30.0004150.49制动板传动装置40.0004150.410制动板传动装置50.0004150.411冷床传动装置气动制动器0.0004150.412冷床传动装置气动制动器0.0004150.413拨钢器气缸0.0003320.5收集区1活动挡板气缸用气0.048150.50.62活动挡板气缸用气0.048150.50.63活动挡板气缸用气0.048150.50.64活动挡板气缸用气0.048150.50.65活动挡板气缸用气0.048150.50.66活动挡板气缸用128、气0.048150.50.673#制动装置气缸用气0.003320.50.683#制动装置气缸用气0.003320.50.693#制动装置气缸用气0.003320.50.6103#制动装置气缸用气0.003320.50.611气动缓冲装置气缸用气0.036320.50.612气动缓冲装置气缸用气0.036320.50.613气动缓冲装置气缸用气0.036320.50.614测径仪用气0.73200.50.6减定径水冷区14#飞剪前热检0.4150.62BRSM后水箱出口喷嘴1.96320.53BRSM后水箱后高温计0.4150.54BRSM后水箱前热检0.4150.55BRSM后水箱入口喷嘴1129、.96320.56BRSM前热检0.4150.57BRSM前高温计0.4150.58RSM机架锁紧0.4150.59RSM前活套起套辊0.73200.510RSM前卡断剪0.4150.511RSM前活套扫描器0.4150.5123#飞剪溜槽导板0.73200.5133#飞剪废料箱选择1.13250.5143#飞剪导板0.73200.5153#飞剪取样槽0.73200.5163#飞剪前转辙器(升/降)0.73200.5173#飞剪前转辙器(横移)0.73200.5183#飞剪前热检0.4150.519RSM前2#水箱入口喷嘴0.4320.520RSM前2#水箱出口喷嘴0.4320.521RSM前130、水箱出口热检0.4150.522RSM前水箱出口热检0.4150.523RSM前2#水箱阀台用气1.96320.524RSM前1#水箱出口喷嘴1.96320.525RSM前1#水箱前热检0.4150.526RSM前1#水箱前高温计0.4150.527RSM前1#水箱入口喷嘴1.96320.528RSM前1#水箱阀台用气1.96320.5292#活套扫描器0.4150.5301#活套扫描器0.4150.5312#飞剪前热检0.4150.5321#飞剪前热检0.4150.5冷剪区1定尺机压缩空气接入点0.73200.6合计47.59表5.5-2 车间净化压缩空气品质表压缩空气种类悬浮颗粒总量mg/131、Nm3悬浮颗粒直径m露点含油量mg/Nm3干燥压缩空气11-2015.5.2 压缩空气管道加热炉区设一个1 m3储气罐。车间内部热力管道为净化压缩空气管道。净化压缩空气管道一般采用架空敷设，局部支管可采用埋地敷设。净化压缩空气管道采用经钝化处理的碳钢无缝钢管。在车间入口处设流量测量装置。根据车间内用户的分布情况，沿厂房各柱列分别设置净化压缩空气主管。主管沿墙、沿柱架空敷设，局部支管、小管可采用埋地或地沟等敷设方式。5.6燃气设施 新钢金属制品有限公司新建一条年产80万吨中型棒材生产线。设计范围内燃气设施包含氧气一种介质。5.6.1 燃气设施主要设计内容 氧气供应本工程使用的氧气由全厂管网系统供132、应，工程界区接点均设在车间101#柱外1米处。棒材车间氧气管道的流量总测量，送往车间管理中心。5.6.2 氧气供应棒材车间氧气采用一路供应，总管选用DN25，车间接点压力2.22.4MPa。从和G列线之间101#柱附近平台接自外线，然后进入车间主厂房，分为多路支管将氧气送至各用户点。氧气总管在车间入口均设置阻火器，压力和流量测量及切断装置等设施。车间事故及临时切割用户点共13个，每个用户点处设有切断装置及氧气安全接头箱。棒材车间氧气管道平面布置图见330.40A10106Q001-6；棒材车间氧气管道系统图见330.40A10106Q001-8。5.6.3 灭火设施车间设有操作室、变压器室、电133、气室、配电室、控制室及工艺小房子等设施，按照国家标准GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范规定，以上设施均属于严重或中危险级E类、A类火灾场所，需配置灭火设施。本设计依据工艺要求采用干粉（磷酸铵盐）手提式或推车式灭火器设施进行灭火。5.7给排水设施5.7.1 概述 新钢公司拟建年产100万吨棒材车间。本设计根据上述生产规模和工艺设备用水的水量、水质的要求，同时遵照节约用水，节省占地，减少环境污染，提高生产水的重复利用率的原则进行设计。本设计仅包括拟建棒材车间区域内给排水设施，生活水、生产消防水均由建设单位提供，排水排入厂区排水管道由建设单位汇总后排入附近水体。设计需要的给排水量：生产总134、用水量2741m3/h；循环水量 2733m3/h；生产新水量65m3/h；消防水量共35l/s ，水压为0.3MPa；生活用水量5m3/h；生产排水量约为15m3/h；生活污水排水量平均为4m3/h。5.7.2 设计技术条件车间用水消耗量见表5.7-1。循环水水质要求见表5.7-2。生产补充水水质分析见表5.7-3。表5.7-1 车间用水消耗量表序号用户名称耗量(m3/h)水压(MPa)水温()水质用水制度一直接冷却水1出炉辊道冷却100.5535浊环水连续2粗轧机辊冷却2500.5535浊环水连续3中轧机辊冷却2400.5535浊环水连续4精轧机辊冷却2100.5535浊环水连续5砂轮锯3135、00.5535浊环水连续6活套冷却140.5535浊环水连续7高压水除鳞500.5535浊环水连续8水封槽用水500.5535浊环水连续9国外区设备冷却520.5535浊环水连续10国外区1#水箱2460.5535浊环水连续11国外区2#水箱1000.5535浊环水连续12国外区3#水箱2750.5535浊环水连续13国外区轧机辊环冷却1200.5535浊环水连续13其它1000.5535浊环水连续14冲氧化铁皮水2500.4035浊环水连续小计1997二间接冷却水8dH1加热炉1200.435净环水连续2高压水除鳞150.435净环水连续3炉前辊道400.435净环水连续4砂轮锯80.435136、净环水连续5飞剪30.435净环水连续6液压系统1700.435净环水连续7润滑系统3000.435净环水连续8轧机电机冷却400.435净环水连续9其它400.435净环水连续小计736 表5.7-2 工艺用水水质要求表序号项 目单位净环水浊环水1PH值79792悬浮物含量mg/L 2530 303悬浮物粒度m 100 2004总硬度mg/L(CaCO3)30100503005氯化物mg/L（CL-） 100 1503006硫化物mg/L(SO42-) 25040mm，应符合国标GB5313-85规定的Z15级别要求。有关钢材性能应符合低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）、碳素结137、构钢（GB/T700-2006）的要求。根据不同钢号钢材，匹配相应焊接材料（焊丝和焊剂），有关焊接材料均应符合低合金钢焊条（GB/T5118-1995）、碳钢焊条（GB/T5117-1995）、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂（GB/T5293-1999）等的规定。如采用气体保护焊则应符合气体保护电弧焊用低碳钢低合金钢焊丝（GB/T8110-1995）的规定。普通螺栓采用C级六角头螺栓、C级1型螺母、C级平垫圈，应符合六角头螺栓C级（GB/T5780-2000）、1型六角螺母C级（GB/T41-2000）、平垫圈-C级（GB/T95-2002）的规定。摩擦型高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强度螺栓，应符138、合钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副（GB/T3632-1995）、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件（GB/T3633-1995）的规定。如采用高强度大六角头螺栓连接副，则应符合钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228-1991)、钢结构用高强度大六角螺母（GB/T1229-1991）、钢结构用高强度垫圈（GB/T1230-1991）、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件（GB/T1231-1991）的规定。5）参观走台参观走道宽度不小于1500mm，也可根据工艺要求尺寸设置，跨度大于18m时设置桁架支撑平台。6）栏杆栏杆高度不得低于1050mm（平台标高大于18m时，栏杆139、高度为1200m），横杆上下构件间的距离不得大于380mm，下部应设100mm高的挡板。7）梯子梯宽一般不小于700mm，梯高大于4m时必须设梯间休息平台，梯子坡度一般宜为45。5.9.4 主要建筑材料数量砼：20000m3水泥：8000t钢材：5480t成材：400m36能源利用与节能措施6.1 能源利用6.1.1工序能耗各生产工序能耗满足钢铁企业设计节能技术规定YB905198中规定的能耗标准值，符合国家的相关规定，见表5-1。表5-1轧钢工序能耗计算表序号能源名称吨钢消耗折算标煤系数折合标煤单位指标单位数值kgce/t1 电力kWh82.50kgce/kwh0.122910.1 2 燃料140、GJ1.15 kgce/t34.0039.1 3 新水t0.62kgce/t0.110.1 4 环水用电kwh12.36kgce/kWh0.121.5 5 氧气Nm30.01kgce/Nm30.300.003 6 焦炉煤气Nm30.002kgce/Nm334.00.1 7 压缩空气Nm323.40kgce/Nm30.0360.8 工序能耗51.7 6.1.2项目能源总需求量本项目总体规划实施完成后，工艺设计当中尽可能的采取了先进、成熟、可靠的节能技术措施，使本工序的能耗尽可能的降低。每年各种能源介质总需要量为4.139万t标准煤，主要需求能源为燃料、电等，分别占总能源需求量的75.6%、19.141、6%。项目每年能源消耗总量详见表5-2。表5-2 项目能源介质总需求量序号能源名称能源介质能耗折算标煤系数总能耗单位实物量单位数值万tce1 电力万kwh6600.00kgce/kwh0.1229 0.81 2 燃料万GJ92.00kgce/t34.00 3.13 3 新水万t49.60kgce/t0.11 0.01 4 环水用电万kWh988.80kgce/kWh0.12 0.12 5 氧气万Nm30.80kgce/Nm30.30 0.00 6 焦炉煤气万Nm30.16kgce/Nm334.0 0.01 7 压缩空气万Nm31872.00kgce/Nm30.036 0.07 总能耗4.139142、 6.1.3项目能源的回收利用量本项目建设完成后，可回收汽化冷却烟罩和烟道产生的余热蒸汽。6.2主要节能技术措施6.2.1主车间节能措施（1）车间采用连铸坯直接热送热装技术，简化生产工序，缩短了生产周期，减少了钢坯库存量，达到了节能和降低生产成本的目标。（2）本车间采用了先进的工艺技术，选用了全连续无扭轧机，轧机利用系数高；（3）加热炉采用步进梁式加热炉，通过采用合理的热工制度使燃料合理燃烧，强化辐射传热，减少炉内钢坯氧化烧损，降低消耗。由于氧化铁皮生成少，选择的设备和工艺可最大限度地缩短切头尾量，降低废品率，既可降低吨钢消耗又提高了经济效益；（4）轧线采用了国内具有先进水平的生产工艺，大大缩143、短了轧制周期，减少了轧件温降，节约了工序能耗；（5）轧线采用细晶粒钢筋控轧控冷技术，提高了钢材的强度，改善了成品的组织和性能，节省了钢材在建筑中的使用量，降低了成本，部分产品可以取消后步热处理工序，节约了能耗；（6）轧线采用了生产事故少、高效的轧制设备，电气传动采用全数字调速系统控制，从而可节约电能；此外，车间用水大量采用循环水，生产用水循环率达到97%，从而减少了水量消耗。6.2.2节水措施. 提高循环水浓缩倍数，减少系统补充水量。. 串级排污，净环强制排污水排入浊环水系统。. 提高循环水重复利用率，减少外排水量，过滤器反洗水排至浊环水系统. 水泵采用机械密封、冷却塔选用节水型，减少漏水、飘144、水量。7环境保护与综合利用7.1 建设项目所在地环境现状7.1.1 地理位置 新钢公司位于江西省，拟建棒材轧制生产线工程位于现有厂区内西侧，北侧为中厚板厂，西侧与炼钢厂2#连铸机相连，南侧为高速线材厂。7.1.2 气候特征平均海拔高度240m，属亚热带湿润季风气候区，有四季分明、冬夏长春秋短、光温充足、降水丰沛但季节分配不均的气候特征。年平均大气压101.3kpa，常年平均气温17.3，1月平均气温4.5-5.4，7月平均气温27.6-29.2，年平均相对湿度80%。无霜期251-261天。每年3-6月为多雨期，多年平均年降水量为1700mm。夏季多暴雨、大暴雨、冰雹、雷雨大风等灾害天气。全年145、风向沿江平原地区为东北风和东北偏东风，山区地形复杂，风向变化较大。7.1.3 环境质量现状根据省环保厅 市环境空气质量日报结果统计，该地区二级及以上天数为344天，占总统计天数349天的98.6%，该地区环境空气质量较好。7.2 工程概况7.2.1 生产规模及组成本工程为 新钢公司棒材生产线项目，设计生产规模100万t/a，产品规格为1050mm光面圆钢，生产钢种包括优质碳素结构钢、合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、易切钢。主要工艺设施包括：炉前区设备、加热炉、出炉辊道、粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、预水冷、飞剪、减定径机组、水冷、冷床、冷剪、砂轮锯、收集系统等。辅助生产设施主要有水处理设施、液压146、/润滑系统等。主要生产工艺流程见图7.1-1。图7.1-1棒材轧制生产线工艺流程图7.2.2 主要生产工序采用的清洁生产技术1）清洁生产工艺加热炉采用蓄热式加热炉，通过采用合理的热工制度使燃料合理燃烧，强化辐射传热，减少炉内钢坯氧化烧损，降低消耗；加热炉设有汽化冷却装置，回收烟气余热，节能降耗；轧线采用热送热装技术，实现节能降耗；轧机选用国内具有先进水平的连续无扭轧机，轧机利用系数高，大大缩短轧制周期，减少轧件温降，节约工序能耗；轧线采用在线控温和轧后控冷技术，改善成品的组织和性能，部分产品可以取消后步热处理工序，节约能耗；轧线采用先进的减定径技术，提高产品的精度；选择的设备和工艺可最大限度地147、缩短切头尾量，降低废品率，既可降低吨钢消耗又提高了经济效益。2）清洁燃料加热炉燃用H2S含量较低的高炉煤气，减少SO2排放量。3）节水措施车间生产用水采用以新补净、以净补浊，一水多用，生产用水循环率达到97.4%，减少水量消耗。7.3 主要污染防治方案7.3.1主要污染源及主要污染物1）废气蓄热式加热炉燃高炉煤气产生含少量尘、SO2烟气；轧机高速轧制时产生含氧化铁粉尘；砂轮锯生产过程中产生含氧化铁粉尘。2）废水高压水除鳞、轧辊冷却及冲氧化铁皮等产生含氧化铁皮及油废水；煤气管道排水器排出少量含酚氰煤气冷凝水；车间生活设施产生少量生活污水。3）固体废物加热炉生产过程中产生氧化铁皮、炉渣，修砌产生废148、耐火材料；轧制过程中产生切头、切尾、轧废及氧化铁皮；生产线润滑站、液压站定期更换废润滑油和液压油；除尘系统收集的含氧化铁粉尘。4）噪声加热炉助燃风机运行、汽化冷却装置排汽时产生放散噪声；轧线设备产生噪声；钢坯在上料、转运等过程产生噪声；各类泵运行产生噪声。7.3.2 污染防治方案1）废气治理蓄热式加热炉燃高炉煤气产生的含少量尘和SO2烟气，经高25m烟囱排放，外排烟气含尘、SO2浓度低于工业炉窑大气污染物排放标准中二级标准(尘200mg/Nm3、SO2850mg/Nm3)的要求。轧制过程产生的含氧化铁粉尘被封闭在安全罩内，不外逸并最终由冷却水冲走。砂轮锯生产过程中产生的含氧化铁粉尘，经由砂轮锯149、自带的集气罩捕集、袋式除尘器净化后由高26m烟囱排放，外排烟气含尘浓度符合大气污染物综合排放标准中二级标准限值(颗粒物120mg/Nm3)的要求。2）废水治理本工程生产总用水量2741m3/h，补充新水量65m3/h，水的重复利用率约为97.6%。加热炉、轧机液压/润滑系统等设备冷却水，使用后仅水温升高，水质未受污染，经冷却后供设备循环使用，为保持水质稳定，有少量排水作为浊环系统补充水串级使用。加热炉水封槽、轧机轧辊等设备冷却及高压水除鳞及冲氧化铁皮用水使用后含少量氧化铁皮和油，进入旋流沉淀池沉淀，沉淀后部分水返回冲氧化铁皮，其余全部进入稀土磁盘机沉淀、除油，冷却塔冷却后循环使用。煤气管道排水150、器排出的少量煤气冷凝水，先收集在专用的集水坑内，定期送到焦化废水处理系统处理。本工程生产废水排放量约为15m3/h，排入厂区现有排水系统，经公司污水处理厂统一处理后回用。本工程生活污水排放量约5m3/h，经化粪池处理后排入现有排水管道，经公司污水处理厂统一处理后回用。3）固体废物处置及综合利用加热炉及轧线产生的氧化铁皮，经收集后送烧结作为配料使用。轧线收集的切头、切尾、轧废等，送炼钢回收利用。加热炉维修时产生的废耐火材料，回收其中可用部分外，其余送耐火材料厂作为骨料使用或用于填坑、铺路。液压、润滑站定期更换下来的废液压油、润滑油以及磨辊间轴承清洗产生废油均外送有危险废物处置资质单位处理。旋流沉151、淀池、稀土磁盘机的氧化铁皮沉渣，使用抓斗吊车抓至脱水池，脱水后的铁皮定期用汽车外运。4）噪声控制加热炉助燃风机置于风机房内，进风口设消声器。轧线设备产生的噪声及钢坯在上料、转运等过程中产生的碰撞声，均利用车间厂房隔声降噪。各类泵分别设在独立泵房内隔声。采取上述控制措施并经距离衰减后，对公司厂界影响不大，公司厂界噪声可基本维持现状。7.4 环保设施投资估算本工程环保投资为1300万元，约占工程静态投资的4.43%。7.5 建设项目环境影响简要分析本工程在设计中严格执行国家、行业有关环境保护规定和标准，对可能产生污染的部位均采取了有效控制措施，使排放的废气、废水、噪声和固体废物均得到有效控制和综合152、利用，以尽可能减少污染物对环境造成的污染影响。本工程建成投产后对周围环境的具体影响，有待于该工程环境影响评价作出结论。附：环保设计的主要依据编写本设计所依据的主要规定、规范和标准为：（1）钢铁工业环境保护设计规范(GB50406-2007)；（2）工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)；（3）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)；（4）工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)；（5）钢铁工业资源综合利用设计规范(GB50405-2007)。8劳动安全卫生8.1 工程概况本工程为 新钢公司棒材生产线项目，设计生产规模100万t/a，产品规格为1050m153、m光面圆钢，生产钢种包括优质碳素结构钢、合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、易切钢。主要工艺设施包括：炉前区设备、加热炉、出炉辊道、粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、预水冷、飞剪、减定径机组、水冷、冷床、冷剪、砂轮锯、收集系统等。辅助生产设施主要有水处理设施、液压/润滑系统等。主要生产工艺流程见图8.1-1。图8.1-1棒材轧制生产线工艺流程图8.2 生产过程中职业危险、危害因素分析8.2.1 生产过程中职业危险因素分析本工程生产过程中主要职业危险因素如下：电气设备、输配电线路过流或故障时可能引发火灾；加热炉煤气管道泄漏、燃气系统操作不当或设备故障可能发生火灾和爆炸；加热炉冷却水中断供给可能造成设备损坏154、；汽化冷却系统可能造成烫伤；车间内裸露的机械传动设备在运行过程中可能造成人身机械伤害；起重机检修平台等高空作业区以及地面暗井、坑、沟、池等可能造成人体坠落事故；高大建筑物遭雷击造成人身伤害等。8.2.2 生产过程中职业危害因素分析本工程生产过程中主要职业危害因素如下：加热炉燃高炉煤气产生含少量尘、SO2烟气；高速轧制时产生含氧化铁烟尘；砂轮锯生产过程中产生含有氧化铁粉尘；加热炉区煤气泄漏；加热炉助燃风机、各类泵、轧线设备及钢坯在上料、转运等过程中产生噪声；加热炉周围、进出炉辊道以及轧件在轧制过程中产生高温热辐射。8.3 劳动安全卫生防范措施8.3.1 劳动安全防范措施1）防火本工程各建、构筑物155、之间的防火间距，严格按照建筑设计防火规范和钢铁企业总图运输设计规范的规定进行设计。各建/构筑物的建筑耐火等级按不低于二级设计，其中变压器室耐火等级为一级。根据生产运输及消防的要求，车间主厂房周围设有环行道路，可确保消防车辆畅通无阻。根据建筑设计防火规范要求车间外部设有现状消防管网和消火栓，消防水量共35L/s，其中室外为15L/s，室内为20L/s。根据工艺及消防规范要求，在车间调度室内设置1台火灾自动报警与消防联动控制器。在各电气室、控制室设置火灾报警点式感烟探测器，在2#主电室地下电缆室、2#主电室各油浸变压器室、循环水泵房各油浸变压器室设置差定温缆式感温探测器，并在各个防火分区设置手动报156、警按钮。当有火灾发生时，自动关闭相应部位的风机、防火阀、空调等通风设备，接收其反馈信号，与自动灭火系统联锁，并且启动火灾警报装置，加快人员疏散，减少损失。车间电气室、变压器室、控制室、液压润滑站等处按建筑灭火器配置设计规范的要求，设置足够数量的可移动式灭火器材。调度室内行政电话分机兼做消防电话使用。本工程的火灾扑救工作由现有消防部门承担。2）防爆加热炉开炉、停炉时设氮气吹扫放散系统，防止煤气管道中形成爆炸范围内浓度。煤气管道设有流量、压力等安全检测仪表和低压报警装置，同时设有安全阀及必要的快速切断装置。3）防雷、防静电车间主厂房、烟囱等建/构筑物设置防雷接地系统。所有易燃易爆介质流经的管道设有157、防静电接地。4）电气安全及照明主电室、各电气室、操作室的电气设备布置，均按规范留有足够的安全距离。所有电气设备的正常不带电金属部分均可靠接地或接零，并与车间接地系统相接。所有电气设备裸露的带电部分在人体可能接触的部位均设有防护网罩。本工程照明按建筑照明设计标准进行设计，各设备工作区域设工作照明，并设有检修用安全照明；各电气室、操作室、控制室等重要作业场所设有应急照明。5）安全供水及供电为确保加热炉的用水安全要求，设有柴油机事故供水泵，供加热炉事故时，一定时间的安全用水。水处理系统、供电系统动力配电用双路独立电源供电，当其中任何一路电源发生故障或检修时，另一路电源能保证全车间的正常生产；基础自动158、化控制系统采用UPS电源供电；检修电源电压采用24V以下安全电压；磁盘吊车设有断电保护装置，可在突然断电时自动切换并维持1520min供电。6）防设备事故、机械伤害轧线设有必要的电气连锁及事故剪，防止误操作引起人身及设备事故，并在事故发生时防止其蔓延；回转部件、飞剪及活套设有安全罩或安全护网；所有与地面高差1m以上的平台及坑、沟、池、井等均设有梯子、围栏或盖板；对存在有危险因素的设备及工作区设置警示牌，车间内按有关规范要求涂刷安全色；主轧跨设置参观走台，主要跨间设置安全走道，厂房山墙设置跨间通长走道，过跨电平车设有声光信号；起重机设有安全走道和检修平台；车间内可通行的铁皮沟上部为防止氧化铁皮下159、落砸坏沟内管道和伤害行人，设有拦渣板。7）防烫伤、冻伤加热炉汽化冷却系统的汽包、除氧器、蓄热器、分汽缸、汽化冷却烟道以及表面温度50的热力管道等采取保温隔热措施。8.3.2 职业卫生防护措施1）防有害气体及尘毒设计对各主要污染源均采取了净化措施，详见“环境保护与综合利用”篇。为防止加热炉区煤气外溢危害工人健康，在该区域设有必要的固定式和便携式CO浓度检测报警仪，实时自动检测环境空气中CO含量，超标报警；事故状态下放散的少量煤气以及氮气吹扫时排放的氮气，放散管接至室外安全地点排放，以避免人员中毒或窒息。采取上述控制措施后，各生产岗位空气中尘、SO2、CO浓度均可低于工作场所有害因素职业接触限值 160、第一部分：化学有害因素中相应限定值(尘8mg/Nm3，SO25mg/Nm3，CO20mg/Nm3)。2）防噪声设计时除尽量选用低噪声设备外，对产生较高噪声的设备还分别采取了必要的控制措施，详见“环境保护与综合利用”篇。此外，为保障工人的身体健康，车间内还设有隔声操作室，生产人员在操作室操作可免受噪声危害，操作室内噪声控制在70dB(A)以下；对于少数必须暴露于高噪声环境中的巡视或检修人员配备耳罩或耳塞。3）防热辐射加热炉炉顶和炉墙采用浇注料整体注成的带隔热层的复合结构，加强炉衬的密封性和隔热性，减少炉体散热。对热辐射强度大的高温作业区如加热炉区、轧线等处采用工业电视观察，避免高温辐射对人体的影161、响。轧线热辐射区设人体通风。4）防暑降温对主电室、电气室、控制室、操作室等设置空调，以保证电气设备的正常运行和操作人员有良好的工作环境。8.4 辅助用室设置本工程按照工业企业设计卫生标准规定设有必要的工人休息室、更衣室等辅助用室，其它辅助用室如食堂、浴室等由公司统一考虑。8.5 劳动安全卫生投资鉴于劳动安全卫生设施大多与环保设施及生产设施有关，很难从功能上完全分开，因此本工程可分出的劳动安全卫生设施及消防投资约为454.575万元。8.6 劳动安全卫生防范措施预期效果分析本设计对生产过程中可能发生的火灾、爆炸、设备事故、机械伤害等职业危险因素均采取了有效的控制和防范措施，对于生产岗位的烟（粉）162、尘、有害气体、噪声、热辐射等职业危害因素也采取了相应的控制和防护措施，在严格执行操作规程和各种规章制度、正常操作情况下，可以保证安全正常生产和工人的身体健康。附：劳动安全卫生设计主要依据编写本设计所依据的主要规定、规范和标准为：（1）冶金企业安全卫生设计规定(冶生1996204号文颁发)；（2）建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(劳动部1996年第3号令)；（3）生产过程安全卫生要求总则(GB/T12801-2008)；（4）建筑设计防火规范(GB50016-2006)；（5）钢铁冶金企业设计防火规范(GB50414-2007)；（6）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-19163、92)；（7）工业企业煤气安全规程(GB6222-2005)；（8）建筑抗震设计规范(GB50011-2001，2008年版)；（9）构筑物抗震设计规范(GB50191-1993)；（10）建筑物防雷设计规范(GB50057-1994，2000年版)；（11）建筑照明设计标准(GB50034-2004)；（12）建筑采光设计标准(GB/T50033-2001)；（13）工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010)；（14）工作场所有害因素职业接触限值 第一部分：化学有害因素(GBZ2.1-2007)；（15）工作场所有害因素职业接触限值 第二部分：物理因素(GBZ2.2-2007)；（16）工业164、企业噪声控制设计规范(GBJ87-1985)；（17）钢铁企业总图运输设计规范(试行)(YBJ52-1988)；（18）采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)；（19）火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98，1999年版)；（20）工业企业煤气安全规程(GB6222-2005)； （21）轧钢安全规程(AQ2003-2004)。9投资概算9.1 工程概况本投资估算是根据新钢棒线材品种生产线升级改造项目可行性研究设计委托任务书的内容进行编制的。本工程新建一条年产100万吨棒材轧制生产线。设计范围为棒材轧机生产线、水处理设施以及与棒材配套的生产辅助设施。产品方案：1050m165、m圆钢棒材，生产钢种：碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢、易切钢。投资估算包括：主车间、电气室、水处理设施、软件编制、工器具及生产家具购置费、工程建设其他费及预备费等。静态投资为29331.03万元。9.2 静态投资构成9.2.1 按项目划分 表9.2-1 按项目划分投资构成表序号工程项目名称估算价值（万元）占静态投资%1棒材主车间18549.363.242电气室3603.4612.293水处理设施19006.484软件编制1200.415工器具及生产家具购置费85.360.296一罐到底29009.9小计27158.366工程建设其他费用及预备费2172.677.41静态166、投资共计29331.03100.009.2.2 按费用划分表9.2-2 按费用划分投资构成表序号工程费用名称估算价值(万元)占静态投资1建筑工程7399.6025.232安装工程2602.238.873设备17156.5358.494其他2172.677.41静态投资共计29331.03100.009.3 编制依据9.3.1.设备购置费国内设备价格按照报价、询价或按类似工程设备价格估价，其中设备费含设备运杂费。9.3.2建安费建筑安装工程依据近期同类工程造价指标或以冶金工业概算定额（指标）为基础，按现行材料价格以综合单价形式进行编制。9.3.3.工程建设其他费用及预备费工程建设其他费用和预备费167、参照国家及冶金行业现行有关规定并结合本工程实际情况编制。9.4 总估算表北京京诚瑞信长材工程技术有限公司 新钢金属制品有限公司中型棒材可研表9.4-1 总 估 算 表WBS编码序号工程及费用名称估算价值（万元）其中含外汇（万美元）建筑工程安装工程设 备其 他合 计一静态投资330.40A1011棒材主车间及一罐到底5977.902410.4713061.1721449.55269.03330.40A1032电气室521.7091.762990.003603.46330.40A1043水处理设施900.00100.00900.001900.00330.40A1084软件编制120.00120.0168、05工器具及生产家具购置费 85.3685.36小计7399.602602.2317156.5327158.36269.036工程建设其他费及预备费2172.672172.6710.76静态投资合计7399.602602.2317156.532172.6729331.03279.7910技术经济分析10.1 概述 新钢公司拟新建一条年产100万吨棒材轧制生产线，设计选择先进、适用、经济、高效、安全的轧制工艺和设备。主要工艺设施：中型棒材轧机及其附属设施（给排水设施、检化验设施、供配电及三电控制设施）。项目建设投资29331万元，铺底流动资金10560.7万元,建设期利息为522.7万元。生产期169、为20年。经计算本项目经济效益较好，项目投资财务内部收益率（税后）为14.2%，投资回收期为8.4年。10.2 评价原则1）依照国家建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第三版）的规定，以国内经营评价模式对项目进行经济效益分析。经济效益评价按新建项目考虑。2）分析计算执行国家的有关法规、现行会计制度和现行税制。3）遵循费用与效益口径一致的原则，经济效益测算从连铸坯开始至生产出合格产品为止，以这一过程的效益作为本工程的投资效益。4）本评价采用不含税价格体系，投入、产出物价格均以不含税价格计算。经济效益计算中，以投入、产出物的价格水平相对应一致为原则。10.3 基础数据10.3.1 产品方案表1170、0.3-1 棒材产品方案 单位：万t/a产品钢种代表钢号各规格产品年产量合计比例%25454860637585901优碳钢20、4597.552.524302合结钢40Cr20CrMnTi13128740503冷镦钢ML153588104弹簧钢50CrVA3.23.245易切钢Y201.51.50.90.94.86合计34.72113.910.480比例%43.426.317.31310010.3.2 建设进度本项目建设期为一年，达产期为两年，第一年达产80%，第二年达产100%。生产期按20年计算。10.3.3 资金使用和资金筹措1）资金使用项目建设投资29331万元，其中40%，即1173171、2.4万元由自有资金支付；其余60%，即17598.6万元由贷款解决。全部流动资金35200.7万元中，其中30%，即10560.2万元为铺底流动资金由自有资金支付；其余70%，即24640.5万元由贷款解决。建设期利息为522.7万元，由自有资金解决。2）资金筹措（1）自有资金企业自有资金为22815.8万元，其中：用于建设投资为11732.4万元，用于铺底流动资金为10560.7万元，用于建设期利息为522.7万元。（2）贷款项目贷款为42240.2万元，其中：用于固定资产静态投资贷款为17598.6万元，贷款年利率5.94%；用于流动资金为24641.5万元,年利率5.31%。详见资金使172、用与资金筹措见表10.3-2。表10.3-2 资金使用和资金筹措表 金额单位：万元序号项 目合 计1231投资总额65055.929853.728579.16623.11.1固定资产投资29331.029331.01.2建设期利息522.7522.71.3流动资金35202.228579.16623.12资金筹措65055.929853.728579.16623.12.1资本金22815.812255.18573.71986.92.1.1固定资产投资11732.411732.42.1.2建设期利息522.7522.72.1.3铺底流动资金10560.78573.71986.92.2借 款422173、40.217598.620005.44636.22.2.1人民币贷款17598.617598.62.2.2贷款流动资金24641.520005.44636.2按国务院规定，计算资本金的总投资为40414.4万元，其中含建设投资29331万元，铺底流动资金为10560.7万元，建设期利息为522.7万元。资本金为22815.8万元，资本金比例为56.5%，符合国家对冶金行业资本金比例大于40%的要求。10.4. 财务评价10.4.1 营业收入产品销售价格是参照近期当地市场行情、结合设计产品方案、考虑评价期内价格波动因素确定预测价格。产品较为保守的加权平均不含税价为3923.9元/吨，正常年不含税174、营业收入为314632.0万元。详见表10.4-1。表10.4-1 营业收入估算表序号钢种单位产量（万t)单价销售收入1优碳钢t24.0 3810.0914402合结钢t40.0 4007.01602803冷镦钢t8.0 3850.0308004弹簧钢t3.2 4230.0135365易切钢t4.8 3870.018576合计80.0 31463210.4.2 成本费用估算成本估算中，原材料，辅助材料、燃料动力等的消耗指标均以工艺专业的设计指标为依据。生产所用的主要原燃料及动力价格是按照近期实际价格及市场行情确定。经计算，棒材制造成本为3630.8元/吨。详见表10.4-2及财务分析表1。表1175、0.4-2 棒材成本估算表序号成本项目单 位单 价单 耗单位成本（元/单位）（单位/t）(元/吨)一、原材料3415.371钢坯t3354.001.0423494.872减：回收kg2650.00-0.030-79.50二、辅助材料22.261轧辊kg30.000.2577.712耐火材料kg5.000.301.503液压润滑油kg5.500.201.104导卫备件及消耗件kg6.500.301.955其他10.00三、动力及能源130.711电Kwh0.7080.0056.002压缩空气Nm30.1020.002.003循环水m31.1022.2024.424补充新水m35.350.603.176、215燃料GJ35.001.0035.006氧气Nm30.650.010.017液化石油气m32.300.030.078其他10.00四、工资及附加费5.00281.0017.56五、制造费用44.901折旧23.632维修费14.183其他费7.09制造成本3630.80正常年总成本费用为305609.2万元。10.4.3 税金及利润计算增值税税率为17%，城市建设维护税及教育费附加分别按增值税的7%及4%缴纳，经计算，生产正常年进项税为47910.7万元，销项税为53487.4万元，增值税为5576.7万元，城市建设维护税及教育费附加为613.4万元。年利润总额为8409.4万元（第10年177、）。所得税税率按25%计算，经计算，年所得税为2102.3万元（第10年）。年税后利润（净利润）为6307万元（第10年）。企业盈余公积金为税后利润的10%。利税计算见财务分析表2。计算项目投资现金流量时，应剔除所有利息因素的影响，剔除利息因素的调整所得税为2429.5万元（第10年）。10.4.4 现金流量分析本项目生产期按20年计算。项目投资现金流量及项目资本金现金流量分析，其计算结果如下：项目投资财务内部收益率（税后）（FIRR）：14.2%（详见财务分析表3）财务净现值（i=10%）（税后）（FNPV）：7791.9万元 项目投资回收期（税后）：8.4年（含建设期一年）项目资本金财务内178、部收益率（税后）（FIRR）：24.1% （详见财务分析表4）10.4.5 清偿能力分析偿债能力分析中采用等额还本，利息照付的还款方式，等额还本期为6年。1）利息备付率与偿债备付率经计算，项目偿债能力指标：利息备付率（ICI）与偿债备付率（DSCR）见表10.4-3。表10.4-3 偿债指标表年份：偿债期综合234567利息备付率3.71.33.53.84.34.95.6偿债备付率1.90.91.81.92.12.22.3从表10.4-3可见，从投产第一年（计算期第2年）起的偿还期内各年的利息备付率均大于1，偿债备付率从投产第二年（计算期第3年）开始均大于1，说明项目的偿债能力较强。2）资产负179、债率（LOAR）（第九年）第9年总负债为48430.4万元，总资产为81918.4万元。详见财务分析表6。 总负债 LOAR = 100% 总资产48430.4 = 100%81918.4 = 59.1%10.4.6 财务生存能力分析项目计算期内各年的净现金流量及累计盈余资金均为正值，各年均有足够的净现金流量维持项目的正常运营，可保证项目财务的可持续性。10.4.7 不确定性分析1）盈亏平衡分析 （第10年为例） 年固定费用盈亏平衡点产量 = 年销售收入年税金年可变费用15062 = 100%314632.0613.4290547.1 = 64.2%由上面计算可以看出，当产量超过设计产量的64180、.2% 时，项目可盈利。2）敏感性分析项目存在不确定性，当项目投资、销售量、成本及产品售价变化时，对项目收益率的影响见表10.4-4。表10.4-4 敏感性分析表变化率产品产量产品售价基建投资成本-10%15.2%59.7%-5%14.7%35.6%-3%5.4%1.2%14.5%26.7%0%14.2%14.2%14.2%14.2%3%22.5%26.7%13.9%1.7%5%35.1%35.4%13.7%10%34.8%58.3%13.2%由上述计算结果可知，各因素的变化都不同程度地影响财务内部收益率，其中产品的销售价格提高或降低最为敏感，当有项目产品售价上升+3%时，项目投资财务内部收益181、率将为26.7%，其次为成本费用；基本建设投资、实际产品产量的增加或减少对财务内部收益率的影响相对要小一些。在实际的生产运作当中，往往是几个因素同时产生变化，当产品销售价格变化时经常伴随着原燃料价格的变化，因此，同时作用的结果小于单一因素的变化。10.5. 结论评价指标汇总见表10.5-1。表10.5-1 评价指标汇总表项目单位指标数据1.固定资产投资万元29331.02.流动资金万元35202.23.建设期利息万元522.74.年销售收入万元314632.05.年销售附加税万元613.46.年总成本及费用万元305609.27.年利润总额万元8409.48.年所得税万元2102.39.年税后182、利润万元6307.010.全部投资内部收益率%14.211.投资回收期年8.412.自有资金内部收益率%24.1以上分析计算表明，项目建设投资为29331万元，流动资金为35202.2万元，建设期利息为522.7万元。项目建成投产后年产中型棒材80万吨，项目年营业收入314632.0万元，还款后正常年净利润6307万元。项目投资财务内部收益率（税后）为14.2%。综上所述，本项目经济效益较好，财务上是可行的。目 录第一章 总论. .11、项目名称及承办单位.12、编制依据. .43、编制原则.54、项目概况. .65、结论.6第二章 项目提出的背景及必要性.81、项目提出的背景.82、项目建设183、的必要性.9第三章 项目性质及建设规模.131、项目性质.132、建设规模.13第四章 项目建设地点及建设条件.171、项目建设地点.172、项目建设条件.17第五章 项目建设方案.251、建设原则.252、建设内容.253、工程项目实施.33第六章 节水与节能措施.371、节水措施.372、节能措施.38第七章 环境影响评价.391、项目所在地环境现状.392、项目建设和生产对环境的影响分析.393、环境保护措施.404、环境影响评价结论. 42第八章 劳动安全保护与消防.441、危害因素和危害程度.442、安全措施方案. .443、消防设施.45第九章 组织机构与人力资源配置.461、组织184、机构.462、组织机构图.46第十章 项目实施进度.481、建设工期. .482、项目实施进度安排.483、项目实施进度表. .48第十一章 投资估算及资金筹措.491、投资估算依据.492、建设投资估算.49目 录1.总论11.1项目概况11.2项目建设的必要性21.3可行性研究工作依据61.4可行性研究报告的编制原则61.5可行性研究报告内容概要71.6建议引进设备清单151.7结论及建议151.8项目主要技术经济指标汇总162.市场需求预测与竞争能力分析192.1概述192.2广西区内市场192.3主要目标市场分析222.4广东省水泥市场分析242.5竞争能力分析272.6市场分析结论2185、83.建设条件与厂址选择293.1原、燃材料293.2交通运输313.3供电电源313.4水源313.5厂址条件324.工程技术方案334.1原燃料与配料设计334.2石灰石矿山464.3生产工艺584.4总图运输724.5电气及生产过程自动化764.6给水排水854.7通风及空气调节874.8建筑结构895.节约与合理利用能源925.1主要能耗指标925.2主要节能措施926.环境污染防治与治理946.1建设场地946.2工程概述、主要污染源和主要污染物946.3设计采用的环境保护标准956.4控制污染的方案966.5环境管理机构及监测机构986.6环境影响分析986.7环境保护投资估算98186、7.劳动安全及工业卫生1017.1设计依据与执行标准1017.2建筑及场地布置1017.3生产过程中职业危险、危害因素分析1027.4对各种危害因素采取的主要防范措施及预期效果1027.5劳动安全卫生机构及人员配备情况1048.组织机构与劳动定员1058.1组织机构1058.2劳动定员1058.3劳动生产率1058.4职工培训1059.工程建设招标安排10810.项目建设进度的建议11010.1项目管理11010.2项目实施进度11011.投资估算11211.1综述11211.2建设投资构成11211.3估算编制依据11211.4建设项目投资总估算书11312.财务评价11712.1概述11712.2项目总投资及资金筹措11712.3总成本费用11812.4财务评价12012.5不确定性分析12212.6财务评价结论12312.7财务评价附表目录12313.附件13914.附图140.50第十二章 经济分析.521、国民经济评价.52第十三章 社会评价.541、项目对社会的影响分析.542、互适性分析.553、社会风险分析.554、社会评价结论.56第十四章 工程招标.571、发包方式.572、招标组织形式.573、招标方式.584、本项目招标形式和招标内容.58第十五章 结论与建议.6012.1结论.6012.2 建议.60-147-