1、 XX钢铁有限责任公司产品提档升级改造工程轧钢提高压缩比开坯技术改造项目目录1工程概述11.1 企业概况11.2 项目建设的必要性1XX现状1轧钢进行提高压缩比开坯技术改造的必要性2轧钢提高压缩比开坯技术改造项目改造实施后情况3企业未来竞争力31.3 产品方案和产品规模51.4 项目建设（改造）主要内容5加热炉5高压水除磷装置1套。5开坯机5预留6热锯6定尺冷床及大捆收集6生产准备设施6厂房6起重设备71.5 项目选址和工期7工程选址7工期72轧钢工艺设施设计方案技术说明92.1 概述92.2 生产规模及产品方案92.2.1 生产规模92.2.2 产品方案92.3 原料与金属平衡112.3.12、 原料112.3.2 金属平衡122.4 工作制度及年工作时间122.5 生产工艺流程选择132.5.1 工艺方案的确定132.5.2 工艺流程简述142.6 轧机生产能力182.7 设备组成、型式及简要技术性能252.7.1 工业炉252.7.2 轧机组成及选型262.7.3 车间其他生产线设备配置及性能272.8 车间平面布置及厂房起重运输设备292.8.1 车间平面布置292.8.2 车间组成及厂房参数302.8.3 车间起重运输设备302.9 轧辊间312.10 车间主要技术经济指标323公辅设施设计方案技术说明343.1 燃气设施343.1.1 轧钢系统燃气设施343.1.2 化学消3、防设施363.2 通风除尘设施37概述37轧钢系统通风除尘设施383.3 热力设施39大棒车间压缩空气供应39车间热力管道413.4 给排水设施42工程概述42设计内容42设计原则42设计依据43节水技术和措施43给排水设计条件43给排水系统44主要技术经济指标463.5 供配电设施47电力负荷47车间供电源及高压供电47动态无功补偿(SVC)及功率因数补偿47车间低压供电48电气室49安全供电及保安措施50传动系统50传动设备51传动系统配置53传动装置性能533.6 自动化仪表58概述58设计内容58装备水平和控制方式583.7 三电控制系统60概述60轧钢系统基础三电控制系统623.8 4、电信设施76概述76电信系统76传输线路及管线敷设78电信维护783.9 土建783.9.1 设计依据783.9.2 气象条件793.9.3 地质条件793.9.4 地震数据793.9.5 设计数据793.9.6 建筑设计793.9.7 厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积833.9.8 混凝土结构设计843.9.9 钢结构设计843.10 总图运输883.10.1 概况883.10.2 总图平面布置883.10.3 道路运输893.10.4 消防及绿化903.10.5 主要技术经济指标904工程投资概算925技术经济分析945.1 概述945.2 评价原则945.3 基础数据945、产品方案94建设进度95资金使用和资金筹措955.4 财务评价96营业收入96成本费用估算96税金及利润计算97现金流量分析97资产负债率(LOAR)97财务生存能力分析98不确定性分析985.5 结论996方案图纸目录及附图1071工程概述1.1 企业概况XX始建于1957年，目前已成为拥有年产铁200万吨、钢260万吨、钢材260万吨生产能力的钢铁联合企业。随着XX产品品牌效应的提升，XX的战略客户和高端客户对XX产品提出了更高的要求。为了满足客户和市场的这些高标准要求，实现“国内领先、世界一流”特钢企业的战略目标，在炼钢现有装备设施基础上，迫切需要进行大规格矩形坯连铸机以及配套设施的改造6、工程，同时轧钢系统进行提高压缩比开坯技术改造，从而大幅提升XX产品的质量和产品规格范围，满足高端客户的要求，提高市场竞争力。1.2 项目建设的必要性XX现状根据河北省委、省政府关于“一吨产能也不增加”的指示精神和河北钢铁集团“调结构、转方式”的战略布署，XX将对连铸系统及轧钢系统进行技术改造。XX改造项目主要工序及产量仍按照年产200万吨钢材进行平衡。XX现状金属平衡图详见图1-1。图1-1XX现状金属平衡图 单位：万吨图1XX现状金属平衡图轧钢进行提高压缩比开坯技术改造的必要性目前，XX现有最大断面（300360mm）连铸坯按照压缩比达到7的要求，只能生产140mm以下规格产品，无法满足用户7、要求。而且，市场上高端产品对钢材的各种机械性能都提出了更高的要求。随着连铸机的改造，为了满足这些高标准的要求，不仅需要产品有大的压缩比，同时还需要大的道次压下量，使轧制过程中变形能充分渗透至钢材心部，提升产品的各种机械性能。而增大连铸坯断面并采用大压下开坯机开坯后进行二火成材轧制是解决这一问题的最好途径。例如目前XX提供的轴承钢等产品，质量稳定可靠地主要集中在100mm以下，而且用户仅限于中低档产品，距离世界顶尖轴承厂（SKF,NSK等）供货要求还有一定的差距，主要问题为轴承钢的缩孔残余问题，增上开坯机进行二火成材后，可改善上述问题。为了满足客户要求和市场需求，实现“国内领先、世界一流”特钢企8、业的战略目标，在现有装备设施基础上，迫切需要进行提高压缩比开坯和配套设施的改造。轧钢提高压缩比开坯技术改造项目改造实施后情况轧钢提高压缩比开坯项目实施后，钢产量不增加，而XX产品的质量和产品规格范围将大幅提升。其中： 随着产品质量的稳步提升，XX产品将由目前中低端产品快速向中高端产品挺进，三高产品所占的比例将由现在的50%提高到70%以上；XX产品将能够满足重卡的发动机曲轴等压缩比的需求，180mm以上规格将能够满足高压阀体、钻杆接箍、钻艇及船用发动机曲轴、变速箱齿轮、超临界高压锅炉管等生产要求，XX将在保持已有市场份额的基础上，不断拓展高端产品市场，增加中高端产品的市场份额。企业未来竞争力项9、目实施后，XX产品一是压缩比达到7以上的规格将由目前的140mm提高到220mm，具备了增大战略客户群的条件；二是通过加大道次压下量，使轧制过程中变形能充分渗透至钢材心部，提升产品的各种机械性能，将有效提升稳定客户的数量和客户的满意度，且可替代部分进口特殊合金钢；三是可以生产180mm以上规格的圆钢，具备了向新的行业和领域挺进的支撑；四是大规格高端产品比中低端产品的价格高4001000元/吨，XX具备了生产大规格高端产品的能力，其效益空间增大，市场竞争实力将得到明显增强。项目实施后主要工序产量和金属平衡详见图1-2。 图1-2 项目实施后金属平衡图 单位：万吨 1.3 产品方案和产品规模（1）10、产品品种优质碳结钢、合金结构钢、保淬透性钢、轴承钢、弹簧钢和管坯钢等。（2）产品规格与产量比例1期产品：圆钢：190350mm；定尺长度：412m； 矩形坯：180180、300360mm；定尺长度： 612m；2期产品：圆钢：140350mm；定尺长度：412m； 矩形坯：180180、300360mm；定尺长度：36m。1.4 项目建设（改造）主要内容改造轧制系统1套，同时进行厂房、起重设备和配套公辅设施及水处理系统的改造。主要改造设备、设施及技术参数如下。1.4.1加热炉步进梁式加热炉1座，根据坯料长度采用单排或双排布料、端进端出式，装出料机装钢及出钢；炉子有效加热长度40m；最高加热温11、度1250C；热装坯时额定小时产量100t/h（冷坯）。1.4.2高压水除磷装置1套。1.4.3开坯机（参数需与后面匹配）型式：闭口牌坊二辊可逆式轧机1台规格：1250mm轧辊直径：1350/1150mm最大轧制力：12000kN 辊身长：2500mm 上辊最大升程：1000mm 压下精度：0.25mm、上辊轴向调整：6mm 轴承：四列滚柱，油气润滑驱动：由1台交流电机经分配齿轮座和万向接轴传动两个轧辊液压小车换辊组、机械松卡机构、进出侧各两个机架辊、机前后设推床和翻钢钩。 1.4.4预留火焰清理、切头、连轧机组、在线测径和横移编组等设施的位置，为以后能够进一步升级改造，生产更高品质和质量的大12、规格棒材做好了预备。1.4.5热锯锯切区设2000mm固定式定尺锯1台，单根锯切定尺。1.4.6定尺冷床及大捆收集设宽12m长20m步进式定尺冷床一座，以满足所有坯材冷却。1.4.7生产准备设施生产准备间布置在主轧跨内，配备有与轧线配套的换辊机器人以及相应的附属设施。1.4.8厂房（此部分应与后面匹配）轧钢车间厂房由加热炉跨和主轧跨组成。其中：加热炉布置在加热炉跨内；轧辊间布置在主轧跨内。加热炉跨：长度跨度=69m27m，轨面标高12.5m；主轧跨：长度跨度=118m33m、轨面标高12.5m。1.4.9起重设备（此部分应与后面匹配）主轧跨设50/10t吊钩桥式起重机，Lk=34，A5，1台；13、加热炉跨设16t+16t双钩桥式起重机，Lk=25，A7，1台。1.5 项目选址和工期工程选址本项目将在XX厂区内建设，不涉及征地问题。经对若干平面布置方案进行比较分析，项目选址位于转炉厂房西侧及三轧北侧区域。工期本工程项目绝对工期16个月，其中：技术交流、招标2个月；工程设计3个月；图纸设计和审查2个月；设备制造8个月；施工及设备安装调试4个月。其中：设备制造和土建施工与设计交叉进行11个月；设备安装2个月；设备冷热试车各1个月。计划于2012年2月开工，2013年6月建成。2轧钢工艺设施设计方案技术说明2.1 概述XX钢铁有限公司拟新建一条大棒材生产线，采用半连轧生产工艺。设计产能年产4014、万吨，产品为圆钢和供其他轧钢车间中间坯。本车间分期建设，1期建设1座连续加热炉、1架二辊可逆初轧机、热锯、冷床、缓冷坑等设备，2期增设4架短应力线轧机以及液压剪、热锯、编组台架、冷床、缓冷设备等，预留火焰清理机。2.2 生产规模及产品方案2.2.1 生产规模本车间为新建大棒材生产线，建设规模为年产40万吨，1期生产190350mm规格圆钢、180180mm、300360mm矩形坯。2期建成时可生产140350mm规格圆钢、180180mm、300360mm矩形坯。1期根据场地条件建设满足圆钢生产的缓冷坑：缓冷能力：300000t/a；批最大产量：3200t/次；2期建设与主轧线产量配套的缓冷坑15、：缓冷能力：400000t/a；批最大产量：4800t/次；（方案二坑未增加，缓冷能力应与一期相同）2.2.2 产品方案（1）产品品种优质碳结钢、合金结构钢、保淬透性钢、轴承钢、弹簧钢和管坯钢等。（2）产品规格与产量比例1期产品：圆钢：190350mm；定尺长度：412m； 矩形坯：180180、300360mm；定尺长度：612m；2期产品：圆钢：140350mm；定尺长度：412m； 矩形坯：180180、300360mm；定尺长度：612m；按产品规格分类的1期和2期产品大纲见表2.2-1和表2.2-2。表2.2-1 1期产品大纲 单位: 万吨序号钢种代表钢号方坯圆钢小计比例19020016、200350%(mm)(mm)(mm)1优质碳结钢4541512.502合金结构钢42CrMoA341820.003管坯钢12Cr1MoVG41512.504保淬透性钢40CrH,20CrMnTiH341820.005弹簧钢60Si2CrVA337.506轴承钢GCr153621127.50合 计1222640比例 %30.0055.0015.00100.00表2.2-2 2期产品大纲 单位: 万吨序号钢种代表钢号方坯圆钢小计比例140160160200200350%(mm)(mm)(mm)(mm)1优质碳结钢45211410.002合金结构钢42CrMoA3321922.503管坯钢12Cr17、1MoVG221512.504保淬透性钢40CrH,20CrMnTiH3311820.005弹簧钢60Si2CrVA337.506轴承钢GCr1533321127.50合 计12139640比例 %30.0032.5022.5015.00100.00产品执行标准GB/T 702-2008 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 699-1999 优质碳素结构钢GB/T 3077-1999 合金结构钢GB/T 15712-2008 非调质机械结构钢GB/T 5216-2004 保证淬透性结构钢GB/T 1222-2007 弹簧钢GB/T 18254-2002 高碳铬轴承钢YB/T 5137-18、98 高压锅炉管用无缝钢管管坯YB/T 002-1991 热轧坯尺寸、外形、重量及允许偏差产品尺寸精度按下表执行：表2.2-3 产品尺寸精度尺 寸 公 差椭 圆 度直 径（mm）数 值（mm）椭圆度总公差%1401501.30 701502001.802002802.50280350-2.3 原料与金属平衡2.3.1 原料本生产线坯料采用本厂新建连铸车间生产的矩形坯。年需坯料总量为421053吨，原料种类及尺寸参数见表2.3-1。表2.3-1 原料规格序号坯料类型坯料来源断面尺寸坯料长度最大单重mmmKg1矩形坯连铸4506003.5612636运入本车间的连铸坯质量应分别符合如下标准：YB/19、T 2011-2004 连续铸钢方坯和矩形坯；2.3.2 金属平衡车间热轧金属平衡见表2.3-2。表2.3-2 金属平衡表 单位: 吨坯料量成品量切头、轧废烧损和氧化数量%数量%数量%数量%42105310040000095147373.563161.52.4 工作制度及年工作时间车间采用四班三运转连续工作制，节假日和公休日不休息，轧线年额定工作时间6500小时，详见表2.4-1。表2.4-1 轧线年工作时间表 单位：小时年日历时间大、中修每年一次、每次20天小修每周一次，每次 一 班计 划 年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87604803927888329720、5030965002.5 生产工艺流程选择2.5.1 工艺方案的确定在消化吸收当今世界各国生产合金钢棒材经验的基础上，本车间采用了先进、成熟的生产技术和装备，以保证产品具有较高的尺寸精度，良好的表面质量，优异的机械性能，以及较低的能源消耗，具体工艺特点如下：（1）本设计采用半连续式轧机，即粗轧机采用一台二辊可逆开坯轧机，具有较大灵活性，可适应产品规格范围大的特点。（2）坯料为矩形大连铸坯，可以满足不同档次产品质量。（3）轧钢车间与冶炼连铸车间之间采用直接连接的紧凑短流程布置方式，节约用地，减少物料的周转。（4）钢坯加热选用步进梁式加热炉，端进端出料方式，加热质量好，操作灵活，加热效率高，为生产21、优质产品提供了保证。（5）采用高压水除鳞，保证产品表面质量。 （7）精轧连轧机组，轧机采用平立交替布置，实现了无扭、微张力轧制，为提高产品尺寸精度和表面质量提供了有利条件。 （8）精轧机组采用共用孔型系统，可用一种进料轧出多种成品尺寸，大大降低了轧辊消耗。（9）粗轧出口采用液压剪和火焰切割机切头。（10）预留了在线火焰清理，可进一步提高产品表面质量。（11）精轧机出口设横移编组装置，保证小规格产品多根同时锯切。（12）采用在线测径装置，及时监测轧制过程中轧件尺寸的变化，对提高产品质量和成材率具有重要意义。（13）设有两台2000mm金属圆盘锯进行棒材定尺切断。 （14）设有两座步进齿条式冷床，22、圆钢和方坯经过步进齿条冷床冷却。（15）为了满足不同钢种轧后热处理的要求，车间设有缓冷坑。2.5.2 工艺流程简述（1）工艺流程框图图2.5-1 轧线1期工艺流程图图2.5-2 轧线2期工艺流程图（2）工艺流程描述1）上料和加热车间生产所用合格连铸坯料由炼钢车间通过过跨输送辊道热送至本车间钢坯跨，经称重辊道称重后输送至加热炉入口处，由加热炉上料机构送入加热炉加热。不热装的连铸坯运入车间后，由吊车将坯料卸下并放到钢坯跨存储区存放。正常生产时吊车将坯料吊运到上料台架，上料台架把坯料逐根输送到炉前辊道，辊道将坯料运送到入炉处，由装料机把坯料从加热炉端部装入炉内。车间设1座100t/h的步进梁式加热炉23、。加热炉将坯料加热至工艺要求的温度（10501250），并在加热过程步进输送至出炉侧，出料机把加热好的钢坯从炉内取出，放置在输送辊道上输送，经除鳞后送入1250二辊可逆式开坯机进行轧制。各钢种开轧温度范围见表2.5-1。表2.5-1 各钢种开轧温度范围序号钢种加热温度（）开轧温度（）1碳结钢10501150102010802合结钢10501150102010803轴承钢11501250112011504保淬透性钢10501200102010805弹簧钢10501200108011506管坯钢10501150102010802）1期轧制方案本设计采用1250mm二辊可逆式开坯机，由速度可调的交流24、电机通过齿轮机座和万向接轴传动。机前机后单独传动的工作辊道与主轧机同步正反转，运送连铸坯在可逆式轧机进行正反可逆轧制。机前机后设有推床和翻钢机，机前机后配有钳式翻钢机，用于在轧制过程中横向移送轧件对准孔槽。利用翻钢机对轧件进行翻钢，保证轧件在四面的不同方向获得足够加工量。连铸坯在二辊可逆式开坯机上轧制若干道次，得到需要的圆钢和中间坯。在开坯机出口设有1台热锯用于定尺锯切，定尺材经过中间冷床输送到收集装置收集。在此可用人工打捆工具打捆或直接吊车吊走。最后料捆由吊车吊到成品库堆放。3）2期轧制方案2期建成后，坯料经过二辊可逆式开坯机轧制成中间坯，然后经辊道送至连轧机组前，此处设有火焰切割机和液压剪25、。火焰切割机对300mm方以上的中间坯进行切头，液压剪对300mm方以下的中间坯进行切头。需要进一步轧制成大圆钢的中间坯，送入连轧机组继续进行轧制。矩形坯则由轧机空过辊道输送至编组台架处。连轧机组由4架二辊短应力线轧机（8504），平/立交替布置，速度可调节的交流电机单独传动。根据不同的产品规格，由初轧机方向过来的中间坯进入连轧机，采用椭圆圆孔型和微张力轧制系统轧制24道后，轧成140350mm的圆钢。考虑产品质量对压缩比的要求，不同钢种生产的最大规格见下表。序号钢种代表钢号应用最小压缩比最大生产规格mm坯料4506001优质碳结钢45一般应用4：12902合金结构钢40Cr一般应用6：12426、03保淬透性钢20CrMnTiH齿轮7：12204轴承钢GCr15轴承圈10：1185圆锥和圆柱轴承15：1150高质量滚珠轴承25：11205管坯钢供坯3：1340在二辊可逆式轧机和连轧机组间预留有在线火焰清理机，对有表面缺陷的轧件可进行在线热清理。在精轧机组出口处设有1台在线测径仪，对成品轧件实施在线监控，及时调整轧制参数。经过测径仪检测的轧件由链式升降横移台架收集编组。轧件编组后（经过编组的多根钢能够尽量并紧），然后由2台圆盘锯进行定尺锯切，第一台锯为移动锯，第二台为固定锯，两台锯同时工作切定尺，此外在此执行取样任务。定尺轧件成组送入冷床输入辊道，进入一台步进齿条冷床冷却。定尺棒材沿冷床27、输出辊道送到圆钢收集装置收集，矩形坯沿冷床输出辊道送到方坯收集装置收集。在此可用人工打捆工具打捆或直接吊车吊走。最后料捆由吊车吊到成品库堆放。3）缓冷处理需缓冷的棒材经冷床快速移送，落入收集装置收集，然后由吊车吊到缓冷坑堆放。其入坑温度在650以上。轧件冷却至150后，进行下一步处理工序。2.6 轧机生产能力产量计算的条件如下：（1）坯料规格：450600mm6000mm，单重12.636 t；（2）加热炉产量：100t/h（冷坯）；（3）连轧咬入速度：0.2m/s；（4）最小间隙时间：5.0s；（5）金属综合收得率：95%；（6）轧机利用系数：0.9；（7）年产量：40万吨；按上述条件计算的28、轧机生产能力见表2.2-8。轧机负荷率为59486500100%91.5%。表2.6-1 主轧机能力计算表序号规格轧件长度坯料坯料尺寸单重开坯轧制节奏中间坯中间长度出口速度连轧轧制节奏最终轧制节奏轧机计算小时产量加热炉小时产量理论小时产量实际小时产量年产量工作时间高宽长mmmmmtsmmmm/ssst/ht/ht/ht/h万th114059.8矩形坯45060035007.229197.0219524.370.62101.88197.0132.1100.0100.085.74467215059.645060040008.262205.1019527.860.54115.71205.1145.029、100.0100.085.73350316053.745060041008.469206.7219528.550.47118.48206.7147.5100.0100.085.73350417060.3450600520010.741185.8023026.030.58108.46185.8208.1100.0100.085.71.5175518058.9450600570011.773191.8423028.530.52118.41191.8220.9100.0100.085.71.5175619052.9450600570011.773191.8423028.530.47118.4119130、.8220.9100.0100.085.71.5175720047.7450600570011.773191.8423028.530.42118.41191.8220.9100.0100.085.71.5175821043.3450600570011.773160.9227020.710.5387.29160.9263.4100.0100.085.70.558922039.5450600570011.773160.9227020.710.4887.29160.9263.4100.0100.085.70.5581023036.1450600570011.773160.9227020.710.4431、87.29160.9263.4100.0100.085.70.5581124033.2450600570011.773160.9230016.770.5071.66160.9263.4100.0100.085.70.5581225030.6450600570011.773160.9230016.770.4671.66160.9263.4100.0100.085.70.5581326028.2450600570011.773160.9230016.770.4271.66160.9263.4100.0100.085.70.5581427026.2450600570011.773135.77330132、3.860.4860.09135.8312.2100.0100.085.70.2231528024.4450600570011.773135.7733013.860.4460.09135.8312.2100.0100.085.70.1121629022.7450600570011.773135.7733013.860.4160.09135.8312.2100.0100.085.70.1121730021.2450600570011.773135.7736011.650.4651.29135.8312.2100.0100.085.70.1121831019.9450600570011.7731333、5.7732014.740.3463.59135.8312.2100.0100.085.70.1121932018.6450600570011.773135.7733013.860.3460.09135.8312.2100.0100.085.70.1122033017.5450600570011.773135.7734013.060.3456.90135.8312.2100.0100.085.70.1122134016.5450600570011.773135.7735012.320.3453.97135.8312.2100.0100.085.70.1122235015.6450600570034、11.773135.7736011.650.3451.29135.8312.2100.0100.085.70.112130036012.2矩形坯450600500010.328135.77135.8202.8100.0100.085.74.5525222030018.345060046009.501160.92160.9171.1100.0100.085.74.5525轴承钢114059.8矩形坯45060035007.229197.0219524.370.62101.88197.0132.150.050.042.91233215059.645060040008.262205.1019527.35、860.54115.71205.1145.050.050.042.91233316053.745060041008.469206.7219528.550.47118.48206.7147.550.050.042.91233417060.3450600520010.741185.8023026.030.58108.46185.8208.150.050.042.91233518058.9450600570011.773191.8423028.530.52118.41191.8220.950.050.042.91233619052.9450600570011.773191.8423028.530.436、7118.41191.8220.950.050.042.90.5117720047.7450600570011.773191.8423028.530.42118.41191.8220.950.050.042.90.5117821043.3450600570011.773160.9227020.710.5387.29160.9263.450.050.042.90.247922039.5450600570011.773160.9227020.710.4887.29160.9263.450.050.042.90.2471023036.1450600570011.773160.9227020.710.37、4487.29160.9263.450.050.042.90.2471124033.2450600570011.773160.9230016.770.5071.66160.9263.450.050.042.90.2471225030.6450600570011.773160.9230016.770.4671.66160.9263.450.050.042.90.2471326028.2450600570011.773160.9230016.770.4271.66160.9263.450.050.042.90.1231427026.2450600570011.773135.7733013.860.38、4860.09135.8312.250.050.042.90.1231528024.4450600570011.773135.7733013.860.4460.09135.8312.250.050.042.90.1231629022.7450600570011.773135.7733013.860.4160.09135.8312.250.050.042.90.1231730021.2450600570011.773135.7736011.650.4651.29135.8312.250.050.042.90.1231831019.9450600570011.773135.7732014.740.39、3463.59135.8312.250.050.042.90.1231932018.6450600570011.773135.7733013.860.3460.09135.8312.250.050.042.90.1232033017.5450600570011.773135.7734013.060.3456.90135.8312.250.050.042.90.1232134016.5450600570011.773135.7735012.320.3453.97135.8312.250.050.042.90.1232235015.6450600570011.773135.7736011.650.40、3451.29135.8312.250.050.042.90.123130036012.2矩形坯450600500010.328135.77135.8202.850.050.042.91.5350222030018.345060046009.501160.92160.9171.150.050.042.91.5350上表缺少180180mm方2.7 设备组成、型式及简要技术性能2.7.1 工业炉大棒车间设有步进式加热炉1座；1期设缓冷坑16个，2期缓冷坑数量达到24个（方案二的数量不变）。（1）步进式加热炉步进式加热炉炉型有：步进底式炉、步进梁式炉、梁底组合式炉。步进底式炉为上加热，只适用于单面41、加热中小型坯料；步进梁式炉为上、下加热；梁、底组合式加热炉为入炉侧为步进梁式，出炉侧为步进底式，或入炉侧为步进底式，出炉侧为步进梁式。综合上述各炉型的性能，步进梁式炉加热性能最好，可以保证钢坯加热温度均匀，并且热效率高，操作灵活，无粘钢问题，需要时可退钢空炉，因此本方案考虑采用步进梁式加热炉。 由于本方案中坯料单重比较大，最大单重达2.07t/m，如采用侧进侧出方式的话，悬臂辊的承重力较大，结构比较庞大而且事故率较高，因此本方案考虑采用端进端出的步进式加热炉。主要工艺技术要求如下：坯料尺寸：连铸矩形坯：450600mm35006000mm；加热能力：100t/h（冷坯）；120t/h（热坯）燃42、料：混合煤气，热值：1750Kcal/Nm3；加热温度10501250，钢坯温度均匀性20；其中轴承钢（代表钢号：GCr15）需要考虑高温扩散加热。炉型：步进梁式加热炉，端进料端出料；炉底支撑梁冷却方式：汽化冷却；布料方式：3.5m坯料双排布料，3.5m以上坯料单排布料；年加热量：421053吨；（2）缓冷坑 1期设缓冷坑16个，2期缓冷坑数量达到24个。单坑最大容量200t，坯料长度412m。其中，对于712m单排布料，46m双排布料。缓冷的目的是消除白点和避免在冷却过程中由于热应力与组织应力而造成的裂纹。2.7.2 轧机组成及选型本车间选用半连轧“1+4”工艺方案。通过调整开坯机轧制道次适43、用多种规格坯料的轧制，将坯料轧到合理的中间断面供连轧机，生产灵活。由于产品规格的跨度范围较大，为了保证较好的孔型公用性，减少换辊时间，2期新增连轧机组采用4机架连轧。同时连轧道次增加后，粗轧的中间坯断面可以适当增加，解决了坯料单重大、中间坯长度太长、粗轧道次多的问题，提高粗轧机的小时产量。（1）开坯轧机型式：闭口牌坊二辊可逆式轧机规格：1250mm最大轧制力：15000kN（中央）轧辊直径：1350/1150mm辊身长：2700mm上辊最大升程：800mm压下精度：0.25mm上辊轴向调整：5mm轴承：四列滚柱，油气润滑驱动：由1台交流电机经分配齿轮座和万向接轴传动两个轧辊液压小车换辊组、机械44、松卡机构、进出侧各两个机架辊、机前后设推床、翻钢钩、钳式翻钢机。压下装置设有定位APC。（2）连轧机组 2期新增连轧机组共4架轧机，均为短应力线轧机，平立交替布置，立式轧机为上传动。短应力线轧机的特点是：轧机的应力线短、强度大、刚性好、轧件尺寸精度高；上下辊对称调整，液压横移机架，轧线固定，调整操作方便；没有传统的牌坊，设备重量轻；辊系整体更换，孔型在轧辊间进行预调整，在线调整量少，轧机的效率高；直径和辊身长度的比例更为合理，不仅刚度高，而且提高了辊身利用率。轧线主轧机性能参数见表2.7-1。表2.7-1 主轧机性能参数表机组机架轧机名称轧辊尺寸电机功率电机型式mmKW开坯机BD1250二辊可45、逆轧机1350/115027006000AC连轧机组1H850水平轧机900/80012001400AC2V850立式轧机900/80012001400AC3H850水平轧机900/80012001400AC4V850立式轧机900/80012001400AC合计116002.7.3 车间其他生产线设备配置及性能车间主要设备组成及性能参数见表2.7-2：表2.7-2 主要设备组成及性能序号设备名称单位数量型号及技术规格性能备注1期炉前设备A1冷坯上料台架套1液压式上料A3入炉辊道套1包含测长称重装置炉区设备B1步进梁式加热炉座1加热能力：100t/h（冷坯）B2装钢机套1液压式B3出钢机套1液46、压式B4出炉侧坯料踢除装置套1液压台架式粗轧区设备C1出炉辊道套1C2高压水除鳞套1最大水压25MPa，含除鳞泵站C3粗轧机前延伸辊道套1C4机前钳式翻钢机套1C5粗轧机前工作辊道套1实心辊道C6粗轧机前推床及翻钢机套1C7粗轧机架11250二辊可逆轧机C8粗轧机后推床套1C9粗轧机后工作辊道套1实心辊道C10机后钳式翻钢机套1C11粗轧机后延伸辊道套1C121#固定式热锯套12000金属锯C13定尺机套1定尺范围412mC14中间冷床套1规格12米，步进齿条式C15收集装置套2成品长度412m2期C16火焰清理机套1包括对中装置预留C17火焰切割机套1用于300mm以上中间坯切头C18热剪套47、1液压式，1000t，用于300mm以下中间坯切头连轧区设备D1夹送辊套1D2连轧机组架4850短应力线式D3快换装置套1D4测径仪套1测量范围180350mmD5横移编组台架套1有效长度63m，制动板式D6移动式热锯套12000金属锯D7固定式热锯套12000金属锯D8定尺机套1定尺范围312mD9冷床套1规格12米，步进齿条式D10圆钢收集装置套2成品长度412mD11方坯收集装置套2成品长度36mD12立式机架翻转装置套1热处理区域D13缓冷坑个241期建设16个，2期增加到24个；装钢量：200t；成品长度412m注：表中序号与工艺布置图中一致。2.8 车间平面布置及厂房起重运输设备248、.8.1 车间平面布置本车间1期主厂房由钢坯跨（X-Y）（此跨在炼钢项目内）、加热炉跨（W-X）、主轧跨（A-B）和轧辊间组成，2期建设时延长主轧跨，同时增加成品跨（B-C）。钢坯跨与炼钢连铸车间的出坯跨相连，其间设有热送辊道和过跨电动平车，热坯直接热送入炉，冷坯经过检查修磨后用过跨电动平车送到本车间钢坯跨。加热炉跨与钢坯跨平行，主轧跨则与钢坯跨成丁字形布置，同时与之相平行地布置了成品跨。轧辊间平行于主轧跨布置，位于轧机区操作侧侧面，方便换辊操作。本车间轧线主要操作设备均布置在高架操作平台上，平台标高为+5.3m。在操作平台下主要布置有润滑站、液压站、高压水泵房、切头料筐等。沿轧线在设备基础中49、设有铁皮沟，冲铁皮水沿渣沟从本车间主轧跨穿出厂房流入旋流池。在主轧跨传动侧布置车间主电室。本车间采用的连铸坯料由连铸跨通过热送辊道或过跨平车运入本车间，成品则由汽车运出。2.8.2 车间组成及厂房参数车间组成及厂房参数见表2.8-1。表2.8-1 车间厂房主要参数表序号跨间名称跨度(m)长度(m)厂房占地面积(m2)吊车轨面标高(m)1期2加热炉跨（W-X）2469165617.53主轧跨(A-B)27192518417.55轧辊间(B-C)2160126017.5其他48314417.5小计103142期3主轧跨(A-B)2760162017.54成品跨(B-C)21192403217.5小50、计5652总计159662.8.3 车间起重运输设备钢坯跨设有1台20+20t旋转吊钩桥式起重机，用于钢坯的堆垛和上料；加热炉跨设有1台32/5t吊钩桥式起重机，用于工业炉的安装和维护；主轧跨设有1台75/20t吊钩桥式起重机，2台20/5t吊钩桥式起重机，用于轧线设备安装维护、生产中的事故处理和换辊操作，以及1期生产成品吊运；2期新增成品跨设有2台20/5t吊钩桥式起重机，用于卸料、装车、上料和设备检修；轧辊间设有1台75/20 t吊钩桥式起重机，用于开坯机辊组和连轧机组机架的更换。车间还设有1台过跨电动平车，用于换辊机架的运输和物料运输。车间内起重运输设备见表2.8-2。表2.8-2 车间51、起重运输设备表序号名 称运输跨间简要性能数量备注I20t+20t旋转吊钩桥式吊车钢坯跨Lk=28m，A71II32/5t吊钩桥式吊车加热炉跨Lk=22m，A51III75/20t吊钩桥式吊车主轧跨Lk=25m，A51IV20/5t吊钩桥式吊车主轧跨Lk=25m，A51V75/20t吊钩桥式吊车轧辊间Lk=19m，A51VI20/5t吊钩桥式吊车成品跨Lk=19m，A722期VII电动平车1VIII35t检修电葫芦92.9 轧辊间本车间设有轧辊间，其主要工作任务如下：（1）轧辊拆卸及装配；（2）拆装、清洗轴承；（3）拆装、清洗、修复及调整导卫；轧辊间主要设备详见表2.9-1。表2.9-1 轧辊间52、主要设备表序号设备名称型号单位数量备注1初轧机换辊装置台12换辊机器人适用于850短应力线轧机台12期3机架清洗装置台12期4轴承加热装置台15轴承清洗装置台16轧辊导卫套17机架翻转装置台12期，布置在主轧跨8锯片修磨台1布置在主轧跨92.10 车间主要技术经济指标表2.10-1 主要技术经济指标表（按2期建成后考虑）是否按照1期考虑？序号指标名称单位数 值备 注1车间产品产量：140350 mmt/a400000矩形坯2轧机型式半连续式棒材轧机3车间设备重量t6000不含炉子4其中：工艺操作设备t5100不含炉子起重运输设备t800轧辊间设备t1005车间电气设备总容量kW24000其中：53、主传动kW116006年工作小时h65007轧机负荷率%808车间内定员人2009吨钢指标热轧轧材钢坯t1.053燃料GJ1.25电kWh82循环水m324.5未包括火焰清理压缩空气Nm310氧气Nm3/t0.23未包括火焰清理焦炉煤气Nm3/t0.015未包括火焰清理轧辊kg/t0.3耐火材料kg/t0.5备品备件kg/t0.2液压润滑油kg/t0.23公辅设施设计方案技术说明3.1 燃气设施XX钢铁有限公司大方坯连铸工程所需要的燃气介质为：混合煤气、氧气、氮气、氩气、天然气。燃气设施的内容为：（1）燃气介质的供应；（2）化学消防设施。3.1.1 轧钢系统燃气设施XX钢铁有限公司大方坯连铸工54、程轧钢车间所需要的燃气介质为：混合煤气、氧气、氮气、天然气。3.1.1.1 混合煤气供应（1）混合煤气用量（热值： 9240 KJ/Nm3）（混合煤气按照天燃气、高炉煤气、转炉煤气三种混合来核算，三种燃气的热值分别为8400、840和1750kcal/ Nm3）因此，介质量需要重新核算表3.1.11 混合煤气耗量表序号用户名称用户点数同时使用点数平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作压力kPa1步进式加热炉112300023000615小计2300023000（2）混合煤气供应方式根据以上参数，轧钢车间步进式加热炉共需混合煤气 23000 Nm3/h，压力为615kPa。混合煤气管线从轧钢车55、间外入口平台处接入，主管径DN1000，压力为615kPa。管道在车间入口设有电动双偏心无泄漏煤气蝶阀、电动扇形盲板阀、流量、压力检测、排水及吹扫放散装置等。3.1.1.2 氧气供应（1）氧气用量表3.1.12 氧气耗量表序号用户名称用户点数同时使用点数平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作压力MPa1炉区、粗轧区30.530301.02连轧区、精整区、轧辊间50.537.537.51.03火焰切割机1165651.24预留67561.231.76小计132.56888.5（2）氧气供应方式根据以上参数，连铸车间共需氧气平均流量为132.5 Nm3/h，最大流量为6888.5 Nm3/h，其56、中预留量为6756 Nm3/h，压力1.4MPa。氧气管线从连铸车间主管引入，主管径DN125，压力1.4MPa。各用户点分别设置阀门，切割用户设置点阀箱，车间内氧气主管道设阻火器、末端设放散装置等。3.1.1.3 氮气供应（1）氮气用量表3.1.13 氮气耗量表序号用户名称用户点数同时使用点数平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作压力MPa1预留3003000.450.53小计300300（2）氮气供应方式轧钢车间氮气用量为预留，总量为300 Nm3/h，压力0.5MPa。氮气管线从连铸车间主管引入，管径为DN50、压力0.5MPa。用户点分别设置阀门，车间内氮气主管道末端设放散装置等。 57、3.1.1.4 天然气供应（1）天然气用量表3.1.14 天然气耗量表序号用户名称用户点数同时使用点数平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作压力MPa1炉区、粗轧区30.50.90.9 0.452连轧区、精整区、轧辊间50.51.251.25 0.453火焰切割机114.54.5 0.454预留7560.490.63小计762.65（2）天然气的供应方式根据以上参数，轧钢车间共需天然气762.65 Nm3/h，其中预留量为756 Nm3/h，压力0.5MPa。天然气管线从连铸车间主管引入，管径DN50，压力0.5MPa。用户点分别设置阀门，切割用户设置点阀箱，车间内各列管道末端设放散装置。358、.1.2 化学消防设施根据国家标准GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范规定，在各车间的电气室、液压站等处，配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。3.2 通风除尘设施3.2.1概述设计依据应用标准：采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003 工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-1985工业炉窑大气污染物排放标准 GB9078-1996大气污染物综合排放标准 GB16297-1996环境条件: 见总论一般设计原则说明（1）通风有工艺设备散发热量的房间或经常有人工作的房间,靠自然通风不能达到降温要求温度的房间设置机械通风设施。通风方式一般采用轴流59、风机通风换气。受高温辐射的操作区，设置岗位轴流风机。（2）空调空调方式，一般采用分散布置的柜式空调机。冷负荷小的房间采用分体壁挂空调器。为了节约用水，一般采用空气冷却方式，只在周围环境恶劣，无法采用空气冷却的地方采用水冷空调机。（3）除尘根据当地的环境情况，工程建成后成为一个干净的工厂，一个少污染的工厂，本工程废气颗粒物排放标准定为20mg/Nm3，符合现行国家排放标准。除尘系统采用排烟罩或封闭罩捕集烟气或含尘气体。（4）采暖XX属于冬季采暖地区。工艺有采暖要求的房间及经常有人工作的房间，设置集中采暖设施。采暖热媒采用0.2MPa蒸汽，采暖方式采用散热器采暖或散热器和暖风机相结合的采暖方式。360、.2.2轧钢系统通风除尘设施（1）通风炉前液压站、炉子液压站、初轧机液压站、润滑站、高压水泵站等房间设轴流风机通风。（2）空调工艺有空调要求的房间，设置了空调装置，如操作室、工具间、钳工间、电工间、休息室、会议室等采用风冷冷风电热型空调机，小型操作室、办公室等采用风冷壁挂式空调机。（3）采暖采暖系统耗热量：300kW。3.3 热力设施热力设施主要内容有连铸车间及大棒车间普通及净化压缩空气供应。3.3.1大棒车间压缩空气供应大棒车间所需压缩空气分为普通压缩空气和净化压缩空气。大棒车间普通压缩空气用户及消耗量见表3.3-1，大棒车间净化压缩空气用户及其消耗量见表3.3-2。表3.3-1 大棒车间普61、通压缩空气用户及其消耗量表 序号用户名称消耗量(Nm3/min)要求压力(MPa)使用制度年消耗量(106Nm3/a)备注平均最大1入炉辊道升降挡板1.11.60.5连续2除鳞箱2.52.50.5连续3粗轧机入口区域0.020.20.5连续4粗轧机0.020.020.5连续5粗轧机出口区域0.020.20.5连续6粗轧机出口辊道0.0420.5连续7火焰清理机12.112.10.450.5连续813.413.40.320.39连续9连轧机组区域110.5连续10横移编组台架1.51.50.5连续11圆盘锯区域3.26.50.5连续12缓冷台架区域550.5连续13冷床区域12120.5连续1462、轧机油气润滑3.23.20.5连续15轧辊间3.750.5间断16其他550.5连续17入炉辊道升降挡板1.11.60.5连续18除鳞箱2.52.50.5连续19粗轧机入口区域0.020.20.5连续小计63.871.2224.88年额定工作时间6500h考虑同时使用系数0.9，未计用户系数1.1，漏损系数1.1综合最大消耗量77.56表3.3-2 大棒车间净化压缩空气用户及其消耗量表序号用户名称消耗量(Nm3/min)要求压力(MPa)使用制度年消耗量(106Nm3/a)备注平均最大1高压水除鳞0.510.5连续2轧辊间3.73.70.5间断3液压润滑站880.5连续4测径仪120.5连续小63、计13.214.75.15年额定工作时间6500h考虑同时使用系数0.7，未计用户系数1.1，漏损系数1.1综合最大消耗量12.45由表3.3-1和表3.3-2可知，大棒车间普通压缩空气综合最大消耗量77.56Nm3/min，管径为2196，大棒车间净化压缩空气综合最大消耗量12.45Nm3/min, 管径为893.5，。车间热力管道接点在车间外1米。接点压力为0.7MPa。本工程所需净化压缩空气的品质要求为粒子尺寸1m、含尘浓度1mg/m3、含油量1mg/m3、压力露点为-20。车间热力管道大棒车间热力管道包括普通压缩空气管道、净化压缩空气管道。管道沿吊车梁加强肋或厂房柱架空敷设，压缩空气局64、部支管可采用埋地敷设。管道在车间入口处均设流量、压力测量及切断阀等设施。普通压缩空气管道采用碳钢无缝钢管，净化压缩空气管道拟采用经钝化处理的碳钢无缝钢管。3.4 给排水设施3.4.1工程概述本工程区域内主体工艺设备配置：新建大棒车间，采用半连轧生产工艺，设计产能40万吨圆钢及矩形坯，以及相关公辅设施。3.4.2设计内容本设计包括本工程区域内给排水构筑物，生产消防给水管网、生活新水给水管网，软化水给水管网，安全供水给水管网，生产废水排水管网，雨水排水管网，生活排水管网及各车间给排水设施、生产循环水设施及管网。本工程区域外厂区生产新水水源及输水管道、自来水水源及输水管道及厂外生产雨水排水管道、生活65、污水排水管道由业主负责；本工程区域内的生产消防给水管道、生活给水管道和生产排水管道，生活排水管道，雨水排水管道与业主的接点设于区域红线外1m处。设计原则(1)遵守国家与地区现行的法令、标准、规程和规范的有关规定；(2)节约用水，提高生产水的重复利用率；(3)保护环境，尽可能回收生产废水，少量工业废水必须外排时，需经处理到符合国家污水排放标准后再排放，减少环境污染；(4)节约能源；(5)节约用地；(6)方便操作、管理，有利于经济运行。设计依据(1) 河北XX钢厂连铸及轧钢工程-前期方案-事前指导书； (2) 工艺及各相关专业提供的设计委托任务书；(3) 国家有关规程规范。节水技术和措施本设计采用66、以下节水技术和措施：（1）采用工艺先进、实用可靠的水处理技术及设备：（2）采用高效水质稳定药剂，加药系统自动化，提高循环水系统的浓缩倍数，节约新水用量。（3）遵循清浊分流、串级使用和循环利用相结合的原则。采用串接补水技术，各车间循环水系统净环排污水不外排，直接补入浊环系统，不能补入浊环系统的排入外部排水管道，汇至废水处理站集中处理后，用于渣处理、除尘灰仓洒水、原料场洒水等系统，减少新水用量。（4）建立完善的计量检测系统，防止水系统的跑、冒、滴、漏。3.4.6给排水设计条件 （1）供水条件：根据已有资料，本工程有以下水源：生产、生活用水接自厂区现有管网。（2）排水条件：厂区排水采用雨污分流制，即67、设独立的生活、生产、雨水排水管网。本工程的生活排水，生产排水及雨水排水排至厂区现有管网。给排水系统根据工艺专业提供的用水要求，拟设以下给排水系统：（1）区域性给排水管道系统:1）生产消防给水系统 本工程区域内的生产新水用水量102 m3/h，主要供循环水系统补充水、各车间新水用户；根据建筑设计防火规范要求，消防水量按同一时间的火灾次数为1次计算，室内消防用水为15 L/s，室外消防水量为20 L/s，细水雾消防水量为20 L/s共计55 L/s。区域内厂区消防采用消火栓低压消防给水系统，消防给水设置成环状管网，室外消火栓设置间距120米。本系统生产新水和消防用水，由区域外厂区外部生产消防给水管68、供给。根据规范要求，本工程电缆隧道、地下电缆室及变压器室需设细水雾消防，本设计只考虑各防火分区内的细水雾系统设计，细水雾消防供水系统由建设方全厂统一考虑，供水接点设于区域红线处。2）软水给水系统软水给水用于各车间软水用户和软环水系统的补充水，软水用水量21 m3/h，由区域外厂区软水站供给。3）生活给水系统本系统供区域内全厂生活用水，用水量20m3/h,由区域外厂区外部生活给水管供给。4）生产排水系统 生产排水量25 m3/h,经厂区排水管道排至厂区现有生产排水管网。 5）生活排水系统生活排水量16 m3/h，经厂区排水管道排至现有厂区生活排水管网。 6）雨水排水系统 区域内全厂雨水汇集后，排69、入外部雨水排水管道。（2）循环水系统为节约新水用量，各车间的设备冷却采用循环给水系统，并在可能的情况下采用串级使用，以提高生产水的重复利用率。循环水系统尽量减少外排水量，必须外排时，需经处理达到国家排放标准后再排放。 根据工艺对水量、水质、水压等不同要求，车间设置循环冷却水系统：本车间设有设备间接冷却净环水系统、设备直接冷却浊环水系统，循环水给水量2790 m3/h。水处理主要建（构）筑物有：轧钢循环水泵站（包括轧钢净、浊环及泥浆处理），；轧钢16m旋流沉淀池池及脱水池；事故水塔(V=300m3)及地下阀门井（与连铸合建一座水塔）。3.4.8主要技术经济指标项目单位合计数值备注年生产量：t/a70、40104生产总用水量：m3/h4495 新水取水量：m3/h143 其中，生产新水量m3/h102 软化水量m3/h21 生活给水量 m3/h20 循环水总量：m3/h4430 期中，软化水循环水量m3/h660 净循环水量m3/h1530 浊循环水量m3/h2240 吨钢生产水用量：m3/t73.1 吨钢取水量：m3/t2.4 水的重复利用率：97%排水量：m3/h41 生活排水量m3/h16 生产排水量m3/h25 总装机容量：kW4220 总工作容量：kW24503.5 供配电设施3.5.1电力负荷河北省XX钢厂连铸工程大棒材生产线电气设备总装机容量约为28000kW，其中包括：车间轧71、机主传动电机容量为11600kW；车间辅传动及其它用电设备13454kW。水处理负荷2946kW（安装容量为2946kW，工作容量为1714kW）。车间最大计算负荷约为S30=17977kVA,自然功率因数约为0.83,经功率因数补偿后，车间最大计算负荷约为S30=16032kVA，基波补偿容量4150kVAR,功率因数达到0.93。车间年耗电量约为32x106kWh。3.5.2车间供电源及高压供电本车间高压供电电压为10kV，由厂区上级区域变电站二段不同母线分别各引一路电源，专线向本车间供电。当其中任何一路电源发生故障或检修时，另外一路电源能保证车间的正常生产。10kV系统主接线采用单母线分72、段接线形式。大棒材车间10kV供配电系统图见： PS029.00A2-D01大棒材车间水处理10kV供配电系统图见： PS029.00A2-D023.5.3动态无功补偿(SVC)及功率因数补偿 传动采用交直交是否有必要采用SVC？近年来，随着大功率非线性负荷用户（如轧机、电弧炉、硅铁炉等）的不断增多，对电网的冲击和谐波污染呈不断上升趋势，缺乏无功调节手段造成了母线电压随运行方式的变动很大，导致电网线损增加，使得系统电压合格率不高。电网的发展，系统稳定性问题越发重要。 交流变频驱动调速电机装置产生的高次谐波电流将使电压波形产生畸变，使电网质量下降，为了减少其对电网的影响, 本方案将产生谐波的设备73、，集中在10kV系统的段母线，仅在该段母线设置TCR型动态无功补偿装置（SVC)，补偿后功率因数达到0.93。高压TCR 型动态无功补偿器(SVC)可根据变电站及用电负荷的具体情况和无功控制策略，改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，从而连续改变通过电抗的电流大小，以达到连续平滑调节感性无功功率的目的。将该装置与FC （固定电容器、滤波器采用有触点开关投切）配合使用,可以做到即时跟随电网无功变化，自动迅速补偿平衡无功功率、消除谐波、抑制电压闪变、稳定母线电压.通过上述措施，并按照国家标准GB/T 14549-1993的规定,使各次谐波电压及总电压的波形畸变率极限值得到改变，同时也减少了可能的电网波74、动。滤波器室设置在主电室一层。3.5.4车间低压供电主车间共设置变压器12台。其中13ZB为主传动整流变压器，LZB为励磁变压器；4ZB6ZB为辅传动整流变压器， 14B为主车间动力变压器。5B为照明变压器。为提高供电可靠性，动力变压器二次侧通过母线或电缆联络起来，使之互为备用。车间低压交流动力电源为380V，低压配电系统采用以放射式为主，放射式与干线式相结合的方式。3.5.5电气室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4个电气室：炉区电气室（ER1），粗轧区电气室（ER3），主电室（ER2），冷床收集区电气室（ER4）。水处理设电气室一个（WER）。ER1炉区电气室：用75、于安装炉前区，炉区电气传动设备；ER3粗轧区电气室：位于粗轧机主电机跨内，用于安装炉区及粗轧机区电气传动设备；ER2主电室：地上三层建筑。一层变压器室、高低压开关柜；二层为电缆夹层；三层安装交流主辅传动变频装置、MCC控制柜、基础自动化装置（PLC）等；ER4电气室：即冷床收集区电气室，内设变压器、辅传动变频装置、MCC控制柜，以及基础自动化装置（PLC）。WER水处理电气室: 用于安装变压器、高低压开关柜、PLC柜等电气设备。表3.5-1主车间及水处理变压器附表序号设备名称型号及技术规格单位数量备注1主传动整流变压器10000kVA台12主传动励磁变压器200kVA台13主传动整流变压器3676、00kVA台24辅传动整流变压器2000kVA台25辅传动整流变压器2000kVA 台1干式6主车间动力变压器2000kVA台47主车间照明变压器400kVA台18水处理变压器1600kVA台23.5.6安全供电及保安措施大棒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：供电电源大棒车间10kV二回路工作电源引自上级变电站两条不同的母线，当其中任何一路发生停电时，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，蓄电池持续放电时间为15分钟。高压供配电77、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ER2电气室10kV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，用于必要的厂房照明和疏散指示照明。3.5.7传动系统XX大棒车间粗轧机传动,精轧机传动及其它需调速的辅传动设备均采用交流变频调速方案。3.5.8传动设备（1）粗轧机主传动拟采用同步电机驱动，电机国产化，粗轧主电机的主要技术参数见下表。表3.5-2 粗轧电78、机主要参数机架名称粗轧机电机型号数量（台）1定子型式整体结构转子型式凸极电机容量（kW）S11工作制6000转速（r/min） 额定电压（V）额定电流（A）功率因数 (cos)极 数 (2p)频 率（Hz）相 数3定子接法Y定子出线根数（位于电机底部）3S1短时过载S11120% ，连续225% ，80s250% ，20s275% ，切断额定励磁电流（A）待定额定励磁电压（V）待定防护等级IP54 / IP23冷却方式IC86W安装型式待定绝缘等级（按B级考核）F表中所列电机数据为初步数据，最终准确数据待电动机招标后确定。传动装置采用交直交中压传动，具体在下一阶段设计订货时，请供货商提供详细的79、电机制造要求。（2）连轧机主传动电机根据初步的设备马达表,连轧机变频电机功率范围为：1400KW。电机的基本设计数据如下：工作制：S1,过载能力：100%额定负荷,温升为80K(B级绝缘)；115%额定负荷/2小时，温升105K，允许150%额定过载60S，偶尔作用。电机结构形式：IM1001轴承要求：传动侧采用绝缘轴承,非传动侧轴伸用于连接脉冲编码器。电压等级：AC690V冷却形式：风水背包冷却器(ICW37A86)绝缘等级：F 级绝缘，按B级温升考核保护等级： IP54电机附件：定子和轴承温度检测,空间加热器,脉冲编码器等。电机绝缘要求：电机定子侧的峰值电压U=3000 V，du/dt=680、kV/s，Uzk,max.=Un1.351.15。 表3.5-3 连轧机主传动电机表序号设备名称单位数量装机容量kw备注单台合计1连轧机组14架414005600交流其它变频电机采用AC380V变频电机，随机械设备成套供货，电机的技术参数随机械马达表的要求。3.5.9传动系统配置结合工艺要求和设备运转情况，对整流变压器、整流装置进行分组和容量选择，做到满足工艺要求，且电气设备投资最节省。综合车间设备布置和电气室布置及传动装置分组情况，共设6台整流变压器（1ZB6ZB）为全线的变频传动系统供电。3.5.10传动装置性能（1）开坏机变频传动粗轧机主传动拟采用ABB或者SIEMENS交直交中压三电平81、变频传动，粗轧机主电机需要根据机械商和业主的意见选择感应电机或者同步电机，基于目前国内电机厂商没有对粗轧机电机的供货业绩，采取传动装置成套引进的方式。三电平的中压变频传动由于采用无熔丝设计，便于系统维护。主传动装置采用水冷形式，提高了设备运行效率，减小了运行噪音。全数字的中压交直交变频器采用三电平主动前端（AFE）的整流结构，可实现功率因数为1的控制，同时极大程度减小了网侧谐波，轧机速度和电流响应快，可控性强，对电网污染小。除ABB-ACS6000和SIEMENS的SM150外TMEIC-TM70是备选方案。（2）西门子MASTERDRIVE 6SE70系列变频器MASTERDRIVE变频传动82、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。控制卡上安装了微处理器及其外围电路。这块板上有标准配置的I/O口，主要技术指标：控制模式：V/F 控制、矢量控制控制性能：模块化的硬件,软件，单独传动或成组传动效率大于0.98；输出频率 V/F=常数 0-200Hz短时过载能力 1.36倍额定电流60秒(周期时间300S 过载时间60S)标准功能：可编程设定的加减速率速度给定电动给定速度限幅电流限幅过电压和欠电压保护过载保护设定递增、递减功能反馈丢失保护83、故障显示和存储可编程的快速停车6SE70传动装置支持多种网络通信协议，安装网卡(选件)的6SE70装置成为网络中的一个站。通信协议包括：Profibus-DPUSS协议SIMOLINKCAN协议西门子MASTERDRIVE 6SE70系列变频器（3）西门子SINAMICS S120系列变频器SINAMICS S120 系列传动装置是西门子最新产品，强大的功能及友好的调试界面能够为用户提供理想的解决方案。S120采用模块化设计，覆盖功率范围从0.12KW到4500KW，且可配备多种控制单元，用于完成特定的传动任务，几乎可以用于所有的复杂的传动应用。1)电源模块：S120系列变频器的电源模块有三种84、类型基本型电源模块(BLM: Basic Line Modules)：整流单元（可控硅），但无回馈功能。靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。智能型电源模块(SLM: Smart Line Modules，又称非调节型电源模块)：整流/回馈单元（IGBT），但直流母线电压不可调主动型电源模块(ALM: Active Line Modules，又称调节型电源模块)：整流/回馈单元(IGBT)，且直流母线电压可调。ALM 虽然有很多技术优势（功率因数高，直流母线电压可调）但由于价格较高本工程不予考虑；BLM 运行稳定，价格便宜，需要制动单元及制动电阻来消耗回馈的能量，在设计上需考虑空间方置制动电85、阻,在回馈能量较大时不够节能；SLM 是西门子推出的一种全新电源模块，它可以没有限制的将再生能量反馈回电网，并且不存在可控硅整流器的逆变颠覆问题，充分的利用IGBT模块的特点，整流完全通过二极管桥，大大减少了整流时的开关损耗。 结合工艺要求和设备运转情况，对整流变压器、整流单元、逆变器进行分组和容量选择，做到满足工艺要求，且电气设备投资最节省。综合车间设备布置和电气室设备布置及传动装置分组情况，车间内的主传动设备采用1段公共直流母线进行控制，整流器采用 SLM整流模块，辅传动采用一组交流母线。 2)电机模块：S120逆变器核心模块是交直交PWM型调速控制装置，其逆变功率器件采用IGBT。 主要86、具有如下特点：模块化设计，控制单元与功率单元分开，1个控制单元（CU320）可以控制多个功率单元功率模块采用紧凑型结构，整体体积更小；采用先进的冷却风扇，噪声更小装机装柜型模块可以通过并行连接（最多4个模块）达到更大的输出功率图形化的调试软件极大的提高了调试及维护效率。3.6 自动化仪表 3.6.1概述河北省XX钢厂连铸工程拟在原转炉车间旁边新建大棒车间。大棒车间采用半连轧生产工艺，主要设备组成：设步进式加热炉1座，高压水除鳞，1250两辊可逆轧机1架，850短应力线连轧机4架，横移编组台架1套，定尺热锯2台，冷床，缓冷坑、以及配套的辊道、轧辊间设备和液压润滑设备。3.6.2设计内容大棒车间根87、据工艺需求设置红外测温点，检测钢材温度；并对大棒车间内煤气、压缩空气、水等能源介质进行检测。3.6.3装备水平和控制方式为了达到高产量、高质量、高效率和降低成本的目标，遵循技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便的原则，根据工艺装置的生产规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求，本设计对矩形坯连铸机和大棒车间配备了实用、完善、高水平的检测仪表和自动控制装置，采用PLC控制系统。按照工艺要求，各生产环节可实现模型自动控制、PLC自动控制方式、HMI手动方式、现场手动等主要操作方式。 各主要机组完成的功能简述如下：大棒车间主要设备组成：步进式加热炉1座 、高压水除鳞装置、1250两辊可逆轧机1架、8588、0短应力线连轧机4架、横移编组台架1套、定尺热锯2台，冷床，缓冷坑、以及配套的辊道、轧辊间设备和液压润滑设备。其中仪控部分设计主要包括如下检测项目：高压水除鳞入口红外测温1点、粗轧机入口红外测温1点、热剪入口红外测温1点、连轧机组入口红外测温1点、连轧机组出口红外测温1点、定尺热锯入口红外测温2点、冷床入口红外测温1点、冷床出口红外测温2点。大棒车间能源介质检测：根据生产工艺要求,大棒车间内对煤气、压缩空气、水等介质设置压力、温度、流量检测装置。信号将送至轧线PLC，并送车间调度室显示。3.7 三电控制系统3.7.1概述本章对整个控制系统进行了统一规划，按照分区域、分级的方式进行组态，通过网络89、技术构成一套完整的自动化控制系统。根据工艺及设备的需要，本工程控制系统应具有较高的控制水平，此外还要考虑到技术发展的需要。纵观国内外自动控制系统的现状及发展趋势，三电一体化是发展的主流。三电（电气、自动化仪表、过程控制计算机一体化控制系统）具有功能分配合理、系统构成简捷、综合投资经济等优点，得到了越来越广泛的应用。故本工程的自动控制系统设计拟采用三电一体化方式。考虑到本工程的具体情况及技术发展的需要，本次设计拟采取下述两个原则：一是采用三电一体化系统，选用高可靠性、高性能、易于扩展的系统。二是在满足设备的可靠性、满足工艺操作要求的基础上，尽量选用国产化设备。本次三电系统设计考虑总体配齐，预留发90、展的方案。所谓总体配齐是指将满足现有工艺运转要求的系统整体配备齐全；所谓预留发展是指这次设计的系统应具有较强的扩展能力，以适应将来技术发展的需要。根据这些考虑，三电系统在功能分配上以及系统配置上做统一考虑。本次设计的三电系统为多级分散式控制系统，系统分为二级，并留有与MES（L3）级通讯接口。一级(L1)是电气、仪表系统组成的基础自动化级；二级(L2)是以过程计算机为中心的过程控制级。从自动控制系统的配置来看，可满足工艺过程的要求以及将来技术发展的需要。基础自动化级的主要功能：驱动系统的联锁和控制仪表系统的联锁和控制基础自动化级控制计算和设定过程实际值数据收集过程状态信息检测及显示故障报警及故91、障打印设备自动控制和操作由基础自动化系统来完成。基础自动化系统可以独立于上一级进行操作。过程控制级的主要功能：接受和输入生产计划过程控制动态计算和设定数据信息收集操作指导数学模型计算物流跟踪数据记录和数据报告（报表等）产品质量信息的收集和管理3.7.2轧钢系统基础三电控制系统3.7.2.1自动化控制系统概述本系统由基础自动化系统和数据采集系统构成，通过二类通讯网络联接，组成并行运算、集中管理、分散控制、资源共享的分布式计算机控制系统。本系统方案是以可编程控制器PLC（采用Siemens公司S7系列PLC或者GE公司PAC、9030系列PLC）为核心，以我公司独立开发的标准化、模块化的棒线材轧机92、控制软件包为前提，针对基于PROFIBUS-DP网络通信的全数字变频装置而设计；基础自动化系统与传动系统之间完全通过网络交换信息，构成全数字化的控制系统；控制信息和系统状态信息通过监控网(ETHERNET)和分布式I/O网(PROFIBUS)交换，由人机接口(HMI)计算机和通讯网络，构成全厂监控系统。（1）设计范围及设计分工大规格棒材车间自动化系统设计范围从加热炉前区热送辊道开始，至冷床下料收集料筐结束，上述范围内的加热炉、水除磷、液压系统、润滑系统、称重设备等机电一体成套设备由设备供货商负责设计，不在本系统设计范围内，车间内的其他设备电控系统由本系统负责设计。水处理设施自动化系统设计范围包93、括中心泵房、泥浆处理站、旋流池、脱水池。本系统主要负责设计范围内电气设备的基础自动化系统初步设计。（2）设计原则自动化控制系统采用成熟、可靠、先进、实用的控制技术和设备，在系统结构设计方面遵照通用、开放、先进、可靠的原则。为保证控制系统达到国际先进水平，控制系统硬件设计在确保设备的完整性、可靠性、先进性同时，兼顾操作方便、维护简单；自动化硬件设备选型尽可能统一品牌、型号，以降低硬件设备的备品备件数量；自动化控制系统软件设计以标准化、模块化、参数化为设计原则，保证控制系统控制算法精良、控制功能丰富、可靠性高、自动化程度高。（3）执行的相关标准执行现行的有效国家标准、行业标准及地方法律法规。三电控94、制系统初步设计执行的主要相关标准如下：1) 建筑设计防火规范 GB 50016-20062) 钢铁冶金企业设计防火规范 GB 50414-20073) 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB 50229-20064) 爆炸和火灾环境电力装置设计规范 GB 50058-19925) 建筑物防雷设计规范(2000 版) GB 50057-19946) 系统接地的型式及安全技术要求 GB 14050-20087) 电力设施抗震设计规范 GB 50260-19968) 供配电系统设计规范 GB 50052-20109) 35110kV 变电所设计规范 GB 50059-199210) 3110kV 高压95、配电装置设计规范 GB 50060-200811) 66kV 及以下架空电力线路设计规范 GB 50061-201012) 10kV 及以下变电所设计规范 GB 50053-199413) 低压配电设计规范GB 50054-199514) 通用用电设备配电设计规范 GB 50055-199315) 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB/T 50062-200816) 并联电容器装置设计规范 GB 50227-200817) 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T 12325-200818) 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 12326-200819) 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 96、15543-200820) 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 15945-200821) 电能质量 公共电网谐波 GB/T 14549-199322) 电力工程电缆设计规范 GB 50217-200723) 民用建筑电气设计规范 JGJ 16-200824) 建筑照明设计标准 GB 50034-200425) 电子信息系统机房设计规范 GB 50174-20083.7.2.2基础自动化控制系统(L1)（1）控制系统的划分与功能分担基础自动化控制系统由PLC控制系统、人机接口监控系统(HMI)、网络系统以及过程数据采集分析系统(可选项)组成。PLC控制系统用于完成主要工艺控制功能，HMI系统97、用于完成控制系统参数设定及信息显示，网络系统用于完成PLC控制系统与远程IO系统、传动系统、HMI系统之间通讯功能。过程数据采集分析系统能够对来自基础自动化系统的信号(数字量和模拟量)进行采集，并能够在线显示、分析、存储。根据设计范围，本工程初步考虑设置5套PLC控制系统，其中棒材车间内设备(机电一体成套设备除外)设置4套，水处理设施1套；设置7套人机接口监控系统，其中棒材车间设置6套，水处理设施设置1套。1）PLC控制系统功能分配如下： 炉前及粗轧区配置1套PLC，用于控制炉前及粗轧开坯机等设备。 连轧区配置1套PLC，用于控制连轧机组、横移编组等设备。 锯切区配置1套PLC，用于控制锯切区98、设备。 冷床收集区配置1套PLC，用于控制冷床及收集区设备。 水处理配置1套PLC，用于控制水处理设备。2）人机接口监控系统功能分配如下： 主电室：1套，工程师站 炉前区操作室：1套，炉前区操作站 粗轧区操作室：1套，粗轧区操作站 主轧线操作室：1套，轧线操作站。 锯切区操作室：1套，锯切区操作站。 冷床收集区操作室：1套，冷床收集区操作站 水处理电气室：1套，水处理操作站3）网络系统由工业以太网及现场总线网构成，网络系统功能分配如下： 以太网网络本系统各PLC控制器与人机接口监控计系统之间采用TCP/IP以太网通讯网络进行数据传递、信号联络和通讯。以太网采用总线型拓扑结构，主干网络传输介质采99、用光纤，支线网络传输介质采用双绞线，以保证以太网网络信息传输的可靠性，设有PLC控制器、人机接口监控系统的操作室、电气室设置以太网交换机。 现场总线网络本系统PLC控制器与各传动装置之间采用PROFIBUS-DP网络进行数据交换与通讯，PLC控制器与远程IO系统之间也采用PROFIBUS-DP网络进行通讯，现场总线网络传输介质采用PROFIBUS-DP专用网络电缆。（2）控制系统的操作方式本控制系统设计三种操作方式：就地操作台/箱操作、集中操作台集中操作、集中HMI操作。1）就地操作台/箱操作系统根据需要现场设置就地操作台/箱，主要用于调试期间、设备维护及检修期间对设备进行手动操作。2）集中操100、作台操作系统根据需要在主要操作室内设置集中操作台，主要用于日常生产操作，主要包含设备的起停、自动/手动操作模式切换等操作。3）集中HMI操作系统根据需要在主要操作室内设置HMI操作站，HMI操作站主要用于监控设备运行状态、主要参数设定、设备的合分闸操作等。（3）控制系统停车模式为了确保控制系统能够安全可靠运行，本系统设置三种停车模式：正常停车、快速停车、紧急停车。1）正常停车正常情况下的停车模式。操作人员通过操作台(或机旁箱)上的按钮、开关或HMI画面，直接控制设备停止运行。传动设备停车到零的速度设定斜率以满足设备的安全运行而进行调整。2）快速停车非正常情况下的停车模式。操作人员通过按下操作台101、上的快速停车按钮或自动控制程序在检测到系统异常时，触发快速停车过程，使区域内的相关设备的停车斜率以最大的同步速度停车。一般情况下对设备无不利影响，恢复运行所需的时间较短。3）紧急停车紧急情况下的停车模式。操作人员通过按动蘑菇型紧急停车按钮，触发紧急停车过程，使区域内的相关设备断电(或快速制动)停车，停车速度不同步。该停车模式对设备有不利影响，恢复运行所需的时间较长。（4）控制系统的主要功能1）基础自动化控制系统主要功能加热炉前热装区逻辑控制加热炉燃烧控制(随设备机电一体成套供货，详见加热炉设备描述)加热炉区设备逻辑控制(随设备机电一体成套供货，留有通讯接口，详见加热炉设备描述)高压水除磷控制(102、随设备机电一体成套供货，留有通讯接口，详见高压水除磷设备描述)出炉侧辊道速度控制轧机区辊道速度控制粗轧开坯机起停控制粗轧开坯机压下控制粗轧开坯机推床、翻钢机控制开坯机前后辊道起停控制停剪剪切控制轧线起动、停止，正反转点动爬行以及紧急停车控制轧线设定系统轧线速度级联控制带有级联关系的机架速度手动调整不带级联关系的单机架速度手动调整单机/级联调速模式的无扰动切换轧机动态速降补偿控制轧机动态速降补偿自学习控制微张力控制轧线速度自动级联调节轧线速度级联的自学习控制自动级联隔断控制轧件跟踪及堵钢检测轧机换辊控制轧辊冷却水控制模拟轧制起停式飞剪控制飞剪分段剪切控制横移编组设备控制热锯自动锯切控制冷床收集区103、设定和顺序联锁控制精整区设定和顺序联锁控制润滑站、液压站控制(随设备机电一体成套供货，留有通讯接口，详见液压润滑系统设备描述)过程数据采集分析系统(可选项)水处理设施控制2）人机监控系统主要功能根据工艺要求制定轧线设备组态所有工程参数的预设定及修改轧制程序表的建立、修改、存储、调用、上装及下载设定与反馈转速、力矩等信号的历史趋势记录各种故障(事故停车)的报警显示、记录及打印轧制状态显示画面在线帮助画面（5）控制系统的主要接口关系1）与连铸控制系统接口采用硬线网络接口，具体接口信号待详细设计中确定。2）与加热炉系统接口采用以太网接口，TCP/IP协议，加热炉供货商负责加热炉侧以太网接口，以太网传104、输介质由本系统负责。3）与高压水除磷接口采用硬线接口。4）与测径仪系统接口采用以太网接口。5）与液压润滑系统接口采用硬线接口，完成主线PLC系统远程起停液压润滑站功能，在主线HMI中显示液压润滑系统相关状态及报警信号。6）与其他成套设备系统接口本控制系统与车间内其他成套设备具体接口形式待详细设计确定。（6）控制系统硬件设备选型1）PLC控制系统硬件本控制系统PLC控制器初步选型如下： 炉前及粗轧区PLC1：1套S7-400，CPU型号：416-2DP 连轧区PLC2：1套S7-400，CPU型号：416-2DP 锯切区PLC3：1套S7-300，CPU型号：315-2DP 冷床收集区PLC4：105、1套S7-300，CPU型号：315-2DP 水处理设施PLC_W：1套S7-300，CPU型号：315-2DP2）人机接口监控系统粗轧区、连轧区及水处理的人机接口监控系统操作站及工程师站主机采用工控机，工控机初步配置如下： 显示器： 22”液晶显示器 CPU：酷睿 硬盘：500G 内存：4G 显卡：显存256M 光驱： 24x DVD ROM 操作系统：微软Windows XP专业版SP3以上 图形界面开发系统: WinCC 6.2以上 网络接口： 10M/100M ETHERNET以太网卡炉前区、锯切区、冷床收集区、人机接口监控系统操作站采用触摸屏，配置如下： 触摸屏型号：CTP07-S0106、1 尺寸：7” 网络接口：10M/100M ETHERNET以太网卡 操作系统：Windows 3）操作台、箱、柜集中操作台、HMI操作台操作面板采用不锈钢，操作台、箱、柜均采用喷塑柜壳，柜壳采用厚度不小于2mm的冷轧钢板。就地操作箱及远程IO柜防护等级不低于IP44。台、箱、柜内设置保护接地母排PE和控制系统接地母排EQS，用于将控制系统地与保护地区分开，以便减少外部干扰信号对控制系统的影响。操作台、箱、柜内主要元器件初步选型如下： 稳压电源：菲尼克斯 自动开关：施奈德 中间继电器：ABB、日本和泉 按钮、带灯按钮、选择开关、指示灯等操作元件：ABB、施奈德、日本和泉 接线端子：菲尼克斯4）107、网络设备以太网交换机选用稳定可靠的工业以太网网络交换机，主干网络传输介质选用光纤，支线网络选用双绞线，以太网网络设备选型如下：以太网网络设备选型： 主干网络交换机：2光6电非管理型工业以太网交换机，菲尼克斯 支线网络交换机：8电口非管理型工业以太网交换机，菲尼克斯 主干网络传输介质：工业以太网多膜光纤，国产 支线网络传输介质：工业以太网双绞线，国产 连接附件：国产PROFIBUS-DP网络设备选型： 传输介质：PROFIBUS-DP专用网络电缆，西门子 连接附件：西门子5）检测元件本控制系统主要检测元件初步选型如下： 增量型编码器：DC24V，1024rpm，宜科、倍加福 脉冲分路器：DC24108、V，京诚瑞达 热金属检测器：DC24V，武进科达、常州潞城、常州东升 光栅传感器：DC24V，武进科达、常州潞城、常州东升 电机温度采集器：DC24V，PROFIBUS-DP网络接口，京诚瑞达其他检测元件如接近开关、限位开关、压力开关、流量开关、位置传感器、温度开关等由设备供货商设计选型。6）不间断电源系统(UPS)基础自动化控制系统不间断电源系统在进线电源断开的情况下保证PLC控制系统能够正常运行30分钟以上，初步配电容量如下： 粗轧区电气室： 6KVA 主轧线电气室： 6KVA 冷床收集区电气室： 6KVA 水处理电气室：3KVAUPS不间断电源系统拟选用山特产品。7）编程器编程器拟选用D109、ELL产品，配置如下： CPU型号： 酷睿 内存： 4GbytesRAM 硬盘： 500G bytes 光驱： 24x DVD ROM 操作系统： WINXP 编程软件： 支持Step7 与PLC接口： 10/100M以太网卡8）打印机打印机配置：A4黑白激光打印机，选用HP产品。（7）控制系统软件选型基础自动化控制系统软件包含PLC控制系统编程软件、人机接口监控系统编程软件，选型如下： PLC控制系统编程软件：西门子STEP7 V5.4以上版本 人机接口监控系统编程软件：西门子WINCC V6.2以上版本（8）特殊仪表及主要传感器参见仪表自动化部分描述。（9）过程数据采集分析系统(可选项)本110、系统拟配置过程数据采集分析系统(PDA)，过程数据采集分析系统(PDA)能够对来自自动化系统的信号(数字量和模拟量)进行采集，并在线显示、分析、存储。过程数据采集分析系统能够为用户提供良好的故障诊断分析手段。过程数据采集分析系统初步配置如下： 数据采集计算机：与人机接口监控系统操作站主机配置相同 彩色显示器：与人机接口监控系统操作站显示器配置相同 PROFIBUS-DP采集卡：CSCom-DP-8 DP总线采集方式服务器端软件：CSPDAServer-DP-V3 客户器端软件：CSPDAClient-V3 离线数据分析软件：CSAnalyzer-V23.7.2.3附表 表3.7-1 基础自动化111、控制系统初步设备表序号设 备 名 称规格型号单位数量备 注1PLC控制系统硬件1.1炉前及粗轧区PLC控制系统软硬件S7-400套1PLC11.2连轧区PLC控制系统软硬件S7-400套1PLC21.3锯切区PLC控制系统软硬件S7-300套1PLC31.4冷床收集区PLC控制系统软硬件S7-300套1PLC42网络软件及计算机2.1人机接口监控系统软硬件套1工控机台4显示器台4触摸屏台3人机接口监控系统软件套12.2以太网网络交换机非管理型套12.3控制系统编程器台12.4UPS套1UPS6KVA套3UPS3KVA套12.5打印机激光A4台12.6以太网双绞线、光纤及连接附件多模光纤套12.112、7PROFIBUS网线及连接附件套12.8控制系统通讯用专用电缆及连接器套13操作台箱柜3.1PLC柜含CPU柜和I/O柜 套13.2操作台不锈钢台面套13.3HMI操作台不锈钢台面套13.4就地操作箱IP44套14检测元件4.1增量型编码器DC24V, 1024rpm套14.2脉冲分路器DC24V套14.3热金属检测器DC24V套14.4电机温度采集器DC24V，DP接口套14.5光栅检测器DC24V套15水处理PLC控制系统电控成套套1PLC_W6过程数据采集分析系统电控成套套1可选项表3.7-1 自动化控制系统供货清单上述表格设备数量为估算，不可作为订货依据。 3.8 电信设施3.8.1113、概述 （1）工程范围本设计包括XX钢铁有限公司大方坯连铸工程大棒车间电信设施及本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 3）对讲扩音电话 4）工业电视5）无线电话 6）火灾自动报警3.8.2电信系统（1）行政管理电话在生产、辅助生产及管理等部门设置行政管理电话，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XX钢铁有限公司电话系统。（2）调度电话为调度员及时组织、协调生产作业计划和指挥生产提供通信联系，设置各分厂调度电话系统，在大棒车间设置厂一级调度电话站，调度电话站内设置程控调度电话总机1套，总机由两路交流电源直接供电。该机具有调度员114、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。公司上下级调度电话站之间及业务紧密相关的调度电话站之间设调度中继联系。（3）对讲扩音电话系统对讲扩音电话供车间整个生产作业线上各个操作岗位之间生产联系用。本工程在大棒车间各设置1套对讲扩音电话系统。该系统具有个呼、组呼、齐呼等功能，结构简单，操作方便，性能可靠。对讲扩音电话基本选择台式或室外防尘壁挂式。（4）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，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。此系统由彩色摄像机、监视器、摄像机防护套、云台、控制器、照明设施、视频分115、配设备以及电源设备等组成。（5）无线电话系统各个分厂内移动操作岗位之间或移动操作岗位和固定岗位之间的生产管理通信联系采用无线电话系统。系统采用400MHz工作频段、同频单工工作方式，具体工作频点由使用部门向当地无线电管理委员会申请。（6）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。分别在大棒车间轧钢主操作室（CS4）设置一台火灾报警控制器，在车间各配电室、电气室、控制室、主操作室、液压站、变压器室及电缆夹层等处设置火灾报警感烟探测器、红外火焰探测器、缆式线性感温探测器。在以上各个报警区域设置声光警报装置，并设置适量的手动报警按钮。当有火灾发生时，自动关闭相应部116、位的风机、防火阀、空调等通风设备，接收其反馈信号，并与自动灭火系统、防排烟系统联锁，加快人员疏散，达到迅速处理火情的目的。3.8.3传输线路及管线敷设本工程音频线路网采用全塑市话电缆。对讲扩音电话系统，工业电视系统，火灾自动报警系统的传输线路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。3.8.4电信维护本工程不增加通信设备维护人员，由厂现有通信设备维护管理部门统一管理。3.9 土建3.9.1 设计依据（1）炼钢、储运、水、风、电、讯、检验等专业设计委托任务书。（2）中国现行的有关法规、标准、规范及要求。117、3.9.2 气象条件 3.9.3 地质条件3.9.4 地震数据3.9.5 设计数据3.9.6 建筑设计主厂房由连铸车间（包括浇注跨、出坯跨、存坯跨、维修跨）、轧钢车间（包括原料跨、加热炉跨、主轧跨、成品跨、轧辊间）组成。轧钢车间基本柱距为12m。原料跨、加热炉跨、主轧跨、成品跨、轧辊间的轨面标高分别为17.5m、17.5m、17.5m、17.5m、17.5m设有大吨位桥式起重机。主厂房柱子采用钢斜腹杆双肢柱；吊车梁采用钢结构，屋架采用钢结构。以上各跨其外墙0.900m以下设砖砌矮墙，0.900m至4.500m用塑钢上悬窗采光通风，4.500m以上墙面用0.6mm厚浅海灰色压型墙板(单板) 35118、波高。轨面标高1.0m以上墙面设3.600m塑钢上悬窗采光通风。以满足安全走道板以上生产环境通风要求。屋面用1.0mm厚海蓝色压型屋面板(单板) 114波高，每柱距间屋面设置二条600宽的双层10mm厚阳光板采光带，1/15坡度有组织排水。屋面设置椭圆型纵向和横向采光通风天窗，厂房设置上屋面检修钢梯。厂房大门用电动提升彩色钢板卷帘门， 地面用300mm厚人工级配砂石垫层，钢筋混凝土地面，厚度根据工艺荷载要求分区设计。主厂房建筑跨间的名称、长度、跨度、檐高、面积见表1：表1：编号车间名称长度(m)跨度(m)檐高(m)面积(m2)起重量(t)轨面高(m)轧钢车间1原料跨693024.92070（2119、0+20t）x217.52加热炉跨692724.3186320/5t17.53主轧跨1183325.5389460/10t、32/5t、20/5t17.54成品跨743324.3244216+16t17.55轧辊间601524.390060/10t、32/5t17.5合计11169主厂房建筑物轴线总面积：11169 m2。辅助生产建筑的跨度、高度相对小些，采用钢筋混凝土排架或框架结构。优质蒸压灰砂砖墙体，内、外墙粉刷，屋面设保温层。露天建筑采用卷材防水(设保温层) ，塑钢门窗，地面为混凝土地面，水泥沙浆抹面或铺地砖，中级装修。 主厂房内，或平台上的小型建筑（操作室、卫生间、更衣间、车间工段办公120、室），采用轻钢结构，中级装修。要求高的小型建筑（操作室、调度室、办公室）的外墙面采用 3mm厚铝塑板或彩色钢板，不锈钢门窗夹胶玻璃，防静电活动地板。连铸操作室采用双层窗。液压站： 楼地面为钢筋混凝土，水泥沙浆抹面。屋面为钢筋混凝土，设保温层，水泥沙浆抹面。顶棚为白灰水泥沙浆抹面。墙面为白灰水泥沙浆抹面。门窗为防火门窗。钢筋混凝土基础、钢筋混凝土结构。电气室： 地面为混凝土，楼面为钢筋混凝土，面层铺地砖或防静电活动地板。屋面为钢筋混凝土屋面，设保温层，卷材防水。顶棚为18mm厚石膏板吊顶。墙面为机砖墙体，白灰水泥砂浆抹面。门窗为塑钢门窗和防火门。钢筋混凝土基础。钢筋混凝土框架结构。机砖墙体。操作121、室： 地面为混凝土，楼面为钢筋混凝土，面层铺地砖或防静电活动地板。屋面外板用0.8厚YX35-125-750型彩色压型钢板，顶棚为18mm厚石膏板吊顶，吊顶上铺120厚硬质矿棉隔热保温层。内外墙面用20mm厚防火石膏板，中间填充120厚硬质矿棉。墙外表面贴 3mm厚铝塑板或彩色钢板。门窗为不锈钢门窗12mm厚夹胶玻璃。基础和结构平台为钢筋混凝土，平台上为轻钢结构，轻钢结构主材为12&14槽钢。 水处理： 地面为混凝土，楼面为钢筋混凝土，水泥沙浆抹面。屋面为钢筋混凝土屋面，设保温层，卷材防水。顶棚为白灰水泥砂浆抹面。墙面为机砖墙体，白灰水泥砂浆抹面。门窗为塑钢门窗和防火门。钢筋混凝土基础。钢筋混122、凝土框架或排架结构。结构主材为钢筋混凝土，机砖墙体。辅助生产建筑的名称、长度、跨度、层数、高度、面积见表2：表2：序号名称长度(m) 跨度(m) 层数 高度(m) 面积（m2)轧钢车间小建筑14CS1上料操作室641324 15CS2粗轧操作室841332 16CS3热剪操作室841332 17CS4连轧主操作室/调度室1041340 18CS5定尺锯操作室541320 19CS6冷床区操作室541320 20工具间（一） 541320 21工具间（二） 541320 22工具间（三） 541320 23钳工间（一）541320 24钳工间（二）541320 25电工间（一）541320 26123、电工间（二）541320 27工间休息室/会议541320 28轧辊间管理室531315 29轧辊间办公室531315 30轧辊间工具间531315 31钢坯管理室531315 32成品管理室（一）531315 33成品管理室（二） 531315 34成品管理室（三） 531315 35炉前液压站761342 36炉子液压站24615144 37初轧机液压站861548 38初轧机润滑站1061560 39连轧液压站861548 40连轧润滑站1661596 41横移编组液压站861548 42定尺锯液压站861548 43冷床液压站1061560 44高压水泵站121015120 450#加124、热炉区电气室18615108 461#粗轧电气室2416112384 472#连轧电气室6016112960 483#冷床区电气室361619576 49轧钢中心循环水泵站12222182684 50泥浆处理站2924281392 合计7251 辅助生产建筑物轴线总面积：7251 m2 。3.9.7 厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积1. 根据 建筑设计防火规范GB50016-2006 第133页 续表1“生产的火灾危险性分类举例”表, 该厂房属“丁”类。2. 根据 建筑设计防火规范GB50016-2006 第11页 表 “厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积” 丁类125、一、二级耐火等级的厂房，最多允许层数不限；每个防火分区的最大允许建筑面积不限。第166页“单层厂房有的高度虽然超过24m, 如炼钢厂的熔炉部位、轧钢厂的酸洗部位、其建筑高度均可能超过24m,仍可按单层厂房确定其防火设计要求。3. 根据 建筑设计防火规范GB50016-2006 第9页 第3. 2. 5. 1条“除甲、乙类仓库和高层仓库外，当非承重外墙采用不燃烧体时，其耐火极限不应低到0.25h； 。第10页 第3. 2. 8条“二级耐火等级厂房的屋顶承重构件可采用无保护层的金属构件，其中能受到甲、乙、丙类液体火焰影响的部位应采取防火隔热保护措施”。4. 根据 钢铁冶金企业设计防火规范GB504126、14-2007 第3页条 “单层丁、戊类主厂房的承重构件可采用无防火保护的金属结构，其中能受到甲、乙、丙类液体或可燃气体火焰影响的部位，或生产时辐射温度高于200的部位，应采取防火隔热保护措施”。该厂房外墙和屋面为非承重、不燃烧体的彩色压型钢板墙面和屋面，承重构件钢柱，钢梁, 钢屋架为不燃烧体构件, 在丁、戊类厂房中的构件可不采取防火保护措施，其耐火等级可视为二级。3.9.8 混凝土结构设计（1）基础部分1）主厂房柱基础、主电室、加热炉风机房、轧线高架平台的柱基础采用钢筋混凝土独立基础。2）设备基础：加热炉、精整区设备基础采用钢筋混凝土块式基础。3）0.000车间小房子（除主电室外）采用条形基127、础（2）建（构）筑物结构造型：1）主电室、加热炉风机房、轧线高架平台采用钢筋混凝土框架。2）旋流池露天栈桥采用钢筋混凝土排架。3）0.000车间小房子（除主电室外）采用砖混结构。（3）本工程混凝土工程量不包括地基处理工程量。3.9.9 钢结构设计3.9.9.1柱子系统厂房柱下端为双肢格构式工字型柱，上端为工字型实腹式柱，柱脚采用杯口柱脚。屋面是屋架，托架形式，与厂房柱均采用铰接。柱肩梁尽量采用单壁式肩梁，这种肩梁形式，制作和装配都比双壁式肩梁方便的多，用料也少，普遍应用于实腹式和格构式阶型柱中。格构式柱的缀条，采用T型钢。温度区段两端各设一道上柱支撑，有下柱支撑处设一道上柱支撑。下端柱的柱间支128、撑位置，决定纵向结构温度变形和附加温度应力的大小，因此应尽可能设在温度区段的中部，以减少温度变形的大小。当温度区段大于120m时，可在温度区段内设置两道下段柱柱间支撑，其位置宜布置在温度区段中间三分之一范围内，两道支撑的中心距离不宜大于60m。柱间支撑的设置应与屋盖支撑布置相协调，一般均与屋盖上下弦横向支撑及垂直支撑设在同一柱距内。3.9.9.2屋面系统屋面采用有檩体系轻屋盖，这种结构形式具有结构简单、受力明确、自重轻、施工快、寿命长等优点。屋架采用平行弦桁架，大于24m柱距时，采用托架。檩条采用高频焊接H型钢，此种檩条外形简单、美观、较普通H型钢檩条可节约钢材15%左右，考虑加工制作等因素，129、综合经济效果仍然很好。隅撑与屋架下弦及檩条连接。厂房的每一个温度区段均设独立完整的屋面支撑系统。屋盖的横向水平支撑及纵向水平支撑布置在屋架的上弦，并通过隅撑稳定屋架下弦。二者组成封闭的支撑体系，增强厂房整体刚度。3.9.9.3吊车梁系统吊车梁采用焊接工字型实腹梁，吊车梁与水平制动梁，垂直辅助桁架及下部水平支撑形成稳定的结构体系。吊车梁为简支，支座为突缘式。制动结构采用制动板，制动板与吊车梁上翼缘采用摩擦型高强螺栓连接，与辅助桁架采用现场焊接连接。为了稳定吊车梁的下翼缘和辅助桁架下弦，加强吊车梁系统整体性，在吊车梁下翼缘设水平支撑。3.9.9.4墙架系统墙架采用全钢结构独立体系。纵墙架柱采用悬挂130、式，支承于吊车梁的辅助桁架上、上端与屋面结构或天沟用弹簧板连接，下端与基础采用套筒或长圆孔连接。山墙的墙架柱落地，中间侧向支撑于山墙走台、上部与屋面檩条用弹簧板或长圆孔连接，山墙墙皮柱间设支撑系统，形成稳定的结构体系。墙皮檩条采用冷弯薄壁C型钢。3.9.9.5钢材及连接材料由于Q345钢比Q235钢单价约高6%，而强度提高40，故凡强度控制的构件，如屋面梁、柱、平台等承重结构，采用Q345B，重级吊车梁采用Q345C。一般由挠度或构造选定的构件，如屋面檩条、柱间支撑等采用Q235-B，次要构件，如梯子、小平台、小支撑、栏杆等则推荐采用Q235-A。有关钢材性能应符合低合金高强度结构钢（GB/T131、1591-1994）、碳素结构钢（GB/T700-1988）、焊接结构用耐候钢（GB/T4172-2000）的要求。根据不同钢号钢材，匹配相应焊接材料（焊丝和焊剂），如Q345钢，手工电弧焊时，采用E5015等焊条、自动埋弧焊时采用H08A等焊丝，HJ431等焊剂；又如Q235-A钢，手工电弧焊时采用E4301等焊剂。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 132、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/T95-1985）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133、螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件（GB/T1231-1991）的规定。3.10 总图运输3.10.1 概况连铸工程位于转炉车间以西、三轧车间以北。新增一台2机2流连铸机（其中1流为大矩形坯450600mm新建、并预留1流800mm大圆坯），具备年产40万吨铸坯的能力。所需钢水从东侧现有转炉车间提供，连铸坯运往西侧新建大棒车间。新建大棒车间，设计产能为40万吨，位于三轧车间以北、电炉车间以南、转炉车间以西、炼铁东路以东。轧钢所用坯料（热坯、冷坯），连铸热坯从车间东侧连铸由热送辊道运入本车间，冷坯由车间东侧过跨车运入钢坯跨，然后吊车上料。用地内现有焦炉煤气柜需拆除。3.10.2 总图平面布置3.10134、.2.1 设计依据、原则（1）主要规范：工业企业总平面设计规范（GB 50187-93）。钢铁企业总图运输设计规范（GB 50603-2010）。建筑设计防火规范( GB 50016-2006)钢铁冶金企业设计防火规范（GB 50414-2007）等（2）总体布局紧凑合理，工艺流程短捷顺畅，满足生产工艺要求。（3）预留发展用地。3.10.2.2 车间组成（1）主要工艺设施：连铸车间、大棒车间。（2）公用辅助生产设施水处理设施：连铸循环水泵站、轧钢循环水泵站、轧钢泥浆处理车间、旋流池、安全水塔。3.10.2.3 总平面布置连铸车间、大棒车间均布置在三轧车间以北、电炉车间以南、转炉车间以西、炼铁东135、路以东的区域内。连铸车间贴建在现有转炉车间西侧，大棒车间布置在连铸车间西侧。物流自东向西，转炉车间（钢水）连铸车间（连铸坯）大棒车间（大棒），大棒成品从大棒车间西侧经汽车运出。公用辅助设施主要布置在连铸车间、大棒车间以北，电炉公辅设施以南，且就近主要用户布置。本工程占地面积为3.50hm2。详见PS02900A011U001。3.10.2.4 竖向设计及场地雨水排水场地标高与现有厂区一致，初步为69.10m，土方工程量由业主负责，不在本工程设计范围。连铸车间、大棒车间室内地坪标高暂定为69.40m。本工程位于西北干旱区，年降雨量很小，建议场地雨水采用雨水口结合排水管道收集、处理、利用。 3.1136、0.3 道路运输3.10.3.1 运输量及其设施本项目道路运输量为42.456104t/a，其中运入量为530t/a，运出量为42.403104t/a。本项目不设置运输设备、道路维修设施，由全厂统一考虑。3.10.3.2 道路工程技术标准为满足运输及消防的要求，在厂区内新建沥青混凝土道路，道路路面宽度为9m。新建道路为沥青混凝土路面城市型道路，技术标准为：5cm细粒式沥青混凝土表面层；7cm中粒式沥青混凝土下面层；透层油、下封层；39cm水泥稳定碎石基层；15cm石灰土底基层；10cm砾石垫层。本项目新建道路面积约7500m2，人行道约2500。3.10.4 消防及绿化3.10.4.1 绿化为137、了美化和净化厂区周围环境，为员工创造一个优美安静、赏心悦目的生产生活环境，在厂房四周、道路两侧和空闲地带，种植一些适于当地生长的花草和树木。绿化占地率不小于10%，绿化面积约为3500m2。3.10.4.2 消防在厂房四周设置了环行道路，以满足消防车及时有效的救援，减少火灾损失。在道路边按相关规范、要求设置消火栓，满足消防用水的要求。3.10.5 主要技术经济指标主要技术经济指标见表-1。 主要技术经济指标 表-1序号工 程 名 称单 位数量备 注1本项目占地面积hm23.502建、构筑物基底面积hm22.353建筑系数%67.144道路及广场面积m2100005本项目总运输量t/a42.45138、61046运入运输量t/a5307运出运输量t/a42.4031048绿地率%109绿地面积m23500 4工程投资概算本估算根据XX钢厂大棒工程方案设计的内容编制。该工程建设规模为年产棒材40万吨。该工程建设内容包括主车间、电气室、水处理设施、软件编制、消防系统、区域总图、工器具及生产家具购置、工程建设其他费用及预备费。静态投资估算为42205.01万元。本估算费用是安同类工程造价指标估算的，其中包括设备费、设备运杂费、建筑工程费、安装费等。其投资构成见总估算表。（改投资只做到一期，另外，原料跨由连铸项目考虑）棒 材 工 程 总 估 算 表序号工程及费用名称概算价值（万元）建筑工程安装工程设139、 备其 他合 计静态投资1主车间7465.68 2735.12 20640.53 30841.33 2电气室328.54 51.50 5034.15 5414.19 3水处理设施395.00 150.00 1020.00 1565.00 4软件编制195.00 195.00 5消防系统30.00 380.00 410.00 6区域总图516.84 516.84 7工器具及生产家具购置费136.35 136.35 小计8706.05 2966.62 27406.03 39078.71 8工程建设其他费用及预备费3126.30 3126.30 静态投资合计8706.05 2966.62 27406140、.03 3126.30 42205.01 100t转炉5技术经济分析5.1 概述XX钢厂拟建一大棒生产线。项目完成后，生产钢种为优质碳素结构钢、合金结构钢、轴承钢、保淬透性钢、管坯钢等，年产能40万吨。本项目建设投资42205万元，铺底流动资金11711.1万元。生产期为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11.7%，投资回收期为9.9年。5.2 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）本评价采141、用不含税价格体系，投入、产出物价均以不含税价格计算。5.3 基础数据5.3.1产品方案本项目建成后，生产钢种为优质碳素结构钢、合金结构钢、轴承钢、保淬透性钢、管坯钢等，年产能40万吨。 详见工艺部分。5.3.2建设进度本项目建设期为16个月，达产期3年，建成后第1年达产50%，第二年达产90%，第3年达产100%。生产期按20年计算。5.3.3资金使用和资金筹措(1)资金使用 项目建设投资42205万元，全部由自有资金支付。全部流动资金39037.1万元中，其中30%，即11711.1万元为铺底流动资金由自有资金支付；其余70%，即27326.0万元由贷款解决。(2)资金筹措.自有资金 企业自142、有资金为53916.1万元，其中：用于建设投资为42205万元，用于铺底流动资金为11711.1万元。.贷款项目贷款为27326.0万元，全部用于流动资金，年利率6.56%。详见资金使用与资金筹措见表5.3-1。表5.3-1 资金使用和资金筹措表 金额单位：万元序号项 目合计12341投资总额81242.1 29543.5 33382.1 14626.0 3690.5 1.1建设投资42205.0 29543.5 12661.5 1.2流动资金39037.1 20720.6 14626.0 3690.5 2资金筹措81242.1 29543.5 33382.1 14626.0 3690.5 2143、.1资本金53916.1 29543.5 18877.7 4387.8 1107.1 建设投资42205.0 29543.5 12661.5 2.1.2铺底流动资金11711.1 6216.2 4387.8 1107.1 2.2借 款27326.0 14504.4 10238.2 2583.3 2.2.1流动资金贷款27326.0 14504.4 10238.2 2583.3 按国务院国发1996【35】文的规定，计算资本金的总投资为53916.1万元，其中含建设投资42205万元，铺底流动资金为11711.1万元。资本金为53916.1万元，资本金比例为100%，符合国家对冶金行业资本金比例144、大于40%的要求。5.4 财务评价5.4.1营业收入根据目前国内市场同类产品价格及甲方提供的相关价格，确定产品不含税价，经计算，正常年营业收入为207520.0万元，详见表5.4-1。表5.4-1 营业收入估算表产品型号比例价格（不含税）优质碳结钢45.0 10.0%4862.4 合金结构钢42CrMoA22.5%5496.6 管坯钢12Cr1MoVG12.5%5591.5 保淬透性钢40CrH,20CrMnTiH20.0%4654.7 弹簧钢60Si2CrVA7.5%5884.6 轴承钢GCr1527.5%5195.7 合计100%5223.0 5.4.2成本费用估算成本估算中，各种物料的消145、耗均为设计指标，各种物料价格参照甲方提供当地现行市场价格（不含税价）确定。经计算，产品的综合制造成本为4799.5元/吨，正常年总成本费用为200196.2万元。5.4.3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31609万元，销项税为35516.4万元，增值税为3907.4万元，营业税金及附加为468.9万元。年利润总额为8254.9万元（第10年）。所得税税率按25%计算，经计算，年所得税为2063.7万元（第10年）。年净利润为6191.2万元（第10年）。详见附表1利润与利润分配表。5.4.4现金流量分析本项目146、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）： 11.7%财务净现值(i=10%)（税后）(FNPV)： 8770.2万元项目投资回收期： 9.9年 （含建设期）项目资本金财务内部收益率（税后）(FIRR): 14.7%详见附表2项目投资现金流量表和附表3项目资本金现金流量表。5.4.5资产负债率(LOAR)经计算，经资产负债率(LOAR)(第7年)为43.0%。总负债LOAR = 100%总资产42857.4= 100%99647.4= 43.0%5.4.6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147、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。5.4.7不确定性分析（1）盈亏平衡分析 （第9年为例）年固定费用盈亏平衡点产量年营业年税金年可变费用10566.6 208920468.9189629.656.1%由上面计算可以看出，当产量超过设计产量的56.1% 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5.4-2。表5.4-2 敏感性分析表变化率产品产量产品售价基建投资成本-8%10.7%-12.3%28.5%-6%11.0%-12.2%24.3%-4%11.2%2.5%12.0%20148、.0%-2%11.5%7.2%11.9%15.9%0%11.7%11.7%11.7%11.7%+2%11.9%16.1%11.6%7.5%+4%12.2%20.3%11.4%3.2%+6%12.4%24.6%11.3%-+8%12.6%28.9%11.2%- 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+2%时，项目投资财务内部收益率将为16.1%，其次为产品成本；基本建设投资以及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149、料价格的变化，因此，同时作用的结果小于单一因素的变化。5.5 结论评价指标汇总见表5.5-1。表5.5-1 评价指标汇总表序号项 目 名 称单 位数 值1.建设投资万元42205.0 2.流动资金万元39037.1 3.年营业收入万元208920.0 4.年营业税金及附加万元468.9 5.年总成本费用万元200196.2 6.年利润总额万元8254.9 7.年所得税万元2063.7 8.年净利润万元6191.2 9.财务投资内部收益率%11.7 10.投资回收期年9.9 11.资本金财务内部收益率%14.7 以上分析计算表明，项目建设投资为42205.0万元，流动资金为39037.1万元。项150、目建成投产后年营业收入208920.0万元，还款后正常年净利润6191.2万元，项目投资财务内部收益率（税后）为11.7%。附表1 利润与利润分配表序 号项 目合 计计 算 期1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1营业收入4053048.0104460.0188028.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.02 营业税金及附加9096.5234.4422.0468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.93 总成本费用3876699.5105436.618109151、7.0200196.2200196.2200196.2200196.2200196.2200196.2200196.2200196.24 补贴收入5 利润总额167252.0-1211.06509.08254.98254.98254.98254.98254.98254.98254.98254.96 弥补以前年度亏损1211.01211.07 应纳税所得额167252.05298.08254.98254.98254.98254.98254.98254.98254.98254.98 所得税41813.01324.52063.72063.72063.72063.72063.72063.72063.7152、2063.79 净利润125439.0-1211.05184.56191.26191.26191.26191.26191.26191.26191.26191.210 期初末分配利润-1211.011 可供分配的利润124228.0-1211.03973.56191.26191.26191.26191.26191.26191.26191.26191.212 提取法定盈余公积金12543.9397.4619.1619.1619.1619.1619.1619.1619.1619.113 可供投资者分配的利润111684.1-1211.03576.25572.15572.15572.15572.155153、72.15572.15572.15572.114 应付优先股股利15 提取任意盈余公积金16 应付普通股股利105518.83576.25572.15572.15572.15572.15572.15572.15572.15572.117 未分配利润-1211.0附：息税前利润202093.1-259.58132.110047.510047.510047.510047.510047.510047.510047.510047.5 息税折旧摊销前利润242187.92413.510805.112720.512720.512720.512720.512720.512720.512720.512720.154、5序 号项 目计 算 期12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1营业收入208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 208920.0 2 营业税金及附加468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 468.9 3 总成本费用200196.2 200196.2 200196.2 200196.2 200196.2 197523.2 197523.2 197523.2 197523.2 197523155、.2 4 补贴收入5 利润总额8254.9 8254.9 8254.9 8254.9 8254.9 10927.9 10927.9 10927.9 10927.9 10927.9 6 弥补以前年度亏损7 应纳税所得额8254.9 8254.9 8254.9 8254.9 8254.9 10927.9 10927.9 10927.9 10927.9 10927.9 8 所得税2063.7 2063.7 2063.7 2063.7 2063.7 2732.0 2732.0 2732.0 2732.0 2732.0 9 净利润6191.2 6191.2 6191.2 6191.2 6191.2 81156、95.9 8195.9 8195.9 8195.9 8195.9 10 期初末分配利润11 可供分配的利润6191.2 6191.2 6191.2 6191.2 6191.2 8195.9 8195.9 8195.9 8195.9 8195.9 12 提取法定盈余公积金619.1 619.1 619.1 619.1 619.1 819.6 819.6 819.6 819.6 819.6 13 可供投资者分配的利润5572.1 5572.1 5572.1 5572.1 5572.1 7376.4 7376.4 7376.4 7376.4 7376.4 14 应付优先股股利15 提取任意盈余公积金157、16 应付普通股股利5572.1 5572.1 5572.1 5572.1 5572.1 7376.4 7376.4 7376.4 7376.4 17 未分配利润7376.4 附：息税前利润10047.5 10047.5 10047.5 10047.5 10047.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 息税折旧摊销前利润12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 12720.5 附表2项目投资现金流量表序 号项 目合 计计 算 期1 2 3 4 5 158、6 7 8 9 10 11 1现金流入4094195.3104460.0188028.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.1 营业收入4053048.0104460.0188028.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.2 补贴收入1.3 回收固定资产余值2110.31.4 回收流动资金39037.12现金流出3892102.229543.5135428.7191848.9199889.9196199.159、5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.52.1 建设投资42205.029543.512661.52.2 流动资金39037.120720.614626.03690.52.3 营业税金及附加9096.5234.4422.0468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.92.4 经营成本3801763.6101812.1176800.9195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.62.5 维持运营投资3所得税前净现金流量202160、093.1-29543.5-30968.7-3820.99030.112720.512720.512720.512720.512720.512720.512720.54 累计所得税前净现金流量-29543.5-60512.2-64333.1-55303.0-42582.5-29862.0-17141.4-4420.98299.621020.133740.65 调整所得税50523.3-64.92033.02511.92511.92511.92511.92511.92511.92511.92511.96 所得税后净现金流量151569.8-29543.5-30903.8-5853.96518.2161、10208.610208.610208.610208.610208.610208.610208.67 累计所得税后净现金流量-29543.5-60447.3-66301.2-59783.0-49574.4-39365.8-29157.1-18948.5-8739.91468.811677.4项目投资内部收益率（所得税后）=11.7%项目投资净现值（所得税后）(i=10%)=8770.2万元投资回收期（所得税后）=9.9年序 号项 目计 算 期12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1现金流入208920.0208920.0208920.0208920.0211030.320162、8920.0208920.0208920.0208920.0247957.11.1 营业收入208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.2 补贴收入1.3 回收固定资产余值2110.31.4 回收流动资金39037.12现金流出196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.5196199.52.1 建设投资2.2 流动资金2.3 营业税金及附加468.9468.9468.9468.163、9468.9468.9468.9468.9468.9468.92.4 经营成本195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.62.5 维持运营投资3所得税前净现金流量12720.512720.512720.512720.514830.812720.512720.512720.512720.551757.64 累计所得税前净现金流量46461.159181.671902.284622.799453.4112174.0124894.5137615.0150335.5202093.15 调164、整所得税2511.92511.92511.92511.92511.93180.13180.13180.13180.13180.16 所得税后净现金流量10208.610208.610208.610208.612318.99540.49540.49540.49540.448577.57 累计所得税后净现金流量21886.032094.742303.352511.964830.874371.283911.693452.0102992.4151569.8附表3 项目资本金现金流量表序 号项 目合 计计 算 期1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1现金流入4094195.3104460.0165、188028.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.1 营业收入4053048.0 104460.0188028.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.2 补贴收入1.3 回收固定资产余值2110.31.4 回收流动资金39037.12现金流出3968756.329543.5121875.7184558.3201162.9200055.8200055.8200055.8200055.8200055.820166、0055.8200055.82.1 项目资本金53916.129543.518877.74387.81107.12.2 建设投资贷款偿还2.3 流动资金贷款偿还27326.02.4 借款利息支付34841.1951.51623.11792.61792.61792.61792.61792.61792.61792.61792.62.5 经营成本3801763.6101812.1176800.9195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.62.6 营业税金及附加9096.5234.4422.0468.9468.9468167、.9468.9468.9468.9468.9468.92.7 所得税41813.01324.52063.72063.72063.72063.72063.72063.72063.72063.72.8 维持运营投资3净现金流量125439.0-29543.5-17415.73469.77757.18864.28864.28864.28864.28864.28864.28864.2序 号项 目计 算 期12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1现金流入208920.0208920.0208920.0208920.0211030.3208920.0208920.0208920.02168、08920.0247957.11.1 营业收入208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.0208920.01.2 补贴收入1.3 回收固定资产余值2110.31.4 回收流动资金39037.12现金流出200055.8200055.8200055.8200055.8200055.8200724.1200724.1200724.1200724.1228050.02.1 项目资本金2.2 建设投资贷款偿还2.3 流动资金贷款偿还27326.02.4 借款利息支付1792.61792.61792.61169、792.61792.61792.61792.61792.61792.61792.62.5 经营成本195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.6195730.62.6 营业税金及附加468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.9468.92.7 所得税2063.72063.72063.72063.72063.72732.02732.02732.02732.02732.02.8 维持运营投资3净现金流量8864.28864.28864.28864.210974.48195.98195.98195.98195.919907.16方案图纸目录及附图附图1：轧钢工艺平面布置图-方案6附图2：轧钢工艺平面布置图-方案7附图3：轧钢水处理设施