鞍钢新轧钢股份有限公司2#冷轧生产线布置在现钢材加工中心一车间的位置,新建2#酸洗-轧机联合机组、罩式退火炉、单机架平整机组、两条热镀锌机组以及精整处理等生产线,形成150万t的生产规模。 2 生产规模及产品方案 2.1 生产规模
本工程成品量为150万t/a。其中:冷轧产品70万t;热镀锌产品80万t。 2.2 冷轧产品的产品方案
☆ 冷轧产品主要代表规格及所占比例 表1 宽750~950 >950~1150 >1150~135>1350~16合计 度 0 00 厚度 900 % 1050 % 1250 % 1475 % t % 0.30~0. 5 8 7 0 0 140020 55 35000 56000 49000 00 >0.55~ 4.5 6 7.5 56008 182026 0.8 31500 42000 52500 0 00 >0.8~1. 4.5 5. 9 770011 210030 2 31500 38500 5 63000 0 00 >1.2~1. 2.2 2. 4.3 28004 910013 8 15400 17500 5 30100 0 0 >1.8~2.0 0 2 21000 3 21003 56008 2 14000 0 0 >2.2~3.0 0 1 7000 1 7000 1 21003 0 7000 0 合计 16. 25 31.102700010113402 17500222608 00 7 00 0 0 0 0 平均规格:0.99×1204mm 2.3 冷轧产品的品种及生产标准
70万t冷轧产品的品种为低碳钢(CQ、DQ、DDQ)、低合金结构钢等,其中CQ:29%,DQ:32%,DDQ:29%、低合金结构钢10%。生产标准按GB13237-91或日本和欧洲的相应标准。 1.2.4产品规格
冷轧卷:宽度:750~1600mm 内径:Ф610mm
外径:max.Ф1600mm 重量:max. 15t,Ave. 8t 3 原料
本工程原料钢卷全部来自本公司1780mm热轧厂提供的符合国家标准的热轧原料卷,年需要量为1602030t。
1) 对原料的要求
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代表钢种和钢号:
普通碳素钢(CQ):Q195~Q235(相当于日本SPCC和德国ST12) 优质碳素钢,低碳钢(DQ):08Al(相当于日本SPCD和德国ST13) 特深冲钢(DDQ):含碳量较低的08Al(相当于日本SPCE和德国ST14) 低合金结构钢:Q295~Q345 质量要求:
屈服强度:160~350N/mm2 抗张强度:300~650N/mm2 热轧卷取温度:700℃
进入酸洗机组带钢温度:最小+10℃,最大+60℃。
钢卷塔形:40mm 带钢凸度:100m
带钢横断面楔形:50m 带钢表面凸起点:15m 镰刀弯:25mm/5000mm 板形:30mm/1000mm
宽度公差:公称宽度0~+10mm
带钢质量(包括厚度公差)应符合GB709-88或DIN EN 10051的要求。
2) 带卷规格: 厚度: 1.8~6.5mm 宽度:800~1630mm 钢卷内径:762mm
钢卷外径:1100~2150mm 钢卷重量:最大30t
平均钢卷单重:19kg/mm(最大23kg/mm)
4 金属平衡及生产工艺流程 4.1 金属平衡 详见图1。
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鞍钢新轧钢冷轧2#生产线金属平衡图图例:1602030酸洗轧机联合机组1541150锌锭34657797110入口量工序名称出口量单位:t/a831767热镀锌(2条)805975744040罩式退火炉744040744040平整机组729160165975横切机组1600003580重卷机组3500003580重卷机组3500000000镀锌钢卷160000镀锌钢板350000冷轧钢卷350000冷轧钢卷 图1
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4.2 生产机组组成及生产工艺流程 4.2.1 生产机组组成
根据本工程的产品方案,配备如下生产机组: ·2#酸洗-轧机联合机组 1条 ·全氢罩式退火炉 45座 ·单机架四辊平整机组 1条 ·重卷分卷机组 2条
·连续热镀锌机组及横切机组 (见第三册 镀锌车间) 4.2.2 生产工艺流程
按照鞍钢新轧钢二冷轧系统的整个生产计划安排,通过热轧钢卷库内的吊车把钢卷吊运至2#酸洗-轧机联合机组入口段的No.1步进梁上,在此步进梁上进行称重、测量钢卷宽度和外径、拆捆带后由往返小车将钢卷分别送至No.2和No.3步进梁上,再由这两个步进梁把钢卷运送至开卷机前的2个钢卷小车上,由钢卷小车分别把钢卷装入到1#或 2#开卷机上。在钢卷小车上卷过程中,带头通过压辊、穿带导板进入No.1或No.2处理器,同时No.1或No.2开卷机横向移动将钢卷固定在开卷机上。带头通过处理器进行矫直、破鳞,然后经对中进入No.1或No.2分切剪将不合格的部分切掉,再由夹送辊把带钢送到激光焊机处,由焊机把前一卷带钢的尾部和后一卷带钢的头部焊接起来后,送入酸洗槽前的活套内。带钢从入口活套出来,经拉伸矫直机矫直、破鳞后进入三个紊流式盐酸酸洗槽,以除掉带钢表面的氧化铁皮。酸洗后的带钢再经过漂洗槽漂洗后送入热风干燥机内烘干。经过酸洗、漂洗、烘干后的带钢通过酸洗出口活套送到切边剪。根据下工序生产要求,带钢可以在此处切边或不切边。通过切边剪后的带钢送入到冷连轧机的入口活套内,供冷连轧机轧制。
串列式五机架冷连轧机入口张力辊装置把带钢从轧机入口活套内拉出,连续不断地送入冷连轧机轧制到所要求的成品厚度。在进入轧机前的带钢要经过轧机带钢纠偏装置、三辊张紧稳定装置、入口焊缝检测装置、测厚仪,再进入轧机轧制。经冷连轧机轧后的带钢送至转盘式双卷筒卷取机上卷取,当卷重或带钢长度达到所规定的值时,由轧机出口段的飞剪进行分卷。卷取好的钢卷由卸卷小车卸下,送到轧机出口的步进梁上,经称重、打捆后由吊车吊至轧后库存放。轧机出口段还设有一套与过跨步进梁运输机平行布置的带钢表面检查台,必要时由钢卷小车把要检查的钢卷运到检查台进行表面检查,检查工根据带钢的表面状况以决定各机架是否需要换辊。检查后的带头由开卷机卷取好,再送回到钢卷过跨步进梁上输出。
在轧后库,一部分钢卷(~79.7万t/a)送至新建的热镀锌机组作原
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料;另一部分钢卷(~74.4万t/a)则通过过跨翻卷运输装置将钢卷过跨翻卷至罩式炉跨,按照预定的热处理制度在罩式退火炉中退火以消除加工硬化,改善带钢的机械性能。退火后的钢卷完全冷却后(≤~40℃)由钢卷运输车送至平整前库内贮存并等候平整处理。
钢卷在平整机组上先由翻卷机翻成卧卷后,再在入口准备站上切除不合格部分带头,然后送到开卷机上开卷,根据不同的带钢规格可选择通过平整机前后的张力辊组或跨过张力辊组直接在平整机上平整,平整时可喷平整剂进行湿平整也可进行干平整,一般延伸率控制在3%以下,以改善带钢的机械性能及表面质量。
经罩式炉退火和平整的钢卷由车间吊车分别吊到2条重卷机组的入口步进梁上,再由上卷小车把钢卷送到开卷机的卷筒上进行开卷。入口夹送辊将带钢头部送到入口液压剪,将带钢头部超厚或不合格部分剪除。剪后的带钢经导板台、机械定中立辊进入圆盘切边剪进行切边。切下来的两条废边由出口导槽送到废边卷取机,卷成球状抛入废料斗中,定期吊走。切边的带钢由去毛刺机将带钢两边毛刺去掉后送到检查台,在检查台上由人工检查带钢的上下表面质量。检查后的带钢送到静电涂油机进行涂油处理,然后送到卷取机进行卷取。待钢卷在皮带助卷器的协助下在卷筒上缠绕2~3圈后,机组便可进入正常速度运行。操作工可根据事先设定的卷重或带钢长度,对钢卷进行分卷。卷取机上的钢卷由卸卷小车取出,放到出口鞍座上,在这里完成对钢卷的打捆、称重和打印标签,然后由吊车吊运到钢卷包装位置等待包装后出厂。
5 车间工作制度、年工作小时及机组负荷率 5.1 车间工作制度及年工作小时
本厂各生产机组均为三班连续工作制(节假日照常上班、四班三倒)。根据各机组的特点及设备的复杂程度制定每年的年修时间及定期维修时间。各机组计划年工作时间见表2。
各机组计划年工作时间 表2 年额换辊、交年计日非工作时间(h)历 定工 及各划工 定序机组名称 时作 种故障时 作 期号 年修 小计 间 时 间 间 时 间 维(h) (h) (h) (h) 修 1 2#酸洗-轧机876360 1241608 7152 992 6160 联合机组 0 8 2 罩式退火炉 876240 192 432 8328 328 8000 0
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3 单机架平整机876360 384 744 8016 组 0 4 重卷机组 876240 384 624 8136 0 1816 1336 6200 6800
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5.2 机组负荷率
机组负荷率表 表3 序机组名称 年处理量 实际年工作小负荷率号 (t) 时(h) (%) 1 2#酸洗-轧机联合1602030 5429.4 88.1 机组 2 罩式退火炉 744040 8000 94.9 3 单机架平整机组 744040 5323.8 85.9 4 重卷机组 3580 6556.3 96.4
6 主要机组设备的选型及生产能力的计算 6.1 酸洗-轧机联合机组 6.1.1选型说明
(1)工艺选型
目前,在冷轧生产中,酸洗和冷轧工序有单独设置和联合设置两种,而冷轧单独设置的方式中,又分为常规单卷轧制和无头轧制两种。
常规轧制为普通的单卷连轧方式,通过入口开卷机开卷,经多机架冷轧,再由卷取机卷取后完成冷轧工序。此轧制方式,结构较简单,设备和占地面积较少,但由于采用的是单卷轧制方式,由带卷上卷、穿带、甩尾及卸卷而引起的辅助时间较多,连轧机的利用率较低;同时因每卷带钢都需穿带,加减速和甩尾,带卷头尾超差较长,成材率较低,轧辊的磨损也较高。
而无头轧制是在常规轧制的基础上,通过焊机对前后带卷头尾进行焊接,由活套进行调节而实现的连续轧制方式,轧机辅助时间仅受出口段分切剪和机架过焊缝时降速操作影响,因而轧机利用率高,产量也较高;同时不存在带钢穿带和低速甩尾过程,张力控制较为稳定,且可实现轧机入口大张力轧制,减少了工作辊的换辊次数,并减少了带钢头尾超差长度,提高了成材率;1#轧机的压下率也可提高,但这种轧制方式由于增加了开卷机,焊机,活套及卷取机(常规式一台卷取机,无头轧机一般设二台卷取机)等设备,因而比常规轧制方式占地面积大,设备一次性投资也较大。
与酸洗和冷轧单独设置相比,酸洗和轧机联机则是通过一个中间活套,把酸洗机组和连轧机联合成一个机组。钢卷在酸洗机组头部上料,经过酸洗后的带钢,通过活套直接送入冷连轧机进行轧制。此机组除具有无头轧制的特点外,还具有如下特点:
减少了酸洗出口卷取、轧机入口开卷、焊接等设备,降低了设备投资。
省去了酸洗后库及相应的起重运输设备,降低了工厂建设费用。
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采用连续轧制,提高了机组的产量和成材率。
减少了轧机加减速,保证稳定轧制,提高了产品质量。 减少穿带,可避免带钢对轧机的冲击,降低辊耗。
减少了中间储存和吊运的环节,可避免带卷锈蚀和损伤。 酸洗工序和冷轧工序合二为一,减少了操作人员。
但两个机组联合为一个整体后,相互影响,与无头轧制方式相比,生产能力有一定降低,设备利用率也有所下降。
采用酸洗-冷轧联合机组生产冷轧带钢已是世界上最先进且成熟的新技术,在我国已建或在建的类似机组已有四条;根据鞍钢新轧现有酸洗机组以及工艺布置情况,对新建的冷连轧机采用常规轧制、无头轧制和酸洗-轧机联机轧制这三种方式进行综合比较,推荐选用酸洗-冷轧联合的方式。 (2)主要设备选型
1) 激光焊机
激光是一种高密度能源,已被逐渐开发,广泛应用。激光焊机与闪光焊机相比具有显著的优点:适合于碳钢、电工钢及不锈钢的焊接(闪光焊机只适用于焊接低碳钢)、焊接质量好、热影响区小、过轧机断带率低(在轧制速度<600m/min时断带率<0.4%)。
本酸洗-轧机联合机组选用德国米的激光焊机。 2) 拉伸矫直机(简称拉矫机)
现代酸洗机组普遍采用拉矫机,它可以保证带钢进入酸槽时板形良好,表面氧化铁皮充分破碎,提高清除铁皮速度及酸洗质量,使带钢在后工序运行平稳。
本酸洗-轧机联合机组采用法国VAI Clecim的拉矫机,两弯两矫结构,最大延伸率为3%,最大张力达45t。 3) 酸洗工艺
酸洗工艺段为紊流式浅槽酸洗(酸液面高~150mm),酸洗槽分三段,钢结构槽,内衬耐酸橡胶(5mm)和陶瓷砖(150mm),每段33.3m,在每个酸洗槽的入口和出口带钢的上方各有一个喷酸管,在每个酸洗槽的入口和出口及底部有火山岩(或花岗岩)制成的耐磨块,在底部的耐磨块与带钢中心线交错分布,同时酸洗槽盖为水沟沉浸式,与酸洗槽形成整体,使酸液在槽内形成很好的紊流。
水沟沉浸式槽盖使酸液蒸发达到最小,可节酸和节能,酸雾排气量少。
4) 轧机选型
目前宽带钢冷连轧机型式主要有四辊和六辊两种。四辊轧机为世界上发展较早、使用最广泛的机型,其对带钢的厚度和板形均能有效
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控制,且价格合适;而六辊轧机是在四辊轧机的基础上发展起来的,其与四辊轧机相比,由于其工作辊直径相对较小,可实现机架的大压下轧制,有利于带钢减薄。但发展六辊轧机最重要的目的并不在于带钢减薄,而是其对带钢板形的控制作用,由于六辊轧机的中间辊具有轴向移动和弯辊功能,能十分有效地控制四辊轧机较难完成的带钢1/4或3/4浪形,再与其它的板形控制手段相配合,可最大限度地提高带钢的板形质量;随着冷轧技术的发展,六辊轧机在其板形控制方面的作用将日趋显著。但六辊轧机也存在着投资大、操作管理复杂和辊耗大等缺点。
冷连轧机组成可分为单一机型或混合机型。五机架六辊轧机的板形控制能力强,轧制压下率大,但价格昂贵(目前国内仅宝钢1550冷轧采用全六辊);常规的四辊五机架连轧机控制手段较少,板形控制能力略差,但价格相对便宜,使用也较广泛;而混合型连轧机(即以四辊轧机为主,另配有1~2架的六辊轧机)的性能和价格则介于纯四辊连轧机和纯六辊连轧机之间。六辊轧机的布置位置有设置在首架和末架两种,布置在首架有利于大压下轧制和控制热轧来料板形,布置在末架则更有利于控制成品板形。通过对最近十几年来世界范围内新建和改造冷连轧机的细致分析,并结合本次改造的产品大纲及特点,综合比较后,推荐冷连轧机采用三架四辊加两架六辊组合机型,即2~4#机架采用四辊轧机,1#和5#机架采用六辊轧机。 5) Carrousel卷取机
Carrousel卷取机是近年来兴起的一种新型卷取设备,它是在一个可旋转的支承盘上设有两个卷取芯轴,彼此具有的传动,可通过支承盘旋转由两个芯轴交替完成卷取和卸卷操作。它和设置两台卷取机的方式相比具有以下特点:减少设备、减少占地面积、更有利于薄规格的带钢卷取穿带。因此,本酸洗-轧机联合机组选用Carrousel卷取机。
6.1.2 机组主要技术参数
a)年处理量:1602030t(入口量)
b)带钢规格 入口 出口
带钢厚度 1.8~6.0mm 0.3~3.0mm 带钢宽度 800~1630mm 750~1600mm
(不切边800~1630mm)
钢卷内径 762mm 610mm
钢卷外径 (max) 2150mm (max) 2100mm 钢卷重量 max. 30t max. 30t c)机组速度:酸洗入口段:max.700m/min 酸洗工艺段:max.230m/min
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酸洗出口(圆盘剪):max.250m/min 轧机出口段:max.1350m/min d)活套量: 酸洗入口活套:584m 酸洗出口活套:268m 轧机入口活套:300m
e)酸洗工艺:连续盐酸酸洗,酸洗能力max.580t/h f)冷连轧机:五机架冷连轧机
g)轧制力:最大25MN h) 轧辊尺寸 四辊轧机 -工作辊:φ525~585×1780mm -支持辊:φ1400~1525×1780mm 六辊轧机 -工作辊:φ430~490×1780mm -中间辊:φ500~560×1780mm -支持辊:φ1400~1525×1780mm i) 主传动参数及速度锥 1# 2# 3# 4# 5# 马达功率5500x1 5500x1 5500x1 5500x1 5500x1 (kW) 马达转速200 600 200 600 200 600 200 600 200 600 (rpm) 减速比 1.719 1.527 1.105 0.826 0.2 轧辊转速116 349 131 393 181 543 242 726 312 935 (rpm) 轧辊速度179 537 241 722 332 997 445 1334 479 1438 (Max.) 轧辊速度157 471 216 8 298 5 399 1197 421 1262 (Min.) 传动力矩452 151 401 134 290 97 217 72 169 56 (kNm) WR直径430 490 525 585 525 585 525 585 430 490 (mm) 轧辊长度1780 1780 1780 1780 1780 (mm) 速度锥 1# 2# 3# 4# 5#
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轧辊速度168 228 315 422 450 (Min.) 轧辊速度504 685 946 1266 1350 (Max.) 注:速度锥中的速度是按平均辊径计算。
16001400120010008006004002000123456.1.3 机组主要设备组成 ★酸洗机组:
(1)No.0和No.1步进梁 2套 (2)往返小车 1套 (3)No.2和No.3步进梁 2套 (4)钢卷小车 2台 (5)开卷机 2套 (6)处理器 2套 (7)带No.1带钢对中装置的No.1导板台 (8)No.2带钢对中装置 1套 (9)No.1、No.2废料夹送辊 2套 (10)No.1和No.2分切剪 2套 (11)No.3带钢对中装置 1套 (12)废料处理系统 1套 (13)No.1转向夹送辊 1套 (14)带No.4带钢对中装置的导板台 (15)No.5、No.6带钢对中装置 (16)No.3、No.4废料夹送辊 (17)No.2转向夹送辊 1套
1套
1套 2套 2套
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(18)全自动激光焊机 1套 (19)No.1纠偏辊 1套 (20)No.1张力辊 1套 (21)No.1测张辊 1套 (22)入口双层活套 1套 (23)No.2 和No.3纠偏辊 2套 (24)No.2 和No.3测张辊 2套 (25)No.1焊缝检测 1套 (26)拉伸弯曲矫直装置 1套 (27)处理器、拉矫机除尘系统 1套 (28)酸洗槽 3套 (29)漂洗槽 1套 (30)No.4a纠偏辊 1套 (31)酸洗段和漂洗段排烟系统 1套 (32)热风干燥器 1套 (33)带传动压辊的双辊纠偏辊 1套 (34)No.4测张辊 1套
(35)带No.2焊缝检测仪的No.1出口活套 (36)月牙剪 1套 (37)No.5纠偏辊 1套 (38)双头回转式圆盘剪 1套 (39)碎边剪 1套 (40)碎边输出系统 1套 (41)No.4张力辊 1套 (42)No.5转向测张辊 1套 (43)No.2出口活套 1套 (44)No.6纠偏辊 1套 (45)带钢表面检查站 1套 ★冷连轧机组:
(1)No.5和No.6张力辊组 2套 (2)带压辊的双纠偏辊 1套 (3)测张辊 1套 (4)带钢夹持装置 1套 (5)辅助卷扬 1套 (6)入口分切剪 1套 (7)固定式带钢导板台 1套 (8)入口直接喷油装置 1套 (9)带钢对中装置 1套
1套
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(10)1#机架压紧台 1套 (11)2#~4#四辊轧机 3套 (12)1#、5#六辊轧机 2套 (13)机架间设备
(14)出口压辊 1套 (15)出口夹送辊 1套 (16)飞剪 1套 (17)转向辊 1套 (18)带钢导板台 1套 (19)Carrousel张力卷取机 1套 (20)皮带助卷器 1套 (21)压辊 2套 (22)卸卷小车 1套 (23)出口步进梁 1套 (24)称重装置 1套 (25)打捆装置 1套 (26)带钢检查站 1套 (27)轧机主传动装置 5套
(28)轧机排雾及通风系统 全线配套 (29)铺板、栏杆、地脚螺栓
6.1.4 机组生产能力计算(见表1-4)
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序入口 号 厚度mm 1 2 3 2.0 2.0 2.0 4 2.25 5 2.25 6 2.25 7 8 9
2.3 2.3 2.3 酸洗-轧机联合机组产量计算 表4 出口带钢钢入口出口周期 速度酸洗轧机瓶颈 机组年处 厚度宽度 卷带钢带钢时间 锥速速度 出口小时理量 mm mm 重长度 长度 s 度 m/min 速度产量t 量 m m m/min m/min tph t 0.35 900 17.11210.2 6915.4 392.6 1310 205.5 1310 轧机 156.8 16020 0 0.35 1050 19.91210.2 6915.4 426.0 1190 1.4 1190 轧机 168.6 32041 5 0.35 1250 23.71210.2 6915.4 497.9 990 162.0 990 轧机 171.7 32041 5 0.4 900 17.11075.7 6051.0 343.6 1340 208.7 1340 轧机 179.2 32041 0 0.4 1050 19.91075.7 6051.0 395.9 1120 181.1 1120 轧机 181.4 48061 5 0.4 1250 23.71075.7 6051.0 478.8 900 149.8 900 轧机 178.6 32041 5 0.5 900 17.11052.3 4840.8 305.0 1288 230.0 1200 酸槽 201.8 32041 0 0.5 1050 19.91052.3 4840.8 310.2 1180 226.1 1180 轧机 231.5 48061 5 0.5 1250 23.71052.3 4840.8 365.9 960 191.7 960 轧机 233.7 48061 年工作小时 h 102.2 190.0 186.6 178.8 265.0 179.4 158.7 207.6 205.7 1-14
序入口 出口号 厚度厚度mm mm 带钢宽度 mm 10 11 12 13 14 15 16 17 1
2.9 2.9 2.9 2.9 3.3 3.3 3.3 3.3 3.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 900 1050 1250 1475 900 1050 1250 1475 900 钢卷重量 t 5 17.10 19.95 23.75 28.00 17.10 19.95 23.75 28.00 17.1入口带钢长度 m 出口带钢长度 m 周期 时间 s 速度酸洗轧机锥速速度 出口度 m/min 速度m/min m/min 瓶颈 机组小时产量tph 年处 理量 t 年工作小时 h 834.6 3457.7 242.0 834.6 3457.7 260.6 834.6 3457.7 304.1 833.9 3457.7 3.1 1160 1000 830 670 230.0 213.5 183.0 152.7 1160 1000 830 670 980.7 0 750 0 869.4 酸槽 轧机 轧机 轧机 酸槽 轧机 轧机 轧机 酸槽 254.5 275.6 72091 283.3 96122 348.8 281.2 120152 427.3 276.8 128162 463.0 2.6 315.4 326.0 337.4 315.9 36046 124.5 44056 139.7 72091 221.2 88112 261.1 36046 114.1 733.4 26.3 212.6 1026.7 230.0 733.4 26.3 227.7 733.4 26.3 262.3 732.8 26.3 298.8 672.3 2200.3 194.9 0 750 0 916.4 214.7 186.4 163.5 230.0 1-15
序入口 出口号 厚度厚度mm mm 带钢宽度 mm 8 19 20 21 22 23 24 25 26 2
3.6 3.6 3.6 3.9 3.9 3.9 3.9 4.5 4.5 1.1 1.1 1.1 1.35 1.35 1.35 1.35 1.65 1.65 1050 1250 1475 900 1050 1250 1475 900 1050 钢卷重量 t 0 19.95 23.75 28.00 17.10 19.95 23.75 28.00 17.10 19.9入口带钢长度 m 出口带钢长度 m 周期 时间 s 速度酸洗轧机锥速速度 出口度 m/min 速度m/min m/min 瓶颈 机组小时产量tph 年处 理量 t 年工作小时 h 672.3 2200.3 194.9 672.3 2200.3 225.5 671.7 2198.4 257.6 620.6 1782.4 183.8 620.6 1792.9 184.9 620.6 1792.9 1.3 620.1 1791.3 215.6 537.9 1458.3 175.9 537.9 1466.9 177.1 870 720 610 808.9 808.9 710 600 763.6 763.6 230.0 198.8 173.8 223.9 223.9 218.6 191.7 202.7 202.7 863 720 610 723.9 726.9 710 600 614.6 609.6 酸槽 轧机 轧机 入口 入口 轧机 轧机 入口 入口 368.5 379.1 391.3 333.2 388.7 451.7 467.6 348.0 406.0 44056 119.5 72091 190.1 88112 225.2 17622 20025 32041 32041 17622 20025 52.9 51.5 70.9 68.5 50.6 49.3 1-16
序入口 出口号 厚度厚度mm mm 带钢宽度 mm 7 24.5 1.65 8 24.5 1.65 9 34.9 1.9 0 34.9 1.9 1 34.9 1.9 2 35.25 2.25 3 35.25 2.25 4 35.25 2.25 5 36.0 2.75
1250 1475 1050 1250 1475 1050 1250 1475 1050 钢卷重量 t 5 23.75 28.00 19.95 23.75 28.00 19.95 23.75 28.00 19.9入口带钢长度 m 出口带钢长度 m 周期 时间 s 速度酸洗轧机锥速速度 出口度 m/min 速度m/min m/min 瓶颈 机组小时产量tph 年处 理量 t 年工作小时 h 537.9 1466.9 177.0 537.4 1465.6 201.5 494.0 1273.9 172.8 494.0 1273.9 172.7 493.5 1272.7 186.3 461.0 1075.7 169.9 461.0 1075.7 169.8 460.6 1074.8 174.7 403.4 880.1 1.4 630 520 722.1 620 490 653.3 620 500 610 202.7 177.8 190.7 190.7 176.6 181.3 181.3 176.0 163.9 614 520 538.1 535 490 450.3 453 435 375 入口 轧机 入口 入口 轧机 入口 入口 酸槽 入口 483.4 500.3 415.9 495.1 541.0 423.5 504.2 577.7 437.7 36847 32041 16020 24030 24030 16020 24030 24030 16020 76.2 .0 38.5 48.5 44.4 37.8 47.7 41.6 36.6 1-17
序入口 出口号 厚度厚度mm mm 带钢宽度 mm 6 37 38 6.0 6.0 2.75 2.75 钢卷重量 t 5 1250 23.75 1475 28.00 入口带钢长度 m 出口带钢长度 m 周期 时间 s 速度酸洗轧机锥速速度 出口度 m/min 速度m/min m/min 瓶颈 机组小时产量tph 年处 理量 t 年工作小时 h 403.4 403.0 880.1 879.4 1.2 174.6 540 450 163.9 154.0 374 349 入口 酸槽 521.1 577.1 合计 16020 16020 1602030 30.7 27.8 5429.4
1-18
6.2盐酸再生装置
6.2.1盐酸再生装置能力确定 1)基本参数
酸洗带钢量: 1602030t/a 酸洗铁损: 0.4%
废酸浓度: ~120g/lFe++,~5%HCl 酸洗废酸量: ~55723m3/a 酸洗年工时: 6160h 2)盐酸再生装置处理能力
再生装置年工时: 6160h
小时处理废酸量: ~9.05m3/h 考虑再生系统应有一定的富余能力,设计确定再生装置小时处理最大废酸量为12m3/h 。因此,本次设计盐酸再生装置处理能力确定为:2X6m3/h,即新建处理能力为6m3/h的盐酸再生装置二套。
配套的脱硅装置处理能力确定为10m3/h,即新建处理能力为10m3/h的除硅装置一套。
再生酸浓度: ~18% 总回收率: ≥99%
氧化铁粉产量: ~10500t/a 氧化铁粉质量指标: Fe2O3≥99.3% Cl-≤0.1%
SiO2≤70PPM 氧化铁粉平均粒径:0.8±0.15μm 比表面积:4.0±1.0m2 灼烧失重:≤0.3%
6.2.2盐酸再生和除硅装置工艺流程简述
盐酸再生工艺选用目前普遍采用的、可靠的喷雾焙烧工艺,除硅工艺则选取化学反应药剂沉淀法除硅工艺。
废酸进入再生系统之前,先对废酸进行除硅处理。各系统工艺过程分述如下:
1) 除硅系统
从酸洗机组排出的废酸先进入废酸贮罐储存调节,然后用泵均衡地送脱硅装置处理。废酸首先经热交换器加热至约800C后送入溶解槽,在溶解槽中加入废钢片以保证废酸中的游离酸充分反应生成FeCl2。溶解槽的溢流液再经冷却器降至450C后自流入氧化反应槽,在反应槽内按比例自动投加NH3液,以此来提高pH值至4.2~4.5,同时在氧化反应槽内通入压缩空气,使FeCl2氧化生成FeCl3,并进而转换成Fe(OH)3。Fe(OH)3与废酸中的SiO2结合生成小颗粒的絮凝体,再加入絮凝剂,使
1-19
絮凝体生长成大颗粒,然后自流入沉淀器沉淀分离,从而达到除硅的目的。
经沉淀处理后的废酸液含SiO2≤70ppm,沉淀器澄清液经溢流至收集槽,然后用泵送到酸贮罐待再生用。为提高反应效果,将一部分沉淀的泥浆用泵送回至氧化反应槽,其余则送压滤机进行脱水处理。脱水后的泥饼送渣场堆放统一处置,压滤机的滤清液则自流入收集槽。为保证收集槽内废酸液的SiO2含量不受压滤机滤清液的影响,设有旁通回路,当滤清液的SiO2含量过高时,可通过另一个收集槽回流至废酸储罐。
2)再生系统
除硅处理后的废酸由泵送入酸再生系统,此前须先过滤,以去除废酸液内的大颗粒杂质,避免堵塞喷的喷嘴。
经过滤后的废酸进入预浓缩器底部的分离器,通过循环泵一部分在预浓缩器内循环,另一部分则送往焙烧炉。废酸在循环的过程中与焙烧反应炉排出的炙热废气进行充分地热交换,以达到浓缩废酸液、减少废酸液体积并截留去除废气中Fe2O3颗粒杂质的目的。
送往焙烧炉的浓缩废酸液再经焙烧炉供液泵加压后送到焙烧炉顶部的三个喷中。焙烧炉是一个内衬有耐温耐酸砖的钢壳体,在焙烧炉底部的侧壁上装有三个呈切线方向进气的烧嘴,向炉内供入必需的热量。在焙烧炉内呈雾状落下的酸液中的水份及FeCl2,在一定的温度条件下发生下列反应:
2FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCl↑
其结果是呈固态的Fe2O3散落至焙烧炉的锥形底部,再通过破碎机、旋转卸料阀、除氯器后排出。水和HCL气体以及细小的Fe2O3颗粒一同通过焙烧炉的顶部出口进入双旋风除尘器,由旋风除尘器分离出来的氧化铁粉通过旋转阀重新返回焙烧炉内,经除尘后的气体进入预浓缩器。
经预浓缩器出来的HCL气体,其温度和铁粉杂质含量都有一定程度的降低。这种气体进入吸收塔的底部与塔内由上而下的漂洗水逆流接触,废气中的HCL气体被吸收到水中成为盐酸溶液,而废气则通过烟囱下的洗涤塔经过再一次净化后从烟囱排入大气。
整个再生系统保持负压状态,防止HCL气体从系统中泄漏。负压由排气风机变频调速保持恒定。通过排气风机的抽吸作用,气体由焙烧炉至预浓缩器、至吸收塔、至洗涤塔,最后经烟囱排向大气。
在废气风机的吸入端设有喷淋器,以冲刷掉风机叶轮上的沉积物。 由烟囱排向大气的气体浓度将符合国家排放标准。 从焙烧炉底部排出的氧化铁粉,由输送风机将其送往氧化铁粉贮仓内,然后通过贮仓底部的旋转卸料阀,进入有称量装置的装袋机包装封袋后外销。
1-20
6.2.3盐酸再生装置的工程内容
盐酸再生装置主要由贮酸罐区、再生系统和氧化铁粉贮存包装系统三部分组成。分述如下:
1)贮酸罐区
贮酸罐区主要设备组成及规格如下: .废酸贮罐: 2个,容积280 m3 .再生酸贮罐: 2个,容积280 m3 .新酸贮罐: 2个,容积100 m3 .漂洗水贮罐: 1个,容积280 m3
上述贮罐均为钢制外壳内衬耐酸耐温橡胶。 .废酸泵: Q=20m3/h,H=25m,4套 .再生酸泵: Q=20m3/h,H=25m,2套 .漂洗水泵: Q=10m3/h,H=25m,2套 .新酸泵: Q=30 m3/h,H=25m,2套 .预浓缩器循环泵:Q=75 m3/h,H=30m,4套 .反应炉供酸泵: Q=8 m3/h,H=60m,4套 .吸收塔供液泵: Q=10m3/h,H=25m,4套 .洗涤塔供液泵: Q=80 m3/h,H=25m,4套 .排污泵: Q=30 m3/h,H=25m,2套 .水加压泵: Q=10m3/h,H=50m,2套
.废酸过滤器: φ800mm,H=1800mm,4套 .漂洗水过滤器: φ800mm,H=1800mm,4套 2)再生系统
再生系统为盐酸再生装置的主体部分,其主要工艺设备组成及规格如下:
(1)焙烧炉:为钢制壳体,内衬耐温耐酸砖,外包保温隔热材料。炉体侧部设有烧嘴燃烧设施,炉体下部设有块状破碎机、旋转卸料阀,炉顶设有喷射装置等。
.炉体:2座,碳钢壳体分段组装,内衬耐温耐酸砖,炉体直径φ8000mm,总高H=18.5m。
.焙烧炉烧嘴:6套,铸铁材质,沿焙烧炉柱体下部切线方向对称布置,该套装置附有点火和火焰监测系统。烧嘴热媒:2100000kcal/h,风量:6500 m3/h。
.块状破碎机:2套,型式为盘式破碎机,能力:2500kg/h氧化铁粉。
.旋转卸料阀:2套,型式为星型旋转式,能力:2500kg/h氧化铁粉。
.焙烧炉喷射梁:6套,喷射梁上装设有喷,喷能力:8m3/h。
1-21
(2)旋风除尘器:2套,钢壳体,v=15~20m/s,H=5.5m。
(3)预浓缩器:2套,文丘里式,钢制外壳,内衬耐温耐酸橡胶和耐温耐酸砖,直径φ2900mm,总高H=7.5m。
(4)吸收塔:2套,带有填料的柱状体,FRP材质,内衬聚丙烯填料,直径φ2450mm,总高H=12.3m。
(5)排气风机:2套,钛合金材质叶轮,带变频调速离心风机,风量Q=27500m3/h,P=9~14kPa。
(6)酸雾清洗装置:2套,带有填料的柱状体,FRP材质,内衬聚丙烯填料,设备主体直径φ2400mm,总高H=11.5m。
(7)助燃风机:2套,钢制,Q=6500m3/h,P=8kPa 3)氧化铁粉贮存包装系统
焙烧炉底部的氧化铁粉通过破碎机、旋转泄料阀、除氯器后进入氧化铁粉输送管道,再由风机将氧化铁粉气动输送至氧化铁粉贮仓贮存,含氧化铁粉微尘的气体通过袋式除尘器过滤后排至大气,外排气体浓度将符合国家排放标准。而存贮的氧化铁粉则利用装袋机,装袋外运。
该系统主要包括以下设备:
.氧化铁粉贮仓:2套,碳钢制作,容积:100m3/套。
.氧化铁粉输送风机:2套,钢制,Q=18000m3/h,P=11.5kPa。 .氧化铁粉包装机:2套,钢制,包装重量:1000kg/袋。
.袋式过滤器:1套,为反吹式袋式过滤器(利用压差自动控制),能力:2500 m3/h。
此外,整套盐酸再生装置还设有专用仪表控制室、配电室、工人休息室及化验室。
6.2.4再生装置能源介质消耗
再生装置主要能源介质消耗如下: 耗电量:820kW.h/h 耗煤气量:36.12GJ/h
耗压缩空气量:500m3/h(标况) 耗水量:16m3/h
1-22
6.3 全氢罩式退火炉 6.3.1 工艺选型
用于冷轧低碳钢的退火工艺有两种:一种是罩式退火工艺;一种是连续退火工艺。
罩式退火工艺经过若干年的发展,由常规的氮氢退火工艺发展到全氢退火工艺,不仅使钢卷表面质量得到了很大的改善,而且罩式炉的产量也得到很大提高。
连续退火工艺是将清洗、退火、平整、精整等工序集中在一条作业线上连续化生产,与传统的罩式炉工艺相比具有生产周期短、布置紧凑、便于生产管理、劳动生产率高以及产品质量好等优点。但连续退火机组的投资较大,生产灵活性不如罩式炉。从本工程的产品大纲及产品用途来看,选用全氢罩式退火炉,也能达到产品质量要求。因此,本工程选用全氢罩式退火工艺。 6.3.2 主要技术参数
详见工业炉部分。
6.4 单机架平整机组 6.4.1 工艺选型
根据生产工艺的要求,为了改善带钢退火后的机械性能,消除带钢的屈服平台,改善带钢的平直度以及使带钢表面达到一定的粗糙度,需要选用一台单机架平整机。 机组的主要特点如下: ·平整机采用液压压上
·工作辊具有正、负弯辊控制 ·平整延伸率闭环自动控
·支承辊轴承为油膜轴承,工作辊轴承为油气润滑。 ·平整机组具有干、湿两种平整工艺。 ·工作辊可快速更换。 ·下工作辊电机单独传动。 6.4.2 机组主要技术参数
(1)生产能力:74.4万吨/年(入口量) (2)带钢规格:
厚度:0.3~3.0mm 宽度:800~1630mm (3)钢卷规格
内径:610mm
外径:2100mm(max.) 重量:30吨(max.)
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(4)机组速度:最大1200m/min (5)平整方式:干平整/湿平整 (6)轧辊尺寸:
工作辊:φ610/φ550×1780mm 支撑辊:φ1525/φ1400×1780mm (7)最大轧制压力:15000kN (8)最大轧制力矩:23kNm 6.4.3 主要设备组成
(1)入口钢卷运输系统 1套 1) No.1步进梁 2) 翻卷机
3) 钢卷测量系统 4) No.2步进梁 (2)钢卷准备站 1套 1) No.1钢卷小车 2) 预开卷机 3) 钢卷开卷刀 4) 钢卷压紧辊 5) 矫直辊装置 6) 液压剪
7) 废料清除装置 (3) 机架入口侧设备 1套 1) No.2钢卷小车
2) 双柱头涨缩开卷机 3) 压紧辊
4) 带钢对中装置(CPC) 5) 开卷刀
6) 带尾剪切机 7) 入口张力辊 8) 废尾卷清除装置 (4) 平整机及附件 1套 1) 钢板导向台 2) 防皱辊
3) 四辊平整机 4) 工作辊导板
5) 带钢防缠导板及空气吹扫 6) 工作辊快速换辊装置 7) 支撑辊换辊装置
1-24
8) 湿平整液喷射装置 9) 轧辊清理装置 10) 防跳辊 11) 横切剪 12) 防溅挡板 (5) 机架出口侧设备 1套 1) 出口张力辊 2) 出口导向台 3) 张力卷取机 4) 皮带助卷器 5) 保护罩
6) No.3钢卷小车
(6) 出口钢卷运输系统 1套 1) No.3步进梁 2) 称重装置
3) 半自动打捆装置 (7)其它 1) 铺板栏杆 2) 地脚螺栓 3) 辅助吊具
6.4.4 机组生产能力计算(见表1-5)
1-25
平整机组产量计算表 (按入口量计算) 表5 带钢厚度带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工(mm) 钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小顺平整平整宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 序(h) 前 后 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力号 (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 1 0.3 0.29920 1100 17.30 7841371.9 8213.427.7 107.7 535.150 685.4 91.8 0.8 73.5 2254307.0
5 5 .3 2 4 7 2 0.3 0.291051100 20 30 7841371.9 8213.427.7 107.7 535.150 685.4 104.8 0.8 83.8 2255 26.9 5 0 .3 2 4 3 0.3 0.291151100 21.30 7841371.9 8213.427.7 107.7 535.150 685.4 114.8 0.8 91.8 2255 24.6 5 0 9 .3 2 4 4 0.3 0.291251100 23.30 7841371.9 8213.427.7 107.7 535.150 685.4 124.7 0.8 99.8 3382338.9
5 0 8 .3 2 4 0 5 0.3 0.291351100 25.30 7841371.9 8213.427.7 107.7 535.150 685.4 134.7 0.8 107.8 2255 20.9 5 0 7 .3 2 4 6 0.4 0.39920 950 17.30 5873286.4 6159.371.0 102.7 473.150 623.6 100.9 0.8 80.7 1352167.6
3 5 .4 9 6 8 7 0.4 0.39105950 20 30 5873286.4 6159.371.0 102.7 473.150 623.6 115.2 0.8 92.1 2255 24.5 3 0 .4 9 6 8 0.4 0.39115950 21.30 5873286.4 6159.371.0 102.7 473.150 623.6 126.1 0.8 100.9 2255 22.3 3 0 9 .4 9 6
1-26
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 9 10 11 12 13 14 15 16 17
带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 0.4 0.39125950 23.30 5873286.4 6159.371.0 102.7 473.150 623.6 137.1 0.8 109.7 2480226.1
3 0 8 .4 9 6 1 0.4 0.39135950 25.30 5873286.4 6159.371.0 102.7 473.150 623.6 148.1 0.8 118.5 2255 19.0 3 0 7 .4 9 6 0.5 0.49920 950 17.30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 115.3 0.8 92.2 9019 97.8 1 5 .5 9 8 0.5 0.49105950 20 30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 131.6 0.8 105.3 4509 42.8 1 0 .5 9 8 0.5 0.49115950 21.30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 144.1 0.8 115.3 4509 39.1 1 0 9 .5 9 8 0.5 0.49125950 23.30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 156.6 0.8 125.3 2029161.9
1 0 8 .5 9 8 2 0.5 0.49135950 25.30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 169.2 0.8 135.3 2255 16.7 1 0 7 .5 9 8 0.5 0.49145950 27.30 41286.4 4927.293.1 102.7 395.150 545.8 181.7 0.8 145.4 1263 8.7 1 0 6 .5 9 8 0.7 0.620 950 17.30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 137.7 0.8 110.2 1803163.7
1-27
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 18 19 20 21 22 23 24 25 带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 8 5 .5 9 9 7 0.7 0.68105950 20 30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 157.2 0.8 125.8 1578125.5
8 0 .5 9 9 3 0.7 0.68115950 21.30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 172.2 0.8 137.7 2705196.4
8 0 9 .5 9 9 6 0.7 0.68125950 23.30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 187.1 0.8 149.7 3382225.9
8 0 8 .5 9 9 0 0.7 0.68135950 25.30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 202.1 0.8 161.7 5366331.9
8 0 7 .5 9 9 1 0.7 0.68145950 27.30 3233286.4 3519.204.2 102.7 306.150 456.9 217.1 0.8 173.7 3300190.1
8 0 6 .5 9 9 8 0.9 0.820 800 17.30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 144.0 0.8 115.2 1488129.2
4 5 .2 7 0 1 0.9 0.88105800 20 30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 1.4 0.8 131.5 1488113.2
4 0 .2 7 0 1 0.9 0.88115800 21.30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 180.0 0.8 144.0 2029140.9
4 0 9 .2 7 0 2
1-28
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 26 27 28 29 30 31 32 33 34
带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 0.9 0.88125800 23.30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 195.7 0.8 156.5 3382216.1
4 0 8 .2 7 0 0 0.9 0.88135800 25.30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 211.3 0.8 169.1 4058240.1
4 0 7 .2 7 0 4 0.9 0.88145800 27.30 2524213.5 2737.1.3 97.7 287.150 437.0 227.0 0.8 181.6 2840156.5
4 0 6 .2 7 0 9 1.1 1.020 650 17.30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 144.6 0.8 115.7 108293.6 1 5 .8 0 3 2 1.1 1.08105650 20 30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 165.0 0.8 132.0 9921 75.2 1 0 .8 0 3 1.1 1.08115650 21.30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 180.7 0.8 144.6 126287.3 1 0 9 .8 0 3 6 1.1 1.08125650 23.30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 196.4 0.8 157.1 1484.7 1 0 8 .8 0 3 1 1.1 1.08135650 25.30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 212.1 0.8 169.7 108263.8 1 0 7 .8 0 3 2 1.1 1.08145650 27.30 2086153.1 2240.192.6 92.7 285.150 435.3 227.8 0.8 182.3 157886.6 1-29
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 1 0 6 .8 0 3 3 35 1.35 1.32920 650 17.30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 158.5 0.8 126.8 108285.3 6 5 .0 1 0 2 36 1.35 1.32105650 20 30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 180.9 0.8 144.7 9921 68.5 6 0 .0 1 0 37 1.35 1.32115650 21.30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 198.1 0.8 158.5 117274.0 6 0 9 .0 1 0 4 38 1.35 1.32125650 23.30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 215.4 0.8 172.3 126273.3 6 0 8 .0 1 0 6 39 1.35 1.32135650 25.30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 232.6 0.8 186.1 108258.2 6 0 7 .0 1 0 2 40 1.35 1.32145650 27.30 1672153.1 1825.154.3 92.7 247.150 397.0 249.8 0.8 199.9 135267.7 6 0 6 .0 1 0 8 41 1.65 1.62920 650 17.30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 171.8 0.8 137.4 5862 42.7 1 5 .2 3 4 42 1.65 1.62105650 20 30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 196.0 0.8 156.8 4058 25.9 1 0 .2 3 4
1-30
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 43 1.65 1.62115650 21.30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 214.7 0.8 171.8 5411 31.5 1 0 9 .2 3 4 44 1.65 1.62125650 23.30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 233.4 0.8 186.7 7215 38.6 1 0 8 .2 3 4 45 1.65 1.62135650 25.30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 252.0 0.8 201.6 5411 26.8 1 0 7 .2 3 4 46 1.65 1.62145650 27.30 1340153.1 1493.123.7 92.7 216.150 366.4 270.7 0.8 216.6 8568 39.6 1 0 6 .2 3 4 47 1.9 1.86920 650 17.30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 180.7 0.8 144.6 4058 28.1 6 5 .7 8 2 48 1.9 1.86105650 20 30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 206.2 0.8 165.0 4058 24.6 6 0 .7 8 2 49 1.9 1.86115650 21.30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 225.9 0.8 180.7 6313 34.9 6 0 9 .7 8 2 50 1.9 1.86125650 23.30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 245.5 0.8 196.4 5411 27.5 6 0 8 .7 8 2 51 1.9 1.86135650 25.30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 265.2 0.8 212.1 6313 29.8
1-31
带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号 带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 6 0 7 .7 8 2 52 1.9 1.86145650 27.30 1143153.1 1296.105.6 92.7 198.150 348.2 284.8 0.8 227.8 67 29.7 6 0 6 .7 8 2 53 2.25 2.21 920 600 17.30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 186.8 0.8 149.4 5862 39.2 5 3 1 9 54 2.25 2.21 105600 20 30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 213.2 0.8 170.5 2706 15.9 0 3 1 9 55 2.25 2.21 115600 21.30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 233.5 0.8 186.8 5411 29.0 0 9 3 1 9 56 2.25 2.21 125600 23.30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 253.8 0.8 203.0 3607 17.8 0 8 3 1 9 57 2.25 2.21 135600 25.30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 274.1 0.8 219.2 2706 12.3 0 7 3 1 9 58 2.25 2.21 145600 27.30 959.135.8 1095.95.9 91.0 186.150 336.9 294.4 0.8 235.5 6313 26.8 0 6 3 1 9 59 2.75 2.70920 600 17.30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 198.5 0.8 158.8 5411 34.1 1 5 2 0
1-32
带平整钢穿带钢长度(m) 轧制时间(s) 辅每卷理论轧实际年平年工钢速度卷带助钢的小时机小时整量作小宽m/mi重速正常加减速总长正常加减速总轧时总时生产利生产(t) 时 度n 量度速度穿带时度 速度穿带时制时间间(s) 能力用能力(h) (mm(t) m/m轧制 轧制 (t/h) 系(t/h) 轧制 轧制 间 (s) ) in 数 60 2.75 2.70105600 20 30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 226.5 0.8 181.2 1804 10.0 1 0 2 0 61 2.75 2.70115600 21.30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 248.1 0.8 198.5 5411 27.3 1 0 9 2 0 62 2.75 2.70125600 23.30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 269.7 0.8 215.8 2706 12.5 1 0 8 2 0 63 2.75 2.70135600 25.30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 291.3 0.8 233.0 2706 11.6 1 0 7 2 0 2.75 2.70145600 27.30 760.135.8 6.0 76.0 91.0 167.150 317.0 312.8 0.8 250.3 1353 5.4 1 0 6 2 0 合计 74405323.40 8 带钢厚度(mm) 顺平整平整序前 后 号
1-33
6.5 重卷机组(2条) 6.5.1 工艺选型
根据产品大纲的要求,冷轧产品全部以卷状交货。在出厂前需剪边和切除超厚带钢头尾,对带钢表面进行质量检查和涂油,并按用户的要求调整钢卷的重量,因此,本工程选用2条重卷机组。
机组的主要特点如下:
·机组入口配有钢卷自动上料系统。
·开卷机与入口夹送辊一起自动浮动对中(CPC)。
·圆盘剪剪刃间隙及重合量采用自动预设定及数字显示。 ·可进行上下带钢表面质量检查并记录打印。 ·带钢涂油采用静电涂油机。
·卷取机设有EPC控制,齐边卷取。
·按分卷重量自动减速停车,手动分切卷取。 6.5.2 主要技术参数
·生产能力:成品量为35万吨/年(每条机组) ·带钢规格:
带钢厚度:0.3~3.0mm
带钢宽度:入口:800~1630mm
出口:750~1600mm
钢卷内径:610mm
钢卷外径:入口 max. 2100mm 出口 max. 1600mm 钢卷重量:入口 max. 30吨
出口 max.15吨 ave.8吨
·机组速度:max.400m/min ·开卷方向:上开卷 ·卷取方向:上卷取 6.5.3 主要设备组成
(1) 入口步进梁 1套 (2) 钢卷小车 1台 (3) 开卷机 1套 (4) 入口夹送辊装置 1套 (5) 带夹送辊的入口液压剪 1套 (6) 切头收集箱 1套 (7) 侧导辊 1套 (8) 圆盘剪 1套 (9) 废边卷取机 1套 (10) 去毛刺机 1套
1-34
(11) 检查台 1套 (12) 侧导辊 1套 (13) 静电涂油机 1套 (14) 带夹送辊的出口分切剪 1套 (15) 出口转向夹送辊 1套 (16) 张力卷取机 1套 (17) 皮带助卷器 1套 (18) 卸卷小车 1套 (19) 出口钢卷存放鞍座 1套 (20) 称重装置 1套 (21) 对中装置(CPC、EPC) 2套 (22) 液压系统及管道 (23) 气动系统及管道
6.5.4 机组生产能力计算(见表1-6)
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重卷机组产量计算 表6 序带钢 带钢宽钢卷重 带钢长 机组速加减速 分卷成材重卷周 理论小机组实际小年计划年工号 厚度度量(t) 度(m) 度带钢长剪切率(%) 期时间 时生产利用时生产生产量作小(mm) (mm) (m/min) 度 次数 (s) 能力(t/h) 系数 能力(t/h) (t) 时 (m) (h) 1 0.35 900 17.1 6915 350 227 1 96.0 1614.4 36.6 0.85 31.1 17500 562.5 2 0.35 1050 19.95 6915 350 340 2 96.0 1783.8 38.7 0.85 32.9 28000 851.2 3 0.35 1250 23.75 6915 350 340 2 96.0 1783.8 46.0 0.85 39.1 24500 626.6 4 0.7 900 17.1 3458 350 227 1 96.0 1021.6 57.8 0.85 49.2 15750 320.4 5 0.7 1050 19.95 3458 350 340 2 96.0 1191.1 57.9 0.85 49.2 21000 427.1 6 0.7 1250 23.75 3458 350 340 2 96.0 1191.1 68.9 0.85 58.5 26250 448.2 7 0.7 1475 28.025 3458 350 454 3 96.0 1360.5 71.2 0.85 60.5 28000 462.7 8 1.0 900 17.1 2420 300 167 1 96.0 907.4 65.1 0.85 55.3 15750 284.6 9 1.0 1050 19.95 2420 300 250 2 96.0 1074.1 .2 0.85 54.6 19250 352.7 10 1.0 1250 23.75 2420 300 250 2 96.0 1074.1 76.4 0.85 .9 31500 485.1 11 1.0 1475 28.025 2420 300 333 3 96.0 1240.7 78.1 0.85 66.4 38500 580.0 12 1.5 900 17.1 1614 280 145 1 96.0 766.9 77.1 0.85 65.5 7700 117.5 13 1.5 1050 19.95 1614 280 218 2 96.0 932.4 73.9 0.85 62.8 8750 139.3 14 1.5 1250 23.75 1614 280 218 2 96.0 932.4 88.0 0.85 74.8 15050 201.2 15 1.5 1475 28.025 1614 280 290 3 96.0 1098.0 88.2 0.85 75.0 14000 186.8 16 2 1050 19.95 1210 200 160 2 96.0 882.5 78.1 0.85 66.4 7000 105.5 17 2 1250 23.75 1210 200 160 2 96.0 882.5 93.0 0.85 79.0 10500 132.9
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18 2 19 2.5 20 2.5 21 2.5 1475 1050 1250 1475 28.025 19.95 23.75 28.025 1210 968 968 968 200 180 180 180 213 111 111 148 3 2 2 3 96.0 96.0 96.0 96.0 1045.9 863.8 863.8 1024.9 92.6 79.8 95.0 94.5 0.85 0.85 0.85 0.85 78.7 10500 133.4 67.8 3500 51.6 80.7 3500 43.3 80.4 3500 43.6 合计 350000 6556.3
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7 工艺平面布置
鞍钢新轧钢股份有限公司2#冷轧生产线布置在现废钢处理厂一车间的位置,主厂房由露天原料库、酸洗跨、轧机跨、轧后库、罩式退火炉跨、平整机跨、平整前、后库、重卷、成品跨、热镀锌机组跨及磨辊间等11个跨间组成,其中六个为横跨,五个为纵跨。整个工艺布置物流顺畅,运输方便,详见工艺平面布置图。
8 车间仓库面积及存放天数
各车间仓库面积及存放天数计算详见表7。
仓库面积计算表 表7 仓库有效单每天贮面积 贮存位贮存入库存序仓库名m2 面积 负量 量 天存放方式 号 称 m2 荷 t 数 t/m2 t 1 原料库 7434 5022 7.0 35154 5423 6.5 卧放二层 2 轧后库 80 2832 4.3 12178 5749 2.1 卧放一层 3 平整前2877 1586 6.3 9992 2480 4.0 立放二层 库 4 平整后2877 1452 4.3 6244 2431 2.5 卧放一层 库 5 成品库10114196 2.4 10070 2333 4.3 卧放一层 (冷轧) 6 注:有效贮存面积可参见“仓库面积及荷载布置图”。
9 主厂房内起重及地面运输车辆 1.9.1 起重设备
为便于主厂房各跨间内钢卷、辅助材料以及废料的运输和设备的维修、轧辊的更换等,配置了24台桥式起重机和1台单梁吊车(不包括热镀锌跨和起重机、机组局部检修用的单轨吊)。
起重机的主要性能及参数见表8。
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鞍钢新轧钢冷轧表8 吊车 编号 轨起重跨度 面量 厂房/吊标 车 高 t m m 36/34 9 2#生产线改造工程新建厂房吊车性能表
吊具 大车大车轨缓冲防碰电动自锁C型环境 道器 撞装或液立卷钩 滑线 温度 置 备注 压卧吊具 驾驶室位置 型型式 max. 号 卷吊 30t ℃ QU 具 30t 15t 固定在中部 100 弹簧激光安全-15~室外式 减速防雨60 用 型 型 固定在从吊车中100 弹簧激光槽钢 50 需考心向1B柱列偏2式 减速虑耐米的位置 型 酸 固定在从吊车中100 弹簧激光槽钢 50 需考心向1B柱列偏2式 减速虑耐米的位置 型 酸 固定在中部 100 弹簧 槽钢 50 短式 时超载20% 固定在端部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 固定在端部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 1 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 序 跨间 号 名称 提升行程 速度 吊钩 m m/min 主钩主辅钩电动钩锁定 主钩 辅钩 主钩 辅钩 大车 主钩辅钩台工作旋转 锁车 车 数 级别 定 1 原料库 Y-1 35 Y-2 Y-3 2 酸洗跨 S-1 35/5 3 +9/-4 1.2-12 12.5-16.3-63 25 A6 * 电动或液压卧卷吊具 30t 3 27/25 14 1 +14/-6 +14/ 0.75-71.95-15-75 -6 .5 19.5 14 1 +14/-6 +14/ 0.75-71.95-7.5-75 -6 .5 19.5 A5 * * 3 酸洗跨 S-2 20/5 27/25 A5 * 4 轧机跨 Z-1 85/20 45/42.5 12.5 1 +12.5/ +12.50.4-4 0.8-8 17-84.8-40 -8.5 / 7 -8.5 5 磨辊间 M-1 25/5 30/27.5 10 2 +10/-3 +10/ 0.75-71.95-15-75 8.48-4M-3 -3 .5 19.5 2.4 6 磨辊间 M-2 85/20 30/27.5 10 1 +10/-3 +10 0.4-4 0.8-8 17-84.8-40 /-3 7 7 轧后库 H-1 35/5 H-4 8 轧后库 H-2 35 H-3 36/34 9 2 +9/-4 +9/-6 1.2-12 12.5-112.6-625 3 12.5-112.6-625 3 A5 * * A6 * * A6 * * A6 * * 2 36/34 9 2 +9/-4 1.2-12 A6 * 2
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9 罩式炉L-1 40 跨 10 罩式炉L-2 40+1跨 L-3 0 11 平整前P-1 40 库 36/34 17.5 1 +17.5/ -4 1.217-12.17 12.7-14.84-427 8.4 A6 * 1 36/34 17.5 2 +17.5/ +17.51.217-0.769-12.7-14.84-42-20 A6 -4 / 12.17 7.69 27 8.4 -4 42/39.8 12 1 +12/ 1.3-13 23.6-110-50 A6 -4.5 18 A6 * * 2 * 1 12 平整前P-2 40/10 42/39.8 12 1 +12/-4+12/ 1.3-13 1.3-123.6-110-50 库 .5 -4.5 3 18 13 平整机P-3 85/20 24/22 跨 12 1 +12/ +12/ 0.4-4 0.8-8 17-84.8-40 -7 -7 7 * * 1 A5 * * 14 平整后P-4 35 库 42/39.8 12 1 +12/-6 1.3-13 23.6-110-50 18 A6 * 1 15 平整后P-5 35/5 42/39.8 12 1 +12/-6 +12/ 1.3-13 1.3-123.6-110-50 库 -6 3 18 16 重卷机C-1 35/5 组跨 17 重卷机C-2 20 组跨 C-3 18 乳化液R-1 10 间 36/34 9 1 +9/-6 +9/ 1.2-12 0.65-25-1212.6-6-6 6.5 5 3 2 +9/-4 1.2-12 12.5-112.6-625 3 30 20 A6 * * 1 A6 * * 1 36/34 9 A6 * 2 24/22.5 9 1 +9/ ±0 0.8-8 中级JC= 25% * 50 短时超载15% 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 1 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 50 式 减速型 无,地面操作 50 聚氨 槽钢 50 LDkg/m 脂 型电动单梁吊,MD!型电葫芦 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 式 减速型 固定在主小车100 弹簧激光槽钢 上 式 减速型 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 式 减速型 固定在中部 100 弹簧激光槽钢 式 减速型 固定在端部 100 弹簧 槽钢 式 60 60 60 60 注:1) 除R-1为电动单梁吊外,其余起重机均为双梁吊钩桥式起重机。
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2) P-3、M-1~M-3的吊车司机室玻璃窗操作方向平行于吊车主梁,其它吊车的司机室玻璃窗操作方向垂直吊车主梁。 3) 85/20t吊车的主钩为双元宝钩。 4)Y-1~3、H-1~4、P-1~2、P-3~4、C-1~3吊车预留与三级机接口的自动定位系统。
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9.2 地面运输设备 (1) 200t电动平板车2台,放在罩式炉车间,用于钢卷的运输。台
面尺寸2800mm×7000mm。 (2) 100t电动平板车2台,放在轧机跨与磨辊间以及平整机跨与磨
辊间之间,用于轧机及平整机轧辊的过跨运输。台面尺寸2500mm×6000mm。 (3) 钢卷运输装置
为了将钢卷由轧后库过跨至罩式炉跨,并将钢卷由卧卷翻成立卷,设一专用的钢卷运输装置。在此专用的钢卷运输装置上,设一段鞍型步进梁运输机,一台翻卷机和一段板型步进梁运输机。
运输机的行走、升降及翻卷机的翻卷均采用液压驱动。 鞍型步进梁运输机:存放8个钢卷(最大移动钢卷数7个) 步进距离:3100mm
翻卷机:将卧卷翻成立卷。
板型步进梁运输机:存放4个钢卷(最大移动钢卷数3个) 步进距离:3000mm
该装置单独配一套液压系统。
10 轧钢车间劳动定员 表9 四 班 定 员 序 常白班 甲班 乙班 丙班 丁班 小计 合 工程名称 备注 号 干工干工干工干工干工干工计 部 人 部 人 部 人 部 人 部 人 部 人 一 酸洗-轧机车7 5 33 33 33 33 7 137 144 间 二 罩式退火炉车3 1 12 12 12 12 3 49 52 间 三 平整车间 3 2 16 16 16 16 3 66 69 四 精整车间 3 3 27 27 27 27 3 111 114 五 设备车间 17 34 10 10 10 10 17 74 91 总计: 33 437 470 11 主要技术经济指标
主要技术经济指标 表10 序项目名称 单位 指 标 备 注 号 1 生产规模 万t 150 2 产品品种 冷轧产品:70万t 热镀锌产品:80万t 1-42
序项目名称 号 3 工艺设备重量 其中:引进 4 起重运输设备重量 5 工艺设备装机容量 6 起重运输设备装机容量 7 主厂房面积(轴线) 8 劳动定员 9 投资估算 10 吨钢产品消耗 1) 金属 2) 电力 3) 蒸气 4) 压缩空气 5) 6) 7) 8) 循环水 脱盐水 盐酸 氢气 单位 t t kW kW m2 人 万元 t kWh kg m3(标况) m3 m3 kg m3(标况) m3(标况) GJ kg kg kg kg kg kg 指 标 11373.4 2417 2320 63906 37 53746.5 736 162769 冷轧产品 1.10 114 95 40 30 0.2 2 2.3 6 1.0 1.0 1.35 0.3 0.32 0.35 6 备 注 不包括热镀锌部分和公辅设施部分 9) 氮气 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 燃料 轧制油 轧辊 防锈油 耐火材料 防锈纸 捆带
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12 问题说明
1) 若以后预留跨为彩涂机组,需要热镀锌机组供料,按照目前热镀锌跨横切机组的布置,将无法完成过跨运输,需采用其它运输方式。
2) 罩式炉跨与热镀锌机组跨之间有一27m宽的天井,布置有罩式炉的风机房、烟囱以及热镀锌机组的电气室、机修维护间等,因此天井中间最好留有一个汽车通道,以便于生产维护车辆的通行。
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