100万吨不锈钢方案要点

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1、新建年产100万吨电炉炼钢厂初 步 方 案二OO八年五月16目 录1概述2电炉炼钢工艺方案3车间组成及工艺布置4主要设备选型及性能参数5公辅配套设施附图： 电炉炼钢厂工艺布置方案图1. 概述1.1 建设规模新建电炉炼钢厂项目年产合格连铸坯约100万t，折合钢水102.5万t。连铸坯规格如下：矩形坯：120120 160160 mm定尺长度：12m1.2设计原则1）充分利用土地资源，通过建设电炉炼钢生产线，最大限度的压缩主线及公辅设施的占地面积，减少工程量，降低工程投资。2）总图上合理布置，有利于生产顺行，有利于废钢原料运送到电炉。3）节约能源，考虑铸坯的红送，确保容易处理铸坯并热送到轧钢厂加热

2、炉。4）采用可靠的工艺技术、先进的装备水平，以提高产品质量、节能降耗、增强产品竞争力。1.3 建设内容建设内容包括新建年产100万吨钢的电炉炼钢厂生产设施及配套公辅设施。生产设施主要有： 100tUHP电弧炉1座、双工位100t LF炉1座、六流矩形坯连铸机1台。公辅设施主要有：废钢处理及废钢配料设施、原料上料系统、供配电设施、给排水设施、通风除尘设施、热力设施、燃气设施等。1.4 主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1设计年产量年产合格钢水万t102.5年产合格连铸坯万t1002主要工艺设备组成2.1100tUHP电炉座12.2100tLF炉座12.3六流方坯连铸机台13主厂房建筑面积m

3、2476002. 电炉炼钢工艺方案2.1 生产工艺流程根据业主的要求及原材料条件，确定新建炼钢项目采用短流程的电炉生产工艺，即按“50%废钢+50%预处理铁水电炉LF炉连铸机”的工艺流程进行生产。车间冶炼工艺流程见图2-1。2.2 原材料供应条件2.2.1 废钢 废钢包含碳素废钢和返回废钢两大类。电炉用碳素废钢的种类、尺寸见下表：序号名 称最大尺寸 mm堆比重t/m3最大单重t长度宽度厚度1一般废钢1500250300.50.71.02打包废钢10005003001.01.5调温废钢采用返回废钢，要求加工后的废钢规格为60608mm。 碳素废钢 返回废钢 铁合金 铁合金 配料间 高炉铁水 高位

4、料仓 废钢料篮 UHP电炉 造渣材料 铁合金 LF精炼炉 板坯连铸机 合格铸坯 图2-1 冶炼工艺流程图2.2.2 铁合金各种铁合金成份和规格详见表2-1。2.2.3 石灰石灰粒度550mm，石灰成分和粒度指标如下： 成分CaOSiO2PSMgO生烧率活性度902.50.020.0255122502.2.4 萤石化学成分（）粒度（mm）堆比重（t/m3）CaF2SiO2PS80190.082.05502.52.2.5 轻烧白云石化学成份（）粒度(mm)堆比重(t/m3)烧碱SiO2MgOH2O13186300.510501.82.2.6 镁砂成 分MgOSiO2CaO体积密度962.22.03

5、.45 t/m3铁合金成份及规格表序号合金种类牌号粒度成分 （%）(mm)CMnSiPSAl1硅铁FeSi75Al2.0-C10500.20.572800.040.022.0Cr0.52高碳锰铁FeMn78C8.010508.075822.50.330.03FeMn74C7.510507.570773.00.380.03FeMn68C7.010507.065724.50.400.033低碳锰铁FeMn88C0.210500.285922.00.300.02FeMn84C0.410500.480872.00.300.02FeMn84C0.710500.780872.00.300.024微碳铬铁1

6、050Cr520.152.00.040.035高碳铬铁FeCr55C10001050Cr52105.00.060.066金属镍Ni99201050Ni+Co99.20.10.020.02Co0.5;Cu0.157钒铁FeV50-B1050V500.750.52.50.100.050.88钼铁FeMo55-B1050Mo550.25 2.00.100.15Cu1.09铌铁FeNb60-B1050Nb+Ta 60700.3 30.30.13Ta3.010铝粒10300.799.1N0.0051 表2-1 2.3 气体介质2.3.1 氧气纯度99.5压力水分1.82.5 MPa100ppm2.3.2

7、 氮气纯度99.9%压力残氧露点1.82.5 MPa15ppm432.3.3 氩气纯度99.99压力残氧水分1.82.5 MPa15ppm100ppm2.3.4 压缩空气压力0.40.5MPa露点83. 车间组成及工艺布置3.1 车间组成新建电炉炼钢厂主厂房由出渣跨、电炉跨、加料跨、接受跨、浇注跨、切割跨、出坯跨组成，各跨间厂房尺寸和起重机配置见表3-1。 炼钢 车间各跨间厂房尺寸和起重机配置 表3-1序号跨间名称长度m宽度m轨面标高m起重机配置台数 吨位备 注1出渣跨2882118.0180/202电炉跨2883032.016.51250/70/30t1160/40/10t3加料跨28818

8、36.516.5216/5t132/5t4接受跨2882428.52250/70/30t5浇注跨2163028.51160/80t 150/20t6切割跨2163612.0250/20t7出坯跨2163612.0 225t小 计2882613.2 生产工艺简要说明新建电炉炼钢项目年生产连铸坯100万t，其生产工艺简要说明如下：电炉冶炼需要的废钢、铁合金在废钢料场配料后，由带有废钢称重系统的料篮运输车运输到炼钢车间后加入电炉；电炉冶炼需要的铁水经预处理后由鱼雷罐车送入炼钢车间，经铁水罐倒罐后由溜槽加入电炉；炼钢需要的散状料、部分铁合金通过高位皮带机输送至车间加料跨，经高位料仓、炉顶加料系统按冶炼

9、要求分别加入到电炉、LF炉及钢包内；经冶炼工序冶炼的合格钢水送往连铸机进行浇注。各工序产生的炉渣通过炉下渣罐车运至出渣跨，用渣跨吊车将其吊上运渣线，统一运至渣场处理。炼钢生产各工序均设置了除尘系统，满足环保要求。3.3 工艺布置电炉、LF炉、及方坯连铸机均采用高架式布置，其中，电炉炉前操作平台标高 +9.5m，LF炉操作平台标高+6.8m，连铸机操作平台标高 +12.6m。主厂房详细的工艺布置方案见附图1。4. 主要设备选型及性能参数4.1 100t UHP电炉根据电炉冶炼生产规模和品种质量的要求，设计确定选用1座100tUHP交流电炉。电炉采用活炉座，选用四孔大密闭罩屋顶罩集尘方式的除尘系统

10、。为保证电炉对原料变化有较强的适应性，暂定电炉变压器额定容量为100MVA。4.1.1 电炉主要技术参数电炉座数 1座类型 交流，超高功率，EBT出钢口出钢公称容量 100t正常出钢量 110t平均冶炼周期 4045min电炉变压器 100MVA一次电压 34.5kV变压器调压方式有载调压4.1.2 电炉主体设备电炉主体设备由水冷炉盖、水冷炉壁、带耐材的炉壳、倾动平台及倾动机构、门型架、电极升降装置、导电横臂、二次短网、液压站、变压器及电抗器等组成。电炉采用高架式布置，全液压驱动，活炉座，水冷炉壁和炉壳可整体吊下更换，以便缩短修炉时间。电炉辅助设备包括：l 41个超声波枪（氧碳）l 带有给料速

11、度控制和称重设备的碳粉喷吹系统l 2个氧枪1个碳粉枪操作装置l 炉壁耐材喷补机（钢水线）l 炉壁耐材喷补机（渣线）l 电极接长装置和存放架l 带有称重装置的钢包车l 电炉控制用MCC柜和PLC柜l PLC自动控制软件4.2 100t LF炉LF炉在还原气氛下通过渣精炼脱氧、脱硫，进行合金化或合金微调，改变夹杂物形态，具有功能全面、对钢种的适应性强、设备投资相对较少、钢水的纯净度高、协调电炉与连铸机生产节奏等功能，配套选用1座100t双小车双工位LF精炼炉，炉盖采用液压升降系统。电炉辅助设备包括：合金加料装置、2个喂线装置。LF炉主要参数如下：座数 1座型式 多功能 电极升降式公称容量 100t

12、平均处理量 110t变压器额定容量 18MVA平均升温速度 4.5/min平均处理周期 2540min年处理钢水量 100万t4.4 冶炼加料系统本方案对炼钢车间上料系统统一考虑，统一设置，可节省投资并方便管理和生产操作。具体方式为，在炼钢车间外设置统一的地下料仓系统，用皮带运输机将各工序所需的铁合金和散装料送到炼钢车间加料跨。加料跨统一设置了各工序加料系统的高位料仓，各种材料用卸料小车加入料仓内。冶炼作业时，根据需要由各自的高位料仓、振动给料机、称量斗、胶带运输机、溜管等设施将散装料和铁合金分别加入电炉、LF炉、炉下钢包内。4.5 方坯连铸机4.5.1 连铸机主要技术参数序号项目名称单位技术

13、参数备注1连铸机台数台12连铸机流数机-流6-6 3连铸机机型全弧型，连续矫直4铸机弧形半径mm90005结晶器长度mm10006流间距mm18507浇铸钢种普碳钢，低碳钢，高碳钢，低合金钢8铸坯规格 方坯mm120120，160160 9方坯定尺长度mm1200010设备调速范围m/min0.13.011工作拉速m/min1.01.52.512振动形式结晶器液压振动13引锭杆形式刚性的引锭杆14二冷形式气水雾化冷却15搅拌形式结晶器电磁搅拌16单炉浇铸时间min/炉5017浇铸准备时间min4018平均连浇炉数炉/次121619平均金属收得率%97.54.5.2 连铸机生产工艺流程二次冷却拉

14、 矫 机火焰切割机辊道输送出坯辊道钢包回转台液面检测及自动控制中 间 罐中间罐烘烤结晶器电磁搅拌结 晶 器铸坯移送机出坯堆垛冷却LF /出钢称 重称 重冷 床电炉红外线自动定尺4.5.3 连铸机的主要技术和装备为了提高连铸机产量，改善铸坯的内部质量和表面质量，满足方坯热送要求，在连铸机上采用了先进的工艺技术和装备，具体如下：l 大包回转台带称重l 可移动和升降的中间罐车l 水口快换系统l 长水口系统l 浸入式水口的封闭系统l 结晶器给粉系统l 结晶器供油系统l 结晶器喂线系统l 电磁搅拌l 结晶器液面自动控制（钴60）l 拉坯和矫直机构l 火焰切割机l 喷号机l 回转冷床l 热装辊道l 二冷水

15、系统自动控制l 连铸机控制用MCC柜和PLC柜l PLC自动控制软件4.5.4 连铸机配套设备l T形中间罐 6个l 中间罐翻转支架l 热中间罐准备支架及设备l 中间罐干燥、加热装置l 结晶器维修对中台l 事故钢水溜槽及渣罐5. 公辅配套设施5.1 废钢配料设施设置废钢配料设施，主要完成废钢及合金的短时贮存、配料、计量功能。电炉用废钢及合金采用料篮配料，分别根据炼钢生产节奏用车间吊车将废钢或合金抓入废钢料篮，然后用过跨车将料篮运入电炉跨。主要设备配置如下：l 20t桥式废钢吊车 共4台l 6 m3废钢处理抓斗 4个l 2.2m直径电磁铁l 160 m3废钢料篮 共6个l 带有废钢称重系统的料篮

16、运输车5.2 电炉辅助装置l 110t钢包（液面距包口最大1.5 m高度） 8个l 立式烤包装置 3套l 包衬砌筑支架l 拆包机5.3 给排水设施8000 m3/h水处理站由下列部分组成： 5.3.1 炼钢水处理系统炼钢水处理系统分为净循环水系统、净循环水系统。净循环水系统主要供给电炉设备、电炉水冷电缆和导电横臂、LF设备冷却、LF炉及VD炉炉盖冷却等用水。5.3.2 连铸水处理系统连铸水处理系统分为连铸软水全闭路循环系统、连铸软水半闭路循环系统、连铸净循环水系统、连铸浊循环水系统。连铸软水全闭路循环系统：主要供给连铸结晶器冷却、连铸结晶器液面检测冷却用水。连铸软水半闭路循环系统：主要供给连铸

17、设备间接冷却用水。连铸净循环水系统：主要供给连铸空压站、板式热交换器冷却用户。连铸浊循环水系统：主要供给铸坯二次喷淋冷却、切割渣粒化、去毛刺机刀刃及板坯冷却、设备直接冷却、冲氧化铁皮等用户。5.3.3 安全供水系统配套800t事故水箱5.3.4 污泥处理系统炼钢水处理和连铸水处理的污泥处理系统合建，主要处理来自过滤器的反洗排水，浓缩后的处理后的污泥用汽车运走。5.4 除尘设施配套2.000.000 m3/h除尘装置，具体如下：5.4.1 电炉、LF炉除尘设施电炉、LF炉设一套除尘系统。电炉烟气捕集采用炉顶第4孔排烟与电炉密闭罩和厂房屋顶罩相结合的排烟方式实现电炉熔炼全过程的烟尘控制。含尘气体经

18、布袋除尘器过滤、收尘后，通过主排烟风机、消声器、烟囱排入大气。净化后的气体排放浓度35mg/Nm3 。5.4.2 加料除尘系统 将电炉、LF炉加料系统除尘合设为一个除尘系统。除尘系统采用负压式，含尘气体经吸尘罩、除尘管道进入布袋除尘器进行净化处理，通过风机和消声器消声处理后，由排气烟囱排入大气，排放浓度35mg3/m (标况)。5.4.3 拆炉及连铸中间包倾翻除尘系统 将电炉拆炉、钢包拆包除尘与连铸中间包倾翻除尘合设一套除尘系统。拆炉、拆包除尘罩采用可移动式，便于炉子开进开出同时有效控制拆炉作业中产生的大量烟尘。除尘系统采用负压式，含尘气体经吸尘罩、除尘管道进入布袋除尘器进行净化处理，通过风机和消声器消声处理后，由排气烟囱排入大气，排放浓度35mg/Nm3。5.4.4 板坯连铸机二冷区排蒸汽系统为防止连铸二冷区在生产过程中所产生的大量蒸汽散发到车间内，方坯连铸机设排蒸汽系统。 5.5 热力、燃气设施5.5.1 压缩空气供应全厂设置9000 m3/h空压站，通过压缩空气管网，管网0.5-0.7 MPa，主要供给仪表、气动阀门、气缸动力、风动送样、连铸二次气水冷却、除尘系统等用户及部分气动杂用和吹扫用户。 5.5.2 气体供应全厂设置75008000 m3/h制氧站，可以同时制氧、制氮、制氩，通过输气管网供炼钢厂使用。