附件1:总论附件1总论目录1. 概述 (1)2. 依据 (1)3. 设计原则 (1)4. 设计范围 (2)5. 工厂基本条件 (2)6. 生产能力及产品大纲 (4)7.4#连铸机设计概要 (9)8 能源介质指标 (16)9 工厂设计部分 (22)10 卖方设计范围 (24)11 卖方与买方主要交接点 (24)I1. 概述VISAKHAPATNAM钢厂(VSP)是印度第一家沿岸综合钢厂,为印度ANDHRA PRADESH的VISAKHAPATNAM的RASHTRIYA ISPAT NIGAM LIMITED (RINL)所有。
VSP当前经营1号炼钢厂,生产能力为350万吨/年。
1炼钢在1992年调试,稳定生产三百五十万吨钢水。
VISAKHAPATNAM的RINL计划进行扩建,从现在的三百五十万吨/年钢水提高到七百三十万吨/年钢水,分为两期。
在1期,新建2炼钢年产280万吨工程正在执行中。
2炼钢设计安装额外设施,产量为1百万吨/年,以提高能力到380万吨/年。
在2期,通过安装第三座工程容量为150t的BOF以及煤气净化设备和连铸设备,生产能力提高到380万吨/年。
在期扩建工程中,计划安装1 5流大方坯以及圆坯连铸机生产大方坯和圆坯,这些坯料供应给无缝管轧机(RINL考虑)和结构钢轧机进一步加工成成品。
该连铸机应配备有最新工艺技术,生产大约100万吨/年连铸产品。
2. 依据2.1 730万吨/年钢水扩建工程,2炼钢4#连铸机及其辅助设备技术规格书(包号No. 002)技术规格书No. VSP-7.3-PRS-002,C部分第二卷。
3. 设计原则3.1 尽量采用已有的成熟技术,注重技术的实用性、可靠性、经济性和先进性;3.2 设备选型参照炼钢厂同类设备,降低备件存储压力及生产成本;3.3 尽量利用现有设施,节省工程投资;3.4 改造工程尽量不影响或少影响生产;3.5 工艺布置合理,物流顺畅,有利于新钢钒股份有限公司今后的发展;3.6 本工程中的环境保护、安全、工业卫生、消防设施严格按照有关的国家标准、规范执行,与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。
1-14. 设计范围4.1 4#连铸机在线工艺设备(机械、电气、液压)设计;4.2 4#连铸机离线工艺设备(机械、电气、液压)设计;5. 工厂基本条件5.1 自然条件平均海拔高度+10.5米大气压力760 mm Hg环境温度绝对最高温度45.3︒C绝对最低温度10.5︒C平均月最高温度37.8︒C平均月最低温度14.3︒C相对湿度绝对最高值100%绝对最低值4%最高月平均值88%最低月平均值51%气候类型热带湿润气候环境空气质量工业风速(最高月平均)21.4 kmph降雨量年最高值1314 mm月最高值606 mm日最高293.3 mm 5.2 钢水条件- 转炉1座150t1-2- 钢包精炼LFRH- 年工作天数320天- 转炉公称容量150吨- 最大出钢量160吨- 平均出钢周期50分钟- 日最大供钢炉数:26炉/d5.3 钢包条件钢包尺寸:(见买方提供的参考图:图号:MEC/SD/123F/01/03/004)1-36. 生产能力及产品大纲6.1 铸坯规格及生产能力合格铸坯年产量96万吨铸坯断面200mm×200 mmΦ410mm Φ450 mm预留圆坯断面为φ200mm~φ510mm预留方坯断面为200mm×200mm、250mm×250mm、320mmx400mm、300mm x 450mm 定尺长度200mm×200 mm方坯定尺:6 m~12 mΦ410mm、Φ450mm坯定尺:4m~6.5m 6.2 产品大纲1-46.3 典型钢种化学成分常规钢种1-51-61-7特殊钢种1-87.4#连铸机设计概要7.1 工艺布置4#连铸机横跨HJ、JK、KL’、LM、MQ、QR,钢包回转台位于H31 和H33柱之间,4#连铸机布置与1#、2#、3#连铸机平行布置。
在HJ跨(浇注跨),4#连铸机浇铸平台以及中间平台与现有3#连铸机及其电气室-7(ECR-7)做通行连接。
在JK跨,该跨布置4#连铸机的部分输出辊道和出坯辊道;中间罐,结晶器和扇形段维护装置。
该跨配备有过跨运输车用于把结晶器,扇形段和中间罐在JK和HJ跨之间进行运输。
在KL’跨,该跨布置出坯辊道的其他部分,固定挡板,标印机,横移机构,步进梁冷床、圆坯旋转台、高位辊道、圆坯升降装置等。
该跨配备有过跨运输车用于运输铸坯至铸坯存放跨。
该跨预留均热坑以实现特殊钢种的缓冷。
在LM、MQ、QR跨,用于大方坯和圆坯在这些跨间存储,并且,每跨均布置带有收集台的推钢机。
7.2 工艺流程炼钢采用碱性转炉(BOF)路线,钢水出钢后,将钢水罐吊运到LHF和RH脱气装置中进行后续处理。
精炼后的钢水吊至4#连铸机进行浇铸,铸坯经过拉坯矫直机矫直后,通过切前锟道全凝固并运到火焰切割机区域,按定尺进行切割,然后经输送辊道到达出坯辊道、去毛刺机及打号装置,翻钢机将每流铸坯翻入上方滑道,由横向移钢机将铸坯送至翻转冷床入口,翻转冷床自动取坯送上冷床并步进至末端,对于方坯通过与步进梁冷床连接的辊道输送到存储跨,而对于圆坯,通过圆坯旋转台,高位辊道和出坯辊道输送。
7.3 铸机选型及技术特点选择1台5机5流合金钢连铸机,铸机基本半径:12m,浇注铸坯断面尺寸:200mm×200mm、φ410mm、φ450mm。
预留圆坯断面为φ200mm~φ510mm,预留方坯断面为200mm×200mm、250mm×250mm、320mmx400mm、300mm x 450mm。
连铸机的设计特点及装备水平:⑴机型:采用大圆弧半径弧形连铸机、连续矫直技术,以减小铸坯的矫直应变,并保证适当的铸机冶金长度和二冷区长度。
⑵采用钢包称重、中间罐称重设施,监控钢包、中间罐钢水重量,稳定中间罐液面。
⑶采用下渣检测,充分利用钢水,提高钢水纯净度、降低生产成本。
⑷钢包与中包之间采用长水口保护浇注,中包与结晶器之间采用浸入式水口和定径水口两种浇注形式。
⑸采用钢包、中间罐升降装置,便于采用内装式浸入式水口操作。
⑹采用结晶器液面自动控制技术,实现恒拉速浇铸操作,保证铸机生产的热态稳定性,避免非金属夹杂的卷入和表面裂纹的发生,降低拉漏的发生率,保证铸坯的外形尺寸,从而提高铸坯表面质量。
⑺采用自动加渣。
⑻采用结晶器电磁搅拌技术,改善铸坯的表面、内部质量。
⑼采用结晶器液压振动技术,频率和振幅可以在线调节,以优化振动工艺参数,改善铸坯质量,还可实现非正弦振动或其它波形振动。
⑽采用合理铸坯导向段的辊列设计,确保铸坯的表面质量与外形尺寸。
⑾采用气水雾化冷却,实现铸坯弱冷制度,减小铸坯回温。
⑿采用二冷水流量及振动频率的实时自动调节技术。
⒀采用末端电磁搅拌,改善铸坯偏析、疏松。
⒁去毛刺机去除铸坯毛刺。
⒂采用铸坯定尺及尾坯优化切割技术。
⒃铸坯喷号记录过程跟踪信息。
7.4 主要技术参数铸机类型全弧形连铸机流数5机5流铸机半径12000 mm矫直方式连续矫直铸流中心距离1700 mm铸机拉速:拉速范围0~3m/min工作拉速0.3~2.2m/min送引锭杆速度 4.0 m/min机械长度(液面至最终拉矫辊) 18.030m冶金长度(液面至火焰切割机原点前1m) ~35m大包回转台型式: 蝶式回转半径:5200mm功能: 回转(正常及事故)、单独升降、称量、加盖中间罐T型、大容量中间罐车型式: 半门型结晶器型式: 弧形管式(抛物线曲面)长度:850mm结晶器液面控制铯137放射源和塞棒控制结晶器电磁搅拌外置式结晶器振动液压振动(正弦及非正弦)铸流导向夹持段一段铸流导向辊四组拉矫机七机架七辊切割方式火焰切割引锭杆柔性引锭杆浇注平台标高+10700 mm出坯辊面标高+1000 mm7.5 铸机拉速和浇注时间7.5.1连铸机的设计拉速(机械拉速为0~3.0m/min)和浇注时间,见下表7.5.2 按照炉机匹配计算的拉坯速度拉速计算的前提条件:电炉出钢量按最大出钢量160t计算冶炼周期50min(平均)40min(最小)连铸机单炉钢水浇铸周期按50min~60min计算连铸机流数5流计算结果见下表。
按最大出钢量计算炉机匹配时的拉速7.5.3 平均浇注时间根据7.5.1中计算的浇注时间,其平均浇注时间为:50min。
7.6 铸机冶金长度冶金长度计算见下表7.7 辊列为4#连铸机所做的辊列,在较高拉速情况下,因鼓肚、矫直和辊子不对中而引起的固液两相区界面的应变率<0.1%,表面变形应变率<1.3%。
二冷系统的设计可保证铸坯冷却均匀。
在二冷区的铸坯温升不超过100℃。
7.8 铸机作业准备时间铸机作业准备时间从上一次中间包浇注结束到下一次中间包浇铸开始所需时间:断面加权平均准备作业时间200mm×200 mm50 min/φ410mm/φ450mm操作说明:- 0分钟关闭所有中间罐水口- 2分钟移出中间罐(与尾坯拉出同时)- 12/43/52分钟以各断面最大拉速拉出尾坯- 4分钟尾坯切割- 12分钟引锭杆装入至结晶器- 3分钟引锭杆密封- 1分钟新中间罐就位于浇铸位- 3分钟钢水罐开浇直至中间罐水口开启- 3分钟备用时间总时间38/67/76分钟加权平均准备作业时间~50分钟7.9 连铸机年作业率7.9.1非作业时间的详细项目板坯连铸机非作业时间比率为7.25%,详细项目见下表。
连铸机非作业时间的详细项目因此连铸机作业率为:365.3-45.3=320天;87.6%。
7.10 连铸机产量计算7.10.1 产量计算的前提条件转炉公称出钢量150t单炉钢水浇铸周期50 min(平均)下装引锭准备时间50min平均日浇钢炉数24炉钢坯的比重7.8t/m3金属收得率96%连铸机流数 57.10.2 年产量计算结果4#连铸机年产量计算的结果见下表。
表6 1台双流板坯连铸机年产量7.10.3 年产量计算结论从上表能够看出,在炼钢炉公称出钢量150t,连铸机作业率80%~88%,平均连浇炉数为5炉以上时,本台连铸机的年产量即可达到100万吨以上。
8 能源介质指标8.1 结晶器冷却水水质要求8.2 设备间接冷却水和结晶器电磁搅拌装置换热器冷却水水质要求8.3 二冷水及设备直接冷却水水质要求8.4 直接补充软水水质要求(用于电磁搅拌线圈冷却)8.4燃气、动力介质8.4.1液化石油气(用于火焰切割)(1)发热值:≥22~29Kcal/Nm3(2)压力:≥1.5bar(3)温度:常温8.4.2氧气(1)纯度:≥99.6%(2)压力:1.2~1.6MPa(3)温度:常温8.4.3氮气(1)纯度:≥99.9%(2)压力:0.5~0.7MPa(3)温度:常温8.4.4氩气(1)纯度:≥99.99%(2)压力:0.6~1.0MPa(3)温度:常温8.4.5压缩空气(1)露点:-20℃(2)温度:常温(3)质量:干燥、无油(4)压力:0.4~0.6MPa8.4.6仪表压缩空气(1)露点:-20℃(2)温度:常温(3)质量:无油(4)压力:0.4~0.6MPa8.4.7焦炉煤气(1)发热值:≥4150 5 Kcal/Nm3(2)温度:常温(3)焦油含量:5~15mg/Nm3(4)萘油含量:≤100~150 mg /Nm3(5)H2S含量:10 mg /Nm3(6)水蒸汽含量:夏季平均60g /Nm3;夏季最大80g /Nm3;冬季25g /Nm38.5 能源介质用量8.5.1以下所述各种介质压力均指与工厂设计单位交接点处的压力。