钢铁企业生产流程教材课件.ppt

2023/4/2,1,热 烈 欢 迎各 位 新 员 工 的 到 来！,2023/4/2,2,钢铁企业生产流程主讲设计管理部李前明,二一一年七月十五日,2023/4/2,3,讲课的主要内容,第一部分：钢铁冶金企业主要产品、流程 及总体布局；第二部分：现代钢铁企业设计理念。,2023/4/2,4,第一部分：钢铁冶金企业主要产品、流程及总体布置的目录,1、名词解释2、钢铁冶金概况3、主要产品4、副产品5、主要工序流程6、冶金生产工艺流程7、总体布置7.1、总体布置考虑因素及原则7.2、总体布置的生产设施内容,7.3、综合原料场布置7.4、焦化厂布置7.5、烧结、球团厂布置7.6、炼铁厂布置7.7、炼钢厂布置7.8、热轧厂布置7.9、宽厚板厂布置7.10、冷轧厂布置7.11、能源公辅、仓库系统布置,2023/4/2,5,第二部分：现代钢铁企业设计理念（结合案例分析）,1、项目的背景2、指导思想及原则、定位3、厂址选择及有利条件4、市场分析及产品定位5、项目建设方案6、铁水运输方案的选择7、总平面布置方案的优化,8、冶金企业的物理设计理念9、循环经济设计理念10、节能、节水分析设计理念11、生态环境保护的设计理念12、投资控制的设计理念13、组织框架、管理模式、管理信息化、能源中心的设计理念14、中冶南方的技术优势,2023/4/2,6,1.名词解释,对黑色金属矿石进行开采、处理、冶炼或加工成材的工业企业。,钢铁企业,确定建设项目各场地的配置及各场地交通和能源综合连接的设计。,总体布置,指钢铁企业内的主体生产厂，如：综合原料场、焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等。,主要工序,指钢铁企业内的公用辅助设施，如：氧气站、自备电厂、变电站、煤气站、水处理、空压站等。,公辅设施,2023/4/2,7,2.钢铁冶金简况,1）矿山的选择，矿山选定后开始是采矿，粉碎，选矿。2）采掘铁矿石，用粉碎机粉碎，用磁力选矿或浮力选矿选出含铁量高的矿石制成矿粉。然后制料；3）通过烧结法或者球团法制成烧结料或者球团料。4）将制成的烧结矿、球团矿输送到炼铁，也就是把料加入高炉炼成铁水；5）采用铁水罐或混铁车运送铁水送入炼钢，进行铁水预处理脱硫，再注入转炉进行吹炼，之后对钢水进行钢水精炼处理。然后进入连铸，用连铸机把钢水铸成合格钢坯；6）最后进行轧制。如果是板坯。钢轧机把钢坯轧成一定厚度的钢板或是方坯，制成线材或棒材。简称：采矿-选矿-人造富矿（烧结、球团）-炼铁-炼钢-轧制-冷轧（线棒）,2023/4/2,8,铁矿石-已选矿石-球团矿-烧结矿,还原剂-焦炭-煤-油-天然气,辅料,合金料,废钢,钢生产商,上料,还原,炼钢,二次冶炼,初次形成,二次形成,表面处理,成品,钢铁冶金流程简图,2023/4/2,9,3.主要产品,钢的固态初级产品：钢锭、方坯或板坯，是将液态钢水通过模铸或连铸工艺浇注而成的，然后经过热轧或锻造变形制成坯料、板带产品和长材。,1、根据截面的形状、断面尺寸和用途，坯料的分类如下：1）方坯:边长不小于50mm；2）矩形坯：截面积不小于2500mm2，宽厚比小于2；3）板坯：厚度不小于50mm，宽厚比不小于2；4）园坯：未经机加工且截面为原形的连铸坯或粗短坯；5）异性坯：具有与成品型钢近似的截面形状，坯料用于大断面钢生产，截面积通常小于2500mm2。,2、板带材：将具有近似矩形截面，同时宽度远大于厚度的钢材称为板带材。分类如下：1）不进行表面处理的热轧板带材，由热轧生产（包括中厚板、薄板和带钢）；2）不进行表面处理的冷轧板带材，由冷轧生产，压下率在25%以上（产品包括薄板和带钢）；3）电工钢，由冷轧生产（分为取向硅钢和无取向硅钢）；4）包装板，由不含合金的软钢通过一次或两次冷轧生产，包括单张或成卷的钢板、镀锡板或厚度0.17-0.49mm电洛涂层钢（ECCS），镀锡板厚度不小于0.5mm；5）表面处理的热轧和冷轧板材，由热轧和冷轧生产，通过处理可使表面具有永久的热镀金属涂层（热镀锌、热镀铝）、电镀涂层（例如电镀锌或锌镍）、有机或无机涂层（搪瓷，以薄板或薄板供货）；6）复合板（符合板带、三明治板（夹芯板）和复合成形板）。,续下页,2023/4/2,10,3.主要产品,续上页,3、长材：公称直径不小于5mm，由热轧生产并热卷成圈。1）冷拉线材，通过模具将热轧的线材或棒材进行冷拉，随后卷曲成圈。2）热加工棒材，如热轧棒材、锻造棒材；4）光亮产品，经拉拔或车削加工后，用于生产在形状、尺寸精度和表面光洁度方面有要求的产品；5）带肋和成形钢筋以及预应力PC棒，断面一般为圆形，包括棒材、线材、和拉拔线材；6）热轧型钢，百科铁路用钢（钢轨、枕木），钢板桩、矿用支架钢、大型工字钢、H型钢和槽钢以及其他形状型钢（如角钢）；7）焊接型钢，将热轧长材焊接在一起制成；8）开口冷弯型钢，将热轧或冷轧的板带产品在能状态下弯曲成具有各种断面形状的成品钢材；9）管材，中空型材和中控棒材（机加工管材）；10）车轮钢、轮圈、轮箍、轮盘。11）其他产品：包括自由锻和模锻的产品。,热轧板、型材、线材,热轧中厚板,宽厚板,冷轧板卷,热轧板卷,线材,方坯,园坯,板坯,2023/4/2,11,主要坯料和成品钢材分类,分坯料和板带材、长材、管材等,坯料,冷轧,热轧,线材,棒材,管材,轮箍,型钢,2023/4/2,12,4.副产品,根据钢铁企业的生产特点，还生产有副产品：1）固体 2）气体,焦 炭 水 渣 钢 渣,其它 气体,焦炭,水渣,钢渣,2023/4/2,13,5.主要工序流程,2023/4/2,14,冶金企业的运进、运出运输量很大，一座1000万吨规模钢铁厂，厂外运输量达到5000万吨。这就决定了厂外物料的运输方式：一般选择水运、铁路、公路运输。例如：我们公司正在承担总体设计的防城港钢铁基地项目,25万吨级矿石泊位采用2500t/h桥式抓斗卸船机，采用B=1600mm，v3.15m/s带式输送机。其工艺流程为：散货船2500t/h桥式抓斗卸船机码头皮带机引桥皮带机后方转运站。,10万吨级煤炭泊位 采用1800t/h桥式抓斗卸船机，采用B=1800mm，v4.0m/s带式输送机运输。其工艺流程为：散货船1800t/h桥式抓斗卸船机码头皮带机引桥皮带机后方转运站。,2万吨级、1万吨级件杂货泊位 采用25t门座式起重机、40t门座式起重机、150t门座式起重机和60t装卸桥进行装卸船作业，水平运输采用牵引车+平板车。其工艺流程为：进口其它件杂：杂货船门座式起重机牵引车平板车仓库。出口钢材：仓库牵引车平板车门座式起重机、装卸桥件杂货船。,5.1 码头工序流程,2023/4/2,15,25万吨矿石泊位,原料进口采用桥式抓斗卸船机进行卸船作业，水平运输采用带式输送机。水渣、水泥出口选用散货装船机。钢铁进出口采用门座起重机进行装卸船，水平运输采用牵引+平板车或者自卸汽车。在靠近件杂泊位的最里端布置一台200吨的八杆吊，解决建设期的大重件接卸。,5.1 码头工序流程,10万吨矿石泊位,带式输送机,装卸工艺,转运站,14个泊位：其中25万吨矿石泊位2个、10万吨级煤炭泊位1个、5万吨级废钢泊位1个、2万吨级件杂货泊位2个、1万吨级件杂货泊位6个、1万吨级散货出口泊位2个。,1、2万吨成品泊位,2023/4/2,16,5.1 码头工序流程,门机方案,装卸桥方案,桥式抓斗卸船机,2023/4/2,17,翻车机,综合原料场及煤场组成,码头受卸,汽车受料槽,接转系统,火车受卸,5.2综合原料场工序流程,2023/4/2,18,综合原料场及煤场物料流向示意图,烧结熔剂,2023/4/2,19,翻车机,汽车受料槽,中央转运站,筛分间,混匀配料槽,综合原料场及煤场工艺流程,码头受卸,汽车受料槽,接转系统,火车受卸,去焦化厂,去高炉,去电厂,受卸设施,综合煤场,混匀料场,矿石料场,去烧结厂,矿石料场,去高炉取球团厂,2023/4/2,20,5.3 焦化工序流程,建设465孔7m焦炉，生产规模365万吨/a。焦化厂主要工艺设施包括：备煤筛焦：预粉碎机室、配煤室、粉碎机室、煤塔；炼焦系统：焦炉的本体；焦处理车间：2套240t/h干熄焦装置（含高温高压自然循环余热锅炉）及其配套设施；湿熄焦装置，筛贮焦楼）；煤气净化：鼓风冷凝系统、磷铵洗氨装置、终冷洗苯装置、脱硫装置、溶剂脱酚装置、蒸氨装置、粗苯蒸馏装置、硫回收装置和油库装置等；以及煤调湿装置等。,主要工艺及设备配置,焦化平面图,焦炉景观图,2023/4/2,21,翻车机,465孔7m焦炉,2240t干熄焦装置,码头,焦油深加工,苯精制,脱硫,脱苯,脱氨,鼓风冷凝,发电,筛焦楼,备用湿熄焦,煤塔,配煤槽,储煤场,炼焦煤,配合煤,炼焦煤,粗焦油,荒煤气,蒸汽,热焦炭,热焦炭,冷焦炭,冷焦炭,烧结小于25mm,原料场大于25mm,炼铁大于25mm,净煤气,粗苯,至社会配套,至社会配套,焦化工序流程图,2023/4/2,22,5.4 烧结工序流程,选用2台550m2大型烧结机，生产规模 1165万吨/a；烧结厂主要工艺设施包括燃料仓库、燃料粗破碎室、燃料细破碎室、熔剂仓库、熔剂破碎室、熔剂筛分室、配料室、一次混合机室、二次混合机室、主厂房（含烟囱、机头电除尘器、主抽风机室）、一筛分室、二筛分室、三筛分室、取样室、检验室。返矿、铺底料输送系统、通廊、转运站、供热系统、烧结主排气脱硫装置及相关的胶带机等。,主要工艺及设备配置,烧结机平面图,烧结机景观图,2023/4/2,23,5.4 烧结工序流程,配料,二混,布料,烧结,电除尘,散料,冷却,一次筛分,三次筛分,点火,抽风,热破碎,二次筛分,成品取样、检验,一混,细碎,无烟煤,来自料场原料,煤气、空气,铺底料,烧结矿供高炉,发电并网,余热发电,返回除尘灰,冷返矿,配料室,烧结室,脱硫,脱硫,粗碎,烧结工序流程图,2023/4/2,24,5.5 球团工序流程,年产500万吨/a规模链篦机回转窑生产线的工艺配置如下；主要包括煤破碎筛分室、煤粉制备、原、燃料缓冲槽、精矿细磨、浓缩池、过滤、精矿干燥、高压辊磨、添加剂配料、混合、造球、生球筛分及布料、生球干燥及预热、氧化焙烧、冷却、成品球团矿输出.粉尘处理等主要工序。,主要工艺及设备配置,球团景观图,球团平面图,2023/4/2,25,精矿,矿浆浓缩,过虑干燥,辊磨,配料,混合,造球,生球筛分,布料,DDD1,预配料,球磨,DDD2,TPH,PH,焙烧,冷却一段,冷却二段,冷却三段,取样,除尘,除尘,除尘,抽风,抽风,抽风,烟煤,贮存,破碎,磨粉,喷吹,膨润土,贮存,生球筛分,来自各除尘器,来自料场烟煤,来自料场精矿粉,来自料场膨润土,供高炉矿槽,去球团矿堆场,粉尘仓,除尘,抽风,返回配料,高炉煤气,加水,粉尘仓,排入大气,散料去烧结,煤气、空气,水,球团工序流程图,2023/4/2,26,5.6 炼铁工序流程,主要生产设施组成,1）炼铁工艺设2）原料、燃料供应设施3）总图运输设施 4）燃气设施5）热力设施6）给排水设施7）通风、空调及除尘设施8）供配电设施9）高炉自动化控制10）电讯及铁路信号设施11）消防设施12）工业建筑与结构13）能源、环保、安全与工业卫生,1）槽下供料系统2）上料系统3）炉顶系统 4）粗煤气系统5）炉体系统6）出铁场系统7）渣处理系统8）热风炉系统9）煤粉制备及喷吹系统10）铸铁机11）修烤罐间12）碾泥机室,炼铁工艺系统,2023/4/2,27,出铁场除尘,出铁场除尘,矿、焦槽,高炉渣输出系统,高炉渣输出系统,布袋除尘器,布袋除尘器,TRT,TRT,300t铁水罐车,300t铁水罐车,1号5500高 炉,2号5500高 炉,喷吹系统,鼓风机站,热风炉,热风炉,炼铁工艺流程简图,2023/4/2,28,沙钢5800高炉景观图,炼铁工艺流程图,2023/4/2,29,5.7 炼钢工序流程,主要生产设施组成,1）炼钢、连铸工艺2）区域总图运输3）铁水罐修理间4）管理及信息化系统5）供配电设施：35kV、10kV6）区域内的供排水设施7）转炉煤气柜及混合站8）氧、氩、氮气供应9）热力设施，压缩空气、蒸汽管网10）一、二、三次除尘系统；11）机修、检验设施12）生活福利设施13）社会配套项目14）能源环保、安全与工业卫生,1）脱硫系统2）转炉系统（脱碳、脱磷）3）吹氩系统 4）LF精炼系统5）RH真空处理系统6）连铸系统7）容积供应系统8）废钢供应系统9）铁合金供应系统10）炉渣处理系统,炼钢工艺系统,2023/4/2,30,CC1x2-1950mm,300t RH 在线,300t RH 双工位,300t LF,300t KR,300t KR,300t KR,300t DPF,300t DPF,300t DCF,300t DCF,CC特厚板预留,300t RH 双工位预留,300t LF,300t KR预留,300t KR,炼钢工序流程简图,CC1x2-2600mm,CC 1x2-1950mm,CC 1x2-1950mm,2023/4/2,31,防城港项目炼钢景观图,炼钢工序流程图,2023/4/2,32,5.8 热轧工序流程,主要生产设施组成,1）轧钢工艺2）总图运输3）机修、检验设施4）管理及信息化系统5）供配电设施：35kV、10kV6）区域内的供排水设施7）煤气及加压站8）氧、氩、氮气供应9）热力设施，压缩空气、蒸汽管网10）生活福利设施11）检化验设施,轧钢工艺系统,1）加热炉 2）粗轧高压水除鳞装置 3）定宽压力机 4）E1立辊轧机 5）R1二辊可逆式粗轧机 6）E2立辊轧机 7）R2四辊可逆式粗轧机 8）切头飞剪 9）精轧除鳞装置 10）精轧机组 11）层流冷却装置 12）卷取机 13）钢卷运输设备 14）平整分卷机组 15）横切机组,2023/4/2,33,加热炉（4/4）,可逆式四辊粗轧机,延迟辊道,7机架精轧机组,带钢冷却装置,卷取机（3/3）,板坯输送辊道,钢卷运输系统,可逆式二辊粗轧机,定宽压力机,平整机组1/1,横切机组1/2,板形仪,切头飞剪,边部加热器,高压水除鳞系统,成品入库,热轧工序流程图,2023/4/2,34,防城港项目热轧景观图,热轧生产工艺流程图,2023/4/2,35,5.9宽厚板工序流程,主要生产设施组成,1）宽厚板轧钢工艺2）总图运输3）机修、检验设施4）管理及信息化系统5）供配电设施：35kV、10kV6）区域内的供排水设施7）煤气及加压站8）氧、氩、氮气供应9）热力设施，压缩空气、蒸汽管网10）生活福利设施,宽厚板工艺系统,1）二次切割机2）加热炉 3）高压水除磷箱 4）四辊精轧机 5）强力矫直机、加速冷却装置6）冷床 7）翻板机 8）在线超声波探伤装置 9）切头分剪 10）横移台架 11）冷矫直机 12）热处理设备（连续处理炉）13）轧辊磨床14）特厚板设备（翻板机）15）成品火焰切割机组,2023/4/2,36,入库,入库,入库,入库,入库,定尺剪（/）,双边剪（/）,定尺剪,冷矫直机,定尺剪（/）热矫直机（/）,热处理炉（/）,缓冷坑（2）外机炉（02）,压平机（/）,双边剪、剖分剪,切头剪,UST,热矫直机,预娇直机（/）,立辊轧机（/）,车底炉（/）,加热炉（3/3）,5500mm粗轧机,5500mm精轧机,控冷系统,2023/4/2,37,防城港项目宽厚板景观图,宽厚板工序流程图,2023/4/2,38,5.10 冷轧工序流程,主要生产设施组成,1）冷轧工艺2）总图运输3）机修、检验设施4）管理及信息化系统5）供配电设施：110KV/10kV6）区域内的供排水设施7）煤气及加压站8）氧、氩、氮气供应9）热力设施，压缩空气、蒸汽管网10)吸附制氢11）废水处理设施10）生活福利设施,冷轧工艺系统,1）酸洗-轧机联合机组2）连续退火机组3）热镀锌机组4）电镀锌机组5）彩涂机组6）纵切机组7）横切机组8）纵切检查机组9）自动化包装机组10）半自动包装机组11）平整机组,2023/4/2,39,4连退（40）,8重卷,2023/4/2,40,热轧钢卷,连续退火机组,检查分卷机组,彩涂机组,横切机组,纵切机组,电镀锌机组,热镀锌机组,横剪机组,酸洗-轧机联合机组,纵切分卷机组,脱脂机组,电镀锌机组,2023/4/2,41,冷轧工序流程图,冷轧工序景观图,2023/4/2,42,6.冶金生产工艺（总）流程图,2023/4/2,43,冶金生产工艺（总）流程图,2023/4/2,44,7.总体布置,2023/4/2,45,总体布置考虑的因素,1）码头的位置及与厂址的距离；2）原、燃料进入厂内的物流方向；3）厂址区域内的地形条件；4）严格贯彻控制用地的基本国策；5）建设厂址区域的风向的影响；6）外部交通条件；7）外部供电、供水条件8）处理好与城市、相邻企业的关系（土地、交通、社会协作项目、循环经济项目、能源利用等）。,总体布置的原则,总图布置在借鉴国际、国内建厂成功经验的基础上，坚持总图布置创新和发展的原则，做好统一规划，有序安排，布置紧凑，运距短捷；充分考虑发展空间，为今后的发展打下良好的基础。遵循以下原则：1）与项目所在地规划相协调；2）充分发挥项目所在地区位优势；3）采用多种运输方式，水运、铁路、道路、胶带、辊道、过跨车等；4）平面布置体现先进、合理、物流顺畅、运输便捷、节约集约用地；5）注重环境保护，节能降耗、发展循环经济及新兴工业化道路；6）严格执行法律法规、规程规范。,7.1 总体布置考虑的因素及遵循原则,2023/4/2,46,7.2 总体布置的生产设施内容,主体生产设施,1）码头工程；2）综合原料场；3）焦化厂；4）烧结、球团厂；5）炼铁厂；6）炼钢及连铸厂；7）热轧、高线、棒材、型钢、CSPISP、ESP；8）冷轧（有时多个冷轧厂；9）宽厚板厂（有时多个宽厚板厂）。,公辅、仓库设施,1）燃气：氧气站、高、焦、转炉煤气柜、加压站、混合站；2）热力：空压站、锅炉房、余热回收发电设施；3）给排水：净化站水、污水处理站、循环水站、废水处理站、等；4）供电：220KV、110KV变电站、35kV变电站、10kV开关站、变压器室；5）通风除尘、空调、制冷站；6）机修、检化验设施；7）仪表维修、电修设施；8）运输设施（站房、信号楼）；9）电话站；10）仓库设施：综合库、设备材料库、耐火材料库、备品备件库；11）钢材成品库。,2023/4/2,47,7.3 综合原料场总体布置,综合原料场总平面布置图,1）原料场的布置应考虑的因素：料场的布置应靠近码头及用户；应位于厂区主导风向的下风向；2）由南至北的顺序布置如下：综合原站布置在厂区的南侧；封闭圆形煤仓布置在翻车机的北面；混应料场布置煤场的北面；矿石料场布置在混匀场的北面；与码头连接的转运站布置在料场西南角；皮带运入输送系统布置在料场西面；皮带运出输送系统布置在料场东面；四个电气室分区布置在各用户附近。,综合原料场的平面布置,2023/4/2,48,1）焦化布置应考虑的因素：焦化应靠近煤场及用户；应位于厂区主导风向的下风向；2）焦化平面布置如下：进入焦化的煤输送系统靠近料场布置；焦化的成品出口应靠近炼铁方向；两组焦炉采取一字型布置；焦炉的东侧布置化产设施；焦炉的西侧布置备煤及DAPS和煤条石；两套干熄焦布置在焦炉西侧中部；焦炉的西北侧布置铁前水处理；储罐区布置在焦化区的南侧。,焦化厂的平面布置,焦化厂的总平面布置图,7.4 焦化厂的总体布置,2023/4/2,49,1）烧结、球团布置应考虑的因素：烧结、球团厂应靠近原料场及用户；应位于厂区主导风向的下风向；2）烧结、球团厂平面布置如下：进入烧结、球团厂输送系统靠近料场；烧结、球团的成品出口应靠近炼铁；烧结、球团厂采取一字型或垂直布置；烧结的脱硫设施布置靠近烧结的烟囱；烧结的破碎系统应位于下风向；烧结、球团的配料紧靠料场；各能源公辅靠近负荷中心；烧结、球团的除尘系统采取分散布置。,烧结、球团厂的平面布置,7.5 烧结、球团厂的总体布置,烧结、球团厂总平面布置图,2023/4/2,50,7.6 炼铁厂的总体布置,1）炼铁布置应考虑的因素：炼铁厂应靠近炼钢布置；铸铁机应位于下风向；铁水运往炼钢距离要短，尽量减小温降；热风炉靠近出铁场，缩短风管，省能源；高炉渣外运方便。2）炼铁厂平面布置如下：大型高炉一般采用半岛式布置；高炉组的距离也要短，节省土地；公辅系统围绕高炉布置，位于负荷中心；原料矿槽应对应焦化、烧结、料场方向；炼铁站布置应便于高炉出铁场铁路出线。,炼铁厂的平面布置,炼铁厂总平面布置图,2023/4/2,51,7.7 炼钢厂的总体布置,1）炼钢布置应考虑的因素：树立应以炼钢为中心理念；前靠近炼铁，后与多做轧钢顺接；炼钢与轧钢采取联合布置；连铸坯外运应方便的运输条件；钢渣的外运方便。2）炼钢厂平面布置如下：炼钢厂与炼铁可采用平行或垂直布置；炼钢主厂房一般采用平行多跨布置；除尘设施靠近主厂房布置；容积上料、铁合金入口位于来料一侧；能源公辅位于负荷中心。,炼钢厂的平面布置,炼钢厂总平面布置图,2023/4/2,52,7.8 热轧厂的总体布置,1）热轧布置应考虑的因素：热轧应位于厂区主导风向的上风向；为热送连铸坯创造条件；热轧出卷方向与冷轧原料库应靠近；热轧成品库与外发的成品库靠近；为成品的外运创造便利条件。2）热轧厂平面布置如下：热轧宜与炼钢采取垂直联合布置；供电侧与磨辊间位于主厂房的各一侧；旋流池、层流冷却靠近主厂房布置；主电室布置在外部供电方向一侧；能源公辅集中布置一侧。,热轧厂的平面布置,热轧厂总平面布置图,2023/4/2,53,7.9 冷轧厂的总体布置,1）冷轧布置应考虑的因素：冷轧应位于厂区主导风向的上风向；为方便热轧卷原料运输创造条件；冷轧原料库应靠近热轧；冷轧成品库与外发的成品库靠近；为冷轧卷外运创造便利条件。2）冷轧厂平面布置如下：多座冷轧可采用集中布置，分开布置，也可分组布置；废水处理靠近酸轧布置；磨辊间靠近机组或处理线布置；循环水系统、酸再生靠近酸轧布置；能源公辅集中布置一侧。,冷轧厂的平面布置,冷轧厂总平面布置图,2023/4/2,54,7.10 宽厚板厂的总体布置,1）宽厚板厂布置应考虑的因素：宽厚板厂应位于主导风向的上风向；为方便板坯原料运输创造条件；宽厚板厂成品库宜靠近码头方向或靠近板材深加工中心（剖分）；宽厚板成品库与外发的成品库靠近；为宽厚板外运创造便利条件。2）冷轧厂平面布置如下：多座宽厚板厂可采用集中布置，分开单独布置；旋流池靠近轧机布置；磨辊间与供电及主电室分开布置；循环水系统、废水处理靠近轧机布置；,宽厚板厂的平面布置,宽厚板厂平面布置图,2023/4/2,55,7.11 能源公辅、仓库系统的总体布置,1）能源公辅、仓库布置应考虑的因素：能源公辅应位于负荷中心，靠近用户；仓库系统的布置应有便利的交通条件；净化水站布置位于来水方向并靠近用户；变电站宜厂区边缘靠近负荷中心；氧气站应位于厂区主导风向的上风向。2）冷轧厂平面布置如下：能源系统宜集中分区布置，靠近用户；高、焦、转煤气柜宜集中分区布置；污水处理应布置厂区主导风向的下风向，或靠近城市污水处理厂；能源中心应布置位于厂区中心位置布置；仓库、成品库宜集中布置，交通便利，,能源公辅、仓库的平面布置,能源公辅、仓库 系统的总体布置,2023/4/2,56,南宁方向,国家级铁路南防线（南宁防城港）。年单向运输能力达到1919万吨，复线改造完成后年运能可超过4000万吨。,编组站接轨于企沙铁路支线南端的云约站，,企沙支线接轨于南防铁路的防城港南站，32km;远景年输送能力货运达2500万t/a。,7.12 总体布置案例,防城港项目 厂外铁路系统,2023/4/2,57,项目所在地城市规划图,规划钢铁项目厂址,规划码头位置,2023/4/2,58,总体布置图,规划厂址位置图,填海范围,170km,1）厂址距南宁170km；2）距北海150km；3）距海口450km；4）山丘最高32m，最低-2m；5）填海最深-5m；,1）厂区占地12.267km2；2）填海面积占73.5%,陆域面积占26.5%；3）规划建14座泊位；4）交通条件优越。,2023/4/2,59,1）能源公辅、仓库布置应考虑的因素：能源公辅应位于负荷中心，靠近用户；仓库系统的布置应有便利的交通条件；净化水站布置位于来水方向并靠近用户；变电站宜厂区边缘靠近负荷中心；氧气站应位于厂区主导风向的上风向。2）冷轧厂平面布置如下：能源系统宜集中分区布置，靠近用户；高、焦、转煤气柜宜集中分区布置；污水处理应布置厂区主导风向的下风向，或靠近城市污水处理厂；能源中心应布置位于厂区中心位置布置；仓库宜集中布置，交通便利，,钢铁厂总平面布置,总体布置图,某钢铁厂总体布置图之一,某钢铁厂总体布置图之二,2023/4/2,60,某钢铁厂总平面布置效果图,某钢铁厂总体布置图之一,2023/4/2,61,某钢铁厂总体布置图之二,2023/4/2,62,第二部分：现代钢铁企业设计理念（结合案例分析）,1、项目的背景2、指导思想及原则、定位3、厂址选择及有利条件4、市场分析及产品定位5、项目建设方案6、铁水运输方案的选择7、总平面布置方案的优化,8、冶金企业的物理设计理念9、循环经济设计理念10、节能、节水设计理念11、生态环境保护的设计理念12、投资控制的设计理念13、组织框架、管理模式、管理信息化、能源中心的设计理念14、中冶南方的技术优势,2023/4/2,63,一般一个项目要有一个业主来进行运作，对项目进行构思。内容如下：1）确定项目的名称；2）法人代表；3）项目建设地点的选择；4）设计部门对业主的基本情况和企业概况、发展态势进行分析；5）分析项目建设的理由及有利条件（或项目建设的重要意义及必要性）；6）编制项目设计文件的重要依据以及主管部门下达的项目批文等。,1 项 目 背 景,2023/4/2,64,基本原则 坚持高起点与高水平建设 坚持精品名牌战略 坚持资源节约与环境友好 坚持管理现代化与信息化 坚持统筹规划与滚动发展 坚持主辅专业化与协作化,2 确定项目建设的指导思想、原则,指导思想以科学发展观为统领，站在国家战略的高度，在自主集成创新的基础上，采用世界最先进技术和管理，坚持资源节约和环境友好，把防城港钢铁基地建设成为技术一流、产品一流、环保一流、管理一流的最具国际竞争力的现代化大型临海钢铁企业，体现21世纪世界钢铁工业先进技术水平和发展方向。,2023/4/2,65,2 项目的定位,全面贯彻科学发展观，坚持引进吸收消化、自主集成创新相结合，采用当今世界先进工艺技术装备和信息化管理，生产高技术含量、高附加值的精品板材，体现技术、产品、效益、环境的协调发展。建设成为国际四个一流的资源节约型、环境友好型的现代化大型临海钢铁基地，体现21世纪世界钢铁工业技术水平和发展方向，以及我国钢铁工业迈上新台阶、达到国际一流水平，以促进我国由钢铁大国向钢铁强国转变。,2023/4/2,66,以洁净钢生产工艺技术平台为核心，构建精品钢材生产体系。高炉采用冶炼强化技术、大型转炉采用全量铁水脱硫预处理顶底复吹“双联”冶炼钢水全精炼全连铸技术、热连轧冷连轧采用精准控轧等工艺流程（部分连铸坯送宽厚板轧制）以支撑精品基地建设。,产品为高品质、高档次、高附加值的板材产品，供应国内尚不能生产、还不能满足市场需求而依靠进口的高端板材，产品覆盖能源、电力、汽车、家电、电机、机械、轻工、造船等制造行业以及建筑与结构需要的热轧、冷轧、热镀锌、电镀锌、彩涂、电镀锡、极薄普通冷轧板等高端产品。,遵循“循环经济”与“清洁生产”：资源、能源消耗低（综合能耗660kg标煤、钢铁料消耗1070kg，吨钢新水耗量3.87m3等先进指标）；循环利用好（减量、再利用、资源化循环经济的理念）；清洁环保效果好（吨钢烟粉尘排放量0.48kg、吨钢SO2排放量0.44kg、吨钢排水量0.24m3、吨钢COD排放量0.001kg等先进的污染物排放指标）。,从劳动生产、物流成本、资源利用“消耗最少、成本最低、产出最大、效益最高”的目标：劳动生产率高；物流成本低；资源利用好；管理信息化；资源节约型；环境友好型（环保的投入，优化环境，产品的绿色化，企业的社会责任等）。,2023/4/2,67,3 厂址选择及建厂条件,1）厂址选择：大型的现代钢铁项目的厂址选择一般都往沿海发展，根据地域的不同也有往内陆的沿江、沿湖或陆域发展。例如防城港项目选择在广西西南沿海，该处拥有防城、东兴、江山、企沙、峒中、滩散等6个国家级口岸。是西部12个省区中唯一的沿海大港，享有“西南门户，边陲明珠”之誉。项目定位在防城港市企沙临海工业园区，位于北部湾的北岸。厂址东面为沙谭江至企沙一级公路。南为北部湾海岸线，西有规划的7km码头岸线，北面有云约江及防城港火电厂，厂址距市区直线距离约15km，企沙支线及经南防铁路与全国铁路网相连，至南宁173km。可发展用地36km2，发展空间大。,2）项目建设的有利条件1）政策优势；2）区位优势；3）港口优势；4）低成本优势；5）市场优势；6）技术及产品、人才优势7）外部配套条件及社会配套协作优势。,2023/4/2,68,4 市场分析及产品定位,4.1 市场分析1）国内钢材市场分析,按品种进行全面的分析；2）区域市场分析，结合区域市场的特点按品种进行市场分析；3）重点产品及主打产品的专题市场分析；例如：防城港项目的热轧、冷轧汽车板、热轧酸洗板、极薄冷轧板、5500mm宽厚板轧机生产的超薄、超宽、超厚的宽厚板、船板、容器板、海洋平台用钢、高强耐候板等产品都进行了专题市场分析及调研，业主与中冶南方组织了专门小组作市场分析。,2023/4/2,69,4.2 产品定位项目产品定位不仅局限于西南地区的市场需求，而必须着眼于面向国内高端市场，主导产品如：高性能、高强度结构钢，高强耐候钢，汽车板，涂镀层板等。主要的品种定位如下：1）热轧板卷：定位于高强汽车结构板、高级别的管线钢、船板、高强度工程机械用钢、集装箱钢、耐候钢、管桩用钢系列等专用钢品种，实现替代进口。主要产品厚度1.2-25.4mm，宽度830-1930mm。2）冷轧板卷：开发生产汽车板、家电板等产品，以替代部分进口产品，产品厚度0.3-2.5mm、宽度800-1850mm，其中包括部分冲压级别较高（DQ、DDQ、EDDQ、S-EDDQ等）、表面质量和机械性能较高的汽车、家电用板；热镀锌板卷，规格：0.2-2.5 800-1850；钝化、耐指纹、磷化、涂油的电镀锌板卷，规格：0.3-1.6800-1850mm；用于汽车、家电的彩涂板卷设计产量17万吨，规格：0.2-1.4800-1600；电镀锡板40万t/a，定位于食品及饮料罐用材，厚度0.15-0.55mm，宽度：800-1250mm。,4 市场分析及产品定位,2023/4/2,70,4.2 产品定位项目产品定位不仅局限于西南地区的市场需求，而必须着眼于面向国内高端市场，主导产品如：高性能、高强度结构钢，高强耐候钢，汽车板，涂镀层板等。主要的品种定位如下：3）热轧酸洗板：根据市场需要，配置了年产100万吨的热轧酸洗板生产线，规格：厚度：1.2-6.0mm，宽度：800-1650mm。4）宽厚板：宽度能够达5300mm，厚度5mm-150mm，以高级别的管线钢、船舶钢及海洋平台用钢、高性能建筑结构钢为主、同时兼顾水电核电用钢、桥梁板及高压容器板等市场。,4 市场分析及产品定位,2023/4/2,71,5 拟定项目建设方案,项目建设方案是现代钢铁企业设计工作中非常重要的一个环节，首先需要拟定建设规模及产品方案。说明如下：5.1 建设规模确定建设规模一般是根据业主的资金情况，原料供应条件、市场分析、项目定位，结合建厂的区域位置的优势，建设用地情况以及上级的指示，按照经济规模要求确定项目的建设规模。例如：防城港项目就是按照经济规模的模式，在沿海拟建二套热连轧及一套宽厚板轧机，产能达到1000万吨级规摸的建设要求：铁 910 钢（坯）953 材 890,2023/4/2,72,5 项目建设方案,项目建设方案是现代钢铁企业设计工作中非常重要的一个环节，首先需要拟定建设规模及产品方案。如下：,5.2 产品方案,2023/4/2,73,5 项目建设方案,5.3 生产工艺流程及建设方案的选择,1）充分利用武钢等钢铁企业自主创新的工艺技术装备，积极采用世界上先进、成熟的一流关键技术和设备，集成创新，形成的大型高炉铁水三脱预处理大型顶底复吹转炉炉外精练全连铸热连轧冷连轧生产工艺流程（部分连铸坯送宽厚板轧制），实现生产高效化、流程紧凑、连续、协调化，以适应低成本生产高端板带精品。2）充分研究并吸取国际上先进钢铁厂在沿海建厂的经验，采用“港厂结合”的方式，通过两个25万吨级的专用矿石泊位直接向综合原料场运矿，一个10万吨级煤炭泊位直接向焦化煤厂输送焦煤，部分原料因地制宜采用铁路、公路运入料场，以降低原料和运输成本，提高企业的竞争力。3）设计中采用国内外先进的工艺技术、装备和材料、充分利用我国多年建设积累的经验和自主知识产权，自主集成当前钢铁工业最先进的工艺技术和以国产化为主的大型装备。,2023/4/2,74,1000万吨规模生产工艺流程及金属平衡图,2023/4/2,75,理念：选择先进成熟技术装备。将通过与国外合作设计、合作制造和消化吸收等方式逐步为我国所掌握。并在此基础上发展具有自主知识产权的工艺技术、装备和产品，以促进企业的技术进步，从而带动我国钢铁工业整体技术装备水平的提升。,5.3 工艺技术装备的选型,结合业主具有特色工艺技术及装备，通过集成创新本项目选择的先进工艺技术装备包括：7.0m大型焦炉、550m2大型烧结机、大型500万吨链篦机回转窑球团生产线，5500m3大型高炉、300t大型复吹转炉、300t多功能RH和LF钢包精炼、高效化板坯连铸机、热轧带钢、冷轧带钢和5500mm宽厚板生产线等。所选择的大型工艺技术装备充分体现了21世纪国际钢铁工业最先进工艺技术和装备。,2023/4/2,76,5.3 工艺技术装备的选型,1）综合原料场大型现代化综合原料场年受料量2672万吨。包括：受卸、料场、混匀、取样、供料、中心控制室以及相应辅助生产设施。各种原燃料由胶带机。火车和汽车运至原料场。一次料场选择了我国自主生产的大型4台能力6000t/h的堆料机、5台取料机1700t/h，1台堆取料机。混匀料场采用封闭，设2个料条4个料堆，采用2堆2取作业制。采用2台双翻翻车机卸料。综合煤场：配10个直径120m圆形煤场，分别贮存焦化洗精煤，动力煤，喷吹煤，烧结球团用煤。,2)焦化结合武钢已建的7.63m大型焦炉的经验，本次选择大型的7m焦炉，全部采用国产化，与原引进7.63m焦炉比，投资大量节省，但其技术水平、成焦率高、焦炭质量好、能耗低、污染排放少、占地小、技术经济指标先进，经综合比较后，本项目选用了4座65孔7.0m现代化大型焦炉及化产回收。,2023/4/2,77,5.3 工艺技术装备的选型,3）烧结结合规模要求选用2台550m2大型烧结机，与现有钢成熟的450m2烧结机机型相比，在工艺技术、烧结矿质量、环保措施有了进一步发展和提升，主要立足于国产化。,4）球团500万t/a规模的大型球团工程，为满足造球及焙烧要求，主要设备采用引进，国内有些设备尚不能完全满足球团的质量要求，因此，磨矿工艺拟选用湿式溢流型球磨机，球团焙烧选用链篦机回转窑环冷机焙烧工艺。,2023/4/2,78,5.3 工艺技术装备的选型,5）炼铁武钢、宝钢在集成创新和自主研发设计，建设和运行3200m3和4000m3以上大型高炉技术装备上已积累了丰富的经验和技术。各项技术经济指标达到世界领先水平。最近几年沙钢、马钢、太钢、曹妃甸、鲅鱼圈钢铁项目都已投产并掌握4000m3和5000m3以上的高炉操作生产技术。5000m3以上高炉单炉产量高、生产率高、效益好、占地少、也有利于提高总体自动化水平和环保水平。根据项目建设规模要求，本项目选用2座5500m3大型高炉。,2023/4/2,79,5.3 工艺技术装备的选型,6）炼钢、连铸根据规模和产品大纲，本项目炼钢、连铸主要工艺技术装备选择如下：（1）选择5套300tKR铁水脱硫，（22）座300t