炼钢初设(鲅鱼圈)

1总论

1.1概述

鞍钢-本钢重组后鞍本集团具备了2000万吨/年以上的生产能

力。根据国家最新颁布的钢铁产业发展政策，要按照联合重组和建设

精品基地的要求，逐步淘汰落后生产能力，到2010年，要形成两个

3000万吨级具有国际竞争力的特大型企业集团。鞍本钢铁集团公司

考虑鞍本钢铁集团长远发展并根据国家钢铁产业发展政策拟在营口

稣鱼圈港新建钢铁项目，工程设计规模为年产钢650万吨，并预留

1300万吨/年的发展条件。

鞍本钢铁集团营口簸鱼圈港钢铁项目将建设7m52孔焦炉4座、

405m之烧结机2台、4038m3高炉2座、260t顶底复合吹炼转炉3座、

双流1450板坯连铸机2台、1580热轧带钢生产线1条、单流2300

板坯连铸机1台、5500宽厚板生产线1条及其与之相配套的公辅设

施。

鞍本钢铁集团营口簸鱼圈港钢铁项目的建设厂址位于营口鲸鱼

圈开发区工业园区，地处辽东湾东岸，稣鱼圈港东北侧，厂区总占地

约8平方公里。

根据总体规划的安排，炼钢厂位于新建厂区的东南侧，北邻厚板

厂和1580热轧厂，南临活性石灰车间，东邻二期发展预留用地，西

2

邻炼铁厂。炼钢厂占地约38万mo

鞍本钢铁集团营口线鱼圈港钢铁项目炼钢工程包括炼钢厂转炉

车间及废钢处理厂，废钢处理厂按总体布局的要求，布置在距炼钢厂

西北约2.5km的原料场东侧。

转炉车间主要建设内容：3座脱硫扒渣站、3座260t顶底复合吹

炼转炉、2座LF钢包精炼炉、2座RH-TB真空处理装置及各种公辅配

套设施。

1.1.1设计依据

鞍钢集团公司行政部室文件，规划（2005）函字27号《关于开

展簸鱼圈港钢铁项目初步设计的任务书》。

1.1.2设计原则

坚持鞍钢“高起点、少投入、快产出、高效益”的技术改造原则。

贯彻国家《钢铁产业发展政策》，采用“先进、成熟、安全、可

靠”的技术、设备和工艺，能源消耗、主要技术经济指标、环保指标

要达到国际先进水平。

按严格执行国家、行业和地方各种法律、法规、设计规程、规范,

严格执行有关节能、环保、安全、卫生、消防、抗震等政策、法令和

规定。

1.1.3设计范围

炼钢车间从铁水接收开始，到铁水预处理、转炉炼钢、钢水炉外

精炼、热泼渣以及水处理、一次、二次除尘等公辅配套设施。钢渣处

理、混铁车倒渣站不包括在本工程范围内。

废钢处理厂主要包括：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间；废钢爆

破、打碎间；废钢原料堆场。废钢处理厂预留扩建条件，在1300

万t/a规模时建设，需对废钢处理厂进行扩建。

1.2产品方案

炼钢厂转炉车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650万

吨合格连铸坯，其中1450连铸机生产446万吨，2300连铸机生产204

万吨。

连铸坯规格：

厚板用：200,250,300mmX1500〜2300mm义3〜5.2m

热轧用：170,200,230mmX750-1450mmX8-12.65m

钢种：

厚板用

表1-1

品种管线钢造船板结构钢板锅炉板容器板其它合计

比例%19.429273.87.813100

注：其它包括：耐大气腐蚀板，工程机械用板等

热轧用

表1-2

碳素低合低合金取向

品种耐蚀钢管线钢合计

结构钢金钢结构钢硅钢

比例％41.67202012.52.783.05100

1.3主要工艺及设备选择

1.3.1铁水系统

炼铁厂建两座4038k高炉，高炉利用系数：2.33〜2.5t/mld,

日产制钢生铁9409吨/座，最大日产10095吨/座；年工作日为350

天。年产制钢生铁650万吨。

根据宝钢、武钢及鞍钢西区炼钢厂经验，并经过充分考察论证，

铁水运输采用320吨混铁车，炼钢厂采用260t铁水罐。

炼钢厂建有铁水倒罐间，由炼铁厂来的铁水从320吨混铁车翻入

炼钢厂260t铁水罐，并经称量保证兑入转炉的铁水量恒定，利于转

炉冶炼顺行。

为保证转炉生产稳定、顺行，要求炼铁厂供应炼钢厂的铁水成份

及温度波动应尽量小。为实现转炉少渣冶炼需要限制高炉铁水含硅

量，需在高炉采用出铁场脱硅工艺，将铁水硅限制在0.2—0.4%范

围内为宜。

为保证连铸坯的产品质量，转炉冶炼用铁水全部经脱硫扒渣处理。

建设3座脱硫扒渣站。铁水脱硫采用金属镁粉和氧化钙复合喷吹技术,

脱硫效率高、成本低。

1.3.2废钢系统

在炼钢厂西北约2.5km的原料场东侧设一废钢处理厂，废钢来自

厂内自产废钢和外购废钢，废钢经加工处理后按照转炉要求装入炼钢

用废钢槽中，将装满废钢的废钢槽用特种汽车运到炼钢厂转炉加料

跨，必要时可在加料跨按转炉炼钢要求进行调整，之后加入转炉。空

废钢槽用特种汽车运回到废钢处理厂进行下一次装槽。废钢储存总量

约95870吨，按转炉车间炼钢废钢比15%平衡，年需废钢106万吨,

废钢处理厂可储存废钢约1个月。

废钢处理厂主要建设有：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间，内设

1500吨打包机1台、1500吨冷剪机1台；废钢爆破、打碎间；废钢

原料堆场。废钢处理厂预留扩建条件，在1300万t/a规模时建设,

需对废钢处理厂进行扩建。

1.3.3转炉

转炉炼钢采用以下先进工艺技术：

(1)转炉采用顶底复合吹炼工艺。引进转炉冶炼静态和动态模

型及底吹、副枪和质谱仪技术，可生产低碳钢、低磷钢，提高终点碳

温双命中率，实现一次倒炉出钢、快速炼钢，提高钢水收得率，降低

熔剂和合金消耗，实现自动化炼钢。

(2)采用挡渣技术对转炉挡渣出钢，使进入钢包的渣量W5kg/t

钢。

(3)采用溅渣护炉技术，使转炉炉龄达到8000次以上。

(4)转炉二次烟气、铁水折罐产生的烟气和脱硫扒渣烟气收集

除尘、粉尘回收利用。

(5)转炉采用一塔式双文洗涤塔除尘系统，除尘效率高、节约

能源，运行稳定。

(6)转炉余热锅炉蒸汽回收利用，用于RH真空处理等生产用汽。

(7)转炉煤气回收利用，实现负能炼钢。

(8)转炉可采用双联法冶炼，可生产超低磷钢，配合炉外精炼

工艺可生产超纯净钢等高附加值产品。

(9)采用独创的上修炉方式，具有设备简单实用、投资少、效

率高、无需维护、故障率低等特点。

1.3.4钢水炉外精炼

钢水炉外精炼装置具有调整钢水温度、成份，去除有害元素，均

衡和缓冲转炉与连铸工序的作业。

根据新建炼钢厂产品方案，选择LF钢包精炼炉、和RH-TB真空

处理装置作为钢水炉外精炼装置，预留ANS-OB钢水处理装置建设位

置及条件。

LF钢包精炼炉的主要功能及特点：

•采用电加热的物理升温方式，不污染钢水

,脱硫

・调整钢水成份

•喂丝对钢水进行钙化处理

•均衡转炉和连铸工序生产

RH-TB真空处理装置主要功能及特点：

・真空吹氧脱碳、生产超低碳钢

♦去除钢水中出）、（0）、（N）等有害元素

•微调钢水成份

1.3.5钢渣处理

转炉钢渣采用热泼渣工艺。热泼渣工艺具有处理能力大、工艺简

单、适合于大规模生产的特点。炼钢厂年产钢渣约78万吨，设有12

个热泼渣池。

钢渣粒化工艺具有流程短、清洁化、钢渣分离好、金属回收率高、

成品渣粒度均匀性能稳定易于进行深加工利用、安全性高、占地面积

小、维护成本低等特点，其主要缺点为采用溅渣护炉工艺后，由于渣

黏稠及结壳，处理比率较低。本设计预留将来建设钢渣粒化处理装置

的条件。

1.4工艺布置及流程

转炉车间工艺布置是本着功能分区明确、布置紧凑、工艺顺行、

经济适用的原则进行的。

三座转炉布置在厂房中部。在转炉加料跨东部为废钢准备区，装

好槽的废钢用专用汽车运至炼钢厂转炉加料跨。在加料跨转炉西部为

铁水处理区，设置3座铁水脱硫扒渣站。铁水运输采用320t混铁车。

转炉用散料采用皮带运输从低位料仓运至高位料仓，经称量后自

动加入转炉中，活性石灰及轻烧白云石从耐火车间经皮带直接运至高

位料仓。铁合金采用皮带从低位料仓运至中位料仓，经称量后由皮带

机及中间料斗加入钢水罐中。

两座RH真空处理装置布置在精炼跨1450连铸机一侧，用吊车吊

运料罐进行合金及造渣剂的上料作业。两座LF钢包炉分别布置在精

炼跨两侧。预留ANS-0B布置在精炼跨1450连铸机一侧。为提高作业

效率，LF采用双钢包车，RH、ANS-OB采用钢包回转台。

钢包整备区布置在精炼跨西侧。

钢渣处理间为单独跨间，转炉渣用25m3渣罐车运至钢渣处理间。

在转炉与铁水区之间设一渡线连接加料跨与钢水接收跨，用于钢

水返回转炉加料跨、空钢包返回精炼跨等作业。

脱硫渣及连铸钢包铸余渣用13nl3渣罐通过60t抱罐汽车运至钢

渣临时堆场。

1.5主要建设内容

本工程建设内容主要包括：

炼钢厂转炉车间：

转炉车间主厂房

钢渣处理间

转炉一次除尘系统

除尘设施

水处理系统

炼钢总降压变电所

公辅配套设施

废钢处理厂

1.5.1转炉车间主厂房

转炉车间主厂房由转炉加料跨、转炉跨及精炼跨组成，主厂房建

筑面积约3.59万m2o

转炉车间主厂房主要建有以下工艺设施：

•320t混铁车铁水倒罐站

•3座脱硫扒渣站

•3座260t顶底复合吹炼转炉

,钢包整备设施

・2座LF钢包精炼炉

•2座RH-TB真空处理装置

•热力设施：蓄热器站、给水泵站、循环泵站

•变电所、主电室、主控室

1.5.2钢渣处理间

对转炉渣进行热泼，内设12个热泼渣池。

1.5.3转炉一次除尘系统

转炉采用一塔式煤气双文净化、冷却、洗涤塔除尘系统，除尘效

率高、节约能源，运行稳定。

主要包括：煤气冷却塔、一次除尘煤气管道、放散塔及转炉煤气

引风机。煤气冷却塔安装在炼钢主厂房内，转炉煤气引风机安装在转

炉煤气风机房内，其它设施安装在转炉煤气风机房室外。

1.5.4除尘设施

主要包括：转炉二次除尘系统；铁水倒罐除尘系统；铁水脱硫扒

渣除尘系统；原料除尘系统；LF炉、RH真空处理装置除尘系统等。

1.5.5水处理系统

主要包括：

・转炉净环水泵站

・转炉浊环水泵站、粗颗粒间、斜板沉淀池、过滤间、浓缩池、

脱水间

•钢渣处理浊环泵站

・精炼水处理泵站、过滤间

1.5.6炼钢总降压变电所

在炼钢车间附近建设一座炼钢区域总降压变电所，为炼钢连铸车

间及制氧机变电所供电。炼钢区域总降压变电所内安装3台容量为

66/10kV50MVA有载调压变压器，10kV侧为四段母线，正常分列运

行，2#变与1#变，2#变与3#变互为备用。两台66/35kV50MVA变压

器，分别为2座LF炉供电。

1.5.7公辅配套设施

公辅配套设施主要包括以下内容：

•除盐水站

・氮气加压站

•化验室

•铁路、公路、厂区绿化

•电力线路、通讯线路

•燃气、热力、给排水管线

1.5.8废钢处理厂

废钢处理厂主要包括：废钢打包机、冷剪机及瓦切车间；废钢爆

破、打碎车间；废钢原料堆场。废钢处理厂预留扩建条件，在1300

万吨规模建设时需对废钢处理厂进行扩建。

1.6主要原材料及能源供应

1.6.1铁水

转炉车间铁水用量666.6万吨/年,铁水由两座4038m高炉供给。

铁水运输采用320吨混铁车，用铁路运输。

1.6.2废钢

转炉车间废钢用量为58.5万吨/年，最大用量为106.2万吨/年。

转炉车间用废钢由废钢加工厂供给，在废钢加工厂按转炉要求进

行装槽，用汽车将废钢槽运至炼钢车间。

1.6.3散状造渣料

转炉车间需活性石灰32.83万吨/年、轻烧白云石16.58万吨/

年，其它散料16.9万吨/年。

转炉车间用活性石灰及轻烧白云石由活性白灰车间供给，其他散

料外购。

1.6.4铁合金

转炉车间用铁合金约8.7万吨/年，直接外购合格粒度的铁合金。

1.6.5耐火材料

转炉车间用耐火材料主要包括转炉、铁水罐、钢包砌筑等耐火材

料，就近外购。

1.6.6电

在转炉车间附近建设一座炼钢区域总降压变电所，为炼钢连铸车

间及3#制氧机变电所供电。

炼钢总降压变电所10kV侧计算负荷约：

有功功率：P30=99700kW

无功功率：Q3o=54OOOkvar

视在功率：S3o=1133OOkVA

LF炉35kV视在功率为：80000kVA自然功率因数为0.8。

每座LF炉设一套动补及滤波装置兼做无功功率补偿，功率因数

可补偿至0.9以上。

1.6.7氧、筑、氮气

炼钢厂氧气、气气、氮气平均用量如下：

氧气：平均:8.437^m7h,最大18.99万均/h（3吹3）；

♦气:常压：平均：1300m7h,最大2310m3/h；

高压:平均:1340m7h,最大450（W/h；

；

氮气：常压：平均：3.13万111711,最大4.84万//h；

中压：平均：0.945万n?/h,最大6.53万n?/h；

高压:平均：1340mRi,最大4500n?/h。

由新建氧气厂至炼钢厂敷设2条氧气管道，一条管径为中530X

10,另一条管径为①426X9,其气源压力为1.5MPa。

由新建氧气厂至炼钢厂敷设1条①426X9氮气管道，其气源压

力为0.8MPa；1条①426X9氮气管道，其气源压力为L5MPa,由该

管道上接出1条①133X4管道，送至新建氮气加压站经氮气压缩机

加压后送往200m氮气球罐，经减压阀组减压至2.5MPa用①108X4管

道供转炉底吹用。

由新建氧气厂至炼钢厂敷设1条①108X4氨气管道，其气源压

力为3.OMPa,进入炼钢主厂房经减压阀组分别减压至2.5MPa、

1.5MPa和0.8MPa后送往各用户。

1.6.8焦炉煤气

炼钢车间用焦炉煤气分为高压和低压两个系统，高压系统用量平

均1000m7h,最大1300m：7h；低压系统用量平均7810m7h,最大

8050m7ho

炼钢车间用焦炉煤气由连铸工程新建的焦炉煤气加压站供给。由

焦炉煤气加压站至炼钢厂厂区敷设1条D720X8普通焦炉煤气管道，

由此管道上接出2条①377X8、1条①325X8及1条①159X5管道

分别送往各用户；1条中219X6高压脱硫焦炉煤气管道，由此管道接

出1条①159X5管道并将其引入炼钢主厂房。

1.6.9压缩空气

为了节省能源、集中管理，在整个厂区集中建设一座空压站，该

站房内生产普通压缩空气和净化压缩空气，各车间需要的普通压缩空

气和净化压缩空气由该空压站供应，炼钢部分生产用普通压缩空气和

净化压缩空气量见连铸部分说明书。

1.6.10蒸汽

本工程所需要的生产、生活、采暖用蒸汽由转炉汽化冷却活动烟

罩和余热锅炉产生的蒸汽供应，考虑到转炉运行的不连续性和RH用

蒸汽的特殊性，汽化冷却活动烟罩和余热锅炉产生的蒸汽必须与厂区

的蒸汽管网相连。

为保证RH生产用蒸汽，另有一路由焦化厂干熄焦单独接出的蒸

汽管道作为RH备用蒸汽汽源。

转炉部分生产及生活产用汽量见连铸部分说明书。

1.6.11水

转炉车间给排水是为3座260t氧气顶底复合吹炼转炉及配套设

施设计，总用水量7399m7h,总循环水量7184m：7h,总补水量530//h,

补水水源采用工业新水（或污水处理厂处理后的环水）o循环率为

97.09%o

精炼水处理净环、浊环系统生产循环水量5020m7h,补充工业

新水量176m7h,循环率96.5%o

转炉车间渣处理站浊环生产循环水量1200m7h（最大量），最大

补水量360m7ho

1.7环境保护与安全卫生

炼钢部分设计严格坚持了环境保护、综合利用、安全生产及工业

卫生措施要同时设计、同时施工同时投产的原则。

在环境保护及综合利用方面采取的主要措施有：

•对炼钢厂产生的钢渣采用热泼渣工艺进行处理，热泼渣工艺具

有处理能力大、工艺简单、适合于大规模生产的特点。

•对产生烟尘的部位全部采用二次除尘措施，主要有：转炉、倒

罐、铁水脱硫扒渣系统、LF炉及RH真空处理系统、散料运输系统转

运站等；

・转炉一次烟气经净化后回收，再用于加热炉作燃料•，不能回收

的废气处理后达标排放；

•转炉产生的蒸汽进行回收，并用于生产；

•转炉生产用水经处理后循环使用，其循环率达到97%；

•对收集的一次、二次烟尘及水处理泥浆铁皮等经处理后送至转

炉或烧结厂作原料；

•对产生噪声的设备设隔声罩、消间器等。

在安全生产及工业卫生方面采取的措施主要有：

•建筑物、各种电气设备等均进行防雷、接地；

•建筑物按地震烈度7度设防；

•充分考虑防机械伤害及人体坠落；

•消防设施和灭火设施按规范、规定设置；

•对产生烟尘部位进行除尘；

•对产生有害、易燃、易爆、易窒息气体的部位设监测报警装置;

•车间停电时，重要设备设事故驱动装置、事故供水系统、事故照

明等。

1.8工程投资

本工程炼钢厂转炉车间总投资为266327.52万元。其中含外汇

3153.96万美元。

本工程废钢处理厂总投资为43093.44万元。其中含外汇1120.53

万美元。

本工程环保投资51862万元，占工程总投资16.76%；消防投资

1235万元，占工程总投资0.4%。

1.9技术经济

本项目全部投资所得税后财务内部收益率为16.08%,投资回收

期为5.6年(不含建设期)，项目财务盈利能力较好。敏感性分析结

果表明，该项目具有一定的抗风险能力。因此，本项目从财务盈利能

力及抗风险能力看都是可行的。

1.10建设进度

本工程建设期为24个月，达产期为一年。

1.11需要说明的问题

1.11.1工程范围

本工程不包括钢渣破碎、磁选等深加工综合利用工程项目及费

用。

本工程概算投资未含土地购置费。

本工程概算是按关税及增值税豁免考虑的。

2炼钢工艺

2.1概述

根据产品方案，炼钢工艺路线确定为：铁水脱硫扒渣——顶底复

合吹炼转炉——LF、RH-TB——连铸机。

转炉车间主要建设内容：三座脱硫扒渣站、三座260t顶底复合

吹炼转炉、两座LF钢包精炼炉、两座RH-TB真空处理装置及各种公

辅配套设施。炼钢车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650

万吨合格连铸坯。

2.1.1采用的新工艺、新技术

(1)转炉采用顶底复合吹炼工艺。引进转炉冶炼静态和动态模

型及底吹、副枪和质谱仪技术，可生产低碳钢、超低磷钢，提高终点

碳、温双命中率，实现一次倒炉出钢、快速炼钢，提高钢水收得率，

降低熔剂和合金消耗，实现自动化炼钢。

(2)采用挡渣技术对转炉挡渣出钢，使进入钢包的渣量W5kg/t

钢。

(3)采用溅渣护炉技术，使转炉炉龄达到8000次以上。

(4)铁水脱硫扒渣采用钝化金属镁粉与流态化CaO粉高压复合

喷吹技术，具有提高脱硫效率、消耗少、温降小、处理周期短、处理

成本低的优点。可保证入炉铁水硫含量在0.010%〜0.005%o

(5)转炉二次烟气、铁水出罐及折罐时产生的烟气和脱硫扒渣

烟气收集除尘、粉尘回收利用。

(6)转炉采用湿法除尘，除尘效率高、节约能源，转炉泥可回

收供烧结使用。

(7)转炉余热锅炉蒸汽回收利用。

(8)转炉煤气回收利用，实现负能炼钢。

(9)ffiLF钢包精炼炉和RH-TB真空处理装置作为钢水炉外精

炼装置，可冶炼超低碳钢、低氢钢、超低硫钢等高级钢种。

(10)转炉可采用双联工艺冶炼，可生产超低磷钢，配合炉外精

炼工艺可生产超纯净钢等高附加值产品。

(11)采用独创的上修炉方式，具有设备简单实用、投资少、效

率高、无需维护、故障率低等特点。

2.1.2控制水平

转炉自动化系统是由基础自动化控制系统和过程自动化控制系

统组成，同时过程自动化控制系统能与全厂的生产管理计算机系统进

行通讯。基础自动化系统与过程自动化系统构成集散式控制系统。根

据工序/装置的控制要求，由相应的若干PLC和PC组成。这些设备都连

接到工业以太网。

基础自动化控制系统完成对散料及合金上料系统、转炉散料及合

金下料系统、氧枪升降横移系统、副枪升降旋转系统、废气分析系统、

转炉顶吹和底吹系统、转炉煤气回收系统、设备运转电机、电振给料

器、电磁阀、调节阀、执行机构等设备的监测、控制和调节。由基础

自动化系统中的PLC和传感器采集的全部信息经两级网络传递到过

程控制计算机和人机接口HMIoPLC通过工业以太网与人机接口HMI

相连构成监控操作员工作站，实现对转炉各系统生产的分散控制、集

中操作管理和动态画面监视与控制。PLC与HMI通过工业以太网进行

数据通信和信息交换。

过程控制系统及管理系统可对炼钢生产进行控制和管理，主要包

括生产计划、出钢计划、钢种变更的输入；铁水预处理信息处理；连

铸用数据的传输；生产过程作业状况显示；生产班报、日报、月报表

等的打印及分析传输装置数据通信；对转炉主原料铁水、废钢管理；

吹炼管理如加造渣剂、吹炼方式，再吹冷却剂的投入；通过转炉副枪

及废气分析系统实现不倒炉进行连续自动测温、取样、定碳和定氧，

从而实现自动化炼钢，一次命中、快速炼钢的终点控制；铁合金管理;

钢包精炼数据收集；转炉除尘风机转速测定；蒸汽、煤气回收管理;

转炉操作数据收集记录；主要设备及能源介质的管理等。

2.2生产规模及产品方案

2.2.1生产规模

炼钢厂建成三座260t氧气顶底复合吹炼转炉，年产钢水666.6

万吨，供给连铸车间生产650万吨合格连铸坯。

转炉按三吹三组织生产，年平均为三吹二时，车间年产量计算：

260X80X321=667.68X10'（t/a）

式中：260—每座转炉平均产钢水量（吨/炉）

80—三座转炉日平均生产炉数

321—转炉年有效作业天数（天/年）

当转炉按三吹二组织生产，转炉炼钢生产能力可达667.7万吨/

年，能够满足年产650万吨合格坯所需钢水666.6万吨的要求。

当转炉按三吹三组织生产，年平均为三吹二点五时，则转炉炼钢

生产能力可达750万吨钢水/年。

2.2.2产品方案

炼钢厂转炉车间年产666.6万吨钢水，供给连铸车间生产650万

吨合格连铸坯。其中供给1580热轧带钢厂400万吨，供给5500厚板

厂250万吨。

连铸坯规格：

厚板用：200,250,300nlmX1500〜2300mmX3〜5.2m

热轧用：170,200,230mmX750-1450mmX8-12.65m

钢种：

厚板用

表2-1

品种管线钢造船板结构钢板锅炉板容器板其它

比例外19.429273.87.813

注：其它包括：耐大气腐蚀板，工程机械用板等

热轧用

表2-2

向

碳素低合金取

钢

品种低合金钢耐蚀钢管线钢硅

结构钢结构钢

比例%41.67202012.52.783.05

2.2.3金属平衡（单位：万吨）

图2T:金属平衡

2.3炼钢厂转炉车间组成及工艺流程

2.3.1转炉车间组成

车间组成见表2-3o

表2-3

长义宽面积轨面标高起重机配置

跨间名称

(m)面)(m)(吨位X数量)

125/32t桥式起重机X2台

渣跨(N-P)273X27737116

20/5t电磁抓斗两用X1台

28.4450/80t铸造起重机X2台

转炉加料跨

375X251012575t+75t废钢槽起重机XI台

(K-L)

1120/5t电磁起重机XI台

转炉跨(J-K)

107X25267528.420/5t桥式起重机XI台

2*-9"柱区

转炉跨(J-K)

126X25315060.432t桥式起重机X2台

9"-14"柱区

转炉跨(J-K)

142X25355028.420/5t桥式起重机XI台

14*-22"柱区

150/32t桥式起重机XI台

精炼跨(H-J)

513X251282540150/63t铸造起重机X2台

1#-22#柱区

20/5t桥式起重机X2台

合计3969616台

2.3.2工艺流程

工艺流程见图2-2。

图2-2:工艺流程图

2.3.3主要起重机的确定

(1)兑铁起重机

起重量确定

表2-4

铁水罐自重55t

耐火材料重62t

最大铁水装入量275t

粘渣10t

渣重13t

合计415t

主卷扬的额定载荷定为450吨。富余8%0

起重机台数的确定

表2-5

作业内容每炉次所需作业时间(min)

从铁水罐运输车吊罐至脱硫扒渣工位5

从脱硫扒渣工位至转炉兑铁8

运空罐至铁水罐运输车5

合计18

•当年产666.6万吨钢水时：

起重机作业率=80X18XL2/(2X1440X0.8)=75%

其中：

80—平均日出钢炉数，炉

18—每炉次所需作业时间，min

1.2-起重机的工作量系数，包括未预计到的工作量在内

2一起重机台数，台

1440—每天的时间，min

0.8—起重机有效作业系数，即扣除起重机实际工作中的等

待、干扰、日常维护及交接班等影响。

故2台起重机能够满足生产需要。

•当年产750万吨钢水时：

起重机作业率=94X18X1.2/(2X1440X0.8)=88.1%

其中：

94—平均日出钢炉数，炉

18—每炉次所需作业时间，min

1.2-起重机的工作量系数，包括未预计到的工作量在内

2—重机台数，台

1440—每天的时间，min

0.8—起重机有效作业系数，即扣除起重机实际工作中的等

待、干扰、日常维护及交接班等影响。

故当年产750万吨钢水时，2台起重机作业率较高，需加强调度

及提高操作熟练程度缩短作业时间，否则无法满足生产能力要求。

另外，当转炉采用双联冶炼时，将增加起重机作业次数及作业时

间，故设计预留增设第三台450/80t起重机条件。

(2)加废钢起重机

起重量确定

表2-6

废钢槽自重约40t

废钢最大重量40t

合计80t

由于加废钢时荷载不均匀，主钩、付钩额定载荷均定为75t。

起重机台数的确定

表2-7

作业内容每炉次所需作业时间(min)

从废钢称准备区到转炉前5

加废钢2

将空废钢槽放回等待处5

合计12

・当年产666.66万吨钢水时:

起重机作业率=80X12XI.1/(1X1440X0.9)=81.5%

其中：

80—平均日出钢炉数，炉

12—每炉次所需作业时间，min

1.1-起重机的工作量系数，包括未预计到的工作量在内

1一起重机台数，台

1440—每天的时间,min

0.9—起重机有效作业系数，即扣除起重机实际工作中的等

待、干扰、日常维护及交接班等影响。

故1台起重机能够满足生产需要。

•当年产750万吨钢水时：

起重机作业率=94X12XI.1/(2X1440X0.9)=95.7%

其中：

94—平均日出钢炉数，炉

8—每炉次所需作业时间，min

1.1-起重机的工作量系数，包括未预计到的工作量在内

1一起重机台数，台

1440—每天的时间,min

0.9—起重机有效作业系数，即扣除起重机实际工作中的等

待、干扰、日常维护及交接班等影响。

故1台起重机难以满足生产需要，需要增加一台75t+75t加废

钢起重机。若提高操作熟练程度、加强调度，将每炉次所需作业时间

由12min降低至lOmin以内,则一台75t+75t加废钢起重机也能满

足生产需要。

当加废钢起重机故障或检修时，可临时用450/80t铸造起重机向

转炉内加废钢。

2.4铁水供应及铁水倒罐间

炼铁厂建两座4038m3高炉,高炉利用系数：2.30-2.5t/m3-d,

日产制钢生铁9287t/座，最大日产10095t/座；年工作日为350天。

年产制钢生铁650万t。

倒罐站厂房为半封闭式，共设2个门，分别供混铁车出入。

在倒罐站内共设2个倒罐位，可供两台混铁车同时翻铁。在每个

倒罐位上方设集烟罩，并设除尘系统。

铁水倒罐站有2条铁路线来自炼铁高炉，装载铁水的混铁车，从

高炉直送到转炉车间的铁水倒罐站。

铁水倒罐站还有2条渡线，通往加料跨。每条渡线内设1台铁水

罐称量台车，台车上设置称量装置，可直接称量出铁水重量。当铁水

罐称量车在混铁车下的适当位置时，混铁车的鱼雷罐开始翻铁水，铁

水罐装满铁水后，台车将铁水罐运到转炉车间的加料跨。

铁水罐的拆罐作业及砌筑作业在钢包整备场进行。

铁水罐烘烤装置布置在加料跨。

混铁车及其检罐、检修、倒渣、倒残铁等作业在高炉工程设计中

考虑，不在本工程范围内。

2.4.1主要设备

2.4.1.1铁水罐

铁水罐参数

表2-8

铁水罐总高6330mm

铁水罐自重55t

耐火材料重62t

最大铁水装入量275t

粘渣lOt

渣重13t

合计415t

铁水罐数量:

3座脱硫扒渣站占用铁水罐数量为3个，倒罐站占用铁水罐2个,

重罐座占用铁水罐1个，冷修铁水罐数量为2个，备用罐为2个共

计铁水罐为10个。

2.4.1.2铁水罐座

重量：铁水罐重罐时重430t

数量：1个

2.4.1.3铁水罐烘烤装置

数量：2套

燃气种类：焦炉煤气

最大加热温度：800℃

2.5铁水脱硫扒渣

2.5.1铁水、主要原材料条件及供应

（1）铁水条件：（高炉铁水带渣＜20kg/t铁）

表2-9

含量%CSiMnPSN温度（℃）

4.0-4.50.4-0.6>0.4<0.10<0.040>1350

（2）活性石灰理化指标:

表2-10

A12O3

成分组成灼减Si02Fe20；iCaOMgOSP

%7.772.030.860.7787.221.810.053很少

表2-11

粒度组成（mm）>10.5~10.2〜0.50.2〜0.88<0.088

%2-3151025〜3042〜48

（3）金属镁粉理化指标:

表2T2

粒度要求（mm）有效成份（%）（纯镁含量）备注

0.4~1.2>90镁粉需经过钝化处理

2.5.2铁水处理能力

炼钢厂设置3套脱硫扒渣设施，日平均处理铁水80罐（每罐260

吨），日处理铁水20800吨，年处理铁水650万吨。年作业时间321

天。

脱硫后利用铁水罐电动倾翻车将铁水罐倾翻并在原位置上采用

液压扒渣机对铁水进行扒渣。日平均扒渣量：

18915X(2.1+0.5192+20)=470t/d

其中：2.1为石灰粉单耗(2.lkg/t铁)

0.5192为镁粉单耗(0.5192kg/t铁)

20为每吨铁水带的渣(按2%考虑)

2.5.3脱硫扒渣工艺及设施

脱硫扒渣站布置在转炉主厂房加料跨(L-K)的14—18号柱空

之间，其配套设施贮粉料仓、喷吹罐也布置在该区域，建设3套脱硫

扒渣装置。

2.5.4铁水脱硫扒渣系统组成

脱硫扒渣系统主要由以下设备组成：

脱硫粉剂受料、贮存系统；脱硫粉剂喷吹脱硫系统；扒渣系统；

测温取样系统；脱硫处理计算机、电器、电子称仪表控制系统；工业

电视、通讯系统；脱硫及扒渣烟气除尘系统。

2.5.5工艺流程

(1)粉料输送工艺流程：

CaO粉:

输粉罐车1-0贮仓卜函粉喷吹罐卜幢吹管道H喷枪喷吹|

Mg粉：

汽车纤维袋装H吊车吊起I-痴E囹T喷吹罐H喷吹管道1丽

(2)喷粉脱硫工艺流程

启动脱硫周期：铁水罐对位

确认喷吹罐内有适当的粉剂量

排烟活板打开

测温取样

喷枪降到铁水液面上，打开供氮阀门开始吹氮气

喷枪降到下限位，打开石灰喷吹罐出料阀，开始喷吹CaO

当CaO流量、压力达到设定值时，打开镁喷吹罐出料阀，开始吹Mg粉

当镁粉喷吹量达到设定值时，关闭镁粉出料阀，停止供镁

关闭石灰出料阀，停止供石灰

提升喷枪至铁水罐上方，高压吹扫，关闭氮气供应阀

当喷枪回到上极限时，脱硫排烟活板关闭再次测温取样

脱硫周期结束

(3)处理周期表:

表2-13

工艺操作内容所用时间(min)备注

铁水车移到脱硫位置对位2

脱硫前测温取样2

启动喷枪升降装置使喷枪下降2

开始喷吹脱硫6-15

脱硫结束喷枪提升2

脱硫后测温取样2

液压装置倾翻铁水罐准备扒渣2

扒渣10〜15

扒渣结束液压装置倾翻铁水罐复位2

铁水车移到吊罐位置等待2

总计36

(4)处理效果

脱硫站铁水处理前后硫含量

表2T4

处理前(0.029%)处理后(0.010%)

初始硫（盼百分比魏）目标硫（盼百分比觥）

0.02>47.20.015<60

0.02-0.03300.010<30

0.03-0.0414.80.003<10

>0.048

（5）脱硫效率:

n平均二（［s）处理前一（s）处理后）X100%/（S）处理前

=（0.03-0.008）X100%/0.03

=73%

2.5.6脱硫剂的选择及参数

根据铁水和原料条件及产品方案决定脱硫剂主要采用经流化处

理过的CaO粉和经钝化处理的金属Mg粉，其配比为CaO:Mg=4:1。

它可以满足铁水深脱硫的需要，可以减少铁水温度损失，减少铁损、

烧损，同时喷溅少、渣量少、提高了脱硫效率。所采用的石灰粉和镁

粉是经过特殊处理过的，以保证粉剂的有效成份并使其有一定的流动

性，使喷吹系统畅通不堵塞，安全可靠。

2.5.7载气体的选择与参数

脱硫站运载气体主要用于两大部分：贮粉料仓系统（主要包括汽

车向料仓充料及料仓向喷吹罐装料）；喷吹管路系统。

在选择运载气体时既要考虑运载气体不与铁水和脱硫剂起反应，

又要安全经济，故选用氮气作为脱硫用运载气体。参数如下：

氮气纯度：99.999%；氮气露点：-40℃。气源压力：1.2~1.4MPa。

其中喷吹工作压力：1.0〜1.2MPa；料仓工作压力为：0.IMPao整个

脱硫系统氮气流量：3600/'（标）/!!。

镁粉虽已经过钝化，但出于安全考虑，镁粉料仓仍需工作于惰性

环境下。故选用氨气作为镁粉料仓的安全气体（一旦镁粉料仓氧气分

析仪报警显示氧气超标，则需立即向料仓内充入负气）。同时在氮气

供应不足时用其清理喷吹罐流态化床以防其堵塞。

氨气纯度：99.999%；氨气露点：-40℃。气源压力：l.OMPa。

流量：120011?（标）/11。

2.5.8脱硫扒渣的控制及特点

脱硫作业的控制主要集中在脱硫操作室内进行，为便于检修和灵

活操作对主要设备也设置了机旁控制盘。控制方式为手动、半自动、

自动控制并设有安全防护设施。在脱硫设备连续操作时设联锁控制及

安全报警措施。自动、半自动控制方式由PLC进行控制。在操作室内

还设置有计算机、CRT终端显示装置，并配备自动打印记录机对铁水

成份、温度、重量和脱硫作业有关数据可以打印记录，化验设备与脱

硫站HMI之间实现通讯。在脱硫操作室设置工业电视，以便在操作室

内监视铁水罐渡车、渣罐渡车及喷枪喷吹时工作情况及喷溅情况。

PLC专家系统软件根据初始和最终硫含量及铁水重量、铁水温度

来自动进行粉剂消耗量的计算并进行喷吹脱硫控制。在HMI上输入铁

水①重量、②温度、③初始硫、④目标硫、⑤喷吹类型，通过专家系

统选择最佳的粉剂配比，确定喷吹速度、粉剂流量，计算出石灰、镁

粉的喷吹量，启动后自动进行喷吹控制。

喷吹类型有：复合喷吹类型、单吹CaO粉、单吹Mg粉。

系统也可以在PLC控制条件下，通过HMI进行手动操作。如果

PLC发生故障或维修，所有的功能将与现场控制盘上的开关硬接线，

现场手动控制。

2.5.9主要技术特点

采用260吨铁水罐顶吹脱硫粉剂对铁水进行脱硫处理，生产能力

高，脱硫动力学条件好，反应充分，效率高，操作简单。采用固定喷

枪升降装置和手动测温取样方式，其操作稳定，干扰少，设备简单。

脱硫剂的贮存和运输采用粉状料气力输送原理，采用高压浓相输

送技术，以氮气作载流体，从而达到稳定、快速、高效的输送喷吹脱

硫目的。

采用CaO粉和钝化金属Mg粉复合喷吹技术。提高脱硫粉剂的利

用率，达到了快速高效的脱硫目的。而且渣量少、铁损少、喷溅少、

烧损少。

贮粉仓向喷吹罐供料和喷吹罐向喷枪供料均采用粉料流态化沸

腾床技术，可以保证粉剂容重波动小，喷吹管道畅通，保证稳定的定

量供应粉料。

采用PLC自动控制系统，以保证控制稳定、操作灵活、便于调节、

设备充分利用，以达到快速高效的脱硫目的。

扒渣采用固定位置倾翻机构倾翻铁水罐进行扒渣的形式，不占用

车间吊车作业时间。

2.5.10主要工艺设备

表2-15

序单数

设备名称备注

号位储

1脱硫扒渣工艺设施

260吨铁水罐除尘防溅罩个3

喷枪枪架套2每个枪架能存放12支喷枪

喷枪支30

2吨防爆电葫芦台1贮粉间吊运镁粉

1吨单梁悬挂桥式吊车台1

贮粉料仓阀站套1

2脱硫扒渣引进机械设备

CaO料仓流化床套3CaO贮粉料仓下

Mg粉料仓流化床套3Mg贮粉料仓下

贮粉料仓上部集尘器个3CaO贮粉料仓上

贮粉料仓上部集尘器个3Mg贮粉料仓上

2.5M3CaO粉喷吹罐个3配有可调喉口阀及相关阀门仪表

1.5M：，Mg粉喷吹罐个3配有可调喉口阀及相关阀门仪表

液压扒渣机台3

2.5.11主要技术经济指标及原材料、动力消耗

（1）主要技术经济指标

表2-16

序号名称单位指标

1一次处理铁水量t/次260

2年处理铁水量万t/年650

3处理周期（脱硫、扒渣）min36

4脱硫效率%72

5设备作业率%87

6日平均扒渣量t470

（2）主要原材料、动力消耗指标

表2T7

最指标

名称单位备注

大平均

1流化石灰粉kg/t5.502.10

2钝化金属镁粉kg/t1.400.519

3测温探头支/t0.04

4电kWh/t1.20

5水t/t0.10

6凝气m'（标）/t1.25

7压缩空气m"标）/t0.10吹扫用

8喷枪消耗支/t0.00050.0002

2.6废钢处理1

2.6.1概述

鞍本钢铁集团营口簸鱼圈港钢铁项目炼钢工程建设一座废钢处

理厂，位于料场附近，废钢来自钢铁厂内自产废钢和外购废钢，废钢

经加工处理后按照转炉要求装入炼钢用废钢槽中，将装满废钢的废钢

槽用特种汽车运到炼钢厂转炉加料跨，必要时可在加料跨按转炉炼钢

要求进行调整，之后加入转炉。空废钢槽用特种汽车运回到废钢厂进

行下一次装槽。废钢储存总量约95870t,按转炉车间炼钢废钢比15%

平衡，年需废钢106.2万吨，可储存废钢约1个月。

废钢间主要建设有：废钢打包机、冷剪机及瓦切间；废钢爆破、

打碎间；废钢原料堆场。废钢间预留扩建条件，在1300万吨规模

时建设需对废钢处理间扩建。

2.6.2工艺特点

(1)采用五个废钢坑分类堆放废钢成品，可满足炼钢钢种对不

同种类废钢的需求。

(2)采用大型特种自装卸废钢槽载重汽车可减少固定资产投资

和废钢吊重复作业。

(3)采用1500吨打包机、1500吨冷剪机大型废钢加工设备配

合大转炉生产，可提高生产率减少金属损失.使废钢加工达到同行业较

先进水平。

(4)在废钢管理室设与转炉联网终端，可准确地按转炉车间对

废钢的种类、重量要求进行及时供应。

2.6.3主要参数

2.6.3.1废钢打包机、冷剪机及瓦切间

建设三跨厂房，长432米，宽102米，内设一台1500吨打包机、

一台1500吨冷剪机、四台电动平板过跨车和20台吊车。整个厂房加

盖半封闭。年产1300万吨阶段再建两跨厂房。

车间组成

表2-18