【正文】 最大平均相對(duì)濕度 81% 全年主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 最小平均相對(duì)濕度 43% 全年平均大氣壓 日最大雨量 113mm 年平均日照數(shù) 年平均降雨量 600mm 最大積雪深度 12cm 降雨時(shí)間 多集中于 9月 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 43 廠房?jī)?nèi)部分 為滿足設(shè)備或人體對(duì)溫濕度的要求， 控制 室內(nèi)設(shè) KER61LW 風(fēng)冷冷暖柜式空調(diào) 1 臺(tái) 高壓配電室需設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng) 控制 室及低壓配電室內(nèi)設(shè) 2 臺(tái) LF14 風(fēng)冷單冷空調(diào)機(jī) 通風(fēng) 為消除高壓配電室內(nèi)電氣設(shè)施工作過程中所產(chǎn)生的余熱，房間需設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)量按換氣次數(shù) 12 次 /h 考慮，排風(fēng)設(shè)軸流風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)。 生產(chǎn) 消防給水系統(tǒng) 依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》， 電渣爐車間廠房用途為金屬冶煉，按火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為丁類，室內(nèi)不設(shè)消火栓，室外消防用水量為15L/s(54m3/h),火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按 2 小時(shí)計(jì)，車間廠房北側(cè)設(shè)置二個(gè)地下式消火栓（甲型），一個(gè) DN100 出口，一個(gè) DN65 出口。 電渣爐 車間區(qū)域的室外給排水設(shè)計(jì)。 控制室 電渣重熔 設(shè)備控制室設(shè)在 二層 上， 內(nèi) 放 兩 臺(tái)電渣重熔 設(shè)備的操作臺(tái) ，現(xiàn)場(chǎng)控制柜 、 變頻器柜 、電源柜 和 PLC 柜放在一層電氣室內(nèi) 。 PLC 及自動(dòng)化控制上位機(jī)由 東北大學(xué) 提供。 電氣防火措施 1） 所有進(jìn)出配 電室的電纜孔洞均采用防火堵料封堵；電纜槽采用阻燃型。另外從附近車間引一路 380V 低壓電源，做為泵房和電渣爐提供備用電源。 設(shè)計(jì)范圍 電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)范圍：總承包范圍 內(nèi)工藝及配套輔助設(shè)施、吊車等的供配電、傳動(dòng)、照明 、接地 設(shè)計(jì)。 (7) 參數(shù)修改與系統(tǒng)維護(hù)授權(quán)保護(hù) 該功能是對(duì)重要生產(chǎn)、系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)授權(quán)保護(hù)，通過密碼進(jìn)行相關(guān)畫面及相關(guān)參 數(shù)域，完成時(shí)間修改、記錄文件和生產(chǎn)參數(shù)的修改、拷貝與刪除，確保相關(guān)人員對(duì)這些重要參數(shù)的修改，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。操作人員可根據(jù)冶煉工藝要求通過用電制度查詢窗口利用簡(jiǎn)單的鍵 操作選擇供電制度曲線?？稍跔t前或控制室操作臺(tái)完成，這給操作員帶來很大的方便。利用西門子直流調(diào)速器控制直流電機(jī)，從而滿足工藝要求的電極低速運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)熔煉過程的電流控制。將熔煉爐次的工藝配方、參數(shù)的設(shè)定數(shù)據(jù)下載至 PLC 的存儲(chǔ)器內(nèi)，以確保在上位計(jì)算機(jī)故障時(shí)，熔煉能繼續(xù)進(jìn)行。 電渣爐設(shè)備基礎(chǔ) 電渣爐基礎(chǔ)包括立柱基礎(chǔ)和地坑兩部分。冷卻水要求與連鑄結(jié)晶器冷卻水要 求相同。采用內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩個(gè)冷卻水回路。 低壓供電系統(tǒng) 19 低壓動(dòng)力及控制電源由低壓配電柜接受車間饋電，進(jìn)線電壓為380V/220V 三相四線制，自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行開斷及保護(hù)。這些高壓設(shè)備均安裝在變壓器室內(nèi)，通過電纜與變壓器相聯(lián)。 2. 鋼水液面檢測(cè)系統(tǒng) 采用鋼水液面檢測(cè)裝置（射源為 Cs137）進(jìn)行鋼水液面檢測(cè)，由于拉速較慢，所以設(shè)計(jì)精度為 177。有效行程設(shè)計(jì)為 3800mm。50 最終設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時(shí)確定 升降主體數(shù)量 2 套 電極行程 /mm 3800 最終設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時(shí)確定 結(jié)晶器 T 型結(jié)晶器 /mm φ400～ 600800 280325800 組合式 抽錠 機(jī)構(gòu) 慢速 / 2～ 60 快速 / 500 行程 /mm 6500 滿足 6000mm 錠高重熔 控制 檢測(cè)系統(tǒng) 鋼水液面檢測(cè)系統(tǒng) 射線法（ Cs137） 設(shè)計(jì)精度為 177。 供電系統(tǒng)由高壓開關(guān)柜、變壓器、短網(wǎng)由銅排、銅管和電纜組成。渣池使結(jié)晶器內(nèi)壁和鋼錠之間形成一層渣 殼，它不僅使鋼錠表面平滑光潔，而且降低了徑向?qū)幔欣谧韵露系捻樞蚪Y(jié)晶，改善了鋼錠內(nèi)部的結(jié)晶組織。 （ 5） 電渣重熔工藝 在銅制水冷結(jié)晶器中加入固態(tài)爐渣，先采用石墨電極造渣，造好渣后交換金屬電極，將自耗電極的端部插入其中。 D 電極焊接 自耗電極與假電極（也叫輔助電極）之間的連接采用焊接方式。經(jīng)電渣重熔的鋼，純度高、含硫量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光 滑、結(jié)晶均勻致密、金相組織和化學(xué)成分均勻。根據(jù)場(chǎng)地情況規(guī)劃二期總圖布置。 在工藝設(shè)備的選擇上，力求技術(shù)先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可靠；在工藝布置上，力求在 新建 車間 和 業(yè)主給定的范圍內(nèi)精心規(guī)劃、合理布置、 并 為日后的發(fā)展留有余地。項(xiàng)目具有良好的財(cái)務(wù)盈利能力、清償能力和較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。 2）建筑工程執(zhí)行《冶金工業(yè)概算定額（指標(biāo)）》編制，并調(diào)整到當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行價(jià)格水平。 金屬設(shè)備做保護(hù)接地和保護(hù)接零。 總圖運(yùn)輸 根據(jù)工藝流程合理、運(yùn)輸順暢、充分利用地形及最大限度減少拆遷等原則，結(jié)合 XX 鋼 廠區(qū)現(xiàn)有的總圖布置現(xiàn)狀，進(jìn)行本工程總平面布置。 能源介質(zhì) 電渣爐 設(shè)施所需的水、氮?dú)?及煤氣 均接自 XX 鋼 公司指定相應(yīng)系統(tǒng)接點(diǎn)。 在車間內(nèi)建設(shè)一座低壓 電氣 室 和控制室 ，為 電渣爐 傳動(dòng)設(shè)備供配電；另外預(yù)留 一臺(tái)電渣爐 傳動(dòng)設(shè)備 用配電柜和操作臺(tái)位置 。 爐膛尺寸 : 1600（寬） 2021（長(zhǎng)） 1000mm （高） .交流電焊機(jī) 自耗電極與假電極（也叫輔助電極）之間的連接采用焊接方式。 設(shè)計(jì)范圍與內(nèi)容 本 項(xiàng)目非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)由 技術(shù)公司 負(fù)責(zé)。 新 建 電渣重熔鋼精鑄件技改工程 年 產(chǎn)特鋼電渣錠 能力 4000t/a。 要求渣料烘烤爐采用爐底開出式，即爐底與整個(gè)爐膛可以分離，爐底相當(dāng)于一臺(tái)小車，置于軌道上。 公輔設(shè)施 電氣 4 在 車間內(nèi) 新建 1 座 6kV 高壓配電室，為 一臺(tái)電渣爐冶煉變壓器 提供電源 （ 預(yù)留 一臺(tái)電渣爐冶煉變壓器高壓柜、總進(jìn)線柜、計(jì)量柜和高壓開關(guān)柜位置） 。 自動(dòng)化 電渣重熔 過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心是編程邏輯控制器（ PLC）等。主廠房采用 鋼結(jié)構(gòu)門式剛架型式 、鋼屋面、墻體采用彩色壓型鋼板圍護(hù)，地坪為混凝土地面 。 電渣爐 設(shè)施及輔助生產(chǎn)設(shè)施在生產(chǎn)中消耗的水 、煤氣 及電 等耗能工質(zhì)折標(biāo)準(zhǔn)煤為 。 概算 投資內(nèi)容包括廠房、 電渣爐主體 、 輔助設(shè)備 以及與之配套的水、電、動(dòng)力設(shè)施和總圖等。 8 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目全部投資所得稅前財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 %，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 (IC=12%)為 萬元，投資回收期為 年（動(dòng)態(tài)）。 設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)范圍 設(shè)計(jì)原則 （ 1） 項(xiàng)目設(shè)計(jì)分兩期進(jìn)行，本設(shè)計(jì)合同范圍僅為一期工程設(shè)計(jì)內(nèi)容。鋼種主要以軸承鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、冷軋輥用鋼為主。 生產(chǎn) 鋼種 及代表牌號(hào)見表 。由于電渣過程無法去氫，因此對(duì)氫含量嚴(yán)格的鋼種，要考慮電渣過程可能增 [H]。焊 后直線度1:100。抽錠速度與自耗電極的熔化速度相匹配。與傳統(tǒng)電渣重熔生產(chǎn)方式相比，在保證鋼錠凝固質(zhì)量的條件下，生產(chǎn)效率可提高 20～ 30%。采用液渣啟動(dòng)。直流電機(jī)完成慢速升降，交流電機(jī)完成快速升降。 2. 結(jié)晶器 采用銅－鋼制結(jié)晶器，焊接結(jié)構(gòu)。變壓器采用強(qiáng)油水冷， 1 用 1 備。出墻的銅排到支臂的連接采用大截面集束水冷軟電纜。抽錠速度范圍為：慢速 2～60mm/min；快速 500 mm/min。上述信號(hào)通過 PLC 的信息采集和處理，通過上位計(jì)算機(jī)的自 20 動(dòng)化控制軟件實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警，其中冷卻水路分水器安裝壓 力傳感器 。初始 21 煙氣含塵量為 5g/m3，煙氣中灰塵的主要成分為 Al2O CaF CaO、 Fe2O3等顆粒。 PLC 采用德國(guó)西門子公司的 S7300 系列產(chǎn)品和 ET200M 系列產(chǎn)品，并采用最先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線（ PROFIBUSDB）通訊，組成分布式 I/O 結(jié)構(gòu)。變壓器過流、油溫過高、瓦斯等有關(guān)實(shí)時(shí)狀態(tài)和參數(shù)由 PLC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與記錄并聯(lián)鎖到高壓跳閘、合閘控制中，通過高壓斷路器自動(dòng)跳閘，對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)。 (4) 支臂伸縮 23 PLC 通過中間繼電器控制電磁閥來驅(qū)動(dòng)液壓油缸，實(shí)現(xiàn)自耗電極在生產(chǎn)工位上的對(duì)中控制。 (9) 卡頭放松由液壓缸及電磁閥控制。 (4) 實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì) 電極熔化過程的爐口電壓、二次電壓、熔煉電流、電極熔化速度、坯料位置、抽錠速度、變壓器油溫、循環(huán)冷卻水水溫、流量等可通過實(shí)時(shí)趨勢(shì)畫面選擇觀察，同時(shí)，也提供歷史趨勢(shì)畫面，以便于工藝分析，監(jiān)視冶煉工藝過程。各主要系統(tǒng)控制功率參考值如下： 車間干線 ：約 308KW（包括一臺(tái)電渣爐動(dòng)力電源、渣料烘烤裝置電源、退火爐 動(dòng)力電源等其它附屬設(shè)施用電） 車間照明 ：約 40KW 車間滑線 ：約 92KW 除塵系統(tǒng) ：約 50KW 泵房電源 ：約 120KW 其它 備用 ：約 190kW 另外從附近車間引一路 380V 備用電源，為電渣爐和泵房提供備用動(dòng)力 約 215kW。 供配電方式及設(shè)備選型 6kV 系統(tǒng) 新建的 6kV 高壓配電室內(nèi)設(shè) 6kV 高壓真空開關(guān)柜 1 臺(tái)（予留 5 臺(tái)的備用柜位），高壓配電柜內(nèi)安裝綜合保護(hù)裝置，該裝置具有電流速斷、過電流、過電壓、低電壓及接地等保護(hù)功能，并在控制室設(shè)置微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，該配電室主要供電對(duì)象為： 1） 為一臺(tái) 2600KVA 電渣爐冶煉 變壓器 提供電源 。 3） 控制電纜選用 ZRKVVR500V 型電纜。變配 35 電室和控制室選用熒光燈具。 過程自動(dòng)化控制系統(tǒng) 全部 PLC 及自動(dòng)化控制由 東北大學(xué) 提供 并調(diào)試 。 38 5 通 訊 為了滿足 XX 鋼 電渣重熔精鑄件 工程生產(chǎn)管理日常通信需要，設(shè)置行政調(diào)度電話系統(tǒng) 和無線對(duì)講系統(tǒng) 。 其主要 水質(zhì) 指標(biāo)見表 62。春燥盛風(fēng)，夏熱多雨，秋晴氣爽，冬寒少雪。 44 8 土建 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)工藝及相關(guān)專業(yè)資料，需土建。該地區(qū)年平均氣溫℃ ， 極高氣溫 ℃ ， 極低氣溫 ℃ ；主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)，冬季為北風(fēng)，年平均風(fēng)速為 ；最大積雪厚度 30mm，年平均降雨量553mm，日最大降雨量 304mm，平均相 對(duì)濕度 %。 表 63 冷卻水的水質(zhì)要求 水質(zhì)項(xiàng)目 單 位 工業(yè)清水 軟水 PH 67 懸浮物 mg/l 7 2 濁度 mg/l 5 2 全硬度 mg/l (CaCO3) ≤ ≤ Ca 硬度 mg/l (CaCO3) ≤ 微量 M 堿度 mg/l (CaCO3) 1 Cl mg/l (Cl) 220 60 SO42 mg/l (SO42) 50 全鐵 Mg/l (Fe) ? 可溶性 SiO2 mg/l (SiO2) 200 微量 電導(dǎo)率 ?S/cm ?600 41 水質(zhì)項(xiàng)目 單 位 工業(yè)清水 軟水 TOC ?g/l 100 一期工程在車間 7~8 軸處建一座板式換熱器換熱站機(jī)組，一次冷卻水引自 XX 鋼 三高線循環(huán)水泵站，板式換熱器及循環(huán)水 泵房均為 2 臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，二期工程實(shí)施時(shí)，在車間西側(cè)建一座集中式循環(huán)水泵站，一期換熱機(jī)組車間占地改為生產(chǎn)用地。 設(shè)計(jì)范圍 電渣爐 車間的室內(nèi)給排水 及設(shè)備冷卻循環(huán)水系統(tǒng) 設(shè)計(jì)。 兩 地顯示 ，二次電壓在線控制 。 自動(dòng)化專業(yè)的設(shè)計(jì)范圍包括以上項(xiàng)目涉及的設(shè)備接線及施工圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 5） 電纜敷設(shè)采用沿電纜溝、電纜槽、穿管暗配等敷設(shè)方式。 低壓系統(tǒng) 根據(jù)用電負(fù)荷分布情況，新建 一期 車間擬建設(shè)一座 630KVA 箱式變壓器 ，為 車 間內(nèi) 各種 設(shè)備供配電 。 設(shè)計(jì)依據(jù) 1） 總承包合同的相關(guān)文件； 2） 國(guó)家相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范； 3） 相關(guān)專業(yè)所提的設(shè)計(jì)資料。 (6) 報(bào)表生成和打印 25 每爐鋼、每個(gè)班及每日分別自動(dòng)生成報(bào)表記錄，可通過計(jì)算機(jī)屏幕查看或打印，熔煉中的主要消耗和參數(shù)一目了然，有利于生產(chǎn)管理和成本核算，也可打印實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)曲線及故障信息。 在上位監(jiān)控機(jī)上利用西門子組態(tài)軟件開發(fā)一套漢化的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理軟件，具體功能如下： (1) 冶煉過程用電制度的輸入與選擇使用 上位監(jiān)控允許工藝技術(shù)人員輸入鋼種、電極尺寸、重量、冶煉用渣系、渣量和重熔過程的供電制度等工藝參數(shù)，并存儲(chǔ)在上位機(jī)中。 (6) 手動(dòng) /自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換 熔煉前期電極與結(jié)晶器的位置調(diào)整完全采用手動(dòng)控制。采用變頻器控制交流電機(jī)，起停時(shí)有充分的速度緩沖，即電極升降速度變化過程平緩。 PLC 的數(shù)字量輸出加接繼電器（ 信號(hào)指示燈除外）。 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)由一個(gè)液壓站和一套電磁閥構(gòu)成。 經(jīng)初步估算，總的流量 180m3/h，進(jìn)出水壓差