1、PC鋼棒生產線建設工程三河雙輪化機沙洋分公司2021年5月1工程概況1.1 工程名稱PC鋼棒生產線建設工程1.2 工程主辦單位及負責人主辦單位：三河雙輪化機沙洋分公司工程負責人：鄭融松1.3 建設地點福建省三河市沙洋海西開發區開發區1.4 建設規模年產PC鋼棒6萬噸1.5 工程背景預應力混凝土用鋼棒Steel Bar for Prestressed Concrete簡稱PC鋼棒 具有高強度、高韌性、低松弛、與混凝土握裹力強,良好的可焊接性、鍛 鍛性等特點,節省材料如11mmPC鋼棒可代替20mm熱軋鋼筋等特 點,在國內外已被廣泛應用于高強度預應力混凝土離心管樁、電桿、高架 橋墩、鐵路軌枕及高層

2、建筑、基坑支護、大型預制板等預應力構件中,具 有十分廣闊的市場.上世紀60年代,PC鋼棒在日本問世.PC鋼棒的原料為中低碳低合金 鋼熱軋鋼筋,通過感應淬火、回火獲得高性能.PC鋼棒具有節省合金資源、 生產過程無污染、高性能、規格范圍廣、本錢低等優勢,用PC鋼棒生產工藝生產的高強度系列鋼筋、鋼棒,廣泛用于中高層建筑、路橋工程、高速 鐵路、涵洞等領域的預應力與非預應力結構中,其用途已超越了 “PC'的含義.在我國,以PC鋼棒為主的?高強鋼筋與高強高性能混凝土應用關鍵技 術研究?被列為國家“十一五支撐工程,由中國鋼鐵研究總院新冶高科 技集團軋鋼工程事業部作為一個課題進行攻關,目前產品性能及

3、使用狀況良好,并已形成國家標準GB/T5223.3.PC鋼棒產品包括公稱直徑 616mm外表形狀分為光圓、螺旋梢、螺 旋肋、帶肋四種類型,1080MPa 1230MPa 1420MPa 1570MPa四個強度等 級.其中,主要用作管樁用鋼的螺旋梢鋼棒分為公稱直徑7.1mm 9.0mm10.7 mm 12.6mm 四種規格.“十一五期間,國內建筑市場對于管樁用 PG岡棒每年的需求量大約 為200萬噸,隨著國家大規模的根底設施建設,建筑市場對于PCS棒的需求量越來越大.國際市場也在不斷擴大,隨著開展中國家的根底建設的力度 越來越大,我國每年PG岡棒的出口量都在以20%的速度遞增.據專家預測, 隨著

4、國家“十一五支撐工程?高強鋼筋與高強高性能混凝土應用關鍵技 術研究?的進展,高強鋼筋將被廣泛應用于高層建筑的箍筋和主筋當中, 其市場需求量每年將猛增到500萬噸以上.據對福建省及周邊市場需求的調研和了解,目前福建沿海市區均有管 樁廠,每月用PG岡棒1萬噸以上,除少數自產外,絕大局部來源自浙江、廣 東等周邊省份的PG岡棒生產廠,市場需求量較大.隨著海峽西岸經濟區科 學開展、跨越開展的快速縱深推進,PCS棒的市場需求量也將不斷增加.通過實地調查了解,目前福建省內閩東、閩南大局部管樁廠需要的 PC 鋼棒產品均由浙江華浙控股集團提供,其常用規格為 7.1mm 9.0m滸口10.7mm12,6mmH棒用

5、量較少.以下是閩東、南各管樁廠 PCS 棒的月需求量：表1閩東、南局部管樁廠PCS棒的月需求量序號管樁生產廠月需求量t,備注1福建省大地管樁馬尾18002福建建華管樁閩侯30003漳州新二和管樁2500在閩清、省外有分廠4莆田市中富水泥制品4005福清大業管樁2006福建強力管樁惠安3507福建宏遠管樁晉江3008福建省堅實水泥制品2000局部P廓棒自產9漳州明欣管樁長泰1000合計11500閩東：6600t/月閩南：4950t/月三河雙輪化機沙洋分公司系福建省三河雙輪化機的 全資子公司,成立于2003年.公司位于福建省三河市沙洋風景秀麗的沙溪 河畔一一沙洋海西開發區,占地 167萬平方米；區

6、位優勢好、交通興旺, 鷹廈鐵路、向莆高鐵連接線橫貫園區,一座飛架沙溪河的明光大橋將園區 與205國道和京福高速公路緊緊相連,300噸直通馬尾海港的碼頭緊靠園區. 1.6廠址選擇及建廠條件本工程擬建于福建省三河市沙洋海西開發區, 利用三河雙輪化機有限公 司沙洋分公司冷軋分公司 C-D跨廠房,該廠房2005年竣工,為鋼架結構, 彩鋼瓦屋面,建筑面積約4662平方米,軌面標高7.5米.該廠房已具備供水、供電、供氣和公路運輸條件.10.8 目投資估算該工程總投資約2607.89萬元,其中,靜態固定資產投資 1100萬元, 建設期利息7.89萬元,鋪底流動資金1500萬元.工程投資包括生產線工藝 設備及

7、與之配套的水、電、氣等設備及安裝,不包括既有的廠房、行車等.10.9 目主要技術經濟指標固定資產靜態投資1100萬元鋪底流動資金1500萬元建設期利息7.89萬元年銷售收入28974萬元不含稅年銷售附加稅38.88萬元年總本錢費用28454.06萬元年銷售利潤481.06萬元年所得稅120.26萬元年稅后利潤360.8萬元全部投資內部收益率19.25%投資回收期 6.1 年含建設期10.10 編制依據?PC鋼棒工程前期工作綜述?PC鋼棒產品市場調研報告?10.11 行性研究結論本工程采用國內成熟的工藝技術和設備,生產國標定型產品,在技術上是可行的.該工程原材料可由三鋼集團公司供給,所生產的產品

8、在福建省內尚屬新 產品,原材料供給和產品銷售市場優勢明顯.該工程利用冷軋分公司現有閑置廠房且公輔設施根本具備,因此,工程投資少,建設期短,經濟效益好.PC鋼棒產品具有節約合金資源、高性能低本錢等優勢,且生產過程無 污染,符合國家清潔生產和節能降耗的產業政策.綜上所述,本工程的實施將實現三河雙輪化機沙洋分公司新的 經濟增長點,延伸金屬深加工產業鏈,開展壯大公司實力.本工程在技術 上、經濟上都是可行的.2產品大綱2.1 生產規模：年產PC鋼棒6萬噸2.2 產品執行標準：GB/T5223.3-2005?預應力混凝土用鋼棒?2.3 品種規格及產量：該生產線以生產公稱直徑 7.1mnrr- 12.6mm

9、螺旋梢鋼棒為主,各品種產 量分配見表2表2:品種規格及廠量鋼棒表白形狀類型公稱直徑mm方案年產品t螺旋梢7.1100009.03000010.71000012.610000合計600002.4原材料供給生產PC1岡棒主要原材料為預應力混凝土鋼棒用熱軋盤條 GB/T24587, 按本工程年產6萬噸的生產規模,成材率99.4%計算,原材料年需量約6.036 萬噸,主要原材料用量及來源見表 3.表3主要原材料用量及來源原料材質30MnSi原料規格mm8101214原料用量t 10060301801006010060原料來源三鋼、沙鋼、唐鋼、天鋼等3生產工藝及設備3.1 機組工藝流程熱軋線材一放線架放

10、線-理線架理線一機械去銹一鋼絲刷清潔一拉絲 機拉拔或刻梢成型一多輯矯直一前張力牽引一感應加熱淬火-保溫穩 定化一噴水冷卻、吹干一感應加熱回火-保溫穩定化一回火冷卻、吹干一 后張力牽引一剪切一經分線盒分別進 1#、 2#收線機收線-成品檢驗一包 裝入庫.生產工藝流程簡述：進廠的原料由汽車直接拉到原料庫內存放,經檢 驗合格的原料用行車吊到放線架上,經機械去銹、砂磨和氣吹后直接進入 定徑機上拉拔減徑,按工藝要求,其壓縮率小于 15%.然后可根據用戶要 求,在鋼筋外表刻三至六個螺紋狀凹梢,采用臥式拉絲機拉拔成型.成型 后首先進行多輯組矯直,然后進入熱處理設備中進行中頻感應預熱、超音 頻感應加熱淬火和中

11、頻感應回火,以提升鋼筋強度和機械性能.根據用戶 要求,需成盤卷交貨的,經剪切機剪切后由導向管引向兩個臥式收集筐進 行收集,然后通過打捆機架和打捆機進行打捆,最后經檢驗、秤重、標牌、 包裝,入庫待發.3.2 主要工藝設備生產線由放線架、理線架、拉絲刻痕機、多輻矯直機、機械除銹 機、前牽引機、感應加熱爐、淬火冷卻裝置、感應加熱爐回火、回火冷卻裝置、后牽引機、分線器、收線機組成.工藝設備布置簡圖如下:淖火加熱回火聞熱3.3 生產線主要技術指標材質：30MnSi規格：7.112.6mm淬火溫度：930960 c回火溫度：400460 c生產線最高運行線速：7.1mm： 100m/min 9.0mm：

12、90m/min 10.7mm： 60m/min 12.6mm： 40m/min電耗：400度/噸左右工作方式：連續工作生產線中央標高：1000mm生產線進料方向：左右進料生產線用冷卻水要求單線：1產品循環冷卻水：流量：100m3/h壓力：0.4MPa水溫：不高于33 C水質：城市供水水質標準CJ/T206-2005 建設部2感應加熱爐用冷卻水：流量：100m3/h壓力：0.4MPa水溫：不高于33 C水質：城市供水水質標準 CJ/T206-2005 建設部壓縮空氣要求單線：用量：3m3/min壓力：0.6MPa壓縮空氣質量：GB/T13277-91?一般用壓縮空氣質量等級?連續工作制電力要求：

13、每條線總裝機容量：1250kVA年產量：60000噸/年3.4 車間平面布置共4條生產線,車間平面布置見附圖.3.5 生產線設備配置3.5.1 設備配置描述每條PC鋼棒生產線由拉拔成型設備、牽引傳動設備、全固態靜止變頻 加熱電源、感應加熱爐、噴冷水梢、液壓剪切換向設備、收線設備、交流 電機變頻限制系統、PLC限制系統、測溫系統及中央集中限制單元等組成.每條生產線設備具體包括:(一)機械局部：一套含：(1)放線架1個(2)理線架1個(3)機械去銹機1臺(4)拉拔成型機1臺(5)矯直機1臺(6)清潔機1臺(7) 1#牽引機1臺(8)淬火水梢1個(9)回火水梢1個(10) 2#牽引機1臺(11)液壓

14、剪切換向機1套(12)收線機2臺(二)感應加熱設備：一套含：(1) GZP500kW/10kHz IGBT中頻感應加熱電源1臺(2) GCYP 200kW/40kHz IGBT超音頻感應加熱電源1臺(3) GCYP 200kW/50kHz IGBT超音頻感應加熱電源1臺(4) GZP250kW/8kHz IGBT中頻感應加熱電源1臺三感應加熱爐六臺四變頻調速柜：一組含：1 90kW 拉絲機驅動1臺（2） 5.5kW 刻痕機驅動1臺（3） 11kW 牽引機驅動2臺（4） 4kW 收線機驅動2臺五操作臺及操作盒6臺含：1主操作臺1臺2收線操作盒2臺3點動操作盒機械去銹、牽引機、拉拔機各 1臺3臺六

15、測溫儀測溫范圍 3001000C兩臺七配電開關柜三臺配電開關柜的限制分配對象：1#配電開關柜：加熱電源配電及主電路開關2#配電開關柜：加熱電源及對焊機、電焊機、軋尖機3#配電開關柜：加熱電源 1#變頻柜、空壓機、操作臺1放線架雙臂旋轉結構,中央套通過軸承與固定立柱連接,中央套可輕便旋轉 并定位,盤條懸掛臂通過螺栓與中央套連接,在換盤時輕便旋轉,放線時 定位,盤條頭尾對接便利.2理線架理線架為錐式結構,其目的使盤條環型變直線型,預防亂線.3機械去銹機機械去銹機由2套成90度的反復彎曲輯組成.通過電機-升降機-絲杠 或氣動傳動,推動活動彎曲輯伸出或退回.鋼筋與彎曲輯之間保證足夠的彎起包角,最大限度

16、剝離氧化鐵皮.氧化皮剝落后掉到下面的收集梢 內,便于清理.采用全密封結構,預防粉塵在車間逸散.(4)拉拔成型機PC鋼棒凹螺紋成型采用拉拔速度與模具旋轉速度匹配的方式,模具受 力好,模具壽命高,并人為限制鋼棒導程,保證產品外觀質量.拉絲機的 減速機采用中硬齒面減速機,罐體及皮帶處均有防護裝置.拉絲罐設有停 機氣動壓緊輻,以防停機亂線.卷筒直徑 900mm,最大拉拔速度100m/min, 拉絲機電機90kW,旋轉模電機為5.5kWo(5)矯直機矯直機為被動式,由2套互成90度的彎曲輯組成.其在牽引機的動力 下,形成張力矯直,調直鋼棒.(6)清洗機清洗機由2組鋼絲輪組成,由電機驅動,去除鋼棒外表雜物

17、.電機0.55kW ,減速機為無級變速器減速機.(7)牽引機牽引機共有二臺.分別置于淬火加熱爐前,回火冷卻裝置后,起全線 拖動作用.牽引機由三對牽引輻組成,下輻主動,上輻被動.下輻裝置在 一個單軸輸入,三個輸出軸的非標傳動箱的輸出軸上,上輻裝置在上滑動 架的滑梢內,由氣缸限制上下移動并與下輻對接,其壓力可調整并保持, 以保證鋼棒的夾持力,保證鋼棒平穩運行.兩臺牽引機采用微張力限制技 術,可根據工藝需要,隨時調整張力并保持,為兩個牽引機間在自控下形 成恒張力提供保證,以滿足產品質量的需要.牽引輯由兩道梢組成,牽引 輯通過漲套裝配在光軸上,便于牽引輯的更換.電機為11KW,減速機為行 星擺線針輪減

18、速機.(8)淬、回火冷卻裝置淬、回火冷卻裝置采用不銹鋼板制作,冷卻方式為穿水冷卻,出線端 帶有氣吹裝置.淬火水梢長 6米,回火水梢長5米.(9)液壓換向剪切機依據生產線快速剪切的要求,彳證同步剪切及換向,保證100%剪切換向,保證生產線連續運行.液壓站電機 2.2kW.(10)收線機依據鋼棒放線要求而設計,收線盤旋轉速度跟隨鋼棒運轉速度呈現規 律性變化,實現規那么布線.電機 4kW,減速機為蝸輪蝸桿減速機.PC鋼棒生產線電氣限制設備主要包括感應加熱局部、傳動局部和自控 局部.其中感應加熱設備由4臺IGBT全固態感應加熱電源、4臺感應加熱 爐、感應器等組成；傳動局部包括6臺變頻調速限制器(1臺變

19、頻調速限制 柜)；自控局部包括測溫系統、主操作臺、收線操作盒及操作限制盒等.(一)電氣設備技術說明(1) IGBT感應加熱電源整流側限制技術特點整流側限制電路采用以 MCS-51系列的89C51單片機為限制核心, 構成全數字觸發器,充分利用單片機的智能化功能,構成功能齊全的保護 舉措,并且由于89C51單片機限制程序內置,抗干擾水平大大提升.全數字觸發器保證脈沖等間距觸發,最大限度地降低了非特征諧波, 減少了電網污染.采用直流電壓調節為外環,電流調節為內環的雙閉環PI調節器,克服傳統比例限制方式輸出功率受電網電壓波動及負載變化影響,保證恒功 率輸出.由于晶閘管屬于相控技術,電網電壓相序與觸發脈

20、沖之間的同步問 題是至關重要的.采用單片機技術成功地解決了自動認相功能,即對三相 電源輸入線不需要任何調整,限制電路會自動認相,完成整流觸發功能.采用大板結構,將限制電源和限制電路集中在一塊板上,簡化外部 聯線,減少故障點,極大地便于維護.并且整流側與逆變側不共地,提升 了抗干擾水平.所有故障保護舉措均有微機檢測強制拉逆變限制和調節器封環拉逆 變限制兩種方式.保證所有故障現象均能得到有效快速處理,不會由于其 中一種保護舉措失效而導致設備損壞.微機完成的自檢功能可以檢測電路的異?，F象并通過數碼管顯示,預防限制電路帶病工作,導致保護電路動作不準確,同時能完成水壓、他 激/自激切換、自動/手動切換、

21、加熱啟/停檢測、主回路上電檢測、快熔熔斷 檢測、故障復位狀態檢測、過流保護、過壓保護等.限制電路具有軟啟動、軟停止功能,預防在啟動 /停止過程中電流電 壓上升率太大,引起過壓和過流.調節器輸出的限制信號經 A/D轉換器后,由中斷信號完成讀取啟動 轉換過程,因此最大調節延時時間為 A/D轉換器的轉換時間(約80 wS), 這種快速響應的水平與模擬調節的快速性非常接近.設備具有獨特的過壓保護功能.(2) IGBT感應加熱電源逆變側限制技術特點充分發揮并聯型逆變器的優點,具有優良的頻率自動跟蹤水平,逆 變器效率高.傳統的梢路電壓、電流取交角電路都是采用兩個電位器分別調節梢 路電壓和梢路電流變換幅角大

22、小,從而限制逆變觸發脈沖引前角大小,這 種電路需要兩個電位器配合調節,需要經驗且調節十分繁瑣,通過對該電 路的深入分析和改良,大大簡化負載更換后引前角調節工作,只需調節一 個電位器就能決定引前角大小,并且調節是線性單調遞增,極大地適應了 現場調節.全固態中頻電源逆變限制具有逆變器定角限制功能,在負載工況變 化時能保持逆變器容性工作角度不變,具有非常寬的頻率適用范圍.采用大板結構,將限制電源和限制電路集中在一塊板上,大大簡化 外部聯線,減少故障點,極大地便于維護.并且整流側與逆變側不共地, 大大提升了抗干擾水平.自激信號取樣取消傳統 的電壓比擬器LM339,用速度更快、更靈敏 的高速電壓比擬器L

23、M319代替,保證自激信號取樣的可靠性.他激/自激切換由電子開關完成,即減小傳統由外部開關限制導致弱 電信號外引導致的干擾,又保證他激頻率穩定和過壓保護可靠動作.逆變限制電路采用以 MCS-51系列的89C51單片機為限制核心,完 成他激/自激轉換、他激頻率修正、頻率顯示等逆變限制功能.逆變限制具有他激頻率自動跟蹤水平,在加熱過程中能限制他激頻 率跟蹤自激頻率的變化,保證在停機過程中不會進入感性工作狀態,提升 設備頻繁起動性能和可靠性.具有他激頻率和自激頻率顯示功能,頻率顯示精度為士50Hz,大大方便了調試和維修.IGBT驅動信號的重疊時間在每只IGBT的驅動板上調節,有效地克 服了器件的離散

24、性和驅動回路延時的分散性,最大限度地保證了驅動信號 的一致性和對稱性.(3)感應加熱爐感應加熱爐主要由加熱用感應器、諧振電熱電容器、匯流通水母排、 水分配器、高、低水壓保護等局部組成.其中感應器采用通水紫銅管繞制, 內置耐高溫瓷管,每臺感應加熱爐內由多段感應器串并聯組成,每段感應 器之間加裝定位導向裝置以保證 PC鋼棒運行穩定.感應器外加裝保護屏 罩,保證生產平安,并在第一臺加熱爐留有排煙口,以凈化生產環境.(二)傳動與自控局部由于PC鋼棒生產線為連續化運行生產線,因此生產線傳動與電源的自 動限制顯得尤為重要,并且將直接影響到產品的質量.電機傳動限制采用 SIMENS-MM440系列變頻調速器

25、限制生產線的運行速度及在線刻痕和拉 絲設備.在主操作臺上以人機界面設置和 PLC限制為核心的自控系統可實 現對生產線的自動化限制和治理.主要具有以下功能：(1)生產線啟動時,自控系統能自動完成傳動限制及各電源的啟動,并 自動實現速度與功率上升的合理匹配.在生產線運行速度動態調整過程中, 能自動調節加熱電源功率,以減少淬火、回火出口溫度波動.(2)自控系統具有工藝參數設定、存儲、調節、修改、等功能.(3)由于加熱電源具有電流、電壓雙閉環PI限制功能,在一定程度上實 現了加熱電源的恒功率限制,因此保證加熱工藝參數的主要舉措是生產線 運行速度與加熱功率大小和加熱功率分配之間的協調限制,自控系統通過檢

26、測生產線運行線速度,確定加熱設備功率大小和功率分配,從而保證生 產線按最正確工藝參數運行,使產品質量不受人工及環境因素的影響.4自控系統具有手動/自動剪切及換盤功能.自動時,將接頭處自動剪 切并依據設定長度進行自動剪切及換盤.淬火、回火溫度設定及實際值線速度、長度設定及實際值、直徑、重量電源輸出功率故障信息顯示,10組歷史故障存儲生產線工作狀態信息顯示5自控局部簡要說明采用SIEMENS S7-300 PLC可編程限制器,配以西門子新型人機界面 TP-270-10 10英寸彩顯進行面板操作,驅動局部采用SIEMENS新型變頻器MM440系列.SIMATIC S7-300是一種通用中型的PLC,

27、能適用于自動化工程中的各 種應用場合,尤其是在生產制造工程中的應用：循環周期短,處理速度高；模塊化結構,適合密集安裝；100%免維護；對環境要求不高.CPU 315-2DP 工作存儲器128K字節,21K條指令在RAM中,位操作0.3 s-0.6我字操 作小于1恪,帶MPI、DP 口.采用MIRCO存儲卡,不需后備電池.TP-270-10是SIEMENS的人機界面的高端產品,STN液晶顯示,256色, 基于WINDOWS-CE ,功能強大,具有很好的通用性,靈活性.MM440是SIEMENS采用最新的IGBT技術,用數字微處理器限制和 高質量矢量限制系統實現的變頻調速限制器,可用磁通電流限制改

28、善動態 響應,并且優化電機限制.力矩限制方式有：恒力矩和變力矩兩種.對變 頻器的限制方式采用PROFIBUS-DP的現場總線,具有以下特點：少量數據的高速通信和高的系統可用性；傳輸速率最大12M bit/s,響應時間短；傳輸距離最大可達23.8km;接線簡單.(6)其限制過程分為：點動,手動,自動三種限制方式.能方便快捷的 滿足生產線的各種情況的不同要求.生產線啟動時,能自動完成傳動機構及各電源的起動,并按設定自 動實現速度與功率的匹配.并依據工藝要求調整加熱功率及線速度.人機界面中文圖形文本(TP-270觸摸屏)可設定及實時顯示以下參 數：線速度、電機電流、故障信息、顯示生產線工作狀態信息等

29、.a淬火、回火溫度b線速度c電源輸出電壓電流d故障信息顯示e生產線工作狀態信息顯示(三)技術數據(1)感應加熱電源主要技術指標表4感應加熱電源主要技術指標加熱設備500kW/10kHz200kW/40kHz200kW/50kHz250kW/8kHz供電電壓三相380V/50HZ三相380V/50Hz三相380V/50Hz三相380V/50Hz進線電流816A370A370A408A進線銅纜240mm2 M185 mm2185 mm2240 mm2額定直流電壓500V450V450V500V額定直流電流1000A450A450A500A額定直流功率500kW200kW200kW250kW頻率范圍

30、6-10kHz35-40kHz40-50kHz5-8kHz諧振形式并聯諧振并聯諧振并聯諧振并聯諧振逆變器狀態<10容性<15容性<15容性<10容性最大梢路電壓570V520V520V570V設計Q值3-512-1516-203-5整機效率>80%>70%>72%>80%(2) GZP 500kW/10kHz IGBT中頻感應加熱電源預熱電源：GZP-500kW/10kHz IGBT中頻感應加熱電源,最大直流 輸出功率500kW,運行頻率610kHz.運行參數a預熱溫度：700 c左右b感應加熱輸出功率：500kW 調節范圍：10100%c感應加

31、熱頻率：10kHzd電源電壓：3相±10% 50/60kHze電源電流：820Af限制方式：恒壓調節方式(3) GCYP 200kW/40kHz IGBT超音頻感應加熱電源加熱電源：GCYP-200kW/40kHz IGBT超音頻感應加熱電源,最大 直流輸出功率200kW,運行頻率3540kHz.為鋼棒的加溫段,完成居里 點后的提溫,根本到達淬火溫度.運行參數a加熱溫度：880 c左右b感應加熱輸出功率：200kW 調節范圍：10-100%c感應加熱頻率：40kHzd電源電壓：3相±10% 50/60kHze電源電流：360Af限制方式：恒電壓調節方式(4) GCYP 20

32、0kW/50kHz IGBT超音頻感應加熱電源淬火電源：GCYP-200kW/50kHz IGBT超音頻感應加熱電源,最大 輸出直流功率200kW,運行頻率4050kHz.本臺設備配備兩臺加熱爐, 第一臺為快速加熱段,第二臺為感應保溫段.特點：可使鋼棒的心表溫度 均勻一致,從而保證鋼棒熱處理后的質量.運行參數a加熱溫度： 950c左右b感應加熱輸出功率：200kW 調節范圍：10100%c感應加熱頻率：50kHze電源電壓：3相± 10% 50/60kHzf電源電流：360Ag限制方式：恒電壓調節方式(5) GZP 250kW/8kHz IGBT中頻感應加熱電源回火電源：GZP-25

33、0kW/8kHz IGBT中頻感應加熱電源,最大直流輸 出功率250kW,運行頻率58kHz.本臺設備配備兩臺加熱爐,第一臺為 回火加熱段,第二臺為感應保溫段.目的：使鋼棒心、表淬火組織得到充 分回火.運行參數a加熱溫度：w 450 cb感應加熱輸出功率：250kW (調節范圍：10-100%)c感應加熱頻率：8kHzd電源電壓：3相±10% 50/60kHze電源電流：410Af限制方式：恒電壓調節方式(四)測溫系統采用測溫儀,測溫范圍3001000C.(五)供電電網要求(1)供電電網電壓應為正弦波,諧波失真不大于5%.(2)電網輸入為三相、線電壓 380V交流電壓,頻率為50Hz

34、.(3)電網電壓持續波動范圍不超過土 10%,電網頻率變化不超過土 2% (即應在4951Hz間),三相電壓間不平衡度應小于土 5%.(4)供電電源容量不小于1250kVA.4公用及輔助設施4.1 總平面布置廠區總平面布置詳見附圖.4.2 運輸原材料進廠和產品出廠采用公路運輸,總運輸量121000噸/年,其中,運入量65000噸/年,運出量65000噸/年.運入和運出的貨物主要有：熱軋 線材、打包材料、生產備件、設備備件、鋼棒成品、切損軋廢及廢備件等.廠內運輸采用設在車間內的行車吊運.4.3 供配電總裝機容量5000kW.PC鋼棒工程的供電來自園區35kV變電站,主變容量為16000kVA,園

35、 區已建工程用電為3500kVA.車間供電電壓為6.3kV,來自廠區總降壓變電所I, II段母線.高壓供 電系統采用單母線分段方式,兩段母線之間設聯絡開關,在正常情況下聯 絡開關翻開,兩段母線獨立運行,當其中一路電源事故或檢修時,聯絡開 關合上,由另一路電源供電,以維持正常生產.車間內設動力變壓器向各種低壓負荷供電.一防雷接地車間防雷按第三類工業建筑標準設計.車間接地系統包括：工作接地：低壓供電系統工作接地類型為 TN-C-S系統.保護接地：在車間內設置網格式接地網.接地網由鍍鋅扁鋼構成,并 與廠房的柱基相連接,以降低接地電阻.對進入車間的所有金屬管線實施 總等電位連接.防靜電接地：對于易燃氣

36、體及流體流經的金屬管道,每隔一定的距離 及在管道的分支處進行接地.防雷接地：廠房防雷保護可利用金屬屋面或在廠房屋面設金屬圓鋼構 成的網絡,具引下線就近接到接地網上.限制系統接地：對于所有無特殊要求的接地系統,可以采用統一的接 地體,具接地電阻按各系統所需的最小接地電阻確定.對于有特殊接地要 求的電氣設備,那么按設備要求單獨進行接地設計.對根底自動化限制系統接地及計算機系統接地,采用放射式連接.具 它的系統接地,其接地線路可采用干線式連接.車間內所有電氣設備的金屬外殼均應可靠接地.二照明車間設置照明配電屏,向全車間照明設備供電.照明配電屏采用兩路 進線、單母線方式運行,母線由不同電源變壓器供電,

37、車間內照明燈具采 用交叉方式配電,當一路照明回路故障時,仍可維持車間照明.車間的廠房采用節能型混光燈照明.各電氣室,儀表室,計算機室及 操作室采用熒光燈照明.工藝潤滑設備坑內采用防水、防潮型白熾燈照明在拉絲機、淬火裝置、回火裝置、收線機等主要設備附近設置局部照 明.車間出口,主要建筑物出口,主要行人通道燈處設置帶后備電源的標 志燈.主要操作點及上下壓配電設備室燈處設置帶后備電源的應急燈.沿 主廠房外圍及水處理區域道路設置采用節能型照明燈具的道路照明,其配 線采用電纜直埋.4.4 給排水1產品循環冷卻水流量100m3/hX4,壓力0.4MPa.水溫：不高于33Co水質：城市供水水質標準CJ/T2

38、06-2005 建設部2感應加熱爐用冷卻水流量100m3/hX4,壓力0.4MPa.水溫：不高于33Co水質：城市供水水質標準CJ/T206-2005 建設部按工藝設備用水的要求,設有以下供排水系統.(1)凈循環水系統凈循環水系統凈環水量400m3/h,回水含有少量氧化鐵皮,且水溫升高c 回水經氧化鐵皮沉淀池沉淀,余壓上冷卻塔冷卻降溫后回到循環水泵房吸 水井,再用加壓泵送至車間循環使用.凈環水系統補充水量3m3/h,由生產新水和軟水兌制而成.凈環水系統 排污水3m3/h,排入廠區排水管,凈環水系統排污水符合國家排放標準.(2)感應加熱爐用冷卻水循環系統感應加熱爐用冷卻水循環系統凈環水量 400

39、m3/h,回水未受污染,僅 水溫升高.回水余壓上冷卻塔冷卻降溫后回到循環水泵房吸水井,再用加 壓泵送至車間循環使用.感應加熱爐用冷卻水循環系統補充水量 3m3/h,由自來水管道補充,排 污水3m3/h,符合國家排放標準,排入廠區排水管.(3)生活給水系統生活給水用量為5m3/日,主要供車間生活用水和化驗室用水,由廠區 生活給水管網接入.(4)排水系統采用生產生活雨水排水系統分流制.生產排水共6m3/h,經水循環系統處理到達國家排放標準后排入廠區生 產排水管網,其余排水直接排到廠區生產排水管網.生活排水3m3/h,其余生活污水經化糞池處理后外排至廠區生活排水管 網,生活廢水直接排至廠區生活排水管

40、網.5環境保護、生產平安與工業衛生5.1 主要污染源、污染物及其限制方案鋼棒淬火、回火過程中產生的水霧,由抽煙罩吸附處理,低于?大氣 污染物綜合排放標準?(GB16297-1996)外排.鋼棒淬火、回火過程中產生的帶氧化鐵皮廢水及冷卻設備的廢水,其 中設備間接冷卻水,使用后僅水溫升高,水質無污染,經冷卻塔冷卻后循 環使用；帶氧化鐵皮的廢水,經沉淀池處理并冷卻塔冷卻后循環使用,少 量排水直接排入廠區生產排水管網,排水水質可到達?鋼鐵工業水污染物 排放標準?(GB13456-92)的要求.鋼棒淬火、回火機組排煙系統排煙風機運轉、鋼棒拉拔刻痕過程及降 溫風機產生的噪聲等,均低于?工業企業廠界噪聲標準

41、?(GB12348-90)5.2 生產平安與工業衛生生產過程中主要危險、有害因素有：生產過程中的灰塵、物料運輸與 裝卸傷害、機械傷害與人體墜落、電氣設備的觸電傷害、噪聲造成的危害.生產過程的揚塵點主要是：機械去銹機除銹過程產生的氧化鐵皮粉塵, 設備采用全密封結構,氧化皮剝落后掉到下面的收集梢內,便于清理,避 免粉塵在車間逸散.對連續運行的生產線設備工作區域設置平安防護欄,高空平臺、走臺 等設計平安欄桿.所有插座回路及移動用電設備回路均設漏電保護.電氣設備置于柜內 或專用房間內.所用設備為低噪聲設備,生產崗位噪聲滿足要求.6節能與合理利用能源6.1 節能遵循的主要標準、標準?中華人民共和國節約能

42、源法?1998-01-01?中國節能技術政策大綱?1996-05-30?鋼鐵企業設計節能技術規定? YBJ51?電工行業節能設計技術規定?JBJ15?工程設計節能技術暫行規定? GBJ6?工業企業照明設計標準? GB500346.2 本工程采用的主要節能舉措a、生產線工藝選用拉拔與熱處理全連續式,與拉拔與熱處理分線生產 工藝相比,一是可降低牽引機功率從而減少機械能耗,二是可充分利用鋼 筋拉拔變徑產生的機械熱能,從而降低鋼筋淬火加熱電耗.b、本生產線的主要耗能設備是中頻爐,采用德國西門子公司的大功率 IGBT晶體管組成并聯型逆變電路,更加集成化小型化,有效功率輸出達 90%以上,較傳統可控硅電路

43、節能 30%左右c、在設備的選型上根據工藝需要,經精確計算選擇適宜的容量,預防 大馬拉小車的能源浪費.d、生產線主要的驅動電機采用變頻限制.e、供電采用S11型節能變壓器,并在各段380V母線上安裝無功補償 設備,提升功率因數降低供電損耗.6.3 實施本工程將產生的節能效果a、本工程因在工藝設計上采用節能舉措6.2,單位產品能耗可降低 20kWh/t,按設計年產6萬噸計算,年節約電耗1.2X106kWhb、PC鋼棒產品本身是一種節能材料,由于其高強度低松弛的性能特 點,用直徑11mm的PC鋼棒可代替直徑20mm熱軋鋼筋,在預應力與非預 應力結構設計上應用該產品可大幅降低金屬材料消耗.7消防車間

44、消防設消防滅火栓系統,室外消防水量100m3/s,室內消防水量75 m3/s,同一時間火災次數按一次考慮.車間消防系統已在廠房建設時布置完 整,供水由園區消防給水管網供給.8勞動定員本工程定員依據國家勞動平安標準規定, 按24小時連續生產和三班倒 作業配置.本工程崗位定員 28人,詳見表5.表5:勞動定員崗位甲班乙班丙班人數備注原料2226拉絲、刻痕機組1113淬火機組1113回火機組1113收線及成品打包2226輪休補缺1113技術人員2治理人員2合計289工程概算本工程總投資2607.89萬元,其中靜態固定資產投資1100萬元,建設 期利息7.89萬元,鋪底流動資金1500萬元.9.1 固

45、定資產投資及資金來源本工程工程靜態固定資產投資1100萬元,含生產線工藝設備及與之配 套的水、電、氣等設備及安裝,不包括既有的廠房、行車等.資金來源為 投資資本金600萬元,申請銀行貸款500萬元.固定資產投資構成見表6.表6靜態固定資產投資估算序號名稱金額萬元備注1生產線設備費4802試驗和檢驗設備費303循環水系統設備費304空壓系統設備費205供電系統設備費5006安裝工程及其它40合計11009.2 本工程投產后需鋪底流動資金1500萬元,主要用于購置原材料等,資 金來源全部為銀行貸款.10工程進度方案本工程建設期為3個月,工程投產后第二個月達設計產量 80%第三個月達設計產量100%

46、11經濟指標分析與財務評價11.1 主要技術經濟指標見表7表7主要技術經濟指標工程單位指標數據備注1.固定負產齡態投資萬元1100.002.流動資金萬元1500.003.建設期利息萬元7.894.年銷售收入萬元28974不含稅出廠價4829元/噸5.年銷售附加稅萬元38.88達產期6.年總本錢及費用萬元28454.06達產期7.年銷售利潤萬元481.06達產期8.年所得稅萬元120.26達產期9.年稅后利潤萬元360.80達產期10.全部投資內部收益率%19.25%11.投資回收期年6.1含建設期12.凈現值(i=10%)萬元1650.99含建設期11.2 財務評價11.2.1 銷售收入依據?

47、PC鋼棒產品市場調研報告?,福建省當前PC鋼棒產品市場銷售 單價平均5850元/噸管樁廠到貨價,含稅,扣除產品運輸費110元/噸 和經銷商代理費90元/噸,產品出廠價為5650元/噸,為便于財務分析, 折算成不含稅單價為4829元/噸,因此,正常年不含稅銷售收入為 28974 萬元.11.2.2 本錢及費用計算本錢計算中,各種物料消耗均為設計指標,物料的價格參照市場現行 價格確定,為便于分析,價格均為不含稅.原材料母材按到廠價5100元/噸含稅計算.生產用循環水取自沙溪河,單價 1.0元/噸.產品的生產 本錢由可變本錢和固定本錢組成,可變本錢包括原材料、電耗、水耗、備品備件耗等,固定本錢主要是

48、人工費用、設備及廠房折舊和治理費用、銷售費用等.折舊采用直線法,機器設備按10年進行折舊,建筑物按20年進行折舊, 殘值率為5%經計算,不含折舊白全年生產本錢為 28334.36萬元.產品的生產本錢估算見表8表8產品生產本錢估算表單位：萬元本錢工程名稱單位單價元單位產品 消耗量年消耗廳P萬元/年1線材噸43591.00626,310.922電耗kWh0.5184001,243.203循環水耗噸1.0261564備品備件消耗256.415設備修理費按設備造價的5%古算556員工工資人4.57萬元/ 人.年28127.967設備折舊按10年平均折舊104.508廠房折舊現有廠房造價約320萬元,按

49、20年 平均折舊15.209銷售費用按銷售收入的0.5%估算144.8710治理費40.00合計28,454.0611.2.3損益計算工程銷售收入扣除本錢費用及銷售稅金后為利潤總額,利潤總額減所得稅后為利潤.銷售稅金及附加包含城市建設維護費、教育經費附加、堤防費.城建 稅為增值稅的5%教育經費附加為增值稅的4%堤防費為銷售收入的0.09% 經測算年銷售稅金為38.88萬元.工程正常年利潤總額為481.06萬元,正常年稅后利潤為360.80萬元, 產品損益估算見表9.11.2.4現金流量分析在以上計算的根底上對工程進行全部投資現金流量分析詳見附表10其結果如下：全部投資內部收益率：19.25%全

50、部投資回收期：6.1年凈現值1=10%: 1650.99萬元11.2.5 盈虧平衡分析年固定本錢及費用盈虧平衡點產量=單位售價-單位可變本錢-單位稅金487.534829-4642.89-6.48=2.714 萬噸工程到達2.714萬噸產量,即占設計水平的45.23%寸,盈虧平衡.由 此可看出該工程的抗風險水平較強.單位:萬元損 益 表一序號項 目123456789101銷售收入7,243.5028,974.0028,974.0028,974.0028,974.0028,974.0028,974.0028,974.0028,974.0028,974.002銷售稅金及附加6.5225.8638.

51、8838.8838.8838.8838.8838.8838.8838.883本錢及費用7,113.5228,517.1628,454.0628,454.0628,454.0628,454.0628,454.0628,454.0628,454.0628,454.064利潤總額123.46430.98481.06481.06481.06481.06481.06481.06481.06481.065彌補以前年度虧損額6應納稅所得額123.46430.98481.06481.06481.06481.06481.06481.06481.06481.067所得稅30.86107.75120.26120.26120.26120.26120.26120.26120.26120.268稅后利潤92.60323.23360.80360.80360.80360.80360.80360.80360.80360.809法定公積金4.6316.1618.0418.0418.0418.0418.0418.0