Xây dựng dự án dây chuyền cán thép Hình năng suất 120 000 tấn năm.pptx

ThemeGallery PowerTemplate TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU HÀ NỘI 2013 TS Đặng Thị Hồng Huế THIẾT KẾ XƯỞNG CÁN HÀ NỘI 2018 Xây dựng dự án dây chuyề[.]

HÀ NỘI 2013

TS Đặng Thị Hồng Huế

THIẾT KẾ XƯỞNG CÁN

HÀ NỘI 2018

Xây dựng dự án dây chuyền cán thép

Hình năng suất 120 000 tấn/năm

1 Xuất xứ và các căn cứ xây dựng dự án

2 Phân tích thị trường

3 Mục tiêu của Dự án

4 Nội dung của Dự án

5 Kết luận

 Xu thế phát triển ngành thép

 Nhu cầu thép hình trong xây dựng và trong công nghiệp hiện nay

 Nhu cầu thép của thị trường trong những năm tới

 Nhu cầu thép của đơn vị, công ty

- Sản lượng thép của nước ta hiện nay còn thấp;

- Tỷ lệ sản xuất thép nội địa trên thép nhập khẩu cao;

- Công nghệ sản xuất thép của nhiều cơ sở còn lạc hậu;

- Liên doanh với nước ngoài sản xuất thép cán xây dựng nhưng vẫn còn hạn chế về

số lượng và chất lượng so với tốc độ phát triển trên thế giới và khu vực

- Miền Bắc, năng suất của các cơ sở sản xuất thép xây dựng mới chỉ đảm bảo cung cấp được 200 ngàn tấn/năm, chưa đáp ứng được nhu cầu (về số lượng) thép xây dựng trong những năm tới.

Năm Khối lượng thép đã tiêu thụ (tấn)

Năm Khối lượng thép sẽ tiêu thụ (tấn)

- Đảm bảo đáp ứng được nhu cầu thép xây dựng, cả về chủng loại

và khối lượng, cho …….

- Góp phần tăng cường tính chủ động và hiệu quả kinh tế trong chiến lược sản xuất kinh doanh của ……

- Tạo thêm việc làm, thu nhập và cải thiện đời sống của người lao động

- Tạo khả năng cho …….tham gia vào thị trường thép xây dựng ngày càng tăng trong tương lai.

4.1 Chọn sản phẩm và tiêu chuẩn kỹ thuật

Thép xây dựng dạng cuộn và thanh, từ  8 đến  28 tròn trơn và vằn TCVN

Ký

hiệu

Đ.kính d.nghĩa (mm)

D.tích d.nghĩa (cm2)

K.lượng đơn vị (kg/m)

B.gai max (mm)

Chiều cao gai (mm)

Góc giữa gai

và trụcmin max

Giới hạn chảy (N/mm2)

Độ bền kéo (N/mm2)

Độ dãn dài (%)

Thử uốn nguội 1800C=bán kính lõi uốn d=Đ.kínhd.nghĩa s.p

4.1 Chọn sản phẩm và tiêu chuẩn kỹ thuật

một thanh thép (%)

Dung sai một bó thép (%)

- Thiết bị của dây chuyền được mua mới của các công ty cung cấp thiết bị;

- Xây dựng cơ bản sẽ do công ty đảm nhận thực hiện trên mặt bằng tại…

- Nguồn vốn xây dựng và mua sắm thiết bị

Quá trình đầu tư được chia làm hai giai đoạn

+) Giai đoạn 1: Đầu tư dây chuyền sản xuất các loại thép thanh tròn trơn và vằn

có đường kính từ  12 đến  22

+) Giai đoạn 2: Đầu tư lắp đặt thêm thiết bị để sản xuất thép thanh  10 và thép

cuộn  8 Trên dây chuyền cán thép này có thể triển khai cán các loại thép hình chữ U, thép góc L cỡ nhỏ

Công suất chọn cho dây chuyền cán là 120.000 tấn/ năm, kiểu bán liên tục với một giá cán thô 2 trục đảo chiều, truyền động riêng rẽ, dọc theo dây chuyền sẽ đảm bảo được năng suất và khả năng phát triển mở rộng, nâng cao năng suất

trong tương lai

 Năm thứ nhất 90000 tấn/năm (75% công suất);

 Năm thứ hai: 108 000 tấn/năm (90% công suất)

 Năm thứ 3 và những năm tiếp theo, đa dạng hóa sản phẩm, phát huy công suất 120000 tấn/năm (100% công suất)

 Khi thiết bị hoạt động ổn định, đội ngũ công nhân có tay nghề cao, sẽ tiếp tục đa dạng hoá sản phẩm, đổi mới tổ chức sản xuất và công nghệ (bán liên tục sang liên tục)

Việc chọn mặt bằng và bố trí thiết bị (Phụ lục 1- bản vẽ mặt bằng) cần phải phù hợp để có thể thực hiện được kế hoạch phát triển sản xuất nêu trên

4.3.2 Thời gian sản xuất và cơ cấu sản phẩm

Lịch trình kế hoạch sản xuất từ năm thứ nhất đến năm thứ ba được tính toán

và tổng hợp theo bảng 7,8 và 9

Tên sản phẩm

Năng suất (tấn giờ)

Thời gian sản xuất (giờ)

Sản lượng (tấn)

Tên sản

phẩm

Năng suất (tấn giờ)

Thời gian sản xuất (giờ)

Sản lượng (tấn)

Tỉ lệ sản phẩm (%)

 19 

Bảng 8: Kế hoạch sản xuất năm thứ hai - 108000 tấn.

4.3.2 Thời gian sản xuất và cơ cấu sản phẩm

Tên sản

phẩm

Năng suất (tấn giờ)

Thời gian sản xuất (giờ)

Sản lượng (tấn)

Tỉ lệ Sản phẩm (%)

Các loại thép hình

và tăng cường

  1015

  20000

10

  19.7

Bảng 9: Kế hoạch sản xuất năm thứ ba - 100% công suất thiết kế

4.3 Phương án sản xuất và các yêu cầu đáp ứng

4.3.2 Thời gian sản xuất và cơ cấu sản phẩm

Số giờ cán trong năm theo tác nghiệp dự kiến 6090 giờ (3 ca sản xuất/ngày) Thời gian cần đạt công suất thiết kế 120.000 tấn/năm là 6090 giờ

Nếu tối ưu tổ chức sản xuất, dây chuyền này có thể đạt được công suất trên 120

000 tấn/năm từ năm sản xuất thứ ba trở đi

4.3 Phương án sản xuất và các yêu cầu đáp ứng

4.3.1 Phương án sản xuất

4.3.3 Tiêu thu sản phẩm

Sản phẩm được tiêu thụ trong Tổng công ty xây dựng Hà Nội và các tỉnh lân

cận Nhu cầu về thép xây dựng của Tổng công ty đã được trình bày tại mục 1

4.3 Phương án sản xuất và các yêu cầu đáp ứng

4.3.4 Bán thành phẩm và phế phẩm

- Do đặc thù công nghệ và tính chất sản phẩm nên trong quá trình sản xuất không thể có sản phẩm trung gian (bán thành phẩm) mà chỉ có thành

phẩm và một tỷ lệ nào đó phế phẩm (tính theo hệ số tiêu hao phôi liệu trừ

đi phần cháy hao do nung) và phế liệu do cắt đầu đuôi

- Phế phẩm được tổ chức phân loại như sau:

- Phế phẩm do sản phẩm không đạt được các chỉ tiêu và yêu cầu kỹ thuật theo TC-012-2000 Loại phế phẩm này ( chiếm 3 - 5%) có thể tiêu thụ giảm giá theo mức chất lượng loại II để thu hồi vốn

Nếu là phế phẩm trung gian (các thanh bị cắt loại khi máy có sự cố hoặc các đầu thừa) Phế phẩm loại này (chiếm 1-2%) xuất theo dạng thép phế (có

phân loại) dùng làm cho phối liệu cho các cơ sở nấu thép lò điện

4.3 Phương án sản xuất và các yêu cầu đáp ứng

4.3.5 Nhu cầu đầu vào và các giải pháp đảm bảo

Nguyên liệu, nhiên liệu, động lực

- Phôi đúc liên tục vuông 120 x 120 x

- Thỏi đúc

- Nhập từ nước ngoài

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

- Địa điểm có ảnh hưởng nhiều mặt tới sự tồn tại của dây chuyền như giá thành sản phẩm, lưu thông, tác động đến môi trường xung quanh trong thời gian dài hàng chục năm

Địa điểm lắp đặt dây chuyền cần đạt được các yêu cầu sau:

 Có kết cấu hạ tầng thuận lợi: Giao thông nội bộ, điện, nước, nhiên liệu;

 Đảm bảo điều kiện bố trí thiết bị công nghệ, vận chuyển thuận tiện;

 Phù hợp với quy hoạch chung;

 Không gây ô nhiễm môi trường quá mức cho phép;

 Có khả năng phát triển mở rộng trong tương lai

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

Điều kiện tự nhiên

Hải Phòng nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ, có các điều kiện khí hậu như sau:

Nhiệt độ:

 Nhiệt độ trung bình của không khí 230

 Nhiệt độ cực đại trung bình của không khí 2609

 Nhiệt độ cực tiểu trung bình của không khí 2008

Độ ẩm:

 Độ ẩm tương đối trung bình của không khí hàng năm 82%

 Độ ẩm tương đối trung bình thấp nhất cuả không khí 10%

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

Hướng gió chính :

Về mùa lạnh: Hướng Đông Bắc

Về mùa nóng: Hướng Nam, Đông NamVận tốc gió trung bình 2,6 m/s

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

Đặc điểm địa chất công trình

Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình của nhà máy ống thép Vinapipe tại khu công nghiệp Hải Phòng thì số liệu về địa chất như sau:

Địa tầng và các tính chất cơ lý đặc trưng của các lớp đất nền theo thứ tự từ trên xuống dưới

Lớp 0 (trên cùng): Đất lấp và đất canh tác pha tạp, dày khoảng 1 m

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Đặc điểm địa chất công trình

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

Đặc điểm địa chất công trình

Ảnh hưởng xã hội của địa điểm

- Địa điểm xây dựng dây chuyền cán nằm cách xa khu tập thể dân cư và các khu vực sản xuất khác, không gây các ảnh hưởng vi khí hậu đáng kể vì

nguồn sinh nhiệt, khói thải lò nung được bố trí ở cuối hướng gió có hệ thống ống khói cao Hướng của dây chuyền theo chiều Tây - Nam  Đông - Bắc (xem bản vẽ) - Tác động của gió mùa hè (Đông - Nam) và gió mùa đông (Đông - Bắc) không đáng kể đối với công nhân làm việc trong xưởng

- Chất thải công nghiệp được giải quyết bằng các giải pháp kỹ thuật trước khi thải ra môi trường

- Xưởng cán đảm bảo các điều kiện thông gió, chiếu sáng, hạ nhiệt, chống bụi bằng hệ thống phun nước dạng sương mù khu vực cửa lò, sử dụng nước tuần hoàn có hệ thống lắng, lọc chất thải rắn, dầu mỡ, hệ thống quạt lớn v.v

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Ảnh hưởng xã hội của địa điểm

Để đảm bảo an toàn và sức khoẻ cho người lao động, các giải pháp sau sẽ được thực hiện:

Khói của lò nung đốt dầu sẽ được dẫn ra ống khói ngoài lò nung Chiều cao ống khói

đủ để thoát khí CO 2 lên cao

Nước công nghệ sẽ được sử dụng tuần hoàn và xử lý trước khi đưa ra mạng thoát nước chung của khu vực Xử lý nước bao gồm các khâu tách dầu mỡ lắng đọng và thu hồi bụi rắn

Hệ thống quạt mát cho công nhân trên từng công đoạn làm việc

Công nhân được trang bị đầy đủ về an toàn lao động (mũ, dày , kính, quần áo bảo hộ)

Trong khu vực xung quanh trồng cây xanh, vườn hoa cây cảnh, tạo cảnh quan văn minh và môi trường xanh, sạch

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.1 Phân tích các điều kiện cơ bản

Địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4 Chọn khu vực và địa điểm xây dựng xưởng cán

4.4.2 Mặt bằng tổng thể của dây chuyền cán

Mặt bằng bố trí dây chuyền cán được khảo sát và thiết kế dựa trên các

nguyên tắc cơ bản có chú ý tới tính khả thi cao và đáp ứng yêu cầu thẩm mỹ công nghiệp (xem bản vẽ sơ đồ mặt bằng công nghệ) Dây chuyền bán liên tục được bố trí sao cho khi chuyển đổi sang công nghệ liên tục ít phí tổn

nhất Việc chuyển từ cán bán liên tục sang cán liên tục là tất yếu vì tính hơn hẳn của công nghệ cán liên tục về mọi chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và khả năng đáp ứng đòi hỏi ngày càng khắt khe của thị trường Ngoài ra, mặt bằng bố trí thiết bị phải đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh, an toàn lao động

4.5 Công nghệ & thiết bị

Mặt bằng công nghệ được bố trí có tính cơ động cao: nhanh chóng thay đổi đáp ứng chủng loại sản phẩm, khi được phát triển hiện đại chuyển sang cán liên tục thì ít bị thiệt hại nhất

Cụ thể nhóm cán thô có hai phương án bố trí thiết bị:

1) 02 giá cán ba trục (theo truyền thống);

2) 01 giá cán hai trục đảo chiều Các phương án này khắc phục được nhiều nhược điểm

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất Nung phôi Dầu đốt, khí nén, kiểm tra

Hình 1 Lưu trình công nghệ cán

sản phẩm

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Đa số các dây chuyền công nghệ hiện có, cho phép nâng cao năng suất với vốn đầu tư thấp như phương án 1 và dễ chuyển đổi sang loại máy liên tục Phương án 2 tối ưu hơn cho phép cán thép trực tiếp từ gù thép đúc trong các

cơ sở cơ khí – luyện kim nhỏ, tận dụng tối đa chiều dài trục cán Trong trường hợp nâng cấp - cán liên tục-không bị thiệt hại

Sản phẩm cán của dây truyền được thực hiện theo lưu trình công nghệ trình bày trên hình 1

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Tính toán kiểm nghiệm các điều kiện công nghệ

Mặt bằng, kho bãi

Mặt bằng công nghệ trong nhà xưởng chính có kích thước 24m x 180m = 4320

m2, gồm 30 gian khẩu độ 6m/gian và nhà lò + kho phôi có khẩu độ 18m x 24m =

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Với sản lượng trước mắt 120.000 tấn/năm thì lượng phôi theo tính toán lý thuyết cần khoảng 1,075x120 000=129 000 tấn/năm Thời gian làm việc của máy căn cứ vào chế độ làm việc , thời gian trung tu và đại tu, thời gian nghỉ Trung, đại tu (chỉ là thay thế chi tiết) theo chỉ tiêu tiên tiến là 30 ngày (720 giờ/năm) Kết hợp với lịch sản xuất, số ngày làm việc trong năm dự kiến 290 ngày tức 6090 giờ

Vậy một ngày đêm cần khoảng 448 tấn phôi để phục vụ sản xuất Kho chứa sản phẩn: Theo tính toán kho chứa sản phẩm có thể bắt đầu từ gian thứ 15 chạy song song với sàn nguội Diện tích kho: (45m x 6m ) +

45mx24m = 1350 m2, gồm hai khu 270 m2 và 1080 m2 Nếu trừ diện tích không làm việc của cầu trục (1,5 m) cách tường thì diện tích kho là

45mx4,5m+45mx21m=1147,5 m2

4.5 Công nghệ & thiết bị

Cấp điện, nước

Cấp nước: Lượng nước cần cấp được tính toán theo các khu vực: làm mát

các giá cán, cổ trục, cửa thao tác lò nung, xối vảy cán, vệ sinh giá máy, nước mới bổ xung vào bể tuần hoàn Theo tiêu chuẩn: 20 m3/ tấn sản phảm, tương đương 320 m3/giờ

Để an toàn duy trì sản xuất liên tục cần có 2 bơm (1 làm việc, 1 dự phòng)

công suất từ 320 m3/giờ

Cần phải có bể nước tuần hoàn, dung tích chứa khoảng 990 m3 (55m x 6m x 3m) để cấp nước cho các khu vực nói trên

Cấp điện: Nguồn điện cấp cho Dây chuyền bao gồm hai nguồn: Cao thế 6Kv

và hạ thế 380V/220V

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Cấp nguồn cao thế 6KV cho động cơ 740KW cán thô và cán trung

Cấp nguồn hạ thế 380V/220V cho dãy cán thành phẩm và các thiết bị phụ trợ khác, kể cả điện chiếu sáng

Dung lượng nguồn cấp: Cần có một máy biến áp 6KV/380V dung lượng

1000KVA để cấp cho động cơ cán và cấp điện hạ thế cho các thiết bị phụ trợ của Dây chuyền

Năm đầu 120 KW.h cho 01 tấn sản phẩm Những năm sau : 100 KW.h

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Cấp dầu, khí nén cho lò nung phôi

Cấp dầu đốt lò: Lò nung phôi liên tục Dây chuyền cán 120.000 tấn/năm được

thiết kế với công suất nung 20 tấn phôi/giờ Nhiên liệu đốt lò dùng dầu nặng

FO, nhiệt trị thấp nhất Hu = 9.250 Kcal/kg; tỷ trọng 0,95 kg/lít, điểm cháy 1100 Lưu lượng tiêu thụ dầu (được tính toán cân bằng nhiệt cho khối lượng phôi nung) cần cấp cực đại là 983 l/giờ, cho một tấn phôi nung là 50 l, cho một tấn sản phẩm là 54 l

Dầu đốt lò được chuyên chở tới trạm dầu bằng ôtô Tại đây, dầu được bơm hút có công suất 30 m3/giờ nạp vào các téc chứa Để đảm bảo liên tục cấp đủ dầu theo nhu cầu cần phải có lượng dầu dự trữ cho 10 ngày Ngoài ra, cứ mỗi ngày phải cấp vào trạm khoảng 20 000 l dầu để duy trì sản xuất Như vậy, trạm dầu phải có bồn chứa 20 000 l, bồn sử dụng 2000 l và bồn nhẹ

1000 l

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Dầu được cấp vào lò nung theo sơ đồ sau:

Ôtô téc  Lọc  Bơm xuống téc  téc sấy loãng 400C  Lọc thô  Sấy điện

1100C  Lọc tinh  Mỏ đốt (vòi phun)

Để đề phòng dầu đông đặc khó bơm vào các tháng lạnh mùa đông, 4 téc chứa

50 tấn được đặt trên bệ cốt cao +3m, tạo cho dầu tự chảy xuống téc sấy trung gian, dung tích 3 m3, Tại đây dầu được sấy nóng lên đến 40 - 45 0C để cho

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.1 Công nghệ sản xuất

Cấp khí nén : lượng khí nén cần cho hoá mù dầu trước khi phun vào lò cần

lưu lượng theo tính toán là 15 m3 / tấn sản phẩm tương đương 120 m3/giờ ,

áp suất 8atm Để cấp khí nén cần có một máy nén khí công suất 180 m3

/giờ , lắp đặt riêng cho khu vực lò và dùng cho một số thiết bị khác như máy cắt nguội, đóng bó thành phẩm, xy lanh máy cắt bay phân đoạn v.v

4.5 Công nghệ & thiết bị

4.5.2 Thiết bị dây chuyền cán 120.000 tấn /năm

Thiết bị chính

Lò nung phôi : Lò nung phôi được thiết kế theo nguyên tắc nung và cấp phôi

liên tục cho máy cán ở nhiệt độ 11800C - 12000C Nhiên liệu dùng để đốt lò

đã được giới thiệu kỹ ở trên

Công suất nung của lò : 20 tấn /giờ

Thời gian nung phôi : 1,5 giờ

Phương pháp nung : nung một mặt, một hàng trực tiếp

Kích thước phôi nung lớn nhất: 120 x 120 x 3000 mm.