重慶萬(wàn)達(dá)薄板有限公司一期工程設(shè)計(jì)

劉 鵬，劉華鑫，李克騫

(中國(guó)重型機(jī)械研究院有限公司，陜西 西安 710032)

1 前言

重慶萬(wàn)達(dá)薄板有限公司一期項(xiàng)目年產(chǎn)150萬(wàn)t鍍鋅、彩涂板卷生產(chǎn)線(以下簡(jiǎn)稱(chēng)一期工程)是攀華集團(tuán)在重慶投資興建的第一個(gè)項(xiàng)目，廠址位于重慶市涪陵區(qū)李渡工業(yè)園。中國(guó)重型機(jī)械研究有限公司陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)工廠設(shè)計(jì)，現(xiàn)已調(diào)試完畢，進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

2 產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)測(cè)

從全國(guó)情況來(lái)看，到2010年，現(xiàn)有、在建和規(guī)劃建設(shè)冷軋機(jī)的生產(chǎn)能力為7 600萬(wàn)t。據(jù)預(yù)測(cè)，2015年冷軋板需求8 400萬(wàn)t，生產(chǎn)能力與總需求量尚有800萬(wàn)t缺口。西南地區(qū)現(xiàn)有熱軋寬帶鋼軋機(jī)有2套，生產(chǎn)能力350萬(wàn)t，與2015年該地區(qū)熱軋、冷軋及涂鍍層需求量970萬(wàn)t相比，缺口400萬(wàn) t［1-2］。根據(jù)以上情況，確定一期工程為150萬(wàn)t/年鍍鋅、彩涂板卷生產(chǎn)線。

根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地處于我國(guó)大西南的地理位置，制定了靈活多樣的產(chǎn)品方案，以鍍鋅、彩涂板卷為主要產(chǎn)品。同時(shí)兼顧市場(chǎng)的多樣化需求，還制定了硅鋼退火板的產(chǎn)品方案。年產(chǎn)鍍鋅鋼卷150萬(wàn)t，硅鋼連續(xù)退火鋼卷40萬(wàn)t，彩涂鋼卷60萬(wàn)t。冷軋板全部按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。原料由重鋼熱軋帶鋼軋機(jī)及部分進(jìn)口原料供給。年需熱軋鋼卷量168.5萬(wàn)t。

3 工藝布局

3.1 廠址區(qū)域位置

涪陵區(qū)位于重慶市中部，長(zhǎng)江與烏江交匯處，三峽庫(kù)區(qū)腹核心地帶，西距重慶主城區(qū)100公里、重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)80公里，是重慶“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”的東緣、東部增長(zhǎng)輻射的增長(zhǎng)極，是重慶六大區(qū)域中心城市之一。涪陵有渝涪高速、重慶三環(huán)高速公路、重慶沿江高速公路三條高速公路與周邊省市相通;有渝懷線、渝利線、南涪鐵路三條鐵路與廣州、上海、貴陽(yáng)等城市相連。境內(nèi)長(zhǎng)江、烏江岸線108公里，現(xiàn)有碼頭110座，擁有泊位160個(gè)，交通運(yùn)輸十分便利。本項(xiàng)目的廠址位于李渡工業(yè)園區(qū)西南的機(jī)械裝備產(chǎn)業(yè)園內(nèi)核心區(qū)環(huán)三路和環(huán)四路之間，一期工程建設(shè)場(chǎng)地南北長(zhǎng)約1 400 m，東西寬約370 m，占地約為403 995.3 m2(約605.99畝)。場(chǎng)地原始標(biāo)高在289～305m之間。廠房總建筑面積157 020.9 m2。機(jī)械設(shè)備總質(zhì)量13 721 165 t。電氣設(shè)備總裝機(jī)容量117.100 MW。主車(chē)間由26跨組成，車(chē)間內(nèi)布置了連續(xù)酸洗機(jī)組、五機(jī)架1450冷連軋機(jī)組等15條機(jī)組。廠外運(yùn)輸方式以水運(yùn)和汽車(chē)運(yùn)輸為主，廠內(nèi)運(yùn)輸以電動(dòng)平車(chē)、行車(chē)和汽車(chē)為主。

3.2 工藝布置(圖1)

圖1 工藝布置圖Fig.1 Process layout plans

二條酸洗生產(chǎn)線由東向西，對(duì)向布置，總長(zhǎng)162 m，跨距24 m。1#酸洗線的北側(cè)及2#酸洗線的南側(cè)分別設(shè)一個(gè)原料庫(kù)，總長(zhǎng)162 m，跨距27 m，外購(gòu)熱軋板卷先運(yùn)入兩個(gè)原料庫(kù)，再用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入酸洗車(chē)間進(jìn)行酸洗，酸洗后板卷用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入冷連軋生產(chǎn)線。

冷連軋生產(chǎn)線由北向南布置，總長(zhǎng)517 m，跨距30 m。前部留有足夠的空間作為酸洗成品即軋制原料的堆放區(qū)，后部留有一定的空間作為軋制成品板卷緩存區(qū)或軋制成品可用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入軋制成品庫(kù)。冷連軋生產(chǎn)線西側(cè)跨為機(jī)修區(qū)、工藝潤(rùn)滑區(qū)及備品備件庫(kù)，總長(zhǎng)511 m，跨距24 m。冷連軋生產(chǎn)線東側(cè)的廠房外部，布置鍋爐房、空壓站、風(fēng)機(jī)房及冷連軋主電室。

在軋制線后部設(shè)置一個(gè)軋制成品庫(kù)，與冷連軋跨呈“丁”字跨的布置，作為物料的過(guò)渡區(qū)。該跨既儲(chǔ)存軋制成品，又將下一道工序的開(kāi)卷部分布置其中，可以直接給后續(xù)工序上料，總長(zhǎng)230 m，跨距36 m。為了充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地情況，軋制成品庫(kù)及后續(xù)工序全部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)12°，方便后續(xù)工藝的布置。

后續(xù)工序由西向東平行分別布置了1#熱鍍鋅生產(chǎn)線、2#熱鍍鋅生產(chǎn)線、連續(xù)光亮退火生產(chǎn)線、厚板鍍鋅生產(chǎn)線、罩式退火爐生產(chǎn)線、成品庫(kù)、單機(jī)架生產(chǎn)線(兩臺(tái)單機(jī)架布置在同一跨)、單機(jī)架輔跨、1#硅鋼連續(xù)退火生產(chǎn)線、2#硅鋼退火連續(xù)退火生產(chǎn)線、成品庫(kù)。共11連跨，總跨度286 m。除單機(jī)架原料由廠外購(gòu)入外，其余原料都由軋制成品庫(kù)用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入，其成品用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入鍍鋅退火成品庫(kù)。

鍍鋅退火成品庫(kù)垂直，呈“丁”字跨布置。退火板卷和鍍鋅板卷作為成品直接外銷(xiāo)，部分作為彩涂生產(chǎn)線的原料。

彩涂車(chē)間與鍍鋅退火成品庫(kù)垂直布置，三條線互相平行布置，由西向東分別布置了1#彩涂線、2#彩涂線、成品庫(kù)、3#彩涂線、成品庫(kù)、預(yù)留跨等。共 6連跨，總長(zhǎng)234.2 m，總跨度147.2 m。原料都由鍍鋅退火成品庫(kù)用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入，其成品用過(guò)跨車(chē)運(yùn)入彩涂成品庫(kù)進(jìn)行外銷(xiāo)。

3.3 設(shè)備組成

一期工程包括酸洗機(jī)組(2條)、1450五機(jī)架冷連軋機(jī)組(1條)、熱鍍鋅機(jī)組(2條)、厚板鍍鋅機(jī)組(1條)、連續(xù)退火機(jī)組(1條)、罩式退火機(jī)組(1條)、1 450 mm/1 150 mm單機(jī)架六輥可逆冷軋機(jī)組(各1條)、硅鋼連續(xù)退火機(jī)組(2條)和彩涂機(jī)組(3條)等。

4 總平面布置

(1)布置緊湊，物流順暢。重慶萬(wàn)達(dá)薄板有限公司一期工程建設(shè)場(chǎng)地呈不規(guī)則形狀，長(zhǎng)度和寬度都比較局限。為了盡可能利用現(xiàn)有地形，并為二期發(fā)展預(yù)留足夠的空間。一期工程總平面布置將酸洗車(chē)間垂直于冷軋生產(chǎn)線布置，并將冷軋車(chē)間和鍍鋅車(chē)間打破常規(guī)的順直或者垂直的布置方式，將兩個(gè)車(chē)間呈12°傾角布置。既解決了場(chǎng)地對(duì)生產(chǎn)車(chē)間的限制，物流運(yùn)輸也非常順暢。如圖2所示。

圖2 工廠總平面布置圖Fig.2 Factory layout plans

整個(gè)廠房按照工藝流程布置，物流流向布置成為一個(gè)整體。除酸洗車(chē)間外其他車(chē)間物料運(yùn)輸呈一字型布置，酸洗車(chē)間與冷軋車(chē)間呈垂直布置。整個(gè)車(chē)間物流運(yùn)輸呈倒L布置。總平面布置緊湊，物流順暢，與地形結(jié)合非常緊密。

(2)充分利用外部交通條件，總體布局合理。軋鋼工廠的運(yùn)輸形式以往多采用單一的鐵路運(yùn)輸或者道路運(yùn)輸。運(yùn)輸方式的選擇除某些物料的搬運(yùn)由于特定的技術(shù)要求外，在很大程度上是取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性。本工程在廠址選擇時(shí)就將建設(shè)場(chǎng)地和貨運(yùn)碼頭統(tǒng)籌考慮。廠外運(yùn)輸原料主要由水路運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)，而成品則采用道路和水路運(yùn)輸相結(jié)合的方式。廠區(qū)到碼頭的距離只有1.5公里，依靠多種運(yùn)輸方式來(lái)組織生產(chǎn)，增加了生產(chǎn)組織的靈活性，并提高了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和效率。

(3)豎向布置、道路排水和平面布置緊密結(jié)合。由于酸洗、冷軋、鍍鋅退火和彩涂車(chē)間廠房連在一起，要求室內(nèi)地坪標(biāo)高必須保持一致。因此車(chē)間室外地坪標(biāo)高和道路標(biāo)高的確定以及廠區(qū)的道路排水必須據(jù)此來(lái)進(jìn)行布置，既要保證室內(nèi)地坪標(biāo)高，又要考慮當(dāng)?shù)亟涤炅勘容^大的實(shí)際情況。因此，廠區(qū)道路排水采用鋸齒形街溝的形式，每隔30 m設(shè)一處雨水井，按照1%的坡度確定道路標(biāo)高。

(4)剖面設(shè)計(jì)和立面設(shè)計(jì)。主廠房各跨根據(jù)結(jié)構(gòu)及工藝條件，將剖面設(shè)計(jì)成坡屋面形式。為避免由彩色壓型鋼板搭接和明連接引起的雨水滲漏，采用長(zhǎng)尺隱藏式連接的彩色壓型鋼板屋面。屋面坡度采用1/20，局部高跨為1/10。在坡長(zhǎng)方向?yàn)椴淮罱拥拈L(zhǎng)尺壓型鋼板，由于坡度方向較長(zhǎng)，故屋面板采用不小于100 mm的高波屋面板。屋面排水均采用內(nèi)天溝有組織排水。

由于廠房占地較大，為了體現(xiàn)出現(xiàn)代化大型廠房的形象特點(diǎn)，并且與環(huán)境協(xié)調(diào)，本設(shè)計(jì)從其屋面坡形入手，將立面開(kāi)窗、采光帶的布置結(jié)合色彩分格，以達(dá)到立面效果的韻律美。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和滿足市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需要，考慮到攀華集團(tuán)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，重慶萬(wàn)達(dá)薄板有限公司工廠設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了預(yù)留發(fā)展余地。一期工程的機(jī)組設(shè)置和工藝平面布置方面，都考慮了今后擴(kuò)大品種、增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面預(yù)留的可能性。而且一期工程充分利用廠區(qū)的死角在滿足工藝的前提下進(jìn)行廠區(qū)總平面布置，盡可能為二期工程提供了充足的空間。公用輔助設(shè)施的設(shè)計(jì)方面，不僅充分考慮二期的負(fù)荷容量，而且在位置選擇也充分兼顧一期和二期的方便使用。

2010年末，重慶萬(wàn)達(dá)薄板有限公司年產(chǎn)150萬(wàn)t鍍鋅彩涂板卷工程各個(gè)機(jī)組已陸續(xù)調(diào)試，現(xiàn)已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

［1］ 徐文章．攀鋼冷軋廠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介［J］．鋼鐵技術(shù)，1998(3)．

［2］ 張?。颁?780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線工藝布局特點(diǎn)［J］．鞍鋼技術(shù)，2003(1)．

［3］ 傅用新 彭學(xué)詩(shī)．鋼鐵廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京:冶金出版社，1996．

［4］ 必云．馬鋼冷軋薄板工程的總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)特點(diǎn)［J］．中國(guó)勘察設(shè)計(jì)，2007(5)．