1、实用年产30万吨高均质冷轧优质硅钢工程项目可行性研究报告年产30万吨高均质冷轧优质硅钢工程项目可行性研究报告1.总论1.1 项目名称：河南新科起重机股份有限公司年产30万吨高均质冷轧优质硅钢工程。1.2.承办企业基本情况： 1.2.1企业性质：河南新科起重机股份有限公司，为国内个体合资性企业。1.2.2企业组建概况：1.2.2.1发起人概况：河南新科起重机股份有限公司法 人：蔡印修中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院法 人：赵宗波 1.2.2.2基体企业概况：河南新科起重机股份有限公司是与世界上最大的起重机专业制造商之一科尼起重机国际公司进行技术合作组建的现代化企业，是科尼起重设备（上海）
2、有限公司在国内的合作伙伴。公司位于有“中国起重机械之乡”美誉的河南省新乡市长垣县河南起重工业园区，占地18.48万平方米，现有员工1200人，其中，高、中级专业技术人员180人，拥有各种先进的生产、检测设备210多台套，为生产高品质的产品奠定了坚实的基础。新科公司和科尼集团签署整体技术合作协议，新科起重机全部采用科尼技术，新科起重机尺寸小，自重轻，免维护性能好，工作持续率高，配置先进，如镀锌高强度钢丝绳，起升自调盘式制动器，起升硬齿面减速机，可编程序起升限位器等，均居是国内起重机领域的创新产品。新科公司主要产品有各种电动葫芦，国产的各种桥门式起重机，欧式各种轻小型桥式起重机，欧式双梁小车等。电
3、动葫芦及国内的各种桥门式起重机设计生产过程完全按照起重机设计规范、起重机安全规程等国家相关标准制作，整机水平已达到国内先进水平。CXT型欧式各种轻小型桥式起重机及欧式双梁小车，关键核心部件采用SWF速卫（原科尼）公司，结构件的生产制作按照科尼公司的图纸和工艺要求进行生产，整机达到国际先进水平。通过多年的运营，新科公司秉承“诚信、务实、开拓、进取”的执业理念，凭着过硬的产品质量，完善的售后服务，很快赢得了国内外客户的青睐，2010年公司总资产达到1.2亿，先后获得了中国著名商标、中国机械500强（企业）、中国起重机行业十佳名优品牌、中国最具竞争力十大知名品牌等多部奖项。并通过ISO9001质量体
4、系、ISO14001环境管理和OHSAS18001职业健康安全管理体系的认证，全面提升了企业的整体管理水平。公司研发实力雄厚。公司现设有技术部，专职负责本公司各种产品的技术管理工作。拥有专业技术人员170多人，其中高级工程师4人，工程师20人，助理工程师105人，全部具有大专以上学历。同时新科公司与芬兰科尼公司及洛阳矿山设计院、太原科技大学、北京钢铁研究院、铁道部设计院有良好的合作关系，拥有先进的起重机优化设计软件和模拟制作软件。公司每年以销售收入的8%作为研发投入。本项目先后申请了实用新型专利9项，使本项目生产的欧式起重机有产品体积更小、更节省材料、安全性更高、载重量大、污染小等优点，并且设
5、计更加符合人体工学，在起重机行业中属于智能型中高端产品。公司具有健全的产品质量保证体系，有完善的质量检验机构和素质过硬的质检人员，并配备有各种相应的质量检验器具。对于质检人员定期进行培训并考核，为制造高品质的产品奠定了坚实的基础。中冶东方工程技术有限公司（以下简称中冶东方公司），系由中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院（以下简称包头院），以分立式改制设立的大型综合性工程技术公司，成立于2004年12月21日。注册地为中国青岛。中冶东方公司的前身包头钢铁设计研究总院始建于1957年，冶金工业部以（57）冶金计字第121号和（57）冶设办字第197号文决定在包头成立设计机构，并从北京黑色冶金设计总
6、院成建制抽调455名技术和管理人员组建，定名为北京黑色冶金设计总院包头分院。同年12月更名为包头黑色冶金设计院。国务院体制改革中撤销冶金工业部后又撤销国家冶金局，1999中冶集管字第22号文通知，包头院更名为中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院。至2004年12月21日，分立改制成立中冶东方工程技术有限公司。经过50余年的建设和发展，中冶东方公司已经发展成为国内一流的工程设计、设计成套和工程总承包为主业的大型综合性工程公司。承揽的工程项目，遍布全国28个省、市、自治区的100多家大中型企业。同时，与40多个国家和地区的厂商进行了技术合作、技术交流或联合设计，先后在约旦、印尼、印度、沙特阿拉伯等
7、国家开展工程设计或工程总承包业务。 多年来共获奖数百项，其中获国家级奖项32项，获省、部级奖200余项，其中有国家金质奖2项、银质奖5项、铜质奖8项。截止2008年12月31日，拥有有效授权专利技术36项，专有技术62项，主编或参加编制国家规范、规程40余项。中冶东方公司目前拥有国家颁发的冶金、轻工制糖、市政工程、热力、建筑、邮电、通信、燃气等十多个甲级和乙级设计资质，以及工程总承包甲级资质。同时具有国家外贸经济合作部批准的开展对外经济技术合作业务的广泛权限，其中包括：承担国（境）外工程的勘察、咨询、设计和监理；设备材料出口；对外派遣业务人员；在国（境）外举办各类企业等。 2008年底，全公司
8、员工1150人。公司拥有一批国家级和本行业的知名专家，其中高级工程师364人（含教授级高级工程师90人），工程和助理工程师413人。 公司现有经济与规划、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金、工业炉、冶金设备、连铸、建筑、结构、城市规划、机修、检化验、供配电、电气传动、自动控制、电讯、燃气、热力、制氧、压力容器、给排水、采暖通风、总图运输、机械化储运、袋式除尘、环境保护、概预算及计算机开发与应有等30多个专业。 公司经营范围包括国内冶金、有色、重化工、轻工、市政工程、民用建筑、城市规划、环保等行业的工程勘测、工程咨询、工程设计、工程监理、设备供货、系统集成、技术服务、工程总承包等业务；国（境）外工程及境内
9、国际招标工程的监测、咨询、设计和监理及上述国（境）外工程所需的设备、材料和零配件的出口业务；对外派遣境外工程相关行业的技术和劳务人员；在国（境）外举办各类企业；承包境外工程及境内国际招标工程。 1.3 项目建设的必要性1.4 规模和产品大纲 电工用钢分为热轧冷轧硅钢和冷轧冷轧硅钢两大类，冷轧冷轧硅钢又分为无取向冷轧硅钢和取向冷轧硅钢两类。冷轧硅钢主要感用语制造各种电机，变压器和各种电器元件的铁芯，是电力、电子工业中不可缺少的重要软磁合金。 热轧冷轧硅钢由于冷轧冷轧硅钢供应不足，而且其价格低廉，因此仍占有一定的市场。 冷轧中的取向冷轧硅钢，是用于大型变压器，大型电机的重要材料，生产难度大，工艺十
10、分复杂，世界上只有少数国家能生产，我国也只是武钢一个公司生产，需要大量专有技术和专业人才，而且产量很少，价格昂贵，用于许多特大型电机设备，市场容量有限。 因此本工程的目标是针对无取向冷轧硅钢，按照国标WW270-WW1550，相对应的从2.7-15.5W/kg。 本工程是为冷轧冷轧硅钢板提供钢坯。钢坯经本公司已有的带钢轧机轧制成热带钢后，再在冷轧机上轧制成冷轧优质硅钢。 本工程规模为年产20万吨冷轧优质硅钢。 产品为优质无取向冷轧硅钢。各类牌号的比例将根据市场的需求而调整。13 生产工艺及主要工程内容 冷轧硅钢是属于低碳类钢种，一般都适宜在转炉中生产，但用转炉炼钢必须建设炼铁烧结，焦化等前部工
11、序，投资巨大，用电炉生产配合VOD真空脱碳。完全可以生产超低碳的冷轧硅钢。流程短，投资少，经济效益好。 本工程炼钢车间内设二台50吨高功率电炉，以废钢为原料，废钢在电炉中熔化后经造渣脱硫，在55吨LF精练炉中合金化，再在VOD真空精练炉中脱碳，达到冷轧硅钢要求的标准，出炉后在连铸机上浇注成150*600mm矩形坯，供带钢轧机，热轧成带钢卷，再供冷轧轧成成品。 本工程主体车间为炼钢车间，内设50吨超高功率电炉一台，LF钢包精练炉一台，VOD双工位真空炉一台，双流矩形坯连铸机一台，车间厂房面积25000M2，设备总重1800吨。冷轧车间设两台可逆轧机。 主要公辅设施有供配电、给排水、空压站等。1.
12、6 投资及经济效益分析本工程总投资3.1亿元。其中固定资产投资 2.3亿元， 流动资金0.8亿元。本工程投产后将年产无取向冷轧硅钢坯20万吨，高牌号冷轧优质硅钢10万吨，年销售收入26亿元。年利润0.52亿元。投资回收期2.5年，经济效益良好。2. 冷轧硅钢市场供需情况分析2.1国内硅钢生产现状目前，国内能生产冷轧冷轧硅钢的宝钢、鞍钢、武钢、太钢所生产的无取向硅钢产量已达到188.19万吨，与2003年相比增长量95.83万吨，增长率103.75%。国内唯一能生产冷轧取向硅钢的武钢冷轧取向硅钢已达到132086万吨，与2003年相比增长量0.679万吨，增长率0.54%。国内12家主要生产厂的
13、热轧矽钢片产量依然达到102万吨，与2003年相比增长量24.6万吨，增长率25.79%。太钢成功研制除了高牌号无取向硅钢50WW350和50WW310，产品正在东方电机进行试用。国内大电机行业所用高牌号无取向硅钢除武钢、太钢可供的6万-7万吨外，约60%还得依赖进口。武钢、宝钢、鞍钢、太钢4家公司生产冷轧硅钢片的预测产量为257万t。近几年来，这几家公司的冷轧硅钢片产量见表1。表2.1 近年来我国主要生产厂家的冷轧硅钢片产量 万吨厂家2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年武钢37123838393141734650690485宝钢391644005000536
14、3692080太钢11501103106012161735173517鞍钢1001164116475合计486288579651104891291312913257以上4家公司中，鞍钢和宝钢仅具备中低牌号无取向硅钢的生产能力，而武钢则具有取向硅钢的生产能力。现将几家公司的硅钢生产现状扼要介绍如下：2.1 .1 武钢硅钢武钢于1974年引进日本新日铁专利技术，到1998年底，已开发生产88个品种，其中取向硅钢品种35个，无取向硅钢品种53个。2009年硅钢产量达到85万吨。2.1.2 宝钢硅钢宝钢于1994年从日本川崎引进硅钢生产技术，目前已生产14个低牌号冷轧无取向硅钢品种，2009年的产量为
15、80万吨。宝钢今后的规划是生产无取向硅钢和取向硅钢，现已完成取向硅钢的试制，2012年拟建18万吨取向硅钢产能。2.1.3鞍钢硅钢鞍钢硅钢厂冷轧硅钢项目于2003年6月开始建设，2004年7月投产。，鞍钢冷轧硅钢生产工艺线路于武钢的类似。该项目总投资22亿人民币，设计产能为100万吨，其中中、低牌号冷轧无取向硅钢80万吨，冷硬卷20万吨。该厂有一套1500mm酸洗连轧机组、4条连续退火土层机组、4条剪切机组、2条半自动包装机组。目前轧制厚度可达到0.15mm，同板差为7um，板宽750-1250-1380 mm。由1700ASP生产线为硅钢厂供料。鞍钢1700ASP自2003年投产以来，已成功
16、生产50AW470、30AW540、50AW600、50AW800、50AW1000等牌号的无取向硅钢，进而使鞍钢成为国内首家在硅钢前后工序实现短流程工艺生产的企业，该短流程工艺生产技术已输出济钢。鞍钢2009年已生产45万吨无取向硅钢，目前已达到50AW360水平。2012年拟生产取向硅钢。2.1.4 太钢硅钢太钢是我国冷轧硅钢片的最早生产厂。由于太钢以生产不锈钢为主，所以，冷轧硅钢片的发展相对较慢。太钢六轧冷轧厂年设计生产能力为10万吨无取向硅钢片，其中高牌号无取向硅钢片5万吨，中低牌号无取向硅钢片5万吨。生产设备有酸洗机组、法国20辊森吉米尔轧机、法国二手连续退火机组、剪切机组，2009
17、年硅钢产量17万吨。2.2 国内供需状况自1992年以来，我国的硅钢片（冷、热）年产量由1992年的69万吨增长到2003年的200万吨，而2003年的表现消费量则达到358万吨，超过国内产量158万吨，占硅钢片年产总量的79%。近年来我国硅钢片生产总量和消费量见表2.2近年来我国硅钢片生产总量和消费量 表2.2年份热轧硅钢片/万吨冷轧硅钢片/万吨冷、热轧硅钢片/万吨同年增长/%净进口量/万吨表观消费量/万吨同上年增长/%200065486211362839319755200180388571688748648511253992857200282196511786157692752713668
18、42003954104892002912141580235831320420041041127672332316451643339611055200510220030229499643984062006722573298972384013072004年，我国冷轧冷轧硅钢的产量为127.67万吨，其中，武钢生产45.05万吨（含取向硅钢12.7万吨），宝钢为53.63万吨，太钢为17.35万吨，鞍钢为11.64万吨（含无涂层冷轧硅钢片）；热轧钢片产量104.1万吨，进口量为164.33万吨，表现消费总量达到396.1万吨。2005年，我国冷轧硅钢产能上升幅度较大，新增硅钢产能主要集中在宝钢、鞍钢
19、和武钢3家公司，其中宝钢新增硅钢产能为20万吨，鞍钢为80万吨，武钢为40万吨，冷轧硅钢产量达到200万吨，增加的产量可以部分地缓解国内硅钢供应紧张的局面，但仍不足以填补供应缺口。2005年冷轧硅钢进口量为121万吨（其中无向硅钢为95万吨取向硅钢约为25.81万吨），出口量为11万吨。2005年由于我国新建扩建硅钢设备的投产，进口量开始下降。但在高消费的推动下，热轧硅钢片的产量并为因国家推行“以冷代热”的政策而减少，而继续保持在100万吨左右，这一趋势估计到2012年以后才会改变。2.3 冷轧硅钢片市场前景展望2.3.1.国内冷轧硅钢市场实际需求分析2.3.1.1国内家电行业用冷轧硅钢需求量
20、 近三年国内家电行业对冷轧硅钢的需求成上升趋势，2006年与2003年相比增长量29万吨，增长率40.85%。据中国家电协会初步统计，2006年中国电冰箱产量2800万台、冰柜620万台、空调器5700万太、洗衣机2200万台、微波炉4400万台、冰箱压缩机3000万台、空调压缩机5100万台。按单机用硅钢片测算和历年增长幅度推算，未来35年国内家电行业冷轧硅钢需求在110万-150万吨。2.3.1.2 国内中小型电机行业用冷轧硅钢需求量 近三年国内中小型电机行业对冷轧硅钢的需求成上升趋势，2006年与2003年相比增长量26万吨，增长率44.44%。据有关专家介绍我国电机产量2003-200
21、5年分别为0.91亿千瓦、1.1亿千瓦、1.3亿千瓦，预计2007年将达到1.4亿千瓦-1.5亿千瓦，2010年冷轧硅钢需求量将达到100万吨左右（不含电动工具和其他电器产品用量）。2.3.1.3 国内大电机行业用高牌号无取向硅钢片的需求量 国内大电机制造行业的生产形式较好，时常需求增长速度远远高出整个行业的生产能力，如国内东电、哈电、上电以及天发（阿尔斯通）、希科（GE）、杭发等合资企业目前均呈现供求的矛盾关系，即生产能力与市场需求不相适应的问题。东方电机股份有限公司2004年完成量1460万千瓦（居当年世界第一），2005年完成量1800万千瓦、2006年完成2000万千瓦。据有关专家介绍
22、2004-2006年国内三大集团（东电、哈电、上电）的实际生产能力基本接近。可代表国内使用高牌号无取向硅钢的主要切业，到2008年，火电的需求量将减少，燃机、核电及水电增加。总的说来，大电机对无取向硅钢片的应用是在朝高牌号的方向发展。但从世界范围内整个发电设备的制造使用情况来看，估计在今后几年内，高牌号无取向硅钢片的使用将依旧是以50WW350、50WW300、50WW310为主。2005年国内三大电（东电、哈电、上电）用高牌号无取向硅钢约6万吨（不含组装进口量），占国内使用量锝58%，预计2007年国内高牌号无取向硅钢片需求量在12万-15万吨。2.3.1.4 国内变压器行业用取向硅钢片的需
23、求量据国家电力工业总体规划和行业统计，到2010年，全国现装机将达到5.5亿千瓦5.8亿千瓦，2002年全国变压器总产量为496482台/18332。58万千伏安，消耗硅钢片150253.3吨，2003年全国变压器总产量为173457台/22024.38万千伏安，消耗硅钢片179210.2吨，2004年全国变压器总产量为146563台/30124.16万千伏安，消耗硅钢片225680.5吨（不含地方企业和乡镇民营企业使用量），预计2012年全国变压器和互感器等电子产品总产量会有所减少，取向硅钢消费量约35万吨。2.3.2 市场需求根据我国“十一五”规划，今后GDP的年发展速度为10.3%，加之
24、国家产业政策的调整，下游用户对硅钢片不可能有更大的需求量。因此，以表2所列的2009年表观消费量为基数，按年增长率为8%，可预测出2013年我国硅钢片的表观消费量将达到569万吨。而目前我国冷轧硅钢的产能只有322万吨，尚有247万吨的差距。因此适当增加冷轧硅钢能力还是十分必要的。3. 主要工程内容3.1 炼钢工艺3.1.1 生产规模及产品大纲生产规模新建的电炉连铸炼钢车间设计年产合格冷轧硅钢铸坯20万吨。产品大纲本工程主要为冷轧无取向冷轧硅钢提供坯料。按中国国标GB2521-88生产牌号为WW265-35WW620-50。生产的产品要符合其化学成分要求的钢坯。其化学成分如下：表31 冷轧无取
25、向硅钢化学成分（）序号钢 种成份CMnSiPSNppmNppm Cu+Cr+Ni1低硅钢（1）0.050.52.32.70.0050.080.0030.02603 0.152低硅钢（2）0.040.51.21.60.0050.080.0030.02603 0.153.1.2 生产工艺方案生产工艺特点-采用先进的电炉精炼连铸“三位一体”工艺流程，按国际标准组织生产；-严格控制资金的投入量，在满足产品生产的前提下，选用先进可靠的设备；-采用“先进、经济、可靠、实用”的新技术、新设备，自动化系统按“三电一体化”考虑；-充分考虑二次能源、材料等利用、回收，达到节能降耗的目的。同时严格执行国家和地方政府
26、的有关节能、环保、生产安全、工业卫生、消防等法律法规，做到“三废”治理与主体工程同时设计、同时施工、同时投产；-严格控制劳动定员，提高劳动生产率，降低成本；工艺流程工艺流程见图21电上料皮带废钢和铁块或DIR电炉及精炼料仓系统（铁合金及造渣料）50t电弧炉碳氧喷吹模块 烟气 炉渣 钢水55t钢水罐55t LF炉合金料系统除尘系统VOD设施炉下热泼烟尘综合利用2机2流板坯连铸机返回废钢及氧化铁皮弃渣厂注余渣 轧钢厂图21 电炉连铸车间工艺流程图3.1.3 主要设备选型及工艺的确定3.1.3.1 50t交流电炉根据目前国内电炉的使用及制造情况，考虑到满足目前热轧生产线的板坯料的需要，选用50吨高阻
27、抗超高功率交流电炉一座。交流电炉由于采用了高阻抗，所以可以和直流电炉的降低电网闪烁40%相竞争，选择高阻抗电炉的优点： 电耗与电极消耗降低，因电流大为减小； 电弧稳定性高，因电抗高、功率因数低； 减少电压闪烁20%以上，因电流波动小； 降低回路电动应力，因短路电流小。50t 高阻抗超高功率交流电炉主要使用的操作技术： 电炉本体：采用EBT出钢方式，水冷炉盖、水冷炉壁，微正压炉盖。 炉内喷吹系统：配备集束式氧枪、氧燃烧嘴、炉门碳氧枪技术。 操作技术：电炉采用全废钢冶炼、二次料筐加料，炉下热泼渣、铲车出渣、渣场堆渣，留钢、泡沫渣埋弧冶炼技术，采用钢包在线烘烤、钢包在线底吹氩，采用在线喂丝处理。 机
28、械化加料系统：电炉散装料及合金料采用一套料仓系统，并和LF炉共用。 除尘系统：电炉采用第四孔除尘为主，并辅以屋顶罩排烟除尘。电炉炉料结构：电炉的炉料一般都使用100%的废钢，有的厂还配用10%的生铁。但是，随着电炉吹氧氧枪技术的发展，为电炉炉料配碳量的提高创造了条件。现在电炉炉料的配碳量可以达到1.5%C或更高。这样可带来两大好处：其一，扩大了电炉炉料的来源，用一部分生铁或铁水代替废钢，以缓解废钢市场的紧张状态；其二，炉料配碳量高，吹氧量增多，可以为炉中输入大量的化学能，以便节省电能。所以电炉的炉料结构：70%85%废钢+3015%铁块或DRI。3.1.3.2 炉外精炼装置型式的选择电炉的主要
29、功能是熔化炉料和对钢水进行脱碳、脱磷等作业，仅作为初炼炉使用，而钢水的精炼任务移至炉外进行。这样，既能充分发挥电炉高生产率的优势，又能通过炉外精炼提高钢水的质量。炉外精炼（即二次精炼）装置的型式多种多样。但是与电炉相配合的炉外精炼装置主要是具有多功能的LF钢包精炼炉和VOD炉。3.1.3.3连铸机型式的选择连铸已是一项完全成熟的技术。在已建的连铸机中，虽有各种型式的机型，但弧形连铸机占绝对优势。特别是近年新建的连铸机中，除极少数特大方坯连铸机以外，几乎全部为弧形连铸机。由于钢水质量提高，弧形连铸机内弧夹杂物聚集缺点已不明显，为节省投资，新建连铸机机型采用全弧形连铸机。3.1.4 炼钢原材料3.
30、1.4.1 废钢电炉用废钢要求清洁，夹渣尽量少，不得混有封闭容器和爆炸物，铜、铅、锡、锑、砷等有害元素要少，对于不合格的废钢应加工处理，并且根据废钢的来源及类型加以分区堆存，以便于配料操作。电炉用废钢的具体要求如下： 最大尺寸：1700500200 mm 堆比重：1.52.0 t/m3 废钢单重：800 Kg 成分要求：S0.05% P0.05% C ：0.2-0.4% Cu0.2% Pb0.005%达到要求产量（20万吨坯/年）所需废钢量为：225347吨。3.1.4.2 石灰电炉用石灰的化学成分要求，见表3-2。表3-2 石灰成分表成分CaOSiO2MgOFeOPSH2O8535.01.00.050.10.3注：电炉入炉块度 1060 mm 精炼炉入炉块度530 mm
