论高强钢、耐磨钢建设的可行性

张翠艳

燕钢目前的产品除给冷轧提交原料外，剩余部分以商品材外销。为适应不断发展的国家钢铁行业政策，优化产品结构及产业链条，拟建设高强钢、耐磨钢工程，完成企业产品的结构调整。

1 项目建设的条件及必要性

1.1 项目建设的有利条件

（1）燕钢有完整的产品开发体系，可以开发出生产线生产的钢种。

（2）有生产前工序，利用已投产的1780热连轧、1580热连轧可以为项目提供原料钢卷。

（3）有完备的销售体系和网络，可以借助此平台进行产品销售。

1.2 项目建设的必要性

（1）薄规格、高强度钢板是用户、国家政策倾斜的方向，也符合节能、环保、可持续发展的大方向。建设高强钢板生产线，掌握先机，赢取未来。

（2）燕钢上游工艺齐全，具备开发能力，将企业的设备、生产优势转化成实际的生产力，实现企业经济效益提升，建设高强钢板生产线是一个方向。

（3）利用热处理工艺，可以使用低成分、低级别钢生产高级别钢板，即采用热处理工艺后，生产同级别的钢板相对未采用热处理工艺前可以减少炼钢环节合金元素的使用量，在价格与价值趋近中为企业谋求效益。

（4）利用热处理线可以开发新产品，特别是需要采用淬火+回火热处理工艺生产的超高强度钢、耐磨钢，抢占市场制高点。

（5）采用热连轧卷板开平、淬火+回火热处理工艺生产超高强钢板，采用中厚板轧机单张钢板轧制、淬火+回火热处理工艺生产超高强钢板，前者与后者相比，在生产成本等方面前者的优势较大。

（6）国内已投产的类似项目包括涟钢和宝钢，其中涟钢为2条横切线+13条热处理线。宝钢为1条横切线（利旧改造）+1条热处理线。涟钢和宝钢的横切线均为国外技术总成，引进部分关键设备，热处理线为涟钢为全国产化，宝钢为国外技术总成，引进关键设备。

1.3 政策符合性

（1）节能减排已经成为我国现阶段经济发展和能源战略的基本国策之一。

（2）轻量化、抗磨损已成为当今工程机械行业的核心发展战略—工程机械轻量化能增强经济效益，并对安全性的提高、燃油消耗的降低，尾气排放的减少有着显著的作用。

（3）低碳是中国商业车发展的恒定趋势，高强钢正助推我国商用车轻量化进步，更轻的自重在同等轴荷下意味可以有更大载货量。

（4）项目热处理产品属于将重点发展的40种先进钢铁材料—大吨位工程机械用超高强钢、高性能耐磨钢板系列产品。

（5）产品属于国家产业结构调整指导目录中鼓励类—高性能耐磨钢，高强度高韧性工程机械用钢。

2 建设内容

2.1 原料及金属平衡

原料全部来自燕钢热轧生产线提供的无缺陷合格钢卷，年需合格钢卷30.37万t。

金属平衡情况：合格的钢卷30.37万t/a；产生的成品有横切板12万t/a和热处理板18万t/a，占比分别是39.02%和58.54%；产生的切损和不足尺等损耗0.75万t/a，占比2.44%。

2.2 产品方案

总产能30万吨/年高强钢、耐磨钢产品，其中横切产品12万吨/年，热处理产品18万吨/年。

（1）横切产品钢种。普通碳素结构钢：Q195、Q235B等。优质碳素结构钢：08Al、10#～45#等。低合金结构钢：Q345B等。工程机械用钢：HQ460MC～HQ700MC等。耐磨 钢：NM360～NM600等。汽 车 用 钢：A320L～A610L，QSTE340TM～QSTE700TM等。管线钢：X42～X80等。刃具钢：65Mn、9SiCr等。出口：S235JR、S355JR等。

（2）热处理产品钢种。工程机械用钢：Q690、Q890、Q960、Q1100、Q1300等。高 强 耐 磨 钢：NM360、NM400、NM450、NM500、NM550、NM600 等。

2.3 工艺技术方案

2.3.1 横切生产线工艺流程

钢卷在横切一跨钢卷库备料时，根据生产需要，原料钢卷经由车间吊车放置在备料鞍座上，拆除钢卷捆带，由钢卷小车把钢卷运输至双圆柱头开卷机下方并对正开卷轴中心线。钢卷车的升降装置上升并托起钢卷，完成钢卷的高度对中。安放于各自滑座上的开卷头做相对移动，开卷头插入钢卷内径并涨开，将钢卷固定在开卷机上。升降装置同时落下，小车移出线外。

开卷：钢卷在开卷机卷筒就位后，小车随后下降、退出。开卷机基座装有中心对中装置，保证钢带中心与横切线中心对中。带钢头部通过摆动导板弯曲并导入双夹送辊组。为防止外圈带钢松卷，开卷机设有压紧辊。当带钢头部进入双夹送辊组后，摆动导轨和压紧辊退出工作位置，开卷机建立后张力，同时作业辊进入工作位置，防止带钢折痕。钢卷打开后，将沿剪切线中心对中，跑偏的带钢可由开卷机自动调整纠偏。带钢头部经由液压侧导板和夹送辊进入矫直机。

带钢进入液压切头剪，切除不规则和缺陷头部，废板头落入切头剪下方的废料收集车内，完成切头。进入圆盘剪前，带钢通过辊式侧导板进行对中。圆盘剪根据操作规定预先设定好剪切宽度，剪去带钢两个侧边。废边通过碎边剪切碎并经由废料收集装置收集。钢带进入№2矫直机，根据带钢厚度、板形、材质调整矫平辊压下量和辊型，完成钢带的精矫直。精矫后的板形由板形仪检测和反馈。带钢经辊式侧导板对中后，由夹送辊送入横切飞剪。以设定剪切长度、剪切张数、速度连续剪切成成品钢板。

尾废料由磁力运输机吊离下线。矫直后的成品钢板经过喷印装置进行标记。由于钢板厚度比较薄，因此仅进行上表面标志。标记后的钢板在进入垛板台前，连续的钢板在辊道上加速以产生间隙时间，保证后续的垛板操作。合格钢板直接送往垛板台。堆垛操作是通过可根据钢板宽度进行调整的侧向摆动托辊履带进行，将钢板堆放在升降机台架上。

垛板台设有一挡板，可根据钢板长度进行调整，以减少堆垛时间。升降台架在堆垛期间可持续下降，以保证钢板掉落高度恒定。堆垛完成后，升降台架下降将垛好的钢板放在运输辊道上。板垛运输链可将垛好的板垛横移送出。不足尺钢板经堆垛机、短尺下线辊道，由车间调离下线。成品板垛下运输链后，由辊道送辊道称称重、打包位自动打包。打包后板垛由跨内吊车下料。

2.3.2 热处理生产线工艺流程

热处理原料板垛下运输链后，由辊道、吊车等进入热处理备料位。半龙门吊将板垛吊上重载辊道，辊道输送，板垛到达单板上线位，由真空吸盘运输机逐张吊上抛丸机输入辊道，由辊道送抛丸机进行表面抛丸清洁处理，处理完成的钢板送抛丸输出辊道，2#抛丸线输出辊道上钢板由真空吸盘运输机吊入1#抛丸机输出辊道，钢板由辊道输送，到达1#热处理炉装料辊道上等待装炉。

钢板在热处理炉装料辊道上进行对中、测长，运行至炉前装料位。当1#热处理炉具备装料条件，装料辊道高速运行将钢板装入炉内。钢板在炉底辊的托动下按工艺设定的速度从装料端匀速运行至出料端，在这个过程中供热系统完成钢板的加热、保温，钢板等待出炉。当淬火机、卸料辊道工作正常，炉内卸料区辊道高速运转，将钢板送外炉外淬火机，淬火机工作，完成钢板的淬火冷却，之后钢板通过 1#热处理炉卸料辊道，经烘干、板形监测，由电磁/真空吸盘运输机将辊道上的钢板吊离，放入2#、3#热处理炉（1#回火炉、2#回火炉）装料辊道上等待装炉。

钢板由真空吸盘运输机逐张吊上热处理炉装料辊道，进行对中、测长，运行至炉前装料位。当 2#、3#热处理炉具备装料条件，装料辊道高速运行将钢板装入炉内。钢板在炉底辊的托动下按工艺设定的速度从装料端匀速运行至出料端，在这个过程中供热系统完成钢板的加热、保温，钢板等待出炉。当卸料辊道、1#、2#冷床工作正常，炉内卸料区辊道、炉外辊道同步高速运转，将钢板送出炉外，送过2#、3#热处理炉卸料辊道，等待上冷床空冷。

停在冷床输入辊道上的热钢板，由冷床上料装置托起、平移、下降，送上步进式冷床。热钢板在冷床上升——前进——下降——后退的循环运动中从输入端到达输出端，同时完成空冷，在输出端由下料装置托起、平移、下降，放在输出辊道上，输出辊道启动运行，将钢板送往下道工序。

需要取样的钢板由冷床输出辊道、取样辊道运行，定位在取样区域，等离子切割机工作，完成取样。辊道反向转动，钢板送下道工序。等离子切割机再次启动工作，完成试样提取。高温回火的钢板可能在冷床上未完后空冷，钢板送至空气喷吹冷却装置，装置工作，钢板完成强制冷却。钢板完成强制孔冷后，送垛板输入辊道，在辊道上由标志机完成钢板自动标志。辊道运行，钢板送入双层辊道式垛板机，完成钢板垛板，板垛由下层辊道或板垛链送出。不需要矫直的钢板，板垛打捆、下线入成品库。

2.3.3 矫直工艺流程简述

需要矫直的热处理钢板由吊车吊入中间库，再由吊车吊入上线垛位，最后由真空吸盘将钢板单张吊到矫直线。钢板在矫直在辊道上先对中，随后送入冷矫直机进行矫直，矫直后由板形仪检查，板形合格的送往下工序，不合格的钢板矫直机上辊系抬起退回矫直机输入辊道，再次入矫直机进行矫直，直到板形合格。合格的钢板经过双层辊道式垛板机，板垛完成后由下层辊道送至打捆辊道，经过自动打捆机打捆，板垛送下线辊道，由车间吊车吊入成品库。

2.4 建筑、总图

主厂房由横切车间和热处理车间组成，采用钢结构框架结构。辅助设施主要包括水处理设施、电气室、空压站、操作室、管理用房等。除操作室拟采用轻钢结构外，其它辅助设施拟采用钢筋混凝土框架结构或砌体结构。

3 节能措施

3.1 工艺节能

炉底辊采用无水冷形式，减少了冷却水消耗，同时避免了冷却水带走大量热量，相对于水冷辊可减少燃料消耗约14%。热处理炉进出料门厅设陶瓷纤维门帘，减少了炉门开启时的散热损失；热处理炉内衬采用轻型复合砖结构和复合纤维结构，可减少炉体散热损失。淬火炉采用自身带高效余热回收装置烧嘴供热，降低能源消耗，管状换热器的回火炉更加有利的回收烟气余热，加热助燃空气。淬火炉采用梯级余热回收，分别预热助燃空气、保护氮气、干燥风。

3.2 电气节能

通过无功补偿技术的应用，电容补偿器的安装，电功率因数的提高，以达到提高变压器供电能力、降低变压器线损、节电效果。采用交流变频调速技术。设备选型采用国家最新能耗标准的一级能耗及优于一级能耗的设备。

3.3 节水

安装净、浊循环水再处理设备，确保废水经科学处理后可继续使用，提高企业用水的效率。

3.4 建筑节能

建筑外墙和屋面采用挤塑板保温。建筑材料使用节能环保新型墙体材料。

3.5 节能效果分析结论

通过上述分析、比较，本项目的能源消耗指标及各项节能措施均符合国家现有相关规范及政策，本项目是可实施的。

4 环境分析

本项目厂址附近没有自然保护区和文物景观等敏感区，场区内无地下建筑和地下电缆通过，无地下文物，无大的污染源，环境质量良好。

4.1 主要污染源、污染物

废气：横切生产线矫直机、热处理生产线抛丸机生产过程中产生的粉尘及热处理炉烟气。

废水：生产线废水污染源、污染物主要为各个生产线、液压站等设备间接冷却水，淬火装置冷却废水及生活污水等。

噪声：生产线上各设备运转、碰撞摩擦所产生的噪声，循环水泵房内各个水泵运行时发出的噪声等。

固体废物：工程产生的固体废物有废钢板、切头切尾、碎边废料、废矫直辊及剪刃、废机械件、废捆带、废润滑油、废耐火材料及其他工业垃圾、除尘系统粉尘等固体废物。

4.2 主要控制措施

（1）废气控制措施。横切生产线矫直机产生的氧化铁粉尘经布袋除尘器净化后由烟囱外排，保证低于排放标准排放。热处理生产线两台抛丸机产生的带钢粉尘均自带除尘系统，经除尘器净化后由烟囱外排，保证排放值满足或低于有关排放标准的要求。热处理炉燃烧燃料为清洁燃料天然气，烟气中烟尘浓度很低，故经28m高烟囱排放。排烟系统设置脱硝装置，降低NOx排放。

（2）废水控制措施。各排污水送到公司内污水处理厂进行处理后利用。

（3）噪声控制措施。所有风机均通过改用超低噪声型设备和在风机出口安装消声器的方法；助燃风机通过设置消音器的方法，来减少噪声工作环境的污染。水泵通过在出口管装新型柔性接头、仪表监测等手段使其噪音达到国家相关要求的标准。

（4）废物处置措施。车间废钢板、切头切尾、碎边废料、废矫直辊及废机械件等作为炼钢原料由燕钢统一回收利用；除尘系统粉尘作为烧结原料回收利用；废润滑材料经收集后交有资质部门处理；废耐火材料、废捆带及工业垃圾统一处理。

4.3 厂区绿化、环境保护监测

本项目绿化率按最低15%考虑，尽可能利用道路两旁和闲散空地植树种花草，美化环境。

4.4 环境影响初步评述

（1）在建设过程时有降雨可能造成水土流失。绿化加强乔、灌、草合理配置，注意异质性布局，有效保护环境及阻止水土流失。

（2）工程采用节能技术措施，采用先进节能设备，合理优化生产结构，以达到对环境的有限保护。

5 投资及经济分析

5.1 投资总额及资金筹措

工程静态投资80200万元（含外汇2216万欧元）。其中：建筑工程费12931万元；设备费49327.42万元；安装工程费3548.68万元；引进设备其他费4800.83万元；其他费用9592.07万元。

5.2 财务评价

（1）经营指标预测。本项目所消耗的主要原材料价格、辅助材料价格参照项目所在地及周边区域价格综合确定，能源介质价格按照公司内部结算价确定。其主要原辅材料及能源介质价格如下表所示：项目新增劳动定员163人，工人工资按12万元/年/人计算。计算参数：项目的资产残值率：5%；综合折旧年限（直线法折旧）：5年。

（2）营业收入预测。产品价格按近一年市场价格均值，其中横切钢板4540元/t，热处理钢板（高强钢、耐磨钢）5700元/t。通过计算得知，本项目达产年营业收入预计157080万元。

（3）财务评价与分析。经项目财务计划现金流量计算，各年的净现金流量及累计盈余资金都是正常数值，且能保证各年的净现金流量，保证企业的正常运行。通过投资现金流量计算，本项目收益率较高且优于钢铁行业的参考值，所以本项目具有较好的盈利能力。

（4）不确定性分析。通过对各关键影响因素的斜率绝对值进行对比，我们得出结论：所得税后财务内部收益率对各关键因素的敏感性程度由大到小依次为项目固定资产投资、产品产量、产品售价及经营成本。

5.3 综合评价

从主要财务评价指标来看，本项目在经济上是可实施的。

6 结论

（1）在节能、减排、低耗、高益等方面，本项目多措并举，积极改善，充分满足国家的各项规范标准，并力争优于各项指标，为社会可持续发展的总趋势发挥自身的力量和应尽的义务及责任。

（2）本项目采用国内外先进的生产技术和高效节能的设备，充分利用先进性实现产品质量的不断提升和能源消耗、污染物排放量的有效降低，为企业自身扩宽市场、满足市场需求、产业发展前景谋求更大的发展空间。

（3）本项目依托燕钢现有产品结构、市场资源、已有的各项处理设施及能源介质等有利条件，很大程度上降低了新工程对环境等影响，并能够迅速实施并发挥更大的价值，是建设项目的较好地点。

（4）从财务评价分析结果来看，本项目无论是从主要指标、财务经济效益，还是抗风险能力各个方面均有较强的优势，市场发展前景一派大好。

（5）本项目在筹建及实际生产过程中可带动区域内部分劳动力就业。

（6）本项目是在国家有关法律法规建设及国家相关产业政策允许的范围内，市场经济分析合理，节能环保技术措施得当，具有明显的前瞻性、可行性和可操作性。

综上所述，通过例证和比较分析得知本项目中所评价的观点都是可行的。