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[河北]炼钢连铸系统工程施工组织设计

首钢***一步炼钢连铸系统工程

首钢****工程指挥部

本施工组织设计的编制某煤业集团有限公司X煤矿生活污水处理站配电控制安装工程施工组织设计，依据施工合同给定的施工项目和各种条件，满足施工合同的各项要求。

施工组织设计编制时，充分理解本建设项目对于首钢京唐钢铁联合有限责任公司的重大意义。通过本项目建设实现首钢钢铁业搬迁，有利于落实北京城市总体规划，解决环境保护问题。有利于首钢通过新的载体实现可持续发展，用新技术改造钢铁业，开辟新的发展空间，以满足国民经济发展和国家产业政策的需要为原则，以市场为导向，主要是满足汽车、家电、建筑及结构、机械、电机电工及轻工五金等行业急需的热轧、冷轧、热镀锌、电镀锌、彩涂、冷轧硅钢等高品质、高技术含量、高附加值的板材产品，特别是高强度、超深冲的汽车板、高强度管线钢和结构钢、高牌号无取向硅钢和取向硅钢等产品，弥补我国市场空缺，替代进口。从根本上实现首钢钢铁业工艺升级、产品换代，极大地提高首钢的综合竞争力。

施工组织设计编制时，充分认识项目设计坚持的工艺现代化、装备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、经济效益最佳化的高起点发展目标，把本工程建设成为21世纪国内第一、国际先进、竞争力强的精品板材基地的指导思想。

充分认识上述设计指导思想条件下，本工程采用先进实用、成熟可靠、节能环保、优质长寿的工艺技术和设备材料，集当今国际炼钢技术领域的先进技术。即采用高炉－转炉铁钢间短流程技术；采用四位一体工艺路线：铁水预处理－转炉炼钢－钢水精炼－高效连铸；实现100％全量铁水预处理，100%转炉顶底复吹，100%钢水精炼，100％高效全连铸生产，连铸坯采取热装热送工艺；优化工艺流程，采用脱硅、脱磷转炉与脱碳转炉联合冶炼新工艺，建立规模化高效生产洁净钢的生产体系；工艺配置和工艺流程突出体现高效、优质、节能、环保的技术特点；机械设备要考虑设备的维修性、通用性、互换性及标准化。技术经济指标达到国际先进水平；

充分认识厂址属沿海浅滩，人工吹填松软土质基础施工的难度；高地下水位降水施工的难度；充分认识地下海水对混凝土具有的腐蚀性及地下室结构的防水施工难度；沿海地区潮湿环境对钢结构焊接、涂装和设备安装的不利影响等特点。

施工组织设计编制时，在充分认识和理解上述特点和难点的基础上，总结我公司长期从事同类型工程的成功经验，认真学习和掌握先进的施工技术和工艺，开展有针对性的施工技术课题研究，并将成果应用到施工方案中，以保证实现先进的目标。

施工组织设计重点解决群体项目间的施工程序、空间划分、时间排序、专业穿插和衔接。确定了专业施工方法和方案。编制了项目的人力、材料、机械设备、资金、技术等资源计划。规划了现场平面布置、现场场容管理、文明施工、安全施工、环境保护、卫生防疫、防火保安等管理内容。

施工组织设计的编制，以确保计划工期提前完成目标，以提高工程质量实现精品板材基地为根本，以保证炼钢连铸标段工程顺利施工和完成为核心，以均衡的资源投入和施工的顺畅平稳进行为原则。

施工组织设计中的施工方案以解决施工项目重点和难点为中心。重点解决以下问题：人工吹填松软土质、高地下水位基础施工边坡支护与降水技术、沿海地区潮湿环境对钢结构焊接、涂装和设备安装的不利影响及连铸基础大体积混凝土施工技术等。

本施工组织设计需报请业主、监理和设计单位同意后方可实施。不足之处，敬请指导。

1．工程名称：首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢连铸工程

第二标段（连铸标段系统）

2．建设规模：两台2150mm双流板坯连铸机生产线

8．质量要求：合格率100%，综合优良率≥85%；

确保“冶金优质工程”奖，争创国家“鲁班奖”。

9．工期要求：计划开工时间2007年4月15日

连铸投产时间2008年8月31日

10．施工范围：第二标段连铸主厂房系统（包括：连铸主厂房、连铸机基础及设备安装、旋流池、连铸区域小房子、电缆隧道、地下水道管廊等）。

炼钢工程第二标段的土建工程、机电管及设备安装调试、单体试车、冷联动试车、配合热负荷试车合格、配合投产调试、达产达效，质量保证期内表现出的任何缺陷的修复，全过程交钥匙。

10.1第二标段施工范围包含以下主要内容：

10.1.1土建工程：主厂房柱基础、连铸机基础、旋流池、离线设备基础、连铸区域小房子、冲渣沟及地下水道管廊、连铸厂房地面、厂房其他建筑工程等。

10.1.2钢结构工程：主厂房柱子系统、梁系统、屋架系统及柱间支撑和檩条系统等钢结构的制作和安装。连铸工艺钢平台制作和安装。旋流池建筑钢结构制作安装。

10.1.3机械设备安装工程：主厂房天车安装、连铸机基础设备安装（包括在线设备和离线设备）。

10.1.4本区域内电力管线安装、配电柜安装、调整。

10.1.5系统封闭施工。

10.1.6系统防腐施工。

10.2本次施工范围内不包括内容：自动化专业、通讯专业、厂房彩板封闭、综合管网、总图专业、工艺钢结构及建筑钢结构外表面中间漆和面漆等。

11．施工项目布置情况：

炼钢区域主厂A2~F跨，1~14轴。

钢铁厂内，建设单位已施工完成部分厂区正式公路，形成环状交通网络。施工单位可修建施工区域内的临时道路，与正式公路联通。

在厂区内，建设单位沿经二路设置2条施工供电电源线路，为施工提供用电。

施工单位可就近接线，设置变配电设施，解决施工用电。

在厂区内，建设单位设有海水淡化站，通过管道输送到邻近施工区域。

施工单位就近接点，设置管道，将施工用水引入施工区域。

1.1设计遵循“先进成熟、实用可靠、长远发展”的原则，坚持工艺现代化、装备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、经济效益最佳化的高起点发展目标，积极采用当今国际一流的先进工艺装备，建设成为21世纪国际先进水平的精品板材基地。

1.2设计坚持“高效、优质、节能、环保”的设计理念，采用先进实用、成熟可靠、节能环保的工艺技术和设备的维修性、通用性、互换性及标准化，技术经济指标达到国际先进水平。

1.3总图布置紧凑合理，工艺流程短捷顺畅，充分考虑各个单元工序的系统性和整体性，使生产管理达到协调统一。以总体规划为依据，分阶段建设，留有未来发展余地。

1.4设计采用完善的自动化检测和控制系统，生产过程采用计算机进行集中控制和调节，并采用人工智能专家系统，实现炼钢生产的高度自动化。

1.5遵守国家和钢铁公司所在地法律、法规和法令，执行国家现行的设计规程、规范和标准，遵守国家钢铁产业发展政策，充分分析研究、总结吸纳国内外大型钢厂设计、建设、生产等各方面的经验和教训，完善到本炼钢设计中。

本标段主要包括连铸主厂房、连铸机系统、旋流池、主控中心综合楼等建筑及相应设备、介质管道、电力、通信系统等。

连铸主厂房位于炼钢区域A2～F跨（不含F跨）1～14轴，其中A2～A轴为板坯库主厂房、A～B～C跨为出坯跨、C～D跨为横移跨、D～E跨为切割跨、E～F跨为浇注跨，跨距分别为：板坯库跨30m，出坯跨33m、横移跨40m、切割跨40m、浇注跨33m。厂房檐高最高为浇注跨42.3m，最低为A～B跨（出坯跨二）20.8m。详见下表：

建筑跨间的名称、长度、跨度、檐高、面积表

1×160/8、80/20

2.1.1连铸车间各跨功能说明

浇注跨（E—F）厂房全长335m，宽33m，分三个区域，1～6号柱间为2150连铸机中间罐维修区，6～10号柱间为2150连铸机浇注平台，10～12柱间为设备维修区，12～14柱间为1650浇注平台，浇注跨配备1台160/80t桥式起重机（轨面标高+30m），主要用于连铸机更换中间罐及结晶器扇形段等设备；此外连铸机两侧维修区内还配备2台低轨面（+16m）80/20t桥式起重机，分别用于中间罐维修区及设备维修区维修作业操作。

浇注平台为连铸生产主操作平台，其上有大包回转台、中间罐车等设备，平台下有连铸机二冷室、液压站、配水室等设施。

切割跨（D~E）厂房全长335m，宽40m（轨面标高+23m），跨间内有引锭杆提升装置、出坯辊道、切割机等在线设备；此外还布置有设备维修台架等离线设施。

切割跨配备2台80/20t桥式起重机，主要用于连铸机设备存放及辅助维修作业。

切割操作室也布置在该跨。

2.1.1.3板坯横移跨

铸坯横移跨（C—D）厂房全长335m，宽40m（轨面标高+12m），跨间内有出坯辊道、铸坯横移装置、喷号机等在线设备。

铸坯横移跨配备2台80/20t桥式起重机，主要用于铸坯事故下线及辅助维修作业。

2.1.1.4出坯跨一、二

出坯跨厂房全长335m，两跨宽度均为33m（轨面标高+12m），跨间内有出坯辊道、推钢机、垛板台、卸垛台等在线设备。

出坯跨一、二、各配备2台90t铸坯搬运起重机，用于铸坯下线及堆存作业。

出坯跨内两台连铸机中间布置有出坯区操作室及液压站。

本工程包括2台双流2150板坯连铸机（1＃、2＃连铸机）设计年产量为624.3万吨合格板坯。连铸机在线基础采用大块式钢筋混凝土基础，地基为桩基础。连铸机离线设备基础除对沉降有严格要求的对中台外，其余均采用天然地基。

连铸机选用直弧型连铸机，采用连续弯曲、连续矫直及密排分节辊技术。由于采用了连续弯曲、连续矫直和小辊间距技术，可减少铸机半径、降低钢水静压力，使铸坯的变形率得到了有效的控制，从而获得了较高的铸坯质量。

2.2.22150mm连铸机主要技术参数见下表：

2150mm连铸机主要技术参数

直结晶器连续弯曲连续矫直弧型板坯连铸机

1100～2150（冷态）

9000～11000（冷态）

横移车＋辊道热送（为主）＋推钢机/垛板台

本设计所需的生产、生活、消防给水，再次利用给水，除盐水给水均由总体设计院集中处理合格后统一供给；生产、生活、雨水排水收集后分别排至厂区排水管网。交接点均以区域管网为界。

工艺要求采暖的房间和经常有人工作的房间，设置采暖系统。采暖热媒为厂区提供的采暖热水。夏季用冷冻水作空调介质的设备兼作冬季采暖时供给65℃/55℃热水；其它采暖方式为散热器采暖，热媒为95℃/70℃热水。热水由厂区的二次换热站供给。

有工艺设备散发热量的房间或经常有人工作的房间，设置通风设施。通风方式一般采用轴流风机通风换气；有煤气散发的房间采用防爆风机；润滑油库、液压站送排风机加防火阀；电气室、电缆沟的送排风机加排烟防火阀。受高温辐射的操作区，设置岗位轴流风机。

有工艺设备散发热量的房间采用机械通风不能满足室内温湿度要求时设置空调设施。空调方式采用组合式空调机或风机盘管，冷媒为7℃/12℃冷冻水，由厂区冷冻水管网供给。小型操作室等采用风冷壁挂式空调器。

炼钢区域所有热力专业公辅介质消耗均由全厂管网提供，包括蒸汽、压缩空气，其中连铸气雾用压缩空气由设在炼钢区域内的专用空压站（空压站不在此设计范围）供应；炼钢区域热力专业公辅介质生产也提供至全厂管网，如汽化冷却装置所生产的蒸汽等。

3.4燃气、氧气、氮气、氩气

炼钢连铸车间所需要的燃气（主要指焦炉煤气）由全厂管网供应，焦炉煤气压力约为8KPa。输送管道直径为DN500，采用碳钢直缝电焊管或螺旋焊缝管。氧气、氮气、氩气由全厂管网供应，用管道送至炼钢连铸车间。进入连铸车间的氧气管道压力为3.0MPa，氧气纯度为99.6％，氮气、氩气纯度为99.99％，可以满足各用户要求。

3.5供配电及电气传动

根据整个炼钢连铸工程用电负荷的分布及总图布置情况，拟将供配电系统分成五个区域：转炉炼钢系统、转炉干法除尘系统、连铸系统、水处理系统、转炉除尘系统，在这五个区域各建一个变电所。本设计拟采用先进的、有成熟经验的系统和可靠性高、控制功能强、自动化程度高的电气设备，以适应工艺设备的需要。电气自动控制系统将广泛采用可编程序控制器（PLC）及其它数字式控制装置；传动控制装置将广泛采用节能型及便于维护的交流调速系统；为便于对生产过程的控制、监视及信息收集，将采用具有高功能人机对话的彩色大屏幕HMI装置和可靠性高、传送速度快的高速数据通道。

基础自动化系统是总体自动化系统的第一级，直接面向生产过程，完成生产过程的程序控制和连锁控制，并直接监视各个生产设备的运行状态，是生产的基本环节，它将对生产产品的产量和质量产生直接的影响。本工程三电自动化控制系统的配置应达到二十一世纪初的世界先进水平。拟采用EIC三电一体化自动化控制系统，采用方便、快捷和良好的人机操作界面，同时要考虑系统的成熟性、兼容性、开放性，便于以后的扩展和开发。其主要特点如下：

开放式的结构，具有极大的灵活性、可扩展性。

便利的维护手段，可在线维护。

先进的硬件控制设备，具有高抗干扰能力、高可靠性。

集中操作、分散控制的思想，合理的系统划分。

通用的软件开发平台，智能的设备管理和监测软件。

为了实现人机对话和监视生产过程，按照生产过程单元，相应设置一定数量的HMI操作站。

电气控制作为“电、仪合一”基础自动化的一部分，主要任务是通过PLC和HMI，实现对所有现场在线设备进行程序控制管理、安全联锁控制等功能，并显示各种操作画面、对事故信号进行报警管理以及打印报表等，从而根据工艺要求完成各个具体生产工艺过程。

本工程包括炼钢连铸车间、精炼系统及其配套设施的电信设施以及本工程区域内的电信传输线路。

7）火灾报警及联动控制系统

地基处理方案根据地质情况，结合建（构）筑物和设备基础的荷载情况，以及地基土的承载力要求和变形控制，采用三类处理形式：

第一类地基处理：场区强夯处理。强夯后地基承载力特征值达到fak=180KPa，满足轻型建（构）筑物和小型设备基础的承载力要求。

第二类地基基础：采用CPG桩复合地基。处理后地基承载力特征值达到fak=250～350KPa，满足中型建（构）筑物和设备基础的承载力要求。对地基变形控制要求比较严的，可采用短桩基。桩为PHC高强预应力管桩或钻孔灌注桩。

第三类地基基础：采用长桩基，满足重型建（构）筑物的承载力要求和对地基变形控制要求高的。桩为Φ1000～1200mm钻孔灌注桩，桩长50m左右，单桩承载力特征值为1000～3000kN。

第五节厂址位置及自然条件

曹妃甸位于唐山市南部的渤海海湾，距唐山市80km、距首钢矿业公司120km、距京唐港60km、距秦皇岛170km、距天津新港70km、距北京市220km、距最近的县城唐海县城40km。其连铸车间主厂房模型图如下：

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曹妃甸岛以西宽3～4km的高潮坪和狭窄的低潮坪构成。北侧与陆地之间为浅滩，水深在0.0～0.5m之间，一般在1.0m左右，人工吹填方式形成建设用地。场地覆盖层厚度大于50m，土层主要为粉、细沙，局部淤泥质土，属建筑抗震不利地段。地下水与海水对混凝土具有中等腐蚀性。

厂址区地震基本烈度为7度。

气候基本属于暖温带半湿润大陆性季风气候，其气候特征是：四季分明，冬季寒冷干燥，春季干旱多风，夏季高温多雨，秋季天高气爽。主要气象要素如下：

年平均温度：11.3℃

年最热月平均最高温度：27.6℃

极端最高温度：34.1℃

年平均降水量：608.1mm

年最大降水量：934.0mm

日最大降水量：266.2mm

1h最大降水量：118.6mm

1次最大暴雨持续时间：5天

1次最大暴雨降雨量：530.1mm

降雪量：10～15mm

历史最大积雪厚度：24.0cm

历史最大冻土深度：59.0cm

冬、春季偏北、偏东北向风；夏、秋季以南、偏西南和偏东南向风为主。

平均风速5.3m/s，常风向SSW向，次风向ENE、SSE向，强风向ENE向，最大风速25.0m/s。

平均湿度71%，七月份最高达86%，一月份仅为56%。

年平均雷暴日12天，多出现在6～8月份，占全年雷暴日的70～90%。

4．工程地质和水文地质

曹妃甸岛地处滦河冲积扇的前部，海相、陆相及海陆相交互层，多为粉、细沙，部分为粘性土层。其下是基底岩石。现存场地在液化土层，综合评价为中等液化。

本区域进行的大面积围海造地吹填。吹填后对地基进行大面积强夯处理，加速地基的固结。

本区域海水深度在0.5～5.0m之间，地下水与海水相通，水位变化与潮夕变化有一定联系。

水质分析结果，海水对混凝土具有中等腐蚀性；对钢结构具有中等腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋，具有弱腐蚀性，在干湿交替下，具有强腐蚀性。

第二章施工管理目标与项目管理组织机构（略）

工程总进度计划编制时，依据项目条件，以实现施工合同约定竣工工期为最终目标，以先进合理，适当提前，留有余地为原则。

1.1合同约定的开、竣工工期。

1.2合同约定的其它条件。

1.3施工图纸的施工内容。

1.5总体施工部署确定的施工区域划分和施工程序。

1.6依据施工合同约定竣工工期分解的控制节点。

2.1集中资源，突出主线。

工程前期集中人力、施工机械、材料供应，特别是场地、道路等资源，全力保证厂房独立柱基础、及连铸机设备基础的施工。为钢构和设备安装创造有利条件，再组织其它区域的土方开挖和基础施工。同时始终坚持不得干扰主体施工，服从于主体进度。

2.2科学合理，指标先进。

坚持科学的态度和科学的管理方法，协调组织专业间关系，做到搭接合理，衔接紧密。加强新技术、新装备和新工艺的应用，充分利用施工机械和设备，提高施工机械化、自动化程度，改善劳动条件，提高生产效率，确保先进指标的实现。

2.3留有余地，处理突发。

第三节实现工期目标的主要措施

1．高度重视、组织保证

1.2集团公司组织内部行家和聘请社会专家，组成专家顾问组，对工程项目进行指导，对专业难题提供决策意见。

1.4参加施工的各专业公司，全部由公司工程经理出任专业项目经理，设立专业施工管理机构，负责专业施工管理工作。

1.5集团公司各专业部室，指定专人对项目经理部进行业务指导和保证，协调解决施工过程的问题，保证工程顺利进行。

2．科学管理、资源保证

2.2集团项目经理部和各专业项目部水源净化地基强夯工程施工方案，按需配备强有力的管理人才。选调素质高、业务精、能力强、懂管理、敢负责、实验经验丰富的人员参加。

2.3以满足项目施工需要为原则。集中全建设集团的各种优质资源，调集技术业务精、各项素质高、参加过大型钢厂施工的施工队伍，配备足够的专业施工劳动力，保证项目施工对人力资源的要求。

2.4发挥首钢建设集团技术装备优势，按施工程序和进度计划，及时调集项目施工所需的各种施工机械进场作业。同时加大资金投入，选购目前最先进的施工机械，确保机械性能了优良和领先。

2.5加强工程材料和设备管理。制订满足进度计划的进场计划，保证及时供应。设立现场材料和设备仓储管理体系，加强保管和领用手续，严格按计划发料，确保及时准确。

3．先进合理、强化管理

3.1加强计划管理，优化施工方案。运用网络计划技术，围绕关键线路和主要矛盾线，统筹全局。运用动态管理模式，加强调度和指挥。自上而下分解任务目标，层层保证。

3.2加强施工准备，做到各种资源的及时到位。不断优化和完善施工方案，科学组织，精心施工，强化管理，使施工现场管理有序，施工程序合理，实现最佳化的控制。根据钢结构施工特点，在设计院出初步设计图后，还需要加工单位进一步对设计进行深化，深化时采用先进的深化设计软件，并且安装单位及早进入深化设计的过程，保证在深化设计的过程中建筑电气工程施工质量验收规范.pdf，所深化的连接方法，构件的分段等按照现场安装方案进行，确保安装顺利。

3.3科技领先。最先进的施工项目，必须要用最先进的施工工艺和方法，最先进的施工技术装备来完成。广泛采用新技术、新工艺、新装备，优化施工方案，以实现施工项目的最高品质，实现按期建成投产的工期目标和获冶金优质工程的质量目标。