1、pc鋼棒生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告三河雙輪化機有限公司沙洋分公司2011年5月1項目概況1.1項目名稱pc鋼棒生產(chǎn)線建設(shè)項目1.2項目主辦單位及負責(zé)人主辦單位：三河雙輪化機有限公司沙洋分公司項目負責(zé)人：鄭融松1.3建設(shè)地點福建省三河市沙洋海西開發(fā)區(qū)開發(fā)區(qū)1.4建設(shè)規(guī)模年產(chǎn)pc鋼棒6萬噸1.5項目背景1.5.1產(chǎn)品簡介預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒（steel bar for prestressed concrete ，簡稱pc鋼棒）具有高強度、高韌性、低松弛、與混凝土握裹力強，良好的可焊接性、鐓鍛性等特點，節(jié)省材料（如11mmpc鋼棒可代替20mm熱軋鋼筋）等特點，在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于高強度預(yù)應(yīng)力混凝

2、土離心管樁、電桿、高架橋墩、鐵路軌枕及高層建筑、基坑支護、大型預(yù)制板等預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，具有十分廣闊的市場。上世紀60年代，pc鋼棒在日本問世。pc鋼棒的原料為中低碳低合金鋼熱軋鋼筋，通過感應(yīng)淬火、回火獲得高性能。pc鋼棒具有節(jié)省合金資源、生產(chǎn)過程無污染、高性能、規(guī)格范圍廣、成本低等優(yōu)勢，用pc鋼棒生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的高強度系列鋼筋、鋼棒，廣泛用于中高層建筑、路橋工程、高速鐵路、涵洞等領(lǐng)域的預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，其用途已超越了“pc”的含義。在我國，以pc鋼棒為主的高強鋼筋與高強高性能混凝土應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究被列為國家“十一五”支撐項目，由中國鋼鐵研究總院新冶高科技集團有限公司軋鋼工程事業(yè)部作為一個課題

3、進行攻關(guān)，目前產(chǎn)品性能及使用狀況良好，并已形成國家標準（gb/t5223.3）。pc鋼棒產(chǎn)品包括公稱直徑616mm，表面形狀分為光圓、螺旋槽、螺旋肋、帶肋四種類型，1080mpa、1230mpa、1420mpa、1570mpa四個強度等級。其中，主要用作管樁用鋼的螺旋槽鋼棒分為公稱直徑7.1mm、9.0mm、10.7mm、12.6mm四種規(guī)格。1.5.2市場需求“十一五”期間，國內(nèi)建筑市場對于管樁用pc鋼棒每年的需求量大約為200萬噸，隨著國家大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建筑市場對于pc鋼棒的需求量越來越大。國際市場也在不斷擴大，隨著發(fā)展中國家的基礎(chǔ)建設(shè)的力度越來越大，我國每年pc鋼棒的出口量都在以

4、20的速度遞增。據(jù)專家預(yù)測，隨著國家“十一五”支撐項目高強鋼筋與高強高性能混凝土應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究的進展，高強鋼筋將被廣泛應(yīng)用于高層建筑的箍筋和主筋當(dāng)中，其市場需求量每年將猛增到500萬噸以上。據(jù)對福建省及周邊市場需求的調(diào)研和了解，目前福建沿海市區(qū)均有管樁廠，每月用pc鋼棒1萬噸以上，除少數(shù)自產(chǎn)外，絕大部分來源自浙江、廣東等周邊省份的pc鋼棒生產(chǎn)廠，市場需求量較大。隨著海峽西岸經(jīng)濟區(qū)科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展的快速縱深推進，pc鋼棒的市場需求量也將不斷增加。通過實地調(diào)查了解，目前福建省內(nèi)閩東、閩南大部分管樁廠需要的pc鋼棒產(chǎn)品均由浙江華浙控股集團有限公司提供，其常用規(guī)格為7.1mm、9.0mm和10.7

5、mm，12.6mm鋼棒用量較少。以下是閩東、南各管樁廠pc鋼棒的月需求量：表1 閩東、南部分管樁廠pc鋼棒的月需求量序號管樁生產(chǎn)廠月需求量（t）備注1福建省大地管樁有限公司（馬尾）18002福建建華管樁有限公司（閩侯）30003漳州新三和管樁有限公司2500在閩清、省外有分廠4莆田市中富水泥制品有限公司4005福清大業(yè)管樁有限公司2006福建強力管樁有限公司（惠安）3507福建宏遠管樁有限公司（晉江）3008福建省堅實水泥制品有限公司2000部分pc鋼棒自產(chǎn)9漳州明欣管樁有限公司（長泰）1000合計11500閩東：6600t/月閩南：4950t/月1.5.3主辦單位概況及項目建設(shè)的有利條件三河

6、雙輪化機有限公司沙洋分公司系福建省三河雙輪化機有限公司的全資子公司，成立于2003年。公司位于福建省三河市沙洋風(fēng)景秀麗的沙溪河畔沙洋海西開發(fā)區(qū)，占地167萬平方米；區(qū)位優(yōu)勢好、交通發(fā)達，鷹廈鐵路、向莆高鐵連接線橫貫園區(qū)，一座飛架沙溪河的明光大橋?qū)@區(qū)與205國道和京福高速公路緊緊相連，300噸直通馬尾海港的碼頭緊靠園區(qū)。1.6廠址選擇及建廠條件本項目擬建于福建省三河市沙洋海西開發(fā)區(qū)，利用三河雙輪化機有限公司沙洋分公司冷軋分公司c-d跨廠房，該廠房2005年竣工，為鋼架結(jié)構(gòu)，彩鋼瓦屋面，建筑面積約4662平方米，軌面標高7.5米。該廠房已具備供水、供電、供氣和公路運輸條件。1.7項目投資估算該項

7、目總投資約2607.89萬元，其中，靜態(tài)固定資產(chǎn)投資1100萬元，建設(shè)期利息7.89萬元，鋪底流動資金1500萬元。工程投資包括生產(chǎn)線工藝設(shè)備及與之配套的水、電、氣等設(shè)備及安裝，不包括既有的廠房、行車等。1.8項目主要技術(shù)經(jīng)濟指標固定資產(chǎn)靜態(tài)投資 1100萬元鋪底流動資金 1500萬元建設(shè)期利息 7.89萬元年銷售收入 28974萬元（不含稅）年銷售附加稅 38.88萬元年總成本費用 28454.06萬元年銷售利潤 481.06萬元年所得稅 120.26萬元年稅后利潤 360.8萬元全部投資內(nèi)部收益率 19.25%投資回收期 6.1年（含建設(shè)期）1.9可研編制依據(jù)pc鋼棒項目前期工作綜述pc鋼

8、棒產(chǎn)品市場調(diào)研報告1.10可行性研究結(jié)論本項目采用國內(nèi)成熟的工藝技術(shù)和設(shè)備，生產(chǎn)國標定型產(chǎn)品，在技術(shù)上是可行的。該項目原材料可由三鋼集團公司供給，所生產(chǎn)的產(chǎn)品在福建省內(nèi)尚屬新產(chǎn)品，原材料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售市場優(yōu)勢明顯。該項目利用冷軋分公司現(xiàn)有閑置廠房且公輔設(shè)施基本具備，因此，項目投資少，建設(shè)期短，經(jīng)濟效益好。pc鋼棒產(chǎn)品具有節(jié)約合金資源、高性能低成本等優(yōu)勢，且生產(chǎn)過程無污染，符合國家清潔生產(chǎn)和節(jié)能降耗的產(chǎn)業(yè)政策。綜上所述，本項目的實施將實現(xiàn)三河雙輪化機有限公司沙洋分公司新的經(jīng)濟增長點，延伸金屬深加工產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展壯大公司實力。本項目在技術(shù)上、經(jīng)濟上都是可行的。2產(chǎn)品大綱2.1生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)pc鋼棒6

9、萬噸2.2產(chǎn)品執(zhí)行標準：gb/t5223.3-2005 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒2.3品種規(guī)格及產(chǎn)量：該生產(chǎn)線以生產(chǎn)公稱直徑7.1mm12.6mm螺旋槽鋼棒為主，各品種產(chǎn)量分配見表2表2： 品種規(guī)格及產(chǎn)量鋼棒表面形狀類型公稱直徑（mm）計劃年產(chǎn)量（t）螺旋槽7.1100009.03000010.71000012.610000合計600002.4原材料供應(yīng)生產(chǎn)pc鋼棒主要原材料為預(yù)應(yīng)力混凝土鋼棒用熱軋盤條（gb/t24587），按本項目年產(chǎn)6萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，成材率99.4%計算，原材料年需量約6.036萬噸，主要原材料用量及來源見表3。表3 主要原材料用量及來源原料材質(zhì)30mnsi原料規(guī)格（mm）81

10、01214原料用量（t）10060301801006010060原料來源三鋼、沙鋼、唐鋼、天鋼等3生產(chǎn)工藝及設(shè)備3.1機組工藝流程熱軋線材放線架放線理線架理線機械去銹鋼絲刷清潔拉絲機拉拔（或刻槽）成型多輥矯直前張力牽引感應(yīng)加熱淬火保溫穩(wěn)定化噴水冷卻、吹干感應(yīng)加熱回火保溫穩(wěn)定化回火冷卻、吹干后張力牽引剪切經(jīng)分線盒分別進1、2收線機收線成品檢驗包裝入庫。生產(chǎn)工藝流程簡述：進廠的原料由汽車直接拉到原料庫內(nèi)存放，經(jīng)檢驗合格的原料用行車吊到放線架上，經(jīng)機械去銹、砂磨和氣吹后直接進入定徑機上拉拔減徑，按工藝要求，其壓縮率小于15。然后可根據(jù)用戶要求，在鋼筋表面刻三至六個螺紋狀凹槽，采用臥式拉絲機拉拔成型。

11、成型后首先進行多輥組矯直，然后進入熱處理設(shè)備中進行中頻感應(yīng)預(yù)熱、超音頻感應(yīng)加熱淬火和中頻感應(yīng)回火，以提高鋼筋強度和機械性能。根據(jù)用戶要求，需成盤卷交貨的，經(jīng)剪切機剪切后由導(dǎo)向管引向兩個臥式收集筐進行收集，然后通過打捆機架和打捆機進行打捆，最后經(jīng)檢驗、秤重、標牌、包裝，入庫待發(fā)。3.2主要工藝設(shè)備生產(chǎn)線由放線架、理線架、拉絲（刻痕）機、多輥矯直機、機械除銹機、前牽引機、感應(yīng)加熱爐、淬火冷卻裝置、感應(yīng)加熱爐（回火）、回火冷卻裝置、后牽引機、分線器、收線機組成。工藝設(shè)備布置簡圖如下：3.3生產(chǎn)線主要技術(shù)指標材質(zhì)：30mnsi規(guī)格：7.112.6mm淬火溫度：930960回火溫度：400460生產(chǎn)線最

12、高運行線速：7.1mm：100m/min 9.0mm：90m/min 10.7mm：60m/min 12.6mm：40m/min 電耗：400度/噸左右工作方式：連續(xù)工作生產(chǎn)線中心標高：1000mm生產(chǎn)線進料方向：左（右）進料生產(chǎn)線用冷卻水要求（單線）：（1）產(chǎn)品循環(huán)冷卻水：流量：100m3/h壓力：0.4mpa水溫：不高于33水質(zhì)：城市供水水質(zhì)標準 cj/t206-2005（建設(shè)部） （2）感應(yīng)加熱爐用冷卻水：流量：100m3/h壓力：0.4mpa水溫：不高于33水質(zhì)：城市供水水質(zhì)標準 cj/t206-2005（建設(shè)部）壓縮空氣要求（單線）：用量：3m3/min壓力：0.6mpa壓縮空氣質(zhì)量

13、：gb/t13277-91一般用壓縮空氣質(zhì)量等級連續(xù)工作制電力要求：每條線總裝機容量：1250kva年產(chǎn)量：60000噸/年3.4車間平面布置共4條生產(chǎn)線，車間平面布置見附圖。3.5生產(chǎn)線設(shè)備配置3.5.1 設(shè)備配置描述每條pc鋼棒生產(chǎn)線由拉拔成型設(shè)備、牽引傳動設(shè)備、全固態(tài)靜止變頻加熱電源、感應(yīng)加熱爐、噴冷水槽、液壓剪切換向設(shè)備、收線設(shè)備、交流電機變頻控制系統(tǒng)、plc控制系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)及中央集中控制單元等組成。每條生產(chǎn)線設(shè)備具體包括：（一）機械部分： 一套含：（1）放線架 1個（2）理線架 1個（3）機械去銹機 1臺（4）拉拔成型機 1臺（5）矯直機 1臺（6）清潔機 1臺（7）1#牽引機 1

14、臺（8）淬火水槽 1個（9）回火水槽 1個（10）2#牽引機 1臺（11）液壓剪切換向機 1套（12）收線機 2臺（二）感應(yīng)加熱設(shè)備： 一套含：（1）gzp500kw/10khz igbt中頻感應(yīng)加熱電源 1臺（2）gcyp200kw/40khz igbt超音頻感應(yīng)加熱電源 1臺（3）gcyp200kw/50khz igbt超音頻感應(yīng)加熱電源 1臺（4）gzp250kw/8khz igbt中頻感應(yīng)加熱電源 1臺（三）感應(yīng)加熱爐 六臺（四）變頻調(diào)速柜： 一組含：（1）90kw（拉絲機驅(qū)動） 1臺（2）5.5kw（刻痕機驅(qū)動） 1臺（3）11kw（牽引機驅(qū)動） 2臺（4）4kw（收線機驅(qū)動） 2臺

15、（五）操作臺及操作盒 6臺含：（1）主操作臺 1臺（2）收線操作盒 2臺（3）點動操作盒（機械去銹、牽引機、拉拔機各1臺） 3臺（六）測溫儀（測溫范圍3001000） 兩臺（七）配電開關(guān)柜 三臺配電開關(guān)柜的控制分配對象：1#配電開關(guān)柜：加熱電源配電及主電路開關(guān)2#配電開關(guān)柜：加熱電源及對焊機、電焊機、軋尖機3#配電開關(guān)柜：加熱電源 1#變頻柜、空壓機、操作臺3.5.2機械設(shè)備組成及技術(shù)性能（1）放線架雙臂旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，中心套通過軸承與固定立柱連接，中心套可輕便旋轉(zhuǎn)并定位，盤條懸掛臂通過螺栓與中心套連接，在換盤時輕便旋轉(zhuǎn)，放線時定位，盤條頭尾對接便利。（2）理線架理線架為錐式結(jié)構(gòu)，其目的使盤條環(huán)型變

16、直線型，防止亂線。（3）機械去銹機機械去銹機由2套成90度的反復(fù)彎曲輥組成。通過電機-升降機-絲杠（或氣動）傳動，推動活動彎曲輥伸出或退回。鋼筋與彎曲輥之間保證足夠的彎起包角，最大限度剝離氧化鐵皮。氧化皮剝落后掉到下面的收集槽內(nèi)，便于清理。采用全密封結(jié)構(gòu)，避免粉塵在車間逸散。（4）拉拔成型機 pc鋼棒凹螺紋成型采用拉拔速度與模具旋轉(zhuǎn)速度匹配的方式，模具受力好，模具壽命高，并人為控制鋼棒導(dǎo)程，保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量。拉絲機的減速機采用中硬齒面減速機，罐體及皮帶處均有防護裝置。拉絲罐設(shè)有停機氣動壓緊輥，以防停機亂線。卷筒直徑900mm,最大拉拔速度100m/min,拉絲機電機90kw ,旋轉(zhuǎn)模電機為5.

17、5kw。（5）矯直機 矯直機為被動式，由2套互成90度的彎曲輥組成。其在牽引機的動力下，形成張力矯直，調(diào)直鋼棒。（6）清洗機清洗機由2組鋼絲輪組成，由電機驅(qū)動，去除鋼棒表面雜物。電機0.55kw ，減速機為無級變速器減速機。（7）牽引機 牽引機共有二臺。分別置于淬火加熱爐前，回火冷卻裝置后，起全線拖動作用。牽引機由三對牽引輥組成，下輥主動，上輥被動。下輥裝置在一個單軸輸入，三個輸出軸的非標傳動箱的輸出軸上，上輥裝置在上滑動架的滑槽內(nèi)，由氣缸控制上下移動并與下輥對接，其壓力可調(diào)整并保持，以保證鋼棒的夾持力，保證鋼棒平穩(wěn)運行。兩臺牽引機采用微張力控制技術(shù)，可根據(jù)工藝需要，隨時調(diào)整張力并保持，為兩個

18、牽引機間在自控下形成恒張力提供保證，以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的需要。牽引輥由兩道槽組成，牽引輥通過漲套裝配在光軸上，便于牽引輥的更換。電機為11kw，減速機為行星擺線針輪減速機。（8）淬、回火冷卻裝置 淬、回火冷卻裝置采用不銹鋼板制作，冷卻方式為穿水冷卻，出線端帶有氣吹裝置。淬火水槽長6米，回火水槽長5米。（9）液壓換向剪切機依據(jù)生產(chǎn)線快速剪切的要求，保證同步剪切及換向，確保100%剪切換向，保證生產(chǎn)線連續(xù)運行。液壓站電機2.2kw。（10）收線機依據(jù)鋼棒放線要求而設(shè)計，收線盤旋轉(zhuǎn)速度跟隨鋼棒運轉(zhuǎn)速度呈現(xiàn)規(guī)律性變化，實現(xiàn)規(guī)則布線。電機4kw，減速機為蝸輪蝸桿減速機。3.5.3電氣設(shè)備及技術(shù)性能pc鋼棒生

19、產(chǎn)線電氣控制設(shè)備主要包括感應(yīng)加熱部分、傳動部分和自控部分。其中感應(yīng)加熱設(shè)備由4臺igbt全固態(tài)感應(yīng)加熱電源、4臺感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)器等組成；傳動部分包括6臺變頻調(diào)速控制器（1臺變頻調(diào)速控制柜）；自控部分包括測溫系統(tǒng)、主操作臺、收線操作盒及操作控制盒等。（一）電氣設(shè)備技術(shù)說明（1）igbt感應(yīng)加熱電源整流側(cè)控制技術(shù)特點整流側(cè)控制電路采用以mcs-51系列的89c51單片機為控制核心，構(gòu)成全數(shù)字觸發(fā)器，充分利用單片機的智能化功能，構(gòu)成功能齊全的保護措施，并且由于89c51單片機控制程序內(nèi)置，抗干擾能力大大提高。全數(shù)字觸發(fā)器確保脈沖等間距觸發(fā)，最大限度地降低了非特征諧波，減少了電網(wǎng)污染。采用直流電壓調(diào)

20、節(jié)為外環(huán)，電流調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)pi調(diào)節(jié)器，克服傳統(tǒng)比例控制方式輸出功率受電網(wǎng)電壓波動及負載變化影響，保證恒功率輸出。由于晶閘管屬于相控技術(shù)，電網(wǎng)電壓相序與觸發(fā)脈沖之間的同步問題是至關(guān)重要的。采用單片機技術(shù)成功地解決了自動認相功能，即對三相電源輸入線不需要任何調(diào)整，控制電路會自動認相，完成整流觸發(fā)功能。采用大板結(jié)構(gòu)，將控制電源和控制電路集中在一塊板上，簡化外部聯(lián)線，減少故障點，極大地便于維護。并且整流側(cè)與逆變側(cè)不共地，提高了抗干擾能力。所有故障保護措施均有微機檢測強制拉逆變控制和調(diào)節(jié)器封環(huán)拉逆變控制兩種方式。確保所有故障現(xiàn)象均能得到有效快速處理，不會由于其中一種保護措施失效而導(dǎo)致設(shè)備損壞。微機

21、完成的自檢功能可以檢測電路的異?，F(xiàn)象并通過數(shù)碼管顯示，防止控制電路帶病工作，導(dǎo)致保護電路動作不準確，同時能完成水壓、他激/自激切換、自動/手動切換、加熱啟/停檢測、主回路上電檢測、快熔熔斷檢測、故障復(fù)位狀態(tài)檢測、過流保護、過壓保護等?？刂齐娐肪哂熊泦印④浲Ｖ构δ?，防止在啟動/停止過程中電流電壓上升率太大，引起過壓和過流。調(diào)節(jié)器輸出的控制信號經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換器后，由中斷信號完成讀取啟動轉(zhuǎn)換過程，因此最大調(diào)節(jié)延時時間為a/d轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間（約80s），這種快速響應(yīng)的能力與模擬調(diào)節(jié)的快速性非常接近。設(shè)備具有獨特的過壓保護功能。（2）igbt感應(yīng)加熱電源逆變側(cè)控制技術(shù)特點充分發(fā)揮并聯(lián)型逆變器的優(yōu)點，具

22、有優(yōu)良的頻率自動跟蹤能力，逆變器效率高。傳統(tǒng)的槽路電壓、電流取交角電路都是采用兩個電位器分別調(diào)節(jié)槽路電壓和槽路電流變換幅角大小，從而控制逆變觸發(fā)脈沖引前角大小，這種電路需要兩個電位器配合調(diào)節(jié)，需要經(jīng)驗且調(diào)節(jié)十分繁瑣，通過對該電路的深入分析和改進，大大簡化負載更換后引前角調(diào)節(jié)工作，只需調(diào)節(jié)一個電位器就能決定引前角大小，并且調(diào)節(jié)是線性單調(diào)遞增，極大地適應(yīng)了現(xiàn)場調(diào)節(jié)。全固態(tài)中頻電源逆變控制具有逆變器定角控制功能，在負載工況變化時能保持逆變器容性工作角度不變，具有非常寬的頻率適用范圍。采用大板結(jié)構(gòu)，將控制電源和控制電路集中在一塊板上，大大簡化外部聯(lián)線，減少故障點，極大地便于維護。并且整流側(cè)與逆變側(cè)不共

23、地，大大提高了抗干擾能力。自激信號取樣取消傳統(tǒng) 的電壓比較器lm339，用速度更快、更靈敏的高速電壓比較器lm319代替，保證自激信號取樣的可靠性。他激/自激切換由電子開關(guān)完成，即減小傳統(tǒng)由外部開關(guān)控制導(dǎo)致弱電信號外引導(dǎo)致的干擾，又保證他激頻率穩(wěn)定和過壓保護可靠動作。逆變控制電路采用以mcs-51系列的89c51單片機為控制核心，完成他激/自激轉(zhuǎn)換、他激頻率修正、頻率顯示等逆變控制功能。逆變控制具有他激頻率自動跟蹤能力，在加熱過程中能控制他激頻率跟蹤自激頻率的變化，保證在停機過程中不會進入感性工作狀態(tài)，提高設(shè)備頻繁起動性能和可靠性。具有他激頻率和自激頻率顯示功能，頻率顯示精度為50hz，大大方

24、便了調(diào)試和維修。igbt驅(qū)動信號的重疊時間在每只igbt的驅(qū)動板上調(diào)節(jié)，有效地克服了器件的離散性和驅(qū)動回路延時的分散性，最大限度地保證了驅(qū)動信號的一致性和對稱性。（3）感應(yīng)加熱爐感應(yīng)加熱爐主要由加熱用感應(yīng)器、諧振電熱電容器、匯流通水母排、水分配器、高、低水壓保護等部分組成。其中感應(yīng)器采用通水紫銅管繞制，內(nèi)置耐高溫瓷管，每臺感應(yīng)加熱爐內(nèi)由多段感應(yīng)器串并聯(lián)組成，每段感應(yīng)器之間加裝定位導(dǎo)向裝置以保證pc鋼棒運行穩(wěn)定。感應(yīng)器外加裝保護屏罩，確保生產(chǎn)安全，并在第一臺加熱爐留有排煙口，以凈化生產(chǎn)環(huán)境。（二）傳動與自控部分由于pc鋼棒生產(chǎn)線為連續(xù)化運行生產(chǎn)線，因此生產(chǎn)線傳動與電源的自動控制顯得尤為重要，并且

25、將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。電機傳動控制采用simens-mm440系列變頻調(diào)速器控制生產(chǎn)線的運行速度及在線刻痕和拉絲設(shè)備。在主操作臺上以人機界面設(shè)置和plc控制為核心的自控系統(tǒng)可實現(xiàn)對生產(chǎn)線的自動化控制和管理。主要具有以下功能：（1）生產(chǎn)線啟動時，自控系統(tǒng)能自動完成傳動控制及各電源的啟動，并自動實現(xiàn)速度與功率上升的合理匹配。在生產(chǎn)線運行速度動態(tài)調(diào)整過程中，能自動調(diào)節(jié)加熱電源功率，以減少淬火、回火出口溫度波動。（2）自控系統(tǒng)具有工藝參數(shù)設(shè)定、存儲、調(diào)節(jié)、修改、等功能。（3）由于加熱電源具有電流、電壓雙閉環(huán)pi控制功能，在一定程度上實現(xiàn)了加熱電源的恒功率控制，因此保證加熱工藝參數(shù)的主要措施是生產(chǎn)線運

26、行速度與加熱功率大小和加熱功率分配之間的協(xié)調(diào)控制，自控系統(tǒng)通過檢測生產(chǎn)線運行線速度，確定加熱設(shè)備功率大小和功率分配，從而保證生產(chǎn)線按最佳工藝參數(shù)運行，使產(chǎn)品質(zhì)量不受人工及環(huán)境因素的影響。（4）自控系統(tǒng)具有手動/自動剪切及換盤功能。自動時，將接頭處自動剪切并依據(jù)設(shè)定長度進行自動剪切及換盤。淬火、回火溫度（設(shè)定及實際值）線速度、長度（設(shè)定及實際值）、直徑、重量電源輸出功率故障信息顯示，10組歷史故障存儲生產(chǎn)線工作狀態(tài)信息顯示（5）自控部分簡要說明采用siemens s7-300 plc 可編程控制器，配以西門子新型人機界面tp-270-10 （10英寸彩顯）進行面板操作，驅(qū)動部分采用siemens

27、 新型變頻器mm440系列。simatic s7-300 是一種通用中型的plc，能適用于自動化工程中的各種應(yīng)用場合，尤其是在生產(chǎn)制造工程中的應(yīng)用：循環(huán)周期短,處理速度高；模塊化結(jié)構(gòu)，適合密集安裝；100%免維護；對環(huán)境要求不高。cpu 315-2dp 工作存儲器 128k字節(jié)，21k 條指令在ram 中，位操作0.3s-0.6s,字操作小于1s，帶mpi、dp 口。采用mirco 存儲卡，不需后備電池。tp-270-10 是siemens 的人機界面的高端產(chǎn)品，stn液晶顯示，256色，基于windows-ce，功能強大，具有很好的通用性，靈活性。mm440 是siemens采用最新的igb

28、t技術(shù)，用數(shù)字微處理器控制和高質(zhì)量矢量控制系統(tǒng)實現(xiàn)的變頻調(diào)速控制器，可用磁通電流控制改善動態(tài)響應(yīng)，并且優(yōu)化電機控制。力矩控制方式有：恒力矩和變力矩兩種。對變頻器的控制方式采用profibus-dp的現(xiàn)場總線，具有以下特點：少量數(shù)據(jù)的高速通信和高的系統(tǒng)可用性；傳輸速率最大12m bit/s,響應(yīng)時間短；傳輸距離最大可達23.8km；接線簡單。 （6）其控制過程分為：點動，手動，自動三種控制方式。能方便快捷的滿足生產(chǎn)線的各種情況的不同要求。生產(chǎn)線啟動時，能自動完成傳動機構(gòu)及各電源的起動，并按設(shè)定自動實現(xiàn)速度與功率的匹配。并依據(jù)工藝要求調(diào)整加熱功率及線速度。人機界面中文圖形文本（tp-270觸摸屏）

29、可設(shè)定及實時顯示以下參數(shù)：線速度、電機電流、故障信息、顯示生產(chǎn)線工作狀態(tài)信息等。a 淬火、回火溫度b 線速度c 電源輸出電壓電流d 故障信息顯示e 生產(chǎn)線工作狀態(tài)信息顯示（三）技術(shù)數(shù)據(jù)（1）感應(yīng)加熱電源主要技術(shù)指標表4 感應(yīng)加熱電源主要技術(shù)指標加熱設(shè)備500kw/10khz200kw/40khz200kw/50khz250kw/8khz供電電壓三相380v/50hz三相380v/50hz三相380v/50hz三相380v/50hz進線電流816a370a370a408a進線銅纜240mm22185 mm2185 mm2240 mm2額定直流電壓500v450v450v500v額定直流電流100

30、0a450a450a500a額定直流功率500kw200kw200kw250kw頻率范圍610khz3540khz4050khz58khz諧振形式并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振逆變器狀態(tài)10容性15容性15容性10容性最大槽路電壓570v520v520v570v設(shè)計q值351215162035整機效率80%70%72%80%（2）gzp500kw/10khz igbt中頻感應(yīng)加熱電源預(yù)熱電源：gzp-500kw/10khz igbt 中頻感應(yīng)加熱電源，最大直流輸出功率500kw，運行頻率610khz。運行參數(shù)a 預(yù)熱溫度：700左右b 感應(yīng)加熱輸出功率：500kw（調(diào)節(jié)范圍：10100）c

31、感應(yīng)加熱頻率：10khzd 電源電壓：3相10 50/60khze 電源電流：820af 控制方式：恒壓調(diào)節(jié)方式（3）gcyp200kw/40khz igbt超音頻感應(yīng)加熱電源加熱電源：gcyp-200kw/40khz igbt 超音頻感應(yīng)加熱電源，最大直流輸出功率200kw，運行頻率3540khz。為鋼棒的加溫段，完成居里點后的提溫，基本達到淬火溫度。運行參數(shù)a 加熱溫度：880左右b 感應(yīng)加熱輸出功率：200kw（調(diào)節(jié)范圍：10-100）c 感應(yīng)加熱頻率：40khzd 電源電壓：3相10 50/60khze 電源電流：360af 控制方式：恒電壓調(diào)節(jié)方式（4）gcyp200kw/50khz

32、 igbt超音頻感應(yīng)加熱電源淬火電源：gcyp-200kw/50khz igbt 超音頻感應(yīng)加熱電源，最大輸出直流功率200kw，運行頻率4050khz。本臺設(shè)備配備兩臺加熱爐，第一臺為快速加熱段，第二臺為感應(yīng)保溫段。特點：可使鋼棒的心表溫度均勻一致，從而確保鋼棒熱處理后的質(zhì)量。運行參數(shù)a 加熱溫度：950左右b 感應(yīng)加熱輸出功率：200kw（調(diào)節(jié)范圍：10100）c 感應(yīng)加熱頻率：50khze 電源電壓：3相10 50/60khzf 電源電流：360ag 控制方式：恒電壓調(diào)節(jié)方式（5）gzp250kw/8khz igbt中頻感應(yīng)加熱電源回火電源：gzp-250kw/8khz igbt 中頻感

33、應(yīng)加熱電源，最大直流輸出功率250kw，運行頻率58khz。本臺設(shè)備配備兩臺加熱爐，第一臺為回火加熱段，第二臺為感應(yīng)保溫段。目的：使鋼棒心、表淬火組織得到充分回火。運行參數(shù)a 加熱溫度： 450b 感應(yīng)加熱輸出功率：250kw（調(diào)節(jié)范圍：10-100）c 感應(yīng)加熱頻率：8khzd 電源電壓：3相10 50/60khze 電源電流：410af控制方式：恒電壓調(diào)節(jié)方式（四）測溫系統(tǒng)采用測溫儀，測溫范圍3001000。（五）供電電網(wǎng)要求（1）供電電網(wǎng)電壓應(yīng)為正弦波，諧波失真不大于5%。（2）電網(wǎng)輸入為三相、線電壓380v交流電壓，頻率為50hz。（3）電網(wǎng)電壓持續(xù)波動范圍不超過10%，電網(wǎng)頻率變化不

34、超過2%（即應(yīng)在4951hz間），三相電壓間不平衡度應(yīng)小于5%。（4）供電電源容量不小于1250kva。4公用及輔助設(shè)施4.1總平面布置廠區(qū)總平面布置詳見附圖。4.2運輸原材料進廠和產(chǎn)品出廠采用公路運輸，總運輸量121000噸/年，其中，運入量65000噸/年，運出量65000噸/年。運入和運出的貨物主要有：熱軋線材、打包材料、生產(chǎn)備件、設(shè)備備件、鋼棒成品、切損軋廢及廢備件等。廠內(nèi)運輸采用設(shè)在車間內(nèi)的行車吊運。4.3供配電4.3.1電力負荷總裝機容量5000kw。4.3.2供電電源pc鋼棒項目的供電來自園區(qū)35kv變電站，主變?nèi)萘繛?6000kva，園區(qū)已建工程用電為3500kva。車間供電電

35、壓為6.3kv，來自廠區(qū)總降壓變電所i，段母線。高壓供電系統(tǒng)采用單母線分段方式，兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，在正常情況下聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開，兩段母線獨立運行，當(dāng)其中一路電源事故或檢修時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，由另一路電源供電，以維持正常生產(chǎn)。車間內(nèi)設(shè)動力變壓器向各種低壓負荷供電。4.3.3供配電系統(tǒng)設(shè)施（一）防雷接地車間防雷按第三類工業(yè)建筑標準設(shè)計。車間接地系統(tǒng)包括：工作接地：低壓供電系統(tǒng)工作接地類型為tn-c-s系統(tǒng)。保護接地：在車間內(nèi)設(shè)置網(wǎng)格式接地網(wǎng)。接地網(wǎng)由鍍鋅扁鋼構(gòu)成，并與廠房的柱基相連接，以降低接地電阻。對進入車間的所有金屬管線實施總等電位連接。防靜電接地：對于易燃氣體及流體流經(jīng)的金屬管道，每隔一定的

36、距離及在管道的分支處進行接地。防雷接地：廠房防雷保護可利用金屬屋面或在廠房屋面設(shè)金屬圓鋼構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其引下線就近接到接地網(wǎng)上?？刂葡到y(tǒng)接地：對于所有無特殊要求的接地系統(tǒng)，可以采用統(tǒng)一的接地體，其接地電阻按各系統(tǒng)所需的最小接地電阻確定。對于有特殊接地要求的電氣設(shè)備，則按設(shè)備要求單獨進行接地設(shè)計。對基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)接地及計算機系統(tǒng)接地，采用放射式連接。其它的系統(tǒng)接地，其接地線路可采用干線式連接。車間內(nèi)所有電氣設(shè)備的金屬外殼均應(yīng)可靠接地。（二）照明車間設(shè)置照明配電屏，向全車間照明設(shè)備供電。照明配電屏采用兩路進線、單母線方式運行，母線由不同電源變壓器供電，車間內(nèi)照明燈具采用交叉方式配電，當(dāng)一路照明回

37、路故障時，仍可維持車間照明。車間的廠房采用節(jié)能型混光燈照明。各電氣室，儀表室，計算機室及操作室采用熒光燈照明。工藝潤滑設(shè)備坑內(nèi)采用防水、防潮型白熾燈照明。在拉絲機、淬火裝置、回火裝置、收線機等主要設(shè)備附近設(shè)置局部照明。車間出口，主要建筑物出口，主要行人通道燈處設(shè)置帶后備電源的標志燈。主要操作點及高低壓配電設(shè)備室燈處設(shè)置帶后備電源的應(yīng)急燈。沿主廠房外圍及水處理區(qū)域道路設(shè)置采用節(jié)能型照明燈具的道路照明，其配線采用電纜直埋。4.4給排水4.4.1項目用水量（1）產(chǎn)品循環(huán)冷卻水流量100m3/h4，壓力0.4mpa。水溫：不高于33。水質(zhì)：城市供水水質(zhì)標準 cj/t206-2005（建設(shè)部）（2）感應(yīng)

38、加熱爐用冷卻水流量100m3/h4，壓力0.4mpa。水溫：不高于33。水質(zhì)：城市供水水質(zhì)標準 cj/t206-2005（建設(shè)部）4.4.2給排水系統(tǒng)按工藝設(shè)備用水的要求，設(shè)有以下供排水系統(tǒng)。（1） 凈循環(huán)水系統(tǒng)凈循環(huán)水系統(tǒng)凈環(huán)水量400m3/h，回水含有少量氧化鐵皮，且水溫升高。回水經(jīng)氧化鐵皮沉淀池沉淀，余壓上冷卻塔冷卻降溫后回到循環(huán)水泵房吸水井，再用加壓泵送至車間循環(huán)使用。凈環(huán)水系統(tǒng)補充水量3m3/h，由生產(chǎn)新水和軟水兌制而成。凈環(huán)水系統(tǒng)排污水3m3/h，排入廠區(qū)排水管，凈環(huán)水系統(tǒng)排污水符合國家排放標準。（2） 感應(yīng)加熱爐用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)感應(yīng)加熱爐用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)凈環(huán)水量400m3/h，回

39、水未受污染，僅水溫升高?；厮鄩荷侠鋮s塔冷卻降溫后回到循環(huán)水泵房吸水井，再用加壓泵送至車間循環(huán)使用。感應(yīng)加熱爐用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)補充水量3m3/h，由自來水管道補充，排污水3m3/h，符合國家排放標準，排入廠區(qū)排水管。（3） 生活給水系統(tǒng)生活給水用量為5m3/日，主要供車間生活用水和化驗室用水，由廠區(qū)生活給水管網(wǎng)接入。（4） 排水系統(tǒng)采用生產(chǎn)生活雨水排水系統(tǒng)分流制。生產(chǎn)排水共6m3/h，經(jīng)水循環(huán)系統(tǒng)處理達到國家排放標準后排入廠區(qū)生產(chǎn)排水管網(wǎng)，其余排水直接排到廠區(qū)生產(chǎn)排水管網(wǎng)。生活排水3m3/h，其余生活污水經(jīng)化糞池處理后外排至廠區(qū)生活排水管網(wǎng)，生活廢水直接排至廠區(qū)生活排水管網(wǎng)。5 環(huán)境保護、生產(chǎn)

40、安全與工業(yè)衛(wèi)生5.1主要污染源、污染物及其控制方案5.1.1廢氣鋼棒淬火、回火過程中產(chǎn)生的水霧，由抽煙罩吸附處理，低于大氣污染物綜合排放標準（gb16297-1996）外排。5.1.2廢水鋼棒淬火、回火過程中產(chǎn)生的帶氧化鐵皮廢水及冷卻設(shè)備的廢水，其中設(shè)備間接冷卻水，使用后僅水溫升高，水質(zhì)無污染，經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用；帶氧化鐵皮的廢水，經(jīng)沉淀池處理并冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，少量排水直接排入廠區(qū)生產(chǎn)排水管網(wǎng)，排水水質(zhì)可達到鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準（gb13456-92）的要求。5.1.3噪聲鋼棒淬火、回火機組排煙系統(tǒng)排煙風(fēng)機運轉(zhuǎn)、鋼棒拉拔刻痕過程及降溫風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲等，均低于工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準（

41、gb12348-90）。5.2生產(chǎn)安全與工業(yè)衛(wèi)生5.2.1有礙安全和衛(wèi)生的危害因素分析生產(chǎn)過程中主要危險、有害因素有：生產(chǎn)過程中的灰塵、物料運輸與裝卸傷害、機械傷害與人體墜落、電氣設(shè)備的觸電傷害、噪聲造成的危害。5.2.2安全技術(shù)措施生產(chǎn)過程的揚塵點主要是：機械去銹機除銹過程產(chǎn)生的氧化鐵皮粉塵，設(shè)備采用全密封結(jié)構(gòu)，氧化皮剝落后掉到下面的收集槽內(nèi)，便于清理，避免粉塵在車間逸散。對連續(xù)運行的生產(chǎn)線設(shè)備工作區(qū)域設(shè)置安全防護欄，高空平臺、走臺等設(shè)計安全欄桿。所有插座回路及移動用電設(shè)備回路均設(shè)漏電保護。電氣設(shè)備置于柜內(nèi)或?qū)Ｓ梅块g內(nèi)。所用設(shè)備為低噪聲設(shè)備，生產(chǎn)崗位噪聲滿足要求。6 節(jié)能與合理利用能源6.1

42、節(jié)能遵循的主要標準、規(guī)范中華人民共和國節(jié)約能源法1998-01-01中國節(jié)能技術(shù)政策大綱1996-05-30鋼鐵企業(yè)設(shè)計節(jié)能技術(shù)規(guī)定ybj51電工行業(yè)節(jié)能設(shè)計技術(shù)規(guī)定jbj15工程設(shè)計節(jié)能技術(shù)暫行規(guī)定gbj6工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準gb500346.2本項目采用的主要節(jié)能措施a、生產(chǎn)線工藝選用拉拔與熱處理全連續(xù)式，與拉拔與熱處理分線生產(chǎn)工藝相比，一是可降低牽引機功率從而減少機械能耗，二是可充分利用鋼筋拉拔變徑產(chǎn)生的機械熱能，從而降低鋼筋淬火加熱電耗。b、本生產(chǎn)線的主要耗能設(shè)備是中頻爐，采用德國西門子公司的大功率igbt晶體管組成并聯(lián)型逆變電路，更加集成化小型化，有效功率輸出達90%以上，較傳統(tǒng)可控

43、硅電路節(jié)能30%左右c、在設(shè)備的選型上根據(jù)工藝需要，經(jīng)精確計算選擇合適的容量，避免大馬拉小車的能源浪費。d、生產(chǎn)線主要的驅(qū)動電機采用變頻控制。e、供電采用s11型節(jié)能變壓器，并在各段380v母線上安裝無功補償設(shè)備，提高功率因數(shù)降低供電損耗。6.3實施本項目將產(chǎn)生的節(jié)能效果a、本項目因在工藝設(shè)計上采用節(jié)能措施（6.2），單位產(chǎn)品能耗可降低20kwh/t，按設(shè)計年產(chǎn)6萬噸計算，年節(jié)約電耗1.2106kwh。b、 pc鋼棒產(chǎn)品本身是一種節(jié)能材料，由于其高強度低松弛的性能特點，用直徑11mm的pc鋼棒可代替直徑20mm熱軋鋼筋，在預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)用該產(chǎn)品可大幅降低金屬材料消耗。7消防車間消

44、防設(shè)消防滅火栓系統(tǒng)，室外消防水量100m3/s，室內(nèi)消防水量75 m3/s，同一時間火災(zāi)次數(shù)按一次考慮。車間消防系統(tǒng)已在廠房建設(shè)時布置完整，供水由園區(qū)消防給水管網(wǎng)供給。8 勞動定員本項目定員依據(jù)國家勞動安全標準規(guī)定，按24小時連續(xù)生產(chǎn)和三班倒作業(yè)配置。本項目崗位定員28人，詳見表5。表5： 勞動定員崗位甲班乙班丙班人數(shù)備注原料2226拉絲、刻痕機組1113淬火機組1113回火機組1113收線及成品打包2226輪休補缺1113技術(shù)人員2管理人員2合計289 工程概算本項目總投資2607.89萬元，其中靜態(tài)固定資產(chǎn)投資1100萬元，建設(shè)期利息7.89萬元，鋪底流動資金1500萬元。9.1固定資產(chǎn)投

45、資及資金來源本項目工程靜態(tài)固定資產(chǎn)投資1100萬元，含生產(chǎn)線工藝設(shè)備及與之配套的水、電、氣等設(shè)備及安裝，不包括既有的廠房、行車等。資金來源為投資資本金600萬元，申請銀行貸款500萬元。固定資產(chǎn)投資構(gòu)成見表6。表6 靜態(tài)固定資產(chǎn)投資估算序號名稱金額（萬元）備注1生產(chǎn)線設(shè)備費4802試驗和檢驗設(shè)備費303循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備費304空壓系統(tǒng)設(shè)備費205供電系統(tǒng)設(shè)備費5006安裝工程及其它40合計11009.2 本項目投產(chǎn)后需鋪底流動資金1500萬元，主要用于購買原材料等，資金來源全部為銀行貸款。10 工程進度計劃本項目建設(shè)期為3個月，項目投產(chǎn)后第二個月達設(shè)計產(chǎn)量80%，第三個月達設(shè)計產(chǎn)量100%。11

46、 經(jīng)濟指標分析與財務(wù)評價11.1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表7。表7 主要技術(shù)經(jīng)濟指標項目單位指標數(shù)據(jù)備注1.固定資產(chǎn)靜態(tài)投資萬元1100.002.流動資金萬元1500.003.建設(shè)期利息萬元7.894.年銷售收入萬元28974不含稅出廠價4829元/噸5.年銷售附加稅萬元38.88達產(chǎn)期6.年總成本及費用萬元28454.06達產(chǎn)期7.年銷售利潤萬元481.06達產(chǎn)期8.年所得稅萬元120.26達產(chǎn)期9.年稅后利潤萬元360.80達產(chǎn)期10.全部投資內(nèi)部收益率%19.25%11.投資回收期年6.1含建設(shè)期12.凈現(xiàn)值(i=10%)萬元1650.99含建設(shè)期11.2財務(wù)評價11.2.1 銷售收入依據(jù)p

47、c鋼棒產(chǎn)品市場調(diào)研報告，福建省當(dāng)前pc鋼棒產(chǎn)品市場銷售單價平均5850元/噸（管樁廠到貨價，含稅），扣除產(chǎn)品運輸費110元/噸和經(jīng)銷商代理費90元/噸，產(chǎn)品出廠價為5650元/噸，為便于財務(wù)分析，折算成不含稅單價為4829元/噸，因此，正常年不含稅銷售收入為28974萬元。11.2.2 成本及費用計算成本計算中，各種物料消耗均為設(shè)計指標，物料的價格參照市場現(xiàn)行價格確定，為便于分析，價格均為不含稅。原材料母材按到廠價5100元/噸（含稅）計算。生產(chǎn)用循環(huán)水取自沙溪河，單價1.0元/噸。產(chǎn)品的生產(chǎn)成本由可變成本和固定成本組成，可變成本包括原材料、電耗、水耗、備品備件耗等，固定成本主要是人工費用、設(shè)

48、備及廠房折舊和管理費用、銷售費用等。折舊采用直線法，機器設(shè)備按10年進行折舊，建筑物按20年進行折舊，殘值率為5%。經(jīng)計算，不含折舊的全年生產(chǎn)成本為28334.36萬元。產(chǎn)品的生產(chǎn)成本估算見表8表8 產(chǎn)品生產(chǎn)成本估算表 單位：萬元序號成本項目名稱單位單價（元）單位產(chǎn)品消耗量年消耗萬元/年1線材噸43591.006 26,310.92 2電耗kwh0.518400 1,243.20 3循環(huán)水耗噸1.0261564備品備件消耗 256.41 5設(shè)備修理費按設(shè)備造價的5%估算556員工工資人4.57萬元/人.年28 127.96 7設(shè)備折舊按10年平均折舊 104.50 8廠房折舊現(xiàn)有廠房造價約320萬元，按20年平均折舊 15.20 9銷售費用按銷售收入的0.5%估算 144.87 10管理費 40.00 合 計 28,454.0611.2.3 損益計算項目銷售收入扣除成本費用及銷售稅金后為利潤總額, 利潤總額減所得稅后為利潤。銷售稅金及附加包含城市建設(shè)維護費、教育經(jīng)費附加、堤防費。城建稅為增值稅的5%，教育經(jīng)費附加為增值稅的4%、堤防費為銷售收入的0.09%。經(jīng)測算年銷售稅金為38.88萬元。項目正常年利潤總額為481.06萬元，正常年稅后利潤