强烈推荐年产12万吨镍铁项目可研报告.docx
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强烈推荐年产12万吨镍铁项目可研报告
印尼图班镍铁冶炼厂年产12万吨镍铁项目
可行性研究报告
1总论8
1.1概况8
1.2项目建设的必要性8
1.3项目建设的可行性与优势8
1.4建设规模及产品方案9
1.5设计基础与建设条件10
1.6设计依据、原则及范围11
1.7工艺选择11
1.8工程主要建设内容12
1.9项目主要子项16
1.10环境保护17
1.11节能、消防及劳动安全18
1.12项目投资及经济效益19
1.13项目效益20
1.14项目进度计划22
1.15存在的问题与建议22
2技术经济22
2.1概述22
2.2综合技术经济指标表26
2.3组织机构与人力资源配置28
2.4投资30
2.5产品产量、销售收入及税金32
2.6项目融资及资金使用计划32
2.7利润及利润分配32
2.8基准收益率34
3冶炼33
3.1概述35
3.2原料、燃料及辅助材料35
3.3产品规格标准36
3.4工艺流程选择36
3.5工艺过程叙述37
3.6主要技术经济指标40
3.7冶金计算主要结果45
3.8主要设备选择计算46
3.9配置说明52
3.10问题和建议54
4热工54
4.1动力中心55
4.2事故柴油发电站59
4.3液氧气化站61
4.4煤气回收63
4.5厂区综合管网64
5收尘65
5.1概述65
5.2焙烧工段烟气处理65
5.3矿热炉烟气处理66
6给排水68
6.1概述68
6.2给水69
6.3消防设施72
6.4排水73
6.5节水和节能措施74
7电力74
7.1设计依据74
7.2设计范围75
7.3供电电源75
7.4用电负荷75
7.5全厂供配电系统76
7.6无功补偿与谐波治理76
7.7继电保护及计量77
7.8主要设备选择77
7.9电力监控系统78
7.10中压系统中性点接地方式78
7.11生产车间的环境特征及配电材料选择78
7.12电气传动及控制78
7.13配电线路79
7.14照明和事故照明79
7.15防雷与接地80
7.16节能措施80
7.17主要电气防火、防爆安全措施80
7.18用电安全措施82
7.19高温、高热防范措施83
7.20存在问题和建议83
8自动化仪表83
8.1概述83
8.2设计原则及装备水平84
8.3仪表选型84
8.4仪表电源86
8.5仪表维修86
9电信86
9.1项目概况86
9.2设计依据86
9.3设计内容和范围87
9.4电话通信系统88
9.5计算机网络系统88
9.6有线电视系统89
9.7工业电视监控系统89
9.8火灾自动报警系统89
9.9线路敷设90
9.10供电电源90
10暖通90
10.1概述90
10.2专业设计依据90
10.3基础资料91
11土建93
11.1概述93
11.2设计依据94
11.3建筑设计96
11.4结构设计98
11.5主要建、构筑物一览表102
12总图运输103
12.1区域概况103
12.2总平面设计104
12.3竖向设计107
13环境保护107
13.1设计依据和设计采用的标准107
13.2建设地的环境现状108
13.3主要污染源和主要污染物排放情况108
13.4主要污染控制措施及预期效果111
13.5绿化112
13.6清洁生产分析113
13.7环境管理和监测机构113
13.8环境保护投资114
13.9环境影响分析115
13.10建议115
14化验115
14.1化验系统任务115
14.2化验系统的配置116
14.3化验设备的选择116
14.4其他116
15机修117
15.1概述117
15.2车间组成及任务117
15.3工作制度及人员118
16节能118
16.1节能法律、法规及行政规章118
16.2节能技术规定118
16.3项目概况119
16.4能源、资源消费总量120
16.5节能措施和效果分析121
17劳动安全和工业卫生121
17.1概述121
17.2设计采用的主要标准及规范124
17.3建设项目主要危险及有害因素分析128
18消防139
18.1设计依据139
18.2项目设计范围及主要生产过程139
18.3项目生产、贮存物品的火灾危险性类别140
18.4工程的防火措施140
18.5消防系统设计的安全可靠性144
18.6消防设计专项投资概算144
19投资估算144
19.1概述144
19.2投资范围145
19.3编制原则及依据145
19.4投资分析146
19.5其它说明147
19.6投资估算147
1总论
1.1概况
1.1.1项目名称：
印尼图班镍铁冶炼厂工程
1.1.2项目建设单位：
腾硕恩工程技术有限公司
法人代表：
项光通
1.1.3项目建设厂址
项目建设厂址位于印尼东爪哇杜板市普沃勒佐县，占地25公顷
1.1.4项目性质与特点
PTMBI公司在杜板的镍铁合金项目采用的是成熟的RK-ESF技术，在印尼东爪哇建设该厂有以下二方面因素：
A、印尼在1999年颁布的关于矿产和煤炭的政府法第4条规定从2014年1月开始镍矿石将严禁出口，镍矿石必须在印尼本土进行加工。
B、可以保证PTMBI公司镍铁冶炼厂有一个长期稳定的镍矿原材料供应。
镍矿石将由PTRKA集团公司供应。
1.2项目建设的必要性
（1）印尼在1999年颁布的关于矿产和煤炭的政府法第4条规定从2014年1月开始镍矿石将严禁出口，镍矿石必须在印尼本土进行加工。
（2）印尼2012年能源和矿产资源部执行的第7号文件要求提高采矿业的附加值。
1.3项目建设的可行性与优势
（1）项目建设符合印尼国家有关产业政策
1）企业发展目标与印尼国家工业经济发展战略吻合
2）资源开发和利用符合印尼国家和地方产业政策的主张
（2）项目建设拥有资源优势
本工程的氧化镍矿原料来源于PTRKA在印度尼西亚马鲁古省南哈马黑拉岛地区的矿山，资源丰富。
（3）项目建设在技术上可行
本项目采用的回转窑烘干、焙烧、电炉还原熔炼（即RK-ESF）冶炼工艺具有国际先进水平，该工艺是在对引进技术进行消化吸收再创新后的推广应用。
设备立足中国国内，其中烘干窑（Φ4.8×42m）、回转窑（Φ4.8×110m）、矿热电炉（33MVA）等设备均是国内制造的同类设备中较大的，工艺技术稳定可靠，因此本项目建设在技术上是可行的。
（4）项目建设在经济上可行
项目建成达产后年平均总成本费用为184197.95万元，经营成本为176971.36万元，单位加工成本为9182.56元t.镍铁，达产年平均可实现销售收入（含税）为202095.50万元；应纳增值税3952.67万元，销售税金及附加395.27万元，利润总额13549.62万元，年上交所得税3387.40万元，项目实现净利润10162.21万元。
项目投资财务内部收益率税前为15.90%；资本金财务内部收益率为21.00%，均高于设定的基准收益率，表明本项目财务效益较好；借款偿还期内，利息备付率为3.10~27.63，偿债备付率为1.10~1.49表明项目有较好的偿债能力。
以生产能力利用率表示的达产期平均盈亏平衡点为47.60％，表明项目具有较强的抗风险能力。
以上数据表明，项目财务效益较好，并具有较强的抗风险能力及借款偿还能力，项目在财务上可行。
1.4建设规模及产品方案
1.4.1设计规模
年处理红土镍矿：
130万吨（镍含量平均为1.87％）
年生产能力12万吨（含镍量12％）
1.4.2产品方案
粗镍铁合金含Ni：
12％
1.5设计基础与建设条件
1.5.1氧化镍矿成分
本项目原料全部来自印度尼西亚马鲁古省南哈马黑拉岛地区矿山的氧化镍矿，矿石中的镍以氧化物存在于绿镍矿（NiO）、镍磁铁矿【（Ni·Fe）3O4】、镍钒（NiSO4·6H2O）、碧钒（NiSO4·7H2O）和翠镍矿【NiCO3·2Ni（OH）2·4H2O】中。
除上述矿物外，矿床下部蛇纹石的灰绿土层中，还有部分镍附着于暗镍蛇纹石【（NiMg）8·SiO2·nH2O】、镍绿泥石【（NiMg）3·Si2O8（OH）4】和绿高岭石中。
混合氧化镍矿成份见下表1-1
表1-1混合氧化镍矿成份表（干基）
成分
Ni
S
Cr
Fe
SiO2
Al2O3
CaO
P
%
1.87
0.08
1.42
14.4
35.45
2.36
0.28
0.023
氧化镍矿含水<35%，矿石粒度<300mm。
1.5.2外部供电
本项目的外部电源分为110kV、10kV2种电压等级，均由印尼政府电力公司（PLN）提供。
由110kV变电站向本工程矿热炉变压器（2套12MVA×3）提供两回路110kV电源，同时由110kV变电站向本项目的熔炼10kV高压配电室提供两回路10kV电源。
二回路外部电源的要求为当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。
外部电源与本项目的交接点为2处，一处为矿热炉110kV的GIS进线间隔的接头处，一处为熔炼10kV高压配电室进线柜接头处。
全厂共两座33MVA矿热电炉，每座矿热电炉设置3台12MVA，110KV直降式单相变压器，两座矿热电炉年耗电总量约为4.29亿度。
1.5.3外部供水
本项目实施后，生产总用水量为76740m3d，其中:
新水量为3830m3d，回用水量为1290m3d，循环水量为71620m3d。
项目生活水用量为：
最高日用水量100m3d，最大时用水量为12m3。
由于杂用压缩空气是间断使用，设置一台杂用压缩空气及仪表压缩空气储罐。
净化压缩空气的处理设备按2台设计，一用一备。
停电时设置一台0.80MPa螺杆式空气压缩机供仪表气专用，并设置一台压缩空气储罐，供停电时事故空压机投运前保证应急仪表10分钟用气。
1.8.8事故柴油发电站
为确保全厂特别重要一级负荷的供电，全厂设置一套容量为2200kW，备用功率2420kW，10KV的事故柴油发电机组，在有特别重要一级负荷的焙烧、熔炼工段配电室等分别设置了由应急柴油发电站供电的应急母线段。
应急供电系统独立于正常供电系统。
1.8.8煤气回收站
煤气回收站用于回收两台矿热炉（含有可燃气体CO）烟气，矿热炉煤气接自F=8m2电收尘器后的钟罩阀组，合格煤气通过风冷式煤气冷却器冷却到60℃以下回收并送至回转窑燃烧器使用，不合格煤气通过放散烟囱燃烧排放。
1.8.9供配电系统
全厂10kV用电设备总装机容量9038kW，工作容量8411kW，年耗电总量约为0.4703亿度。
全厂特别重要一级用电负荷设备总装机容量估算为2951kW，工作容量2056kW；最大一台特别重要一级负荷设备为250kW的矿热炉本体冷却水供水泵。
除特别重要一级负荷外，其他的全部生产性负荷为二级负荷。
1.8.10自动化仪表及计算机
本工程建成后装备水平即自动化水平与工程的总体水平相适应，选用先进的PLC控制系统，采用机电仪一体化的控制方案，配备进口或国产先进水平的检测元件及执行机构，确保仪表和控制系统工作的运转率和完好率，以实现生产过程的稳定，可靠运行。
主生产系统的烘干、配料、焙烧、熔炼等均采用集散型控制系统PLC进行集中监控，其中矿热电炉的控制系统随设备配套；其他个别较为分散的设备、机组采用设置仪表或利用设备配套的控制柜就近监控。
1.8.11电信
本工程的电信设计内容有电话通信系统、计算机网络系统、有线电视系统、工业电视监控系统、火灾自动报警系统及厂区通信线路及管网。
为满足现代化信息技术的需要，在生产区办公楼内建立一套星型拓扑结构的数据通信网，网络为100Mbps以太网，网络设备箱设在生产区办公楼电话站内。
根据相关设计规定，在各车间变电所、生产火灾危险性等级丙类及以上各生产厂房等处设置火灾自动报警系统。
1.8.12给排水
本工程根据用水设备对水质、水压、水温及供水安全性等不同要求，给水系统分为事故供水系统、生产水系统、生活供水系统、循环水供水系统、回用水供水系统五个部分。
事故供水系统主要为一旦出现全厂停电断水，将发生重大生产事故的设备用水。
正常生产时供水量为1600m3，窑内物料与烟气流向互为逆流，回转窑筒体旋向从卸料端看为顺时针旋转。
炉料在回转窑内的停留时间为1.5~3h，按其发生过程的特性，回转窑可依次划分为三个区：
1）烘干区——距回转窑冷端48～53m长度段；2）加热区——32～35m的长度段；还原焙烧区——22～26m长度段。
在烘干区，炉料加热至120℃，可除去物料的残留表面水和游离水气；在加热区，炉料逐渐加热升温至700℃，除去结晶水（结晶水属矿物化合物成分）；在焙烧区，炉料加热至850～1000℃，炉料中的铁、镍氧化物被部分还原。
焙砂从回转窑排放出来，温度为900℃～950℃，进入到焙砂中间料仓。
中间料仓容量为30t，因此，相对于额定电炉给料量为62t。
复合燃料的助燃空气为当地常温常压空气。
燃烧器上设有一次、二次风口，通过调节二次风量来控制窑内的还原性气氛。
从回转窑排出的烟气温度为~260℃，通过收尘净化后达标排放。
3.5.7矿热炉熔炼车间
矿热电炉熔炼采用两台33MVA圆型平顶全封闭式矿热电炉熔炼，每台矿热电炉采用三台12MVA的单相变压器供电。
从回转窑中排出的焙砂卸入矿热电炉受料仓中，再通过加料管加入到矿热炉中。
每台矿热电炉加料仓均设有气动阀门以控制加料，防止热损失和烟尘散失。
使用电能对焙砂进行还原熔炼，焙砂在电炉内熔化后分成渣和金属两相，焙砂中残留的碳将镍、钴等以及部分铁还原成金属单质，形成含镍~12％的镍合金。
矿热电炉渣通过位于电炉一端两个排渣口之中的一个排渣口排渣，每3小时排渣一次，每天排渣8次，每次排渣30分钟。
炉渣温度为1450℃～1550℃。
炉渣通过水淬溜槽进入冲渣池，并通过可移动式捞渣机从渣池捞渣，干渣运往渣选车间。
考虑操作安全，在矿热炉渣排放口附近有渣事故坑。
液态镍合金通过电炉另一端两个出镍口之中的一个，定期排入有内衬的70t钢包中，排放制度为4小时排镍一次。
熔体温度为1300～1400℃。
放镍前，在钢包中预先放入添加剂，以完成除去夹杂作业。
盛有熔体的钢包放置在钢包车上，由钢包车运至浇铸车间。
放镍口采用泥炮及开口机开堵。
矿热炉排出的烟气温度为800～950℃，烟气中的CO浓度为50%～75%，净化处理后回收送至回转窑使用。
烟气、烟尘处理详见热工、收尘专业。
3.5.8浇铸车间
盛有液态镍合金的钢包，通过转运车运送至浇铸车间，并利用浇铸车间内的Q=5010t冶金桥式起重机吊起，移动至浇铸机区域。
浇铸机链条轨道倾斜度为7.5°，轨道上固定着铸锭模具。
随着链条轨道循环滚动，吊车将熔体罐缓慢倾斜，从钢包罐流出来的熔体流到浇铸机上的铸锭模具内，穿过循环水喷淋冷却区后，镍合金逐渐冷却形成铸锭。
根据熔体温度的变化，以及吊车倾倒熔体的快慢变化，需要链条轨道以不同的速度运行，而且因为铸锭模具内装满熔体，所以链条轨道在加、减速及运行过程中要求尽量平稳，为了满足工艺要求，选择变频调速器驱动电机。
控制采用现场和控制室内控制，机旁用电位器调速，同时加减速采用S曲线加减速。
浇成的铸锭4块一组，每块8kg，置于成品堆放区缓冷，然后送至成品库堆存。
3.6主要技术经济指标
3.6.1综合技术经济指标
表3-11综合技术经济指标表
序号
项目
单位
数量
备注
1
设计规模
ta
120000
镍合金
其中：
金属镍含量
ta
14400
镍金属
2
年工作日
da
310.5
3
金属镍回收率
%
93.2
氧化镍矿至镍合金
4
产品产量
ta
120000
产品含镍12%
3.6.2分项技术经济指标见表3-12
表3-12分项技术经济指标表
序号
项目
单位
指标
备注
一
上料系统
1
每天处理矿石量（平均）
td
4428
湿基
2
每天处理石灰石量（平均）
td
612
3
每天处理还原剂量（平均）
td
211
4
矿石含镍品位（平均）
%
1.8
干基
5
矿石含钴品位（平均）
%
0.1
干基
6
矿石堆比重
tm3
1.2～1.4
7
石灰石堆比重
tm3
1.5
8
还原剂堆比重
tm3
1.1
9
矿石块度
mm
≤300
10
石灰石块度
mm
≤50
11
还原剂块度
mm
≤6
12
矿石自然堆角
º
40
13
石灰石自然堆角
º
40
14
还原剂自然堆角
º
40
15
料仓容积
m3
20
二
破碎和筛分工段
1
矿石料仓容积
m3
140
2
石灰石料仓容积
m3
120
3
还原剂料仓容积
m3
120
4
矿石破碎后块度
mm
≤50
三
配料工段
1
混合配制炉料量（平均）
td
5251
湿基矿
2
矿石料仓容积
m3
114
3
还原剂料仓容积
m3
60
4
石灰石料仓容积
m3
60
四
回转窑工段
1
回转窑生产能力（按炉料）
th·台
100
（按焙砂）
th·台
65
2
煤粉
th·台
10.5
3
回转窑排出烟气量
Nm3h·台
157619
4
回转窑烟气温度
℃
～260
5
回转窑烟气含尘
gNm3
73.2
6
矿热炉炉顶煤气消耗量
Nm3h·台
3100
7
回转窑日工作时间
hd
24
8
回转窑筒体内径
m
4.8
9
回转窑内衬厚度
mm
230
10
回转窑筒体长度
m
110
11
回转窑筒体中心线倾角
º
3
12
装料室储料仓容积
m3
7.8
13
卸料室储料仓容积
m3
10.5
14
回转窑筒体转动速度
rmin
0.5～1.5
15
装料室负压
Pa
60～120
16
卸料室负压
Pa
50～100
17
回转窑焙砂温度
℃
850～950
18
焙砂量
th·台
～62
19
煤气单耗量
Nm3t焙砂
156
20
LOI残留（剩余烧损）
％（质量）
0.2
湿基矿石
21
自行卸料小车满载量
m3
5.3
22
自行卸料小车平均作业量
m3
4.2
23
自行卸料小车运行速度
ms
0～0.7
五
粗镍铁熔炼工段
1
镍合金产量
th
8.06
2
镍回收率
％
95
3
合金含镍品位
％
13
4
金属放出温度
℃
1450
5
金属排放制度
每4小时排放一次
6
合金比重（锭块）
tm3
8
7
矿热电炉烟气量
Nm3h
3000～3200
8
矿热电炉烟气温度
℃
900～950
9
矿热电炉烟气含尘
gNm3
35～40
10
矿热电炉日工作时间
hd
24
11
矿热炉功率
MVA台
33
12
变压器功率
MVA个
12
13
变压器数量
个台
3
14
一次电压
kV
110
15
二次线性电压范围
V
二次绕组串联
800～320
二次绕组并联
400～160
16
变压器调压级数、挡位
25
17
电极
电极类型
自焙式
电极数量
根
3
电极直径
mm
1500
电极极心圆直径
mm
4200～4500
电极移位速度
mmmin
200～300
电极行程
mm
～1000
18
炉膛
形状
圆形
炉膛直径
mm
～17000
自炉底至炉盖的高度
mm
～7000
出渣口数量
个
2
出渣口直径
mm
60
出镍口数量
个
2
出镍口直径
mm
60
出铁口轴水平线
mm
150
金属熔炼水平线
mm
350～450
出渣口轴水平线
mm
600～650
炉渣熔炼水平线
mm
1000～1100
固态炉料水平线
mm
4500～4900
炉盖下空间高度
mm
1500～2000
19
炉膛衬体
衬体温度
℃
金属熔池内（炉壁、炉底）
≤1500
渣带
≤1650
固态炉料
≤1200
炉盖下空间
≤1000
20
炉壳
形式
平面
炉盖下工作负压
Pa
-5
炉顶气温度（炉膛焰口）
℃
1000
21
炉盖上短管
排烟口数量
个
1
上料口数量
个
27～30
观测口数量
个
2～3
六
浇铸工段
1
浇铸机生产能力
th
60
2
浇铸熔体温度
℃
1400
3
输送距离
m
30
4
链速
mmin
3～16
5
倾斜角度
º
7.5
6
铸模单耗量
kgt产品
0.3
7
传动形式
链条传动
3.7冶金计算主要结果
回转窑热平衡见表3-13；
矿热电炉熔炼物料平衡见表3-14；
矿热电炉熔炼热平衡见表3-15；
表3-13每台回转窑热平衡表
热收入
热支出
项目
Js
%
项目
Js
%
燃料燃烧热
97.82
水蒸发耗热
25.98
燃料显热
36044.7
0.05
焙砂带走热
41.49
空气显热
435577.0
0.66
烟气带走热
18.85
混料显热
956434.8
1.46
热
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