年产100万吨机制球团烧结项目可行性方案Word文档下载推荐.docx
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保安电源由另一条10KV线路供给。
(四)项目总投资及效益情况
项目总投资970万元,其中固定资产投资820万元,铺底流动资金150万元。
项目投产后,年销售收入4亿元,年成本费用1.3亿元,年净利润2.2亿元,财务内部收益率1077%,投资回收期0.08年,折现率为10%时,项目所得税后财务净现值12.3亿元,此项目经济效益显著。
(五)主要经济技术指标
主要经济技术指标表
序号
项目
单位
指标
备注
1
规模
酸性球团矿产量
104t/a
100
2
主机规格
竖炉
33
3
主机作业率
%
94
4
球团矿质量
1)
TFe
≥64
2)
FeO
≤2
3)
球团矿粒度(-5㎜)
≤5
4)
转鼓指数(+6.3㎜)
≥90
5)
抗压强度
N/个球
≥2500
5
工作制度
年工作天数
d
330
每天工作天班数
班
每天工作小时
h
8
6
主要原材料年消耗量
铁精矿
122
膨润土
104t
燃料:
煤气发生炉煤气
Nm3/t
180
电
Kw·
h/t
35
新水
m3/t
0.4
7
工序能耗
Kg标煤/t
42
固定资产投资
万元
820
9
球团矿生产成本
元/吨
721
第二章市场预测
一、市场供需预测
(一)球团市场预测
球团矿是钢铁工业生产精原料发展的方向,属国家鼓励和支持发展的项目。
球团矿是优质的炼铁原料,按照合理的炉料理论,球团矿的使用是不可缺少的。
目前发达国家高炉球团矿添加量已达60%,而我国不足30%。
2004年,我国球团产量约为4000万吨,总产量的75%是以竖炉焙烧为主。
目前我国自产球团矿在高炉炼铁炉料中所占比例仅为11%左右。
如果提高4个百分点,则年需要球团约6300万吨,尚有1300万吨供应缺口。
如果考虑替代2000万吨进口球团矿,则有3300万吨的发展余地。
(二)酸性球团矿市场预测
发达国家从1986年起就逐渐实现利用球团炼铁,而我球团生产起步较晚。
造成这种局面的原因是生产设备和工艺落后。
2002年首钢球团厂进行了工业性实验,取得了成功。
高炉使用后焦比下降幅度大,铁产量提高明显。
利用球团炼铁是今后炼铁工业发展的方向。
因此,本项目建成后,产品将有良好的市场前景。
二、产品目标市场
近年来,国内钢铁企业产能迅速扩大,2005年全国粗钢产量达到3.494亿吨,铁水产量达到3.304亿吨,国内钢铁企业对高炉入炉精料的需求很大。
本项目产品的目标市场确定为永钢集团有限公司自用或供给国内各钢铁企业。
三、产品销售价格预测
目前,球团矿在国内市场上仍处于成长期,市场需求稳定增长。
根据同类产品的市场销售情况,在可预测的5年里,销售价格将会小幅上扬,预测价格将在900元/吨左右(含税价格),利润水平相对较高。
四、市场风险
本项目市场前景很好,经济效益显著,但在经营过程中,要充分考虑原材料的供应问题,尤其是要保证原料的质量。
企业经营者应审时度势,善于捕捉机遇,克服自身不足,将经营风险降低到最小程度。
第三章建设规模与产品方案
一、建设规模
建设竖炉氧化球团生产线,形成年产100万吨酸性球团。
年工作日为330天,采用三班连续工作制。
二、产品方案
本项目产品为经冷却的球团矿,品位Tfe64.5%,含粉率<
5%,球团矿粒度6.3-18㎜,常温球团矿抗压强度≥2000N,转鼓指数>
95%,FeO含量<
2%。
第四章厂址选择
一、厂址选择及交通状况
项目选址位于北票市北部20km的北票经济开发区冶金工业园区(东官营乡),境内有地方铁路通过,厂区距离东官营站仅0.5公里,并与国铁在骆驼营车站接轨。
厂区距离305国道仅一公里,公路运输十分便利。
二、地质条件
厂区地下一层和二层为诗陷性黄土,主要含水层是现代河床附近的冲积砾砂层,水位平均埋深20m,含水层深度34.09m,厂地地耐力约150kpa,冻土层1.2m。
灵丘地区地震烈度为7度。
三、气候条件
项目建设区属大陆性季风气候,北据近30年气象统计资料显示:
年平均气温10.2℃
年平均最高气温25.4℃
年平均最低气温-13.9℃
年极端最高气温42.2℃
年极端最低气温-27.5℃
年平均降水量476㎜
全年主导风向东南风(WNW)
第五章技术、设备和工程方案
一、技术方案
(一)球团工艺
本项目采用竖炉焙烧法生产工艺。
含铁原料
竖炉球团生产工艺流程图
排放大气
除灰尘
二台18#抽风机
二台加湿机
二台45㎡电除尘器
工艺流程自铁精矿原料仓开始至成品球团矿输出为止,包括铁精矿的配料、烘干、润磨、造球、生球筛分及布料、生球干燥及预热、冷却、成品球团矿储存和输出等主要工序。
1、配料与烘干
生产球团所需铁精粉由陆路运输到料场场存储,由取料机装至配料室相应的配料仓,通过六个Φ1600圆盘给料机、称重式配料。
由于铁精粉夏季水分含量过大,有时水分超过10%,而冬季铁精粉又容易结块,因而必须对铁精粉进行烘干,使铁精粉水分降至6.5%以下,同时烘干机还起初步混合的作用。
配完的混合料通过总皮带电子称由皮带机运输至烘干机。
采用一台Φ3.0×
25m圆筒烘干机,烘干机热风来自烘干炉,烘干机设有旁路系统。
圆筒干燥机处理能力150t/h;
烟气炉供热。
2、润磨
润磨机的规格:
Φ3.2m×
5.4m,处理能力60t/h。
筒体转速16.5/min。
介质填充率25%。
物料细度-200目粒级可提高10%。
3、膨润土配料
罐装膨润土由汽车运输到厂,储存在膨润土储仓,膨润土由罐车输送到膨润土料仓,膨润土配料仓下装有挿板控制流量。
膨润土槽有效容积200m3,贮存时间100h,仓下设有四个排料口。
铁精矿和膨润土在配料室贮存并按重量100:
(1-2)的比例配料,膨润土配料采用四台电子皮带称。
4、造球
经混匀后的混合料用胶带机运至造球室的4个混匀料缓冲槽,料槽为称重式结构,仓下排料设备采用4套定量给料机,其排料量可按设定值自动调节。
造球设备采用4台6000㎜圆盘造球机。
每台圆盘造球机台时产量为40-60吨/小时,下面都设有相应的圆盘给料机。
造球盘的倾角和转速可调,以满足不同的工艺条件,保证较高的成球率和较好的生球质量。
造球是球团工艺中一个十分重要的工序,生球质量的好坏直接影响到球团焙烧工艺的正常进行和成球的质量以及产量、返粉量。
影响造球的因素很多,除设备的可调性外,造球盘的加水量、加料量、加水方式、操作人员的熟练程度,都是影响成球率和生球质量的重要因素。
合格生球的质量要求是:
粒度:
10-16㎜≥85%
落下强度:
大于6次/0.5m
抗压强度:
大于10N/个球
5、生球筛分
采用双层圆辊筛将生球中的小于Φ6㎜和大于20㎜部分筛除掉。
6、竖炉焙烧工艺
生球通过布料机连续不断的、均匀的布入炉内,经过干燥、预热、焙烧、均热、冷却五个阶段,焙烧后的球团矿从竖炉底部均匀的排除炉外,在竖炉操作过程中要求排球量与布入生球量基本平衡,因此竖炉生产是个连续作业过程。
(1)干燥带
竖炉的干燥采用屋脊性干燥床,预热带上升的热废气和导风墙出来的热风在干燥床下部混合,温度达到350-650℃。
穿过干燥床与入炉生球进行热交换,达到生球干燥的目的,生球在干燥带的行为主要是脱水,初步加热和磁铁矿开始氧化。
生球经过干燥后,体积收缩、内摩擦力增加,抗压强度提高,一般干球抗压强度提高4-6倍,同时毛细水排除,内摩擦增加,塑性消失,落下强度变差,仅有1次/个左右。
(2)预热带
生球干燥后残留(1-2%的水份)从干燥床的下部滚落进入预热带,在预热带干球除了继续加热(升温到900-1000℃)脱除残留水份和强度继续提高外,还将发生下列变化:
①结晶水,水化物和结构水分解和排除;
②磁铁矿氧化和结晶;
③硫化物分解和氧化;
④碳酸盐分解。
(3)焙烧带
生球通过预热带被加热到1000℃左右,进入焙烧带主要发生两个方面的反应,一是继续加热、二是发生固结,使之强度急剧提高。
(4)均热带
球团经过焙烧后往下运动进入均热带,均热带的作用是使球团固结充分,进一步提高球团强度和质量均匀。
(5)冷却带
冷却带是竖炉整个焙烧过程的最后一个阶段。
球团到了冷却带由于受到鼓入炉内冷空气的对流热交换,温度逐渐下降,一般温度能降到500-700℃,冷却风量为51000m3/m,压力为24-28Kpa。
(6)排料
球团矿经竖炉下部的齿辊卸料器排出。
齿辊实际是装置在竖炉下部的一组能绕自身辊线做放置或往复摆动的活动炉底,其作用是松动料柱,破碎大块,承受料柱重量。
(7)贮存
竖炉排出球团经链板机冷却后,由皮带机直送成品仓贮存。
成品仓设有4个矿槽,总贮存量约5000t,可贮存1-2天产量。
(二)竖炉主要技术参数
公称焙烧面积10㎡,干燥床面积20.2㎡,导风墙通风面积1.72㎡,燃烧室容积17.42m3×
2,7#烧嘴2×
2个,喷火数量23×
2个。
(三)原料和燃料
使用原料及燃料为磁性精粉、煤气发生炉煤气。
燃料消耗控制在35KG标煤/吨球,电耗在40KWh/吨以下。
铁精粉:
Tfe≥66%S≤0.3%粒度-200目≥80%
其它铁精粉根据永联钢厂购买情况决定
膨润土:
膨胀容≥20吸水率≥120mg/g吸兰量>
35ml
粒度-200目≥96%
二、工程地质和地基处理
(一)地基处理
本项目拟选厂地下一层和三层为温陷性黄土,采用灰土换填方式处理地基,地耐力要求达到150kpa。
(二)建筑
本工程主要工业建筑包括:
配料室、烘干机室、球磨机室、混合机室、造球机室、链板机室、竖炉、带冷机基础、皮带通廊及转运站、烟囱、制气系统以及相应的公辅设施。
公辅设施主要包括:
除尘系统、给排水系统、风(汽)系统、电(力)系统、液压系统等专业设施。
(三)结构
根据地质概况,建筑基础应座落在粉土层或砾砂层上(可通过换填来实现)。
配料室、烘干机室、球磨机室厂房均为单层排架结构;
造球室厂房主体为三层混凝土框架结构,厂房内设5t单梁吊车一台;
竖炉为H型钢框架结构五层。
钢筋混凝土烟囱的基础形式采用钢筋混凝土独立基础。
其它车间、转运站一般采用钢筋混凝土浇框架结构、框排架结构,单层厂房标准跨度的尽量采用预制结构(标准屋架或屋面梁、大型屋面板)。
该地区为7度地震区,其抗震设计按现行规范规定进行。
所有排架车间吊车梁跨度为6m的采用钢筋混凝土吊车梁,跨度大于6m的采用钢吊车梁。
混凝土烟囱及钢烟囱:
烟囱内部砌筑耐火砖进行耐高温处量,耐火砖与烟囱壁之间填保温隔热材料。
皮带通廊:
地上皮带通廊采用钢通廊;
地下皮带通廊采用钢筋混凝土通廊。
设备基础:
设备基础预留孔全部采用波纹管,设备安装时采用从浆垫板,二次灌浆采用微膨胀灌浆料。
(四)节约原材料的措施
本工程建设需要的大量钢材和水泥等建筑材料,设计中尽量考虑就近采购,优先采用当地原材料,以减少运输费用。
第六章总图运输与公用辅助工程
一、总图布置
根据现场条件及球团工艺和生产线的特点以满足工艺流程为原则,兼顾运输、检修、环保、防火、安全等规范要求,充分利用场地条件,对厂区内的车间、道路、管线、绿化等统一进行设计布置。
(一)总平面布置
根据生产工艺流程,原燃料及成品运输要求,本着方便管理、检修、工艺流程顺畅的原则,同时兼顾安全,防火,环保等要求进行的及充分利用场地条件,对厂区内的车间、道路、管线、绿化统一设计布置。
(二)厂内运输及道路
1、厂内运输
生产球团矿所需含铁原料由汽车运输进厂后,用皮带运输至精粉库,成品球团矿输出至成品库。
膨润土用汽车运输袋装进厂,厂内备品备件、检修等辅助运输用汽车运输。
铁精矿及车间工序之间用胶带机动输。
2、道路设计
根据球团厂生产、运输及检修作业要求,各主要车间及检修作业场地均有道路接入,为混凝土路面。
(三)管线综合布置
管线综合布置是在全面考虑各种管线的性质、用途及管线之间、管线与建筑物之间在总平面和竖向布置互相协调的基础上,对通风、除尘、电气、水道等各种管道进行综合布置。
同时兼顾了节约用地、检修及安全生产等因素。
厂区外部管线尽量采用共沟、共架敷设的方式来布置。
(四)绿化
为了使厂区有良好的环境,减少粉尘及噪声污染,应在厂区主要道路两侧及空地上种植适宜当地生长的花草、树木,厂区绿化率达到30%。
二、给排水
(一)设计范围
本设计包括北票经济开发区万达发展有限公司100万吨氧化球团项目建设工程范围以内的生产、生活、消防给水排水的设计。
(二)水压及水源
生活水水压S3:
P=3.0-4.1×
105Pa
室内消防水水压:
P=7.0×
室外生产补充水压S1:
P=2.0-4.0×
低循环水水压XH:
P=2.0×
普循环水水压XH:
P=4.5×
室外消防水水压:
厂区生产、生活水源为深井水、深井泵供水;
循环水和消防水水量、水压由本项目循环水泵站给予保证。
(三)水量、水质
1、用水量标准
生活消防用水标准:
职工生活用水量标准取35L/天,小时变化系数取2.5。
根据《建筑设计放火规范》(GBJ16-87,2001版),本工程电器楼(造球室)属丙类高层工业厂房,室内、室外消防水量标准取25L/s、30L/s,火灾延续时间为2小时;
竖炉等属戊类高层工业厂房,室外消防水量标准取5L/s、20L/s,火灾延续时间为2小时;
厂区接室内、室外同时发生一次火灾且一次灭火最大用水量考虑,则一次消防总用水量为369m3,储存在循环水泵站的冷水池内。
生产用水量按各专业委托生产设备用水量及生产工艺所需水量计算。
2、用水量
生活用水量:
Qcp=0.45m3/h,Qmax=1.1m3/h
生产新水水量:
Q=36m3/h
生产循环水量:
Q=1328m3/h
消防用水量:
Q=72m3/h
锅炉用:
Q=4m3/h
3、给水水质
生活用水水质必须符合国家《生活饮水卫生标准》(GB5749-85)生产新水的水质悬浮含量应小于30mg/L。
(四)给排水系统组成
1、生活给水系统
生活给水系统由深井泵供水。
厂内生活给水管网呈枝状布置,管径为DN50-DN25镀锌钢管。
2、生产消防给水系统
该系统主要供给车间内地坪洒水清扫用水、除尘加湿机用水、造球机添加水、循环水系统补水及厂区室内、消防用水。
(1)室外消防给水
采用临时高压消防给水系统,厂区管网呈环状布置,每隔100m-150m左右设置一个地上式消火栓供厂区消防用水。
(2)室内消防系统
采用临时高压消防系统。
室内消防的厂房为竖炉、造球室及变电所、烘干、精矿缓冲仓、高压碾磨室等。
在循环水泵站内设两台消防加压泵,并在造球室屋顶设一座25立方米水箱(储存10分钟消防)水量。
在竖炉、造球室及变电所、精矿干燥室、高压辊磨室、检化验室、办公楼、机修车间等设手提式干粉灭火器。
3、循环水系统
根据工艺用水点要求的压力不同,循环水系统分别为普压循环水系统和低压循环水系统。
普压循环水系统主要供给竖炉水梁、高位水箱的冷却用水,排除的热水自流至循环水泵站的热水池,由冷却水泵打到冷却塔,冷却后回到冷水池,再由循环水泵供到竖炉。
为保证水质,在循环水泵的出水管路上设电子水处理器和自动反冲洗过滤器。
辅助设备循环水系统主要供给鼓干风机、抽干风机、圆筒干燥机、带冷风机、冷却风机等设备的冷却用水。
回水靠余压回到冷却塔,冷却或回到冷水池,再由循环水泵供出。
为保证水质,在循环泵的出水管路上设电子水处理器和自动反冲洗过滤器。
4、自流排水系统
厂区排水采用暗管排水方式,雨水和生活污水经地埋式污水处理设备处理后排入厂区外泄洪沟。
(五)厂区给排水管道敷设
厂区生活给水采用镀锌钢管,生产补水及循环给水回水管道分别采用离心球墨铸铁管和钢管;
厂区生活排水管道采用铸铁管;
各系统管道埋设部分均做防止下沉措施;
室内应设置闸阀供检修时使用,无采暖车间的管道设有保温措施,并设置管道放空阀门。
三、供电工程
设计范围是100吨球团生产线供电,设计包括:
新上10kv高压变配电所;
低压配电系统;
球团生产系统传动部分配电;
球团区域的室内外供电线路、照明等。
(二)供电电源
该项目供电采用双回路独立供电,正常时分列运行,一路故障时,另一路能承担全部负荷连续运行。
(三)供电
项目所需10KV装机容量12000KW,年耗电量3×
107KW·
h。
单位耗电指标为35KW·
h/t。
本次设计为各高低压电机和其它用电设备配电。
高压部分包括:
风机、变压器、辊磨机等。
低压部分包括:
岗位除尘、竖炉链板机、造球盘、液压站、皮带机、圆盘给料机、刮板机、电葫芦、辊筛、一次风机、冷却风机、烘干机驱动、烘干机风机、带冷机驱动、区域场地照明等。
(四)供配电系统及变配电所分配
根据厂区平面布置,将高压配电室放在造球的一层,放射式向各车间变压器及高压电动机供电。
所有低压配电室匀采用单回路独立供电,但回转窑慢动电机有一路备用电。
整个生产线设4台1250KWA车间变压器,具体分配如下:
1、1台安装在造球室楼内,供电范围:
配料室、烘干室、膨润土仓、造球室、循环水泵站、成品等;
2、1台安装在主控楼,供电范围:
竖炉—带冷机—链板机、除尘器等;
3、在配料室、制气系统各设二级配电室一个。
配电室均留有若干备用位置,低压柜留有10%的备用空间。
(五)继电保护
为了保证供电系统的安全运行和提高供电系统的自动化水平,所有10kv供电设施开关柜采用微机保护装置,供电设施的控制室内设有一套微机监控装置,具有遥控、检测、报警、打印及故障滤波功能。
变压器设短路、超负荷、温度、瓦斯、零序保护,高压电机设有短路、过流、接地、低电压(失步)等相应保护。
各电磁站设有负荷空气开关做相应保护。
(六)无功功率补偿
高压侧两段母线均设无功功率补偿电容器柜(GR-1Y),将功率因数补偿到0.93左右;
低压母线设无功率率补偿电容器柜,将功率因数补偿到0.90左右。
(七)设备选型
10kv系统选用KYN中置手车方式开关框,真空断路器选用ZN28A-10,采用弹簧储能机构。
高压系统选用微机保护装置,采用高压系统接地选线检测及事故记录报警系统。
直流电采用优质220V铅酸免维护电池屏。
380V系统选用GGD低压开关柜,电容补偿框选用GGJ1。
低压电气设备采用天水长城CCM1、CCW1品牌产品。
所有电力、控制电缆采用铜芯电缆,高压电缆采用交联电缆,高温区采用铠装阻燃耐高温型电缆。
电缆优先采用电缆桥架方式敷设。
室外电缆桥架每层加盖,室内电缆桥架上层加盖。
(八)电动机控制、保护和启动。
10kv电动机全部采用全压启动,保护回路设过负荷保护。
设开关柜、集中、机房三地操作,机房操作箱设集中机旁控制选择开关。
对于容量大于和等于110kv的低压交流电机,为了避免启动时对电网冲击过大而影响其它用电的运行,节省能源,采用可控硅软启动方式。
设集中、机旁两地启动。
机旁操作箱设集中、机旁控制选择开关。
(九)照明、接地和防雷
生产厂房设工作照明。
生产照明采用卤素灯,变电所、主控室、办公室用荧光灯。
烟囱设避雷接地装置和信号标志灯,15m以上的厂房和电气楼设防雷保护。
各系统均按所属建、构筑物防雷类别及其规程规范设置防雷接地装置,对电气设备设置保护接地系统,对于必要的设备和管道考虑防静电接地。
PLC及仪表检测系统根据要求设置单独接地系统,其接地电阻<
1Ω。
四、仪表及自动化
(一)设计原则
仪表自动化的设计原则是保护工艺生产过程的稳定,产品产量、质量的提高,保证人员、设备的安全生产,加强对原料、能源、成品的计量管理,以节省能源降低生产成本,提高经济效益为目的,为了保证主要生产环节的参数稳定,设置必要的控制系统。
(二)设计范围
设计范围主要包括:
配料系统、烘干系统、润磨系统、造球系统、竖炉—链板机—带冷机系统、环境除尘系统、煤气制备系统。
在主控室通过工控机实现球团生产的集中监控。
(三)主要控制项目
1、生产线的连锁控制系统如下:
配料混合系统、烘干系统、造球系统、焙烧系统、成品系统、电除尘系统、两套多管除尘系统等。
2、主要控制项目如下:
(1)铁精粉、膨润土配比控制
(2)混合料给料量控制
(3)造球机混合料加水控制
(4)烘干系统温度控