450立方米炼铁高炉建设项目可行性研究报告.docx
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450立方米炼铁高炉建设项目可行性研究报告
450立方米炼铁高炉建设项目
第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称、承办单位及负责人
项目名称：
****有限公司2×450m3炼铁高炉及配套工程建设项目
项目承办单位：
***钢铁有限公司
企业法人代表：
***（董事长）
项目建设地址：
******
1.1.2企业概况
****钢铁有限公司成立于2001年10月，是一个集生铁冶炼、炼钢、轧材生产和贸易为一体的民营股份制公司，公司现有职工***人，拥有固定资产**万元，占地****m2。
公司以市场为导向、以诚信为经营理念，坚持质量第一、用户至上。
随着我国经济建设的加速发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了对钢铁的需求，在这种形势下，**公司制定了5年内完成450m3炼铁高炉两座，1800m3炼铁高炉一座，90m2环形煤气烧结机两套、65吨炼钢转炉五座、年产300万吨线材生产线共四条、100万吨棒材生产线一条及配套的2×6000KW高炉煤气发电厂、26000m3制氧生产线的建设和辅助设施，达到年产各类生铁300万吨、钢800万吨、轧材400万吨的生产规模，实现年工业总产值25亿元、年上缴税金2亿元、年创利润2.5亿元的目标，为*域工业发展作出较大贡献。
1.2项目提出的背景及建设的必要性
自改革开放以来,我国经济迅猛发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了钢铁工业的发展，但发展的同时也加剧了经济与环境、资源之间的矛盾，并且这种矛盾越来越突出和尖锐。
高投入、低产出、高污染的传统经济模式日益加剧了资源枯竭和环境的恶化，最终导致经济的衰退。
1999年全国冶金工作会议明确提出了“控制总量、优化结构、大力提高冶金工业发展和效益”的方针，与此同时，国家经贸委和国家环保总局也联合下文，对高能耗、高污染的15种落后生产工艺和装备限期淘汰；在坚决杜绝重复建设的同时，要“坚决地淘汰一批，有效地改造一批，有控制地发展一批，有计划地储备一批”。
在这“四个一批”中，“淘汰一批”放在优先突出的位置，即要把一些工艺技术和装备落后的企业或生产线在四年内全部淘汰。
其中对100m3以下的炼铁高炉要求在2002年底淘汰。
希望通过大规模的结构调整，使我国钢铁工业是技术装备、工艺水平、产品档次等迈上一个新台阶。
改革开放以来,我县充分发挥铁矿资源、交通、电力等优势，大力发展采矿、选矿、生铁冶炼等产业。
到2002年，全县共有100m3以下炼铁高炉42座，这些高炉的关、停，使**县的生铁产量减少80余万吨，一方面生铁冶炼业是**县域经济的支柱产业，另一方面仅**钢铁公司一家目前的年生铁需求量就达300万吨，生铁供应缺口很大。
为保持**冶炼业的长足发展和合理的资源配置，**钢铁有限公司审时度势、抓住机遇，制定了“以炼铁为龙头，以‘三废’综合开发利用为方向，以链型环保产业为基点”的指导思想和十年发展规划，通过物料平衡和工艺衔接，将矿渣、高炉水渣、粉尘作为水泥、建材的原料，高炉、炼钢煤气进行发电用于自身生产使用，达到生铁、炼钢、水泥建材、发电等四条线科学地组合为一体，整个系统属于资源、能源内部循环，污染物对环境为零排放标准的环保产业链。
为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡，为了贯彻国家经贸委控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神，在综合分析了国内外需求状况，国家产业政策、环保政策等有关走向的基础上，结合公司现状，决定新建2座450m3高炉及配套工程，这不仅符合国家环保政策，取得增产不增污、增产要减污的效果，而且也是**公司深化产业结构，确保其内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要，对完善公司资源综合利用，发展规模经济和环保经济，为公司装备的现代化、大型化、自动化，整体推进企业的技术进步，创造坚实的基础。
由此可见，**公司建设2座450m3高炉及其配套工程，无论从国家宏观管理角度，还是从公司内部生产需要，都是十分迫切和必要的。
1.3可行性研究的依据和范围
1.3.1可行性研究的依据
（1）**钢铁有限公司新建2×450m3炼铁高炉项目实施纲要。
（2）**钢铁公司关于扩大生产规模、综合利用资源、延伸加工链的方案。
（3）国家经贸委关于控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神。
1.3.2可行性研究的范围
（1）原料、燃料和辅助材料的供应条件；
（2）供水、供电、交通运输和外部协作条件及要求；
（3）工厂设计：
包括炼铁、烧结、高炉煤气发电、炉渣制砖等部分工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电力、通信、仪表自动化、系统控制、土建、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。
办公和生活辅助设施不包括在本范围内；
（4）工厂机构设置及劳动定员；
（5）投资估算及经济效益评价。
1.4工程基本指导思想和主要原则
（1）采用先进、可靠、适用、经济、成熟的新设备、新技术以及精料、高温、高压等先进的冶炼工艺，使企业冶炼水平达国内同规模企业的先进水平，实现高炉的优质、高产、低耗、安全和长寿运行；
（2）所选工艺设备要力求先进且简单、实用，便于企业消化吸收；
（3）总图布置、工艺流程力求布局合理，物流顺畅，紧凑并留有发展余地；
（4）设计以节约投资为准则，在保证工艺需要的前提下，尽量减少固定资产投入；
（5）高度重视环境保护和工人劳动保护，加强能源节约和“三废”的综合利用，争取达到“零”排放。
1.5原料及燃料供应
高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要来源有两方面，一是国外进口（澳大利亚、印度等）；二是本地矿粉。
年产94.5万吨铁年需精矿粉164万吨、酸性球团25万吨，原矿8万吨，焦碳60万吨，可满足炼铁和烧结需要。
1.6工程建设条件
2×450m3高炉及配套设施拟建在***镇***村南，该区水、电、气等设施齐备，交通方便，且供应条件较好。
1.6.1供电
项目建成后，设备年用电量为10849×104KW·h/a，煤气发电量约8046×104KW·h/a，预计需用电网电量2785×104KW·h/a。
1.6.2供水
项目建成后全厂需要新水504×104m3/a。
1.7拟建规模及产品方案
拟建450m3高炉两座，年产生铁约95万吨。
高炉剩余煤气用于2×6000KW发电机组发电。
高炉冶炼铁水主要用于炼钢，当炼钢车间检修时，高炉铁水铸成炼钢铁块，产品标准为“GB718—82炼钢生铁”。
炼铁炉渣及粉尘用于水泥生产和制砖。
1.8炼铁工艺及主要技术特征
根据**的实际情况，本着先进、经济、实用的原则，450m3高炉采用国内现有同类型高炉先进的技术和工艺，部分系统有所提高，具体特征如下：
（1）精料措施：
熟料率≥95%，综合入炉品位≥55%，烧结矿和生矿在槽下分散筛分、分散称量；焦碳分散筛分，集中称量。
（2）采用高压操作，炉顶压力0.10MPa,最高0.2MPa；双料车斜桥上料，料车有效容积3.8m3；采用“P.W”式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备，料罐有效容积13m3；炉顶主要设备为液压传动；上料、装料操作微机控制，采用交流变频调速；
（3）高炉有效容积450m3，炉体为自立式大框架结构；炉型适当矮胖，高径比为2.89，设有14个风口，1个铁口，2个渣口。
炉体设计采用多方位的长寿技术措施；
（4）高炉设一个矩形出铁场，1个铁口。
铁水采用65吨铁水罐车装运。
炉前配备液压泥炮和全液压开铁口机；
（5）高炉炉渣全部在炉前冲水渣，采用底滤法过滤，冲渣水循环使用；
（6）高炉配置三座高温球式热风炉，设计风温1150℃，采用矩形陶瓷燃烧器技术；
（7）采用套管式热管换热器回收烟道废气余热，余热助燃空气，提高风温，降低焦比；
（8）为了加强环保，减少粉尘污染，在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁口、铁水罐停放处设置强制抽风除尘。
1.9能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生
1.9.1能源利用
2×450m3高炉主要能耗设备有：
高炉、热风炉、原燃料运输加工设施、烧结、除尘雨水处理设施等，年度消耗各种能源介质总量1200×104GJ，由于采用先进、成熟、合理的新工艺，节能型设备及节能新技术，使炼铁工序能耗为562kg/tFe,满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求（323MJ/tFe）。
各工序能源利用合理。
1.9.2环境保护
2×450m3高炉严格遵循“三同时”的原则，配备了完善齐全的环境保护措施，使环境治理与工艺水平相适应。
在设计时对所外排的烟气进行处理，回收煤气，减少放散，将废气对大气环境的污染减少到最低限度；废水加强治理，控制外排水量和污染物量，减少废水对水域的污染，节省水资源；噪声设置了完善的降噪措施，将噪声污染严重的工序尽可能布置在厂区中部，减少噪声对职工、周围居民的影响；由于社会的发展，科学技术的进步，国家对环境保护的要求越来越高，为此，本工程采取了一些成熟的、切实可行的控制措施来满足环境要求。
高炉煤气经两级除尘后一部分供热风炉、烧结机等用户使用，剩余煤气全部用于电厂发电，从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题；高炉系统净环、浊环水全部采用闭路循环水系统，污水不外排，不会对周围环境造成污染；高炉储仓各落料点均配备密封收尘罩，经除尘器除尘后外排；高炉煤气、除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料，高炉炉渣作为矿渣水泥的原料，产生的废渣作为水泥厂原料回收使用。
冷风放散及风机设置消音装置，以消除噪声污染，车间及厂界噪声均控制在允许范围内；厂区绿化按25%考虑，设计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草，美化环境，减少污染。
预计本工程建成后，各项污染物排放均控制在允许范围内，对周围环境产生的影响不大，其综合环境效益是比较好的。
1.9.3安全与工业卫生
新建的建筑物严格按《冶金建筑抗震设计规范》进行设防；各种动力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、粉质粘土地区设计，并设有防雷防静电接地保护安全措施；煤气区的防火防爆，煤气管网的防泄漏，电缆绝缘放火、高温作业防辐射，人员和设备防机械伤害，安全用水用电，毒源的危害，噪声防止、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施，严格遵循“三同时”的原则，为安全生产提供了物资基础，能有效地保证工人的身心健康。
1.10消防
本设计严格遵循预防为主、消防结合的消防工作方针及国家有关部门安全防火方面的规定、规范，立足自防自救，做到安全使用、技术可靠、经济合理。
设计中严格按《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行，主要生产设施配套有完善的安全防火措施，能确保生产安全。
1.11工作制度和劳动定员
炼铁、烧结、发电等工程工作制度为三班四运转制，劳动定员为1110人。
1.12投资估算
2×450m3高炉投资估算是根据工程设计内容进行编制的，内容包括：
槽上、槽下供料及除尘、炉顶及上料、高炉本体、风口出铁场、出铁场除尘、热风炉、粗煤气除尘、渣处理、鼓风机站、水处理、总图运输、外部管网等设施。
估算总投资为18497万元。
其中：
建筑工程：
4331万元
设备及其购置费：
8347万元
安装工程：
2084万元
流动资金：
3315万元
其他费用：
420万元
1.13经济效益分析
根据2×450m3高炉的综合技术指标和原、燃料条件及**公司的经营管理能力，经计算：
生铁单位价格1500元/吨，具有成本较低的优势。
通过分析计算：
全部投资内部收益率税后为17.99%，投资回收期（含建设期）税后7.42年，税前5.17年。
投资利润率19.3%，投资利税率29.9%。
从上述指标来看，该项目具有较好的经济效益。
1.14建设进度
根据****钢铁公司的实际情况，考虑建设周期为二年，试产期（80%生产负荷）1年，尔后按设计产量进行生产。
1.15问题及建议
高炉喷煤粉和富氧鼓风是高炉炼铁的节能措施之一，因资金所限，本项目暂不考虑；在项目建成投产后，应加强管理，保证合理的入炉原料结构，保证高产、优质；建议尽快进行环境影响评价工作。
1.16结论
⑴拟建的2×450m3高炉及其配套生产设施，生产工工艺符合国家及**产业政策的要求，规模合理。
⑵设计中采用了有效的环保治理措施，能够确保“三废”达标排放。
⑶原料品质优良、来源充足；交通运输、供水及供电条件优越。
⑷经济效益预测表明，该项目具有较好的经济效益。
综上所述，该项目符合国家产业政策，工艺合理，技术成熟可靠，产品优良，具有较好的经济效益、环境效益。
应抓紧实施，为地方经济发展作出贡献。
1.17主要经济技术指标
主要经济技术指标见表1-1。
表1-1主要经济技术指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
高炉公称容积
m3
2×450
2
高炉冶炼强度
t/m3·d
1.8
3
高炉利用系数
t/m3·d
3.0
4
热风温度
℃
1050～1150
5
入炉焦比
Kg/t
600
6
年工作日
天
350
7
年产生铁
104t/a
94.5
8
入炉矿品位
%
＞54
9
熟料率
%
95
10
原料耗量
烧结矿
Kg/t
1500
球团
Kg/t
289
生矿
Kg/t
92
焦炭
Kg/t
600
11
动力消耗
电
KW·h/t
29.47
水
其中：
循环水
m3/t
27.56
工业新水
m3/t
2.67
压缩空气
m3/t
1.2
高炉煤气
m3/t
720
12
产品及副产品
生铁
104t/a
94.5
炉渣
104t/a
47.8
焦粉
104t/a
6.3
高炉煤气
104Nm3/h
22
炉尘
104t/a
1.06
返矿
104t/a
14.36
13
炼铁工序能耗
Kg/t
658
14
占地面积
m2
300000
15
固定资产投资
万元
13882
16
流动资金
万元
3315
17
职工总人数
人
1100
18
年产值
万元
142228
19
年利润总额
万元
3777
20
销售价格
元/t
1500
21
投资回收期（税后）
年
7.42
含建设期
22
财务内部收益率（税后）
%
17.99
全部投资
23
投资回收期（税前）
年
5.17
含建设期
24
财务内部收益率（税前）
%
23.56
全部投资
25
投资利润率
%
19.3
26
投资利税率
%
29.9
第二章市场预测和建厂规模
2.1市场预测
生铁是我国工业生产的主要原料，在国民经济建设中占有非常重要的地位，对增强综合国力起到支撑作用。
近年来,随着我国经济的迅速发展，汽车和建筑拉动了钢铁产量的大幅度提高。
据有关资料统计，从1990年至1995年我国生铁年量由6186万吨增长为7810万吨，到2002年已达到1.8155亿吨的生产规模，平均年递增约12%。
从1998年起，我国钢材消费居世界第一，2000年到2003年，中国钢材消费从1.41亿吨增加到2.15亿吨，增幅52.48%,2002年中国钢材消费超过美国和日本钢材消费的总和。
由于钢铁需求量的大幅增长，刺激了小高炉的快速发展，从1990年至1999年的十年时间内小高炉的生铁产量增长约2.7倍，平均每年增长28%，大大超过生铁总产量的增长幅度。
小高炉的发展尽管在一定程度对国民经济的发展起到重要作用，但小高炉能耗大，不仅浪费了大量的生产资料，还严重污染环境，且质量不稳定，主要技术指标都比较差。
为此，国家经贸委、国家环保局、国家冶金局等部门自1997年开始，相继出台了一系列的相关产业政策，到2002年底100m3以下高炉被淘汰、关停，仅此一项我县年生铁产量就减少80余万吨。
这就意味着，由于100m3以下小高炉的相继停产，将会让出一定的市场份额。
加之国家对西部的开发速设，以及扩大内需的一系列政策、措施的相继实施，再加上国际上主要发达工业国家生铁产量的逐年降低，给我国的钢铁工业发展提供一定的机遇，因此生铁市场前景较为乐观。
另外，**公司多年来与美国、日本、韩国等国家或地区和我国上海、湖南、湖北、江苏、浙江等地的钢厂、铸造厂，建立了长期生铁贸易合作关系，生铁销售市场有保证。
2.2建厂规模
根据国家产业政策调整和环保治理要求，结合****钢铁有限公司的实际和**县经济发展的需要,拟建厂规模为：
年产95万吨生铁的450m3炼铁高炉两座，并配套年生产烧结矿200万吨的两条90m2冷却煤气烧结生产线和两座6000KW发电厂。
第三章建厂条件及厂址选择
3.1厂址选择
工程拟建区选在**县**镇**村与北白集村交界处，该区地势平坦，紧邻郭义三级公路和侯月铁路，交通便利，便于进一步发展。
3.2项目区位环境
**县位于**省南部临汾盆地。
北部与**县接壤，西与**市毗邻，东与**相连，东北与浮山、东南与绛县为界，汾河由北向南自县界西流过。
**县地理位置优越，交通便利。
北距省会太原327公里，南距西安市320公里，南同蒲铁路、侯月铁路贯穿全境。
大运公路、晋韩公路从县内通过，是**南部重要的交通枢纽。
3.3厂址自然条件
3.3.1气象条件
**县属暖温带大陆性气候，四季分明,冬春季长而夏季短。
年平均气温12.60C，1月份最冷平均气温-3.30C，最低气温-210C，7月份最热，平均气温26.40C,最高气温400C；年降水量在500mm左右，年最大降雨量900mm；全年无霜期190天，初霜期出现在10月中旬，初冻约在12月下旬，最大冻土层深度56cm。
长年主导风向为东北风，年平均风速2.6m/s。
年平均气压920mmHg，相对湿度65%。
3.3.2工程地质
工程拟建区为Ⅱ级非自重湿陷性黄土,覆盖厚度10～20m左右,地基承载力在120～140KPa之间。
3.3.3地震烈度
工程拟建区属7级地震区，厂房建筑物均应按地震烈度8度设防。
3.3.4水文地质
工程拟建区域的地下水属中层潜水、孔隙水。
3.4交通运输
工程拟建区距108国道1.5公里,距晋韩路5公里，邻近侯月铁路,距年吞吐能力200万吨的**县集运站1公里,距**北站15公里,交通运输极为便利。
3.5供电、电讯
工程拟建区距临汾500KV变电站4.5公里,距里村220KV变电站5公里，距西凤110KV变电站8公里有一座,电力资源充足、有保证。
**县程控电话线路、移动通讯网已覆盖全县，通讯联络方便快捷。
3.6供水
工程拟建区距滏河2公里、距汾河3公里，距**七一水库10公里，该区拥有丰富的地下水，水资源较为充裕，能满足生产需要。
第四章原燃料的供应
4.1含铁原料的供应
高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要有澳大利亚、印度等国家进口，并辅助部分国产矿粉。
**、**、**、浮山等地铁矿资源丰富，储量约1.2亿吨。
矿石含铁品位在50%以上，精矿粉的品位在60%以上，硫、磷等有害元素含量低，是很好的炼铁原料；由于矿产资源丰富，选矿业发达，原料供应价格便宜。
两者合理配置，完全可满足2×450m3炼铁高炉的生产需要。
烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标见表4—1。
表4—1烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标表
烧结矿
铁矿石
球团矿
TFe
≥54.07%
≥63%
≥61%
FeO
≤10%
＜2%
CaO/SiO2
1.8%～2.0%
＜0.2%
CaO+SiO2
≤5%
SiO2
≤4.6%
S
＜0.027%
＜0.02%
＜0.002%
P
＜0.04%
＜0.04%
转鼓强度
≥70
粒度要求
5～50mm
20～40mm
5～30mm
返矿率
＜8%
4.2焦炭的供应
在距厂20～80公里的洪洞、**、乡宁、蒲县等地盛产焦炭。
同时，**县90万吨和150万吨焦化企业正在建设中。
450m3炼铁高炉所用的一级或二级冶金焦炭，从以上地方购买方便有保证。
焦炭的质量标准见表4—2。
表4-2冶金焦炭标准
成分
固定碳
灰份
水份
挥发份
硫
磷
M25
M10
粒度
%
>85
<12
<6
<1.5
<0.5
<0.015
≥90
≤9
25～70㎜
4.3熔剂供应
炼铁所需的石灰石、白云石和萤石，当地贮量丰富且方便购买，其成分见表4—3。
表4-3熔剂化学成分（%）
项目
CaO
MgO
SiO2
P2O5
SO2
石灰石
51.02
2.11
2.89
0.033
0.24
白云石
18.43
4.21
4.4高炉煤气供应
热风炉的燃料为高炉煤气，消耗量约为高炉煤气的40%（2×40000m3/h），剩余部分并入高炉煤气管网。
高炉煤气成分见表4-4。
表4-4高炉煤气成分表
成份
CO2
H2
CH4
N2
O2
发热值（Kcal/m3）
%
25～29
1.0～2.0
1.0～2.2
55～66
0.2～0.6
850～870
4.5高炉炉料平衡
2×450m3高炉入炉料结构为:
高碱度烧结矿80%，酸性球团15%，生矿5%。
其品位分别为：
高碱度烧结矿54.07%，酸性球团61%，生矿61%。
入炉综合品位为:
55.456%，入炉单耗为：
1.73t/tfe。
2×450m3高炉建成投产后，总容积为900m3，高炉利用系数取3.0t/m3·d，年作业天数按350天计算，则年产生铁94.5万吨，含铁原料年入炉量为：
900×3.0×350×1.73=164万吨，其中：
烧结矿用量：
164×80%≌130万吨
球团矿用量：
164×15%≌25万吨
生矿用量：
164×5%≌8万吨
通过以上计算，**公司2×90m2烧结机和16m2竖炉球团可满足高炉的熟料生产需要。
第五章烧结工程
5.1概述
烧结矿是炼铁的主要入炉料（占入炉料的80%），它的好坏直接影响到冶炼成本和质量高低，因此要十分重视。
5.1.1烧结矿需求量
根据4.5高炉炉料平衡可知，2×450m3高炉生产年需烧结矿130万吨。
5.1.2烧结工程设计规模
烧结工程拟建规模为90m2冷却煤气烧结机2套，该烧结机设计规模为：
年生产成品烧结矿201万吨；技术指标为：
利用系数1.5t／m2·h，年作业率85%，全年运行时间共计7446小时。
扣除炼铁高炉槽下筛分返矿量7%,折合合格粒度的入炉烧结矿为187万吨，可满足年产94.5万吨生铁的需要。
5.1.3烧结矿质量指标
2×450m3高炉所需烧结矿的成份构成及质量指标见表5-1。
表5-1烧结矿质量指标表
成份
TFe
FeO
S
P
指标
≥54.07%
≤10%
＜0.027%
＜0.04%
成份
CaO/SiO2
转鼓强度
粒度（mm）
指标
1.8～2.0
≥70%
5～45
烧结矿粒度为45～5mm，下限粒度可由高炉槽下筛分控制。
5.2工艺流程
烧结工程的工艺流程采用熔剂一段闭路破碎、燃料一段开路破碎、配料、二次混料、
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