回转窑球团生产线技术改造项目可行性报告.docx
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回转窑球团生产线技术改造项目可行性报告
芜湖新兴铸管有限责任公司
回转窑球团生产线技术改造项目
可行性研究报告
一、总论
1.1项目名称、承办单位及负责人
项目名称：
回转窑球团生产线技术改造
承办单位：
芜湖新兴铸管有限责任公司
建设地址：
芜湖新兴铸管有限责任公司生产厂区（原芜湖钢铁厂区）
1.2项目承办单位基本情况
1.3项目提出的背景
1.3.1目前高炉炉料情况及项目的提出
炼铁用原料情况
品名
Tfe
FeO
SiO2
CaO
MgO
S
P
R2
烧结
54.11
12.27
6.44
11.11
3.21
0.03
0．06
1.73
土烧
53.01
22.65
13.63
3.51
3.23
0.08
0．07
0.29
当涂
54.31
16.23
0.034
0．40
余冲
53.43
6.69
0.966
0.02
泽乾
52.66
11.14
0.599
0.12
马坝
55.72
4.64
0.273
0.10
目前，公司炼铁以高炉不加酸、碱溶剂为目标，不固定烧结矿碱度来组织生产，随高炉其他含铁料加入量的多少及二氧化硅含量随时调整烧结矿碱度。
由于自产烧结矿碱度相对较低，既影响高炉指标，又造成烧结矿长时间储备产生粉化，造成生产混乱。
国内炼铁业通过多年生产实践，普遍认为炼铁高炉最合理的炉料结构为高碱度烧结矿配加酸性球团，实现全熟料冶炼，并尽量减少或取消熔剂加入量。
公司烧结系统技改工程完成后，烧结矿质量稳定性大大增强，但目前公司无酸性球团生产线，市场上也难以买到酸性球团。
为满足高炉大修技术改造扩能后对原料的需求，实现高炉原料结构的进一步优化，降低原燃料消耗，公司提出了利用链篦机-回转窑工艺生产氧化球团的设想。
链篦机-回转窑法生产球团矿是目前国际、国内成熟的生产工艺，具有对原料的适应性强、焙烧均匀、球团质量好的特点。
采用链篦机-回转窑生产酸性球团，可大大改善公司高炉炉料结构，是稳定炉况、提高产量、降低焦比的有利措施。
1.3.2项目建设的有利条件
1）球团生产所需主要原料有保障。
安徽省境内有较为丰富的铁精粉资源，品位在58%-65%。
公司位于芜湖市城南工业区，西依长江，北临青弋江（长江支流），东接皖赣铁路，水陆交通运输十分方便。
公司目前使用的铁精粉与球团生产使用的铁精粉成分大体相近，只要合理选择铁精粉供方，适当提高铁精粉粒度或适当增加黏结剂加入量，完全可以满足球团生产需要。
2）公司控股股东新兴铸管股份有限公司已经积累了丰富的回转窑法酸性球团生产经验，公司另一股东新兴铸管集团有限公司技术中心具有雄厚的相关技术设计能力，可为本项目提供技术及人员培训等方面的支持；
3）公司有部分可供利用的厂房和富余场地。
综上，公司决定建设回转窑球团生产线。
1.4研究的工作范围
本可行性研究报告，就以回转窑为中心建设球团生产线技改工程，从生产规模、工艺技术、原材料消耗、能源消耗、总图运输、公用工程、环境保护、劳动定员、实施计划和经济效益各方面进行论证，以探求该项目技术上是否先进可行，经济上是否合理。
1.5编制的依据、原则、工作制度及协作关系
1.5.1编制依据
1）《关于芜湖新兴铸管有限责任公司技术改造规划项目开展前期工作的通知》（皖经贸投资函[2003]497号）
2）芜湖新兴铸管有限责任公司可行性研究任务委托。
3）公司提供的有关图纸资料。
1.5.2编制原则
1）尽量利用现有设备、储库及其它辅助设施，尽可能减少改造投资。
2）注重技术进步，尽可能选用先进、可靠、节能设备。
3）球团质量应符合有关标准要求，满足炼铁需要。
1.5.3工作制度
工作天数330天年
三班工作制
年时基数7920小时年
1.5.4协作关系
球团矿生产所需原料精矿粉、膨润土、烟煤等外购，成品输送到炼铁，粉料复用于球团生产或送烧结分厂回用。
1.6项目的基本内容
利用公司现有空余场地和部分厂房，新建链蓖机-回转窑氧化球团生产线，形成年产70万吨球团生产能力。
1.7产品标准及生产规模
1.7.1产品标准
本项目产品为经冷却的酸性球团矿，品位Tfe64.5%，R≤0.3，球团矿粒度6～20mm，<6mm粉末，<5%。
产品符合1992年3月由国家技术监督局批准颁布的球团矿质量标准。
1.7.2生产规模
年产球团70万吨。
1.8主要技术经济指标
本项目主要经济指标如下表：
序号
指标名称
单位
数据
备注
1
生产规模
万吨
70
2
投资总额
万元
5968
其中：
固定资产投资
万元
4968
流动资金
万元
1000
3
建筑面积
平方米
9800
其中：
新建
平方米
8030
利旧
平方米
1770
4
设备数量
台（套）
79
5
职工人数
人
120
6
工序能耗
kg标煤t
77.66
7
原料消耗
精矿粉
万吨
73.50
干基
膨润土
万吨
1.88
干基
8
球团质量
粒度
mm
8-25
品位
%
62
强度
N
≥1500
二元碱度
＜0.3
6
正常年总成本
万元
27268.71
单位成本
元吨
389.55
7
正常年效益
万元
815.81
8
投资回收期
年
9.09
1.9结论
本项目采用了链篦机－回转窑法球团生产工艺，它是目前国际、国内成熟的工艺技术，具有对原料的适应性强、技术先进、球团质量好等特点。
球团矿的开发与生产，可以满足公司高炉大修技术改造后对原料的需求，解决了熟料不足、外购成本高、质量不稳定的问题，降低了生产成本；同时使公司高炉生产的炉料结构趋于合理，有利于高炉稳产、高产，降低焦比；而且项目投资少，建设快，不仅具有较好的直接经济效益，还给公司高炉生产带来明显的间接经济效益，并为社会提供一些就业机会而具有一定的社会效益。
本项目技术上先进可行，经济上合理，经济和社会效益明显，项目可行。
二、工艺技术方案
2.1工艺方案
2.1.1工艺方案比较
目前国内外工业化生产球团的方法主要有竖炉法、带式烧结机法和链蓖机-回转窑法三种，带式烧结机法和链蓖机-回转窑法都具有产品质量好、单机生产能力大、可使用多种燃料等特点。
据国外有关资料介绍，链蓖机-回转窑法无论是在生产性能，如生产粉化率等，还是在产品质量指标，如还原性能、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数等方面，都优于带式烧结机法，而且操作费用要低20%左右，单位产品电耗要低50%。
我国链蓖机-回转窑法生产氧化球团技术开发较晚，1982年在承德钢铁厂首先建成了一个2.4×23.75m链蓖机-Ф3.5×30m回转窑球团车间，目前年产球团矿40万吨。
其后首钢迁安矿业公司于1986年也建有一条4×41m链蓖机-Ф4.7×35m回转窑法球团生产线，2000年年产已达100万吨。
新兴铸管股份有限公司2002年7月也建成了一条2.8×36m链蓖机-Ф3×30m回转窑法球团生产线，年产球团矿40万吨。
他们多年的生产实践，在设计、施工、设备制造和生产操作等方面提供了成熟的经验和可靠的依据。
2.1.2工艺流程的确定
参考新兴铸管股份有限公司和首钢迁安球团厂生产的成功经验，结合公司的具体条件，本项目采用链蓖机-回转窑法生产工艺，工艺流程见图一。
2.2含铁原料、粘结剂和燃料
2.2.1原燃料构成
含铁原料为酸性精粉，粘结剂为膨润土，具体成分见下表。
球团原料成分构成表
原料
名称
TFe
Fe2O3
FeO
SiO2
CaO
MgO
Al2O3
S
水分
IL
精粉
66.50
25
3.40
1.80
1.40
0.46
0.20
9.00
膨润土
3.35
57.56
4.37
0.97
16.98
14.24
球团生产燃料采用公司高、焦混合煤气，气体成分如下：
高、焦煤气成分表
气体成分
H2
CH4
CO
CnHn
CO2
N2
O2
H2O
QD
焦炉煤气
58.1
24.9
5.86
2.15
2.35
3.9
0.39
2.30
16490
高炉煤气
1.44
0.19
25.63
13.29
54.71
0.18
4.18
3344
2.2.2原燃料消耗
按年产70万吨球团计算，原燃料消耗如下表：
原料、产品称
年用量（万吨）
小时用量（th）
成品球产量
70
85.78
铁精粉（干基量）
73.5
90.07
膨润土（干基量）
1.876
2.30
铁精粉（湿基量）
80.5
98.65
膨润土（湿基量）
1.953
2.39
成球加水量
2.859
3.50
2.3工作制度及年时基数
工作天数330天年
三班工作制
年时基数7920小时年
2.4主要工艺和设备选型
2.4.1铁精粉的储存
新建精粉堆场，建一条卸精粉铁路，新建精粉储库，铁精粉储备量不少于21000吨，约10天用量。
设5个精粉配料仓，通过抓斗将铁精粉送入料仓，以备配料。
2.4.2配料
配料仓下采用5台圆盘给料机及配套皮带称，通过皮带称加自动变频调速控制来准确计量。
新建2个膨润土仓，容积30m3；出口装有2台螺旋秤，可以减少扬尘，铁精粉和膨润土按一定比例进行配料。
2.4.3烘干
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，使铁精粉水份降至7%以下，烘干机规格为φ3.6×14m，倾角3%，台时产量最高120吨，烘干机的燃烧炉采用高炉煤气加热，烘干机的烘干过程也是对铁精粉和膨润土的混合过程，铁精粉水份适中时烘干机只起混合作用。
2.4.4润磨
由于本地精粉粒度偏粗，与精粉造球标准（200目大于80%）相差甚远，需要对烘干过的精粉进行润磨，既提高精粉粒度，又增加精粉表面活性，润磨的过程也对铁精粉和膨润土进一步行混匀的过程。
极有利于造球。
润磨机规格为φ4.0×5.6，台时产量80吨小时。
2.4.5造球
采用4台φ5.5m圆盘造球机，其中3台运行，1台备用，台时产量为30—50吨小时。
每台圆盘造球机都设有相应的料仓和圆盘给料机。
2.4.6布料、筛分
由于梭式皮带和摆动皮带布料都有一定缺陷，通过增多圆滚筛个数，使生球在圆滚筛上自动发散布料成为一种可能，采用2台圆辊筛，上辊间隙20mm，下辊间隙6mm，将大于20mm和小于6mm的不合格品分别返回料仓，重新造球。
2.4.7干燥、预热
采用1台2.8×36m链蓖机，台时产量为60—120吨，湿球通过布料辊筛以150mm左右厚度均匀地布满蓖床。
链蓖机采用两室两段式加热，干燥室温度为200—270℃，预热室出球温度出球控制在800—1050℃，利用窑尾高温气体被系统风机反复抽出打压在链蓖机内循环使用，将生球干燥并预热。
2.4.8焙烧
回转窑规格为φ4.0×30m，斜度3.5%，球团在窑内停留时间控制在30分钟以内。
干燥预热后的球团在窑内经受高温焙烧、固结、还原。
窑内温度控制在1200±50℃，回转窑转速1.2转分钟，填充率7%，计算得回转窑产量70吨小时。
回转窑烧高、焦混合煤气。
2.4.9冷却、储存
采用环冷机冷却，环冷机中径φ12.5m,台车宽度1.5m，有效冷却面积40m2，冷却时间40分钟左右。
40m2环冷机加处理量为70万吨年。
设3台冷却风机，对环冷机进行鼓风冷却，热风风箱分为三段，高温段气体引至回转窑做助燃风；中温段气体引至链蓖机低温干燥段；低温段气体直接排空。
冷却后的球团通过皮带机送至成品库。
2.4.10除尘系统
新上86m2电除尘及部分岗位除尘设备，使整个环境烟气达标排放。
2.5项目主要设备明细
本项目主要设备如下表。
序号
设备名称
规格型号
数
量
重量（t）
价格（万元）
备注
单重
总重
单价
总价
一
配料系统
30
353
510
1
精粉仓
4
15
60
18
72
2
皂土仓
30m3
2
8
16
12
24
3
圆盘给料机
Φ1600
4
3
12
4
16
4
螺旋秤量装置
2
5
10
5
1#皮带机
B=800
1
8
6
皮带称
B650
4
5
20
7
烘干机
Φ3.6×14
1
42
42
8
2#皮带机
B=800
1
3
9
3#皮带机
B=800
1
3
10
4#皮带机
B=800
4
4
11
5#皮带机
B=800
1
3
12
6#皮带机
B=800
1
3
13
7#皮带机
B=800
1
6
14
润磨机
Φ4.0×5.3
1
265
280
15
皂土发送装置
2
16
二
成球系统
23
228
445
1
原料仓
35m3
4
12
48
15
60
2
电动葫芦
2t15m
1
3
3
单梁吊10t
L=7.5m
1
8
4
圆盘给料机
Φ1600
5
4
20
8
40
5
成球盘
Φ5500
5
32
160
60
300
6
8#皮带机
B=800
4
3
12
7
9#皮带机
B=800
1
10
8
10#皮带机
B=800
1
8
6
11#皮带机
B=800
1
4
三
焙烧、冷却系统
26
1595
1927
1
链蓖机
1
560
580
2
链蓖机管道系统
100
60
3
回转窑
380
350
4
环冷机
1
420
320
5
环冷机平台、管道
120
100
6
电除尘器
1
208
7
成品1#皮带机、
1
3
8
成品2#皮带机、
1
15
12
9
成品2#皮带机
1
16
10
粉尘拉链机
6
6
30
11
斗式提升机
2
10
30
12
风机（链-链）
1
30
13
风机（窑尾）
1
30
14
风机（一次）
1
3
15
风机（环冷机）
1
10
16
风机（环冷机）
2
20
17
风机（环冷配套）
1
5
19
风机（环--链）
1
30
20
窑头罩，窑头窑尾密封
1
30
21
高、焦煤气烧嘴
1
10
22
多管除尘器
2
50
四
电气设备
200
1
电器设备
50
2
仪表控制设备
150
合计
79
2176
3082
三、公用配套设施
3.1给排水
3.1.1水量消耗
本项目生产用水如下表。
序号
用水部位
用水
点数
单点用水量（m3h）
总用水量（m3h）
水温
（℃）
水压
（Mpa）
1
链篦机上托轮
42
5
210
35
0.3
2
链篦机传动
4
8
32
35
0.3
3
润磨机轴承
4
5
20
35
0.3
4
圆盘造球机
3
2
6
35
0.3
5
回转窑
16
3
48
35
0.3
5
风机冷却
16
3
48
35
0.3
6
其他用水点
30
35
0.3
合计
394
3.1.2泵房改造
本次改造拟增加两台IS200-150-315型泵（Q=240-460m3，并应无击穿或闪络现象。
11、绝缘试验前，对回路中的电子元器件、电容器、压敏电阻、非线性电阻、开关及断路器断口等，均应将其各极短接。
对与绝缘试验无电气直接连接的回路或线圈，也应短接，并可靠接地。
印刷电路等弱电回路在耐压时，可将其插件板拔出。
12、裸母线、封闭母线安装：
（1）、绝缘子的底座、母线支架等可接近裸露的导体应接地可靠。
（2）、母线接触面保持清洁，涂电力复合脂螺栓孔周边无毛刺。
（3）、连接螺栓两侧有平垫圈，相邻垫圈间有大于3mm的间隙，螺母侧装有弹簧垫圈。
（4）、螺栓受力均匀，不使电器的接线端子受额外应力。
13、成排的仪表盘、柜、操作台的安装应符合下列规定：
（1）、同一系列规格相仿两盘、柜、台的顶部高度允许偏差为2mm；
（2）、当同一系列规格盘、柜、台间的连接处超过2处时，顶部高度允许偏差为5mm；
（3）、相邻两盘、柜、台接缝处正面的平面度允许偏差为1mm；
（4）、当盘、柜、台间的连接处超过5处时，正面的平面度允许偏差为5mm；
（5）、相邻两盘、柜、台之间的接缝的间隙，不大于2mm。
五、仪控系统安装：
1、现场仪表部分
（l）、仪表的开箱：
仪表到货后，甲乙双方组织开箱，对照清单核对主附件，做好开箱记录。
并妥善保管技术文件。
（2）、仪表的保管：
仪表位于通风干燥及温差较小的场所。
（3）、仪表安装前的调整：
所有外方仪表不需单校，所有国内配套仪表到货领出后，由调试人员组织单校，做好试验记录。
（4）、仪表的定位：
当管道安装基本成型后，由甲乙双方至现场，确定仪表位置，同时需明确管道内介质的各种参数以及是否保温，以便确定具体的安装方式。
2、仪表、自动化管线敷设：
（1）、金属导管必须接地（PE）可靠；
（2）、明敷的电缆（线）导管用管卡来固定电缆（线）管；
（3）、暗配的导管。
埋设深度与建筑物、建筑物表面的距离不应小于15㎝，明配的导管应排列整齐，固定点间距均匀，安装牢固；
（4）、电缆导管的弯曲半径不应小于电缆最小允许弯曲半径；
（5）、金属导管严禁对口熔焊连接，镀锌和壁厚小于等于2㎜的钢导管不得套管熔焊连接；
（6）、电线电缆穿管前，应清除管内杂物和积水。
管口应有保护措施，不接入接线盒箱的垂直管口穿入电线。
电缆后，管口应密封；
（7）、三相或单相的交流单芯电缆，不得单独穿于钢管内。
不同回路。
不同电压等级和交流与直流的电线，不应穿于同一导管内，同一交流回路的电线应穿于同一金属导管内，电线不得有接头。
（8）、按图纸规定敷线，电线管末端和接线盒的端子上标相应的号码，以便于安装检查和检修。
3、电缆桥架安装：
金属电缆桥架及其支架，和引入引出的金属电缆导管必须接地可靠。
（1）、金属电缆桥架及其支架全长不少于2处与接地PE或接零PEN干线相连接；
（2）、直线段钢制电缆桥架长度超过30米，电缆桥架跨越建筑物变形缝处设置补偿装置；
（3）、电缆桥架转弯处的弯曲半径不应小于桥架内电缆最小允许弯曲半径；
（4）、电缆桥架水平安装的支架间距为1.5～3米，垂直安装的支架间距不大于2米；
（5）、桥架与桥架间螺栓、桥架连接板螺栓固定紧固无遗漏，螺母位于桥架外侧；
（6）、支架与预埋件焊接固定时，焊缝饱满；膨胀螺栓固定时，选用螺栓适配，连接紧固，防松件齐全,立柱焊接,每125‰,横臂水平允许偏差2mm。
4、成排的仪表盘、柜、操作台的安装应符合下列规定：
（1）、同一系列规格相仿两盘、柜、台的顶部高度允许偏差为2mm；
（2）、当同一系列规格盘、柜、台间的连接处超过2处时，顶部高度允许偏差为5mm；
（3）、相邻两盘、柜、台接缝处正面的平面度允许偏差为1mm；
（4）、当盘、柜、台间的连接处超过5处时，正面的平面度允许偏差为5mm；
（5）、相邻两盘、柜、台之间的接缝的间隙，不大于2mm。
5、仪表箱、保温箱、保护箱的安装应符合下列规定：
（1）、固定牢固；
（2）、垂直度允许偏差为3mm，当箱的高度大于1.2m时，垂直度允许偏差为4mm；
（3）、水平度的允许偏差为3mm；
（4）、成排安装时应整齐美观。
6、仪表盘、柜、台、箱在搬运和安装过程中，应防止变形和表面油漆损伤。
安装及加工中严禁使用气焊方法。
7、就地接线箱的安装应符合下列规定：
（1）、周围环境温度不宜高于45度；
（2）、到各检测点的距离应适当，箱体中心距操作地面的高度宜为1.2-1.5m；
（3）、不应影响操作、通行和设备维修；
（4）、接线箱应密封并标明编号，箱内接线应标明线号。
8、温度检测仪表的安装应符合下列规定：
（1）、接触式温度检测仪表（水银温度计、双金属温度计、压力式温度计、热电阻、热电偶等）的测温元件应安装在能准确反映被测对象温度的地方。
（2）、在多粉尘的部位安装测温元件，应采取防止磨损的保护措施。
（3）、测温元件安装在易受被测物料强烈冲击的位置，以及当水平安装时其插入深度大于1m或被测温度大于700度时，应采取防弯曲措施。
（4）、表面温度计的感温面应与被测对象表面紧密接触，固定牢固。
9、压力检测仪表的安装应符合下列规定：
（1）、就地安装的压力表不应固定在有强烈振动的设备或管道上。
（2）、测量低压的压力表或变送器的安装高度，宜与取压点的高度一致。
（3）、测量高压的压力表安装在操作岗位附近时，宜距地面1.8m以上，或在仪表正面加保护罩。
10、流量检测仪表节流件的安装应符合下列规定：
（1）、安装前应进行外观检查，截流装置的出口边缘应无毛刺、圆角和可见损伤，并按设计数据和制造标准规定测量验证其制造尺寸。
（2）、安装前进行清洗时不应损伤节流件。
（3）、节流件必须在管道吹洗后安装。
（4）、节流件的安装方向，必须使流体从节流件的上游端面流向节流件的下游端面。
孔板的锐边
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