300万吨优特钢项目可行性一期原料场工程初步设计方案.docx
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300万吨优特钢项目可行性一期原料场工程初步设计方案
内蒙古XX实业集团
300万吨优特钢项目一期
原料场工程
初步设计
库号：
1总论
1.1项目名称
内蒙古XX实业集团300万吨优特钢项目一期原料场工程。
1.2设计依据和原则
1.2.1设计依据
（1）2011年7月内蒙古XX实业集团发给XX公司的工程设计委托。
（2）2011年7月内蒙古XX实业集团与XX公司双方签订的《内蒙古XX实业集团300万吨优特钢项目一期工程设计合同》及和合同技术附件。
（3）内蒙古XX实业集团提供的有关设计技术资料。
1.2.2设计原则
（1）以“经济、实用、安全、环保”为原则，选用高效、低耗的大型化工艺流程和技术设备，确保操作可靠、产品质量稳定、生产低成本的效果。
（2）采取节能、改善环保、节省投资的有效措施，使原料场总体工艺装备水平达到国内中等偏上水平。
（3）总图布置应在给定的红线范围内，考虑节约用地，节省投资,力求物流顺畅，工艺布置紧凑合理。
（4）在满足工艺生产和设备维护基本前提下，优化工艺流程，简化设备配置，节省工程投资。
（5）严格执行国家有关环保、安全、工业卫生、消防和抗震等有关法律、法规要求。
1.3设计范围
工程项目的范围包括：
（1）受卸设施（5个工艺系统）
铁路卸车输出→储料场（预留1个接口）
铁路卸车输出→直供用户
汽车受料输出→储料场
汽车受料输出→直供用户
（2）料场设施（3个工艺系统）
储料场→储料场
灰渣加工→储料场
石灰石破碎→储料场
（3）混匀设施（6个工艺系统）
储料场→混匀配料槽
灰渣加工→混匀配料槽
石灰石破碎→混匀配料槽
混匀配料槽→混匀料场
混匀配料槽→储料场
混匀料场→储料场（端部料）
（4）料场直接供返料（9个工艺系统）
混匀配料槽→烧结原料仓
混匀料场→烧结原料仓
储料场→烧结原料仓
储料场→烧结燃料仓
储料场→球团原料仓
储料场→石灰窑贮料仓
厂外焦炭输送→高炉贮矿槽
储料场→高炉贮矿槽
烧结矿→储料场
球团矿→储料场
烧结返矿→储料场
（5）厂际供返料（4个工艺系统）
烧结矿→高炉贮矿槽
球团矿→高炉贮矿槽
高炉返矿→烧结原料仓
高炉返焦→烧结燃料仓
（6）汽车运输
储料场→干煤棚
储料场→炼钢原料仓
1.4项目建设背景
内蒙古XX实业集团有限公司（简称XX集团）位于内蒙古自治区乌海市千里山工业园区北区，公司注册成立于2006年8月，现有资产总值34亿元，职工2000余人。
为带动当地经济发展，填补蒙西地区钢铁工业的空白，XX集团计划新建300万吨优特钢项目，一期工程100万吨规模，从铁前的原燃料供应到炼铁、炼钢，最后是轧钢都将一并建成。
本工程是其中的原料场部分。
原料场按320万吨规模设计，分期实施，并考虑600万吨的对接（按2个系列），一期工艺装备按100万吨实施。
1.5建设条件
1.5.1厂址简述
本工程建设地点为内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗。
1.5.2交通运输、原燃辅料及能源介质供应
（1）交通运输：
新建原料场区域的铁路、道路与公辅以后简称的铁路、道路接通，即可实现铁路和道路运输；
（2）生产供水：
生产、生活、消防用水由厂区以后新建的给水管网供给；
（4）能源介质供应方面：
焦炉煤气由XX公司原有焦化厂供应；高炉煤气有全厂高炉煤气管网供应；蒸汽由新建的全厂蒸汽管网供应；压缩空气由公辅新建的空压站供应。
（5）厂区供电：
从新建铁前区域变电所接出电源，供原料场场区域用电。
1.5.3气象条件
基本风压0.55kN∕m²
基本雪压0.20kN∕m²
极端最高温度41℃
极端最低温度-28.9℃
全年平均最高气温17.0℃
全年平均最低气温3.3℃
最热月平均温度26.5℃
最冷月平均温度-10.1℃
夏季平均大气压力88.52kPa
冬季平均大气压力89.56kPa
年平均大气压力89.06kPa
年平均总降水量162.4mm
日最大降水量41.4mm
最大积雪厚度8.0cm
最大冻土厚度102cm
全年平均风速2.8m∕S
最大风速19.7m∕S
全年最多风向SSE
夏季最多风向SSE
冬季最多风向SE
最冷月平均室外计算相对湿度55％
最热月平均室外计算相对湿度44％
年平均相对湿度43%
地震基本烈度8度
1.6设计方案
1.6.1建设规模和产品方案
原料场按375万吨规模设计，分期实施。
一期工艺装备按125万吨实施
1.6.2设计主要特点及装备
原料场采用物流领域和安全存储的实用技术和装备，体现理念新、功能全、流程顺、路径短、环境污染小。
原料场布局紧凑顺畅，考虑发展需要，采用高效的原燃料卸、堆、取、运设备，集中管理，设备数量少，设备利用率高。
为满足冬季储存量大的需要，采用循环料技术和封堆管理，喷洒防冻剂等防冻措施。
主要技术装备：
（1）原料场控制采用计算机自动控制作业。
具有自动检测，库存量管理，原料数据库更新，混匀配料计算，混匀堆取设备自动运行，流程设备自动控制。
原料场设有行政电话、调度电话、无线对讲、火灾报警和电视监视。
（2）进出料场的原燃料采用自动取样和计量设施，收集原燃料的品质数据。
（3）为保证输送机械安全、可靠、长期运转，输送机械主要装备有：
1）带式输送机传动采用硬齿面减速机；
2）带式输送机传动功率≥45kW的驱动装置，全部配置偶合器；
3）普通带式输送机优先选用重锤式拉紧装置，料场带式输送机采用塔架拉紧装置；
4）带式输送机头部设双刮板清扫器，重锤拉紧装置和尾部改向滚筒前面设空段清扫器；
5）带式输送机上部托辊采用前倾托辊和自动调偏托辊组合使用，下部托辊采用V型托辊和自动调偏托辊交替使用，提高纠偏效果；
6）带式输送机采用液压调偏滚筒，避免受料段撒料；
7）输送单一料种的漏斗和溜管采用积料形式，输送多料种的漏斗和溜管采用衬板形式，主要包括含块矿输送采用堆焊钢衬板，含焦炭输送采用铸石衬板，含精矿粉输送采用含油尼龙衬板。
（4）为保证安全生产，在工艺系统中采用了多种自动检测装置。
（5）环保措施
1）汽车受料槽翻卸时设机械除尘措施；
2）部分带式输送机上设物料加湿，调节水分；
3）料场带式输送机上设胶带除水装置;
4）带式输送机物料转运点采用机械除尘措施;
5）料仓、配料槽等扬尘点采用机械除尘措施;
6）料条两侧设洒水喷枪；
7）料条两侧设盖板沟排水，料场两端设盖板沟和沉淀池;
8）料场四周设挡风网。
（6）其它装备
1）斗轮堆取料机采用液压马达驱动（液压站电伴热），高压卷缆供电；
2）堆取料机基础采用混凝土条形基础，基础面铺连锁砖块；
3）混匀配料槽采用等截面收缩率的双曲线斗嘴和空气炮清堵；
4）带式输送机转运站采用混凝土设备层封闭采暖，非设备层敞开，没有设备的转运站一层封闭采暖做办公用房或库房；
5）带式输送机通廊采用钢结构彩钢板夹层保温，间断开窗；
6）料场采用高杆灯照明，地面维护；
7）起重设备供电采用安全滑触线供电；
8）除尘机组采用无人值班，远程监控。
1.6.3原料场主要技术经济指标
表1-2 原料场主要技术经济设计指标
序号
指标名称
单位
数值
备注
1
受料量
104t/a
1059
（干量）
2
混匀量
104t/a
471
3
加工量
104t/a
267.2
其中：
破碎
104t/a
67.2
筛分
104t/a
200
4
供料量
104t/a
1757
其中：
直接供返料
104t/a
1059
厂间供返料
104t/a
698
5
料场有效贮量
104t
83.58
6
堆料面积
104m2
11.2
不含混匀
7
料场面积
104m2
26.72
8
带式输送机长度
km
～10.3
9
混匀配料槽
个
10
10
堆取料设备
台
3+2
一期1+2
11
工艺设备总质量
t
～4072
一期
12
工艺设备装机总容量
kW
～6976
一期
13
铁路设施总质量
t
～990
14
铁路设施装机总容量
kW
～1983
15
厂外焦炭输送设备总质量
t
～1485
16
厂外焦炭输送设备装机容量
kW
～1784
1.6.4工程采用的安全措施
（1）在设备起动及料仓高低料位设有灯光和音响报警；
（2）在设备的必要部位设防护罩和防护围栏；
（3）带式输送机设跑偏检测器和拉绳开关等安全措施；
（4）带式输送机通廊采用封闭结构；
（5）较长通廊带式输送机每隔80m设一个安全过桥。
1.6.5工程采用的环保措施
（1）汽车受料槽翻卸时设机械除尘措施；
（2）部分带式输送机上设物料加湿，调节水分；
（3）料场带式输送机上设胶带除水装置;
（4）带式输送机物料转运点采用机械除尘措施;
（5）料仓、配料槽等扬尘点采用机械除尘措施;
（6）料条两侧设洒水喷枪；
（7）料条两侧设盖板沟排水，料场两端设盖板沟和沉淀池;
（8）料场四周设挡风网。
1.6.6劳动定员
本工程劳动定员总计120人。
1.7建设进度
本工程建设进度按14个月考虑。
1.8投资估算
本项目建设投资34275.74万元。
铺底流动资金271.6万元，建设期利息为604.1万元。
生产期为20年。
经计算本项目投资财务内部收益率（税后）为15.6%，投资回收期为6.9年。
经济效益较好。
2储运工艺设施
2.1概述
内蒙古XX300万吨优特钢项目配置原料场、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、棒线材等。
根据炼铁等用户提供的设计资料，原料场最终设计规模年产375万吨铁，分期实施，一期生产设施建设规模为125万吨，铁路受卸设施要考虑600万吨规模时卸车能力和转载接口（按2个系列考虑）。
火车、汽车原料进厂比例为3:
7或4:
6，每次接卸火车皮数量按整列，自卸汽车最大载重量100t，仅有很少量的非自卸汽车。
一期工程不考虑火车卸料设施和解冻库设施。
焦炭采用带式输送机运输，焦化厂距新厂区约5.5km，路由未确定，初设中应给予考虑，投资单列。
本文数据按最终规模设计，一期工程的原料场受卸量和供料量为1/3，储存量为1/2，储存天数相应增加。
原料场建设用于调剂社会物流和铁前物流的供需，保证原料供应，是企业的物流中心，其建设集服务性、生产性、管理性为一体，设计思路是根据企业建设规模、原料进厂条件和原料用户组成，依据现代物流和安全存储技术，以满足供应、调剂需求、稳定成分、节能减排、循环利用为核心，采用经济实用装备，构建运转高效的集中储运设施，及时、均衡、安全地向原料用户提供各种原燃料。
原料场的原燃料用户包括烧结、球团、炼铁、石灰窑。
原料场主要包括原燃料受卸、储存、混匀、整粒、输送、取样、计量、提供各种原燃料的储存信息、消纳钢企固体废物等工作。
2.1.1设计依据
（1）内蒙古XX实业集团有限公司300万吨优特钢项目一期工程设计合同技术附件；
（2）内蒙古XX集团300万吨优特钢项目水文地质、地形与地貌；
（3）内蒙古XX集团300万吨优特钢项目气象资料。
2.1.2原燃料条件
各种原燃料采用合格粒度进厂，主要原燃料列表如下，见表2-1。
表2-1原燃料品种一览表
序号
名称
进厂
粒度（mm）
年使用量（104t）
日使用量
（t）
主要用户
1
烧结粉矿
铁路路
0～10
471
14273
烧结
2
球团精矿
公路
0～8
140
4242
球团
3
无烟煤
公路
0～50
28
848
烧结
4
烧结熔剂
公路
0～50
67
2040
烧结
5
焦炭
胶带机
0～75
153
4370
炼铁
6
块矿
公路
0～30
35
1000
炼铁
7
喷吹煤
公路
0～30
60
1715
炼铁
8
石灰石等
公路
0～50
80
2424
石灰窑
9
厂内固体废物
公路
0～10
25
760
混匀
合计
1059
31672
本文原料量全部为干量，不包括含水量和损耗量，实际原料使用量会增加。
2.1.3设计原则
（1）以“经济、实用、安全、环保”为原则，选用高效、低耗的大型化工艺流程和技术设备，确保操作可靠、产品质量稳定、生产低成本的效果。
（2）采取节能、改善环保、节省投资的有效措施，使原料场总体工艺装备水平达到国内中等偏上水平。
（3）总图布置应在给定的红线范围内，考虑节约用地，节省投资,
力求物流顺畅，工艺布置紧凑合理。
（4）设计采用节能降耗技术，减少动力消耗，尤其水、电的消耗。
（5）在满足工艺生产和设备维护基本前提下，优化工艺流程，简化设备配置，节省工程投资。
2.1.4生产规模组成及工作制度
（1）生产规模
原料场按375万吨规模设计，分期实施。
一期工艺装备按125万吨实施，原料场工序处理量见表2-2。
表2-2工序处理量一览表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
受料量
104t/a
1059
2
混匀量
104t/a
471
3
整粒量
104t/a
267.2
其中：
筛分
104t/a
200
按冬季5个月筛分
破碎
104t/a
67.2
4
供料量
104t/a
1757
其中：
直接供返料
104t/a
1059
厂间供返料
104t/a
698
（2）设施组成
原料场包括受卸设施、料场设施、混匀设施、整粒设施、直接供返料设施、厂间供返料设施、辅助设施等七个工艺部分，以及供配电、自动化控制、电讯、给排水、暖通除尘、热力、检化验等公辅设施。
（3）工作制度
年工作天数365天
工作班制3班
每班工作时间8小时
原料场采用四班三运转工作，按四班制设置劳动定员。
2.2主要技术功能和新技术应用
2.2.1适应社会物流周期性波动安全供料
原料场设汽车受料并预留火车卸料转载接口，卸料后用带式输送机输送物料，受卸设施采用全年工作制，卸料和输送能力有一定富裕，保证顺畅卸料。
料场设施保持各种原料必要的储备，对料堆进行精细化管理，满足原料进厂周期性波动的需要。
采用数字化管理，建立安全存储预警提示，适时提出原料进厂采购需求，保证铁前原料的安全供应。
2.2.2铁前中间产品直供和供需调剂
原料场负责铁前原料和产品的集中管理，建立铁前原料和产品的输送网络，以炼铁原料供应为核心，实现正常条件下各种原料短流程直供，减少运距和倒运，降低能耗和物料损失，低碳生产。
原料场建立烧结、球团过剩产品（炼铁原料）的调剂储备，解决铁前工序日常产能波动对原料供需的相互制约，为各工序产能最大化生产提供原料保障，提高钢铁产量和企业效益。
2.2.3初级数字化料场技术
多渠道收集原料信息，建立原料信息数据库（储量,成分,地址），实现料场网格化管理并自动绘制料场图，为场地充分利用提供保证。
进出料场的原燃料采用自动取样和计量设施，收集原燃料的品质数据，指导混匀配料计算。
合理布置物料、能源的输送路线和监控点，设置必要的就地或远程监控设备，实施资源管理、减量化生产。
2.2.4自动均衡加仓技术
按原料用户的仓位信息、原料信息、使用量信息，实时更新原料用户的各料仓储存数据，依据储运设备信息、系统运行条件和各料仓储存数据，对各用户的加仓需求进行动态排序，按优先条件自动选择配送作业起终点设备和加仓数量及卸料顺序，按关联条件生成作业流程，经确认后自动进行有序的连续供料和自动切换，保持用户料仓有一定储存量和输送系统连续运转。
2.2.5输送系统安全运转技术
进厂原料和各用户原料输送系统即相对独立又相互备用形成网络，主要料种公用输送通道可选用的系统数量大于1，实现多通路输送，降低单一设备故障对全厂输送系统运转率的影响，发挥集中运输优势，即减少输送设备总量，又保证安全供料，提高设备作业率，实现安全高效生产。
2.2.6低碳节能
原料场负责全厂大宗原燃料的受卸、储存、加工和供应，管理全厂物流，集中堆存原燃料可以节省占地；采用输送系统起点给料设备变频驱动，实现不同堆密度物料的满负荷输送；选用高效装备分时段接续输送物料，减少起停空转时间，实现全厂物流的有序流动。
2.2.7环境保护
原料设施环境保护的重点是防止粉尘污染和噪声污染，环保措施主要有：
原料卸车设机械抽尘，料场输入系统带式输送机上设洒水加湿控制物料水分，物料输送转运点采用机械除尘措施，料仓密闭除尘，料场露天带式输送机上设除雨水装置，料场设排水沟和沉淀池，原料堆场四周设挡风网，对噪声污染源采取噪声隔离措施。
2.2.8资源利用和循环经济
原料场产生的粉尘和物料漏洒回收利用，实现零排放。
原料场回收高炉筛下返矿和焦粉，送烧结使用。
原料场回收钢企含铁固体废物，接受符合回收条件的除尘灰、转炉渣、轧钢皮等粉料合成后做为一个原料品种与外购原料一起混匀，送烧结使用，实现循环利用减量生产。
2.3主要设计特点及其装备
原料场采用物流领域和安全存储的实用技术和装备，体现理念新、功能全、流程顺、路径短、环境污染小。
原料场布局紧凑顺畅，考虑发展需要，采用高效的原燃料卸、堆、取、运设备，集中管理，设备数量少，设备利用率高。
为满足冬季储存量大的需要，采用循环料技术和封堆管理，喷洒防冻剂等防冻措施。
2.3.1主要技术装备
（1）原料场控制采用计算机自动控制作业。
具有自动检测，库存量管理，原料数据库更新，混匀配料计算，混匀堆取设备自动运行，流程设备自动控制。
原料场设有行政电话、调度电话、无线对讲、火灾报警和电视监视。
（2）进出料场的原燃料采用自动取样和计量设施，收集原燃料的品质数据。
（3）为保证输送机械安全、可靠、长期运转，输送机械主要装备有：
1）带式输送机传动采用硬齿面减速机；
2）带式输送机传动功率≥45kW的驱动装置，全部配置偶合器；
3）普通带式输送机优先选用重锤式拉紧装置，料场带式输送机采用塔架拉紧装置；
4）带式输送机头部设双刮板清扫器，重锤拉紧装置和尾部改向滚筒前面设空段清扫器；
5）带式输送机上部托辊采用前倾托辊和自动调偏托辊组合使用，下部托辊采用V型托辊和自动调偏托辊交替使用，提高纠偏效果；
6）带式输送机采用液压调偏滚筒，避免受料段撒料；
7）输送单一料种的漏斗和溜管采用积料形式，输送多料种的漏斗和溜管采用衬板形式，主要包括含块矿输送采用堆焊钢衬板，含焦炭输送采用铸石衬板，含精矿粉输送采用含油尼龙衬板。
（4）为保证安全生产，在工艺系统中采用了多种自动检测装置，主要有：
1）机旁双侧拉绳事故开关（短输送机采用手搬开关）；
2）胶带跑偏检测装置；
3）胶带打滑检测装置;
4）输送物料中夹杂金属检测及去除装置；
5）移动设备自动定位装置；
6）料仓料位检测装置；
7）起点带式输送机设漏斗堵塞检测装置；
8）起点带式输送机设胶带纵向撕裂检测装置；
9）料场带式输送机设胶带防风装置；
10）为防止堆、取料机碰撞，设有防碰撞位置监控和料堆高度检测等。
（5）环保措施
1）汽车受料槽翻卸时设机械除尘措施；
2）部分带式输送机上设物料加湿，调节水分；
3）料场带式输送机上设胶带除水装置;
4）带式输送机物料转运点采用机械除尘措施;
5）料仓、配料槽等扬尘点采用机械除尘措施;
6）料条两侧设洒水喷枪；
7）料条两侧设盖板沟排水，料场两端设盖板沟和沉淀池;
8）料场四周设挡风网。
（6）其它装备
1）斗轮堆取料机采用液压马达驱动（液压站电伴热），高压卷缆供电；
2）堆取料机基础采用混凝土条形基础，基础面铺连锁砖块；
3）混匀配料槽采用等截面收缩率的双曲线斗嘴和空气炮清堵；
4）带式输送机转运站采用混凝土设备层封闭采暖，非设备层敞开，没有设备的转运站一层封闭采暖做办公用房或库房；
5）带式输送机通廊采用钢结构彩钢板夹层保温，间断开窗；
6）料场采用高杆灯照明，地面维护；
7）起重设备供电采用安全滑触线供电；
8）除尘机组采用无人值班，远程监控。
2.4原料厂工艺系统
为及时可靠地完成原燃料的贮运、配送作业，原料场采用高速大运量输送机械和先进技术，设置27个工艺系统，组成流程群对全公司原燃料进行机械化运输，在集中控制室进行自动联锁控制和管理。
2.4.1受卸设施（5个工艺系统）
（1）铁路卸车输出→储料场（预留1个接口）
（2）铁路卸车输出→直供用户
（3）汽车受料输出→储料场
（4）汽车受料输出→直供用户
（5）厂外焦炭输送→储料场
2.4.2料场设施（2个工艺系统）
（1）储料场→储料场
（2）灰渣加工→储料场
（3）石灰石破碎→储料场
2.4.3混匀设施（6个工艺系统）
（1）储料场→混匀配料槽
（2）除尘灰→混匀配料槽
（3）石灰石地下受料槽→混匀配料槽
（4）混匀配料槽→混匀料场
（5）混匀配料槽→储料场
（6）混匀料场→储料场（端部料）
2.4.4料场直接供返料（11个工艺系统）
（1）混匀配料槽→烧结原料仓
（2）混匀料场→烧结原料仓
（3）储料场→烧结原料仓
（4）储料场→烧结燃料仓
（5）储料场→球团原料仓
（6）储料场→石灰窑贮料仓
（7）厂外焦炭输送→高炉贮矿槽
（8）储料场→高炉贮矿槽
（9）烧结矿→储料场
（10）球团矿→储料场
（11）烧结返矿→储料场
2.4.5厂际供返料（4个工艺系统）
（1）烧结矿→高炉贮矿槽
（2）球团矿→高炉贮矿槽
（3）高炉返矿→烧结原料仓
（4）高炉返焦→烧结燃料仓
2.4.6汽车运输
（1）储料场→干煤棚
（2）储料场→炼钢原料仓
原料场的27个工艺系统相互交错，组成输送网络，满足XX钢铁项目各工序的原料供应。
工艺流程图见BD394.02.A01.1-V03。
2.5主要工艺设施
原料场设计以“顺畅流动”为核心，以提供洁净原料、适时受入、适量贮存、整粒混匀、取样计量、均衡供给、易于管理为目的，对全厂原燃料进行集中受卸、贮存、混匀、加工、输送、管理。
原料场平面图见BD394.02.A01.1-V02。
2.5.1受卸设施
原燃料进厂有2种方式供选择，每种方式的受料量都有一定富余，适应进厂原燃料量的波动，满足市场变化需要。
火车、汽车原料进厂比例为3:
7或4:
6，每次火车皮数量按整列，自卸汽车最大载重量100t，仅有很少的非自卸汽车。
焦炭采用带式输送机运输，焦化厂距新厂区约5.5km。
火车受卸设施一期预留建设翻车机和解冻库。
铁路卸车采用折返式作业线，停车线长度约840m，可以接卸1列60辆车。
翻车机暂按C70车型设计，卸车能力考虑600万吨规模时的需要。
火车受卸装备采用C型转子单车自动卸车线1套，主要包括重车推车机、翻车机本体、牵车台、空车拨车机等，配套设置6节清车底受料槽，可进行人工清车底和异型车卸料作业，部分清车底受料槽兼顾汽车卸
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