镍铁合金项目可行性研究报告(30万吨定稿).doc.doc
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1、 沾化县炜烨镍业有限公司沾化县炜烨镍业有限公司 3030 万吨万吨/ /年镍铁合金工程年镍铁合金工程 可行性可行性研研究究 四川省冶金设计研究院 四川成都 二七年三月 沾化县炜烨镍业有限公司沾化县炜烨镍业有限公司 3030 万吨万吨/ /年镍铁合金工程年镍铁合金工程 可行性可行性研研究究 工程号:工程号:1058Q1058Q 院院 长长 高晓军高晓军 生产院长生产院长 黄黄 勇勇 总工程师总工程师 郭建秀郭建秀 总设计师总设计师 费费 西西 郭建秀郭建秀 四川省冶金设计研究院四川省冶金设计研究院 四川四川成都成都 二二七年三月七年三月 专业设计人员专业设计人员 序号专业专业或项目负责人参加设计
2、人员 1 工艺 其中:镍铁合金工艺郭建秀 杨燕妮杨燕妮 刘茗 原料处理及回转窑刘毅钟永红 敬春艳 2 总图运输孟立凤孟立凤 3 燃气设施王冀辽王冀辽 游斌 4 给排水设施张勇张勇 赵川 5 通风除尘徐明旦游斌 6 供配电设施张国林杨科 李霞艳等 7 自动化控制贾渠军贾渠军 8 机修检化验刘茗刘茗 9 土建李宗富 周富林 金丽华 杨淑丽 魏鹏等 10 能源分析及评价王冀辽王冀辽 11 环境保护张占军张占军 12 职业安全卫生张占军张占军 13 消防张占军张占军 14 工程概算赵锦蓉赵锦蓉 赵结民 15 技术经济及评价刘敏玲刘敏玲 目目 录录 1 总 论 .1 2 市场分析 .12 3 冶炼工艺
3、.18 4 原料系统 .28 5 通风除尘 .32 6 给排水设施 .34 7 电 气 42 8 机修、检化验 .47 9 燃 气 51 10 总图运输 52 11 能源篇 55 12 土建 57 14 职业安全与卫生 66 15 消防 69 16 投 资 估 算 .72 17 技术经济分析与评价 75 18 综合评价 80 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design P电路变压器额定容量,取 30000kVA 和 42000KVA; K电路变压器功率利用系数,取 0.98; COS电路功率因数,取 0.89;(补偿后) W单位产品的冶炼电耗,取 7500k
4、Wh/t。 99.5%产品合格率; 30000kVA 矿热炉日产量 83.3t/d 车间 4 座矿热炉年产量=(83.34)350=116620t 设计取 10 万 t/a。 42000kVA 矿热炉日产量 116.6t/d 车间 5 座矿热炉年产量=(116.65)350=204050t 设计取 20 万 t/a。 车间矿热炉年产量共计 30 万 t/a。 24PKCOS99.5% W 24300000.980.890.995 7500 24420000.980.890.995 7500 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research In
5、stitute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 26 372 设备选择 a炉型 进行工艺设计时,考虑了两种目前国内较先进炉型,并进行比较,见表 3- 6。 表 3-6炉型方案比较 炉型半封闭矿热炉封闭矿热炉 结构 特点 烟罩为矮烟罩,设炉门,半封闭式烟罩与炉体全封闭,不设炉门 优点 可采用除尘措施,消除污染,自动化程度较 好,维修容易,操作已掌握,投资较省,经 济指标比较好 炉气易回收,节省能源,自动化 程度高,操作条件
6、好,经济指标 好 缺点 不易回收煤气,烟气净化处理量较大,能耗 较高 炉子结构复杂,投资大,对原料 要求严格,运行和维护费用高 从方案比较看,认为全封闭矿热炉在国外内运行已是成熟,可靠的生产工 艺设备,且投资省更适应本工程实际情况。因此,本设计选用全封闭固定式炉 型。 b电极升降、压放、把持系统 电极升降采用液压缸升降方式。 把持器采用液压波纹管,每个波纹管单独顶一块铜瓦,能保证每块铜瓦与 电极都接触良好。 压放装置采用液压抱闸和压放缸组成。 c炉顶上方配备有电动单梁悬挂吊车。 d每台电炉采用三台单相变压器,单台容量 10000kVA、14000KVA e电炉主要技术参数 四川省冶金设计研究院
7、 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 27 表 3-730000VA 矿热电炉主要技术参数 序号参数名称单位主要技术参数备注 1 电炉炉型封闭矮烟罩 30000 单项 10000 2 额定功率 kVA 42000 单项 14000 3 变压器一次侧电压 kV35 4 二次侧电压 V 160300 5 电极材质自焙电极 6 电极直
8、径 mm1500 7 极心圆直径 mm 36003800 8 电极升降速度 m/min0.5 9 电极工作行程 mm1200 372 铸铁机 设计选用链轮中心斜长为 32m,单链带滚轮移动式铸铁机 9 台,用于镍铁合 金的产品成型生产。 铸铁机最大生产能力 102t/d。单台铸铁机技术性能见表 3-8. 表 3-8铸铁机技术性能表 序号项目技术规格单位 1 铸铁机的形式单链带滚轮移动式 2 铸铁机链轮中心斜长 32m 3 铸铁机倾角 9o33 4 链轮节园直径 400mm 5 链带速度 2.84m/min 6 铁块重量 20kg 7 铁模总数 240 个 8 铁模间距 200mm 9 生产能力
9、 102t/d 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 28 10 减速机 JZQ-500-1-4Z,I=332.64 11 设备总重 30t 铸铁机受铁水由前方支柱、铁水包、铸铁通廊构成。与铸铁机相配套的设 施有冷却用的循环水池及泵房以及相关的喷浆设施。 38 工艺特点及装备水平 冶炼工艺采用成熟、可靠的工艺
10、技术,炉体设备设计采纳和吸收国内许多 成熟可靠的先进技术和装备。 为提高劳动生产率,上料系统采用自动化、机械化控制,配料准确可靠达 到精料入炉并减轻工人劳动强度。 采用封闭矮烟罩炉型,改善工人操作环境,为烟气净化除尘和今后余热利 用创造较好条件。 每台电炉采用三台单相变压器,单台容量 10000kVA、14000KVA,缩短了电 炉短网长度,提高了电炉功率因数 短网采用水冷铜管,软母线采用水冷电缆。 电极升降、压放和把持装置采用液压传动。 39 车间主要技术经济指标 镍铁合金车间主要技术经济指标见表 3-9。 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &R
11、esearch Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 29 表 3-9 镍铁合金车间主要技术经济指标 序号指标名称单位指标备注 1 电炉座数座 9 2 电路容量 kVA 30000、4200 0 3 产品品种镍铁合金约含镍 10% 4 产品合格率 %99.5 5 车间年工作日 d350 6 车间年产量 t/a300000 7 车间主厂房面积 m2 8 主要原辅材料单耗 8.1 湿红土矿kg/t 合金 240
12、00 8.2 石灰kg/t 合金 3000 8.3 焦炭kg/t 合金 3000 8.4 电极糊kg/t 合金 120 8.5 钢材等kg/t 合金 36 8.6 耐火材料kg/t 合金 90 8.7 单位产品电耗kg/t 合金 7500 8.8 动力电耗kg/t 合金 750 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589
13、376 30 4 4 原料系统原料系统 4 41 1 概述概述 原料系统由原料一次堆场、原料棚、原料干燥棚,原料的整粒系统、配料 系统及矿石干燥、预还原系统组成。原料一次料场主要堆存湿红土矿。原料棚 具有对湿红土矿的破碎,筛分的功能,原料干燥棚主要堆存红土矿。配料系统 将各种原燃料经人工配料后送至电炉车间。 4 42 2 主要原、燃料来源主要原、燃料来源 生产镍铁合金主要原料为红土矿、焦炭、石灰等,其主要来源和化学成份 见冶炼工艺说明。 4 43 3 原、燃料及辅助材料原、燃料及辅助材料 镍铁合金原料消耗见表 4-1。 表 4-1 镍铁合金消耗表 序号原料名称单位单耗 kg/t入炉粒度 mm堆
14、比重 t/m3 1 湿红土矿kg/t 合金 80001.1 2 石灰kg/t 合金 1000 530 1.0 3 焦炭kg/t 合金 1000 5300.50.6 4 电极糊kg/t 合金 40 1.5 5 钢材等kg/t 合金 12 6 耐火材料kg/t 合金 33 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 3
15、1 4 44 4 原料系统工艺原料系统工艺 根据厂址地形特点经多方案比较后,决定原料系统由原料一次堆场,原料 棚、原料干燥棚、原料的整理系统及配料系统等组成。 441 原料一次露天堆场 外购湿红土矿由汽车运至一次堆场堆存,贮存期为 3 个月。 442 原料棚 原料棚主要是对湿红土矿进行整粒,棚内设铲斗车三台,PEF4O0600 额 破三台,34.5m 振动格筛六台。红土矿经破碎筛分后由胶带机送至回转窑焙 烧。焙烧后由保温罐送入电炉冶炼车间。 443 原料干燥棚 湿红土矿出回转窑焙后,其中一部份由胶带机送至干燥棚内进行贮存。贮 存时间为 5 个月,以备冬季使用。棚内设铲斗车三台、移动漏矿车、胶带
16、机各 三条,PDl600 圆盘给料机三台。 444 焦炭干燥棚 焦炭干燥棚对焦炭进行干燥,贮存期为 1 个月。 棚内设有焦炭破碎筛分系统。栅内配有 5t 抓斗三台。 焦炭破碎筛分系统设有 610400 双光辊破碎机三台,YAl236 圆振动格 筛三台,L=3m 拖料秤六台。焦炭经整理粒后,焦粉作为还原剂由胶带机送至回 转窑进行配料。 445 配料室 各种原燃料经整理后由胶带机送至配料室。室内配有 5t 抓斗六台,振动 给料机十二台,胶带机及大倾角胶带机各三台。各种原燃料按工艺要求,按一 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Inst
17、itute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 32 定的重量比加入炭素还原剂和熔剂混匀中合后送至矿热炉配料仓。 446 原料系统工作制 原料系统除原料一次料场采用二班工作制外,其余均为三班工作制。 4 45 5 回转窑干燥及焙烧回转窑干燥及焙烧 回转窑焙烧工艺是对湿红土矿干燥及预还原。 451 回转窑车间组成: (1)湿红土矿原料堆场 (2)湿红土矿筛分运输系统 (3)干燥回转窑 (4)干红土矿整粒及配料系统 (5)预还原
18、回转窑 (6)烟气除尘净化设施 (7)控制站及操作室 (8)成品储运和计量设施 (9)热矿冷却(带冷机) 452 回转窑设备选型及技术特点 (1)根据工艺生产要求,回转窑直径 4.0m、长度 65m,单台回转窑小 时处理量 54.3t。 (2)回转窑从窑尾来的高温烟气,直接穿过料层,与矿石进行热交换, 矿石预热温度高,可达 110O,回转窑尾排出的废气温度较低,小于 20O, 热利用率高。 (3)回转窑采用直径较大、窑长较短、两点支撑的窑型,既减少了窑体 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都
19、市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 33 上下串动幅度,又节约了占地;采用变频调速电机驱动窑体,并设有辅助电机 /工作稳定,易于调节;窑头窑尾设有弹簧叶片密封结构,简单可靠。 (4)自动化水平高:焙烧系统设备生产操作的调节、控制和警报采用 PLC 在主控室集中控制,并设有各控制点的画面显示及必要的连锁监控,对生产过 程中所有的操作参数进行自动记录。 453 回转窑窑规格及主要技术参数 表 4-2 回转窑规格及主要技术参数 项目回转窑参数 煅烧品
20、种红土矿 设备规格 4.065m 数量6 条 平均年工作日330 天 矿石粒度 50mm 4 46 6 仓库设施仓库设施 根据生产工艺及产品要求,本设计各车间设置了成品库房,其面成品库主 要堆存合格产品,库内设吊车两台。 成品库采用二班工作制,每天二班,每班 8h。 四川省冶金设计研究院 Sichuan Metallurgical Design &Research Institute 可行性研究 中国成都市人民南路四段 20 号 电话:028-85589376,85546444 No.20.4 th Section.Renmin Nanlu,Chengdu 传真 028-85589376 34
21、 5 5 通风除尘通风除尘 5 51 1 除尘除尘 511 概述 本工程是针对镍铁合金矿热电炉在冶炼生产过程中散发大量含尘高温烟气 严重污染周围环境的治理。为了保护车间作业区的工作环境和减少烟气中所含 粉尘对大气环境的污染,因此对各种产尘工艺及矿热炉烟气增设抽风除尘净化 系统,使净化后的排放气体的含尘量达到国家 大气污染综合排放标准 (GB16297-1996) 、 工业炉窑大气污染物综合排放标准 (GB9078-96) 、 冶金 工业环境保护设计规定 (YB9066-94) 、 工业企业厂界噪声标准 (GB12348- 90)的规定。原料、燃料烘干及预还原均利用回转窑烟气烘干降低原料中的水
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