焦爐煤氣制直接還原鐵項目可行性研究報告

某某礦業(yè)有限公司30萬噸/年焦爐煤氣制直接還原鐵項目可行性研究報告第一篇、總論外合資企業(yè)。公司注冊資本2億元，并擁有7億元的煤礦股權(quán)，是國家級高新區(qū)——太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)入園企業(yè)中資產(chǎn)規(guī)模最大的企炭開采—焦化—鐵礦開采—焦爐煤氣制還原鐵—還原鐵粉—粉末冶產(chǎn)基地、特色鮮明、效益突出的國家級粉末冶金的科研基地、創(chuàng)新科技的轉(zhuǎn)化基地、企業(yè)創(chuàng)新的孵化基地。使xxxx革命老區(qū)但當?shù)赜胸S富的焦煤資源和優(yōu)質(zhì)的鐵礦石資源。xxxx礦業(yè)有限公司煤氣進一步深加工，利用當?shù)氐膬?yōu)質(zhì)鐵礦石，生產(chǎn)高附加值、高技術(shù)質(zhì)鋼，填補國內(nèi)空白。該項目做成國家節(jié)能減排的典范，大大提升企煉優(yōu)質(zhì)鋼、特殊鋼的純凈鐵料，也是鑄造、鐵合金、粉末冶金等工藝主體設備可分為豎爐法、回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法、反應罐法、罐式爐法來的，主要采用豎爐法。此工藝屬優(yōu)質(zhì)、低耗、低污染的煉鐵工藝，一是自主創(chuàng)新。制氣系統(tǒng)采用中國石油大學（北京）煤制氣國家——上述兩家單位和xxxx礦業(yè)形成合作關(guān)系，共同使焦三是項目具有創(chuàng)新性，三家承諾以xxxx礦業(yè)名委新技術(shù)工業(yè)化示范項目批文及扶持資金，對我公司建設提升xxxx老區(qū)龍泉產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范園區(qū)的技術(shù)品味，促進園區(qū)建設具有重要意技術(shù)專利，使xxxx礦業(yè)的這個項目除了本身的產(chǎn)品的建設模式，表明了北京神霧志在必得，也可大輸出為止，包括氧化球團、焦爐煤氣轉(zhuǎn)化還原氣、直接還原豎爐及配自動控制、通訊、建筑、結(jié)構(gòu)、投資概算、技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)保、安全衛(wèi)中部山上蒼松翠柏郁密成林。最低點為清漳河里津口海拔高620m，石山穿插其中，坡度較緩，土壤由黃土和砂頁巖化物形成。由于砂頁巖化物和黃土的結(jié)構(gòu)松散，垂直結(jié)構(gòu)發(fā)育，抗蝕力弱，水土流失現(xiàn)象盒子組、下統(tǒng)下石盒子組地層出露。根據(jù)區(qū)域資料，區(qū)內(nèi)發(fā)育有：奧xxxx縣位于xxxx山中段和晉東南盆地的東緣中段之間，溝谷切割劇烈、大部巖土裸露，地質(zhì)構(gòu)造較為清晰。全境以古生界石灰的土石山、深石山為主體，東部夾雜有石類、長石、砂礫巖。并有少量大床；中南部地表多有斷壁巖、洞穴壑及風化沖積土質(zhì)，西北部有砂石根據(jù)國家地震局最新頒發(fā)《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》第四系沖積層和基巖層風化帶未膠結(jié)地層與地表水直接水力聯(lián)系，有較強的含水性。下部裂隙承壓大，含水性弱，差別較大。依據(jù)地貌、地質(zhì)構(gòu)造、各含水的水力聯(lián)系等因素，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件比較長30公里，河谷寬500~800米，河床寬50~100米。主要支流有：南經(jīng)川口、石匣、河南、城關(guān)、粟城五鄉(xiāng)鎮(zhèn)、在粟城上交漳南老虎巖與主要支流有：白堠河、馬家壓河、小嶺底河、馬廄河、枯河、十里店河、龍則河等，除枯河、十里店河、龍則河為時令河外，其余皆屬常清漳河：東、西清漳河會合后，南流經(jīng)芹泉、澤城、麻田三鄉(xiāng)鎮(zhèn)水量豐富，易于開采。羊角、麻田、寒玉等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分村莊、地下水極端最高溫度：極端最低溫度：年平均相對濕度：63%年平均降雨量：538mm年最大降雨量：863.4mm年最小降雨量：318mm第二篇、市場分析2015年世界直接還原鐵的產(chǎn)量將會增長至9500萬噸左右。我國鐵礦石資源相對貧乏，且品位普遍偏低，但可用于直接還原鐵的高品位富鐵礦資源也有相當?shù)膬α?，比如本溪礦、xxxx礦、黎發(fā)展氣基豎爐直接還原鐵對我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展有著廣闊的前景和深由于隧道窯投資低，適于一些資金不雄厚的企業(yè)家的需求，因而，建上述直接還原鐵廠，除天津鋼管、富蘊金山礦業(yè)的回轉(zhuǎn)窯單機生2008年前，我國直接還原鐵的產(chǎn)量每年約60萬噸。后因國內(nèi)外繼停產(chǎn)，只剩下一些隧道窯廠還在生產(chǎn)，但產(chǎn)量不多。近年來，我國02000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年單價，美元/噸114.5109.9104.4138.5194.4281.0210.4203266.77254.87價單和量口進我國鋼鐵工業(yè)正面臨結(jié)構(gòu)性調(diào)整的機遇，擴大“直接還原-電爐第三篇、建廠方案第四篇、工藝技術(shù)方案指標值(wt)>92%供需協(xié)商>84.9%≤4.5%本項目工藝技術(shù)方案擬采用鏈篦機—回轉(zhuǎn)窯氧化球團工藝生產(chǎn)燥、預熱、焙燒、冷卻都在一個矩形豎爐內(nèi)來進行和完成。雖然這種方法工藝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、投資便宜，但由于其工藝方法存在產(chǎn)品質(zhì)燒、冷卻都在一個設備上完成，具有工藝過程簡單、布置緊湊、所需設備噸位輕等特點。能適應擴大生產(chǎn)規(guī)模的要求和實現(xiàn)大型化的要性比豎爐強。由于熱系統(tǒng)的合理設置和管路短，在理論上講，帶式焙鋼的用量大、檔次高，在目前條件下其國產(chǎn)化有較大的難度，在生產(chǎn)料行高溫焙燒；在冷卻機中進行冷卻。按照不同的溫度要求，使設備比適應性更強。產(chǎn)品的質(zhì)量高且更為均勻。實現(xiàn)了球團生產(chǎn)的大型化，而且隨單系統(tǒng)規(guī)模的加大，其規(guī)模效益特別明顯，能耗也低。從我國實際情況出發(fā)，立足國內(nèi)，把鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團廠規(guī)模擴大到400萬噸/年已經(jīng)不存在技術(shù)障礙。但隨窯直徑的加大，而受制造和運輸無機膨潤土,可大幅度降低球團粘結(jié)劑的配比(由2.5%降低至規(guī)格單位規(guī)格單位t名稱原料磁鐵精礦粉有機粘結(jié)劑焦爐氣循環(huán)水電噸球團消耗小時消耗序號12345燃料A、配料倉B、配料設備選型36.2m，臺時產(chǎn)量60t/h。330m鏈箅機，臺時產(chǎn)量≥80t干球。箅機采用兩室三段式加熱，干燥室溫度為200～400℃,預熱室出球溫度出球控制在800～950℃,利用系統(tǒng)風機使窯尾高溫氣體兩次通過鏈箅機內(nèi)，循環(huán)使用，將生球干燥并預熱，在焙燒堿性球團與赤鐵規(guī)格:2.8330m330m，斜度4%，球團在窯內(nèi)停留時間控制330m，斜度4%鼓風冷卻，熱風風箱分為三段，高溫段氣體引到回轉(zhuǎn)窯做助燃風；中A、風機的選型2）采用精礦干燥工藝和嚴格控制水分措施，使原3）采用先進的混捏潤磨工藝，將物料細磨，6）高度重視環(huán)境保護，對含粉塵的廢氣采用高效除塵器H2N2CmHnH2S24952Nm3/h，18000Nm3焦化裝置來的焦爐煤氣每小時可用流量為：24952Nm置有20%的富余能力，最大焦爐煤氣供應量為33111.6Nm3/h。焦爐煤氣進入界區(qū)后，經(jīng)氣柜緩存，進入壓縮機升壓，以滿足轉(zhuǎn)化對壓力的需求。由于焦爐煤氣中含焦油、粉塵等雜質(zhì)，因此，焦爐t電12爐氣中的游離水和堿，然后進入粗脫硫塔，粗脫硫塔設置兩臺，可串可并，在脫硫劑作用下，脫除焦爐氣中的H2S和部分有機硫化物。根硫塔”切出，開始再生，原“第二預脫硫塔”繼續(xù)工作，用過熱蒸汽1233123名稱，型號及主要規(guī)格水分離塔立式容器尺寸：□1000x6500mm預脫硫塔立式容器尺寸：□2000x6400mm精脫硫塔立式容器操作條件介質(zhì)：焦爐氣介質(zhì)：焦爐氣介質(zhì)：蒸汽介質(zhì)：焦爐氣序號序號名稱，型號及主要規(guī)格尺寸：□2000x6400mm4被加熱介質(zhì)：空氣+N2入口溫度：常溫操作條件解吸時介質(zhì)：空氣+N2工藝介質(zhì)：空氣+N2環(huán)境飽和氮氣循環(huán)水電14本方案采用石油大學的焦爐氣轉(zhuǎn)化技術(shù)，為了降低轉(zhuǎn)化氣中的①進預轉(zhuǎn)化爐入口溫度400℃,轉(zhuǎn)化爐出口溫度911233序號名稱，型號及主要規(guī)格2爐頂氣換熱器4焦爐氣轉(zhuǎn)化爐操作條件40℃換熱到400℃40℃換熱到400℃1111采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)1焦爐氣燃料2電我國煉鋼用直接還原鐵產(chǎn)品黑色冶金行業(yè)標準（標準號環(huán)保要求。目前，全世界有十幾種直接還原法實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，包括Midrex、HYL-Ⅲ、煤基回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、流化床法等。只有氣基豎爐工藝Midrex和HYL-Ⅲ可以大型化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量高、投資低，3Midrex和HYL氣基豎爐法是最主要的直接還原鐵生產(chǎn)工藝。表Midrex2表4-3世界各國直接還原鐵廠產(chǎn)量統(tǒng)計單位：百萬噸-------Midrex工藝生產(chǎn)的還原鐵產(chǎn)量在世界各國迅速發(fā)展，尤其在亞-SiO2Al2O3Midrex90.423.972.190.960.270.41HYL80.823.952.180.930.270.41％，=89.8％，金屬化率=90%。MidrexHYL-Ⅲ123456789大大小少多(1)Midrex工藝的金屬化率高，還原氣體需要量少，還原氣體利用HYL-Ⅲ工藝通過壓力倉進行裝料和出料，壓力倉上下用球閥密封，壓力倉上、下球閥交替開閉，保證還原氣不外漏。設備復雜，控Midrex工藝具有工藝成熟、操作簡單、內(nèi)仍將占據(jù)統(tǒng)治地位。綜合考慮設備費、專利費、運行費、工藝成熟從原料車間用膠帶輸送機送來的原料氧化球團是從輸送機送上爐頂料斗的，料斗下料口接氣封管，氣封管上安裝有氣封，氣封管下布入豎爐的爐料，先到豎爐預熱區(qū)，在預熱區(qū)，爐料被上行的爐氣預熱。爐料移動下行穿過預熱區(qū)，進入還鐵，鐵的熔點高，不會軟融，但是未被還原的脈石與氧化亞鐵之間發(fā)生的化學反應，有可能生成低熔點化合物變成燒結(jié)物，影響下料。豎在豎爐冷卻區(qū)的頂部、中部、和底部共安裝有三組松料器。每個松料固定在爐外的軸承座上，軸管內(nèi)通水冷卻。松料器液壓驅(qū)動，以每小蒸汽，然后是文氏管、填料塔冷卻洗滌。溫度降到約40℃以下，含HDRI，這種產(chǎn)品只能就近使用，可以罐裝，也可以氣力輸送。第三但熱壓塊密度高，表面光潔，也抗氧化，強度也大，而且用戶使用方便，深受歡迎。只是熱壓成型機目前國內(nèi)正在研制，進口的熱壓塊機豎爐年產(chǎn)量303104t/t3.983/t453104Nm3/y3.337Kwh/y4.2993105t/y/t4.46431053104t，還原鐵HBI價格萬元/t，萬℃~4006003.9831083.9831084.4631064.4631054.531051245674-第五篇、總圖2xxxx礦業(yè)有限公司提供的選址用地范圍2各專業(yè)提供的設計資料2滿足生產(chǎn)工藝流程及物流順暢的要求。2滿足生產(chǎn)功能分區(qū)及風向的要求。2總體規(guī)劃、遠近結(jié)合、分期實施。計內(nèi)容主要包括：配料系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、潤磨系統(tǒng)、造球系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、環(huán)冷機系統(tǒng)，成品倉、焦爐煤氣轉(zhuǎn)化系依次為造球系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、環(huán)冷機系統(tǒng)，成3104t，其中運入量55.53104t，運出量383104t。3104t。3104t，其中直接還原鐵約303104t、球團約83104t。3104t。其中膠帶運輸主要為源燃料、燒結(jié)礦、球團礦，3104t；道路運輸主要為廠內(nèi)原材料、水渣及其它運3104t。設。消防水管沿道路一側(cè)布置，其它管線按照管線的埋設深度，自建悅目的生產(chǎn)、生活環(huán)境，在建筑物四周、道路兩側(cè)和空閑地帶種植一123%45%6第六篇、給排水給排水管線：生產(chǎn)消防給水管(S1)；生活給水管(S2)；循環(huán)給水環(huán)回水管(XH4)；生產(chǎn)排水管(X2)；生活生活水水壓S2:P=4.03105Pa室內(nèi)消防水水壓XH2:P=7.03105Pa室外生產(chǎn)補充水壓S1:P=2.0～4.03105Pa循環(huán)水水壓XH2:P=5.03105Pa設備冷卻循環(huán)水水壓XH1:P=4.43105Pa室外消防水水壓：P=4.03105Pa新建直接還原鐵系統(tǒng)的生活水、生產(chǎn)消防水均由園區(qū)生活、生產(chǎn)生產(chǎn)用水量按各專業(yè)委托生產(chǎn)設備用水量及生產(chǎn)工藝所需水量2并在事故時做備用水源至循環(huán)水泵站冷水池作生產(chǎn)補水。并設置水由園區(qū)生產(chǎn)消防給水管網(wǎng)上接出DN200給水鋼管至直冷卻循環(huán)用水，包括球磨機、鼓風機、布袋除塵、煤氣加壓、電除塵設備冷卻用水，造球機加水、還原氣轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設備冷卻水、還原豎爐將氧化球團系統(tǒng)的回水全部匯總后回收至循環(huán)水泵站熱水池將球磨機、鼓風機、布袋除塵、煤氣加壓、電除塵、還原氣轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、還原豎爐冷卻水等設備冷卻用水回收至循環(huán)水泵站熱水池內(nèi)，2第七篇、通風除塵電動閥門進行切換，并與工藝設備聯(lián)鎖，以減少系統(tǒng)處理風量，降低各吸塵點—>90m2臥式電除塵器—>除塵主風機—>消聲器—>煙鏈箅機熱風除塵系統(tǒng)總風量為23100000m3/h。鏈箅機熱風除塵各吸塵點—>多管除塵器—>除塵主風機—>消聲器—>煙囪排放氧化球團的成品球倉系統(tǒng)需配一個干式收塵系統(tǒng)，抽風量約為風壓H=2810Pa除塵器灰斗—>螺旋輸送機—>星型給料機—>螺旋輸送機—>卸第八篇、電氣儀表31032=62013232＋160=424現(xiàn)場開關(guān)量和來自儀表及變頻器的模擬量信號采集送至PLC主站進監(jiān)控系統(tǒng)，通過HMI的動態(tài)畫面顯示現(xiàn)場設備的運行情況及故障原（2）采集來自儀表的模擬量信號，包括溫度、流廠房、轉(zhuǎn)運站、皮帶通廊的照明均采用高壓鈉燈照明，由操作室集中控制。高、低壓配電室、休息室、操作室、辦公室等均采用熒光造球盤；布料篩分系統(tǒng)、鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)；環(huán)冷機排料，還原豎本設計使用目前比較實用可靠的新型儀表與PLC組成集中控制系統(tǒng)，將主要的在線檢測信號通過隔離裝置送入PLC，進行顯示、記AI：130～150；DI：6AO：12；DO：6干燥操作室、造球操作室、鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)操作室、煤氣加壓操作室、電除塵操作室、還原氣制備操作室、還原豎爐操作室、熱（1）溫度一次元件采用熱電偶、熱電阻（部分現(xiàn)場為插入式壓第九篇、土建布袋除塵室、鼓風機房、煤氣加壓站、高配室、還原氣制備系統(tǒng)、直接還原豎爐、直接還原鐵成品倉及多座轉(zhuǎn)運站、多條膠帶機通廊、一根據(jù)工藝專業(yè)提供或根據(jù)荷載規(guī)范取值根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001。xxxx地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本加速度值為0.1g，第一組。數(shù)。但因工藝及現(xiàn)場條件所限，且除部分排架柱采用預制構(gòu)件外，大封閉廠房外墻采用KP1粘土多孔磚，刷外墻水泥漆；通廊下部原料庫、鼓風機房采用排架結(jié)構(gòu)，預制鋼筋混凝土柱、實腹式鋼屋面梁，壓型鋼板屋面；鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；直接還原豎爐采用鋼結(jié)構(gòu)；辦公樓、食堂、浴室采用砌體結(jié)構(gòu)；通廊采用現(xiàn)澆砼支架，砼梁，過馬路處跨度較大時，采用鋼桁架或鋼梁，砼樓面，輕鋼屋面；其它建、構(gòu)筑物均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝第十篇、環(huán)境保護本工程擬建鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)一套，直接還原豎爐一座，生產(chǎn)球機、鏈篦機、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機及直接還原豎爐等。工作制度為連續(xù)本工程產(chǎn)生的主要污染物有煙(粉)塵、二氧化硫、廢水、固體廢鏈循環(huán)高溫風機采用多管除塵器兩套，系統(tǒng)總風量為23該系統(tǒng)包括成品球倉落料和下部電振排料，設有一臺布袋除塵本工程所排放二氧化硫主要來自于鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)排放的廢聲設備配置了消聲器、減振墊等設施，并安裝在廠房內(nèi)，有效控制噪本工程的主要生產(chǎn)設備是干燥窯、球磨機、造球機、鏈篦機、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機、還原氣制備設備、還原豎爐，熱壓機、輸送設備，輔篦機、回轉(zhuǎn)窯、還原氣制備設備、還原豎爐以及煤氣加壓系統(tǒng)等，是一氧化碳為無色、無味、無刺激性的氣體。低濃度的一氧化碳即時，經(jīng)幾次深呼吸后會迅速發(fā)生昏迷、大小便失禁、體溫升高、呼吸—急救措施：迅速脫離現(xiàn)場到空氣新鮮處、保暖、休息；保持呼吸道通無色、無臭、無味的氣體，具有極大的易燃易爆性，低濃度時對急救措施：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如呼無色有惡臭氣體，溶于水、乙醇、石油溶劑、原油等。熔點健康危害：是強烈的神經(jīng)毒物，對粘膜有明顯刺激作用。低濃度悸、呼吸困難、意識模糊等，很快呈現(xiàn)昏迷狀態(tài)，可因呼吸麻痹而死引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機能改變，氣管、支氣管粘膜刺激癥狀，大腦皮急救措施：迅速脫離現(xiàn)場到空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如呼吸困難給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸，就醫(yī)。眼睛接觸，具有腐蝕性和刺激作用。皮膚接觸高濃度氫氧化鈉，特別是濕皮膚，能引起比酸更深而廣泛的灼傷。堿液濺入眼中會對眼睛造成嚴重損干燥窯、鏈篦機、回轉(zhuǎn)窯、還原氣制備設備、還原豎爐及煤氣加壓站進入罐，限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護，嚴格執(zhí)行監(jiān)可避免出現(xiàn)重大安全事故，保證生產(chǎn)安全。對于崗位上有粉塵、噪聲現(xiàn)行消防法規(guī)的要求，根據(jù)工藝生產(chǎn)裝置高溫、高壓、易燃易爆的特點，在工藝生產(chǎn)、總圖布局、建構(gòu)筑物防火處理、防雷接地、火災自動報警、可燃氣體檢測、防爆等各個方面采取了相應的措施，防止火123123供電方式。儀表負荷，事故照明，消防報警等按一類負荷設計，儀器燈照明。為減少電纜著火及損壞的危險，盡可能采用地下敷設。緊急電源及儀表電纜線在危險區(qū)域地上使用時，采用相應級別的電纜電1234323288995289614572898289928928928928944第十四篇、項目投資估算投資估算價值投資估算價值工程項目或費用名稱建設投資固定資產(chǎn)投資工程費用工藝裝置焦爐氣壓縮焦爐氣精脫硫焦爐氣轉(zhuǎn)化1一 1.101.11 2 工程項目或費用名稱循環(huán)氣加熱爐還原豎爐爐頂氣降溫除塵循環(huán)氣壓縮球團制備原料產(chǎn)品貯運配套系統(tǒng)總圖運輸工藝外管給排水及消防循環(huán)水采暖通風供配電及電信綜合樓工器具及生產(chǎn)用具購置費安全生產(chǎn)費固定資產(chǎn)其他費工程建設管理費臨時設施費環(huán)境影響咨詢費勞動安全衛(wèi)生評價費可行性研究報告編制費工程勘察費工程設計費工程建設監(jiān)理費特種設備安全監(jiān)督檢驗費超限設備運輸特殊措施費設備采購技術(shù)服務費工程保險費聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費無形資產(chǎn)投資其他資產(chǎn)投資生產(chǎn)人員準備費預備費基本預備費投資估算價值含行政辦公、控制室、分析化驗等項目或費用名稱估算金額1建設投資2建設期利息3流動資金4其中：鋪底流動資金56