隧道窑还原海绵铁生产流程与投资分析

隧道窑还原海绵铁生产流程与投资分析本报告针对利用隧道窑还原生产海绵铁项目进行初步方案编制，范围涉及从原料处理至海绵铁卸出的生产区间。内容包括如下几个方面：1、直接还原铁的相关技术指标；2、磁铁矿还原成海绵铁的物料平衡；3、一次还原生产工艺流程；4、主要设备及价格；5、人员配置；6、成本效益；7、承包方式和建设周期；8、场地要求。一、直接还原铁的相关技术指标直接还原铁是电炉冶炼优质钢种的好原料，所以要求的质量要高（包括化学成份和物理性能） ，且希望其产品质量要均匀、稳定。1化学成份直接还原铁的含铁量应大于90%。含 SiO2每升高1%，炼钢时要多加2%的石灰，渣量增加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。所以，要求直接还原铁所用原料含铁品位要高：一般来说赤铁矿应66.5%，磁铁矿67.5%，脉石（SiO2+Al2O3）量3%5% 。直接还原铁的金属化率每提高 1%，可以节约能耗810度电/t 。目前国内直接还原铁没有国家统一标准生产规格，只有行业内的不成文的标准，最终元素含量仍是根据客户需求。规格如下：一类化学成分为：TFe94%， SiO23.0%，S0.015% ，P0.03%。二类化学成分为：TFe92%， SiO24.5%，S0.015% ，P0.03%。三类化学成分为：TFe90%， SiO26.0%，S0.03% ，P0.06%。四类化学成分为：TFe88%， SiO27.5%，S0.03% ，P0.06%。另外，含铁量超过97以上也属于海绵铁，但应用于粉末冶金领域，其形状分块状和粉状（一次还原铁粉） ，如深加工还可做二次还原铁粉，其含铁量将达到98.5以上，价格也相应较高。2物理性能回转窑、竖炉、旋转床等工艺生产的直接还原铁是以球团矿为原料，要求粒度在530mm，由于受气氛所限，还原度不高。隧道窑工艺生产还原铁的原料可以是粉矿也可以是球团矿，采用陶瓷钵装料，还原气氛好，金属化率高，质量好而稳定。海绵铁破碎后产生的海绵铁颗粒或粉末，必须进行压块，将密度提高到5.0t/m3才能用于炼钢。强度取决于生产工艺方法、原料性能和还原温度，产品强度一般500N/cm2。如果需要对加工后的海绵铁粉末继续深加工，做粉末冶金用粉，则不需要压块，直接作为二次还原的原料生粉，但需要将其品位提高到96%以上。二、磁铁矿还原成海绵铁的物料平衡磁铁矿的含铁量为70%，计算精矿主要成分：Fe3O4含量为：70%/0.72496.68%杂质含量为：100%-96.68%=3.32%经过隧道窑还原，只有 Fe3O4中的氧可以被夺去；按还原度96%计算，还原后精矿失重25.62% ；因此，每吨精矿还原后可得743.8kg 海绵铁，成分为：总铁 TFe：70/(100-25.62)=94.11% ，杂质含量：6.2/(100-25.62)=4.46%。氧含量：1.43%三、生产工艺流程四、主要设备选型及价格估算（不包含厂房、基建、管网和配电）设备可分成两大类：热工炉窑和矿山机械，热工炉窑为关键设备序号 设 备 名 称 原 料 处 理1 铁矿粉干燥机 2 混料干燥机3 物料输送储存系统4 除尘系统一 次 还 原5 隧道窑6 煤气发生炉 / 煤气站(可选，根据用户自己的实际条件）7 装料系统8 卸锭机（可选）9 真空清灰回收系统（可选）10 除尘系统破 碎 压 块11 颚破机（可选）12 锤破机（可选）13 皮带机14 干式磁选去杂（可选）15 皮带布料机16 料仓平台17 压块机防氧化措施属于消耗品，划归日常流动资金五、人员配置例如年产1万吨设计生产实行四班三运转工作制，24小时连续生产，年工作天数350天。本工程劳动定员为24人，其中生产人员22人，管理人员2人，详见劳动定员表（表1） 。劳动定员表 表1序号 岗位名称 一班 二班 三班 四班 小计 备 注一 原料 配料系统 4 二 装卸料1 装料 4 2 卸料 4三 隧道窑1 还原工 4四 煤气站 （可选）1 调火工 4五 值班电钳管工 2（白班）六 技术人员、管理人员 2（白班）合 计 24 人六、成本效益指标（1）生产原料成本：每生产1吨海绵铁需要70%的铁精矿 1.345吨；铁精矿单价：800元/吨计。每生产1吨海绵铁需要还原剂煤600kg；煤单价：600元/吨。每生产1吨海绵铁需要脱硫剂石灰石粉120kg ；石灰石粉单价：50元/吨所以，每生产1吨海绵铁的原料成本为：8001.345 6000.6500.121442（元/吨）（2）每生产1吨海绵铁需要燃烧发生炉煤气，280（kg）成本为：0.28600 168（元 /吨）（3）电力成本：45（元/吨）（4）人工成本：50元/吨（5）耐火材料消耗：160元/吨（6）其它：60元/吨（7）折旧：40元/吨总成本：（1）使用煤气发生炉1442