攀枝花市12万吨年高钛渣项目可研.docx

攀枝花市12万吨/年高钛渣项目可研1. 总论1.1 项目的来源及背景我国四川省的攀枝花市西昌地区，蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。在已探明的储量中，攀西地区钛资源的储量达8.7亿吨(以二氧化钛计)占全国的90.5%，占世界的35%。但在钛资源的利用上，我国与先进工业国家仍然存在较大差距。如：钛渣产量不足世界产量的4%，海绵钛产能占世界的5%左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t，超过年初预计的9598万t，创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。但却大部分为低档的硫酸法钛白，远远满足不了我国经济飞速发展的需要，我国每年都要进口高档钛白。我国钛白粉工业近年在发展以金红石型为代表的高端产品方面进行了不懈的努力，有十多家企业生产金红石型产品。行业前6名生产商的产品全部是金红石型或者以金红石型产品为主。2006年全国金红石型产品首次超过30万t，并连续2年比上年增长8万t;2007年金红石型产品首次突破40万t，比上年净增近10万t。尽管如此，金红石型产品也还只占钛白粉总产量的35.3%，距国际上85%90%的比例还有较大差距。由此可见，我国在钛资源的利用上，无论是钛渣、钛材还是钛白都与钛工业发达国家存在着很大的差距。由于目前世界范围适合氯化法技术的高品位天然金红石原料供应有限，每年仅41万t左右，因此适合氯化法的富钛料需求极大，实现富钛料大型化生产对发展中国金属钛和钛白粉工业具有决定性的意义。要提高我国钛资源的利用水平，建设富钛料的生产线是重要环节，是生产海绵钛及氯化法钛白的必经之路。我国目前的富钛料生产，仅限于供海绵钛和人造金红石生产所需的高钛渣，规模小，技术装备落后，其它富钛料的生产发展缓慢。世界上已利用的钛资源90%以上用来生产钛白，国外的钛白生产企业，由于环保的要求，无论是硫酸法钛白还是氯化法钛白，大都使用富钛料为原料，而且规模较大。我国钛白生产，自2001年之后已居世界第二位， 2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t，到2010年前后中国钛白粉产能将达到约160万吨，但目前钛白生产中硫酸法比例占到98%。原料几乎全部用钛铁矿。国内硫酸法生产采用钛铁矿4650%的矿，吨钛白用硫酸量4.1吨，其结果造成废酸、废水和废渣的排放量很大，对环境造成很大的压力。为建设一个环境友好型的企业，须走国外钛白工业通常的原料路线高钛渣为原料。高钛渣含tio2为78%左右，工艺流程可省去结晶、分离、浓缩等三个工段，不产生feso4.7h2o，废渣、废酸、废水等酌量相对减少，有利于环保和治理。1.2 研究的依据1.2.1攀西地区有极其丰富的钛资源，占全国的90.36%。到“十一五”末我市的钒钛磁铁矿年开采能力将超过4000万吨，年产钛精矿200万吨。为生产高钛渣提供了充分的原料保障。同时，丰富的水电资源为工程项目的建设提供了强有力的支撑。1.2.2 本项目根据2005年国家发展和改革委员会办公厅批复2005年新材料高技术产业化专项项目中新材料高技术产业化专项中“在高性能铝、钛及其钛合金材料方面，安排高性能钛及钛合金板材等三项”而提出的。按照攀枝花市委市政府制定的2010年工业发展规划纲要的要求，预计到“十一五”末，我市将形成年产钛精矿200万吨、钛渣3040万吨、钛白粉3040万吨、海绵钛3.5万吨、钛材1万吨的生产能力。为生产高钛渣提供了可靠的政策依据。1.2.3 该项目有利于资源的综合利用，能大大提高钛精矿的价值。按照传统工艺，用钛精矿采取硫酸法制取钛白粉，其生产过程中的铁生成硫酸亚铁难以利用，造成资源浪费而且还污染环境。但如果把利用高钛渣仍然采取硫酸法制取钛白粉，钛精矿在还原时产生的生铁可用于炼钢、铸造，钛精矿的价值将提高4-6倍。因而走高钛渣为原料制取钛白粉是一个既符合国家产业政策，又适合攀枝花地方特色的环保型、经济型、资源综合利用型项目。纵上所述，为充分利用攀西地区钛资源，生产高钛渣，实现资源的环保利用，形成新的经济增长点是完全可行的。1.3 建设的规模与产品方案本项目建设12500kva钛渣冶炼电炉4台，生产规模为年产含ti02 78%以上的高钛渣120kt/a。副产生铁60kt/a。结合市场情况生产含ti0290%的氯化渣。1.4建设的内容(1)电炉溶炼、循环水及控制;(2)钛渣破碎;(3)铁水处理;(4)原料、成品库;(5)烟气净化;(6)软化水站;(7)化验室。1.5建设的外部条件建设用地：本厂拟建在攀枝花市钒钛工业园区，征地100亩。原料：钛精矿：项目建成后需钛精矿约222 kt/a。以我市为主，辅用云南及周边地区矿源。石墨电极：本项目12500kva钛渣冶炼电炉采用石墨电极，电极直径550mm，需此石墨电极1440t/a左右。我国河北、上海等省市都有许多企业在生产此类电极。还原剂：冶炼所用无烟煤可在攀枝花市内购买。1.6 主要技术经济指标主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1建设规模钛渣年产量t/a120000生铁t/a600002主要设备钛渣冶炼电炉kva125004台3主要原材料单耗钛精矿t/t1.85石墨电极t/t0.036无烟煤t/t0.2氧气瓶/t0.54主要原材料年耗量钛精矿t/a222000无烟煤t/a18000石墨电极t/a1440氧气瓶/a600005供电 园区解决有功功率kw83200年总用电量kw.h3.01086供水 园区解决7总图厂区占地m245356建构筑物占地m210905.45堆场占地面积m23668.5建筑系数%36.9道路铺砌面积m26670绿化占地率%15运输量t/a421440其中：运入t/a241440运出t/a180008建设期a29劳动定员在册职工人数人320工人人270管理及服务人员人4010投资及资金筹措10.1总投资万元15000其中：建设投资万元12000流动资金万元400011盈利能力11.1全部投资财务内部收益率%22.311.2投资回收期a3. 111.3投资利润率%32.311.4投资利税率%41.912财务状况分析12.1资产负债率%/2. 高钛渣市场分析2.1 概况钛渣是将钛铁矿中的ti02进行富集后得到一种富钛料，它是生产海绵钛和钛白的原料。世界上生产钛渣的国家，只有加拿大、南非、挪威、原苏联、日本和中国。目前世界钛渣的生产能力约为3000kt左右，主要生产厂家有：加拿大的qit公司、南非的rmb公司、挪威tinfos公司。国内钛渣生产厂家目前主要集中在云南、贵州、四川，在云南都是利用原铁合金电炉转产钛渣，tio2品位在90%以上，主要市场是海锦钛、氯化钛白熔盐氯化的原料，部分用作电焊条原料。遵义钛厂6300 kva电炉生产氯化用钛渣，全部自用。自“六五”以来国内投入了大量人力、物力针对攀枝花钛资源综合利用问题进行了长期的攻关研究工作，曾在400 kva、1800 kva、3200 kva等不同容量的电炉上进行了各种条件和参数的试验研究工作，取得了大量的科研成果，目前攀钢18万吨/年高钛渣工程一期工程已建成投产。该工程采用了一系列新技术、新工艺、新设备，钛渣炉冶炼采用乌克兰和大连重工集团相结合的自焙电极半封闭冶炼技术，炉顶炉气、成品烟尘及原料灰尘均采用先进的除尘装备。2008年3月份，高钛渣(酸渣)月产量突破了4000吨。 但国内钛渣(含tio2约92%)仍无法满足国内益增长的钛白生产需要。2.2 钛白粉的生产和消费钛白粉是一种重要的白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤和橡胶等工业。钛白粉大体可分为两类：一类是金红石型钛白粉，耐光性非常强，适用于制造室外涂料或制品;另一类是锐钛型钛白粉，耐光性较差，主要用于制造室内涂料或制品。2.2.1 世界钛白粉概况2006年世界钛白粉产能已由1997年的430万吨/年增加至530万吨/年，且主要集中在中国。世界钛白粉的消费近60%用于制造涂料，21%用于生产塑料，13%用于造纸，3%用于印刷油墨，3%用于其它方面。预计近期内世界钛白粉的需求将以年均3-4%的速度增长。2.2.2 国内钛白粉市场我国钛白工业始于20世纪50年代。20世纪8090年代，通过引进3套硫酸法、1套氯化法较为先进的钛白生产装置的基础上，又经过了多年国产化的努力，建设投资从原引进装置吨金红石型钛白投资4.62.6万元降至1.06万元。由于吨钛白投资降低，加上市场好，又有利润空间，于是迎来了钛白工业发展飞快。2000年产量35万t/a，2001年43万t/a，超过日本，居世界第二。2005年70万t/a， 2006年，62家规模以上生产企业累计生产各类钛白粉共85.6万t，其中金红石型产品30.7万t，锐钛型产品49.1万t，非颜料级产品5.8万t，其余5家小企业的产量之和在5000t左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t，超过年初预计的9598万t，创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。2007年钛白行业无论金红石型、锐钛型或非颜料级钛白产品，均产销两旺。全国的钛白总产量100万t中金红石型产品为404258 t，首次突破40万t，比上年净增近10万t，表明全行业产品的科技水平和品种结构又有进一步提升。2.3钛渣的消费预测高钛渣是生产钛白粉的优质原料，与钛铁矿砂及钛精矿相比具有钛含量高、“三废”处理量少、产品品质稳定等优势。2006年全球钛白粉总产量中有近50%是以钛渣为原料生产的(硫酸法+氯化法)，2000年以后我国也逐步在硫酸法生产中推广应用钛渣替代钛精矿作主要原料，以钛渣作为钛白粉生产的主要原料正成为一种趋势。钛白粉生产用高钛渣作原料主要有以下几点优势： 由于高钛渣tio2含量比钛铁矿高20%左右，因而在总收率上能提高2%3%。即每百吨钛白粉产品所投入的原料高钛渣比钛铁矿净增利润2万4万元; 由于高钛渣含铁量比钛铁矿低，因而用酸量比钛铁矿低25%30%，并可减少30%的二氧化硫气体排放量; 使用高钛渣作原料生产1t产品可节约水3.90m3、硫酸1t、还原铁0.08t、电20kw/h、蒸汽0.60t; 用高钛渣作原料无副产品硫酸亚铁固体物，不需要用铁屑还原，避免了铁屑带进的杂质对钛白粉质量的影响; 使用高钛渣在工艺上可节省还原、亚铁结晶和浓缩3道工序，有效降低设备投资和操作费用; 生产1t产品可减少硫酸亚铁固体物3t、减少ph值12的酸性水排放量3.90t和相应量的废水中和后的二次废弃物红石膏; 使用高钛渣与使用钛铁矿相比，无论从企业的经济效益方面看，还是从社会效应看都具有十分明显的优势。不仅符合我国节约资源、清洁生产、建立环境友好型企业的产业政策发展方向，更具有资源配置战略意义。国内目前生产的钛渣中大多是ti02含量大于90%高钛渣，其主要用于生产海绵钛、氯化钛白和电焊条，生产用于硫酸法钛白粉的酸溶性渣厂家很少。去年我国钛渣总产能15.4万t/a，规模化生产也只有8万t/a，而现有钛白的产能对钛渣的需求是35万t/a，相距甚远。从钛白发展需求上考虑，须加快大型钛渣生产基地的建设，以适应钛白工业的发展。根据市场调查，在本次技术经济评价中，酸溶性钛渣的含税价格按3150元/t。3. 钛渣生产工艺3.1 原料3.1.1 酸溶性钛渣与氯化用钛渣的生产方法酸溶性钛渣是适用于硫酸法钛白使用的钛渣。而氯化用钛渣是用来与氯气反应生成ticl4，再去生产钛白和海绵钛用的钛渣，它和酸溶性钛渣不同的是：tio2含量越高越好;杂质越少越好。因此，在电炉内采用过还原的方法，将杂质尽量还原，这会产生大量的低价钛，出炉后让其慢慢氧化为tio2，因此也不需用水急速冷却。为了提高氯化用钛渣中tio2的含量，对原料也有较高的要求。要求tio2含量要尽量高，杂质要尽量少，否则，这些杂质被氯化后生成更难于处理的废盐，给环境造成污染。本设计选用攀枝花本地矿为酸渣原料，本地矿结合云南矿做氯化用钛渣的原料。3.1.2 原料的来源生产钛渣所需要的原料为钛精矿和冶金焦。主要的辅助原料为石墨电极。钛精矿主要是攀枝花本矿。钛精矿的供应完全能满足高钛渣的生产需求。生产酸溶性钛渣选用攀枝花钛精矿或与云南钛精矿结合，氯化用钛渣时钛精矿选用云南钛精矿。12500kva钛渣冶炼电炉550 mm石墨电极，上海“奉浦开发区”德国独资企业西格里碳素公司(sgl)可生产此规格石墨电极。河北涞水长城电极厂用“震动成型”的方法也可生产此种规格的电极.3.1.3 原料成分及粒度分布1) 云南钛精矿化学成分%(重量百分数)成分tio2fefeomgosio2al2o3cao%47.2035.9534.381.201.560.430.20mnoscupv2o5nioco2o3fe2o30.470.0150.00650.00480.250.0110.05213.04粒度和水分: 云南钛精矿的粒度和含水量与攀枝花钛精矿相近。2) 攀枝花钛精矿化学成分%(重量百分数)成分tio2fefeomgosio2al2o3%47.1631.0034.725.262.961.21caomnoscupv2o5nico1.290.6190.1570.00440.0060.0870.00620.0097攀枝花钛精矿的粒度分布%(重量百分数)(mm)+0.45-0.45+0.28-0.28+0.18-0.18+0.154%0.254.377.520.05-0.154+0.098-0.098+0.074-0.074+0.043-0.04335.2625.226.80.513) 冶金焦化学成分%项 目水 份挥发份固定碳灰份硫份发热值(卡/克)%5.02.080.014.00.0865544) 石墨电极电极额定直径：550 mm直径的额定公差：2 mm长度：2.02.4 m长度公差：100 mm容许的电流密度：12a/cm2石墨电极的技术要求应符合yb/t4088-2000规定项 目要 求部 位指 标单 位电阻率不大于电极10.5. m接头8.5. m抗折强度不大于电极6.4mpa接头13mpa弹性模量不大于电极9.3gpa接头14gpa灰份不大于 0.5%体积密度不小于电极1.52g/cm3不小于接头1.68g/cm3热膨胀系数(100600)不大于电极1810-6/接头3010-6/电极糊技术指标(yb/t5125-93)指 标单 位标准电极糊1号2号灰分不大于%7.09.0挥发分%9.513.511.515.5抗压强度不小于mpa22.0021.00电阻率不大于m8085体积密度不小于g/cm31.381.38糊延伸率%5305403.1.4 产品指标氯化用钛渣:全用云南钛精矿生产的氯化用钛渣成份见下表。项 目tio2feofeal2o3sio2含量%903540.93mgop2o5caov2o5s其它2.50.020.50.50.04微量酸溶性钛渣的成份:全用攀枝花钛精矿生产的酸溶性钛渣成份表:项目tio2mfefeosio2al2o3caomgov2o5sti2o3%740.56-83.502.502.008.000.500.1015.0粒度: 酸溶性钛渣和氯化用钛渣的粒控制在0.43 mm以下。3.2 钛渣生产工艺流程3.2.1 钛渣生产工艺和主要设备钛渣的生产流程中，对钛精矿有预处理和不预处理两种，而对攀枝花钛精矿来说又存在两种炉料预处理方法：即粉料直接处理和粉料制球的处理方法。攀枝花钛精矿粒度细，如果把粉料直接入炉，钛精矿的飞损损失太大和环保投资增大;而粉料制球又要添加粘结剂和加大固定资产的投资，且添加粘结剂将会恶化钛渣的质量。两相比较，粉料直接入炉的方法略好。加拿大qit公司采用密闭电炉生产钛渣，用廉价的电炉煤气氧化焙烧钛精矿，焙烧后的钛精矿，含硫量降低，电炉炉况运行稳定，使钛渣中的ti 02含量提高了12%。由于钛精矿含硫量高，如用原矿直接入炉冶炼所产生的钛渣含硫量在0.40.5%，出炉的铁水含硫量0.6%，高硫铁水很难加工成优质生铁，而钛渣含硫高也影响到钛白的质量。因此该公司采用氧化焙烧脱硫。攀枝花钛精矿由于粒度细，在炉料是否制球问题上争议较大，炉料制球要经过配料、混和、制球、干燥等工序，流程长、占地面积大、能耗高、需要增加额外投资费用，而采用粉料直接入炉除对电炉产量和环境不利外，对炉况运行并无多大影响。为此，攀钢先后在陆良、武定进行了小型工业试验，其试验结果表明：攀枝花钛精矿可以生产出合格的钛渣。熔炼ti 02含量为751%的酸溶钛渣是可行的。熔炼ti 02含量大于80%的钛渣使用的精矿为攀枝花钛精矿和云南钛精矿混合，两种精矿入炉的混合配比各占50%。本项目采用炉料不作预处理，粉料直接入炉的方法。目前国际上生产钛渣技术较先进的国家有加拿大、俄罗斯等，他们都采用大容量的电炉。加拿大魁北克铁钛公司(qit)采用密闭电炉冶炼生产钛渣和钢铁产品。钛渣电炉容量大，自动化和机械化水平高，技术经济指标先进。副产的铁水加工成多种铁制品又增加了企业的经济效益。俄罗斯生产钛渣已有多年的历史，采用半密闭式电炉，其技术经济指标略低于qit。我国的钛渣生产技术相对不高，电炉容量偏小，劳动强度较大，技术经济指标适中，投资省，较适合我国中小企业。3.2.2 工艺流程钛精矿和冶金焦由原料库经电子秤合理配料后，待上一周期熔炼的钛渣和铁水放出后，将混合料用机械混合后经皮带运输到炉顶料斗，经进料管送入炉内，送电进行熔炼。熔炼结束后，将合格的钛渣和铁水由电炉内放出，钛渣通过出渣口流入渣槽中，铁水通过出铁口流入铸铁机中。酸溶性钛渣或氯化用钛渣分别经过水冷或自然冷却、破碎、磁选、球磨后成为合格的钛渣产品，由气力输送泵输送到成品钛渣储仓。铁水经增碳脱硫后制成铸造生铁或冶金生铁制品外销。电炉烟气经除尘处理后，达到国家排放标准排空。3.2.3配料料场经人工称料后，由机械混合，将混合好的混合物由大顷角皮带输送机送到电炉顶部的七个料仓内，由料管向炉内送料。3.2.4 电炉熔炼将混合料通过炉顶加料管一次加入已出完渣、铁的电炉内，送电启动电炉。将负荷逐渐加大到额定负荷，然后开始自动配电进行钛渣冶炼。冶炼过程中电炉内发生的主要反应如下：feti03+c=fe+ti02+c03/4feti03+c=3/4fe+1/4ti305+c02/3feti03+c=2/3fe+1/3ti303+c01/2feti03+c=1/2fe+1/2ti0+c0熔炼过程中主要控制钛渣中的氧化铁含量，当电炉冶炼耗电能分别为总消耗电能的60%90%时，取样快速分析渣中氧化铁含量，当钛渣含钛量达到要求时，熔炼结束。熔炼过程结束后，人工用氧气枪打开渣口，铁渣和铁水从同一个溜口流入炉前渣铁分离器中，钛渣由渣铁分离器中依次流入呈阶梯排列的渣槽中;铁水由渣铁分离器流入铁水包中。渣槽安置在小车上，放渣结束后，通过绞车将装有高品位钛渣渣槽运至电炉工段外部进行喷水冷却;待钛渣凝固后，从渣槽中将高品位钛渣取出放到高品位钛渣堆场继续冷却;待完全冷却后，运至钛渣破碎工段。再往炉内加入新料，重新进行下一周期的冶炼作业。每个熔炼周期约4小时。钛精矿还原剂沥 青配料、混料料仓、皮带、斗提电炉冶炼炉顶料仓钛 渣半 钢水 冷破碎鄂式破碎及除铁锤破、筛分电磁除铁成品钛渣球 磨筛上物高钛渣生产工艺流程图3.2.5钛渣破碎出炉后的钛渣完全冷却后，运往破碎工段。经初碎后送至颚式破碎机进行二级破碎、三级破碎，最后采用管磨机粉碎，粉碎后的粒度为0.310.074mm，该粒度范围的总量大于80%(重量)，最后进行磁选筛分，得到成品钛渣。3.3 生产工段及工作制度钛渣生产包括有：原料库、电炉熔炼工段、钛渣破碎工段和铁水处理工段。工作制度：原料库、钛渣破碎车间和铁水处理车间为三班制生产，每班8小时。电炉熔炼车间为三班制，每班8小时。3.4 电炉的生产能力估算根据电炉的有功功率因素、生产组织情况和国内同类型电炉实际生产情况，4台12500kva钛渣冶炼电炉冶炼78%以上高品位钛渣的产能为：120000 t/a。3.5 钛渣生产物料衡算本设计规模为年产成品高钛渣120kt。物料衡算是以达到本设计规模产能为基准计算的，在生产过程中各主要工序物料损失率见下表：各注要工序物料损失率工序名称物料名称损失率备注原料库钛精矿无烟煤沥青1电炉熔炼钛精矿无烟煤沥青3电炉熔炼石墨电极2钛渣喷淋钛渣1钛渣破碎钛渣2铁水处理半钢0.5120000 成品钛渣18950 粉尘出售190 排空(达标)1725.66030047856石墨电极1440无烟煤18000钛精矿22200017820219780一、二级除尘三级除尘原料库电炉钛渣破碎综合仓库铁水处理12371260000 炼钢生铁锭高品位钛渣物料衡算(单位： t/a)3.6 生产工艺配置3.6.1 原料库原料库长200m宽18.34m。库房内设有钛精矿仓4个，还原剂料仓1个，设有1台大倾角皮带输送机，向电炉工段输送混合料。再由电炉工段的料管向电炉内送料。3.6.2 电炉熔炼工段电炉工段主跨12500kva为：1548mm;，其后为变压器室，电炉前设副跨，在副跨外侧有钛渣成品库。0.000平面钛渣电炉炉体置于0.000平面基础上，电炉的炉中心距：12500kva为24m;每台电炉的出口处设有渣铁分离器，渣槽依次呈阶梯式排列，延伸到副跨内。安置在副跨内的铁水包通过溜槽与渣铁分离器相接。每台电炉后面设有两台调节炉底温度的风机。渣槽小车的轨道穿过副跨延伸至钛渣冷却场地。4.80平面该平面系电炉操作平面，炉后有变压器室和控制室，主跨厂房两端分别设有吊运孔。12.50平面每台电炉炉顶的料仓下有加料机，分别悬挂于各自料仓下面。在楼板上面吊有电炉短网、冷却水管及烟罩。配置钛精矿料仓7个。3.6.3 钛渣破碎工段厂房付跨设有2个面积为65m、深2m的钛渣坑。在钛渣破碎工段内设有颚式破碎机、锤式破碎机，以便进行细碎和粉碎，再经振动筛筛分，粒度合格钛渣经斗式提升机输送到气力输送泵上方料仓，再由气力输送泵输送到成品钛渣储仓。3.7 化验室中心化验分析室设在办公楼一楼，负责对原料、钛渣、副产生铁及辅助原料等的全分析和质量检验。对钛渣中的氧化铁和生铁进行炉前快速分析。4.总图、运输4.1 区域概况4.1.1 地理位置攀枝花市位于西南川滇交界处。东经1010810215，北纬26052721，东北两面与四川省凉山彝族自治州接壤，西南与云南省为邻。4.1.2 地区经济条件攀枝花市总面积7434.40平方公里，总人口100多万人，成昆铁路和108国道贯通全境，到成都和昆明的高速公路即将通车，交通十分便利，是四川省通往华南、东南亚沿海口岸上岸的最近点。4.1.4 自然条件4.1.4.1气象攀枝花地区属于南亚热带为基带的立体气候，夏季长，日温差变化较大，四季不分明，气候干燥，降雨集中，日照多，光幅射强，气候垂直差异显著。年平均气温22.2年平均降水量956.2mm年平均相对湿度60%主导风向 北西风极端最高温度41极端最低温度1月蒸发量300mm以上年平均风速夏季2m/s冬季1.7m/s最大风速4.2m/s4.1.4.2 工程地质攀枝花市地处攀西裂谷中南段，具有山高谷深盆地交错分布的特点。海拔最高4195.5米，最低937米，山地面积占土地面积的92%，其余为丘陵、盆地、河谷阶地。整个地形呈西北向东南倾斜，自然环境复杂，具有我国亚热带北山地的典型特征。历史上(1955年)在鱼咋发生过6.7级地震。4.2 建设条件拟建厂址四川攀枝花钒钛工业园区内。4.3 总平面布置4.3.1 工厂总平面布置原则总平面布置本着满足工艺生产流程要求，减少货物周转量，符合劳动、安全、卫生等规范要求进行，总平面布置设计中尽量减少土石方工程量。4.3.2 工厂总平面布置考虑厂区地形和主导风及现在公路状况等因素，厂前区布置在钛渣厂的下公路边，南北各设一大门。主要生产工段电炉熔炼工段布置在厂区中心偏北地带，由电炉熔炼工段、铁水处理工段、钛渣破碎工段等组成;配电室、循环水系统布置在主要生产工段电炉炼工段的东面;原料库布置在厂区的北面;办公楼、职工倒班休息室、电极壳及检修车间布置在西面，与生产区相对分开;主要生产工段的前面作为二期建设用地。主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1厂区占地m2453562建构筑物占地m210905.453堆场占地面积m23668.54建筑系数%36.94.3.3 竖向布置厂区竖向设计采用阶梯式。4.4 厂内运输方案5.4.1 道路厂内道路采用环形布置。主要道路路面宽6米，路面结构为水泥混凝土路面。4.4.2 运输钛渣厂主要货物运输总量为421440吨/年，其中运入241440吨/年运出180000吨/年。配备计量用80吨电子汽车衡一台。4.5 绿化及消防4.5.1 绿化绿化是美化工厂和减少污染的有力措施，以创造一个舒适、怡人的环境。设计选用小叶蓉，在道路两侧载植行道树绿化。在厂前区及空地等处进行重点绿化，绿化占地率为15%。4.5.2 消防根据消防技术规定设计中留有消防通道配备消防设施。消防由园区统一协调解决。5.供电及通信5.1 电力负荷及其性质5.1.1 电力负荷根据工艺和其他专业的要求供电电压为35kv和6kv全厂电力负荷计算如下：项目名称有功功率(kw)功率因数年耗电量(k.wh)被偿前被偿后1钛渣电炉熔炼752000.780.92.941082钛渣系统动力照明80000.820.90.061083合 计832000.93.01085.1.2 负荷性质钛渣电炉在生产钛渣的同时还生产金属铁，电炉长时间停电会造成炉温下降，炉内金属铁液凝固而难于处理，短时停电恢复送电，炉子重新启动也很困难，因此，钛渣电炉对供电可靠性要求很高，属一级负荷，要求有两回独立电源供电，任一电源检修或故障，其余电源应能保证电炉正常生产，同时，冷却水泵、浇铸间吊车、电炉电极升降机构等设备均为一级负荷。钛渣辅助生产为二级负荷，其余为三级负荷。5.2 电源及供电方式全部由工业园区负责配送。5.3 电炉变压器室钛渣电炉容量12500kva。炉前操作开关断路器选用真空断路器，满足频繁操作的要求。因电路短网其形式及电气参数均已固定，所以电炉变压器采用高式配置。5.5 工段动力照明及防雷接地根据工艺和其他专业要求，本工程设三个工段变电所：电炉熔炼工段设42000kva电力变压器，给原料库、电炉熔炼、钛渣破碎、铁水处理等工段供电。5.6 电修及油处理本工程对全厂降压变压器小修采用就地吊芯检修，不单独设电修及工段。5.7 通信根据本工程的建设规模要求，通信采取安装市内电话和网络方式。6. 给排水6.1 供水水源本项目供水由园区解决。6.2 给排水水量新水量： 工业水 4800m3/d生活水 152m3/d循环水量： 17280m3/d排水量： 生活水 130m3/d6.3 厂区给水及消防根据消防技术规定，设计中留有消防通道，配备消防设施。消防由园区统一协调解决。6.4 循环水系统本工程计有4个循环水系统分别是：钛渣破碎循环水、变压器循环水、电炉循环水(炉盖部分)、电炉循环水(炉体部分)。6.5排水系统排水采用分流制，雨水及生产废水合用一套管网，生活污水单独一套管网。由于生产废水主要是各循环水系统的排污水。主要成分是无机盐，不含重金属及其它有毒物质，故不需进行处理。生活污水经园区生活污水处理站处理后排出厂外排水系统。7. 采暖通风7.1 设计依据气象参数夏季通风室外计算温度： 31冬季通风室外计算温度： 12夏季空调室外计算温度： 34.2夏季通风室外计算相对温度(rh) 41%室外平均风速： 冬季： 1.5m/s夏季： 2.8 m/s大气压力 夏季： 88.0kpa冬季： 89.0kpa常年主导风向：n.se。7.2 通风、空调设计原则(1)电炉工段生产时有大量余热产生，设机械排风方式予以消除。钛渣工段产生的余热设天窗自然通风设施予以消除。铁水处理高温操作岗位上移动式喷雾轴流风机进行降温。钛渣出炉时产生的高温烟气设机械排风予以消除。(2)控制室等对温度有要求的房间均采用机械排风方式进行空气调节。7.3 烟气净化余热回收工艺生产中电炉产生的烟气含有大量的可燃成分，为了充分利用烟气中可回收的能源及运行中的安全，工艺电炉配备了烟气燃尽室，在烟气燃尽室中电炉烟气通过喷入重油进行助燃将烟气中可燃气体燃尽。为充分利用烟气余热，节约能源，降低烟气温度，将烟气从烟气燃尽室引接至原燃料仓，利用高温烟气对钛精矿及还原剂进行预热，然后烟气再经过尘器，净化后经烟囱排入大气。同时在烟道、二级旋风除尘器都设有换热装置，汽水混合物汇集到汽水分离器，产生的蒸汽及热水大部分本厂消化。在烟气燃尽室后设有二级旋风除尘器，烟气经二级旋风除尘器后送往布袋除尘器，净化后经烟囱排入大气。回收的物料返回电炉料仓。8.热力本工程热力设施包括：电炉烟气处理、软化水站、热水管网等。8.1 电炉烟气处理工艺生产中产生的电炉烟气中含有大量的可燃烧成分，为了充分将烟气中的可燃性气体燃尽，使排入大气中烟气达到排放标准，工艺电炉配套了烟气燃烧室。另外燃尽室的后部设有旋风除尘器，高效脱硫水膜除尘器，引风机与辅助设备，使烟气得到进一步的净化。8.2 软化水站工艺生产中电炉炉顶、燃尽室、烟气管路等需以软化水作为冷却介质。设计建一座软化水站。9.自动化控制9.1 概述本钛渣工程主要包括：电炉熔炼(包括电炉熔炼、钛渣破碎、铁水处理)、烟气净化、电炉循环水、变压器循环水、空压站及循环水、加压泵房及水池等工序的自动化仪表设计。各工序的检测项目是按照工艺专业的要求，结合钛渣工程的生产特点进行。9.2 控制方式控制方式分两种：主要工段采用plc或工业控制机。附属工段采用仪表盘集中控制。控制室内分别设置仪表盘和操作站，通过仪表或工控机集中显示过程工艺参数，按需要进行自动记录、工艺参数越限报警、自动调节及打印报表等功能，确保生产的正常运行。每台熔炼炉各设一个控制室。在仪表的选型上坚持以稳定、先进、经济为选型的基本原则。料仓料位采用固体料位计;液位测量采用液位计;变送器类型选用4-20ma信号制仪表。10.铁水处理该工段负责将铁水用铸铁机铸成铁锭。对铁水实施炉外精炼，通过喷粉处理脱硫增碳，达到铸造生铁的标准。从电炉出口流出的铁水，通过渣铁分离器侧下方的溜槽进入炉前跨厂房的地坑内的铁水包;炉前跨厂房内将铁水包吊起，置于左侧的电动平车上运至铁水处理工段;然后翻包铁水通过流槽流进铸铁机的铁模内，被冷却成锭后脱落至工段外。11.土建11.1 建筑11.1.1 设计原则本工程土建设计遵照现行国家规范并根据我国当前国情，在满足生产需要和工人安全操作的前提下，结合钛渣厂生产和土建的特殊要求，力争做到技术可靠，经济实用，布局合理。11.1.2 建筑防火及安全疏散本工程建筑防火设计遵循国家现行建筑设计防火规范gbj16-87的有关要求和标准规定，大部分生产厂房生产类别均属丁、戌类，配电装置及整流所及电炉部分属丙类。按规定选用建筑材料和设置消防通道。建筑物构件采用非燃烧体，少量采用难燃体，耐火等级不低于二级，并按规范确定生产工段安全疏散标准。疏散楼梯过道门的各自宽度及安全疏散距离的设计均满足“规范”要求。11.1.3 安全卫生及生活辅助设施按工业企业卫生标准(tj36-79)规定，本工程卫生特征属二级，建筑设计分别采取加强自然通风、换热、隔音等措施，噪声大的工段，内设隔声操作室。11.1.4 建筑面积指标全厂总建筑面积：14573.95m2。建(构)筑物一览表序号项目名称结构形式备注1电炉熔炼工段钢筋砼排架 钢筋砼框架2钛渣破碎钢筋砼排架3原料库钢结构4铁水处理砖混及钢筋砼排架5电炉循环水(炉体)砖混结构6铁水处理循环水泵房砖混结构7变压器循环水泵房砖混结构8电炉循环水(炉盖)砖混结构12.环境保护与劳动安全卫生12.1 环境保护12.1.1 建设项目周围地区环境现状厂址地区周围大气基本上未受工业污染，环境空气质量较为清洁。12.1.2 主要污染源和主要污染物钛渣生产的污染以大气污染为主，主要污染物熔炼电炉烟气中的烟尘和二氧化硫。废水、废渣及噪场源相对较少。废气：电炉烟气含尘浓度2530g/nm3，二氧化硫浓度约1.143g/nm3。另外钛渣破碎工段的破碎机、球磨机、料仓等处产生含钛渣粉尘的尾气;生铁处理过程产生少量的烟气。废水：废水主要为设备冷却水和生活污水，其中设备冷却水为间接冷却水，含有少量油类和悬浮物。废渣：钛渣冶炼的主要废渣是电炉烟气水膜除尘器收下的电炉烟尘和金属铁喷吹产生的废渣。以上废渣属于一般固体废物。噪声：本工程的主要噪声设备有钛渣破碎工段的颚式破碎机、对辊破碎机、球磨机和振动筛等，钛渣砣砸碎时也会产生噪声。此外还有各种风机产生的空气动力性噪声。声值在90db(a)左右。综上所述，本项目的污染源主要是大气污染源，污染物主要包括治炼电炉烟气、钛渣破碎和原料制备等工段产生的粉尘及金属处理工段产生的少量烟气，没有其它特殊有害污染物产生。12.1.3 设计依据及采用的环境保护标准本工程环保设计和污染排放主要依据国家及有色金属行业的有关规定和标准进行，四川省水污染物排放标准(db51/190-93)。具体如下：(1)建设项目环境保护设计规定(87)国环字第002号;(2)工业炉窑大气污染物排放标准(gb9078-1996)，电炉烟气执行新污染源二级标准：烟尘100mg/nm3二氧化硫850mg/nm3;(3)有色金属工业环境保护设计规定(ysj017-92);(4)有色金属工业环保机构设备暂行规定(yhg8403);(5)大气污染物综合排放标准(gb16297-1996)，通风除尘系统排尘浓度执行新污染源二级标准：粉尘浓度120mg/nm3，同时满足不同高度排气筒的排放速率;(6)污水综合排放标准(gb8978-1996)，直接排放的生产废水执行新污染源二级标准：ph 69ss 150mg/l，石油类10mg/lcod 150mg/l;(7)工业企业厂界噪场标准(gb12348-90)，执行类区域标准即昼间65dba，夜间55dba;(8)危险废物鉴别标准(gb5085.15085.3-1996);12.1.4 控制污染的初步方案12.1.4.1 大气污染物控制方案(1)电炉烟尘治理电炉熔炼过程产生高温含尘烟气。电炉烟气由电炉炉顶的排烟管进入二次燃烧室，在燃烧室电炉烟气中可燃气体将全部燃烧，燃烧后烟气主要成份：co2 68%;n2 7579%;h2o 0.30.5%;o2 25%，烟(粉)尘含量10 g/nm3。从二次燃烧室出来的烟气大部分将引接至原燃料仓，利用高温烟气对钛精矿及还原剂进行预热和干燥，然后烟气经由旋风除尘器除尘，再经布袋除尘器除尘后排放。每台电炉设1套除尘系统。除尘效率在99%以上，净化后粉尘排放浓度低于50 mg/m3，符合工业炉窑大气污染物排放标准烟(粉)尘最高允许排放浓度200 mg/nm3的要求。(2)其它粉尘污染控制在钛渣转运、破碎、筛分等原料制备过程中的颚式破碎机、对辊破碎机、振动筛及斗式提升机等设备的进出口处均有粉尘产生，设计对各尘源均采用密闭罩进行集气，尾气集中送入布袋除尘器进行处理，除尘效率可达99%以上，出口粉尘浓度低于120mg/nm3，经排气筒排放。布袋除尘器收集的粉尘成份主要是含tio285%以上的钛渣微粒，因而全部返回工艺系统利用。12.1.4.2 废水控制方案本工程的废水主要为来自电炉、变压器等设备的间接冷却水和生活污水，仅水温有所升高水质基本未受污染。设计中为节约新水用量和减少废水排放量，设计循环水系统。生产废水水质满足污水综合排放标准新污染源二级标准要求排入工业园区雨排水管网。生活污染排入工业园区排水管网。12.1.4.3 噪声控制方案破碎机产生的噪声在90db(a)以上，为防止噪声对外界的影响，破碎设备均设于室内，通过建筑隔声控制噪声向外传播。风机等采取防震基础等措施，可将其噪声控制在85db(a)以下。各类高噪声设备均放置于厂房内并加吸声罩。通过以上措施可将厂界噪声值控制在工业企业厂界噪声标准(gb12348-90)类区域标准之内。12.1.4.4 废渣控制钛渣冶炼的主要废渣有电炉烟气水膜除尘器收下的电炉烟尘和金属铁喷吹产生的废渣。电炉烟尘的主要成份为赤铁矿、钛铁矿、金红石等，金属铁喷吹产生的废渣主要成份为cas、cao等，其中基本不含具有腐蚀性或毒性的物质。根据危险废物鉴别标准(gb5085.15085.3-1996)分析，本工程产生的废渣为无害废渣送至园区废渣堆场集中堆存，采取相应的防扬尘措施后，不会对周围环境产生影响。12.1.5 环境影响初步分析工程可能对环境造成的影响主要是大气污染，而tsp和二氧化硫是主要污染因子。设计采用半密闭电炉，该炉的烟尘排放量相对较小，而且设计中对电炉烟尘和产生粉尘的其它设备拟采取高效的除尘、净化措施，经治理后尾气排放浓度远低于现行排入标准，从而实现污