年产20万吨海绵铁直接还原铁项目可行性研究报告.doc

年产20万吨海绵铁（直接还原铁）项目可行性研究报告年产20万吨海绵铁（直接还原铁）项目可行性研究报告目 录 第一章 总论41.1项目建设背景41.2项目概况61.3项目编制依据71.4项目区基本情况81.5承办企业情况8第二章 项目建设的必要性9第三章 市场分析预测10第四章 建设条件与厂址选择124.1 建厂的有利条件124.2 厂址选择13第五章 工艺技术方案155.1现有工艺技术特点分析155.2隧道窑工艺优势分析165.3 本项目生产线介绍18第六章 土建工程216.1自然条件216.2土建项目及费用22第七章 公用工程237.1 动力供应237.2供电237.3供水24第八章 原料、燃料、辅料的要求及供应258.1对原料、燃料、辅料的要求258.2原料、燃料、辅料的供应258.3年产20万吨海绵铁生产物料平衡图 （单位：万吨）26第九章 环境保护279.1 概述279.2编制依据279.3年产20万吨海绵铁生产线主要污染源及污染物279.4污染治理措施及综合利用289.5环保投资29第十章 劳动安全3010.1编制依据3010.2 不安全因素和职业危害3010.3设计中采用的主要防范措施30第十一章消防3211.1概述3211.2 编制依据3211.3防火类别的划分和不安全因素3211.4 有关防火的安全措施32第十二章 企业组织和劳动定员3412.1企业组织3412.2劳动定员34第十三章 投资估算36第十四章 经济评价3714.1价格分析3714.2成本估算：3714.3经济效益分析3814.4现金流量分析3914.5风险分析39第十五章 结论41附件1：生产线总平面布置图41附件2：年产5万吨海绵铁生产线联合车间平面图及横剖面图41第一章 总论1.1项目建设背景1.1.1 海绵铁的发展前景我国钢铁工业迅速发展，到2005年年底将是连续九年超亿吨，2002年钢铁产量为1.8亿吨，2003年达2.2亿吨，2004年达到2.5亿吨，已成为世界第一产钢大国和耗钢大国。但是我国并不是钢铁强国，钢铁产品在国际市场上没有竞争力，在钢材品种和质量方面，还不适应国民经济发展的要求。我国每年还要从国外进口钢材4000余万吨（主要是优质钢和特种钢），而海绵铁正是解决优质钢和特种钢的唯一必备原材料。随着今后对钢铁产品品种和质量要求的不断提高，从调整钢铁产品结构、提高市场竞争力来看，发展电炉炼钢势在必行，而且，电炉炼钢基建费用和生产成本低，建设周期短，同时电炉冶炼技术也在快速发展。随着市场对钢铁产品质量要求的提高，保护生态环境要求的严格，电力供应的日益充足，必将推动电炉短流程的发展，电炉炼钢能力也必将得到快速增长，这样废钢短缺将进一步加剧。用生铁代替废钢，将延长电炉冶炼时间，增加氧气消耗，降低电炉寿命。用海绵铁补充废钢的不足，将是必然的结果。世界海绵铁工艺已进入技术成熟、稳步发展阶段。，由于海绵铁成分稳定，有害元素含量低，特别是不易氧化的金属夹杂元素少，粒度均匀，不仅可以补充我国废钢的不足，而且作为电炉炼钢的原料和转炉炼钢的冷却剂，对保证我国钢材的质量，特别是合金钢的质量，起着不可替代的作用，是炼钢的优质原料。适应我国当前产品结构优化，加快发展我国海绵铁工业是今后我国钢铁工业发展刻不容缓的任务。在走向钢铁强国的进程中，发展立足本国资源特征的海绵铁工业，才是发展钢铁强国的必经之路，而煤基法生产海绵铁工艺是我国的首选工艺，年产20万吨海绵铁项目选用成熟可靠的隧道窑工艺。就世界海绵铁的生产来说，发展速度很快，前景甚为乐观，1980年，世界海绵铁产量仅728万吨，1998年增加到3709万吨，还原铁平均年增长10.42%，2001年产4051万吨，2002年产4300万吨，2003年达4950万吨，2004年达5460万吨。而我国海绵铁生产能力仅为60万吨/年。2002年产量为35万吨，2003产量为40万吨，2004产量达50万吨。世界冶金行业把我国的海绵铁产量定为零。我国海绵铁工业前景甚为乐观。1.12 海绵铁的主要用途海绵铁主要用作电炉炼钢的原料，是冶炼优质钢和特种钢的必备原材料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，还可经过二次还原供冶金粉末用。根据国家统计局公布的数字显示，我国九七年的钢产量已突破亿吨大关，成为世界第一产钢大国，但能源的消耗也是惊人的，吨钢能耗比日本和西方国家高出很多，除技术上的原因外，与我国不同工艺流程的比例有很大关系。截止目前，我国电炉钢产量只占总产量的25%，大大低于西方国家的平均值45%。提高电炉钢的产量必须在电力供应和原料保证上做文章。实践证明，纯净合格的海绵铁，是电炉的理想原料，这在西方发达国家普遍得到了公认。“九五”期间，冶金工业调整优化钢材结构，由注重规模与产量转变为注重质量和效益，要提高钢的质量，如果原料仍以废钢为主，将是很困难的。这是因为废钢中的有害杂质Sn、As、Cu 等 几乎100%残留钢中。据有关报道，美国在25年间，碳素钢中Cu 含量上升20%。镍铬增加1.2倍，锡增加2倍，因此，单纯使用废钢提高炼钢质量将是非常困难的，而使用部分海绵铁就避免了这些问题，所以对冶炼优质钢，如石油套管、汽车用钢、核电站用钢、军用钢等配用海绵铁是非常重要的，也可以说生产特种钢和优质钢就必须配用海绵铁。由上述可知，海绵铁是生产优质钢和特殊钢的必用材料，是补充废钢不足的优质电炉原料，可作为转炉炼钢的冷却剂，还可用于粉末冶金。1.13 该项目建设的有利条件某旗铁矿资源丰富，矿脉沿努尔虎山山脉走向分布，从四家子、金厂沟梁、贝子府一直绵延到宝国吐，矿带长度近百余公里。已探明CD级铁矿石储量5600万吨，铁矿石平均品位（Tfe）40%以上，铁矿资源远景储量可超过1亿吨。全旗现已投入生产的铁选厂30多家，日处理矿石量15000吨/日，年生产铁精粉130万吨以上，按现有规模开采，服务年限约15年以上。某旗贝子府镇现有选铁矿12家，年生产铁精粉50万吨，周边地区金厂沟梁、王家营子、四家子和辽宁北票、朝阳等地选铁矿较多，年产铁精粉200多万吨。目前该地区及周边铁资源加工还处于初加工阶段，还没有一家铁产品深加工企业，由于产业链条短，深加工程度低，制约了当地铁矿资源的开发与利用，因此，为充分开发利用当地丰富的铁精粉资源，提高产品的附加值，某旗拟在贝子府镇建设年产20万吨海绵铁厂。1.2项目概况1.2.1项目名称：年产20万吨海绵铁项目1.22申请单位： 1.2.3 可行性研究的概况（1） 项目规模生产规模确定为年产20万吨。（2） 原料供应本项目投产后年需精矿粉28万吨、还原剂9万吨、石灰石粉1万吨，均可就近解决。（3） 工艺年产20万吨海绵铁生线选用稳定可靠的隧道窑工艺，其主要设备有：还原炉、顶车机、台车、烟囱、测温仪表、过渡车、烘干机、风机、换热器、热气管道、除尘器等。（4） 给排水本项目生产不用水，只有少量生活用水。（5） 土建年产20万吨海绵铁生产线需建厂房23000平米，办公楼1500平米。（6） 供电本项目总装机量为1200Kw。（7） 检、化验与机修主要承担本项目的原料、辅料、成品的化学成份的分析和物理性能检验及全厂生产设备的维修。检、化验主要设备有：制样破碎机、电热蒸馏水器、电热干燥箱、分析天平、马弗炉、C、S联合仪、管式炉、比色计、磁力搅拌器、电炉等。1.2.4 项目可行性研究的范围和内容（1） 遵照委托书的要求，年产20万吨海绵铁生产线采用隧道窑工艺，本可行性研究报告就此进行技术论证。（2） 在厂址及外部运输条件确定的情况下，研究最佳的总图布置方案。（3） 针对新建年产20万吨海绵铁项目进行市场调查、分析和预测。（4）针对新建年产20万吨海绵铁项目进行技术方案比较并确定。（5） 原料、燃料来源和水电供应。（6） 环保、消防、安全和工业卫生。（7） 投资估算和资金筹措。（8） 经济分析1.3项目编制依据项目可行性研究遵循的原则：1.3.1年产20万吨海绵铁生产线采用稳定成熟的隧道窑工艺。1.3.2 充分利用还原炉的余热，选择节能、低噪声设备。1.3.3 做好环境保护1.3.4 年产20万吨海绵铁生产线采用粘土质还原罐，项目整体达到国内海绵铁生产的先进水平。1.3.5 投资估算实事求是，但要尽可能节约投资。1.3.6 认真执行国家及有关行业规范、规程和标准。1.3.7 尽可能利用某旗地区现有资源条件，降低投资成本，提高经济效益。1.4项目区基本情况某旗位于内蒙古中东部、赤峰市部东南部，气候属半干旱大陆性季风气候。某旗辖29个乡镇（苏木），323个行政村，2004年末总人口约为59.3万人，旗政府所在地新惠镇城区人口5.9万人，2004年全旗地区生产总值完成29.1亿元，增长23.1%。某旗区位优势明显，地处环渤海经济圈，毗邻东北老工业基地，距京、津、唐、沈、大、锦等大中城市的距离都在500公里以内，是内蒙古自治区距离出海口最近的地区。关于某旗的更具体情况将在本报告的第四章做详细介绍。1.5承办企业情况第二章 项目建设的必要性（1） 进一步规范当地铁资源采选业生产，合理开发铁矿资源的需要某旗目前铁矿资源采选业还不尽规范，采矿点较多，选矿企业规模从年产2万吨到年产10万吨大小不等，有30多家，由于部分采选企业只注重眼前利益，矿山无序开采，选矿科技含量不高，造成铁矿资源的浪费。建设年产20万吨海绵铁厂，年需消耗铁精粉28万吨，实现了铁精粉资源的就地转化增值，不但减少了铁精粉的销售费用，而且能促进铁精粉价格的上涨，这将有效地促进采选企业规范生产，增加投资，提高采选的科技含量，使矿山得到合理有效的开发。同时，海绵铁厂从自身发展的需要，可通过市场化运作，整合当地的铁矿资源采选业，实现铁矿资源采、选、深加工规模化生产，产业化开发。（2） 项目建设有利于地方的经济发展某旗是农业大旗、工业欠发达，是国家扶贫工作重点县。这项工程上马后，年实现产值近4.4亿元，可直接和间接提高地区GDP个百分点，第二产业比重提高个百分点，产业结构更加趋于合理，为农业大旗变为工业强旗奠定基础，可使财政收入增加6700万元以上（国税与地税），提高%。安排就业人员246个，因此，利用当地丰富的铁精粉资源建设海绵铁厂项目，可以把当地资源优势转化为经济优势，优化经济结构，加快地方工业发展速度，增强财政实力，既可以强旗又能富民。（3）项目的建设是企业进一步发展的需要某旗投资环境较好，政策优惠，特别是铁矿资源储量丰富，是某旗的一个新兴产业，公司利用自身的资金和技术优势，抓住钢铁和铸铁件市场较好的有利时机，在某旗开发铁矿资源前景非常的广阔，也是壮大企业实力的一条有效途径。第三章 市场分析预测随着我国钢铁产品结构的调整，电炉钢比例不断增加，而优质废钢供需矛盾紧张，致使可替代优质废钢的海绵铁市场需求正趋增长。今年15月份，进口海绵铁及其它海绵铁产品达54.91万t，比去年同期增加33.56万t，增幅157.18。 海绵铁及其它海绵铁产品进口的增长原因：一是海绵铁已逐渐被国内用户所接受。海绵铁相对废钢铁而言，其化学成份稳定，残杂元素含量低，有害元素S、P和一些有色金属含量低，大大提高钢材质量。在电炉冶炼中配备不同比例的海绵铁，是控制电炉钢中有害元素的重要手段。我国天津大无缝钢管厂采用海绵铁生产的低合金石油套管达到国际水平。海绵铁不仅是电炉用优质废钢的替代品，也是工业纯铁和粉末冶金的原料。由于国内废钢缺口很大，国际市场废钢坚挺，进口废钢明显减少。在这种情况下刺激了海绵铁的大量进口。二是目前国际市场海绵铁及其海绵铁产品价格趋降。2005年前5个月，我国进口的海绵铁及其它海绵铁产品平均比去年同期下降8美元/t。 海绵铁已成为国际新兴发展产业。其特点是不用焦炭炼铁，这对二十一世纪缺乏优质焦煤的世界钢铁业具有重大的现实意义。因此，海绵铁在国外发展很快，2000年，国际海绵铁产量从1996年3328万t增至4320万t，比1999年增长12。专家预计，2005年海绵铁产量将达到6000万t，2010年将达7500万t,是近年发展最快的冶金产品之一。 目前世界生产海绵铁超过100万t的国家有：委内瑞拉、印尼、印度、伊朗、沙特、独联体等国家。其中印度、委内瑞拉等国的产量高达500万t以上。随着世界电炉-连铸-连轧短流程钢厂的发展和电炉钢品种中优质钢、特殊钢比例的增加，加之优质废钢来源的减少，促使电炉生产厂家积极采用海绵铁作为优质废钢的替代品。 在我国已明确今后不再发展高炉炼铁的政策推动下，近年来，我国先后在天津、山东、北京、四川、福建等地建了不同工艺、不同规模的回转窑生产海绵铁，有的还准备扩大规模。上海宝钢、邯钢马头、焦作凯马、福建大田等地的有关单位，正在积极筹备并将海绵铁列入重大科技项目，进行招标引资。据初步统计，目前我国海绵铁年生产能力已达到60万t以上。然而，这与我们产钢大国的地位极不相称。虽然我国钢产量居世界第一位，但结构不合理，低附加值的普通钢过多，许多桥梁、船舶、航天、军工用特殊材料的优质钢仍靠进口，国内钢铁工业逐步调整结构，钢铁发展的重点将由产量转向品种质量。因此发展优质钢材是我国钢铁工业参与国内外市场的根本前提。由于优质钢材逐年增长，对海绵铁需求也相应增长，按目前国内电炉钢年产2000万t，配用海绵铁以2030计算，每年需求量约500万t，可见，市场前景非常广阔。 据调查，最近河北邢台海绵铁制造公司隧道窑生产的海绵铁在销往西宁、大冶（未经压块价格为2450元/吨）的同时又有日本、南韩及国内的几家钢厂上门求购海绵铁，产品供不应求，香港外商在福建省厦门投资建设的年产20万吨海绵铁生产线，现已投产运行，未经压块产品售价为2450元/吨。据悉，上海宝钢和广钢两家，每家年需海绵铁30万吨以上，正在寻找供货厂家。同时，某旗的周边地区也有较大量的海绵铁市场需求，比如，本溪钢铁公司每年的海锦铁采购量为40-50万吨，可成为本项目的最大潜在客户；另外，包钢最近也在寻求海绵铁供货厂家，需求量也较大。本项目投产后，产品外部市场十分广阔。第四章 建设条件与厂址选择4.1 建厂的有利条件4.1.1自然地理概况某旗位于内蒙古中东部、赤峰市东南部，东邻哲盟奈曼旗，西与辽宁省建平县接壤，南与辽宁省北票市、朝阳市相连，北与赤峰市松山区、翁牛特旗隔老哈河相望。地处科尔沁沙地南缘和燕山山脉向松辽平原过渡地带，地形复杂、地貌类型多样。全境东西约112公里，南北175公里，总面积8300平方公里。地理位置位于东经1193012053，北纬41424302之间。气候属半干旱大陆性季风气候，四季分明，太阳辐射强烈，日照丰富，气温日差较大，历年最高气温41.7，最低气温-30.7，无霜期平均145天左右，年降雨量310460毫米之间，且分布不均，从南向北逐减。4.1.2社会经济概况某旗辖29个乡镇（苏木），323个行政村，2004年末总人口约为59.3万人，旗政府所在地新惠镇城区人口5.9万人。2004全旗地区生产总值完成29.1亿元，增长23.1%。其中，第一产业增加值完成14.5亿元，增长36.8%；第二产业增加值完成6.1亿元，增长27.6%；第三产业增加值完成8.5亿元，增长15.3%；财政收入完成1.218亿元，增长38.7%；农牧民人均纯收入达到2120元，同比增加579元；城镇居民人均可支配收入达到5310元，同比增加410元；全社会固定资产投资完成10.3亿元，增长71.6%，粮食总产实现10.2亿斤。4.1.3区位交通某旗区位优势明显，地处环渤海经济圈，毗邻东北老工业基地，距京、津、唐、沈、大、锦等大中城市的距离都在500公里以内，是内蒙古自治区距离出海口最近的地区。距锦洲港仅230公里，距朝阳区飞机场45公里，距赤峰飞机场110公里。京通铁路横贯中部，旗内8个站点。区域公路网已具相当规模，密度较高，达到20.3公里/百平方公里，路网连通度为1.72，基本上形成了四通八达的公路网络。公路通车路程为2200公里，其中有305、111国道和县道玉四线经过旗政府所在地。赤通高速2005年开工建设，在某境内有85公里，设有3个出口，到2007年全线贯通。赤峰至朝阳高速也将于2006年开工建设，2008将将建成通车。4.1.4电力资源。赤峰是产电大市，年发电量80亿度，市内仅用35亿度，每年向东北电网供电45亿度，是电力输出市。某旗电网接在东北电网赤峰地区首端，由220千伏一次变66千伏出线，全旗现有66千伏送电路403.4千米，变电站12座，总量104500千伏安；10千伏配电线路3202千米，配电变压器3266台，总容量168500千伏安，全旗用电设备总容量134008千瓦，二期城网改造工程的实施，将新增供电能力20000千瓦。大工业用电价格0.385元/千瓦时；居民照明用电价格0.395元/千瓦时；商业用电0.748元/千瓦时。4.1.5通讯。全旗实现了村村通程控电话。中国移动、中国联通移动电话网络覆盖全境，实现了服务无盲区。4.1.6土地、水、劳动力资源。全旗总面积8300平方公里，发展空间巨大；境内主要有河流五条，地上、地下水资源丰富。老哈河、叫来河、孟克河属西辽河水系，牦牛河、小凌河属大凌河水系。地上水总量2.3亿m3，地下水补给量1.6亿m3。某旗总人口60万人，其中农业人口54万人，劳动力26万人，可供使用剩余劳动力15万人。4.1.7投资环境。投资者可享受国家西部大开发的各项优惠政策，同时享受自治区、赤峰市和某旗出台的各种投资优惠政策，涵盖土地、税收、收费等各方面。还可享受内蒙古自治区连续几年帮扶某发展的优惠政策，即：资金扶持，项目优先。对外来投资企业实行“一条龙服务，一站式办公”，对重点企业实行挂牌保护，对特殊情况采取一事一议、特事特办制度。4.2 厂址选择建厂地点位于某旗贝子府镇贝子府村北山，属山坡地，较平缓，位于305国道后坟段东侧。贝子府镇位于某旗东南部，努尔虎山北麓，教来河由东向西纵穿全镇，国道305线、县道宝老丝交叉从镇区穿过，地理位置为北纬41584215，东经1201612032，距旗政府所在地新惠镇60公里。第五章 工艺技术方案5.1现有工艺技术特点分析世界直接还原工艺根据使用还原剂的不同，可分为两大类：使用气体还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。气基直接还原法，主要分布在中东、南美等天然气资源丰富的地区，这些地区以电炉短流程为主的钢铁工业也得到迅猛发展。代表工艺为Midrex竖炉法、HYL，反应罐法和流态化法。煤基直接还原法，主要分布在南非、印度、新西兰等地，天然气资源有限，但有优质的铁矿资源和丰富的煤炭资源。代表工艺有SL-RN法和Krupp法。我国从能源储量和合理利用考虑，还不能为冶金工业生产提供足够的天然气，即使有气可用，成本也太高，生产一吨海绵铁，若用天然气要400500m3，天然气部分的成本就占600750元；若用煤气，要1600m3煤气成本1600元。因此气基直接还原无法考虑。在国内使用较多的工艺有隧道窑工艺、回转窑工艺和倒焰窑工艺三种，均为煤基还原法，国内一些单位也做了一些其它工艺的研究试验，均未得到工业性生产的成功。 倒焰窑在我国发展较早，其特点有：投资少、上马快、成本低、规模灵活、操作简单、对原料要求低，但其产品质量差且不稳定，生产效率低、能耗高、劳动强度大、操作环境差、环境污染严重、装备水平落后、全人工操作，无机械化可言，但因其投资少还有一些小型企业在使用，国家不提倡使用。回转窑工艺的特点：机械化程度较高、操作环境较好、劳动强度低、污染较轻，但也存在着产品成本高、投资大、易于发生结圈故障，产品质量较低，填充系数低（一般在10%20%）产品分化率高。对原料及还原剂要求苛刻，生产效率较低，热效率低等缺点，在国内有几家使用过，但均不太成功。隧道窑工艺具有工艺成熟可靠、投资少、见效快、成本低、产品质量高且稳定、操作简单、设备运行稳定、能耗低、对原料的要求不苛刻、规模灵活填充系数高（一般在30%以上）等优点。在国内有十几家海绵铁厂在使用，在国内属成熟可靠使用较多的工艺。本项目就选用该工艺。5.2隧道窑工艺优势分析隧道窑罐装法生产海绵铁是瑞典人在1911年首先用于工业生产海绵铁的方法，经过多年的技术发展，已经是一种有效的生产海绵铁的方法。国内部分隧道窑设计与施工单位已研制开发了新型隧道窑海绵铁生产方法，它是将精矿粉、煤粉、石灰石粉，按照一定的比例和装料方法，分别装入耐火罐或金属罐中，然后把罐放在罐车上，推入条形隧道窑中，料罐经预热，1150加热焙烧和冷却之后，使精矿粉还原，得到海绵铁的方法。隧道窑海绵铁生产工艺已有几十家采用并有几十条生产线建成投产。当精矿粉含铁67%以上时，此法生产的海绵铁实物分析结果是：碳0.040.045%，硫0.02%，磷0.05%，二氧化硅3%，金属铁85%以上，全铁92%以上，金属化率92%。隧道窑生产工艺的特点：（1） 原料、还原剂、燃料容易解决此方法所用的原料是精矿粉，这远比富铁块矿好解决，同时，生产中不需要把精矿粉先变成氧化球团，生产费用也低；还原剂是普通的无烟煤粉或焦碳末，煤中灰分熔点也不要求很高；供热的燃料是普通动力煤或煤粉，有多余高炉煤气，焦炉煤气，混和煤气，转炉煤气、石油气、天然气的地方也可用这些气体做热动力，还可使用发生炉煤气或重油，本项目拟采用混合煤作燃料。（2） 生产工艺容易掌握，生产过程容易控制 隧道窑工艺采用煤、煤粉或煤气的加热方式，燃烧孔设在沿隧道长度方向的两面侧墙上或炉顶上，根据炉温的加热曲线调整燃煤量或燃气量，使炉内温度稳定地控制在一定的范围内。正常反应的炉顶温度为11001150。对于条形隧道窑车上的焙烧罐连续地从窑头装入窑内，经过预热段、还原段、保温缓冷段后，完成还原过程，进入卸料工序；精矿粉和煤粉的比例和装罐方法很容易掌握，焙烧温度和焙烧时间也不难实现，因此，隧道窑工艺容易掌握，过程容易控制。（3） 设备运行稳定，产品质量均匀 隧道窑海绵铁工艺的工序环节少，设备简单，条形隧道窑的特殊结构保证了运行可靠，隧道窑本身在上述焙烧温度下寿命很长，几乎没有故障可出。因为每个料罐都在同样的气氛下，经过同样时间的预热、焙烧还原、保温缓冷的过程，在一定容积的焙烧罐内，精矿粉和煤粉按照一定的比例和装料方法装入焙烧罐后，在一定的焙烧温度和焙烧时间的条件下，必然能得到一定金属化率的产品。产品质量必然是均匀的，生产实践已证实了这一点。（4） 固定资产投资少 隧道窑海绵铁的吨海绵铁固定投资仅为350450元，比单纯建小高炉一个工序的投资还便宜，规模加大比例投资会更少。（5） 生产成本低1993年天津无缝钢管公司从马来西亚进口的海绵铁的厂价为2721.5元/吨；2004年我国从国外进口的海绵铁到岸价为310美元/吨，再加上其它费用到厂价为2700元/吨，国内所建的年产30万吨海绵铁厂的吨铁成本为2400元。而用隧道窑工艺，在靠近精矿粉产地且资金或场地受一定限制的地方用此工艺建海绵铁厂比较理想，每吨海绵铁的成本在8001300元之间。（6） 工厂的规划灵活 隧道窑海绵铁工艺一条至三条隧道窑为一组，每组生产海绵铁25万吨，一个工厂可同时建一组或多组，当资金暂时紧张时，还可建年产1万吨的一条隧道窑，投资为400万元，规模灵活。吨铁投资和成本不因规模变化而有悬殊变化，本项目确定规模为年产20万吨，选用4条隧道窑，每条可年产海绵铁5万吨。（7） 具有更广泛的应用潜力 用含铁67%以上的精矿粉生产的海绵铁，可作为电炉炼钢的原料；用含铁71.5%以上的精矿粉生产的海绵铁，可用于粉末冶金。（8） 污染较小 由于精矿粉在隧道窑中，焙烧还原游离铁的过程是一种高温下的化学变化，还原反应物主要是CO2和金属铁，没有水污染，噪声污染也较小。（9） 年产20万吨海绵铁方案，终产品为冷压块，深受炼钢厂的喜爱。（10） 设备简单隧道窑工艺一般只由还原炉、台车、过渡车、顶车机、测温仪表、烟囱等简单易操作设备组成。（11） 上马快，建设周期短年产20万吨的海绵铁生产线建设周期仅为812个月。从上面的数据分析可以看出，隧道窑海绵铁生产工艺在投资少、成本低、运行稳定方面更为突出。因此，本项目选用此种生产工艺。5.3 本项目生产线介绍5.31年产20万吨海绵铁生产线生产工艺焦粉或煤粉+精矿粉+石灰石粉装罐入炉焙烧冷却成品检验入库。精矿粉、焦粉或煤粉，石灰石粉按一定比例装罐，人工码放在台车上，由推进器推入炉内，经预热、加热并保温一定时间后出炉，空冷后卸罐，成品经检验合格后入库。罐体、台车循环使用，每天每条窑可生产167吨（按照300个运行日），年产量为20万吨。5.32年产20万吨海绵铁生产线主要设备（1） 隧道窑：本项目用4条隧道窑，每条长245米，宽6米，双砂封结构，全部采用耐火材料砌筑，两侧加热。（2） 台车：本项目用400辆，台车用型钢焊接，上砌耐火材料，台车采用车轮式运行方式，方便灵活，运行阻力小，正常情况下每座窑炉内50-75辆，其他装料后待用。（3） 推进器：液压驱动，最大推力50吨，最大行程3m，每条窑一个。（4） 烟囱2座，高25m，上口直径1.8m，2条窑共用一座烟囱。（5） 仪表：本项目选用一次显示仪表200个，量程01400。本项目所需生产设备明细如下表所示：表5-1 生产设备明细表序号名称单位数量规格型号产地价格（万元）1快速还原炉座4245m冀州22082载车辆400自制3683顶车机台5100T冀州464装料系统套2自动冀州4605卸料系统套2自动冀州4606吸灰系统套4自动冀州1847空压机台4天津748煤气发生炉套83.0冀州4429烟囱座22.425m自制910皮带机m1200自制11011还原剂破碎机台4辊破石家庄3612烘干机台23.028m衡水18413卷扬机台6衡水214自磨机台2衡水1415干磁选机台25辊郑州2816直接还原铁破碎机台4切破石家庄3617地面链条1上海2318换热器台120间壁式冀州22019引风机台11天津1820鼓风机台71天津2321除尘器套11脱硫天津18422压块机台18液压冀州55223铲车台2厦门9224变压器座3保定3625仪表块200上海5526热电偶支200铂铑上海5527抖提机台8石家庄1428料仓个6自制4629矿石破碎机台6锤破天津5530输送机台套12石家庄1831筛分设备套2石家庄2732过渡载车台4石家庄3733运输车部20石家庄18434球磨机台2石家庄745.3.3 年产20万吨海绵铁生产线辅助项目车间为轻钢结构的联合车间，不设天车，占地长 275 m，宽 72 m。5.3.4 年产20万吨海绵铁生产线电力年产20万吨海绵铁生产线装机容量为1200KW，主要用于驱动推进器、风机、烘干机和车间照明。第六章 土建工程6.1自然条件6.1.1气候特征该地区气候属半干旱大陆性季风气候，四季分明，太阳辐射强烈，日照丰富，气温日差较在大，最高气温41.7，最低气温-30.7，无霜期平均145天左右，年降雨量310460毫米之间，且分布不均匀，从南向北逐减。表6-1 主要气候特征参数表气候特征参数最高气温41.7最低气温-30.7年平均降雨量420mm年平均蒸发量2400mm日照时数3003h年平均风速4m/s最大风速7m/s主导风向夏季以西南风，冬季以西北风为主冻土深度170mm地震烈度7度6.1.2工程地质根据地质部门提供的初探资料：（1）自然地坪以下15米内未见地下水；（2）最大冻土深度：170mm；（3）地基承载力的标准为fk180Kpa；（4）地震烈度：7度6.2土建项目及费用本项目的土建工程主要包括车间、辅助厂房、办公楼等，土建工程将本经济实用的原则进行建设，其中车间采用轻钢结构，办公楼和辅助厂房采用砖混结构。各项土建工程规模及投资费用明细如下表所示：表6-2 土建工程规模与投资估算表序号土建项目面积（m）单价总价（万元）1联合车间19800300元/5942辅助厂房3200200元/643办公楼及辅助建筑1500800元/120合计778第七章 公用工程7.1 动力供应7.1.1 热动力年产20万吨海绵铁生产线采用隧道窑工艺，共设 4 座还原炉，每座还原炉年产5万吨。为了使精矿粉在炉内均匀、稳定、可靠地进行还原，必须保证在还原炉还原带形成1100-1150的温度。达到此温度用煤或煤气均能实现。7.2供电7.2.1电气设计范围及设计依据电气项目包括海绵铁厂的生产车间动力配电，照明配电及其供电系统。此外，还包括防雷及接地保护系统项目。设计依据为GB7251-97。7.2.2用电负荷、负荷等级及供电电压的确定年产20万吨的海绵铁项目用电负荷按需要系数法计算为400KW。贝子府镇现有66千伏变电所一座，装机容量为10300KVA，距新建厂址1公里，能满足建厂后供电需求。负荷等级确定为级。用电负荷电压为380/220V。7.2.3线路敷设方式户外电缆线路全部采用电缆直埋地下敷设方式。车间动力采用BV500型导线，穿钢管地下暗敷；照明线路按建筑物结构形式采用穿管暗敷或明敷。7.2.4照明照明光源以白炽灯为主。生产车间用广照式灯具。7.2.5电气计量及无功率补偿配电室设有功负荷及无功负荷的总计量装置及有功率因数之显示，各用电点设有功计量表计量。照明负荷的计量：为减少建设投资，并加强车间的成本核算，其计量均安装在用电点。7.3供水厂区位于教来河东岸2公里处，教来河流域地表水年平均径流量1500万立方米。该地区地下水资源丰富，地下水层厚度在20米以上，最深可达30米，单井涌水量为50一100吨小时，且水质好。根据当地现有的供水情况，建设单位可采用地下水作为水源。第八章 原料、燃料、辅料的要求及供应8.1对原料、燃料、辅料的要求精矿粉要求：TFe67%，SiO23%，S0.02%，P0.05%还原剂要求: 灰分15%，挥发份10%， 固定碳70%脱硫剂要求:CaO50%，SiO2+AL2O33%，P2O50.22%，SO30.5%8.2原料、燃料、辅料的供应8.2.1 原料-铁矿粉年产20万吨海绵铁生产线年需铁矿粉28万吨。某旗铁矿资源丰富，矿脉沿努尔虎山山脉走向分布，从四家子、金厂沟梁、贝子府一直绵延到宝国吐，矿带长度近百余公里。该区铁矿主要赋存于建平群山塔子沟组，该级地层主要分布于兰杖子、东围子、大围子、西长哈达、水沟、大黑山、太平沟、芦家地、南大城一带，出露范围广泛，其中段主要岩性为混合岩化黑云斜长片展岩、黑云斜长片展岩、黑云角闪片展岩等，局部夹磁铁石英岩，并富集成矿体。目前贝子府四家子一带已发现并开采的矿点300余处，但地质程度较低，只有四分之一地区进行了地质普查，已探明CD级铁矿石储量5600万吨，铁矿石平均品位（Tfe）40%以上。从目前状况来看，该区无论从地质构造还是从赋矿地层来看，其前景可观，铁资源远景储量可超过1亿吨。全旗现已投入生产的铁选厂30多家，日处理矿石量15000吨，年生产铁精粉130万吨以上，按现有规模开采，服务年限约15年以上。贝子储镇现有选铁矿12家，年生产铁精粉50万吨，周边地区金厂沟梁、王家营子、四家子和辽宁北票、朝阳等地选铁矿较多，年产铁精粉200多万吨，能保证原材料需求。8.2.2 还原剂-无烟煤年产20万吨海绵铁生产线年需无烟煤9万吨，可使用赤峰平庄煤矿生产的无烟煤，距离厂区120公里。还原剂也可使用焦碳代替无烟煤，焦碳可由吉林省吉林市和山西大同焦化厂及锦州焦化厂供应，供应有保障。8.2.3 脱硫剂-石灰石年产20万吨海绵铁生产线年需石灰石粉1万吨，由当地解决，可选用当地采石厂下脚料，氧化钙含量在50%以上可以满足海绵铁工艺需要。8.2.4燃料：用混合煤经煤气发生器转化为工业用煤气即可 8.2.5还原坩埚年产20万吨的海绵铁生产线选用粘土质还原坩埚，其价格优，使用成本低，操作简单。 8.3年产20万吨海绵铁生产物料平衡图 （单位：万吨）图8-1 生产物料平衡图第九章 环境保护9.1 概述本项目为新建年产20万吨海绵铁项目，位于某旗贝子府镇。本项目主要工序有烘干、装料、还原、卸料等，本项目建成投产后将会产生部分废弃物，如粉尘、烟气、噪声等造成污染。根据环保部门对本项目的环保要求，即废气排放达国家二级标准，废水排放达到国家一级标准。所以，在本项目的设计中，尽量采取较先进的环保设备和完善的治理措施，使项目在环保方面能达国家环保标准和要求，保持当地环境的自然与清新。9.2编制依据为贯彻执行国家环境保护法，防治环境污染和其他公害以及改善劳动条件，加强劳动保护，保障人民身体健康的规定，本设计依据冶金企业环境保护设计若干规定进行编制。执行的排放标准是：大气污染物排放标准GB16297-1996工业炉窑大气污染物排放标准GB9076-1996环境空气质量标准GB3095-1996工业企业厂界噪声标准GB12346-1990城市区域环境噪声标准GB3096-1993设计中尽量采用先进可靠的环保工艺，做到环保设施与主体项目设施全局配套，使“三废”排放达到国家制订的排放标准，建设的同时考虑到全厂的绿化。9.3年产20万吨海绵铁生产线主要污染源及污染物9.3.1 污染源引风机、装卸料系统、还原炉。9.3.2污染物粉尘：卸料系统还原剂的粉灰。 噪声：换热器鼓风机产生的噪声，除尘器引风机产生的噪声。炉渣及粉灰：卸料系统排出的还原剂的粉灰，及动力煤燃烧完毕后所产生的灰渣。废气：煤在还原炉中燃烧产生废气，其主要成分是：CO2、水蒸汽H2O、SO2、SO3和少量的过剩空气N2、O2，其中以CO2为主，污染较小。因为本工艺所采用的燃烧方式为复合燃烧方式，燃料在炉内燃烧比较充分，不会产生黑烟，烟气黑度在林格曼一级以下，能达标。污水：本工艺生产不用水、没有生产污水排放，脱硫除尘器灰池循环用水，消防用水，所有各用水点的用水只补充不外排，不存在污水排放的问题。9.4污染治理措施及综合利用本设计的环境保护措施主要是在生产工艺上，选用对环境不污染或少污染的生产工艺与设备，对生产过程中产生的污染采取如下治理措施，以达到国家环保要求。9.4.1除尘对于粉灰，为防止其扬尘污染，须加湿后外排。使工作环境干净、清洁。卸料系统由空压机从还原坩埚中洗出的还原剂及脱硫剂的粉灰，用旋风除尘、水浴除尘器处理，收集后加湿外排。煤燃烧后产生的废气中有一定量的二氧化硫，二氧化硫为4800mg/m3。为了去除该有害物质，特在烟囱附近设脱硫除尘器。其除尘效率为95%以上，除尘后尘含量（按90%的除尘效率计算）为5mg/m3,远小于100mg/m3，脱硫效率为65%以上，它是利用酸-碱中和形成沉淀盐和水的原理，将二氧化硫去除，脱硫后二氧化硫的含量为420mg/m3,两项均能达标。废气经过脱硫除尘器后进入烟囱排入大气中。年产20万吨海绵铁生产线每年排出废气为8106m3。 9.4.2 噪声的治理设计中根据声源特性和控制噪声的技术条件，采用不同的控制噪声污染的方案。 （1） 选用低噪声设备对于所有设备均为低噪声设备，设备本身噪声小于40分贝，所以本身能达标，不须另外处理。 （2） 对风机设置进风室消声换热器鼓风机以及布袋除尘器所用小引风机，本设计均采用低噪声风机，对风机室采用密闭隔音，对进风口加消声器，以达到环保要求。9.5环保投资年产20万吨海绵铁生产线设计环保总投资400万元。第十章 劳动安全10.1编制依据10.1.1国务院关于加强防尘防毒工作的决定国发（1984）97号文；10.1.2关于生产性建设项目职业安全监察的暂行规定国家劳动部字（1998）48号；10.1.3冶金企业安全卫生设计规定冶金部冶字（1996）204号；10.1.4建筑物防雷设计规范GBJ500-94；10.1.5建筑物抗震设计规范GBJ11-89；10.1.6工业与民用供电系统设计规范GBJ52-83；10.1.7工业与民用电力装置接地设计规范GBJ65-83；10.2 不安全因素和职业危害10.2.1本项目所在地区地震烈度7度。10.2.2在雷雨季节，高层建筑物，如厂房、烟囱等，以及供配电设施，有可能遭到雷击或波的冲击。10.2.3所有电气设备，如控制屏、开关柜、配电屏、变压器、电动机等因漏电、短路、电荷感应积累而带电，操作人员可能发生触电事故。10.2.4各机械设备裸露的可动部分，在生产中均有可能发生伤人事故。10.2.5各平台、楼梯、走道以及管沟等处，有可能发生人员坠落、陷入，发生摔伤和扭伤事故。10.3设计中采用的主要防范措施根据本项目特点，结合生产过程中不安全因素和职业危害，按照有关规范和标准的要求，在设计中采用如下主要防范措施：10.3.1安全方面抗震：针对可能发生地震的危害，本设计对各建、构筑物按抗震烈度7度考虑，应设防。接地：还原炉的烟囱，按建筑物防雷设计规范要求，设避雷针和接地系统，接地电阻不大于30欧姆；车间配电箱均做重复接地，接地电阻不大于10欧姆；整个接地系统采用TNS制。防漏电和触电；车间及其他用电点的开关处均设漏电保护断路器，以确保人身安全。人身安全：各机械设备裸露的可动部分，视其情况装设防护罩或防护栏杆并设安全标志；各平台、楼梯、走道、直梯、按相应“设计规范”设计，这些地方及管沟，有可能发生人员坠落和陷入的地方，设防护栏杆，有些地方加设警示牌；各岗位人员经安全教育后上岗。10.3.2工业卫生方面车间粉尘含量经采取所述措施后，能达到环境空气质量标准的要求。堆场定期喷水，防止粉尘飞扬，车间内定期洒水，以保持良好的劳动环境；各岗位的噪声，经采取措施后，可控制在55分贝以下；电气室、控制室、办公室、休息室，根据需要分别设置轴流风机、电风扇和空调。主厂房设置天窗，以利于采光、通风和散热。第十一章消防11.1概述本项目投产后生产炼钢用的海绵铁，所用原料为精矿粉，还原剂为无烟煤，脱硫剂为石灰石，燃料使用混合煤。 11.2 编制依据11.2.1中华人民共和国消防条例；11.2.2建筑设计防火规范GBJ16-87；11.2.3爆炸和火灾危害场所电力装置设计规范；11.2.4建筑灭火器配置设计规范GBJ140-9011.2.5建筑防火设计专篇内容提要11.3防火类别的划分和不安全因素本项目产生火灾类别为丁类；变电站为丙类。各电气室、变压器室、配电室、控制室、电缆沟及其他易燃处，由于明火，暗火和电火花等火种的诱发，有可能造成火灾。11.4 有关防火的安全措施11.4.1 本项目厂区总平面建筑防火间距按GBJ16-87内第3.3.1中的规范进行设计。各车间按规范要求设置出入口。在厂区设环形消防通道。11.4.2 消防给予排水根据建筑设计防火规范GBJ16-89要求的精神，设一台ISG200400（1）B立式管道泵。设消防加压泵站一个，将水引到车间设置消火栓处。在厂内设消火栓10个。11.4.3 各电气室、控制室、开关室等处设火灾报警装置，