20万吨矿渣微粉可行性研究报告

*宏宇建材有限公司年产20万吨矿渣微粉综合利用项目可行性研究报告*研究设计院二0一0年十一月1院 长： 徐 宁主管副院长： 周云峰总 工 程 师： 包 玮设计分院院长：阮宏松项目负责人： 杨 刚*研究设计院二0一0年十一月2编 审 人 员总图运输： 刘恩睿 金维志 唐 玮工 艺： 金维志 王 青 刘恩睿土 建： 朱 皖 汪贵明 方文国电气自动化：凌兴国 许瑞超 杜明星给水排水： 黄 臻 孙 蓉概算技经： 吴和香 梁冰玉3目 录第1章 总 论 8 1.1 前言 8 1.2 建设规模与产品方案 10 1. 研究 10 1. 主 技 方案 10 1. 工艺 产方 11 1. 主 技 经 11 1. 论与建 12 第二章 1 2.1 矿粉 概 1 2.2 矿渣粉 运 目 1 2. 论 1 第章 产工艺 1 .1 与 1 4 .2 方案 1 . currency1“与 1 . 矿渣粉方案 fifl 1 . 产工艺 程 1 第章 总图运输 2 .1 2 .2 总 currency1 2 . 总 2 . 工”化 2 . 运输设计 2 . 总图运输技 经 2 第章 电与自动 2 .1 电电“与电方案 2 .2 电 2 . 负计算 2 . 电动与 2 . 自动化 28 5 . 与计 0 . 明 0 .8 与 0 第章 建 与 2 .1 currency1与总 2 .2 建 设计 2 . 设计 第章 给排水 .1 设计 .2 用水 . 水“给水 . 给水水“ . 给水 . 排水 . 给排水 主 设 第 章 与合 利用 “ 8 8.1 设计currency1 设计 8 6 8.2 “ 和 分 8. 8. 电 8. 8. 1 第章 2 .1 设计 与 2 .2 主 与 “ . . 与人员 . 与 第十章 动 与 8 10.1 概 8 10.2 设计 8 10. 10. 动 10. 工 0 7第十一章 与动 员 2 11.1 2 11.2 动 员编 2 11. 工“与 训 2 第十二章 进度计划 排 第十章 估算 1 .1 编 1 .2 成 1 . 编 方 与 第十章 财务评价 14.1 概 14.2 评价方 14.3 基础 14.4 总成本费用 14.5 财务评价 14.6 评价 论 0 8第一章 总 论1.1前 言高炉矿渣是高炉炼铁 产 程中排放 工废渣，是以硅酸钙为主 熔融 ，经水淬冷凝为粒状 。其化学成份主 是SiO2 CaO A120 Fe20 ，与水泥孰一样，具有潜在 水化活 ，而活 大小与化学成份 水淬产 玻璃含有关。但其必须在碱 激 下才呈现活 。长期以，矿渣主 被水泥产企，尤其是立窑水泥 产企 为加速水泥熟中 游离钙 解，降低水泥成本 增加水泥产 目 混合材使用。目前，我国虽然在水泥 产总上已跃属世界第一位，但是大小水泥 立窑 回转窑水泥比例严重失调，水泥 极不合，水泥质 总水大大低于世界均水。因此，为了迅速改变这 状 ，国家有关部门决 对水泥工 进 大幅度 调整，大 “上大小” 政 ，自2000年 ，立窑水泥产已 了1 吨， 混合材 000万吨，而其中大部分为矿渣是不 。 高炉矿渣 下降，使高炉矿渣 “变 。加 年 铁 迅速， 为矿渣 。一方 ， 于矿渣与水泥熟 比具有玻璃含高，9 ，和水泥熟一粉， 以，了其潜在活 。因此，目前世界上许 currency1国家，兴了矿渣“粉 产工艺， 了fi 使用 。fl 明：有矿渣比 0 2以上，活 才 激 ，”比 高，活 fi， 以超 水泥 活 。，矿渣微粉 混凝土， 以降低混凝土 化 混凝土 矿渣微粉 钙 ， 降低混凝土 ， 而降低 离 ，成对 降低水泥中 酸钙 化钙 含，因而降低 于酸 混凝土 ，改 混凝土 度失 工 ，高混凝土 期 度，具有fi 和 。尤其 合高 高 混凝土。矿渣微粉是高炉矿渣经 粉 度 粉， 于上 ，使其成为 质 混凝土 合和水泥混合材，年世界上 加 国已 用，有自 产品 。我国 上 在一 重大工程中采用了矿渣微粉，均 了fi 。我国 于2000年12月颁 了用于水泥和混凝土中 粒化高炉渣微粉国家 。矿渣微粉 著 为 混凝土 造商和建 商所赏识。我国建材工“十”规划明确 ：大 混凝土搅拌站，推 矿渣和粉煤灰 超粉，根 10水泥和高 混凝土。而高 混凝土中除了有水泥 高 水剂，必须 加足够 矿 。今，国上通 矿 是矿渣微粉。矿渣微粉 使用不仅改 高了混凝土 ，同 于其大大低于 质水泥 价格 降低了混凝土 产成本，降低建 造价，会产 fi社会经 益。计，1 年 国工废渣为 . 吨，累计堆currency1吨， 占 万公顷。我国是世界上头 产煤大国，1 年粉煤灰排放currency11. 吨，加上 高炉矿渣 渣 ， 计通化学活化和械活化每年 具有胶凝 固废渣 吨左右。我国 利用工废渣己有几十年， 了显著成绩，但比 国 currency1国家说，废渣利用 仍不高，有待于进一步扩大对废渣 利用 。 根 自身 ，经 认真仔 调查，为了 * 经 快速 ，同 为了使公司具有更fi 前景，吸有关 铁公司建设矿渣粉 产厂经fl，决 建设年产20万吨 超矿粉 产线。 1.2 建设规模与产品方案该项目 产规模为年产矿渣微粉20万吨矿粉比 ： 2010 2K1. 研究 本 研究 矿渣currency1进厂矿渣微粉散装 厂11 产线以 必 辅助 产设 ， 研究 容包括粉站 建设 产工艺 建 工程 电气自动化 总图运输 给排水 动 “ ，根 建设规模和技 方案进 估算和技 经 分。1. 主 技 方案矿渣粉I：采用一套管 一套管 为一台 .21 矿渣， 2 28th 矿渣 ：采用一台 .02 矿渣 ， 8 0th。自动 ：采用 散 对 产线进 中 ，现企现代化管 。1. 工艺 产方 矿渣currency1 船运或汽车运输进厂， 吊和装载合卸 堆放。堆 湿矿渣经铲车 进皮带上，喂 ， 经 罩 升中，被升 渣库中 渣库 口设 给，通 计 稳流 经库底皮带 .21 矿渣粉，矿渣粉经升散装库中 散装。1. 主 技 经 该项目主 技 经 见 1-1序 名 称 位 注12 1 产规模 万吨年 202 产品度R0.08 % .0产品比 2K 2010运转 % 88.00设 重 吨 00装容 W 201 矿粉均电 88 增动 员 人 动 产 10固 产 其中：建设 万元 200020001. 论 建 1本项目利用 铁厂湿矿渣 产currency1，符合国家产政 ，有利于 “ 综合利用，改 自然。2本项目所 建设均有 障，用电 电部门负责架线厂，公 铁 交通方便，满足运输 。( ) 该建设度大，混凝土搅拌站和水泥粉站众 ，矿渣粉 旺盛，本工程具有很fi 前景。 本技 方案采用 粉， 产 靠 fi，技 先进，运 电 低，有利于降低 产成本，高产品 竞 。13 ( )本项目利用本公司本身 ，低价进 大吸，有利于 本公司管 人才 和技 ，既带动* 方经 ， 创造 具有很fi 社会 益。( )本项目 部 财务部收益 为1 .0 % ，回收期为 . 2 年(含建设期)，总 收益 1 .20 %， 利 为22.82%，这 说明该项目 很fi 经 益。综合上 论，我 建 有关部门大 ， 工程 产， 见 益。14第二章 2.1矿粉 概 以 拌混凝土 20%矿渣微粉 代水泥，每 混凝土水泥为 00计算，每 混凝土用矿粉00，合计每年矿粉为0万吨，本项目年产矿粉20万吨。矿渣微粉在混凝土中 高currency120% 0%， 是说每立方混凝土中矿渣微粉 以 代 100以上 水泥。矿渣微粉厂价为2 0-2 0元吨，这样每立方 混凝土 以 10元以上，高 度 混凝土 更 。以一 年产1 万 -20万 中 混凝土商为例， 使用矿渣微粉，一年 以 200万元，这对于 一 混凝土商说，具有显著经 益。因此，本项目年产20万吨矿渣微粉具有 前景。2.2 矿渣粉 运 目 建设20万吨年 产线。矿渣微粉 价格低， 矿渣微粉搅拌 混凝土，具有经 ， 合在 中搅拌 商品混凝土使用，而” 以高和增加混凝土 许 。 矿渣微粉与水泥 黄搅拌成 混凝土，具有期 度高 水化低 fi，与 fi ， 用于高 建 大 大 基础 水下工程，本项目 产品主 给*周 混凝土搅拌站，产 在 0万吨以上 根 15 。2. 论综合上分，* 周 矿渣粉 潜 大。通 本工程建设，扩大 产规模和 份 ，进一步增 价 ，在规模和 利 同高 基础上现 利 增长。第章 产工艺.1设计与 .1.1 产规模与产品方案该项目规模为年产矿渣粉20万吨。成品度 在2010 2. 部为散装。.1.2设计 产： 2 28th产品比 ： 2010 2综合电 ： 8ht.1. 工 度 产车 工 度见 -1序 车名 周 注1 车 周 2 currency1与输 周 矿渣粉 周 矿渣粉与散装 周 2 散装currency1 16 站 周 “水 周 电 周 8 化fl 周 2.2 方案矿渣粉 见 -2， 年 见 - -2 每年产fi 比%水分%tfl水分水分基 湿 基小 每fi 每年 小 每fi 每年矿渣 00 0 1 1 2 00 180000 2. 0 . 211 粉煤灰 1. . 10000灰 1. . 10000高矿渣粉 2 .8 . 200010粉 0. 1. 08说明： 运转 ： 82% ，粉： 000a 以18 煤t计。- 年 矿渣 粉煤灰 灰 粉 万吨 21.1 1 1 0.0 0817年说明 矿渣水份1 %. currency1“与 1高炉矿渣本项目矿渣主 自* 有限公司和” 铁公司， 汽车运输厂。2粉煤灰一为 电厂采， 汽车 装运厂 。 灰一为 灰厂采，有汽车运厂 期见 - 名称 方 吨期fi注矿渣 堆 0 0 fi堆放：2200020002 00012.粉 堆1 2 0 110渣库 库： -102 000 . 粉煤灰库 库 - 1 . 100 灰库 库 - 1 . 2 0 . 产 加矿粉 库 -12 0 2 00 . . 矿渣粉方案在矿粉 产 程中，矿渣粉是 高 产 ，因此在fifl水泥粉 ，必须 重fifl粉 高 低粉工艺和设 ，以高企 经 益，在工艺上，化工艺流程 建 。18立足于 ，采用 产规模大 产品质高 综合 ，迅速 成 。 产采用一套粉 设 。currency1 fi用*研究设计院 产 高 矿渣 ，此套 产高， 低。粉 产线fi用 .21 一套管，采用合 院高技 ，粉 矿粉产品20万吨 。该技 在合 院已有 二十年 研究与用解决了一 该技 用 关技 ，基本 了该技 用，已成为 建和改造矿粉 产线 fi方案。该粉方案采用 粉方案： 和高 度收 成。该方案 产工艺流程为： 经 库，库下通 调速电 皮带计 进 粉， 升矿粉 散装。本粉 靠 稳 fi， 低 ，建设周期 ， 迅速为企带fi 经 益。矿渣粉工艺设 - a编 名称 规格 位 重总重() 车1 立 煤800 台 12 升 1 - 右-1 .0 台 1 门 00 00 台 1变 调速喂煤F 1 02 00 台 1电动给 台 1动 门 00 00胶带输 800 81 . 台 18 -1 08 右00 台 1 电动 K W-0.1C 00 110 RF 02 高 炉 套设 套 111 高 回转 2 台 11912 重 FF 0S 台 11 胶带输 011 1 .8 台 11 长 除 C8 - 台 11 排 - 8 012. 1 0 . . 台 11 升 E1 0 台 11 刚下装 80 000 套 1渣库1 升 E 0-2 .1 Q= 0th 台 12 电动通分 FC- -II 00 00 台 1 收 CA-112 台 1位 台 1动 门 00 00 台 1调速皮带 SK- 01800 台 1带输 A F， 00 .1 台 18 电除铁 RC C- 台 1 台 11 .21 矿粉管 台 12 门重 翻 00 00 台 1离心 - 8- . C右 0 台 1气箱 收 PPC - 台 1气输 斜槽X 00 . 0 套 1高离心 -1 o 左00 台 1矿渣渣粉 散装 11 升 E 0- 8.1 -右 台 12 库顶位计 程：20 1喷 除 C- 台 110 库库底充气箱 套 112 库库底充气箱 套 1库底流态化卸 1 套 1水泥散装S -1 台 18 罗茨 AS-80 转速1 0 台 1 罗茨 AS-100 转速1 0 台 1- 粉方案技 经 序 项 目 位 方案参 1 产规模 万吨年 202 技 台产 th 28比 2 2010综合电 KWht 820 装功 K 201 建设 万元 2000建设 成建 工程费 万元 . 1设 费含电气设 万元 12 . 装费 万元 . 其他费 万元 2 . 工艺成产 程. .1 湿矿渣 输 大活堆 矿渣 装载运卸坑，经皮带计 皮带 。湿矿炸设堆 和堆，进厂矿渣先放堆 水晾晒， 堆待用。. .2 管currency1在管前，设计一座直径10 渣库 灰 粉煤灰 利用库底 SK 给 管 计 胶带输 。. . 粉输 堆里 粉 装载铲装 升 粉 。. . 车 车采用 周工 ，该 采用 煤 高温 炉 高 和高 度收 成，具有产高，电 低 显著 。. . 矿渣粉矿渣粉 采用 周工 ，年工 00fi，每fi工 2 小。currency1年 产20万吨计算，均 产 . 吨，均小21产2 .8吨。管粉 工艺流程： 经 库，库下通调速电 皮带计 进 粉， 升 矿粉 散装。 废气经气箱受 净化 排 大气，收 收下 粉 为成品，一 矿粉库。该粉 技 经 见 -8 -8 粉 技 经 大 粒度 10-2 水分% 1. 产品度R0.88% 2产品比 2 2010产th 82 8 矿粉均电 KW 8运转 % 82主装功 KW 1 00总装功 KW 201 . . 矿粉 散装矿粉设一座直径12库，有 2 00吨，期. fi。 产品 部为散装。底库均采用库底散装。每台库下设一台汽车散装，每台汽车散装 为1 0th，库矿粉通 气斜槽和库底卸 汽车散装， 散装矿粉装 散装汽车运。. . 站为了满足工程用气 ，在厂现有站一侧，增22加2台 -208 气缩，其中一台工 ，一台 用， 满足工程用缩气。. .8 化fl在综合楼设有化fl， 了必 仪 设 ， 满足currency1 半成品 成品常规化学分和 fl。. . 计设 笨技 方案对currency1材进厂 成品 产以 产 均设了计设 ，fi用1 0吨中一台。currency1材进厂 成品 厂 水泥粉包装 产工艺 计设 见 - 。. 产 程中计设 一览 序 计 名 计位 计设 名1 汽车进厂矿渣 汽车进 厂fl站 中2 汽车进厂粉 汽车进同厂fl站 中 矿渣 进皮带上 电 皮带炉粉 变 调速皮带 电 皮带管 矿渣 渣库库底 电 皮带粉煤灰 底 管 灰 底 电 皮带8 厂矿粉 进车进 厂fl站 中. .10 主设 fi 工程主设 fi 见 -103.10 主设 fi 序设 名称与 台主 技 (th)装()年利用(%)1 装载 - 0 1 8 882 装载 - 0 1 8 88高温 炉 R 02 1 温度：800 1100，：1 0 8 8823100010 Ka h .02 1 产：28 0th水分：12 1 %水分：1%0 8 88收 C8 - 1 ：8 000 h废气排放 度：0 110收8 88矿粉 .21 1 产品规格：产：28吨h8 88管用 怍 PPC - 1 80 h排放 度 0 11.0 8 88第章 总图运输4.1 ：建 在山东 * 罗庄付庄办 工园，东西长150 ，南宽 170 ， 为30亩，呈正方 ，对于水泥粉 产线极为有利。差大， 厂 ， 成坦 ，即 满足建设 。4.2总 currency11符合工企总 设计规 2currency1厂现有功 分 243在满足 产工期艺 前下，使工艺流程顺畅，流捷 4厂道 运输，线 捷便利，满足 修 5重视 ，增加”化 ，做fi”化 化工 ，创造 。4.3总 在满足以上总 currency1 前下， 合现有 和 建 ，考虑 朝 ，确 以下总 方案。在工程中，总图厂currency1建 使用功 ，划分为主 产 currency1材 辅助 产和厂前，方便管 。主 产： 产线位于厂中总，方 东西 ，管 产流程自东 西，设 库 成品库。 总看， 产线currency1东西 ，流程顺畅，方便货 进 。currency1材：currency1材在厂 侧。厂主 公贯穿南， 进 顺畅。货 进厂以公 运输为主。 厂 以公 为主。厂前在厂 西侧，靠 厂公 ，便于交通，主容有综合楼 工食堂和宿舍楼 。站在现有水泥 南侧，为便于管 。“水 在厂 南侧，靠 ，便于水“。254.4厂”化厂 ”化一规划，分期 ，工程 厂”化在现有工程 基础上进 。厂”化以道 ”化为骨架，针对不同 ”化主采用不同 ”化方。在具”化设计中，对容 产 粉 堆 转动设一 阻 树 ，在 噪音 车 穿梭附 载 树冠矮 分枝低 枝叶茂盛乔木 木 ，高低搭 成 隔音带，以降低噪声 度通 ”化段， 成 线 合 ”化方，注 与周 ”化 协调。4.5运输设计厂运输：厂部运输以公 运输为主，运输 务主 是 矿渣，年运输 30万吨，运输 务主 社会车辆承担。成品 运每年 20万吨，主 社会车辆承担运输务，本 研究不考虑运输车辆。厂运输：厂年货 运输40万吨，运输设 主 有皮带 升 气输 斜槽 ，厂 倒运采用轮装载 桥自卸汽车。4.6总图运输技 经 总图运输技 经 见 4-1。4-1 总图运输技 经 序 名称 位 注1 工厂占 公顷 2.332 建 占 公顷 1.633 建 % 82264 厂道 占 公顷 0.415 利用 % 0.756 ”化 公顷 0.327 ”化 % 15第章 电与自动 5.1电电“与电方案本顶目电“进技 自所在工园变电所， 电部门负责架线厂前，总降站进线电10KV。在工程中建设了一座综合变电站，在变电站设有变 高电 高电容 中 低电27 品 和操 休息。在高 低电设 高低电柜 屏 屏 高低功 因 补偿柜和明电箱 ，满足本工程电气设 。进线10kv电“经电 10KV电回 ，以放射方给高电以 高电 。变电站设 fi用S11 低 电变 ，设叁台10KV/0.4KV变 ，1000KVA 500KVA一台。 线0.4KV电“经电以放射分 给 车电。在厂设 电： 电管电。 变电站 车电采用厂电缆沟和电缆桥架 合 敷设方。变电站采用综合自动化 ，利用模块化 电监智 装和微 装代传 电 方，高了电 靠 ，现变电站无人和 厂电网络调度以 电 综合管 自动化。电 计在10kv进线侧，装设智 显有功 无功电度 高峰 低谷 大 以 电 ，计用电流互感 精确度为0.5。5.2电 电“进线电 10KV高电电 10KV高电电 10KV低电电 400V28低电电 380V明 电 220V局部明电 36V操 和 电“ 220V5.3负计算本项目装容 2016kw，其中 10kv 高电1600kw，0.4kv低负 416kw。厂年 电 13.6106 kwh矿粉电 20.6kwh/t5.4电动与 5.4.1电缆敷设方降站 车电，电缆敷设为下电缆沟，电380V 线通 厂电缆桥架 车部桥架用电负。5.4.2电动1高 线电采用 变阻 动方。2低 线