冷固球团生产可行性实施报告

1、冶金材料项目投资项目可行性研究报告编 号：项目名称：综合利用钢铁二次资源生产冷固球团矿 编制单位编制时间：2010年6月单位负责人：项目负责:联系电话:综合利用钢铁二次资源生产冷固球团可行性分析报告第一章总论1项目名称：冷固球团生产线2项目投资概况2.1 拟建地点德胜集团钢铁公司厂区内，原市铁厂区域工业性用地80余亩，本建设项 目用地25亩。2.2 建设规模冷固球团10万吨/年，综合利用含铁二次资源 8万吨/年以上。2.3投资预算项目总投资800万元。其中：基本建设资金700万元，流动资金100万元。3项目背景德胜集团钢铁有限公司（川钢）现有炼铁、炼钢每年产生的含铁二次资源达5万吨左右，随着技

2、改完成，钢铁产能增加，该类二次资源将达到10万吨，其含铁品位各不相同，高的达到 6070%，低的只有3040%。由于品 位波动大，又是熟料，返回原料场配入烧结对烧结矿的产量和质量将产生一 定的影响，倒入渣场堆放，不仅影响环境，同时也造成资源的浪费。为了合 理利用好这些二次资源，提出生产冷固球团。第二章 冷固球团生产技术现状及发展趋势1冷固球团在国内外的使用情况冶金工业生产过程中会产生大量的烟尘、污泥、氧化铁皮及其他粉状回 收物的处置，国内外进行了大量的试验研究，最早用于烧结混合料中进行烧 结造块，但弊病较多，比如加入转炉尘、瓦斯灰等会使烧结矿产量和质量降 低。而利用冷固结球团工艺处理这些粉状物

3、料，具有工艺简单、投资少、见 效快、节省能源、成本低等优点。其产品既可用于炼钢的冷却和造渣，也可用于高炉冶炼替代部分块矿。1.1国外冷固球团的开发使用国外钢铁厂开展含铁粉尘冷固结球团的生产和使用已有多年的历史。如日本新日铁的名古屋钢铁厂于1978年、君津钢铁厂于1989年先后采用了冷固 结球团技术对粉尘进行回收利用。生产实践已经证实 ：向高炉中配加冷固结球 团最高允许量达20%,配加2%5%对高炉操作通常没有影响。NRS公司在高 炉内使用冷固结球团的最高比例是12 %。瑞典SSAB厂使用冷固结球团配比 在80 kg/t没有引起高炉炉尘量增加，ILVA钢铁厂把每年约27万t金属碎 屑、粉尘和渣等

4、固体废料经过预处理、 压块后在高炉和BOF转炉内使用，效果 不错。加拿大的伊利湖钢铁公司1994年3月以来，把钢铁厂中低锌含量的氧化 物回收料压制成块，作为高炉炉料使用量为1.2万t/月，占高炉炉料的7.1%,高 炉使用压块球团后，天然气、煤和油等其他燃料消耗量下降，现已增加压块 球团的使用量，对生产和铁水质量无影响。冷固结球团技术在国外得到广泛 的开发和应用。1.2国内冷固球团的开发使用由于冷固结球团具有工艺简单、成本低等优点，国内许多钢铁公司也开发和使用了冷固球团矿，主要有包钢、莱钢、宣钢、酒钢等公司开发使用了 冷固球团。在酒钢原料条件下，研究了冷固结球团工艺适用的粘结剂、 原料配比等参

5、数，用该项工艺生产的球团矿抗压强度可达到 9004500N/球，可满足转炉 炼钢和高炉冶炼的要求。宣钢在冷固球团中加入煤改善球团矿的还原性，在冷固结球团矿配比为 20%条件下，高炉炉况顺行，高炉配用冷固球团后，焦炭负荷从3.03增加到3.5, 焦比明显降低，获得增产3.7%,生铁含硫量由0.044%下降至0.031%,铁水合 格率由78%上升到98%。莱钢矿建公司冷固结球团生产线于1998年8月建成，充分利用莱钢烧结 厂、炼铁厂、炼钢厂排出的大量粉尘，变废为宝。包钢将含铁尘泥生产冷固结球团，减轻了烧结机的生产负荷，烧结机利 用系数提高了 0.023t/(m 2.h)，烧结矿转鼓指数提高了 0.

6、40个百分点，烧结产量 提高了 139t;高炉利用系数提高了 0.036t/(m 3.d);高炉入炉焦比降低了 1.6Kg/tFe。2含铁粉尘的常见处理方法为了有效地利用钢铁企业含铁粉尘资源、消除环境污染、实现钢铁生产 的零排放的环保要求，各国的钢铁企业均在努力探索，寻求新的粉尘处理方 法。这些新的粉尘处理方法包括直接还原法、熔融还原法、冷固结球团(压块)直接还原法是将粉尘中的铁氧化物通过还原转变成金属铁，并回收粉尘 中的其他有用元素如锌的处理过程，直接生产的还原铁产品供电炉炼钢使 用。然而，目前用这种直接还原的方法处理粉尘还存在着投资大、生产成本 咼等问题。各国在开发熔融还原工艺过程中，都将

7、可直接处理粉尘作为目标之一。 然而工艺开发的技术难度和运行的高成本及其他附加条件使得商业化生产应 用尚需很长时间。相比之下，含铁粉尘冷固结球团法由于其工艺简便、灵活、 成熟、低投资以及低成本、粉尘处理产品消耗量大等特点 ，现已被国外许多 企业所采用，是一种较好的处理粉尘的专用方法。3冷固球团的冶炼原理冷固球团中除了氧化铁外，还有一定的金属铁含量，冷固球团根据需要 可以配碳，也可以不配碳，含碳冷固球团的还原性较好，冷固球团不经过高 温焙烧，加入球内的煤可全部带入高炉内。因球内碳与铁矿氧化物接触均匀 在炉内高温下可迅速发生还原反应并且金属化，球内反应产生气体，促进了气体扩散，使得含碳球团矿的气孔率

8、增加，又进一步促使还原气体的渗入， 从而可加速球团矿的还原，另外煤中的碳氢物质也有助于还原。由于含碳球 团矿内的FesOq在高炉9001200 C温度区域可迅速还原并大量金属化，必 然给冶炼带来极大的节能效果。第三章德胜集团钢铁公司含铁二次资源现状经过初步调查统计，德胜集团钢铁有限公司现有含铁二次资源数量较大， 除氧化铁等优质物料用于生产提钒冷却剂外，大部分返回原料场混入烧结配 料。含铁二次资源基本情况见表1:名称TFeMFePSSQCaOAsZn月产生量/t原料仓污泥20.278.360.3380.2327.310.85120烧结除尘灰36.1617.70.070.458.0215.840.

9、030.26500800轧钢氧化铁皮72.5955.32500炼钢脱硫渣26.6124.510.062.1913.9329.262000炼钢污泥56.82160.10.172.4210.62000炼钢除尘灰68.2258.580.210.12.658.210.020.02500炼钢布袋灰46.7527.640.090.742.9715.890.030.39200300渣场铁渣21.617.590.140.5325.4619.651000渣场钢渣34.84180.730.211.2627.792000炼铁除尘灰32.414.570.070.328.154.660.020.84200炼铁除尘灰24

10、.028.570.050.666.563.850.038.39200由表1可见，含铁二次资源种类较多，TFe品位差别很大，炼钢脱硫渣、渣场铁渣、钢渣等二次资源含铁品位很低，不能进行直接利用，需要对这些 品位低的含铁物料进行一定的球磨、磁选，使其 TFe品位提高到55%以上, 才能作为冷固球团的原料；烧结炼铁除尘灰虽然全铁品位较低，但其含有一 定量的单质碳可充分利用；炼钢除尘灰、炼钢污泥含铁品位较高，可直接进 行混料使用。第四章项目地区建设条件1区位条件项目建设地址选有德胜集团钢铁有限公司辅助材料生产区域内，交通方 便，运输距离短，对周边环境无不良影响。2基础设施项目建设区域内，有良好的供水、供

11、电系统，适当扩能可满足建设生产 需要。生活设施可利用德胜集团现有条件。第五章生产技术方案设计1总平面布置原则充分利用地形，合理选择竖向布置形式，减少土石方及建筑工程量， 为自流输送创造条件，尽量缩短物料运程。节约用地和工程投资，布置 力求紧凑合理。充分考虑生产安全，防洪、防火等。2产品生产组织形式四班三倒连续作业，生产作业率计划 80%。3 生产工艺方案本项目主要利用德胜集团的含铁二次资源（包括、渣铁、渣钢、除尘灰、 氧化铁皮等），对含铁品位低的资源经适当的球磨磁选工艺， 以提高其二次资 源的含铁品位，然后与其他资源优化配料后并加入一定的粘结剂，将混合料 经对辊压球机压制成球，脱模后自然固结反

12、应 12周，以提高强度，达到高 炉冶炼的要求，其工艺流程如图1。含铁物料|配料合H压制成球固结一炼铁A粘结剂图1工艺流程图4产品技术方案根据日本对冷固球团的研究，冷固结球团的抗压强度只要在炉身下部还原 后仍能保持完整球形就能满足冶炼要求。从国内生产实践看，100m3500m 3的高炉使用的冷固结球团矿抗压强度一般为12301800N球，均取得了高炉顺行、增铁、节焦的效果。根据德胜集团的高炉容积大小和资源特点，确定 出冷固球团矿的主要指标为：抗压强度：1500N/个转鼓强度：60%中温还原率： RI 70%球团粒度：外形椭圆粒度范围：1035mm，其中35mm 的粒度应10% , 10mm 的粒

13、度应 50% 0.1% 0.1%60%,计算价格500.00元/吨2.低铁物料36.00配入量30%（烧结/炼铁除尘灰等）TFe 35%,计算价格120.00元/吨3.添加剂60.00配入量8%,价格750.00元/吨4.结合剂14.00配入量2%,价格700.00元/吨二、制造费用39.621.电耗4.62总动力300KW，平均负荷50%，作业率70%，电价0.55元/度，日产量300吨计算2.水1.00工业用水+生活用水3.备品备件7.00轧辊/刮板/皮带等4.辅助材料5.00燃油/润滑油等5.固定资产折旧7.00固定资产700万元，折旧年限10年6.工人工资福利20.00月产量9000吨

14、/职工数量90人/人均工资2000元三、管理费用25.00四、税金及附加20.00五、运输费用20.00往返六、合计519.622经济效益分析TFe53%普通块矿按620.00元/吨计算，吨产品效益:620.00-519.62=100.38 元/ 吨每年10万吨冷固球团可创造的经济效益为：100.38 X 10=1003.80 万元由于使用冷固球团后，球团矿中有 50%左右为金属铁，对高炉将来一定的增铁和节焦效果。若根据国内其他钢厂的使用效果，焦比最低可降低1.6kg/tFe来测算。年产200万吨生铁，则每年可降低的焦炭量为：1.6 X 2000000 - 1000=3200 吨每吨焦炭的价格

15、按1850元/t计算，则可创造的节焦效益为：3200 X 1850=5920000 元=592 万元此处测算的效益主要与同品位的块矿进行比较带来的原料成本降低效益，以及冷固球团应用后最低带来的节焦效益，由于铁矿石的价格的不断升 高，使用冷固球团矿后其原料稳定，还会带来更多潜在的成本效益和增铁效、人益。3社会效益分析3.1减少粉尘排放300t/年烧结工艺产生的废气量大，含尘浓度高，粉尘量大，对大气污染严重。 每生产1t烧结矿，大约产生10000 m3和30kg粉尘。冷固球团生产采用常 温作业，密闭式湿法生产，基本做到“零排放”。按年处理10万吨计算，冷固球团生产与烧结工艺相比，处理利用相同数 量

16、的钢铁企业二次含铁资源，所排放粉尘减少：300t。3.2节约标准煤912t/年据有关资料比统计，烧结工序能耗指标国内较好水平55kg标煤。能源统计中“电力”消费的折标煤系数统一采用当量系数0.404，即1万千瓦时电力折合4.04吨标煤（用于计算最终消费）。冷固球团生产中能源消耗预计70KW/h，吨产品消耗电力能源折合标煤:70 X 0.404=28.28 kg 标煤年生产10万吨冷固球团处理的二次含铁资源与6.8万吨烧结矿相当，即10万吨冷固球团可利用8万吨左右二次含铁资源，8万吨左右二次含铁资源 进入烧结工艺进行利用，可生产出 6.8万吨烧结矿。6万吨烧结矿消耗标煤：6.8 X 104X 55- 103 = 3740t标煤/年10万吨冷固球团消耗标煤：10 X 104 X 28.28 - 103 = 282