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文档简介
1、xx公司钢渣处理项目可行性研究报告xx公司ABC公司CHINA JINGYE CONSTRUCTION ENGINEERING CONTRACT COMPANY二。一二年二月xx公司钢渣处理项目可行性研究报告编制单位:ABC公司董事长兼总经理:主管副总经理:技术负责人:项目负责人:参加编制人员专业编写审核审定工艺总图结构建筑电气、自动化给排水组织机构与劳 动定员消防劳动安全 及卫生节约与 合理利用工程经济第一部分钢渣热闷加工处理生产线第一部分钢渣热闷加工处理生产线1总论概述经发改委批准,xx公司按照循环经济的理念,结合江西地区钢铁工业 调整,在“十一五”期间,xx公司计划实施第三期技改工程。第
2、三期技改 工程完成后,年产生转炉钢渣 104万吨、脱硫渣5.3万吨、铸余渣2.0万 吨、精炼渣4.7万吨;共计116万吨。国家环保总局以环审2006367号文批复xx公司三期技改工程中“钢 渣采用热闷法处理,回收废钢,中块渣作夯骨料和筑路材料,粉料生产钢 渣粉”。AB隹司(由中冶集团建筑研究总院组建) 是国内最早设有专门从事固 体废物处理及资源化利用的科研、设计和工程承包的机构,已有 50余年历 史。技术力量雄厚,有多名教授级高工、高级工程师、工程师及技术人员。 是国家科技部、国家计委和国家环保总局批准的 “工业渣处理利用”和“钢 渣矿渣水泥”科技成果重点推广计划的技术依托单位。AB隹司获得国
3、家壹级施工资质证书, 施工总承包壹级资质证书,环保 工程专业承包壹级资质证书。建设部颁发的建筑工程设计甲级证书、环境 工程(水、气、固废、声)设计甲级证书以及城市环卫、市政排水工程甲 级设计证书等专业资质。历年来取得有关固废处理与利用方面的科技成果 75项。获全国科学大 会奖及省、部级科研成果奖和科技进步奖 19项。获国家发明专利9项。制 定了并正在制定冶金渣处理与利用国家标准、行业标准及有关规程 27项。钢渣热闷法处理工艺于1994年经原冶金工业部技术鉴定,获冶金部科 技成果奖和国家发明专利并在上钢五厂、上钢三厂、涟源钢铁公司、辽宁 本溪北台钢铁公司、经十余年生产实践,效果良好,并在总结生产
4、中问题 的基础上又有新技术创新。为了贯彻循环经济和可持续发展的方针,实现钢铁渣“零”排放, 减少占地和环境污染, 增加企业效益。xx公司领导对采用先进可靠技术 实现钢铁渣科学处理和综合利用工作十分重视并列入议事日程,拟建设一条规模为116万吨/年钢渣热闷、磁选、筛分生产线,最后实现钢铁渣的 “零排放”。项目的意义(1)该项目是确保完成“十一五”规划中工业渣综合利用率指标的重要 措施经过多年的发展我国的钢产量连续十一年居世界首位,2006年我国钢产量达到4.2亿吨,2007年我国钢产量预计可达 4.8亿吨,钢铁渣是钢铁 生产的必然产物,随着钢产量增长 钢铁渣的产生量也随之增加。2006年全 国高
5、炉渣的产生量约为1.4亿吨,综合利用率约65%;钢渣的产生量约为 5800万吨,综合利用率仅为10%。大量钢铁渣堆置,占用土地、污染环境、 浪费资源,钢铁企业可持续发展面临严峻挑战。2005年国务院下达了国发【2005】22号关于加快循环经济的若干意见 和2006国家发改委以发改办环资【2006】538号文关于资源综合利用专 项规划意见通知中均指出:2010年工业固体废弃物综合利用率达到 60% 以上,冶炼渣达到86%2007年国务院印发的节能减排综合性工作方案的通知中重申上述工业 固体废物综合利用率的目标。2007年4月27日,温家宝总理在全国节能减 排电视电话会议上强调,要高度重视狠抓落实
6、,进一步加强节能减排工作, 将这项工作作为贯彻落实科学发展观和构建和谐社会的重要举措,进一步 加强紧迫感和责任感,下大力气,下真功夫,实现“十一五”规划确定的 节能减排目标,履行政府向人民的庄严承诺。因此实现钢铁渣“零排放” 是企业应尽的责任和紧迫的任务。(2)该项目是贯彻循环经济、可持续发展、资源再利用的重要措施 中共十六届六中全会把“资源利用效率显著提高,生态环境明显好转” 列为2020年构造社会主义和谐社会九大目标和任务之一。循环经济的目的是实现经济增长与资源环境相协调,以尽可能少的资 源消耗,尽可能小的环境代价,实现最大的经济和社会效益。胡锦涛在十七大报告中再次强调“促进国民经济又好又
7、快发展,实现 未来经济发展目标要加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力”钢铁工业是能源消耗和污染排放的大户, 总能耗占全国的15% ,废水、 废气排放量占工业排放量的14%,工业固体废弃物占工业排放总量的 16% 只就钢铁渣而言,历年堆积量约 5亿吨,每年仍继续堆弃1亿吨,造成资 源浪费,污染环境,占用土地,破坏生态环境。钢铁渣“零排放”项目可实现资源的回收利用。钢回收利用钢渣中金属铁没有全部回收,造成金属资源巨大浪费,钢渣中未被回 收的金属以5%计算,堆弃的3.38亿吨钢渣中约有1690万吨金属。每吨废 钢以1000元人民币计算,总价值约169亿人民币。渣资源的利用钢渣含有氧化钙
8、、氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化硅等化学成分,在 高温下生成硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸钙、橄榄石等矿物,是水泥和建 筑材料的优良原料。水泥工业是对矿产资源依赖性很强的工业,1吨水泥要消耗1.1吨石灰 石和0.18吨粘土质原料,我国已探明石灰石矿储量约 450亿吨,冶金、建 材、轻工、医药以及发电厂烟气脱硫都需要大量石灰石,用于水泥生产的 石灰石可采储量仅约250亿吨,40年后中国水泥生产难以继续。2亿吨钢铁渣全部生产钢铁渣粉代替部分水泥使用,每年可节省2.2亿 吨石灰石资源。节能降耗,污染减排的重要方面生产水泥主要原料是石灰石。高温煨烧熟料,在煨烧时石灰石分解, 有44%质量的CO排放到大气中,
9、燃料燃烧也放出 CQ每生产1吨水泥会 产生0.815吨CO。钢渣中CaO是以硅酸钙形态存在,生产钢铁渣粉不需高温煨烧,因此 没有CO放出。每吨钢铁渣粉与水泥相比可节约煤 25 Kg,节电30 kW- h, 少排CO 0.815吨。以2亿吨钢铁渣粉计算,每年可节约标准煤 500万吨; 每年节电60亿kW - h;每年少排放1.63亿吨CO,相当于中国CO总排放 量的5%。国家对钢铁渣“零排放”的有关政策钢渣“零排放”是国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术。 2005年国家发改委、科技部和环保总局联合发布65号公告,将钢渣综合利 用开发技术列入国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术,
10、具技 术内容是用钢渣生产用作水泥和混凝土使用高活性掺合料的磨细钢渣粉, 可代替10%30%的水泥,提高混凝土的后期强度和性能,降低混凝土的 水化热,在保证混凝土性能的前提下有效地降低水泥用量,减少石灰石消 耗,减少CO、SO及NO排放量。钢渣“零排放”是中央环境保护专项资金支持的项目。国家环保总局 和财政部为贯彻落实党中央、国务院关于节能减排工作的指示和部署,合 理安排中央环境保护专项资金,推进污染减排工作,根据当前环境保护工 作重点,提出了国家重点支持项目,其中之一是“污染防治新技术新工艺 推广应用”。同时发布 2007年度“国家先进污染防治示范技术名录”,我 公司的钢渣“超低排放”资源化利
11、用技术被列入名录,其技术指标为 钢渣余热产生的蒸汽可消解f-CaO和f-MgO使其稳定化,回收的钢渣尾渣 采用卧辐磨磨细成钢渣粉可等量取代 10%30购水泥配制混凝土使用,钢渣 中金属铁回收率大于98%尾?S可100%J用生产建材产品,实现节能降耗, 消除对环境的污染。2007年“国家鼓励发展的环境保护技术目录”把我公司的钢渣热闷 自解处理技术列入其中,技术内容为利用钢渣的余热,产生饱和蒸汽热 闷钢渣能使钢渣消解粉化,稳定性良好,回收的废钢返回炼铁,用低能耗 的磨机将钢渣尾渣磨细成钢渣粉等量取代10%- 30%勺水泥配制混凝土使用,钢渣中金属铁回收率大于98%国家鼓励资源综合利用的优惠政策20
12、07年国家税务总局以国税函【2007】446号文关于明确资源综合利 用建材产品和废渣范围的通知,资源综合利用产品增值税政策所涉及的建 材产品和废渣范围参照国家发改委、 财政部、国家税务总局联合印发的资 源综合利用目录(2003年修订)的有关规定执行,规定明确了冶炼炉渣包 括转炉渣、电炉渣、铁合金渣等,明确了利用冶炼废渣回收的废钢铁、精矿粉,及利用冶炼渣生产的烧结料、建材产品,进一步明确了建材产品: 包括水泥、水泥添加剂、砖、砌块、混凝土、砂浆、轻重新型建材、复合 材料等,享受国家资源综合利用产品增值税即征即退政策,体现了国家鼓 励开展资源综合利用的工作。固体废物排放收费政策2003年国务院发布
13、了 369号令,从2003年7月1日起实施排污费征收 标准管理办法,尔后,财政部、中国人民银行、国家环保总局联合发布关 于排污费收缴问题的通知,首次规定对于无专用贮存或处理设施和专用贮 存或处理设施达不到环境保护排放标准排放的工业固体废物,一次性征收 固体废物排污费,冶炼渣每吨征收 25元。国家关于固体废物处理利用技术政策2005年国务院下达了国发【2005】22号关于加快发展循环经济的若干 意见中,提出为实现2010年工业固体废物综合利用率;重点环节之一是加 强各类废物的循环利用,推进企业“零排放”;大力发展高技术产业,加 快用高新技术和先进适用技术改造传统产业,淘汰落后工艺、技术和设备,
14、实现传统产业升级;加快循环经济技术开发加大科技投入,支持循环经济 关键技术的研究开发,积极引进和消化、吸收国外先进的循环经济技术、“零排放”技术、可回收利用材料和回收处理技术等。重点发展利用工业废渣高效综合利用技术,从冶炼渣回收有价金属, 鼓励大掺量、高附加值废渣利用产业化。重点支持资源有保证,以提高专业化、规模化水平为主要内容的再生 资源产业化建设项目,提高资源利用的效率和专业化利用水平。2006年国家发改委、财政部、国土资源部、建设部、商业部、中国人 民银行、国家质量监督检验总局、国家环保总局下发的【2006】609号文和 国家发改委在水泥工业发展专项规划中指出,坚持资源化和综合利用,走
15、循环经济道路是水泥工业发展的基本原则,鼓励企业利用低品位原、燃料 作原料和混合料,推广节能粉磨。2010年水泥行业每年工业废渣的利用量 将达到2.5亿吨。第十一个五年规划纲要中第六篇第五节指出加强资源综合利用推动钢 铁、有色、煤炭、电力、化工、建材等行业实施循环经济改造,形成一批 循环经济示范企业,建设济钢、宝钢、鞍本钢等一批循环经济示范企业。项目概况(1)项目名称xx公司钢渣处理项目一一钢渣热闷加工处理生产线。(2)项目地址钢渣处理生产线位于xx公司现钢渣风化堆场(水渣冲渣池西北侧、新 型建材厂西南侧)。可行性研究的依据xx公司给AB隹司的钢渣处理项目可行性研究委托书。(2)国家环保总局以环
16、审【2006】367号文批复xx公司三期技改工程 中“钢渣采用热闷法处理,粉料生产钢渣粉”。国家及江西省现行的法律、法规及相关规定。新余钢铁有限责任提供给 AB隹司有关本工程的基础设计资料和来 往传真信函。ABC公司所有的“一种热态钢渣热闷处理用设备”专利和 “一种热态 钢渣热闷处理方法”专利。AB$司所有的“钢渣自磨机”专利。ABC公司所有的“一种熔融钢渣热闷处理方法”和“一种熔融钢渣 热闷处理用设备”专利。AB$司所有的“一种钢渣破碎提纯用棒磨机”专利。20042006年设计并建成投产的本溪北营钢铁(集团)公司年处理46万吨钢渣热闷处理生产线、太原钢铁有限公司年处理92万吨钢渣热闷处 理生
17、产线、天铁资源有限公司年处理 60万吨钢渣热闷处理生产线、韶关钢 铁公司年处理50万吨钢渣热闷生产线的建设和生产的经验总结。设计原则及指导思想设计原则(1)执行国家、江西省的有关法规、标准、规范和技术政策,xx公司的有关规定和要求(2)本着技术先进、生产可靠、节约投资提高经济效益的原则。(3)优化工艺方案,总体布局紧凑合理,工艺流程短捷顺畅。并能便 于生产管理和集中操作,确保安全生产和文明生产。(4)选用成熟、可靠、高效节能的机电设备,降低能耗和经营费用。(5)严格执行国家的环保政策,以防为主,防治结合,搞好粉尘和 污水的治理,使生产线达到国家规定的环保标准要求。(6)建筑物选用适当的结构形式
18、,满足工艺要求、环境和地质要求。(7)按照现代化管理模式,减少本项目建设非生产性投资,减少非 生产性人员,提高企业经济效益。1.6.2 设计指导思想贯彻循环经济、可持续发展的科学发展观,与主体工程同步、协调、匹配。 建设具有21世纪国际先进水平的钢渣处理生产线,实现产品、技术、效益、 环境协调发展。采用先进工艺装备,建设科技含量高、经济效益好,环境污染 少,能耗低的生产线,使钢渣中f-CaO、f-MgO充分消解,消除不稳定现象, 实现钢渣的“零排放”。1.7设计规模、工作制度及产品方案设计规模设计规模为116万吨/年。转炉钢渣(104万t/年)热闷处理、脱 硫渣(5.3万t/年)带罐打水处理、
19、精炼渣(4.7万t/年)、铸余渣(2 万t/年)热泼打水处理。工作制度每年运行天数为 335天,3班制,3X8hr。产品方案(1)金属回收品位废钢:200mm TFe 90%渣钢:10200mm TFe 80%010mm TFe 40%(2)尾渣粒度分级尾渣粒度为010mm产品方案设计,见表 1-1表1-1产品方案钢渣种类厅P名称规格(mm数量(万吨/年)用途转炉钢渣精炼渣铸余渣1渣钢渣钢20010-2001.663.88返回炼钢返回炼钢2磁选粉0-1011.07返回烧结3尾渣0-1094.09钢渣粉和建筑材料脱硫渣4湾铁10-2001.06返回炼铁5尾渣0-504.24道路材料1.8方案设计
20、的范围从炼钢炉车间将钢渣用汽车将渣罐运至钢渣处理车间开始,包括转炉 钢渣热闷处理及加工,脱硫渣、精炼渣和铸余渣打水冷却处理及加工、产 品储存生产线工程。设计内容(1)转炉钢渣热闷及加工、脱硫渣带罐打水冷却及加工、精炼渣和铸余 渣热泼打水冷却及加工工艺设计,喷雾抑尘、排汽的设计,工艺流程及主 要工艺设备选型、配置及配套设施的设计。(2)总图布置、厂内道路、交通运输及厂区绿化规划。(3)生产线的供配电及自动化。(4)生产线的环境治理、劳动安全、职业卫生和消防设计。(5)生产线的通风和给排水。项目的先进性、实用性钢渣形成过程中由于钢水的沸腾喷溅,钢渣中往往含有钢粒,加之放渣时随渣流出的钢液,一般钢渣
21、中含有510%钢。钢渣慢冷或急冷时,渣 与残钢粘结或包裹在一起,给废钢磁选回收和尾渣的利用带来困难。目前我国钢渣的利用率很低其原因是钢渣中含有游离氧化钙(f-CaO), 和水反应生成氢氧化钙 Ca(OH)体积膨胀97.8%,游离氧化镁(f-MgO)与 水反应生成氢氧化镁 Mg(OH),体积膨胀148%,做回填材料、道路材料、水泥和混凝土掺合料、建材制品均会造成不同程度的开裂破坏。根据循环经济的要求,从钢渣中回收废钢和钢渣能100%循环利用,是 钢渣综合利用的重大课题。ABC公司经过近50年钢渣处理利用工作的研究和实践,于二十世纪九 十年代研制成功钢渣池式法热闷处理方法。用该方法处理后的钢渣渣铁
22、分 离好,稳定性好,能广泛用于各种建设工程。在上钢五厂、上钢三厂、北 台钢厂、湖南涟源钢厂等钢铁企业推广应用十余年,效果良好。块状钢渣的综合热闷处理方法1994年获国家发明专利证书,专利证书号为:ZL 92 1 12576.3,经过十余年的生产实践不断完善,又研究开发出“一种热态钢渣 热闷处理用设备”(ZL200420058581)、“一种热态钢渣热闷处理方法”(ZL20040096981.0)及“一种熔融钢渣热闷处理方法” (200710151418.2)、 “一种熔融钢渣热闷处理用设备”(200720174489.x)。新的工艺设备结构进行改进并采用自动化喷雾系统使该方法更加科学、安全、有
23、效。被中国 钢铁工业协会列为钢铁工业可持续发展支撑技术之一。钢渣处理加工是钢渣实现资源化的前提与条件,处理工艺的好坏,对 其资源化利用关系很大。钢渣处理工艺的确定取决于钢渣的利用途径、钢渣的粘度和流动性、 钢渣的稳定性与钢渣水硬胶凝性三个主要因素。国内的钢渣处理工艺有热泼、风淬、热闷和滚筒等。20世纪70年代80年代钢渣主要用于烧结配料使用,钢渣粒度要求 小于8mm因此研究成功钢渣风淬工艺、滚筒法工艺、钢渣破碎筛分工艺。 处理后的钢渣为颗粒状,供烧结使用。近几年来,钢渣的粘度提高,流动 性变差,使风淬工艺、滚筒法工艺的处理率很低。热泼法工艺存在的问题(1)占地大。(2)污染严重。(3)处理周期
24、长,全部冷却需 57天时间。(4)钢渣稳定性不好,不能做建材、建材制品和道路材料使用,利用 率低。(5)破碎筛分磁选的工作量、设备损耗严重。滚筒法等工艺存在的问题(1)处理率低,钢渣的碱度大、流动差,同时随温度降低很快结晶而 失去流动性,钢渣处理率一般在 15%50溢右,仍有大量干渣排放。(2)钢渣中含铁量大,处理量大时水量较小会产生爆炸现象。(3)钢渣不易被击碎粒化,对设备磨损严重,设备使用寿命短。(4)钢渣经滚筒法处理后,钢渣结晶致密,难磨细,具胶凝性能变差, 钢渣中f-CaO、f-MgO不能充分消解,影响钢渣在建材行业应用。(5)粒化后的钢渣颗粒单一,作道路基层和垫层材料不符合粒度要求。
25、钢渣热闷工艺特点(1)该工艺技术先进且与国际先进工艺接轨。为了消解钢渣中f-CaO、f-MgO,日本住友金属株式会社等钢铁企业采 用慢冷钢渣装入热闷罐中,用外来蒸汽进行蒸压处理,处理后的钢渣经过 稳定性检验方法检验合格后,方可在道路和建材中应用。本工艺和日本钢渣处理工艺有相同之处,我国的热闷处理方法的先进性是利用钢渣本身的余热产生蒸汽, 消解钢渣中f-CaO和f-MgO,而不需外 供蒸汽,具有节约能源的特点。国内新建的钢厂如曹妃甸京唐钢铁公司年处理160万吨钢渣处理生产线、鞍钢皱鱼圈新炼钢年处理 100万吨钢渣处理生产线、日照钢铁公司年 处理170万吨钢渣处理生产线,本钢、湘钢、安阳钢厂、三明
26、钢厂等技术 改造都采用热闷处理工艺。(2)适应性强。该工艺对任何种类和各种流动性的钢渣均适用。针对炼钢过程采用溅渣护炉技术,钢渣粘度大, 流动性差,可实现100%的处理率。(3)为实现钢渣“零排放”创造条件。钢渣不稳定,用钢渣修建的道路、回填的厂地和生产的建材制品均出 现开裂现象,影响钢渣的利用。采用钢渣热闷处理方法能消解钢渣中f-CaO 和f-MgO,改善钢渣的稳定性,为实现100%勺利用创造条件。因此钢渣余热自解热闷处理工艺是最佳选择。由于钢渣中P、S的有害影响,返回烧结矿使用的数量越来越少。除返回烧结矿使用外,其它利用 途径均要求钢渣稳定性好。只有热闷处理工艺才能使钢渣中的f-CaO、f
27、-MgO充分消解,消除钢渣 不稳定因素。二十一世纪高性能、高耐久性混凝土是建筑材料的发展方向,高性能 混凝土必须掺入钢铁渣粉等掺合料。在建设部负责起草的“矿物掺合料应 用技术规范”中明确规定钢渣粉是“经热闷消解处理后的钢渣”经粉磨而 成。经热闷处理的钢渣成为钢渣粉的合格原料。粉化钢渣中水硬性矿物硅酸二钙 GS、硅酸三钙C3S的活性不降低, 保证钢渣质量。粉化后的粒度小于10mni冈渣占60阳上。提高粉磨效率, 降低粉磨能耗。(4)利于废钢回收钢渣热闷后,渣和金属铁大部分自然分离,经筛分、破碎、磁选和提 纯后,金属回收率高,渣钢TFe的品位在80犯上,尾渣中金属铁含量小于 2%钢渣中废钢回收率达
28、 90%U上。(5)安全可靠本工艺和设备在上钢五厂、上钢三厂、北台钢厂、湖南涟源钢厂等钢 铁企业推广应用十余年,效果良好。近几年经技术改进和创新又在本溪北 营钢铁公司年处理46万吨生产线应用,在山东华奥钢铁公司年处理50万吨生产线和太钢92万吨钢渣处理生产线应用,天津天铁集团公司年处理60 万吨生产线以及韶关钢铁公司年处理 50万吨生产线均用此工艺。(6)实现钢渣余热利用炼钢厂排出的熔融钢渣运至钢渣处理线后, 约在16001700C ,倒入热 闷装置后盖上热闷装置盖,喷水产生蒸汽,使钢渣中 f-CaO、f-MgO反应, 体积膨胀使钢渣粉化。建厂条件原料每年生产线所用的104万吨转炉钢渣,5.3
29、万吨脱硫渣,4.7万吨精炼 渣、2.0万吨铸余渣由xx公司供给。电源装机容量:钢渣处理生产线为 4264.70kWA水源转炉钢渣热闷、抑尘、铸余渣和精炼渣热泼打水、脱硫渣带罐打水冷却用水,生产系统最大用水量为 765nVh ,补充新水216n3/h ,除蒸发、钢 渣吸水及抑尘用水外其他均循环使用,无废水排放。交通有公路和铁路运输条件,产品外销方便。本项目主要技术经济指标表1-2 项目总技术经济指标厅P项目名称单位指标1钢渣热闷处理及加工生产线万吨/年116.002渣钢+200mm10 200mm万吨/年万吨/年1.663.88(TFe90%)(TFe80%)湾铁10-200mm万吨/年1.06
30、(TFe65%)磁选粉0 10mm万吨/年11.07(TFe40%)尾渣0 50mm0 10mm万吨/年万吨/年4.2494.093设备总重吨4930.044装机容量kW4264.705占地面积2 m616306建筑面积2 m16988.57年耗水量吨1.75 X1068年耗电量kWh1.0 X 1079力动足贝人14810工程总投资万元20544.05建设投资万元20044.05流动资金万元50011平均年销售额万元11257.1512平均年销售利润万元6042.6113投资利润率%21.0414投资利税率%21.9715全投资内部收益率(税后)%24.4116全投资回收期(含建设期)年4.
31、19结论(1)钢渣热闷处理及加工项目符合国家循环经济、可持续发展的方针,符合国家产业政策,是钢渣高价值利用的重要途径,具有显著的经济效益、 环境效益和社会效益,享受国家减免税优惠政策,是国家环保总局,科技 部重点支持的项目(2)钢渣中金属铁回收率可达 90%U上。(3)消除了钢渣的不稳定因素,尾渣可 100涮用,实现钢渣“零”排 放,促进企业实现循环经济,可持续发展。(4)钢渣经热闷及加工处理后可作钢渣粉、钢铁渣复合粉、水泥混合材和生料配料及新型建筑材料和道路材料,属绿色环保建材产品,具有显 著的环境和社会效益。(5)本项目经济效益好,投资回收期短。2钢渣处理生产线工艺技术说明生产工艺描述脱硫
32、渣处理工艺脱硫渣采用带罐湿法冷却处理工艺,脱硫渣来自铁水脱硫,分前期 渣和后期渣,渣性质是块状非液态渣,且含有石墨粉,对环境污染造成严 重污染。处理工艺采用国内外先进的带罐喷水冷却,脱硫渣和转炉钢渣共 用一条处理工艺。由于带罐打水冷却后渣含有少量水,大大减少粉尘及石 磨晶片所带来的环境污染,在破碎磁选加工过程不产生粉尘。带罐湿法冷却处理法是对渣罐内热渣进行快速冷却、分解的一种渣处 理方法。避免了一般的热泼工艺处理后大量富含石墨片的粉尘污染问题。 2.1.2铸余渣和精炼渣处理工艺铸余渣和精炼渣处理采用热泼打水工艺,处理含钢量较高的铸余渣,自然冷却后即可以变成粉状,为了加速冷却减少粉状物料对环境造
33、成的污 染,采用热渣倾翻后喷水冷却的方法,冷却后的钢渣运至钢渣加工生产线 处理。转炉钢渣处理工艺转炉钢渣处理采用热闷工艺。生产工艺流程工艺流程见图1-1铸余精炼渣热泼 转炉渣热闷+200m灌钢(1.66,90)10-200mrig 钢 (3.88,80)-10mm 钢(11.07,40)脱硫渣带罐打水、 翻渣、运至加工线| 筛分 e=200mm电磁吸盘磁选颗式破碎,磁选+200mm-200mrmr 铁-40mm 铁-40m阵但渣铁(1.06,90)(4.24,2)图1-1钢渣处理工艺流程图脱硫渣处理工艺流程说明脱硫渣由渣罐车运至处理线后,由起重机将脱硫渣罐吊放在各冷却工 位,间断式喷水浸泡,湿
34、法处理时间为 12小时,喷淋水通过管道排入水沟 净化后循环利用,无污水外排。冷却后的脱硫渣用起重机将处理好的渣罐 吊运至指定翻渣工位进行翻渣。用吊车电磁吸盘将渣铁块吸至指定位置集 中存放,由人工用液压锤清理粘渣或用水洗的方式清除残渣,以提高金属 纯度;其余渣由起重机抓斗将脱硫渣放到筛孔为200mm勺振动给料筛上,大于200mmW钢渣落入给料筛旁的料梢,通过装载机装到自卸车上,运到 落锤破碎间进行破碎,并磁选大块渣钢。破碎后的大渣钢返回炼钢使用, 钢渣返回加工生产线。小于200mm粒级的钢?S经料仓-振动给料筛-进入胶带输送机,再由中 转胶带机送至钢渣加工生产线。铸余渣和精炼渣处理工艺流程说明钢
35、包钢水浇注完后,将包内残余的钢渣和转炉精炼后的钢渣倒入渣罐 内,由汽车运输至渣处理间,用起重机将渣罐中的热渣倒入翻渣场后喷水 冷却处理。待冷却后用吊车电磁吸盘将渣钢块吸至指定位置,其余渣运至 钢渣分选线分选出渣钢和尾渣。转炉钢渣处理工艺流程说明热熔转炉钢渣用渣罐由汽车运至生产线,用吊钩桥式起重机将渣罐中 的热渣倒入热闷装置。由桥式起重机将装置盖盖上。由PLC总控室自动打开喷雾蝶阀进行喷雾。喷雾装置设在装置盖内顶部。当装置内温度过高时 则自动打开排气阀放汽。为保证安全,盖上装有安全阀。温度传感器设在 装置内特殊部位,以防碰击和热辐射对仪器造成偏差。当热闷周期结束时则自动打开排气阀,卸出装置内余汽
36、。用桥式起重 机将装置盖移至装置盖支架上,以便操作人员对热闷装置盖进行例行检查。履带式挖掘机将装置内粉化钢渣抓出放到筛孔为200mm勺振动给料筛上,大于200mmW钢渣落入给料筛旁的料梢,通过装载机装到自卸车上, 运到落锤破碎间进行破碎,并磁选出大块渣钢。破碎后的大渣钢返回炼钢 使用,钢渣返回加工生产线。小于200mmt级的钢渣进入筛下振动给料机送入胶带输送机。在胶带机上安装有电磁自卸除铁器进行磁选,将渣钢选出。钢渣经50mm的振动筛进行筛分,大于 50mm的物料经过电磁除铁器选出铁后,钢渣进 入500m诉750mmi勺液压颗式破碎机破碎, 小于50mmi勺钢渣经电磁除铁 器选出渣钢后进入棒磨
37、机进行破碎和剥离。破碎剥离后的钢渣进入 10mm的振动筛,小于10mms勺钢渣进双辐磁选机磁选出小于10mm勺渣钢和尾渣分别堆放。大于 10mm的为渣钢。经过 50mm的振动筛后,小于 50mm 的钢渣再经过10mm勺振动筛筛分,大于10mms勺钢渣也进入上述棒磨机 进行破碎剥离。工艺设计及设备选型钢渣热闷装置数量设计热闷装置的尺寸为5mx 7mx 5 m (深),容积为175m3,利用系数按0.7计算,有效容积为175川X 0.7 = 122.5m3,钢渣堆积密度按1.9t/m 3计,每个热闷装置可装钢渣 233t。准备时间:2h。装入钢渣时间从来渣、倾翻、冷却到装入热闷装置的时间为5h。热
38、闷时间:12h清运时间设计用履带式挖掘机和桥式起重机3ml抓斗配合清运钢渣,以履带式挖掘机为主,清运时间为 3h。热闷装置一次使用周期的时间为:准备时间+装渣时间+热闷时间+清运时间=2+5+12+3=22h。热闷装置数量每天来转炉渣3304t,每池子装233t , 22小时一个周期,热闷装置 数量:3304/233t=14.1个。设计为14个热闷装置。振动给料筛设计振动给料筛由振动源、盲板和筛条算板组成,设计选用筛孔为200mm 的算板,设备规格为2x 6.351m。钢渣热闷后,钢渣一般均碎裂或粉化, 粒度小于200mm振动给料筛的作用是挖掘机将钢渣从热闷装置中挖出放在振动给料筛的上面料斗中
39、,经振动给料筛将200mm(勺渣钢筛出,40%采用棒磨机进行破碎剥离,加上磁 选可使尾渣用于生产钢渣粉作混凝土掺合料, 磁选粉TFe40%X作返回烧结 矿配料。铸造桥式起重机选型本设计共有四台铸造桥式起重机和三台抓斗电磁桥式起重机:规格分另U为100/30t、75/25t和25/16t、LQ= 25.5m, A7级另限热闷厂房长度217nl跨度27m,双跨并联,总宽 54m,厂房柱间距12nl装渣采用21m3和11m3渣罐,21哥自重36t ,装渣约40t ; 11哥自重 25t ,装渣约25t ,所以铸造桥式起重机的起重量选为100t和75t能满足要求。100/30t铸造桥式起重机主要用来吊
40、运21m3渣罐,75/25t铸造桥式起重机主要用来吊运11m3渣罐,以上两台吊车副钩可用来吊运热闷装置盖。25/16t抓斗电磁桥式起重机主要用来吸取大块渣钢和配合挖掘机 出渣。司机室置于起重机一侧,视野方向平行于大车行走方向,采用隔热司机室,设工业空调。挖掘机设计选型挖掘机的作用是将热闷装置中钢渣挖起直接放入振动给料筛上。选用斗容1.2m3的标准型挖掘机,抓斗旁的油管采用阻燃材料保护。主机装备工艺设备见表2-1。表2-1钢渣处理生产线主要工艺设备清单表设备名称规格、型号单位数量重量(t)电机功率(kW备注单重总重单台总计铸造桥式起重机100/30t , 25.5m , A7台2200.0040
41、0.00550.001100.00铸造桥式起重机75/25t , 25.5m , A7台2150.00300.00450.00900.00电磁抓斗桥式起重机25/16t , 25.5m , A7台360.00180.00230.00690.00热闷装置盖7X5X 0.9m个1424.86348.04一一热闷装置本体7X5X5 m,厚度 170mm个14197.352762.90一一水封槽(7mx0.3mx 0.3m) x 2(5m0.3mX0.3m) X2个147.81109.34一一热闷装置盖支架8020 X 6280 X 1000mm个54.5122.55一一履带式液压挖掘机斗容1.2m3
42、台525125.00125(自 带)500(自 带)液压破碎锤台21#7#篦式振动给料筛2 x 6.351m, 5o,筛孔 200mm套76.3344.3130210.001#7#振动给料机900 X 1900mm 1Gb DZ90-4台71.49.80321.001#胶带输送机B1200X 124m, 15台154.7554.7590.0090.002#胶带输送机B1200X 124m, 15台154.7554.7590.0090.00轮式装载机ZL50E 斗容 3m台217.0034.00一一电动葫芦CD10-24D台61.27.2014.687.60喷涂装置套18.008.007.007
43、.001#振动筛YAH1848 孔径 50mm, 140t/h台16.306.307.507.501#电磁自卸除铁器RCKD-12G120mT台14.504.507.007.002#,3#电磁自卸除铁器RCKD-10T 2 120mT,台23.126.2436.00液压颗式破碎机PEY5075台215.2230.4455.00110.00液压站套10.005.505.502#3#振动筛YAH1536 孔径 10mm台26.8013.6011.0022.008#振动给料机GZGF63-180F台10.390.391.501.509#,10#、11#振动给料机GZG100-175F台30.8132
44、.442.26.60磨头仓个155.00一棒磨机?2.7 X 4.5台1180.00180.00500.00500.001#2#双辐磁选机3-600 X 1200, 200mT 240mT,240mT台22.505.007.5015.003#胶带输送机B1200X 300m, 15台1109.50109.50180.00180.004#胶带输送机B1000X29m 14台112.6012.6022.0022.005#胶带输送机B1000X80m 15台117.1017.1030.0030.006#胶带输送机B1000X48m 14台111.8011.8022.0022.007#胶带输送机B80
45、0X 20m, 14台15.505.5015.0015.008#胶带输送机B650X 27.5m, 13台15.105.1011.0011.009#胶带输送机B650X32m, 6台15.905.9011.0011.0010#胶带输送机B650X 25m, 11台14.804.8011.0011.0011 #胶带输送机B650X 25m, 12台14.804.8011.0011.0012#胶带输送机B650X 40m, 15台17.687.6815.0015.0013#胶带输送机B650X 40m, 15台17.687.6815.0015.0014#胶带输送机B650X 40m, 15台17.
46、687.6815.0015.0015#胶带输送机B650X 40m, 15台17.687.6815.0015.0016#胶带输送机B650X 40m, 15台17.687.6815.0015.0017#、18#胶带输送机B1000X48m 14台211.8023.6022.0044.0012#、13#振动给料机GZGF63-180F台20.390.771.503.00合计4930.044264.703总图布置厂址概述钢渣处理生产线位于xx公司现钢渣风化堆场(水渣冲渣池西北侧、新 型建材厂西南侧),不在炼钢车间旁的渣跨内,其理由为:(1)转炉车间渣跨场地只能满足两座转炉的排渣量,第三座转炉的钢
47、渣没有处理的位置,不能满足三座转炉渣的处理要求。(2)转炉车间渣跨如果布置热闷处理设施,转炉车间修理钢包、放置 钢包的厂地将被占用。(3)可以解决炼钢车间的空间紧张情况。(4)新老炼钢厂的钢渣可以合并全部热闷处理。(5)钢渣处理集中便于管理。(6)全部钢渣热闷消除钢渣不稳定性,为资源化利用提供条件,真正 实现钢渣“零排放”。总图布置由于场地紧张,热闷车间主厂房双跨并联布置,尽量满足工艺要求,使 工艺流程布置合理,物流顺畅,整齐美观,节约用地,符合环保要求。根据 设计原则、工艺流程、场地环境条件、厂外物流等要求,结合现有地形进行 总图布置。钢渣热闷生产线设计为两跨跨度均为 27m并列为54m长2
48、17m 的厂房,脱硫渣、精炼渣、铸余渣打水冷却在钢渣筛分磁选区,配有供配电 室、水泵房、循环水池等建构筑物,占地面积为61630m。竖向布置及场地排水(1)满足生产功能区生产工艺和物料运输条件下,充分利用地形,避免出现大填大挖的土石方工程。(2)厂区内道路坡度为0.3%。厂房室内地面标高比室外标高高15cm,雨水从道路两侧流入雨水井。(3)竖向布置方式为平坡式布置。地表水通过雨水口排出。交通组织及运输(1)主厂房周围设计有主车道,以便15m长的渣罐和物流顺行。主车道15m,入主车间坡道 5nl(2)厂内道路回转半径为 15m,入主厂房坡道回转半径21nl路面为厚200mmW C25水泥混凝土路
49、面,道路横坡为2%(3)loot转炉炼钢厂产生的钢渣用11ms渣灌装渣由汽车运输,运输路线走天工大道经新区北面的道路到渣场,行程约3km 150t转炉炼钢厂产生的钢渣用21m3渣灌装渣由汽车运输, 运输路线走渣山路到渣场,行 程约500m,但需经过1个道口( 6条铁路线)。建议在冷轧成品站南端新建一条道路(约300m长)以利于钢渣、铁渣 及返炼钢金属料的运输,保证运输安全,降低运输成本。热闷后的钢渣用胶带输送机运往钢渣加工生产线处理,产品用汽车运输。工厂绿化为了减少空气中的灰尘,改善劳动条件,降低噪音,美化厂区,在 道路两侧种植行道树,在生产区可绿化地段均种植适合生长的乔木、灌木、花草进行绿化
50、。4电气与通信概述电气设计内容包括转炉钢渣热闷、脱硫渣、铸余渣、精炼渣带罐打 水冷却、破碎、筛分、磁选、提纯等工序,以及抑尘系统和给排水系统 全生产线的供配电,和设备的基本控制。设计依据供配电系统设计规范GB5005210kV及以下变电所设计规范GB50053低压配电设计规范GB50054电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062电力工程电缆设计规范GB50217建筑物防雷设计规范GB50057用电负荷负荷分类钢渣处理线按二级负荷设计。负荷计算负荷计算采用需要系数法。供电系统供电电源由业主提供两路10kV出线至钢渣处理线区域内10kV高压室,为变压器室内的两台油浸变压器供电,变压器的低
51、压侧通过电缆与低压室内的低压配电屏相连。 低压配电屏分别为二级配电箱及电控室内配电柜供 电。供电电压钢渣处理线区域内用电设备的电压等级均为-380V/220V。照明系统电压为 220V (检修照明电压为24V),控制系统电压为220V,检修电源电压为 -380V/220V。配电系统由于区域设备为二级负荷,10kV高压室内设 KYN28A-12型10kV配电屏8块,为变压器室内的两台S9-M 500kVA油浸变压器供电。低压室内设低压配电屏。电气联锁及控制系统钢渣热闷区域设一套由PLC组成的E&I (电气一仪表)控制系统,对钢渣热闷、转运、破碎、筛分、磁选及配套的抑尘设施等过程自动 进行控制和监
52、视。设备可实现就地、自动(PLC)两种控制方式。就地设有机旁控制箱,上设选择开关、起停按钮、指示灯,供运行人员在设备安装调试和维修时手动控制。正常情况下,运行人员通过PLC对用电设备进行控制(手动起停、联锁保护),并通过返回接点对其进行状态监视。污水泵设有手动和液位自动控制。配电线路及敷设主要动力配电线路选用铜芯电缆,照明配电线路选用铜芯导线。部分高温区域采用耐高温电缆。电缆沿桥架敷设,一般桥架为两层,控制电缆在上层,动力电缆在 下层,自控部分电缆单独敷设。照明照明:钢渣处理线区域室内外设有正常照明。 TOC o 1-5 h z 照度标准为:变配电室、控制室、休息室300LX室外生产线、水泵房
53、200LX厂区道路150LX光源为: 变配电室、控制室、休息室荧光灯室外生产线广照式工厂灯厂区道路投光灯水泵房及管廊防水防尘灯所有光源均为高效节能型。检修照明采用24V手提行灯。在室内各通道、人员聚集区域、变电室、控制室、电控室、休息室 设消防应急灯。防雷及接地10kV系统中性点不接地,380V系统中性点接地。低压采用TN-C-S接地系统。系统接地、设备接地、仪表接地、防雷接地共用一套接地装置,接 地电阻不大于1欧姆。电气设备正常不带电的金属部分均应可靠接地。桥式起重机和高层厂房可利用其钢结构和混凝土筑内主筋,在落雷时,引导雷电流入地。通信业主提供一条通信线路,在1#控制室设计安装一台 WS-
54、848集团电话交话机,采用一拖多的形式与钢渣热闷区域内通信用户相连。见表4-1表4-1 通信用户表厅P分机安装地点单位数量备注1控制中心只32水泵房只23主厂房只4合计95仪表自动化设计依据(1)钢渣热闷及加工可行性研究文件。(2)工艺专业所提的自控、仪表条件及相关图纸资料。(3)相关的国家标准。(4)产品样本及技术说明。过程检测及控制要求过程检测主要检测生产线的运行情况,热闷装置的喷水量。控制系统的目标实现热闷装置进水管流量、压力监测及蒸汽出口管的温度检测及生产过程设备运行状态的自动化控制。消防给水总管的流量监测、吸水井及冷却沉淀池装置内温度,循环水量及给水量。在控制室均可实现所有设备的运行
55、状态显示、联锁与自动控制及所有检测参数监测等功能。设计原则为与xx公司管理系统的整体技术水平相一致,满足钢渣处理线的具体要求,同时考虑未来的发展规划,仪控设计主要依据以下原则:(1)控制系统选型应满足可靠性,同时考虑先进性,兼顾经济、实用性;(2)仪表选型应确保稳定、可靠,满足安全生产及经济实用的要求;PLC输出加装中间继电器予以隔离;(4)重要的保护和运行信号均进入系统。检测控制概述根据生产工艺流程特点,考虑控制系统目前的发展水平及操作、维护的方便,本设计采用集中管理、分散控制与操作的检控方案。即根据生产功能分区将控制系统分为不同的控制单元,利用网络通讯实现整个系统的信息和资源共享。同时考虑
56、网络的扩展能力, 预留网络接口,未来可实现将处理线的 各种运行参数的实时数据通过网络 (可以是光纤)传送到公司中心调度 室。控制系统网络结构钢渣处理生产线控制系统由西门子S7-300作为一类 DP主站,ET-200M、图尔克DP模块作为远程I/O站,构建成处理线分布式自控系 统。ET-200M安装于专门的I/O柜内,图尔克 DP模块安装于现场配电 箱内,实现对区域设备的控制。S7-300通过工业以太网与操作站(兼工程师站)连接。操作站设 两台主机一用一热备。PLC中央机与操作站主机均安装于控制中心内。以上结构特点确保数据传输的安全性、可靠性,保障工艺系统长期稳定的运行。控制方式电气、仪控系统可
57、实现现场设备的就地手动、操作员站软手动、自 动等操作方式。就地手动:将现场控制箱上的“就地 /远程”旋钮切换至“就地” 位置,通过箱上的“启动 /停止”按钮实现手动控制,此种操作模式优 先级最高,独立于计算机系统之外,主要用于设备调试、设备检修。软手动和自动:通过控制室内监控计算机(服务器兼操作员站)实 现各种工艺设备的远程软手动、自动控制,是正常生产操作的主要方式。控制系统功能控制系统可实现现场数据的实时显示、重要参数的越限报警、联锁或自动调节等功能,同时也可实现对现场设备(泵和电机等)的手动启 停控制、顺序自动控制,在各控制室的操作员站上可实现工艺流程画面 的显示、各种运行参数的越限报警、
58、趋势分析、报表、打印、历史数据 的存储与检索、数据管理及系统安全管理等多种功能,进而完成对整个工艺流程的监测与控制电缆敷设方式厂房内的电缆敷设主要采用电缆套管的敷设方式,进入控制室的 电缆采用电缆桥架或活动地板下敷设,从预埋套管至设备的电缆视现场情况酌情处理。控制室设计整个厂区设1个控制中心,位于变电所二层。在控制室内设置控制柜、操作台、操作站、打印机等。房间净高不小于3.3m。控制室吊顶,地面做防静电活动地板,地板下净空不小于300mm便于电缆的敷设。室内温度控制在 2225C,湿度控制在 4565%。自控电源与照明及检修电源应分别设置,不能混用。6给水排水概述给排水设计主要包括本生产区域的
59、生产-消防供水系统、水处理设施、生活给水、绿化用水等。设计依据依据工艺专业提供的用水条件和国家、部门及行业相关的设计规范、标准、规程为依据进行设计。设计基础资料包括气象、水文、地质、地震烈度等,详见工艺专业和相关专业的 说明。设计原则和范围设计原则本工程是钢渣处理及综合利用工程,本着节省用水的原则。浊循环 水温以实测不大于 60 C的温度进行考虑,而处理效果以水中悬浮物的含 量和颗粒粒径不堵塞有关工艺用水喷嘴作为依据进行设计,同时需要考 虑提高水的重复利用率、节能环保、自动化程度高、安全供水等条件。设计范围包括整个区域内的工艺用水处理、生产-消防给水、生活给水、绿化用水等设计,给排水进、出厂区
60、管线在设定红线外1米处。包括热闷用水、热泼场抑尘等用水。雨排水采用明沟方式排出。水源概况生产用水供水点压力不小于 0.25MPa,由DN200焊接钢管作为新建渣处理区的 生产、消防供水管,水源接自新余钢厂厂区管网。钢渣处理生产线最大 补充新水量为577n3/h。热闷装置用水、精炼渣热泼场用水及抑尘用水为 浊循环水,经处理后由泵房提升至生产管网供生产线。生活用水生活用水接自新余钢厂厂区生活给水系统,供水点压力不小于0.3MPa,由DN50热镀锌管接出,满足办公室、休息室、加药间及主要车 间日常洗手、拖地等生活用水要求。消防、绿化等消防、绿化与生产补充水为一个供水系统,接至新余钢厂管网。该 区采用
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