新区300万吨工程项目可行性研究报告

西昌新钒钛有限公司新区工程可行性研究报告PAGE—PAGE2—300万吨工程项目可行性研究报告二○一一年十一月新区工程可行性研究报告目录TOC\o"1-1"\h\z\u第一章总论 1第二章市场分析 19第三章钒钛制品 26第四章钢铁工艺 57第五章公辅设施 186第六章总图 264第七章循环经济 274第八章能源分析与评价 281第九章环境保护 283第十章安全与工业卫生 296第十一章消防 305第十二章劳动定员 316第十三章建设进度 317第十四章投资估算 318第十五章经济评价 324新区工程可行性研究报告PAGE—PAGE3—第一章总论1．项目建设的意义1.1项目建设的意义本项目立足科学发展观，采用技术成熟、经济合理的新工艺、新设备，有效降低资源、能源消耗并充分循环回收利用，实现企业的技术进步和清洁生产，做到社会效益、经济效益、环境效益的协调统一，建设成资源节约型、环境友好型企业。并利用攀西地区的低品位矿石及煤焦与攀钢形成优势互利，努力把攀西地区的资源优势按照省、州两级政府的要求最大化资本优势，推动民族地区经济又好又快发展。2.1项目建设的必要性和有利条件攀西地区有丰富的钒钛磁铁矿资源，新区项目的建设，有利于实现钒钛资源的综合利用；有利于整合西南钢铁工业，提高产业集中度，促进西南地区钢铁工业的可持续发展，对凉山州及四川省经济发展具有重大意义。有四川省政府和凉山州政府的大力支持，有利于项目的尽快建成投产，发挥其经济效益和社会效益。（1）攀西地区有丰富的钒钛磁铁矿资源，区域内的矿石供应就能完全满足生产需求。重钢太和矿区就拥有钒钛磁铁矿资源约9.5亿吨，重钢太和铁矿正投资16个亿进行矿山扩能改造，十二五规划年产能将达350万吨、钛精矿40万吨、硫钴矿12万吨的规模。凉山州境内除钒钛磁铁矿外还有约5亿吨普通铁矿资源。新区项目位于德昌县北部的银鹿乡108国道东侧的坡地上，紧邻108国道的银鹿工业园区。园区有良好的区位交通优势、较为充足的土地资源和较大的环境容量。在此建厂，就近开发利用凉山地区的矿产资源，有利于降低生产成本，增加企业竞争力，延长资源加工产业链。（2）凉山州属少数民族地区，新区项目建设300万吨钒钛钢铁资源综合利用项目，有利于发展地方工业，切实解决10000人以上的就业，大幅度提高财政收入，促进凉山州少数民族地区发展。（3）新区项目生产的主要产品，与攀钢等西南大型钢铁企业的钢铁产品形成互补，有利于优化西南地区产品结构，促进西南地区钢铁工业的可持续发展。（4）凉山州有较好的能源条件，电力资源丰富，对促进新区项目的进一步发展提供了优厚条件。（5）公司的钒钛矿高炉冶炼和综合利用达到同类企业先进水平，钒资源有效利用率处于国内先进水平；自主研发的“高炉渣湿法”提钛技术已取得重大突破，该技术投入工业化生产后，将对攀西钒钛磁铁矿中钛的回收率提高到70%以上，对提高钒钛磁铁矿资源的综合利用水平和提升钒钛产业结构将起到重要支撑作用。（6）新区项目建设，有凉山州和德昌县政府的大力支持，有利于项目的尽快建成投产，发挥其经济和社会效益。2.2方案原则设计遵循的指导思想是全面贯彻科学发展观，抓住国家西部大开发和城镇化建设政策机遇，以市场需求为导向，坚持差异化产品方向，优化产品结构，建成以钒钛资源综合利用为主，具有较强市场竞争力的钒钛钢铁企业。方案编制遵循的主要原则：⑴采用成熟、可靠、先进、实用的生产工艺和设备，做到技术先进、工艺流程紧、操作维护简便及物流顺畅，确保生产顺行。⑵采用新技术建设资源节约型、环境友好型企业，贯彻执行环境保护标准，对生产过程中产生的各种污染源采取有效防治措施，达到国家和地方规定的有关排放标准。⑶采用节能降耗、节水措施，实施循环经济，建设资源节约型的可持续发展企业。⑷采用新工艺、新技术做好钒钛资源综合利用。⑸总体布置要紧凑，物流和运输合理，尽量减少征地；适当留有进一步发展的余地。2.3方案设计范围本项目方案的范围主要为钒钛资源综合利用及钢铁厂两部分。钒资源综合利用包括钒渣处理车间、五氧化二钒车间及配套公辅设施。钢铁厂部分从原料场开始到轧钢车间，包括原料场、烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等七个主体单元以及配套的全厂机修、全厂供配电设施、全厂热力设施、全厂燃气设施、全厂给排水设施、全厂检验设施、全厂电讯设施、全厂总图运输设施、办公及生活福利设施等。3.方案要点3.1钒钛产品五氧化二钒：9600t/a。非颜料钛白10万吨。3.2钢铁产品铸管：10万t/a；高速线材：50万t/a；棒材：80万t/a；800mm带钢：100万t/a；450mm带钢：70万t/a。4.主要技术参数4.1物料平衡全厂物料平衡见下图新区工程可行性方案报告第一章：总论PAGE—PAGE5—9530096.5%96.5%450mm带钢800mm带钢棒材高速线材701008050300连铸坯1台4机4流矩形连铸2台6机6流方坯连铸4.66铁合金11.769.6230.51污泥球生铁块钒渣310.88钢水精炼（1×120tLF）92.59%转炉炼钢（2×120t）28.85炉渣、铁损96%15.00废钢、生铁320.767转炉提钒（1×180t）五氧化二钒0.968.5铁损0.9929498%铁损、脱硫渣6.02套铁水脱硫含钒铁水高炉（3×1200m3）返矿球团粉8碎焦16.8烧结2×280m247块矿球团158焦炭17036喷煤综合料场9530096.5%96.5%450mm带钢800mm带钢棒材高速线材701008050300连铸坯1台4机4流矩形连铸2台6机6流方坯连铸4.66铁合金11.769.6230.51污泥球生铁块钒渣310.88钢水精炼（1×120tLF）92.59%转炉炼钢（2×120t）28.85炉渣、铁损96%15.00废钢、生铁320.767转炉提钒（1×180t）五氧化二钒0.968.5铁损0.9929498%铁损、脱硫渣6.02套铁水脱硫含钒铁水高炉（3×1200m返矿球团粉8碎焦16.8烧结2×280m247块矿球团158焦炭17036喷煤综合料场铁精粉含铁杂料铁精粉含铁杂料无烟煤石灰石生石灰34.338322.314.54910铸管10铸管生产规模：铁300万t，钢300万t，V生产规模：铁300万t，钢300万t，V2O50.96万t，轧材300万t，铸管10万t新区工程可行性研究报告第二章：市场分析—PAGE18—4.2主要原燃料⑴含铁原料铁精矿年需求量为383万t，主要太和矿供给；球团矿年需求量约为158万t，周边地区采购解决；块矿年需求量约为47万t，周边地区采购解决。⑵焦炭焦炭年需求量约为170万t，主要在攀枝花及附近地区采购解决。⑶原煤高炉喷煤及其它用原煤年需求量约为36万t，周边地区采购解决。⑷石灰石石灰石年需求量约为75万t，周边地区采购解决。4.3钒工艺年产五氧化二钒9600t。五氧化二钒生产线选用“钠化焙烧——水浸——铵盐沉钒”工艺，主要由原料工序、焙烧工序、浸出工序、沉淀工序、熔化工序、废水处理工序组成。钒资源综合利用的主要生产设施配置见表1-1。表1-1钒资源综合利用主要设备配置表序号主要工序及设备名称设备型号及参数单位数量备注一原料工序1颚式破碎机PE400×600，排料40~90mm，处理能力10台32颚式破碎机PE250×1000，排料15~40mm，处理能力8台33干式双室球磨机φ2200×6500mm，处理能力6～8t/h，出料粒度-120目台34料斗秤V=1.7m套125混料机QH3750台6二焙烧工序1回转窑φ3.6×70m，处理能力：15座3三浸出工序1湿式棒磨机MB-2130台32橡胶带式真空过滤机DU56/2500台43用1备3厢式压滤机XAZG120/1000-U台3四沉淀工序1沉淀罐φ3600×4500mm，容积50m3个82厢式压滤机XAKG150/1500-U台33叶滤机JL60台2五熔片工序1反射炉20m2，生产能力：380kg/m座64.4钢铁工艺钢铁主体生产设施及配套公辅设施配置见表1-2。表1-2新区生产设施配置表序号项目名称设备配置备注一主体生产设施1原料场工程受料量829×104t/a2烧结工程2台280m2烧结机烧结矿556×104t/a3炼铁工程3×12铁水300×104t/a4炼钢工程2套脱硫装置＋1座180t提钒转炉＋2座120t炼钢转炉＋1座120tLF炉（预留一座120tVD炉位置）钢水300×104t/a5连铸工程1台六机六流方坯连铸机（200×200、150×150）mm1台六机六流方坯连铸机（150×150、200×200、165×250、165×280）mm1台四机四流矩形坯150×（450、550、650）mm6高速线材6架粗轧机＋8架中轧机＋8架精轧机线材：50×104t/a7800mm带钢工程1架粗轧机＋2架立辊轧机＋7架精轧机热轧带钢卷100×104t/a8450mm带钢工程1架粗轧机＋2架中轧机＋6架精轧机热轧带钢卷70×104t/a9棒材工程6架粗轧机＋6架中轧机＋6架精轧机棒材及螺纹钢80×104t/a10管材工程4台双工位10吨中频电炉＋6台离心铸管机组（各种型号）球墨铸铁管：10×104t/a二配套公辅设施1修理设施全厂综合机修：包括机械修理工段、铆焊工段和专用机具备件库。承担全厂机械设备的日常点检和小修维护，其余检修任务全部外协解决。2检化验设施在氧气站设置制氧分析室，原料试验室、炼铁试验室、炼钢分析室、宏观检验室、热轧检验室分别设置在各主体单元。检验中心利用现有设施3仓贮设施机电备件库及堆场，电气设备及仪表库，用品库，耐火材料库及堆场，化工库及润滑油库及堆场。4供配电设施4×35kV变电所，全厂电缆220kV变电所园区建设5给排水设施净环水站、废水处理站、全厂给排水管网等6热力设施1座铁前空压站、1座炼钢轧钢空压站、全厂管网7燃气设施3×20000m3/h氧气站，120000m3转炉煤气柜，煤气净化、混合、加压设施，高、8电讯设施全厂电话通信系统、数字集群通讯系统、全厂调度电视系统以及全厂通信网络等9信息化管理系统企业资源计划系统、能源管理计算机系统、检化验数据存储和管理系统、制造执行系统等10生活福利设施公司办公大楼、食堂等4.5公辅设施4.5本项目全厂的电力负荷见表1-3：表1-3本项目建设工程及负荷表序号项目名称装机容量（MW）计算负荷（MW）变电所分区及供电范围1综合原料场106.3炼钢35kV变电站供2烧结机3221.08炼铁35kV变电站供3高炉、热风炉系统10566.15炼铁35kV变电站供5炼钢LF炉1610.08炼钢35kV变电站供6转炉炼钢及连铸系统7044.1炼钢35kV变电站供7水系统138.19制氧35kV变电站供8其它公辅福利设施106.3炼钢35kV变电站供9钒钛制品2213.86炼钢35kV变电站供11棒材线2012.60轧钢35kV变电站供12高速线材2415.12轧钢35kV变电站供13450带钢2415.12轧钢35kV变电站供14800带钢3622.68轧钢35kV变电站供15铸管127.56轧钢35kV变电站供16石灰106.3制氧35kV变电站供17制氧站、空压站6037.8制氧35kV变电站供18小计：464278.12合计（取0.9的同时系数）：250.31考虑同时系数后，电力负荷最终为：Pjs=250.31MW，COSφ＞0.92，Sjs=272.07MVA。全厂年耗电量约为：1.4×109kWh；全厂发电机年供电量约为：0.9×108kWh；因此，全厂需要外部电力系统提供的年电量为：1.31×109kWh；外部供电电源：由园区供给。4.5厂区生产新水供水全部由园区供应。生产新水消耗约为8×104生活水净化系统产水设计规模为2000m3/d工业生产排水全部回收经处理后重复使用。生活排水排至厂区生活污水管网经处理后外排。4.5新区全厂仓贮设施管理采用一级仓库、一级管理模式，仓库所需的封闭库房总面积约1.2万m2，大型备件露天堆放场地面积约0.24万m2。4.5.全厂修理设施按外部专业化制造和修理为主，厂内修理为辅的原则设置，所需机械备件、生产消耗件按90%外协解决。全厂机械设备总量约10万t，修理备件按设备总量5%计，则每年修理备件约5000t，其中自行制造500t。4.5全厂热力设施包括高炉电动鼓风站、余热回收系统、空压站以及全厂压缩空气和蒸汽的供应。a）电动鼓风站内设置5台AV71-16静叶可调轴流式电动鼓风机，3台运行，2台备用，高炉与高炉之间设置拨风系统。b）余热回收系统：提钒转炉余热锅炉1套，9.5t/h，压力1.3MPa；炼钢转炉余热锅炉2套，18t/h，压力1.3MPa；烧结机余热回收系统，每小时可以生产0.8MPa，200℃的蒸汽约22.5t；热轧加热炉余热回收系统，0.8MPa，总蒸汽产量：10.5c）全厂压缩空气用量约为910Nm3/min，其中喷煤用气160Nm3/min压力≥0.8MPa；其余用气压力均为0.5～0.7MPa。根据全厂压缩空气消耗情况，设置2座空压站。其中1号空压站集中为原料场、烧结厂、炼铁厂、全厂机修设施、全厂化检验设施的用户提供所需的压缩空气，2号空压站集中为炼钢厂、热轧厂、钒制品厂等用户提供所需的压缩空气。4.本工程生产过程中主要有害物是粉尘、烟气和设备散热。设计对产尘部位设密闭罩抽风，通过布袋除尘器净化后排入大气。车间产生的设备散热以自然通风为主、机械通风为辅的方式来消除，从而保证车间内劳动卫生、粉尘的排放浓度达到国家标准要求。车间以自然通风为主（包括设备散热），机械通风为辅。4.配套建设的燃气设施有氧气站，转炉煤气柜，加压设施，燃气燃烧放散塔，煤气防护站和全厂燃气管网等。其中制氧站规模为2×20000m3/h，转炉煤气柜容积为4.设计对各系统的设施根据需要进行了必要的检测和控制，控制方式按集中控制和现场控制两种方式考虑。4.5建（构）筑物按地震烈度8度设防。根据场地地质条件，各系统主要生产车间厂房按钢筋砼排架结构设计，公辅设施及车间库房、配电室按框架结构设计，生活福利设施按砖混结构设计。4.6场址及总图运输厂址位于德昌县北部的银鹿乡108国道东侧的坡地上，紧邻108国道、攀西高速公路和成昆铁路，对外交通便捷。根据拟建厂址的地形、地貌、地势等特点和冶炼主体生产工艺对竖向布置的要求，将全厂的竖向布置分为十个台阶，其室外地坪设计标高分别为1580.00m、1560.00m、1545.00m、1519.00m、1513.00m、1503m和1489.00m、1469.00m等。为满足向高炉安全供水的需要，将生产新水高位水池和安全事故高位水池布置在厂区的东北角，其室外地面设计标高为1580m。原料综合料场位于厂区北面，其室外地坪设计标高为1560.00m。3×1200m3高炉炼铁系统（包括高炉本体及出铁场主厂房、热风炉、修罐间即铁水转运跨、循环水泵站及除盐水站、35kV冶炼变电所等）、转炉炼钢连铸系统（包括转炉炼钢主厂房、转炉煤气一次除尘、转炉煤气二次除尘、废水处理设施等）、连铸坯中转跨、铸造车间等组成一个台阶，为本工程的冶炼主生产台阶，位于厂区的中部，其室外地坪设计标高为1519全厂废水集中处理区、钒制品系统和全厂生产综合管理区组成一个台阶，位于厂区的西面，其室外地坪设计标高为1469.00m。厂区各台阶之间的边坡，根据其使用要求分别采用挡土墙（采用锚杆挡土墙或重力式挡土墙）或1:2边坡（采用M10水泥砂浆砌Mu25片石护坡加固）。根据上述设计标高，估算场地粗平土总土方量约3200万m3，其中：挖方1600万m3，填方1600万m3。4.7安全、环保本工程主要污染源及污染物有：生产过程中产生的烟尘及设备运转过程中产生的噪声。对以上污染源及污染物，设计采取了相应的技术措施，使废气排放标准达到国家标准，降噪达到昼间65dB（A），夜间55dB（A）的标准要求。主要不安全因素有：火灾、设备损坏、违章伤人，裸露传动设备伤害事故，高空、坑、沟、池等造成人体坠落。设计按国家有关的规范及标准采取了相应的预防措施，以保证安全生产。4.8消防设计严格按照国家消防规范及标准进行设计，保证工厂的正常安全运行。4.9节能设计尽量采用了钢铁企业所能采用的节能措施，符合节约能源的产业政策要求。4.10劳动定员本工程劳动定员为5000人；4.11工程建设的实施安排现场准备拟为0.5年，总工期考虑为2年。4.12投资估算工程估算投资构成见表1-3。表1-3工程估算投资构成表序号费用名称估算价值(万元)占总投资比例(%)一工程费用：823430.5688.12其中：建筑费311230.50安装费142168.41设备费370031.64二工程建设其它费27643.312.96三预备费42553.694.55四建设期贷款利息40849.804.37五工程估算总投资934477.361005.经济评价建设投资：823430.56万元；建设期利息：40849.80万元；流动资金：170000万元；正常年销售额（不含税）：万元；年均利润总额：万元；年均税后利润：万元；总投资收益率：%；项目投资所得税后财务内部收益率：%；项目投资所得税后投资回收期：年；建设投资借款偿还期：年；从上述评价指标来看，项目在经济上是可行的。6.结论6.1公司培养了一批有丰富经验的技术人员和管理人员。本项目建成后，可利用本企业中的生产管理人员及操作人员所具有的丰富经验，为工程顺利建成的建成后尽快达产达标创造有利条件，只要加强和补充部分技术力量，严格管理，企业会具有较强的市场竞争力。6.2本项目采用目前国内先进、成熟的工艺技术，绝大多数设备国产化，对降低建设投资，降低产品的生产成本，提高产品的技术含量及提高产品的附加值，都具有积极的意义。6.3本工程贯彻执行了清洁生产的指导思想，本项目生产过程中，产生和废气、废水、废液、废渣等，在设计中采用较完善的环保措施，尽量都在本装置中处理好，本项目“三废”排放能达到国家的有关规定，对环境的影响较小。6.4本项目所需用的主要原料市场供应有保障，运输距离短，另外产品市场需求量大，本项目的市场前景较好6.5本项目投产后可以为企业创造较好的经济效益，并且本项目具有较强的抗风险能力，另外本项目具有很好社会效益。综上所述，本项目经济技术经济论证，技术上先进可靠，经济上合理，市场前景广阔、环境、社会效益好，项目可行，争取早日予以实施。7.主要技术经济指标表1-4全厂主要技术经济指标序号项目指标备注单位数量1总体规模1.1铁水104t/a3001.2钢（连铸坯）104t/a1901.3五氧化二钒104t/a0.961.4铸管104t/a101.5高速线材104t/a501.6棒材104t/a801.7450mm带钢104t/a701.8800mm带钢104t/a1002主要生产设备2.1烧结座×m22×2802.2高炉座×m33×12002.3提钒转炉座×t1×1802.4炼钢转炉座×t2×100预留一座位置2.5LF炉座×t1×100预留一座100tVD炉位置2.6方坯连铸机台×机×流1×6×6（200×200、150×150）mm2.7方坯连铸机台×机×流1×6×6（150×150、200×200、165×250）mm2.8矩形坯连铸机台×机×流1×4×4165×（350、420、480）mm3主要原燃料消耗（入炉）3.1球团矿104t/a1583.2块矿104t/a473.3粉矿104t/a3833.4喷吹煤、无烟煤104t/a363.5外购焦炭104t/a1704动力消耗4.1全厂总耗电量104kWh14000吨钢综合耗电量kWh/t4954.2全厂补充新水1043.0吨钢综合耗水量m3/t4.55外部运输总运量104t/a1379.74运入104t/a689.87运出104t/a689.876厂区用地面积10208.6877工厂定员人38008吨钢综合能耗tce/t0.739建设总投资104元686869.46其中：静态投资104元656843.6210投资效益年税后利润万元税后内部收益率%税后投资回收期a总投资收益率%8.需要说明的问题本工程的弃渣量较大，在下阶段设计前需要进行弃渣场的场址选择。第二章市场分析1.钒产品市场分析钒制品主要以钒铁、钒氮合金、氧化钒（其他钒化物）和金属钒的形式应用于钢铁冶金、化工和宇航等工业部门。由于钒对钢的强化有重要作用，钒在建筑用钢、管线用钢，汽车用钢，桥梁用钢，海洋工程用钢等生产中的应用将进一步增加。钒在有色金属、化学、航空航天、核能等工业中的应用也有发展。未来全钒氧化还原电池等新产品极具市场潜力。预计2010年我国钒制品折合V2O5需求量为4.2万吨。其中，钢铁工业年需要钒制品折合V2O5为3.57万吨，平均每吨钢消费V2O50.07kg，占总需求量的85％；其他工业年需要钒制品折合V2O5为0.63万吨，占总需求量的15％。综上所述，钒产品在全球尤其是在中国有着广阔的市场前景。2.铸管市场分析2.1市场需求分析球墨铸铁管主要用在城市供水、供气的管网上，是保证城市的重要基础设施之一。十一五期间，中国投资1万亿元在水务市场，其中污水处理的新增投资规模3300亿元，管网改造500亿元，未来3-5年我国离心球墨铸管的需求量会逐年增加，十分旺盛，有较大的市场容量。今后10年预计需建设和改造管道长度约87822km，其中球墨铸铁管的需求量约560万吨。西南地区以及西北地区在未来52.2市场供应能力分析我国铸管企业主要集中在山西、河北、辽宁、山东、华东等地区，而西南、西北地区的生产企业较少，随着我国经济发展和政策推动，西部开发战略实施，南水北调、西气东输、缺水城市调水、老城市管网改造日增，球墨铸铁管逐步扩张的适用领域会令人乐观。目前西南地区缺口较大，西南地区仅有四川川建管道公司一家生产DN300～1200mm的离心球墨铸管，产量为10万吨/年。而在青海、甘肃、新疆、西藏地区还没有生产厂家。3.热轧带钢市场分析宽度在1000mm以下的带钢一般被称作中宽带钢和窄带钢或钢带，我们习惯把中宽带钢和窄带钢统称为带钢。目前带钢广泛应用于机械制造、五金制品、自行车、农用运输车等行业，同时带钢也是焊接钢管、冷弯型钢的主要原材料。3.1中国现有热轧带钢生产能力在中国目前的带钢生产线中，宽度在400mm以下的窄带钢产能占据多数，目前投产的中宽带生产线还不多，主要有津西、唐山建龙、河北滦河、承钢和凌钢，总生产能力大约在800万吨。目前国内在建的带钢生产线有12条，总产能在1000万吨左右，而投产时间多在今明两年。这些项目中多数为宽度在600mm以上的中宽带钢生产线。3.2中国带钢市场需求情况分析具体情况见2000-2010年中国薄板带消费情况一览表。从测算表中我们可以看出，带钢的消费需求同样保持着高速增长，其在中国薄板带产品中的消费比重逐年升高，已从2000年的21.4%提高到目前的29.5%。2000-2010年中国薄板带钢消费情况一览表单位：万吨年份2000年2001年2002年2003年2006年2010年薄板消费量2861305038404750700010500带钢消费量78011501500199028002500合计消费量3641420053406740980013000较上年增长10.4%15.4%27.1%26.2%年均14%年均7%带钢比重21.4%27.4%28.1%29.5%28.6%19.2%在国外带钢生产逐渐减少的情况下，中国的带钢生产不但没有减少，反而增加，说明其仍有生存空间。我们认为出现这种情况的主要原因是由中国的国情所决定的。与热连轧宽带轧机相比，热轧窄带轧机设备简单，能全部国内制造，投资费用低，吨材投资在1000元/吨左右，易于建设投产。窄带轧机这种投入少、上马快、达产快、投资回收期短的特点，使其在成本上和宽带轧机相比有竞争优势。目前国内市场纵剪带钢售价一般比热轧窄带钢高200元/吨。而中国许多的焊管、小五金、轻工产品制造企业是民营企业，他们一般生产规模较小、资金不充足，制造的产品精度要求不是很高，因而他们更愿意使用价格便宜的带钢来替代热轧纵剪宽带钢。目前只有对带钢精度要求特别高的产品制造企业才会选择热轧纵剪带钢。所以说现在国内市场对带钢的需求不断增长的一个重要原因就在于其价格上的优势。综上分析，虽然从长期看，带钢产品终究会被宽带钢逐步取代，但在今后十到十五年内这一趋势还不会太明显。毕竟中国还处于发展阶段，薄板带的需求层次多样，而有需求就会有供给，这是由市场所决定的。同时我们也应该看到，目前带钢轧机的装备正在通过技术进步升级换代，产品宽度不断增加，这也拓展了带钢的需求市场。从需求量上看，近几年中国薄板带需求增长一直很快，去年的需求增长达到10%。中国作为一个发展中国家，服务业在国民经济中的比例还不高，制造业对经济增长的作用力最大，目前由于薄板国内产能不足而需求过快增长使市场看旺，而从长期看，我们可以认为中国对薄板带产品的需求增长速度不会低于中国经济增长速度。4.线材产品市场分析线材主要应用于建筑、冶金、机械、电力、煤炭等行业，其中以建筑行业为最多。我国现有线材轧机160余套，总能力为7800×104t以上，其中高速线材轧机60多套，目前我国三分之二的线材轧机产能集中在华东和华北地区，其中河北和江苏两省线材轧机产能都在1000×104t以上。国产线材规格范围为φ5.5～φ20mm，但实际生产的绝大多部分为φ6.5mm，占到了80％。企业的产品是否能在竞争激烈的市场上占有一席之地，一靠产品质量好；二靠产品成本低。本工程炼钢连铸系统采用大转炉＋炉外精炼＋真空脱气＋大方坯等先进的生产工艺，具有纯净度高、质量好的转炉钢水，连铸坯质量在国内同类企业中处于领先地位，为优质产品生产提供了保证，同时因其特有的钒钛资源优势，为优质产品生产提供了条件。5.棒材市场分析从国内市场看，中国作为汽车、机械制造、建筑行业、电力行业等产业发展迅猛，对棒材的需求量巨大。比如，建筑行业对棒材的需求量就占到了其市场需求的绝大部分，且近些年我国建筑产业在房地产业的带动下投资增长速度飞快。未来我国经济仍将保持较快的发展，工业生产及国民经济产业的建设对棒材的市场需求还将进一步增加，预计到2011年我国棒材市场需求将达到96158千吨，增幅达13.59%；线材市场需求将达到175752千吨，增幅达15.28%；管材市场需求将达到36440千吨，增幅达16.07%。5.1市场现状目前我国棒材行业企业的技术装备水平得到较大提高。特别是二十世纪九十年代以来，我国钢铁工业获得了长足进步：新建的一大批具有世界先进水平的大型高炉、大型转炉和电炉、炉外精炼、连铸、热连轧、冷连轧、涂镀层生产线、冷轧硅钢生产线、高速线材轧机、连续小型棒材轧机的建成投产等，使我国棒材行业的装备水平有了显著提高。特别是我们正在进行的为配合我国家电、轿车、石油、建筑、造船等行业走向世界，钢铁行业经过“十一五”的努力，我国整个棒材工业的工艺和装备水平将会发生新的质的飞跃。随着我国棒材工艺技术结构的改进，产品结构进一步优化，产品质量显著改善，国内市场占有率进一步提高。钢铁企业连铸比已达到95.53%，高于世界平均水平（84%）。钢铁生产的板管比已达到45.3%，还将进一步提高。国民经济各行业所需的棒材品种大多数可以国内生产，特别是国民经济支柱产业所需的高性能高附加值品种的棒线材的产量和质量有了新的增长和改善。我国棒材的综合自给率已达99.06%。总上所述，我国的棒材工业在近十年来，通过技术改造和技术进步，素质大大提高，我国棒材产品的国际竞争力有了质的飞越，我国棒材工业正在从棒材大国向棒材强国迈进。新区工程可行性方案报告第三章：钒钛制品—PAGE24—新区工程可行性研究报告—PAGE94—第三章钒钛制品1.五氧化二钒1.1生产规模、作业制度及产品方案1.1.1年产五氧化二钒9600t。1.1.2主要设备年有效工作时间300天，四班三运转，连续工作制。1.1.3片状五氧化二钒，产品化学成份要求见表3-1。表3-1片状五氧化二钒化学成份AsNa2+K2O≥98%≤0.25%≤0.30%≤0.05%≤0.03%≤0.02%≤1.5%1.2生产工艺路线五氧化二钒生产线选用“钠化焙烧——水浸——铵盐沉钒”工艺，主要由原料工序、焙烧工序、浸出工序、沉淀工序、熔化工序、废水处理工序组成。其主要工艺技术特点如下：原料工序：粗钒渣经粗破后由汽车运入钒渣处理间，采用两级粗破磁选除铁及细磨筛分除铁的工艺，其处理工艺流程为：粗钒渣→翻渣→砸渣→磁选除铁→粗破→磁选除铁→细破→磁选除铁→球磨→筛分除铁→配料→混料。焙烧工序：采用回转窑钠化焙烧，湿式棒磨机出料工艺。浸出工序：采用橡胶带式真空过滤机连续浸出工艺，实现浸出液中含钒浓度达到可控要求。沉淀工序：采用连续沉钒、厢式压滤机过滤、洗涤工艺。熔化工序：采用反射炉间歇熔片工艺。废水处理工序：采用钒、铬分步沉淀回收，石灰——碳酸氢铵法沉淀除盐，炉窑烟气余热吹脱氨氮的处理工艺，使废水及烟气均能达标排放。实现了钒、铬、氨、钠、水、炉窑烟气及余热资源综合利用及零排放。1.3金属钒物料平衡钒总回收率为82％，金属钒物料平衡见图3-1。金属钒6591.68金属钒6591.68（折合标准钒渣117600）原料处理、配混料原料处理、配混料98％6459.8598％6459.85焙焙烧浸浸出87.2％5632.9887.2％5632.98连续沉钒连续沉钒98％5520.3398％5520.33熔片熔片5409.9298％5409.9298％产品产品9600tV2O5图3-1金属钒物料平衡图（单位：t/a）1.4主要原辅材料的消耗量及来源1.4.1本工程年需标准钒渣117600t（按10％V2O5标渣计），主要来自新钢业公司，经翻渣、砸渣后采用汽车运入钒渣处理间。相当于年需实物钒渣86166t（按14％V2O5、MFe～14%计），日需实物钒渣287t。实物钒渣理化性能指标见表3-2。表3-2实物钒渣理化性能指标表（％）1.4.2本工程年需纯碱16896t，日需56.32t，外购供应，采用汽车运入厂内。纯碱理化性能指标要求符合国家标准GB210-80的规定，见表3-3。表3-3纯碱理化性能指标表（％）Na2CO3NaClFe2O3水不溶物烧失量形状21.4.3本工程年需硫酸铵11520t，日需38.4t，外购供应，采用汽车运入厂内。需硫酸铵质量应符合国家标准GB535-79二级品以上的规定：氮含量（以干基计）：≥20.8％；水份含量：≤1.0％；游离H2SO4：≤0.2％。1.4.4本工程年需工业硫酸10560t，日需35.2t，外购供应，采用汽车运入厂内。工业硫酸应符合国家标准GB533-82的规定，H2SO4含量≥92.5％，灼烧残渣含量≤0.1％。1.4.5氯化钙本工程年需氯化钙384t，外购供应，采用汽车运入厂内。要求含CaCl2：96％。1.4.6烧碱采用片碱调节废水处理各级pH值。为避免1.4.7石灰采用石灰罐运输装卸石灰粉，进行废水硫酸铵、硫酸钠液转换成氢氧化铵和氢氧化钠，分离二水硫酸钙。石灰粉来源于石灰焙烧窑除尘器灰或冶炼溶剂石灰除尘灰，年用量5856吨。1.4.8碳酸氢铵采用农用级碳酸氢铵去除废水中钙离子，年需含N≥17.5%农用级碳酸氢铵1780吨。1.4.9絮凝剂年使用。1.5工艺流程、工艺布置1.5.1生产工艺流程粗钒渣经破碎、初步除铁后用汽车运入原料处理厂房，装入颚破供料仓，经两次颚破、除铁后输送到球磨前粗钒渣料仓，经球磨、筛分除铁后，合格粒度的精钒渣经螺旋及斗提等输送设备进入精钒渣配料仓缓存。纯碱用汽车运至配料间，用吊车吊运人工装入纯碱配料仓。钒渣与纯碱经称量、混料后，再与一定量的返渣进入混料机混料，经斗提等输送设备进入回转窑炉顶料仓内，进入回转窑焙烧，生成钒酸钠焙烧熟料，熟料经湿式棒磨机进行冷却降温、制浆料。制得的浆料用泵打至真空带式过滤机进行浸出，得到钒酸钠溶液。在浸出液中加入氯化钙除磷，一次焙烧浸出后的残渣，部分返回焙烧配料，其余部分尾渣外销。浸出合格液用泵打到沉淀工序，加入硫酸和硫酸铵，进行沉淀反应，经过滤、洗涤后得到含水约35％的多钒酸铵（简称APV）。APV通过抓斗装入反射炉内用煤气加热熔化成片状V2O5，包装后用叉车运到成品库房待发。沉淀、过滤产生的废水，采用加压精滤机过滤回收红钒后进入废水处理系统，加压精滤机回收的红钒重新送到厢式压滤机过滤，滤饼用于生产V2O5。来自五氧化二钒生产线的酸性废水，先添加铁盐和碱分别对其中的钒、铬分步沉淀去除，然后用石灰沉淀去除其中的的镁、锰、铁、钙、硅酸根等盐类、分解其中的固定铵盐，最后利用炉窑烟气余热对废水中的氨氮进行吹脱，同时对炉窑烟气进行深度净化处理。五氧化二钒生产工艺流程见图3-2。渣粒碱配料混料渣钙尾渣外运钙酸理理滤石膏渣外运滤VV2O5图3-2五氧化二钒生产工艺流程图1.5.1粗钒渣翻入砸渣坑，先用铸坯砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后汽车运入原料厂房，通过抓斗将粗钒渣抓到颚式破碎机进行粗破，粗破的钒渣通过皮带机及除铁器进入颚式破碎机料仓进行细破，再通过皮带机及除铁器进入球磨机料仓进行细磨、筛分除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入精钒渣配料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入精钒渣配料仓。纯碱用汽车运至配料间，用吊车吊运人工装入纯碱配料仓；钒渣与纯碱经称量、混料后，再与一定量的返渣进入混料机混料，经斗提等输送设备进入回转窑炉顶料仓内，进入回转窑焙烧。1.5.1采用回转窑对配料后的钒渣进行焙烧，熟料直接进湿式棒磨机，加入浸出工序返回的钒液制成浆料，再送到浸出工序处理。1.5.1浸出工序采用橡胶带式真空过滤机连续浸出工艺。a.回转窑出料及制浆来自回转窑的高温熟料通过下料机、下料溜管进入湿式球磨机制浆，然后泵送到橡胶带式真空过滤机。b.橡胶带式真空过滤机浸出橡胶带式真空过滤机是浸出工段核心设备。从湿式棒磨机送来的浆料进入带式真空过滤机尾部进料斗进行布料，同时开启真空泵，真空管路通过排液罐联通滤室，使滤布与滤室之间形成真空。滤布与滤盘在驱动辊的带动下同步前进，固液混合浆料在真空的作用下，滤液被抽至排液罐收集。每台过滤机设4个洗室，每个洗室设1个集液罐，从过滤机尾部至头部依次为一洗室、二洗室、三洗室、四洗室。一洗室滤液为含钒量较高的浓溶液，由泵送至除磷系统；二洗室滤液泵送至湿式棒磨机机制浆；三洗室、四洗室滤液供上一级淋洗使用，四洗室淋洗液为新水。过滤滤渣为顺流洗涤，后一级滤液供前一级淋洗。尾渣由头部溜槽直接进皮带输送机，送到堆渣坑暂存。一部分尾渣通过抓斗吊车装入返渣料仓进返渣输送系统，与精钒渣配料后进入回转窑进行第一次焙烧，另一部分尾渣用汽车外运。c.除磷及合格液贮存浸出系统生产的含钒溶液用泵输送到混前罐，同时添加配制好的CaCl2溶液，然后泵送到澄清罐，经重力沉降后，上清液溢流进入混后罐，然后输送进贮液罐储存，供沉淀工序沉钒。澄清罐底流定期清理送入底流贮罐，经厢式压滤机过滤，滤饼外运，滤液返回澄清罐。1.5.1沉淀工序采用连续沉钒、厢式压滤机过滤洗涤工艺。a.加酸、加铵浸出合格液经一级换热器加热后送入加酸罐，根据pH值自动添加硫酸，然后送到二级换热器加热后进入加铵罐内连续添加硫酸铵。b.沉淀加酸、加铵后的浸出液送入沉淀罐，补加少量硫酸、然后加蒸汽煮沸进行沉淀反应，沉淀罐合格产品送入APV汇集罐暂存。c.过滤、洗涤沉淀产品送入厢式压滤机进行过滤、洗涤、吹干，得到含水约35％的多钒酸铵产品（APV饼），供熔片炉生产V2O5。沉淀工段产生的酸性废水排入废水管道，采用叶滤机过滤回收红钒后进入水处理系统。叶滤机回收的红钒重新送到厢式压滤机过滤，滤饼用于生产V2O5。1.5.1A1.5.1.6a.除钒来自五氧化二钒生产系统的酸性废水汇集于废水均质池，用泵送入除钒反应釜，在废水中加入铁盐，然后加入氢氧化钠调节pH生成沉淀物，再加入絮凝剂加速沉淀。反应料液自流入地下除钒待过滤液储池，泵送到除钒压滤机过滤，滤饼干基含V2O5约10%，送到V2O5生产系统进行回收。b.除铬除钒后的废水自流入除铬反应釜，加入硫酸调pH，然后加入还原剂，再加氢氧化钠溶液调pH，生成Cr（OH）3和残存的钒酸盐沉淀，然后送压滤机过滤，滤液自流入下部脱盐工序的石灰铵盐分解反应釜，铬滤回收利用。c.除盐经前工序处理后的废水中添加石灰，再加入PAM絮凝剂强化混凝絮凝效果，然后送到厢式压滤机进行过滤，滤饼外运，滤液加入碳酸氢铵液、絮凝剂进行除钙离子处理后泵送压滤机压滤，滤饼送水泥厂作原料，滤液自流至吹氨工序一级吹氨塔上段进水池。d.吹氨采用回转窑和熔片炉烟气余热，在吹氨塔内对除盐后的废水中的氨氮进行吹脱，处理达标后的废水送到烧结烟气脱硫系统使用。废水中吹脱出的氨气进入尾气洗涤塔，用硫酸进行吸收，得到的硫酸铵溶液送回沉淀工序使用，尾气达标排放。1.5.21.5.2原料厂房平面尺寸2×156×24m，钒渣处理厂房内设置2台15/15t电磁抓斗桥式起重机，轨面标高16.0m。主要设施：砸渣坑2×27×17m，中渣坑2×12×17m，坑深3.5m；钒渣粗破、除铁设施；钒渣储贮存坑2×27×17m，坑深3.5m，储存时间10d。球磨、配混料厂房内设置2台5t电动单梁桥式起重机，轨面标高16.0m。主要设施：3台φ2.2×6.5m球磨机；钒渣配料料仓储存时间12h；3台TD250斗式提升机、12条LSY300螺旋输送机、6台3750混料机、6条B500皮带机、6台B650皮带秤及6台PZ1600圆盘给料机等设施。1.5.2焙烧区域平面尺寸90×36m，布置3座φ3.6×70m回转窑。其中窑头平台平面尺寸15×36m，屋顶标高EL12.500；窑尾平台平面尺寸9×36m，屋顶标高EL27.00。1.5.2浸出主厂房平面尺寸37.5×24m，厂房内设有3t电动单梁吊车，轨顶标高＋16.500，主要布置4套浸出带式真空过滤机系统。浸出系统采用钢筋砼平台，分三层布置，上层平台布置4台橡胶带式真空过滤机，中间平台皮带机、部分管道、阀门，±0.000布置滤液罐、淋洗水槽、洗布水槽、真空泵、淋洗循环泵等设备。堆渣间紧靠主厂房左侧布置，平面尺寸2×30m×24m，厂房内设10t抓斗桥式吊车，轨顶标高＋14.000。尾渣坑平面尺寸2×19m×19m，设隔墙，坑底标高－3.500，渣坑采用防渗漏设计，并设有滤液收集设施对滤液进行回收。贮液罐厂房布置在沉淀主厂房外，平面尺寸2×60m×9m，主要布置2个底流贮罐，2个混前罐，2个澄清罐，2个混后罐，8个贮液罐，罐区设有围墙及积水坑。1.5.2沉淀主厂房平面尺寸2×54×18m，厂房内有5t电动单梁吊车，轨顶标高14.5m。沉淀平台为钢筋砼平台，所有平台、设备基础、地沟、墙裙均做防腐设计，上部平台设备、管道开孔均设计围堰或防水肩。沉淀工段配置加酸罐2个、加铵罐2个、换热器装置4套、沉淀罐8个、厢式压滤机3台。浓硫酸罐区位于沉淀厂房外紧靠沉淀主厂房布置，平面尺寸2×18×12m。熔片及成品包装区域平面尺寸2×126×18m，厂房内设置2台5t抓斗桥式起重机和2台3t电动单梁桥式起重机，轨面标高13.5m。1.5.2废水处理厂房平面尺寸190.5m×24m，厂房内设20t/5t吊车，轨顶标高＋15.70。厂房分2层布置，±0.00平面布置各种底下储存池、输送泵，＋7.00平台布置各类厢式压滤机、反应釜、加药槽。吹氨塔及尾气吸收塔布置在废水处理主厂房北侧，平面尺寸2×30.6×15m。电气室、操作室、变压器室紧靠主厂房西侧布置，平面尺寸37.5×6.6m。1.6主要设备选型表3-4各工序主要设备配置表序号主要工序及设备名称设备型号及参数单位数量备注一原料工序1颚式破碎机PE400×600，排料40~90mm，处理能力10t/h台32颚式破碎机PE250×1000，排料15~40mm，处理能力8t/h台233干式双室球磨机φ2200×6500mm，处理能力6～8t/h，出料粒度－120目≥80％台34料斗秤V=1.7m套125混料机QH3750台6二焙烧工序1回转窑φ3.6×70m，处理能力：15t/h座3三浸出工序1湿式棒磨机MB-2130台32橡胶带式真空过滤机DU56/2500台43用1备3厢式压滤机XAZG120/1000-U台3四沉淀工序1沉淀罐容积50m3个82厢式压滤机XAKG120/1500-U台33叶滤机JL60台2五熔片工序1反射炉20m2，生产能力：380kg/m2座61.6.1原料处理1.6.1落锤破碎后得钒渣粒度≤200mm，粗破选择PE400×600破碎机，其产能为7～8t/h，破碎机台数为380/24/7=2.27台，选3台。1.6.1粗破后得钒渣粒度≤80mm，细破选择PE250×1000破碎机，其产能为7～8t/h，选3台。1.6.1根据国内外同行业使用情况，细磨选择φ2.2×6.5m球磨机，单台球磨机处理能力为6～8t/h，球磨机台数为380/24/6=2.64台，选3台。根据下一工序对物料的要求，球磨机出料粒度－120目≥80％，由于物料中带有部分铁粒，球磨机出料端配带圆筒筛进行粗除铁。1.6.1粗除铁后物料中仍有部分细小铁粒需去除，3台球磨机同时运转时出料量为20～35t/h，选择二台筛分能力为25t/h的振动筛，分级粒度为5mm。1.6.2配料、混料1套配料装置对应1座回转窑，3条配混料线可以互换。1套配料装置配2套料斗秤，称量斗容积为1.7m3，钒渣和纯碱的配料速度为0.7～3.5t/h。混料设备选用6台3750型立式混料机，每两台混料机对应一条配料线及一条回转窑1.6.3焙烧根据物料平衡计算，焙烧入窑料19.6t/h。回转窑焙填充率取12%，物料在窑时间5～6h。经计算，确定采用3座回转窑，有效作业时间300天，其规格为φ3.6×70m1.6.3⑴焙烧熟料能力：19.6t/h；⑵原料：钒渣；⑶燃料种类及低发热值：煤气，Qd=7524kJ/Nm3；⑷窑内温度：300～850℃⑸回转窑窑尾温度及尾气温度：300～350℃⑹回转窑窑头、窑尾内压力：-50、-300Pa。1.6.3.2回转窑主要尺寸⑴回转窑筒体直径：φ3.6m⑵回转窑长度：70m⑶回转窑倾斜度：4%。1.6.3.3回转窑结构该回转窑主要由窑体（包括筒体）、窑头罩、燃烧系统、窑尾罩、进料装置、挡、托轮支承装置及传动装置等组成。⑴窑体（包括筒体）该回转窑筒体规格为φ3.6×70m，回转窑筒体直径φ3.6m，倾斜度为4%，窑衬厚度为250mm。回转窑分为窑尾、窑中及窑头。由于窑头处及焙烧区的温度较高，窑头处1m长的筒体及有关高温区的挡环采用耐热不锈钢⑵窑头罩窑头罩用于连接窑头与下料设备，呈喇叭状。燃烧装置布置在窑头罩端部。其砌体采用耐火黏土砖为耐火层，黏土质隔热耐火砖为隔热层，其外壳采用16Mn。⑶燃烧系统回转窑采用煤气为燃料，其低发热值分别为7524kJ/Nm3，采用回转窑煤气烧嘴。二次风采用窑头负压自然吸风，以保证回转窑内氧化气氛，确保产品质量。为了节约燃料，采用出窑尾气对空、煤气进行双预热，将空、煤气分别预热到200℃、160⑷窑尾罩窑1.6.3.4回转窑控制水平主要对回转窑各区的温度、窑头罩温度、窑尾罩温度、空、煤气预热温度温度等进行检测、指示或记录，其中对回转窑温度采用PLC进行自动控制，窑头处温度进行超温报警。对有关空、煤气流量、压力及窑头压力进行检测及指示，其中对窑头压力进行超压报警，并与尾气系统引风机连锁，以控制窑头压力。1.6.4浸出1.6.4.1湿式棒磨机焙烧熟料量为20.19t/h，一共配置MB-2130型湿式棒磨机3台。磨机规格：φ2100×3000，转速20.8r/min，电机功率210kW。1.6.4.2橡胶带式真空过滤机焙烧熟料量为20.19t/h，根据生产经验，选用DU56/2500型橡胶带式真空过滤机3台。考1.6.5沉淀1.6.5.1沉淀罐进入沉淀系统的浸出液量：19.16m3/h，沉淀操作周期3.5h，则需要沉淀罐容积：V＝19.16×3.5/0.7=95.8m3，配置8个沉淀罐，每个罐容积50m1.6.5.2厢式压滤机每小时需压滤的APV量（含水40%）为3.12t，每台120m2压滤机每压滤1次的APV量约为3.2t，操作周期1.5h，因此，需压滤机台数为：n=3.12×1.5/1.6=2.93沉淀工段共配置3台XAKG120/1500－U型厢式压滤机，每台过滤面积为120m1.6.5.3加压精滤机需要过滤的废水量为30t/h。根据厂家报价资料，JL60型加压精滤机在处理能力为60t/h。因此，本工程配置JL60型加压精滤机2台。1.6.6熔片1.6.6.1熔化炉选型选用6座20m2熔片炉，燃料为煤气，每座生产能力380kg/m2d。取炉子年工作时间为300天，根据年产12000吨V2O5的规模，经核算所需炉子炉膛总面积为53m2。因此本设计决定采用20m2熔化炉6座，单座炉子年设计生产能力可达～2280吨/年。单座炉子的炉床面积为20m2，熔池平均深度为300mm。采用煤气作为燃料，燃烧器安装在炉子端墙上，炉膛温度为850～900℃，最高为950℃。熔化炉由炉体、上料系统、出料系统、燃烧系统和排烟系统几大部分组成，炉体外廓呈长方形，砌体尺寸长×宽×高=13224×3480×1950mm，1.6.6.2仪表检测检测控制：熔化炉采用常规仪表检测，计算机控制。对主要温度指示记录并进行超温报警；空、煤气流量检测并根据炉膛温度进行自动比例调节；对空气、煤气总管压力及炉膛压力进行检测；对空、煤气进行低压报警，并连锁切断；对烟气温度进行检测。1.6.6.3主要设备选型⑴混合煤气烧嘴烧嘴20个，能力：7.2×105×4.18kJ/个；⑵助⑶圆盘铸片机：6台。1.6.6.4主要技术参数（1座炉）⑴炉膛温度：～90⑵炉底面积：20m⑶最大燃料消耗量：煤气2000Nm3/h。1.7主要工艺技术指标详见表3-5。表3-5主要技术经济指标表序号项目指标备注单位数量一生产规摸V2O5t/a9600二钒总回收率％82三车间有效工作时间d/a300四主要原材料单耗1标渣t/t·V2O512.22纯碱t/t·V2O51.763硫酸t/t·V2O51.14硫酸铵t/t·V2O51.25氯化钙t/t·V2O50.046烧碱t/t·V2O50.317石灰粉t/t·V2O50.618PAMkg·V2O51.599固体聚合硫酸铁t/t·V2O50.087五燃料及动力消耗1煤气Nm3/t·V2O5116002新水t/t·V2O5503电kWh/t·V2O527084蒸汽t/tV2O521.65压缩空气Nm3/t·V2O54000六副产品1Cr(OH)2滤饼t/a2848含水70%，干基含量60%2二水硫酸钙t/a40640含水60%3硫酸铵t/a5485以氮含量21%计七年运输量万t/a46.11运入万t/a17.762运出万t/a20.32八厂区用地面积m2九总装机容量kW160382.氮化钒工艺2.1主要原、辅材料的供应2.1.1原、辅材料的技术要求及来源2.1.1.1V2O5的化学成分如下表3-1。年需V2O51400t，来源于五氧化二车间。表3-6V2O5的化学成分牌号V2O5SiFePSAsK2O+Na2O≥不大于V2O59898.00.250.300.050.030.021.52.1.1.2还原剂粉的化学成分如下表3-2。来源于外购。表3-7还原剂粉的化学成分化学成分（%）粒度C固SiPSAl2O3MnO≥98.0≤0.150.010.10.100.010.0742.2.主要工艺流程简述原料五氧化二钒由汽车运至原料处理车间，先进入摆式磨粉机进行磨制，加工成合格粒度的粉料，然后配加还原剂、粘结剂、催化剂、水等辅料，进行混料，混合均匀的湿料经压制成型后进入干燥窑进行干燥，由干燥窑出来的水份小于1%的料球进入双道推板窑跨，装入反应坩埚，在双道推板窑内进行还原及渗氮反应，最后得到成品氮化钒。成品氮化钒由人工卸料，由叉车运至成品跨进行包装。主要生产工艺流程见图3-3。V2O5磨细磨细还原剂催化剂混料混料取样分析压球干燥卸料压球干燥卸料双道推板窑窑双道推板窑窑成品包装入库图3-3氮化钒生产工艺流程图图3-3氮化钒生产工艺流程图2.3.主要设备选型2.3.1摆式磨粉机1台：2R2714型，磨粉机的能力约10t/d，该设备主电机功率为18.5kW。磨粉机设备负荷率33%，作业率82%。2.3.2湿混料机1台：XLH-800型，产能～6t/d，设备负荷率56%，作业率82%。2.3.3成型设备2台：强力压球机单台成型产能为3.5t/d。设备负荷率85.7%，作业率82%。2.3.4干燥设备：干燥设备采用隧道式两孔干燥窑1座，工作温度为150～180℃，生产能力为：8t/d2.3.5双道推板窑：氮化钒生产的主要工艺设备为双道推板窑。单窑日产量1.0～1.2t，共选用3台。2.4.工艺布置新建一跨厂房布置3座双道推板窑，分两列布置，新建双道推板窑跨厂房柱线尺寸为112.5×18m。新建一跨原料备料跨，布置磨粉机、混料机及成型机、干燥窑，呈一列布置。原料备料跨厂房柱线尺寸为94.5×15m。物料流向为原料磨制→混配料→成型及干燥→双道推板窑→成品包装。2.5.主要工艺技术指标如表3-8。表3-8主要工艺技术指标序号项目单位数量备注1氮化钒产量t/a10002主要原材料单耗⑴V2O5t/t1.40⑵氮气Nm3/t9800⑶还原剂t/t0.423动力消耗⑴电kWh/t12500⑵生活水t/t404年工作日天300３．钛白工艺3.1.主要原、辅材料的供应3.1.1年需含钛炉渣约90万t（TiO220%），主要来源于新钢业公司。3.1.2年需硫酸（98%）约42.1万t，外购解决。3.1.3年需42％NaOH（折100％）约1.15万t，外购解决。3.1.4年需氢氧化铝（含氧化铝65％）约3700t，外购解决。3.1.5年需硫酸铝（含氧化铝15％）约9000t，外购解决。3.1.6年需硅酸铝（折100％SiO2）约1100t，外购解决。3.1.7年需盐酸（31％）约7000t，外购解决。3.1.8年需其它化学品约4530t，外购解决。3.2.产品方案及生产规模年产非颜料钛白10万吨。其品质符合如下要求：非颜料钛白产品质量指标序号项目指示优等品一等品合格品1TiO2含量％（m/m）=90.02颜色与标准样比近似不低于微差于3消色力（与标准样比）=100100904105℃挥发物％（m/m）1.05经23±2℃及相对湿度（50±5）％预处理24小时后，1051.56水溶物％（m/m）≤0.30.30.57水悬浮液PH值6.5～8.06.5～8.06.0～8.58吸油量g/100g≤2023269筛余物（45筛孔％μm）（m/m）≤0.050.100.3010水萃取液电阻率Ωm=10050503.3.主要工艺流程简述3.3.1磨渣工段将含钛炉渣经过电磁滚筒除去其中的铁，然后送到溢流型球磨机磨至200目，然后通过隔筛二次除铁后进入矿浆分配器，再送至磁选机进一步除去其中的铁元素后送往渣池备用。3.3.2预处理工段首先将水洗生产装置产生的22％的废酸配制成10％左右的浓度，然后与渣池中的含钛炉渣渣浆一起送至预处理罐，在充分搅拌的条件下进行预中和，除去含钛炉渣中大量的酸可溶物。处理好后的物料送至过滤工段。预处理过程中需通入蒸汽提高反应温度，反应过程中采用压缩空气进行搅拌。3.3.3过滤工段预处理工段送来的混合物通过板框过滤机过滤，滤渣送至酸解工段，滤液去污水处理车间进一步处理。3.3.4酸解工段过滤工段来的滤渣进入混料槽内，然后将混酸罐内的22％左右的钛白粉生产废酸按一定比例加入混料槽内混合均匀，进行一段时间的陈化。3.3.5干燥工段酸解工段陈化好的物料送至喷雾干燥器内，用热风进行干燥。热风经过旋风分离除却其中的物料后排空，物料送至熟化工段。3.3.6熟化工段干燥好的物料进入回转窑，在220～250℃的温度下熟化3～5小时，然后通过冷却器冷却至100℃3.3.7浸取工段熟化粉碎好的物料进入浸取槽，然后加入1％的稀酸浸取，将物料中的可溶钛溶解，进入母液。浸取槽采用搅拌器搅拌，并通入蒸汽，加入絮凝剂。浸取后的物料放入沉降池内进行沉降。3.3.8分离工段浸取后的物料放入沉降池内进行沉降，沉降池上部的清液经过板框过滤机滤出其中少量的残渣，后送至水解工段。沉降池下部渣浆也通过板框过滤机过滤，残渣送渣场堆放后外运，滤液返加浸取工段重复利用。3.3.9水解工段分离工段来的清液先进入钛液储槽，然后送至水解罐，在水解罐内通入蒸汽使之沸腾，并在沸点下保温，使母液中的可溶钛水解成不溶解的偏钛酸，然后通过石墨冷却降温后送至偏钛酸贮槽，再通过隔膜压榨机分离结液，母液返回予处理，滤饼适当洗涤后，进入一次水洗工序。3.3.10一次水洗工序为了除去铁和其它杂质，进行一次水洗，水洗是间歇式操作，它包括四个基本操作。——生成助滤层——进料——用二次水洗洗涤滤饼，再用新水洗——空气压榨，卸滤饼滤液由泵送至过滤机，二氧化钛粒子迅速封闭滤布表面，仅有23％的废酸可通过，而滤饼不断增长，这第一部分废酸滤液分别存放，以后打入西恩过滤器中收集其中的二氧化钛，清滤液被排放到贮槽中，然后再用泵输送至予处理工段。当滤饼达到需要厚度以后，用新鲜水和二次水洗的洗涤水来洗，得到的滤液分为两部分。第一部分是20～23％的废酸，存放在贮槽中；第二部分是稀废酸，收集在稀废酸贮槽中，用泵送至中和处，然后滤饼用压缩空气压榨，卸料。在再浆槽中，再制备偏钛酸料浆。在使用过程中滤布会被偏钛酸堵塞，使压滤机生产能力下降，因此滤布需经常清洗。3.3.11漂白工序仅仅用水不能把吸附的铁和其它盐完全洗去，漂白工序就是创造了一种条件，使存在的Fe3＋被还原成Fe2＋，同时也还原了其它高价离子（例如铬和钒），以进一步除去金属杂质，该工序在漂白槽中间歇式进行，一次水洗后的偏钛酸悬浮液收集在贮槽中。悬浮物分批从贮槽放至漂白槽中，同时加入必需数量的96%的硫酸，同时从计量槽连续加入三价钛液，用直接蒸汽维持其温度稍低于沸点。被还原的悬浮液连续流入带冷却的贮槽中进行适当的冷却，冷却的悬浮液用泵输送至二次水洗。3.3.12二次水洗工序二次水洗用板框压滤机进行，也包括和一次水洗相同的四个基本操作。3.3.13盐处理工序盐处理工序包括两个操作，分别是二次水洗后的悬浮液与盐溶液晶种混合以及增稠。第一个操作是间歇式进行的，悬浮体的密度在容器中进行调节，出来的盐溶液按需要的比例和批量的大小自动加入，混合物在容器中均一化，然后送入贮槽。悬浮液然后用泵送至板框压滤机。3.3.14煅烧工序在来自隔膜压滤机的物料由加料螺杆送入转窑尾端（冷端），料浆翻滚着移向出口（热端），蒸汽先被驱走，接下来是硫酸及其分解物。下一步TiO2变成结晶的颜料，窑温为800～1000℃，以团块形式从转窑卸入回转冷却器。转窑出来的热气，经文丘里、洗涤器、静电除雾器，用排风机送入烟囱放空。3.3.15清钛白贮存由回转冷却器出来的冷却后的粗钛白粉，通过螺旋输送机、提升机送至料仓上方，用皮带秤秤量后，经螺旋运输机送入料仓。3.3.16精钛白粉碎粉碎工序将煅烧生成的钛白粉粒团（凝聚颗粒）研磨成细粉，然后送入空气分离器，把粗粒子分离出来，粗粒子返回前面再进行研磨。粗钛白粉先由旋转锁气器计量，再经过加料螺旋送入磨机。风机产生的气流把研磨后的钛白粉带到空气分级器，粗粒子返回磨中，细钛白粉进入袋式过滤器进行分离。分离出来的细钛白粉被输送至后处理。3.3.17后处理部分3.3.17.1润湿工序本工序进行原料钛白粉打浆，并使用相同的润湿助剂。粉碎后的细钛白粉收集在料仓中，经计量螺旋输送机定量输送放在能够称量的搅拌贮槽中，加放定量脱盐水和盐剂。打浆后的浆液泵入砂磨机，经研磨、分级、获得的浓稠悬浮液被送到处理槽。3.3.17.2化学处理工序在这个工序中，TiO2悬浮液在三个处理槽中间歇地用助剂进行包膜。助剂的加入必须遵循严格的程序，以保证过程的均匀性和精确性，处理后的悬浮送入贮槽。3.3.17.3三次水洗工序本工序采用去离子水、冷凝液和滤液洗去水溶盐，杂质盐主要为Na2SO4。水洗是通过隔膜压滤机进行的。然后滤饼在打浆槽中打浆，再送至旋转闪蒸干燥器。3.3.17.4干燥工序水洗后的TiO2用旋转闪蒸干燥器进行干燥。从贮槽来的悬浮液被送至螺旋进入旋转闪蒸干燥器进行干燥，热风由燃气热风炉提供，热风带出的粉尘由袋滤器接受，净化放空。物料收集后由螺旋输送机送入下一个工序。3.3.17.5汽粉工序经过上述干燥和粉碎的钛白粉，依然是凝聚物，本工序把粉碎成初级粒子，粉碎机械是气流粉碎机。为了提高产品的分散性能，在气流粉碎的同时加入表面活性剂。干燥的经过化学处理的TiO2收集在料仓中用计量螺旋加入气流粉碎机，气流粉碎的动力为2.0MPa、340℃3.3.17.6包装和码垛产品TiO2贮存在料仓中、在包装机上包成袋装产品，称重后送到皮带输送机上，送去码垛装置。主要工艺流程见附图。3.4.主要设备选择3.4.1磨机含钛炉渣平均每日磨3000吨，磨机每日按20小时运行，故选用磨机的生产能力为50t/h的湿式球磨机3台。3.4.2予处理罐平均日处理含钛炉渣3000吨，予处理罐中渣的浓度按300g/1计算，予处理一次操作的平均周期为4小时，予处理罐利用率为75％，因此需要370m33.4.3分离用压滤机采用快开式隔膜压滤机，日处理含钛炉渣3000吨，每小时需处理含钛炉渣140吨，压滤机运行周期0.5h/次，2000m2的快开式隔膜压滤机每次可自理10吨高炉渣，因此先用7台3.4.4混酸器日运行时间20小时，每小时处理含钛炉渣量为140吨，浆料浓度450g/1，选用100m33.4.5浸取罐浆液浓度300g/1（以渣计），平均每小时处理含钛炉渣140吨，折合总体积100m33.4.6压渣机每小时处理残渣100吨，2000m2的快开式隔膜压滤机处理残渣时运行周期1次/h，每次可处理残渣15吨，因此选用2000m3.4.7水解罐稀钛液中的总钛为50g/1，日产稀钛液6000m3，水解周期为3小时，选用200m3.4.8水解罐水解罐是用于二氧化钛组分从液相（钛液）重新转变为固相（偏钛酸）的关键设备。目前国内钛白粉生产厂家中运行比较可靠的水解罐最大设备规格为：φ5900×4700，V＝94m共选用30台，可满足10万t/a的非颜料钛白生产要求。该设备必须解决好防腐问题。因此罐体设计采用碳钢，内衬橡胶和耐酸瓷砖。3.4.9回转煅烧窑回转煅烧窑是用于将偏钛酸通过高温煅烧除去所含水份和SO2，并全TiO2粒子具有一定的晶格组成的关键设备。本项目拟选用2台回转煅烧窑，设备规格为φ3600×62000，i=4％，容积约1000m3，操作温度约800该设备材料除个别部位采用不锈钢外，绝大部分采用碳钢和耐火砖衬砌。3.5.主要技术指标3.5.1原材料、辅助材料消耗定额及消耗量原材料、辅助材料消耗定额及消耗量表序号名称规格单位消耗定额年消耗量备注1含钛炉渣TiO220%t9.09000002硫酸98%t4.21421000342％NaOH折100％kg115115004氢氧化铝含氧化铝65％kg3737005硫酸铝含氧化铝15％kg9090006硅酸铝折100％SiO2kg1111007盐酸31％kg7070008木粉灰份＜1％kg3535009铁屑无非铁组份kg1501500010其它化学品kg45.3453011包装袋25kg/袋只12包装袋50kg/袋只2000000注：消耗定额按照1吨非颜料钛白产量计。3.5.2动力（水、电、气）消耗定额及消耗量动力（水、电、气）消耗定额及消耗量表序号名