冶金渣综合利用工程初步设计设计院发

1、初步设计 黑龙江建龙钢铁 冶金渣综合利用工程 济钢集团国际工程技术有限公司Jigang International Engineering & Technology Co.,Ltd地址：济南市工业北路21号邮编：250101电话88862850传真子邮箱：sjysc网址： 济钢集团国际工程技术有限公司 Jigang International Engineering & Technology Co.,Ltd黑龙江建龙钢铁冶金渣综合利用工程初步设计工程编号：WJ1075-SM20总经理：分管领导：设计经理：济钢集团国际工程技术有限公司二

2、一年十月版权声明本设计产品的版权归济钢集团国际工程技术有限公司所有。未经济钢集团国际工程技术有限公司书面准可，不得将本文本的任何部分修改、复制、提供或泄露给任何第三方。版权所有，翻制必究。参加设计人员专业（章节）设计校 核审 核工 艺张东力程志洪穆艳春润建刚穆艳春张东力张东力润建刚穆艳春机械设备曾 静王培磊孙 璐陈春霞陈以豹曾 静穆艳春润建刚陈以豹润建刚穆艳春给 排 水王 达葛 平李增强电 气王雅玲刘成山邵克志仪 表侯丽丽黄 虹周长华土 建孙振山徐清文王增涛暖 通李 凡郭 莉柳江春热 力孙 航李慧敏盖世海燃 气贺西娟王秀英汪高春总 图周长朴韩庆革王福义预 算代作林孙 涛董成英目 录 TOC o

3、 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc276124758 1 总述 PAGEREF _Toc276124758 h 1 HYPERLINK l _Toc276124765 2 市场应用前景 PAGEREF _Toc276124765 h 4 HYPERLINK l _Toc276124768 3 生产规模及产品方案 PAGEREF _Toc276124768 h 7 HYPERLINK l _Toc276124771 4 主要生产工艺的选择及特点 PAGEREF _Toc276124771 h 8 HYPERLINK l _Toc276124774 5 物料平衡、原料供应及能源

4、介质 PAGEREF _Toc276124774 h 11 HYPERLINK l _Toc276124778 6 主体工艺设施设计方案 PAGEREF _Toc276124778 h 14 HYPERLINK l _Toc276124784 7 给排水 PAGEREF _Toc276124784 h 42 HYPERLINK l _Toc276124788 8 供配电及电气传动 PAGEREF _Toc276124788 h 48 HYPERLINK l _Toc276124798 9三电自动化控制系统 PAGEREF _Toc276124798 h 62 HYPERLINK l _Toc2

5、76124804 10 仪表 PAGEREF _Toc276124804 h 69 HYPERLINK l _Toc276124811 11 热力 PAGEREF _Toc276124811 h 72 HYPERLINK l _Toc276124816 12 燃气 PAGEREF _Toc276124816 h 74 HYPERLINK l _Toc276124823 13 暖通 PAGEREF _Toc276124823 h 77 HYPERLINK l _Toc276124829 14工业建筑和结构 PAGEREF _Toc276124829 h 81 HYPERLINK l _Toc27

6、6124834 15 总图运输 PAGEREF _Toc276124834 h 91 HYPERLINK l _Toc276124838 16 安全环保 PAGEREF _Toc276124838 h 95 HYPERLINK l _Toc276124841 17 循环经济 PAGEREF _Toc276124841 h 102 HYPERLINK l _Toc276124842 18 节约能源 PAGEREF _Toc276124842 h 104 HYPERLINK l _Toc276124845 19 工程投资概预算 PAGEREF _Toc276124845 h 106 HYPERLI

7、NK l _Toc276124848 20 说明 PAGEREF _Toc276124848 h 121附图：（1）闷渣及破碎磁选生产线总平面图 WJ1075-SM20_L011-1（2）微粉生产线总平面图 WJ1075-SM20_L010-2（3）闷渣生产线工艺布置图（方案一） WJ1075-SM20_A101（4）闷渣生产线工艺布置图（方案二） WJ1075-SM20_A102（5）破碎磁选生产线工艺布置图 WJ1075-SM20_A201（6）矿渣微粉生产线工艺图 WJ1075-SM20_A301（7）钢渣微粉生产线工艺图 WJ1075-SM20_A401（8）沉淀坑及闷渣泵站 WJ10

8、75-SM20_W121-1（9）渣处理及钢渣磁选电气室布置图 WJ1075-SM20_E004-1（10）矿渣微粉综合楼电气布置图 WJ1075-SM20_E001-1（11）矿渣微粉综合楼变电所10KV供电系统图 WJ1075-SM20_E001-2（12）矿渣微粉除尘区配电室布置图 WJ1075-SM20_E002-1（13）钢渣微粉区配电室布置图 WJ1075-SM20_E003-11 总述1.1 项目基本情况本项目主要针对黑龙江建龙钢铁有限公司在生产过程中所产生的炼铁高炉水渣、炼钢转炉渣进行综合处理并资源化利用。目的是企业的钢铁渣高附加值应用，并实现社会效益及经济效益的结合。1.2

9、项目名称黑龙江建龙钢铁冶金渣综合利用工程。1.3 企业概况黑龙江建龙钢铁有限公司，成立于2003年8月，坐落于煤城双鸭山市的岭东工业园区，公司占地面积60多万平方米。工程项目于2003年开工建设，设计能力为年产钢200万吨，主要产品为棒材和无缝钢管。目前年产180万吨冶金焦、200万吨钢、100万吨棒材、100万吨无缝钢管。2006年度，荣获“全国就业与社会保障先进民营企业”荣誉称号。公司以“做中国钢铁行业先锋，向世界一流钢铁企业迈进”为企业目标；以“只争第一，点滴做起”为企业精神；以“以人为本”为企业哲学；以“诚信、规则、创新、高效、共赢”为企业价值观；以“尊重人、培养人、激励人、成就人”为

10、企业用人理念，创立了独具特色的建龙企业文化。1.4 项目建设的必要性（1）实施冶金渣综合利用工程是当务之急钢铁渣是冶金企业生产的伴生副产品，随着钢铁产量的日益增大，钢铁渣的排放量相应增多，大量冶金渣堆置，占用土地、污染环境、浪费资源，钢铁工业的可持续发展面临严峻挑战。而随着自然资源的不断减少，这一矛盾日益尖锐。（2）建设先进、环保的冶金渣综合利用工程，有利于充分利用资源 建设冶金渣综合利用的各条生产线，充分利用钢铁生产所伴生的大量冶金渣，变废为宝，回收其中的渣钢、颗粒钢、铁精粉，生产矿渣微粉等产品，可以充分利用资源，实现循环经济的要求。（3）可以提高区域环境水平，保护生态环境中国的钢铁年产量已

11、经多年位于世界第一，相应的钢铁渣产量非常巨大，如果不对钢铁渣进行综合利用，而按原始的方式进行随意丢弃堆存，将使区域环境水平持续恶化，将无法保证钢铁行业的可持续发展。基于钢铁行业的生存考虑，钢铁生产中所排出的渣也需要综合处理加以利用。本工程建成后，将吸纳并利用冶金渣，可以大大减少环境污染，改善周边的生态环境。（4）明显提高社会效益和经济效益在钢铁生产原料价格日益攀升的今天，回收钢渣中的铁元素是降低生产成本，提高经济效益的重要途径。同时对钢渣热闷产生的蒸汽加以回收利用，一方面回收水资源，另一方面通过这种方式利用钢渣所带的大量热量。项目实施后，将废弃物变为资源，所生产产品可循环利用，取得经济效益；同

12、时由于减少了环境污染，社会效益明显。因此，冶金渣综合利用工程有明显的社会效益和企业经济效益，非常必要，也势在必行。1.5 项目的目标项目针对钢铁生产中所产生的每年25万吨炼钢转炉渣以及1万吨铁水罐带渣，通过闷渣工艺、破碎磁选筛分工艺以及微粉制备工艺，将转炉渣综合处理，选出钢渣中的废钢、磁性渣粉等铁质元素，并将非磁性渣制成钢渣微粉。对炼铁产生的每年85万吨的高炉水渣，通过立磨制粉工艺制成矿渣微粉应用于水泥制造行业。1.6 项目的建设范围项目的建设范围包括综合处理炼钢和炼铁系统所产生炉渣的闷渣生产线、钢渣破碎磁选生产线、钢渣微粉生产线、矿渣微粉生产线以及相应的辅助设施。2 市场应用前景适应钢铁企业

13、发展低碳经济和循环经济，以及清洁生产的需要，实现钢铁渣高附加值利用和固体废弃物的绿色循环，最大限度地回收渣中的铁质元素，发挥矿渣微粉在建材工业中的应用潜力，使企业获得最大的经济效益，已经成为钢铁企业的共识和发展目标。冶金渣综合利用工程是实现这一目标的基本技术措施保障。2.1 钢渣的综合利用钢渣的利用途径大致可分为钢铁企业内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结的原料和炼钢的返回料。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。2.1.1 内循环利用烧结主要是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且可以作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，

14、对烧结矿的强度有一定的改善作用。另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。2.1.2 钢渣的外循环利用钢渣的外循环主要是建筑建材行业。（1）做水泥生料钢渣中、23含量之和能达到70%，这些成分对水泥都是有用的，钢渣做水泥生料主要作用是做水泥的铁质校正剂，目前生料中配加量为3%5%。（2）做钢渣水泥原料和复合硅酸盐水泥的混合材根据对钢渣的岩相检定和射线检定，钢渣之所以具有水硬胶凝性主要是含有水泥熟料中的一些矿物，3、2和铁铝酸盐，这些矿物都具有胶凝性，但其含量比水泥熟料少，慢冷的钢渣晶体发育较大

15、，比较完整，活性较低，因而水化速度和胶凝能力都比熟料小。目前的钢渣水泥品种有无熟料钢渣矿渣水泥、少熟料钢渣矿渣水泥、钢渣沸石水泥、钢渣矿渣硅酸盐水泥和钢渣硅酸盐水泥，它们都有相应的国家标准和行业标准，掺量在20%50%之间。（3）钢渣微粉做混凝土掺和料钢渣微粉开发利用研究是近年来继矿渣微粉大规模应用后而出现的热门话题，钢渣生产微粉或者复合微粉可以消除钢渣水泥生产中易磨性差异问题，钢渣通过磨细到一定细度，比表面积大于420m2/kg时，可以最大程度地清除金属铁，而且超细粉磨使物料晶体结构发生重组，颗粒表面状况发生变化，表面能提高，可机械激发钢渣的活性，发挥水硬胶凝材料的特性。（4）做道路材料钢渣

16、经过稳定化处理后可以做道路垫层和基层，其强度、抗弯沉性、抗渗性均优于天然石材。闷渣处理后的钢渣钢渣中f-CaO 和f-MgO几乎全部与水消解反应，经检验膨胀率在1.5以下，同时钢渣中渣、钢分离较好，提高了钢渣的利用率。因此，闷渣处理后钢渣性能稳定，可广泛用于以上提到的领域，作为砖、水泥、钢渣微粉等建材使用。2.2 高炉渣的综合利用由于水淬高炉渣成分及矿相的特点，其具有潜在水硬性。高炉炉渣长期被作为水泥的活性混合材料使用，随着搅拌混凝土工业的发展，高炉炉渣微粉作为混凝土的独立组分也得到广泛应用，高炉渣微粉混凝土技术得到了令人注目的发展。高炉渣微粉应用于混凝土领域可以明显地提高混凝土强度，减少水泥

17、用量，降低水化热，改善混凝土的泵送性等。经实践表明在混凝土中用40%-50%的高炉渣微粉代替水泥，混凝土的碳化性能，混凝土中钢筋锈蚀的耐久性能等均能满足混凝土的有关标准。经过多年的应用，高炉渣所生产的矿渣微粉在水泥制造和预拌混凝土等领域的使用已经比较成熟，是高炉渣资源利用的主要途径。3 生产规模及产品方案3.1 生产规模及主要生产设施本工程处理钢渣能力年25万吨，铁水罐带渣年1万吨。高炉水渣年85万吨。项目建设的主要生产设施内容如下：（1）炼钢闷渣生产线（2）钢渣破碎磁选生产线（3）钢渣微粉生产线（4）高炉矿渣微粉生产线3.2 产品方案本工程采用冶金渣的综合利用设施，对企业产生的炉渣进行处理，

18、通过前述几条生产线的综合处理，选出钢渣中的颗粒钢及渣钢直接回用于转炉炼钢，回收磁性渣精粉用于烧结配料，其余钢渣及高炉渣制成微粉用于水泥及混凝土、建材等行业。整个工程的产品方案见下表。表3-1 产品方案序号原料产 品指标年产量（万吨）用途1钢渣渣钢TFe40-60%7.8转炉炼钢2钢渣颗粒钢TFe90%0.2转炉炼钢3钢渣渣精粉TFe60%0.51烧结原料4钢渣钢渣微粉420m2/kg17.49水泥、预拌混凝土等5水渣矿渣微粉420m2/kg76水泥原料4 主要生产工艺的选择及特点4.1 主要生产工艺的特点4.1.1 转炉钢渣的热闷处理闷渣处理工艺是处理转炉钢渣的有效途径。目前对转炉钢渣处理的方

19、式主要有钢渣热泼工艺、钢渣水淬工艺、滚筒工艺、风淬工艺等等，每种技术都有其使用条件和限制环节。综合分析，闷渣处理对于转炉采用溅渣护炉技术后流动性降低的钢渣更为有利，与其它方式相比该工艺技术在经济性、安全性方面也有很大的优势。闷渣是钢渣在闷渣罐内经蒸汽裂解而转变为有一定湿度的、易于利用的常温颗粒渣的生产工艺。其生产技术比较成熟，济钢集团国际工程技术有限公司开发的固/液态高温钢渣闷渣技术在济钢一炼钢、三炼钢、济钢4#转炉、湖南湘潭钢厂等工程应用后都获得了良好的效果。4.1.2 渣处理技术特点（1）液态钢渣可就近在渣跨直闷处理。（2）闷渣处理后的钢渣含水8%，运输过程中不会发生扬尘现象。（3）闷渣处

20、理后的钢渣中f-CaO 和f-MgO几乎全部与水消解反应，膨胀率在1.5以下，有利于提高钢渣利用率，闷渣处理后钢渣性能稳定，可作为砖、水泥、钢渣微粉等的原料使用。（4）闷渣处理后钢渣粒度小于8mm占60%以上，使钢、渣有效分离，可降低钢渣破碎、筛分等工序的能量消耗。（5）由于有效地促进了渣、钢的分离，能明显地提高渣钢回收率，经济效益显著。（6）闷渣用水可以利用浓盐水等工业废水，且循环利用，外排水为零。（7）闷渣处理后的钢渣根据其特点和性质对钢渣进行磁选和整粒加工处理。采用破碎、磁选、筛分的工艺流程对钢渣进行磁选处理，可选取钢渣中的大小渣钢用于直接回炉炼钢，同时选取非磁性渣粉用于生产钢渣微粉。破

21、碎筛分磁选生产线的设计采用破碎机间断启动并设暂存料仓的方式，降低生产成本。4.2 工程总体建设方案及内容根据企业现状实际以及当今的技术发展情况，此项目本着对转炉钢渣及高炉渣综合处理、资源化利用的理念，拟建设以下生产处理设施。（1）1条闷渣处理生产线，包括闷渣装置、水处理设施及蒸汽回收设施等，年处理钢渣25万吨；将转炉液态和高温固态钢渣热闷处理，使钢渣中的废钢和钢渣分离、钢渣裂化。（2）1条钢渣破碎磁选生产线，年处理钢渣25万吨，铁水罐带渣1万吨，将钢渣中的磁性渣钢及非磁性渣分离选出。（3）1条钢渣微粉生产线，处理非磁性钢渣，年处理能力约20万吨，提高非磁性钢渣的利用价值，对其进行粉磨，生产钢渣

22、微粉用作水泥原料。（4）1条高炉矿渣微粉生产线，年处理高炉水渣85万吨。提高高炉水渣的应用附加值，制备矿渣微粉用于水泥建材行业。（5）配套辅助设施，包括供电、给排水、热力、土建、总图运输、安全消防等设施。5 物料平衡、原料供应及能源介质5.1 物料平衡及工艺流程图图5-1 物料平衡及工艺流程图5.2 原料供应本工程所用的原料主要是钢铁生产中所排出的转炉渣及高炉渣，黑龙江建龙钢铁生产稳定，每年产生的钢渣25万吨，铁水罐带渣1万吨，高炉水渣85万吨，原料供应较为稳定。5.3 能源介质（1）闷渣用水及设备冷却水本项目闷渣过程需要补水30t/h，可以利用浓盐水等工业废水。矿渣微粉及钢渣微粉制备生产线需

23、要闭路循环设备冷却水，合计循环水用量80t/h，工业净水。（2）净化压缩空气设备动力气及除尘器用气，间断使用。用量10Nm3/min。（3）氮气高炉煤气管道吹扫用氮气，间断使用。压力0.3-0.6MPa，10Nm3/min。（4）煤气高炉煤气，矿渣微粉及钢渣微粉制备生产线物料烘干用，用量18700Nm3/h，5-8kPa。焦炉煤气，矿渣微粉及钢渣微粉制备生产线烟气炉点火用。用量200Nm3/h。（5）电本工程新增设备装机容量约为7515kW，其中低压负荷装机容量为1615kW，10kV负荷装机容量为5900kW。计算负荷总计为6508kVA。各区域具体负荷情况如下：表5-1 电力计算负荷表序号

24、用电设备装机容量(kW)Pjs（kW）Qjs(kvar)Sjs（kVA）COS备注一、闷渣及破碎筛分系统470273204.63210.85转炉低压室供 供电二、矿渣微粉、钢渣微粉区域1低压负荷1.1矿渣微粉区域低压负荷395316237359.80.881.2钢渣微粉区域低压负荷750562.5421.96400.88小计1145790.65612.810010.82高压负荷2.1矿渣微粉区域高压负荷40503037.5243038900.782.2钢渣微粉区域高压负荷18501387.5111017770.78小计59003982.5329251670.7831、2合计70454773.1

25、5390561670.78三工程总计75155046786 主体工艺设施设计方案本项目建设的主要生产设施内容如下：（1）炼钢闷渣生产线（2）钢渣破碎磁选生产线（3）钢渣微粉生产线（4）高炉矿渣微粉生产线冶金渣综合处理的工艺流程、各生产线逻辑关系及物料平衡见图5-1。以下对项目建设的各生产线进行分述。6.1 闷渣处理生产线黑龙江建龙钢铁有限公司炼钢厂现有2座60t转炉，年产转炉炉渣25万吨，闷渣处理是将液态钢渣倒入闷渣罐中，盖上闷渣盖密封、喷水，利用钢渣余热产生过饱和蒸汽，热闷处理812h，与钢渣中的游离CaO、MgO充分反应，形成稳定化合物。闷渣设施建在现有的渣跨厂房

26、内，见后附的平面布置图。三个闷渣罐布置于渣跨的南侧，就近在渣跨南侧布置沉淀池及水处理设施。6.1.1 闷渣罐容量和数量（1）闷渣罐容量闷渣罐长（有效）： 约7000mm闷渣罐宽（有效）： 约5000mm闷渣罐深（有效）： 约5000mm闷渣罐容积（有效）： 约175m3钢渣的平均堆积密度：约1.6-1.8t/m3（2）装渣时间 炼钢厂有两座60t转炉，按转炉操作周期35min，每炉渣量9t考虑，每天产生转炉渣量约740t。由于闷渣罐装渣时热量散失较大，装渣时间不宜过长，以装入时间6.5小时考虑，一个周期每个闷渣罐装渣200t。（3）闷渣时间根据生产实践，热闷时间为812小时。（4）出渣时间1个

27、闷渣罐装渣量约200吨，钢渣的堆积密度约1.6-1.8t/m3。挖掘机斗容约1.2m3，挖掘机一个挖掘周期约1分钟，作业延误系数0.8。则1个闷渣罐出渣时间为： 闷渣罐的清运时间约为2小时。（5）闷渣罐一次使用周期的时间为：装渣时间+热闷时间+出渣时间6.5+11+219.5（h）6.1.2 生产线闷渣罐数量计算 闷渣罐一次运行周转期20h，每个闷渣罐可装钢渣200t，则每个闷渣罐一天可处理钢渣24/19.5200234t。生产线平均每日来钢渣740t，需要闷渣罐数量为740/2343（个）。一般设计时闷渣罐数量应该考虑备用一个，目的是考虑到生产中的一些非常规因素，而且在闷渣罐检修时不影响闷渣

28、生产，因此根据计算，正常应设4个闷渣坑。根据此前与甲方的交流，鉴于闷渣车间现有的实际情况，本项目设3个闷渣坑，不设备用，因此在检修及非正常生产情况下，可能有部分钢渣需要按现有方式处理。同样鉴于此，钒渣的处理不能采用专用闷渣罐。6.1.3 闷渣主要工艺技术（1）闷渣罐内衬可有效起到隔热作用；（2）闷渣罐池壁混凝土采用耐热混凝土；（3）闷渣罐与闷渣盖之间采用密封，密封效果良好；（4）闷渣盖设计防爆阀，当由于操作不当，闷渣罐内压力大时，可将闷渣罐内蒸汽瞬时放散；（5）闷渣盖设安全装置，在闷渣盖上设计安全挂钩与闷渣坑壁连接，起到闷渣盖安全固定作用；6.1.4 工艺流程转炉出渣后，由起重机吊起渣盘将钢渣

29、倾翻至闷渣罐，闷渣罐装满后，盖上闷渣盖，根据工艺制度开始喷水热闷，处理后钢渣的温度降至60以下，打开闷渣盖，由挖掘机将闷渣罐内粉化钢渣抓至汽车，然后运输到钢渣破碎筛分磁选生产线进行处理。6.1.5 主要工艺设备（1）闷渣车间配备挖掘机1台，主要用于闷渣结束后出渣，基本配置如下： 数量：1台型号：210抓斗容量：1.2m3铲斗挖掘力：146kN（2）闷渣盖设备闷渣盖置于闷渣罐上，利用闷渣盖上的喷嘴对闷渣罐内的高温钢渣喷水冷却，同时闷渣盖起到对闷渣罐的密封作用。数量：2套每套闷渣盖设备主要组成：1套盖体本体；4套安全阀；1套喷淋管路；1套板钩；3套蒸汽排出管路。闷渣盖重量：约25000kg。（3）

30、渣盘倾翻底座设备辅助起重机倾翻渣盘，使钢渣倒入闷渣罐，为钢坯Q235焊接件。数量：1个闷渣盖外形尺寸（暂定）：4000mm（长）2200mm（宽）850mm（高）。重量：约30t。6.2 钢渣破碎磁选生产线钢渣热闷后的破碎磁选筛分过程是充分回收钢渣中有价值成分的必要手段。由于破碎筛分工序在整个钢渣综合处理过程中处于中间阶段，位于钢渣的预处理（如热闷）之后以及粉状产品生产线（如钢渣微粉、磁精粉）之前，属于整个过程承前启后的位置。破碎筛分工艺的选定需要考虑钢渣的预处理工艺特点，也要考虑到后部产品的制备要求，合适的工艺参数及流程选择可以降低破碎筛分工序的运行成本，有利于产品质量的提升。6.2.1 破

31、碎工艺为了回收钢渣中的有价值成分，需要将钢渣的粒度降低，如果最终产品为钢渣微粉时，破碎磁选后的钢渣粒度应该更低。基于“多破少磨”的原则，采用破碎的方式将钢渣粒度减小至适当的尺寸是破碎筛分工序的重要工作。由于钢渣的硬度较高，一般粗破的设备适于选用颚式破碎机或旋回破碎机。颚式破碎机应用范围较广，其主要优点是：构造简单，重量轻，价格低，便于维修和运输，外形高度小，厂房高度低，工作可靠，调节排矿口方便，不易堵塞。主要缺点是：衬板易磨损，处理量相对较低，产品粒度不均匀大块较多，须设置给料设备。旋回式破碎机是一种破碎能力较高的设备。其主要优点：处理量大，产品粒度均匀，不需给料设备。主要缺点是：设备构造复杂

32、，重量大，机体高，需要较高的厂房高度。本工程根据钢渣的特点以及年处理量、投资等因素考虑，采用液压保护颚式破碎机。（1）破碎级数破碎级数的选择和确定是破碎筛分工序的关键。对于一般矿石来说最大粒度在200-1000mm左右，后部球磨机的适宜给矿粒度10-20mm，所以常规矿石破碎流程总破碎比在10-100范围，所以常见的矿石破碎流程应为二级或三级破碎。钢渣的破碎磁选生产线有其自身的特点，如果钢渣的预处理采用热闷工艺，其粒度比原矿粒度降低了很多。根据后步工序的应用要求，钢渣破碎磁选的总破碎比一般在5以下。基于以上的分析，对于钢渣破碎磁选生产线一般采用一级破碎就可以满足生产的要求。（2）破碎设备的运行

33、方式破碎在钢渣提取有价值成分的过程中是必要的。但由于破碎机运行时电机功率较大，如果长期在线运行势必消耗大量电能，所以需要根据实际生产的运行情况以及物料粒度情况对破碎机的运行方式做出适当调整以达到节能降耗的目的。由于钢渣热闷后的粒度较小，如果选用的颚式破碎机一直运行，可能造成破碎机效率降低，因此，在钢渣破碎磁选生产线中，可以采用在破碎机前设置一定容量的钢渣仓，破碎机间断运行的模式。生产线运行时，破碎机不同时开启，生产线中设置的钢渣筛将大粒度的钢渣筛分出来，由皮带机运输至钢渣仓临时储存，其余小粒度不需要破碎的钢渣在生产线内进行磁选，当钢渣仓内大粒度钢渣较多或生产线空闲时开启钢渣仓下振动给料机和破碎

34、机，对大粒度钢渣进行破碎磁选。这种破碎机的运行方式充分考虑到钢渣热闷后的粒度分布特点，采用破碎机前设钢渣仓，破碎作业间断运行的方法，可以尽量降低作业成本，提高设备效率。6.2.2 筛分工艺筛分工艺的主要目的是将需要破碎的物料选出，以降低破碎机的无效功耗，也以利于后部工序的处理以及应用。（1）原料的筛分钢渣原料的初始筛分，其主要目的是减少大块钢渣进入皮带机运输流程，以免卡料、堵料。对于预处理采用热闷工艺的钢渣，大块不易粉化的部分大多含铁量较高，所以对于原料筛的筛上钢渣，不能作为尾渣弃掉，在破碎磁选流程中专设大块钢渣的破碎设备是必要的。同时在破碎筛分流程中也设钢渣筛进行入破碎机前的粒度分级。其主要

35、目的是提高磁选效率、降低破碎机的无效功耗，提高生产效率，降低生产成本。根据钢渣磁选的生产经验，30-50mm粒径的筛分可以满足磁选作业的生产要求。本设计方案中，原料初筛分采用200mm格筛；破碎机前筛分采用40mm钢渣筛。（2）磁性渣钢的筛分对于破碎筛分生产线中磁选出来的磁性钢渣，一般30mm以上的渣钢进入渣钢自磨机进行提纯作业，30mm以下的磁性渣粉进入湿式球磨磁选生产线生产渣精粉。通过与甲方的交流，本工程磁选出渣钢后，不再进行粒度分级和提纯作业，直接应用于转炉炼钢。6.2.3 大块渣的处理热闷工艺的钢渣，大块不易粉化的部分一般含铁量较高。本设计中专设大块钢渣的暂存仓以及破碎设备。其生产方式

36、为离线间断运行，这样一方面充分利用大块钢渣中的有价值成分，也降低了生产成本。同时，这种设计使得破碎筛分生产线可以接纳并处理部分其他类型的渣，比如铁罐带渣等。本工程钢渣破碎筛分磁选生产线工艺流程，见图6-1。6.2.4 破碎磁选生产线的位置由于破碎磁选工序的主要目的是磁选出钢渣中的铁质成分，渣钢将作为炼钢原料进入转炉，因此破碎磁选生产线应该尽量靠近炼钢车间布置以减少磁选渣钢的物料运输距离。本工程破碎磁选线临近炼钢车间渣跨，钢渣热闷后通过皮带机运输入钢渣堆存间，然后进行钢渣的破碎磁选，工艺布置紧凑，达到了降低生产成本的目的。图6-1 钢渣破碎筛分磁选生产线工艺流程图6.2.5 主要工艺设备（1）钢

37、渣堆存间15t电磁吊（包括电磁盘）数量：1台起重机总重：22.5t电磁盘磁号：MW1-16自重：1.67t直径：1.18m（2）钢渣堆存间检修电动葫芦数量：1台型号：CD起重量：5t自重：610kg（3）筛分室检修电动葫芦数量：1台型号：CD起重量：2t（4）细破室颚式破碎机检修电动葫芦细破室+6.500m平台下5t检修电动葫芦：数量：1台型号：CD起重量：5t自重：490kg（5）细破室皮带机检修电葫芦细破室+11.500m平台下2t检修电动葫芦：数量：1台型号：CD起重量：2t（6）分料室检修电动葫芦数量：1台型号：CD起重量：2t（7）装载机钢渣堆存间及磁性渣棚、非磁性渣区配备5t装载机

38、2台，用于钢渣给料仓和粗破室给料以及磁性渣及非磁性渣的装运。（8）钢渣料槽振动给料机安装在1#皮带机尾部，上方。每台给料粒度210mm，给料能力100t/h；电机功率0.75kW2，振幅2-5mm，激振力1600kg；重量269kg。（9）粗破室振动给料机安装在粗破室中。给料粒度500mm，给料能力750t/h；电机功率4kW2，双振幅1.5mm；重量6495kg。（10）1#破碎机安装在粗破室中。设备外形尺寸236016003100mm（长宽高）；处理能力80-160m3/h；电机额定功率90kW；设备总重25700kg。（11）1#、2#除铁器电磁激励，悬挂式安装，安装在1#皮带机头部，筛

39、分室外。适用带宽800mm，悬挂高度250mm，磁场强度150mT。每台除铁器励磁电机功率14kW，驱动功率3kW；外形尺寸32001750840mm（长宽高）；重量4150kg。（12）钢渣筛安装在筛分室，共1台。处理量100t/h；筛分粒度：40mm。（13）细破室振动给料机安装在细破室。给料粒度210mm，给料能力100t/h；电机功率0.75kW2，振幅2-5mm，激振力1600kg；重量269kg。（14）2#破碎机安装在细破室中，1台。设备外形尺寸153019921380mm（长宽高）；处理能力18m3/h，电机额定功率55kW；设备重量6300kg，（15）3#、4#除铁器安装在

40、3#皮带机头部，分料室外，共两台。电磁激励，悬挂式，适用带宽800mm，悬挂高度250mm，适应带速4.5m/s；每台除铁器励磁电机功率3.9kW，驱动功率3 kW；外形尺寸27501360740mm（长宽高）；质量1760kg。（16）皮带机1、2、3、4号皮带机，分别用于破碎筛分生产线的钢渣输送。皮带机规格B800，输送能力120t/h。1、4号皮带机的传动滚筒为电磁滚筒。皮带机及除铁器溜槽：结构一般为Q235焊接结构，工况恶劣时内衬材质25Mn。6.3 钢渣微粉生产线6.3.1 概述本工程拟建钢渣微粉生产线。处理破碎磁选工序得到每年约18.2万吨，每年可得到全铁90%以上的颗粒钢0.2万

41、吨，全铁60%以上的渣精粉0.51万吨，比表面积大于420m2/kg的钢渣微粉17.49万吨。前几道生产线得到的非磁性渣粉，通过烘干、预粉磨、磁选、细磨、重选等工艺过程，既可以将钢渣粉中剩余的金属铁选出来，又可以制备出钢渣微粉（比表面积大于420m2/kg），用作水泥混合材和新型混凝土掺合料。钢渣的特点是硬度高，含有较高的铁相物质和一定比例的不可破磨物（废钢）。长期以来，钢渣利用的困难在于很难用传统的设备进行粉磨。微粉制备有两种方式,一是采用球磨机作为微粉设备；二是采用卧式辊磨机作为微粉设备。方式一：采用球磨机作为钢渣微粉制备主体设备的技术成熟，工艺简单，维护要求的技术不高，系统投资较小。但由

42、于受其粉磨机理的局限，导致其能量利用率低，单位产品电耗高，大规模生产有困难，一般单套球磨机生产线的年生产能力在30万吨以下。方式二：卧式辊磨采用一种新型料床粉磨挤压技术，集料层粉磨挤压功能和细粉再球化、颗粒级配调整功能于一体。卧式辊磨的结构主要是由一个支撑在动态液压滑履瓦上的旋转筒体和一个沿旋转筒体轴向穿过筒体、悬挂在磨机筒体内、随旋转筒体借助被粉磨的物料被动旋转的压辊组成。筒体粉磨带附有耐磨衬板，压辊借助液压缸向衬板上的物料施压，并随回转筒体转动。在压辊的两侧设置向压辊施加粉磨压力的压臂，连接压臂的是液压缸。粉磨物料所需要的压力由液压缸通过压臂传递给压辊，借助于滚动的压辊，由压辊直接将粉磨压

43、力传递给被粉磨的物料，实现一次通过多次挤压，完成粉磨全过程。卧辊磨作为钢渣微粉制备设备，生产线投资相比球磨机生产线要大，其生产能力较强，一般小时产量大约50-70吨，年生产能力在50万吨以上。另外卧式辊磨的生产成本较低，一般理论计算在50kWh/t以下。该种设备在近几年开始应用，其使用效果是否符合理论分析需要观察。方式一设备维护方便，投资省但生产率低，不适合钢渣高产量生产。方式二设备生产成本低投资高、投资大，适合大型钢渣处理生产线使用。根据黑龙江建龙钢铁有限公司的钢渣年产量，本项目采用方式一，使用球磨机作为钢渣微粉设备，这样不仅投资省，维护、检修均方便。6.3.2 工艺特点（1）烘干工序采用转

44、筒式烘干机作为钢渣粉的烘干设备。（2）磁选工序采用干式磁选机作为渣精粉的提取设备；具有提取出的渣精粉含铁量高、金属回收率高等优点。（3）细磨工序采用了球磨机作为钢渣微粉的生产设备。（4）将钢渣粉磨至微粉并能提取出渣精粉、颗粒钢，达到了一举多得的目的。通过调整和控制两级粉磨的工艺参数，达到最终产品的细度。一般控制钢渣微粉的比表面积大于420m2/kg。6.3.3 工艺流程钢渣微粉生产线组成如下：原料准备、烘干工序、预粉磨工序、磁选工序、细粉磨工序、钢渣微粉储存及散装工序。（1）原料准备非磁性钢渣来源于钢渣破碎磁选筛分生产线。（2）烘干工序为适应粉磨工艺需要,设置独立的钢渣粉烘干系统。（3）预磨工

45、序预磨工序实现钢渣粉的粗磨，达到渣与金属铁解离的目的。钢渣粉经预磨设备粉磨到渣和金属铁大部分单体解离，便于磁选工序提取渣精粉和颗粒钢。通过预磨，可有效降低粉磨后的钢渣粒度，为钢渣进行磁选、细粉磨创造条件。（4）磁选工序磁选工序工艺装备采用干式磁选机。可以对钢渣粉进行磁选，达到提取铁精粉的目的。（5）细粉磨工序钢渣微粉细磨设备采用球磨机。细粉磨系统配置选粉机，通过选粉机对出磨物料实施重选，选出钢渣微粉。钢渣微粉送至钢渣微粉储库储存。（6）钢渣微粉储存及散装工序钢渣微粉储库库底设卸料阀，可供汽车装散装罐车外销。库顶设脉冲袋式收尘器对库内含尘气体进行收尘。6.3.4 主要工艺设备（1）钢渣堆存间10

46、t抓斗吊用于钢渣堆存间钢渣抓运，数量1台。轨距19.5m；重量约33t。（2）1号除铁器用于向烘干室供应钢渣的除铁作业。数量：1台；RCYD-K65；适用带宽650mm。（3）回转烘干机系统（含热风炉）回转烘干机1套，用于钢渣烘干。规格型号：2.418m进料水份：10%出料水份：3%生产能力：30t/h直径：2.4有效长度：18m筒体转速：4.98r/min斜度：3-5%主电机型号：YCT315-4B N=45kW 减速机型号：JZQ750 i=23.34配套热风炉1台。供热能力：5001044.18kJ。（4）烘干机袋收尘器PPC96-7气箱脉冲除尘器1套（含风机、电机等）。处理风量：460

47、00m3/h过滤面积：672m2。（5）烘干室检修葫芦数量：1台；起重量10t。（6）钢渣仓顶部除尘器数量：1套（含风机、电机等）；规格：DMC48。（7）钢渣仓底部螺旋阀门数量：1套。DN400。（8）预磨间2号除铁器用于供应钢渣的除铁作业。数量：1台；RCYD-K65；适用带宽650mm。（9）预磨机用于对烘干后的钢渣进行预磨。数量：1套。规格型号：FM32。进料水份：3%产量：35-40t/h；装机容量：475kW，10kV。（10）预磨间除尘器气箱脉冲除尘器。数量：1套（含风机、电机等）。规格型号：PPC64-6处理风量：35000m3/h过滤面积：345m2。（11）预磨间检修电葫芦

48、数量：1台；起重量10t。（12）中间仓顶部除尘器数量：1套（含风机、电机等）；规格：DMC48。（13）中间仓底部螺旋阀门数量：1套。DN400。（14）粉磨间3号除铁器用于供应钢渣的除铁作业。数量：1台；（15）粉磨间球磨机用于粉磨间进行钢渣终粉磨。数量：1台。规格：3.09m生产能力：30-35t/h（圈流，入磨粒度25mm，磨内风速0.5m/s，入磨综合水份0.5%）（带预粉磨设备）磨机转速：19.13r/min研磨体装载量：80t（max）主电机 （重电）型号：YR1000-8/1180 功率：1000kW 转速：740r/min 电压：10kV主减速机：型号：JDX800（硬齿面）

49、 i=6.3 （重齿）辅助电机型号：YEJ200L-6 功率：18.5kW 转速：970r/min辅助减速机型号：ZSY250-/ 速比：i=100 输入转速：940r/min冷却方式：水冷润滑方式：稀油站（GYXZ-40A）总重：168t（16）粉磨间检修电葫芦数量：1台；起重量10t。（17）粉磨站磁选机用于钢渣粉磨循环的除铁作业。8001000，双筒。（18）粉磨站选粉机数量：1套。型号：O-X280选粉机循环处理能力：220t/h（19）粉磨站除尘器气箱脉冲除尘器，1套（含风机、电机等）。规格型号：PPC96-7处理风量：45000m3/h过滤面积：672m2。（20）钢渣微粉储库顶部

50、除尘器数量：1套（含风机、电机等）。规格型号：DMC64。（21）库底散装设备数量：1套。规格型号：ZSQ150-I。（22）物料输运设备含1、2、3皮带机、斗提机、螺旋输送机等。6.4 矿渣微粉生产线6.4.1 粉磨设备的选择由于高炉水渣易磨性较差，产品细度要求高（比表面积大于420m2/kg），目前用于粉磨物料的方式球磨机、辊式立磨及辊压机之中辊式立磨具有高效、节能的特点，所以应用较为广泛。辊式立磨作为粉磨设备，集破碎、粉磨、烘干、选粉于一身，具有电耗低、密封性能好等特点。本工程采用辊式立磨作为矿渣微粉生产线的关键设备。6.4.2 工艺流程（1）原料供应矿渣来源于高炉水冲渣区域，运输至矿渣

51、堆场存储。（2）矿渣仓矿渣自堆场由皮带机运输至矿渣仓，设电磁除铁器以避免金属入磨。（3）立磨工序来自矿渣仓的矿渣经喂料阀进入立磨，进行烘干、粉磨及选粉，烘干热风来自热风炉，燃料采用高炉煤气。进入磨机的矿渣被磨辊碾压粉碎后，由磨机内上升的热气流引入选粉机内，分为粗粉和细粉，细粉随气流进入收尘器捕集，然后经输送设备送往微粉库储存，而粗粉在磨内再次粉磨。为了将物料中的铁彻底除去，立磨周边溢流出一部分粗粉，经除铁器、斗提机、循环料仓等再进入磨机，外循环期间对粗粉进行除铁处理。为了节约能源，收尘器后的热风一部分与热风炉的热风汇合进入磨机，以烘干物料。（4）微粉储存矿渣微粉经收尘器捕集后，经斗提机、斜槽等

52、物料输送进入矿渣微粉库，库底设汽车散装设备，以便矿渣微粉外运。 图6-2 矿渣微粉生产流程图6.4.3 工艺特点（1）该工艺选用立式辊磨，集粉磨、烘干、选粉、输送为一体，与球磨机相比，具有结构紧凑，简单，易于实现自动化，配料均匀，产品范围广，降低能耗、噪音低，节约研磨介质等优点。（2）与球磨机相比，立式辊磨完全由中控室自动控制，根据信号、压差等自动联锁，磨机现场可无人操作。6.4.4 主要工艺设备（1）矿渣堆存间10t抓斗吊用于钢渣堆存间钢渣抓运，数量1台。轨距19.5m；重量约33t。（2）1号除铁器用于向矿渣仓供应矿渣的除铁作业。数量：1台；RCYD-K65；适用带宽650mm。（3）矿渣

53、仓三通阀数量：1个用于外排矿渣仓入料的金属。（4）矿渣仓底部螺旋阀门数量：1套，DN400。（5）矿渣粉磨站2号除铁器用于供应矿渣的除铁作业。数量：1台；RCYD-K65；适用带宽650mm。（6）立式辊磨机系统用于矿渣粉磨作业。数量：1套。规格型号：RM57/28。主要设备构成：磨机本体；液压系统；电机、减速机；选粉机；喂料机；外循环磁选系统；磨辊检修外运系统等。（7）立磨外循环提升机用于立磨外循环矿渣提升作业。数量：1台。规格：300型（8）矿渣粉袋式收尘器用于矿渣微粉的收集作业。数量：1套（含风机、电机等）处理风量280000m3/h；入口含尘浓度：350g/Nm3配套风机：风量3100

54、00m3/h，风压700mmH2O（9）矿渣粉储库顶部除尘器数量：1套（含电机、风机等）（10）矿渣粉储库底部卸料装车设备数量：1套用于矿渣粉底部卸料及汽车装运，含：库底卸料装置；汽车散装机（双头）。（11）矿渣物料输送设备用于矿渣微粉制备过程中的物料转运。主要有：1、2号皮带机；矿渣粉螺旋输送机；空气输送斜槽；微粉入库斗式提升机等。6.5 主要工艺设备表表6-2 主要工艺设备表编号项目及名称数量说明1闷渣生产线1.1挖掘机1型号：2101.2闷渣盖2含喷淋系统、安全系统1.3渣盘倾翻底座1辅助起重机倾翻渣盘2破碎磁选生产线2.115t电磁吊（包括电磁盘）115t电磁桥式起重机（电磁盘磁号：M

55、W1-16）2.2钢渣堆存间检修电葫芦1型号：CD，起重量：5t2.3筛分室皮带机检修电葫芦1型号：CD，起重量：2t2.4细破室破碎机检修电葫芦1型号：CD，起重量：5t2.5细破室皮带机检修电葫芦1型号：CD，起重量：2t2.6分料室皮带机检修电葫芦1型号：CD，起重量：2t2.7装载机2载重5t2.8钢渣料槽振动给料机（钢渣堆存间）4给料粒度210mm，给料能力100t/h2.9振动给料机（粗破室）1给料粒度500mm，给料能力750t/h2.101#破碎机1颚式破碎机，用于粗破，粒径400mm2.111#、2#电磁除铁器2悬挂式，磁选磁性渣钢2.122#破碎机1颚式破碎机，用于细破，粒

56、径200mm2.13钢渣筛1筛分粒度40mm2.14振动给料机（细破室）1给料粒度210mm，给料能力100t/h2.15电磁滚筒2磁选磁性渣钢2.163#、4#电磁除铁器2悬挂式，磁选磁性渣钢2.17皮带机（1-4#皮带机）4规格型号：B800，输送能力：120t/h3钢渣微粉制备生产线3.110t抓斗吊1钢渣抓运3.21#除铁器1规格型号：RCYD-K653.3回转烘干机系统（含热风炉）1规格型号：2.418m3.4烘干机袋收尘器1PPC96-7气箱脉冲除尘器3.5烘干室检修电葫芦1起重量10t3.6钢渣仓顶部除尘器（含风机、电机等）1规格：DMC483.7钢渣仓底部螺旋阀门1规格型号：D

57、N4003.8预磨间2#除铁器1规格型号：RCYD-K653.9预磨机1规格型号：FM32 3.10预磨间除尘器（含风机、电机等）1规格型号：PPC64-63.11预磨间检修电葫芦1起重量10t3.12中间仓顶部除尘器（含风机、电机等）1规格型号：DMC483.13中间仓底部螺旋阀门1规格型号：DN4003.14粉磨间3#除铁器1规格型号：RCYD-K653.15球磨机1规格：3.09m3.16粉磨间检修电葫芦1起重量10t3.17磁选机1规格：8001000，双筒3.18选粉机1型号：O-X280选粉机3.19粉磨站除尘器1规格型号：PPC96-73.20储库顶部除尘器含风机、电机等）1规格

58、型号：DMC643.21库底散装设备1规格型号：ZSQ150-I3.22物料输运设备1、2、3皮带机，斗提机，螺旋输送机4矿渣微粉制备生产线4.110t抓斗吊1向矿渣仓供应矿渣4.21#除铁器1规格型号：RCYD-K654.3矿渣仓三通阀1外排矿渣仓入料的金属4.4矿渣仓底部螺旋阀门1型号型号：DN4004.5矿渣粉磨站2#除铁器1规格型号：RCYD-K654.6立式辊磨机系统，含磨机本体；液压系统；电机、减速机；选粉机；喂料机；外循环磁选系统；磨辊检修外运系统等。1规格型号：RM57/284.7立磨外循环提升机1规格型号：300型4.8袋式收尘器（含风机、电机等）1矿渣微粉收集处理风量280

59、000m3/h4.9矿渣粉储库顶部除尘器1规格型号：DMC484.10卸料装车设备，含库底卸料装置；汽车散装机等。1矿渣粉底部卸料及汽车装运4.11矿渣物料输送设备1、2号皮带机，矿渣粉螺旋输送机，空气输送斜槽，微粉入库斗式提升机7 给排水7.1概述7.1.1 项目意义为了消化冶金钢渣，变废为宝，改善环境，提高产品高附加值，创造更大经济效益和社会效益，黑龙江建龙钢铁拟对冶金钢渣进行深加工处理，实现冶金渣综合处理并资源化利用。本专业设计内容主要包括生产给水、消防给水、设备间接冷却给水、污水处理供水、钢渣闷渣用水、生活给水、生活污水、生产污水排水设计等。7.1.2 设计依据的标准规范（1）泵站设计

60、规范GB/T50265-97（2）工业金属管道设计规范（GB50316-2000）2008年版（3）建筑设计防火规范（GB50016-2006）7.1.3 设计原则按照“节约生产新水，减少生产水排污量，提高生产水重复利用率和采用先进、可靠的水处理设备和成熟的水处理工艺”的原则进行设计，以最大限度地减少工程投资和占地面积。7.1.4 设计范围（1）本设计按钢渣处理生产线年最大处理钢渣25万t及1万吨铁水罐带渣规模、矿渣微粉生产线工艺年处理85万吨高炉矿渣规模而进行配套设计污水处理、循环供水及消防设施等系统给排水设计。（2）本设计所需的生产补水管、生活消防给水管、生产生活排水管接至用户节点处，由于