有限公司炼铁高炉及配套工程项目可行性策划书

PAGEPAGE176XX有限公司炼铁高炉及配套工程建设项目可行性研究报告第一章总论1.1概述1.1.1项目名称、承办单位及负责人项目名称：XXXX有限公司2×450m3炼铁高炉及配套工程建设项目项目承办单位：XXX钢铁有限公司企业法人代表：XXX（董事长）项目建设地址：XXXXXX1.1.2企业概况XXXX钢铁有限公司成立于2001年10月，是一个集生铁冶炼、炼钢、轧材生产和贸易为一体的民营股份制公司，公司现有职工XXX人，拥有固定资产XX万元，占地XXXXm2。公司以市场为导向、以诚信为经营理念，坚持质量第一、用户至上。随着我国经济建设的加速发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了对钢铁的需求，在这种形势下，XX公司制定了5年内完成450m3炼铁高炉两座，1800m3炼铁高炉一座，90m2环形煤气烧结机两套、65吨炼钢转炉五座、年产300万吨线材生产线共四条、100万吨棒材生产线一条及配套的2×6000KW高炉煤气发电厂、26000m3制氧生产线的建设和辅助设施，达到年产各类生铁300万吨、钢800万吨、轧材400万吨的生产规模，实现年工业总产值25亿元、年上缴税金2亿元、年创利润2.5亿元的目标，为X域工业发展作出较大贡献。1.2项目提出的背景及建设的必要性自改革开放以来,我国经济迅猛发展，基本建设、汽车工业等行业大幅度增长，这些行业的迅速发展极大地拉动了钢铁工业的发展，但发展的同时也加剧了经济与环境、资源之间的矛盾，并且这种矛盾越来越突出和尖锐。高投入、低产出、高污染的传统经济模式日益加剧了资源枯竭和环境的恶化，最终导致经济的衰退。1999年全国冶金工作会议明确提出了“控制总量、优化结构、大力提高冶金工业发展和效益”的方针，与此同时，国家经贸委和国家环保总局也联合下文，对高能耗、高污染的15种落后生产工艺和装备限期淘汰；在坚决杜绝重复建设的同时，要“坚决地淘汰一批，有效地改造一批，有控制地发展一批，有计划地储备一批”。在这“四个一批”中，“淘汰一批”放在优先突出的位置，即要把一些工艺技术和装备落后的企业或生产线在四年内全部淘汰。其中对100m3以下的炼铁高炉要求在2002年底淘汰。希望通过大规模的结构调整，使我国钢铁工业是技术装备、工艺水平、产品档次等迈上一个新台阶。改革开放以来,我县充分发挥铁矿资源、交通、电力等优势，大力发展采矿、选矿、生铁冶炼等产业。到2002年，全县共有100m3以下炼铁高炉42座，这些高炉的关、停，使xx县的生铁产量减少80余万吨，一方面生铁冶炼业是xx县域经济的支柱产业，另一方面仅XX钢铁公司一家目前的年生铁需求量就达300万吨，生铁供应缺口很大。为保持xx冶炼业的长足发展和合理的资源配置，XX钢铁有限公司审时度势、抓住机遇，制定了“以炼铁为龙头，以‘三废’综合开发利用为方向，以链型环保产业为基点”的指导思想和十年发展规划，通过物料平衡和工艺衔接，将矿渣、高炉水渣、粉尘作为水泥、建材的原料，高炉、炼钢煤气进行发电用于自身生产使用，达到生铁、炼钢、水泥建材、发电等四条线科学地组合为一体，整个系统属于资源、能源内部循环，污染物对环境为零排放标准的环保产业链。为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡，为了贯彻国家经贸委控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神，在综合分析了国内外需求状况，国家产业政策、环保政策等有关走向的基础上，结合公司现状，决定新建2座450m3高炉及配套工程，这不仅符合国家环保政策，取得增产不增污、增产要减污的效果，而且也是xx公司深化产业结构，确保其内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要，对完善公司资源综合利用，发展规模经济和环保经济，为公司装备的现代化、大型化、自动化，整体推进企业的技术进步，创造坚实的基础。由此可见，xx公司建设2座450m3高炉及其配套工程，无论从国家宏观管理角度，还是从公司内部生产需要，都是十分迫切和必要的。1.3可行性研究的依据和范围 1.3.1可行性研究的依据xx钢铁有限公司新建2×450m3炼铁高炉项目实施纲要。xx钢铁公司关于扩大生产规模、综合利用资源、延伸加工链的方案。国家经贸委关于控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神。1.3.2可行性研究的范围(1)原料、燃料和辅助材料的供应条件；(2)供水、供电、交通运输和外部协作条件及要求；(3)工厂设计：包括炼铁、烧结、高炉煤气发电、炉渣制砖等部分工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电力、通信、仪表自动化、系统控制、土建、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。办公和生活辅助设施不包括在本范围内；(4)工厂机构设置及劳动定员；(5)投资估算及经济效益评价。1.4工程基本指导思想和主要原则(1)采用先进、可靠、适用、经济、成熟的新设备、新技术以及精料、高温、高压等先进的冶炼工艺，使企业冶炼水平达国内同规模企业的先进水平，实现高炉的优质、高产、低耗、安全和长寿运行；(2)所选工艺设备要力求先进且简单、实用，便于企业消化吸收；(3)总图布置、工艺流程力求布局合理，物流顺畅，紧凑并留有发展余地；(4)设计以节约投资为准则，在保证工艺需要的前提下，尽量减少固定资产投入；(5)高度重视环境保护和工人劳动保护，加强能源节约和“三废”的综合利用，争取达到“零”排放。1.5原料及燃料供应高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要来源有两方面，一是国外进口（澳大利亚、印度等）；二是本地矿粉。年产94.5万吨铁年需精矿粉164万吨、酸性球团25万吨，原矿8万吨，焦碳60万吨，可满足炼铁和烧结需要。1.6工程建设条件2×450m3高炉及配套设施拟建在xxx镇xxx村南，该区水、电、气等设施齐备，交通方便，且供应条件较好。1.6.1供电项目建成后，设备年用电量为10849×104KW·h/a，煤气发电量约8046×104KW·h/a，预计需用电网电量2785×104KW·h/a。1.6.2供水项目建成后全厂需要新水504×104m3/a。1.7拟建规模及产品方案拟建450m3高炉两座，年产生铁约95万吨。高炉剩余煤气用于2×6000KW发电机组发电。高炉冶炼铁水主要用于炼钢，当炼钢车间检修时，高炉铁水铸成炼钢铁块，产品标准为“GB718—82炼钢生铁”。炼铁炉渣及粉尘用于水泥生产和制砖。1.8炼铁工艺及主要技术特征根据xx的实际情况，本着先进、经济、实用的原则，450m3高炉采用国内现有同类型高炉先进的技术和工艺，部分系统有所提高，具体特征如下：(1)精料措施：熟料率≥95%，综合入炉品位≥55%，烧结矿和生矿在槽下分散筛分、分散称量；焦碳分散筛分，集中称量。(2)采用高压操作，炉顶压力0.10MPa,最高0.2MPa；双料车斜桥上料，料车有效容积3.8m3；采用“P.W”式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备，料罐有效容积13m3；炉顶主要设备为液压传动；上料、装料操作微机控制，采用交流变频调速；(3)高炉有效容积450m3，炉体为自立式大框架结构；炉型适当矮胖，高径比为2.89，设有14个风口，1个铁口，2个渣口。炉体设计采用多方位的长寿技术措施；(4)高炉设一个矩形出铁场，1个铁口。铁水采用65吨铁水罐车装运。炉前配备液压泥炮和全液压开铁口机；(5)高炉炉渣全部在炉前冲水渣，采用底滤法过滤，冲渣水循环使用；(6)高炉配置三座高温球式热风炉，设计风温1150℃，采用矩形陶瓷燃烧器技术；(7)采用套管式热管换热器回收烟道废气余热，余热助燃空气，提高风温，降低焦比；(8)为了加强环保，减少粉尘污染，在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁口、铁水罐停放处设置强制抽风除尘。1.9能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生1.9.1能源利用2×450m3高炉主要能耗设备有：高炉、热风炉、原燃料运输加工设施、烧结、除尘雨水处理设施等，年度消耗各种能源介质总量1200×104GJ，由于采用先进、成熟、合理的新工艺，节能型设备及节能新技术，使炼铁工序能耗为562kg/tFe,满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求（323MJ/tFe）。各工序能源利用合理。1.9.2环境保护2×450m3高炉严格遵循“三同时”的原则，配备了完善齐全的环境保护措施，使环境治理与工艺水平相适应。在设计时对所外排的烟气进行处理，回收煤气，减少放散，将废气对大气环境的污染减少到最低限度；废水加强治理，控制外排水量和污染物量，减少废水对水域的污染，节省水资源；噪声设置了完善的降噪措施，将噪声污染严重的工序尽可能布置在厂区中部，减少噪声对职工、周围居民的影响；由于社会的发展，科学技术的进步，国家对环境保护的要求越来越高，为此，本工程采取了一些成熟的、切实可行的控制措施来满足环境要求。高炉煤气经两级除尘后一部分供热风炉、烧结机等用户使用，剩余煤气全部用于电厂发电，从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题；高炉系统净环、浊环水全部采用闭路循环水系统，污水不外排，不会对周围环境造成污染；高炉储仓各落料点均配备密封收尘罩，经除尘器除尘后外排；高炉煤气、除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料，高炉炉渣作为矿渣水泥的原料，产生的废渣作为水泥厂原料回收使用。冷风放散及风机设置消音装置，以消除噪声污染，车间及厂界噪声均控制在允许范围内；厂区绿化按25%考虑，设计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草，美化环境，减少污染。预计本工程建成后，各项污染物排放均控制在允许范围内，对周围环境产生的影响不大，其综合环境效益是比较好的。1.9.3安全与工业卫生新建的建筑物严格按《冶金建筑抗震设计规范》进行设防；各种动力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、粉质粘土地区设计，并设有防雷防静电接地保护安全措施；煤气区的防火防爆，煤气管网的防泄漏，电缆绝缘放火、高温作业防辐射，人员和设备防机械伤害，安全用水用电，毒源的危害，噪声防止、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施，严格遵循“三同时”的原则，为安全生产提供了物资基础，能有效地保证工人的身心健康。1.10消防本设计严格遵循预防为主、消防结合的消防工作方针及国家有关部门安全防火方面的规定、规范，立足自防自救，做到安全使用、技术可靠、经济合理。设计中严格按《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行，主要生产设施配套有完善的安全防火措施，能确保生产安全。1.11工作制度和劳动定员炼铁、烧结、发电等工程工作制度为三班四运转制，劳动定员为1110人。1.12投资估算2×450m3高炉投资估算是根据工程设计内容进行编制的，内容包括：槽上、槽下供料及除尘、炉顶及上料、高炉本体、风口出铁场、出铁场除尘、热风炉、粗煤气除尘、渣处理、鼓风机站、水处理、总图运输、外部管网等设施。估算总投资为18497万元。其中：建筑工程：4331万元设备及其购置费：8347万元安装工程：2084万元流动资金：3315万元其他费用：420万元1.13经济效益分析根据2×450m3高炉的综合技术指标和原、燃料条件及xx公司的经营管理能力，经计算：生铁单位价格1500元/吨，具有成本较低的优势。通过分析计算：全部投资内部收益率税后为17.99%，投资回收期（含建设期）税后7.42年，税前5.17年。投资利润率19.3%，投资利税率29.9%。从上述指标来看，该项目具有较好的经济效益。1.14建设进度根据xxxx钢铁公司的实际情况，考虑建设周期为二年，试产期（80%生产负荷）1年，尔后按设计产量进行生产。1.15问题及建议高炉喷煤粉和富氧鼓风是高炉炼铁的节能措施之一，因资金所限，本项目暂不考虑；在项目建成投产后，应加强管理，保证合理的入炉原料结构，保证高产、优质；建议尽快进行环境影响评价工作。1.16结论⑴拟建的2×450m3高炉及其配套生产设施，生产工工艺符合国家及xx产业政策的要求，规模合理。⑵设计中采用了有效的环保治理措施，能够确保“三废”达标排放。⑶原料品质优良、来源充足；交通运输、供水及供电条件优越。⑷经济效益预测表明，该项目具有较好的经济效益。综上所述，该项目符合国家产业政策，工艺合理，技术成熟可靠，产品优良，具有较好的经济效益、环境效益。应抓紧实施，为地方经济发展作出贡献。17主要经济技术指标主要经济技术指标见表1-1。表1-1主要经济技术指标序号指标名称单位数量备注1高炉公称容积m32×4502高炉冶炼强度t/m3·d1.83高炉利用系数t/m3·d3.04热风温度℃1050～11505入炉焦比Kg/t6006年工作日天3507年产生铁104t/a94.58入炉矿品位%＞549熟料率%9510原料耗量烧结矿Kg/t1500球团Kg/t289生矿Kg/t92焦炭Kg/t60011动力消耗电KW·h/t29.47水其中：循环水m3/t27.56工业新水m3/t2.67压缩空气m3/t1.2高炉煤气m3/t72012产品及副产品生铁104t/a94.5炉渣104t/a47.8焦粉104t/a6.3高炉煤气104Nm3/h22炉尘104t/a1.06返矿104t/a14.3613炼铁工序能耗Kg/t65814占地面积m230000015固定资产投资万元1388216流动资金万元331517职工总人数人110018年产值万元14222819年利润总额万元377720销售价格元/t150021投资回收期（税后）年7.42含建设期22财务内部收益率（税后）%17.99全部投资23投资回收期（税前）年5.17含建设期24财务内部收益率（税前）%23.56全部投资25投资利润率%19.326投资利税率%29.9第二章市场预测和建厂规模2.1市场预测生铁是我国工业生产的主要原料，在国民经济建设中占有非常重要的地位，对增强综合国力起到支撑作用。近年来,随着我国经济的迅速发展，汽车和建筑拉动了钢铁产量的大幅度提高。据有关资料统计，从1990年至1995年我国生铁年量由6186万吨增长为7810万吨，到2002年已达到1.8155亿吨的生产规模，平均年递增约12%。从1998年起，我国钢材消费居世界第一，2000年到2003年，中国钢材消费从1.41亿吨增加到2.15亿吨，增幅52.48%,2002年中国钢材消费超过美国和日本钢材消费的总和。由于钢铁需求量的大幅增长，刺激了小高炉的快速发展，从1990年至1999年的十年时间内小高炉的生铁产量增长约2.7倍，平均每年增长28%，大大超过生铁总产量的增长幅度。小高炉的发展尽管在一定程度对国民经济的发展起到重要作用，但小高炉能耗大，不仅浪费了大量的生产资料，还严重污染环境，且质量不稳定，主要技术指标都比较差。为此，国家经贸委、国家环保局、国家冶金局等部门自1997年开始，相继出台了一系列的相关产业政策，到2002年底100m3以下高炉被淘汰、关停，仅此一项我县年生铁产量就减少80余万吨。这就意味着，由于100m3以下小高炉的相继停产，将会让出一定的市场份额。加之国家对西部的开发速设，以及扩大内需的一系列政策、措施的相继实施，再加上国际上主要发达工业国家生铁产量的逐年降低，给我国的钢铁工业发展提供一定的机遇，因此生铁市场前景较为乐观。另外，xx公司多年来与美国、日本、韩国等国家或地区和我国上海、湖南、湖北、江苏、浙江等地的钢厂、铸造厂，建立了长期生铁贸易合作关系，生铁销售市场有保证。2.2建厂规模根据国家产业政策调整和环保治理要求，结合xxxx钢铁有限公司的实际和xx县经济发展的需要,拟建厂规模为：年产95万吨生铁的450m3炼铁高炉两座，并配套年生产烧结矿200万吨的两条90m2冷却煤气烧结生产线和两座6000KW发电厂。第三章建厂条件及厂址选择3.1厂址选择工程拟建区选在xx县xx镇xx村与北白集村交界处，该区地势平坦，紧邻郭义三级公路和侯月铁路，交通便利，便于进一步发展。3.2项目区位环境xx县位于xx省南部临汾盆地。北部与xx县接壤，西与xx市毗邻，东与xx相连，东北与浮山、东南与绛县为界，汾河由北向南自县界西流过。xx县地理位置优越，交通便利。北距省会太原327公里，南距西安市320公里，南同蒲铁路、侯月铁路贯穿全境。大运公路、晋韩公路从县内通过，是xx南部重要的交通枢纽。3.3厂址自然条件3.3.1气象条件xx县属暖温带大陆性气候，四季分明,冬春季长而夏季短。年平均气温12.60C，1月份最冷平均气温-3.30C，最低气温-210C，7月份最热，平均气温26.40C,最高气温400C；年降水量在500mm左右，年最大降雨量900mm；全年无霜期190天，初霜期出现在10月中旬，初冻约在12月下旬，最大冻土层深度56cm。长年主导风向为东北风，年平均风速2.6m/s。年平均气压920mmHg，相对湿度65%。3.3.2工程地质工程拟建区为Ⅱ级非自重湿陷性黄土,覆盖厚度10～20m左右,地基承载力在120～140KPa之间。3.3.3地震烈度工程拟建区属7级地震区，厂房建筑物均应按地震烈度8度设防。3.3.4水文地质工程拟建区域的地下水属中层潜水、孔隙水。3.4交通运输工程拟建区距108国道1.5公里,距晋韩路5公里，邻近侯月铁路,距年吞吐能力200万吨的xx县集运站1公里,距xx北站15公里,交通运输极为便利。3.5供电、电讯工程拟建区距临汾500KV变电站4.5公里,距里村220KV变电站5公里，距西凤110KV变电站8公里有一座,电力资源充足、有保证。xx县程控电话线路、移动通讯网已覆盖全县，通讯联络方便快捷。3.6供水工程拟建区距滏河2公里、距汾河3公里，距xx七一水库10公里，该区拥有丰富的地下水，水资源较为充裕，能满足生产需要。第四章原燃料的供应4.1含铁原料的供应高炉所用含铁原料（矿粉、杂矿）主要有澳大利亚、印度等国家进口，并辅助部分国产矿粉。xx、xx、xx、浮山等地铁矿资源丰富，储量约1.2亿吨。矿石含铁品位在50%以上，精矿粉的品位在60%以上，硫、磷等有害元素含量低，是很好的炼铁原料；由于矿产资源丰富，选矿业发达，原料供应价格便宜。两者合理配置，完全可满足2×450m3炼铁高炉的生产需要。烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标见表4—1。表4—1烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标表原原料成份烧结矿铁矿石球团矿TFe≥54.07%≥63%≥61%FeO≤10%＜2%CaO/SiO21.8%～2.0%＜0.2%CaO+SiO2≤5%SiO2≤4.6%S＜0.027%＜0.02%＜0.002%P＜0.04%＜0.04%转鼓强度≥70粒度要求5～50mm20～40mm5～30mm返矿率＜8%4.2焦炭的供应在距厂20～80公里的洪洞、xx、乡宁、蒲县等地盛产焦炭。同时，xx县90万吨和150万吨焦化企业正在建设中。450m3炼铁高炉所用的一级或二级冶金焦炭，从以上地方购买方便有保证。焦炭的质量标准见表4—2。表4-2冶金焦炭标准成分固定碳灰份水份挥发份硫磷M25M10粒度%>85<12<6<1.5<0.5<0.015≥90≤925～70㎜4.3熔剂供应炼铁所需的石灰石、白云石和萤石，当地贮量丰富且方便购买，其成分见表4—3。表4-3熔剂化学成分（%）项目CaOMgOSiO2P2O5SO2石灰石51.022.112.890.0330.24白云石18.434.214.4高炉煤气供应热风炉的燃料为高炉煤气，消耗量约为高炉煤气的40%（2×40000m3/h），剩余部分并入高炉煤气管网。高炉煤气成分见表4-4。表4-4高炉煤气成分表成份CO2H2CH4N2O2发热值(Kcal/m3)%25～291.0～2.01.0～2.255～660.2～0.6850～8704.5高炉炉料平衡2×450m3高炉入炉料结构为:高碱度烧结矿80%，酸性球团15%，生矿5%。其品位分别为：高碱度烧结矿54.07%，酸性球团61%，生矿61%。入炉综合品位为:55.456%，入炉单耗为：1.73t/tfe。2×450m3高炉建成投产后，总容积为900m3，高炉利用系数取3.0t/m3·d，年作业天数按350天计算，则年产生铁94.5万吨，含铁原料年入炉量为：900×3.0×350×1.73=164万吨，其中：烧结矿用量：164×80%≌130万吨球团矿用量：164×15%≌25万吨生矿用量：164×5%≌8万吨通过以上计算，xx公司2×90m2烧结机和16m2竖炉球团可满足高炉的熟料生产需要。第五章烧结工程5.1概述烧结矿是炼铁的主要入炉料（占入炉料的80%），它的好坏直接影响到冶炼成本和质量高低，因此要十分重视。5.1.1烧结矿需求量根据4.5高炉炉料平衡可知，2×450m3高炉生产年需烧结矿130万吨。5.1.2烧结工程设计规模烧结工程拟建规模为90m2冷却煤气烧结机2套，该烧结机设计规模为：年生产成品烧结矿201万吨；技术指标为：利用系数1.5t／m2·h，年作业率85%，全年运行时间共计7446小时。扣除炼铁高炉槽下筛分返矿量7%,折合合格粒度的入炉烧结矿为187万吨，可满足年产94.5万吨生铁的需要。5.1.3烧结矿质量指标2×450m3高炉所需烧结矿的成份构成及质量指标见表5-1。表5-1烧结矿质量指标表成份TFeFeOSP指标≥54.07%≤10%＜0.027%＜0.04%成份CaO/SiO2转鼓强度粒度（mm）指标1.8～2.0≥70%5～45烧结矿粒度为45～5mm，下限粒度可由高炉槽下筛分控制。5.2工艺流程烧结工程的工艺流程采用熔剂一段闭路破碎、燃料一段开路破碎、配料、二次混料、抽风烧结、烧结矿环冷，成品整粒的生产流程。烧结工艺流程图见图5-1。精矿粉返矿石灰石白云石碎焦无烟煤高炉灰破碎配料混合烧结破碎配料混合烧结破碎布料点火除尘破碎抽风筛分烟囱冷却高炉矿槽＞3mm筛分3~0mm筛分3~0mm灰尘 高炉煤气 返矿 排入大气图5-1抽风烧结工艺流程图5.3原料与燃料5.3.1烧结原料生产烧结矿所用含铁原料有精矿粉、高炉灰、焦粉和返矿；熔剂采用粒度为8～25mm的石灰石和白云石；辅助材料为调节生铁中含Mn量的锰矿石和洗炉用的萤石。主要原料质量指标见表5-3、表5-4、表5-5表5-3精矿粉质量指标编号TfeSiO2CaOAl2O3SPMgO成分（%）J161.306.730.112.000.0920.0300.80J260.197.410.321.070.0670.0190.73J359.737.530.201.430.0750.0341.48J462.047.890.151.530.0530.0110.36J558.778.140.142.100.0630.0200.86J660.058.810.101.680.0440.0180.95表5-4焦粉理化性能表成分固定碳灰份水份挥发份硫磷M25M10%>85<12<6<1.5<0.5<0.015≥90≤9表5-5熔剂质量指标项目CaOMgOSiO2P2O5SO2石灰石51.022.112.890.0330.24白云石18.434.215.3.2烧结燃料烧结工程所需燃料采用高炉槽下筛分的碎焦，烧结点火及保温采用高炉煤气。各种原燃料经筛选后送至配料室参加配料，高炉煤气经净化后送至烧结机烧结点火及保温。烧结机烧结点火及保温采用高炉煤气，烧结机点火及保温每吨成品烧结矿需要的热量按251208KJ(60000Kcal)计,合计每小时热耗50492808KJ（12060×103Kcal），则每小时相应需消耗热值为3550KJ/m3（850Kcal/m3）的高炉煤气14223Nm3。要求煤气进厂压力不小于4000Pa（400mmH2O）。5.3.3烧结原料消耗烧结所需各种原料消耗见表5-6。原料种类单耗Kg/tsj时耗t/h日耗t/d年耗t/a精矿粉815.8220.252851639609焦粉8021.6518160800高炉灰102.76520100返矿606.3163.739281218662石灰石17948.31160359790白云石10027.0648201000合计1791.1483.5116043599961表5-6烧结原料消耗量注：tsj表示每吨烧结矿5.4烧结车间组成及设备选型烧结车间由原料场、燃料破碎室、熔剂破碎室、熔剂筛分室、配料室、一次二次混料机、抽风烧结室、成品破碎室、冷返矿槽及转运站等组成。以下为单套90m2冷却煤气烧结机的组成和设备选型。5.4.1配料室配料室位于原料场一侧，内有园锥形金属振动矿槽24个。烧结车间所用各种原料及熔剂，由运料车运到原料场堆存，经均混后用皮带机运至配料室矿槽内,矿槽下设Φ2500mm封闭式园盘给料机，配料槽有关参数见表5-3。原料名称矿槽数有效容积（m3）原料用量(t/h)贮存时间(h)单槽合计精矿粉860480113.19.3高炉灰2601201.3815石灰石46024024.8115.5白云石26012013.8 14.6碎焦46024011.110.8返矿46024084 4.6表5-3配料槽参数5.4.2熔剂、燃料破碎室破碎室设2台4PGΦ900x700四辊破碎碎焦，破碎后的焦粉粒度为3～0mm，经B=1000皮带送至配料室，燃料破碎为单系统开路破碎，当四辊破碎机有故障时，可利用熔剂备用破碎系统破碎。熔剂破碎采用4台Φ800x800锤式破碎机，其中三台工作一台备用。破碎后的石灰石、白云石由B=1000皮带送至熔剂筛分室。5.4.3熔剂筛分室筛分室设4台SZZ1500×3000自定心振动筛,筛上大于3mm熔剂返回熔剂破碎室重新破碎,筛下小于3mm的熔剂由皮带机送至配料槽备用。5.4.4混合室混合室设4台Φ2000x7000园筒混料机。5.4.5烧结、冷却及抽风机室经混合后的混合料由皮带机送至烧结机室，布料后点火烧结。烧结机为90m2冷却煤气烧结机，点火、保温采用高炉煤气。烧结饼从机尾输出，经二台Φ1100x1860单辊破碎机破碎后，由Φ1500x4500耐热振动筛筛分，大于5mm的烧结矿进入90m2冷却机冷却；小于5mm的返矿进入热返矿槽，经Φ2500园盘给料机配入烧结混合料，返回重新烧结。抽风系统降尘管为Φ2600mm，烧结废气通过降尘管进入降尘室进行初除尘后到224管多管除尘器除尘，净化后的废气经烧结抽风机排入高80m的烟囱。降尘管、降尘室及多管除尘器排出的灰尘用水封拉链机运至混合料皮带上。环冷机采用吹风冷却，烧结矿冷却至150℃以下。5.4.6成品破碎室设2台1000x4000固定筛，筛上大于40mm烧结矿给入2台Φ800x600双齿辊破碎机，破碎后的烧结矿及筛下的烧结矿直径均为小于40mm，一起由B=1000mm皮带机送至成品筛分室。5.4.7成品筛分室成品筛分室设1500x5000固定筛2台，先分出大于20mm成品烧结矿，筛下部分进入1500x4500双层筛，其筛孔分别为10mm、5mm。小于5mm的烧结矿为冷返矿。其余合格粒度的烧结矿由B=1000mm皮带机运往高炉烧结矿矿槽。冷返矿则运至冷返矿槽参加配料。第六章炼铁工程6.1概述本着先进、经济、适用的原则，参照国内同类企业450m3高炉的技术装备和炼铁技术的发展方向，450m3高炉采用了国内现有同类型高炉先进适用的技术和工艺，如PW串罐无料钟炉顶、高温球式热风炉、空气余热等高炉长寿技术，以实现高炉的“优质、高产、低耗、长寿、环保”目标。6.2设计规模、工作制度及产品方案6.2.1设计规模本工程2×450m3高炉，利用系数为3.0t/m3·d，年产生铁2×47.25=94.5万吨。6.2.2工作制度炼铁车间为连续工作制，年工作日350天。6.2.3产品方案生铁产量二座450m3高炉生产能力为：Q=N·V·η×T=2×450×3.0×350=945000吨/年式中：N—高炉座数V—高炉有效容积，m3η—高炉利用系数，t/m3·dT—高炉年工作天数，d产品方案高炉产品主要用于炼钢，当炼钢车间转炉检修时，高炉产品以炼钢生铁为主，其产品标准为“GB718-82炼钢生铁”。6.3炼铁工艺技术流程拟建450m3炼铁高炉生产工艺流程见图6-1。工艺流程图球团30—50mm烧结矿45—5mm原矿20—40mm焦炭仓50—20mm球团仓烧结矿球团仓烧结矿矿石焦炭仓电子配料器料斗循环冷却水450m³高炉热风炉烟囱鼓风机助燃风机炉渣铁水渣池渣场炼钢铁水罐荒煤气二级除尘净煤气煤气管网去烧结机去发电机组铸铁机水泥原料图6—1炼铁工艺流程图工艺流程说明如下：(1)高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、熔剂及辅助材料，在烧结车间经计量、加工处理和烧结成烧结矿后，用皮带机运到高炉矿槽贮存使用。(2)各种炉料经二次筛分、计量后，用皮带机输送到料坑，由料车拉到炉顶加入炉内进行冶炼。(3)高炉冶炼的热源主要来自于焦炭燃烧，各种原料在内进行复杂的氧化还原反应，冶炼用风由鼓风机站供给，由鼓风机鼓出的冷风经热风炉加热后送给高炉。(4)450m3高炉冶炼主要产品——生铁水，由高炉直接输送到炼钢铁水罐车或浇注到铸铁机进行铸造。(5)高炉的副产品——煤气，经除尘、净化后，一部分作为烧结机的点火、保温燃料，一部分作为热风炉的燃料加热冷空气，余下部分用于发电机组发电。(6)高炉、热风炉、鼓风机站、烧结机等用水由各水泵站供给，回水流到沉淀池和凉水池沉淀、冷却后循环使用。(7)高炉产生的各种粉料、重力灰收集后，运到烧结厂进行配料烧结。(8)炉渣、炉尘进行水泥加工综合利用。6.4高炉主要技术指标450m3高炉主要技术指标见表6-1。6.5车间平面布置和工艺方案特点根据企业现有的地形条件，考虑到今后的发展，在工艺流程合理，操作安全，满足生产工艺的前提下，尽可能节约土地，使之布局紧凑；各种管线、运输线路尽可能缩短，以使厂区内部运输道路畅通，从企业表6-1450m3高炉主要技术指标表序号单位数值1m³4502t/m³·d3.03kg/t6004MPa5℃1050～11506%≥957%＞558%/9kg/t46010d3501104t/a47.252104t/a23.903104t/a0.534104t/a7.185104t/a3.156104Nm³/h111104t/a71.082104t/a13.563104t/a4.354104t/a31.51Nm³/t15852Nm³/t7203kg/t754Nm³/t8.55Nm³/t0.0326m³/t49.8m³/t2.0的发展和有关公用设施的合理利用着想。高炉车间布置采用并列式布置，即高炉列线与热风炉中心线轴线平行，净煤气系统轴线同高炉列线互相平行，贮矿（焦）槽也采用一列式，其轴线也平行与高炉中心线。其主要尺寸：高炉中心线同热风炉的中心距为：2100mm高炉中心线同重力除尘器系统的中心距为：36000mm高炉中心线同布袋除尘器系统的中心距为：18500mm高炉中心线同矿（焦）槽的轴线距离为：39930mm根据厂区的气象条件，变电站、风机房等对环境清洁度要求较高的系统布置在场区的上风向，原料破碎、筛分及炉前出铁场等污染较重的区域安排在下风向。6.6槽上、槽下系统6.6.1槽上给料系统贮槽上部设有两条带卸料小车的皮带机，烧结矿、原矿、球团等原辅料由设于仓顶的皮带卸料小车分别向各料仓卸料；焦炭在原料场经过双辊破焦机破碎、筛分后的合格料由皮带机卸到焦仓贮存。6.6.2烧结矿、焦炭的贮存能力按高炉利用系数3.0t/m3·d，综合入炉品位55%，熟料率95%计算，本系统配备20个双排料仓，总容积为2974m3；仓内内衬均用辉绿岩铸石板，仓体为现浇钢筋砼框架结构。各仓的具体特性见表6-2：表6-2各仓的具体特性表料种数量单仓有效容积m3总有效容积m3贮存量t贮存时间h焦炭418875245013烧结矿106×154+4×1461508244031原矿211923838580球团4119476770526.6.3槽下系统每个烧结矿、块矿、球团、焦炭槽下出料口安装了电振给料机、振动筛和称量漏斗，实现分散筛分、分散称量。炉料按程序：给料→筛分→称量→皮带转运→料坑矿石漏斗（集中称量漏斗）→装入料车。筛下的返矿用皮带机送到返料仓，装汽车运到烧结厂回收。各称量漏斗采用计算机控制，并自动实现称量补偿。对槽上、槽下各落料点均设吸尘罩，选用一台76m2电除尘器，减轻粉尘对环境的污染。6.7上料系统高炉上料采用双料车上料。料车容积为3.8m3,由Φ1850滚筒卷扬机从斜桥上料，高炉装料、上料及配料均采用微机程序控制，模拟显示出生产过程，并设有数据打印设施；料车、槽下和料坑漏斗均采用自动控制，若系统出现故障，上料系统仍可实现手动控制，以满足高炉的正常生产。6.8高炉炉体结构6.8.1炉体结构高炉炉体结构型式采用大框架自立式结构，框架尺寸12×12m。在炉底封板下方设置炉底水冷管增强了气密性。炉体部分设置四层平台，用于分别探瘤、煤气取样、炉顶设备检修等工作，炉顶平台全部采用栅格式平台板，以减少积灰负荷。6.8.2高炉内衬高炉炉底满铺五层自培炭砖，第六层至第十五层为环砌自培炭砖加陶瓷杯，陶瓷杯材质为棕钢玉。炉腹、炉腰及炉身中下部采用高铝砖，炉身上部采用致密型粘土砖，炉身下部采用微孔模压小块炭砖，炉缸采用微孔模压小块炭砖，炉缸内壁及炉底炭砖上部采用复合刚玉质陶瓷杯结构。6.8.3炉体冷却给构合理的冷却设备和冷却效果良好的水冷系统是实现高炉高产、长寿的关键之一。本方案高炉冷却壁采用汽化冷却，汽化冷却系统设汽包一个，其直径为1.8m，长10m，安装标高为30.00m。软化水来自高炉软水站，设置一台40m3软水蓄水箱。高炉炉体从炉底至炉身上部设9段冷却壁。1～3段冷却壁为光面冷却壁，材质为RTCr0.8。炉腹、炉腰及炉身冷却壁即4～9段为镶砖冷却壁，材质为QT400-18。其中6、8、9段带有“Γ”头用于托砖。高炉底采用工业水冷炉底，冷却水压力为0.6Mpa，以保护炉底，确保高炉一代炉龄。高炉风、渣口各套均采用工业水冷，其中风口小套采用高压水冷却，其余为低压水冷却，冷却水压力为0.3Mpa。在炉底、炉基、炉腰、炉身都设有温度测量装置，及时了解温度分布和耐火材料的侵蚀状况，确保高炉安全生产。6.8.4炉顶系统高炉炉顶采用PW式水冷气封串罐无料钟炉顶设备，钢结构框架11×11m。由于专利保护，需由西安冶金机械厂设计并供货。(1)串罐无料钟的特点与双料钟液压炉顶相比较，串罐无料钟具有良好的高压密封性能，灵活的布料手段，能使高炉充分利用煤气能，保持高炉顺行；运行可靠，易损件少，检修方便快捷，有利于高炉高产、节能、长寿的特点。但存在设备价格高，要求工人操作水平高，管理要到位的情况。(2)工艺参数炉喉直径Ф4.4m炉顶压力0.225Mpa炉顶温度正常150℃～200℃＞300℃报警上密封阀直径DN700溜槽长度2000mm溜槽正常工作角度13～530溜槽检修更换角度-700溜槽旋转速度0～11r/min溜槽倾动速度1～1.60/s(3)主要设备料罐Vu=13m3、调节阀、下密封阀、眼睛阀、中心喉管、齿轮箱、电动探尺、均压及均压放散阀、逆止阀、上闸阀、上密封阀、布料溜槽等。(4)控制方式炉顶采用控制，为基础自动化级。①自动控制（连锁）②远距离手动控制（连锁）③机旁手动控制（非连锁），为部件检修及测试用。(5)基本布料形式①采用计算机自动控制进行环形（多环、单环）布料。②远距离手动控制进行环形、扇形及定点布料。6.9高炉炉型主要尺寸及有关参数合理的高炉炉型是实现高产、稳产、低耗、长寿的基本条件之一。高炉炉型内型尺寸的合理性主要与适用的原燃料条件及操作制度有关，合理的炉型来源于生产实践。依照国内众多厂家级高炉运行的情况，结合当地原燃料使用的实际，确定高炉炉型尺寸见表6-3。表6-3高炉炉型尺寸序号名称符号单位数量1有效容积Vum34502有效高度Hu㎜182003炉缸高度h1㎜31004炉腹高度h2㎜28005炉腰高度h3㎜14006炉身高度h4㎜103007炉喉高度h5㎜16008死铁层最底面倒铁口中心线高度h0㎜11009炉缸直径d㎜540010炉腰直径D㎜630011炉喉直径d0㎜440012炉腹角α度85°52′11″13炉身角β度84°43′49″14风口数f1个1415渣口数f2个216铁口数f3个117有效高度与炉腰直径比Hu/D2.9818有效容积与炉缸断面积比Vu/A19.6519炉腰直径与炉缸直径比D/d1.176.10风口平台及出铁场风口平台、出铁场为架空式钢筋混凝土框架结构，在铁口上方设置钢结构风口平台，供操作及换风口作业用。高炉出铁场设置一台跨度为22m，起重量为16吨双粱桥式起重机。出铁场及风口平台均设屋盖及雨遮。高炉设一个铁口、二个高度不同的渣口，14个风口。出铁场主沟坡度为4.5%，渣沟坡度8%，主沟及弯沟内衬为浇注料，铁沟、渣沟内衬为捣打料。主沟及弯沟内衬采用浇注料，延长了修沟的周期，减少了维护的工作量，改善炉前环境。铁支沟坡度为7%～10%，渣沟坡度为6%～7%。风口大套材质为HT200，中、小套材质为锡青铜，采用贯流式风口，风口小套中心线与水平线夹角为90，风口平台上炉前设备采用矮身液压泥炮，折叠式液压堵渣机以及液压开铁口机。铁水用65t铁水罐车装运，炉渣为炉前水冲渣。高炉日产铁1350t，日出铁次数12次。每次出铁配置3台65t铁水罐车，将铁水运到炼钢车间或铸铁车间。为改善炉前操作环境，减少出铁时产生的烟尘对大气的污染，在铁口处的风口平台下设吸风口，铁水罐上方设抽风除尘罩进行抽风除尘。出铁场设有泥炮操作室，工人休息室。6.11高炉送风系统高炉生产的关键设备是鼓风机。鼓风机选用高压轴流鼓风机，型号为AV40-12,电机功率6000KW，电压10KV,风量Q=1500m3/min，设置二台风机，一用一备，鼓风机出口、进口和排风管上均设消声器，减少噪声对环境的污染。6.12热风炉系统6.12.1热风炉工艺参数高炉配置3座球式热风炉，正常工作制度为“两烧一送”。其设计参数见下表6-4。表6-4热风炉工艺参数表序号单位1座2mm3mm4m²5m²6mmm7m²8t9m²/m³10℃6.12.2燃烧及送风热风炉送风采用集中送风方式，设有助燃风机房、空气预热装置。空气预热采用热管式空气换热器，工艺参数如下：(1)烟气68000～72000Nm3/h温度从260℃降至190℃阻力24.5mmH2O(2)空气32000～34000Nm3/h温度从20℃升至180℃阻力17mmH2O助燃风机房内设二台助燃风机，风机型号为9—26No.14D，风量为59000m3/h，电机功率250KW。热风炉烧炉使用高炉自产煤气，工作制度为“两烧一送”，高炉煤气的预测成份见表6-5。表6-5高炉煤气的预测成份表成份CO2COH2CH4N2O2发热值Q%12～1427～28～1.5～1.5550.2850大卡6.12.3炉壳钢结构改变以往炉底钢板和炉壳直接对焊方法，采用弧形结构，消除或减少局部压力，保证焊缝不被拉裂、杜绝炉底跑风难以处理的问题。炉壳由Φ7.31m和Φ8.55m二段组成。6.12.4其它高炉热风炉烟囱高度为55m，上口直径为1.8m，在烟道内设烟道转动闸板，以调节热风炉烟气分布。热风总管设倒流休风阀及烟囱，直径为800mm，烟囱上口标高为37m。以保证足够的倒流负压。热风阀采用汽化冷却，也可采用软水密闭循环冷却，其一次投资额相差不大，其余部位如烟道阀、煤气调节阀等采用工业水循环冷却，循环水量为180t/h，水压≥0.3MPa。根据热风炉各部位的工作温度、受力状况和化学侵蚀的特点，分别选用了不同性能的耐火材料，燃烧室采用高铝砖，蓄热室采用粘土砖。6.13煤气系统高炉正常炉底压力为0.125MPa，最大压力可达0.2MPa，煤气发生量11×104Nm3/h，炉顶温度约150℃。粗煤气管道布置形式为“双辫式”结构，炉顶四根Φ1400mm煤气导出管及与其连接的上升管Φ1700mm，再合并为一根Φ2500mm的下降总管与Φ6200mm的重力除尘器相接。煤气管道内衬采用砌砖，除尘器内衬采用喷涂。

为了控制炉顶压力，在煤气上升管顶部设2台液压驱动的Φ550煤气放散阀。当炉顶煤气压力≥0.2MPa时，报警并自动打开其中的一个煤气放散阀泄压，确保煤气管道系统安全。为便于检修炉顶煤气放散阀，在上升管顶部设有2t检修手动葫芦。高炉荒煤气的净化由重力除尘器和布袋除尘器组成。布袋除尘器布袋清灰采用净煤气加压自动反吹工艺。荒煤气经重力除尘后含尘量在6g/m3左右，再由布袋除尘器精除尘后，煤气含尘量≤10mg/m3。净煤气含尘量可满足热风炉、锅炉、烧结和发电等用户的要求。布袋进口煤气温度要求≤260℃。本设计每座高炉选用了8个布袋除尘器箱体，采用一列式布置。布袋除尘器箱体直径4.0m，上部采用圆形封头，下部采用锥形漏斗，一个箱体滤袋数量为238条，滤袋规格（直径X长度）Φ120X6000mm，每箱滤袋面积2.26m2。滤袋材料采用硅油玻璃纤维布，其允许工作最高温度为260℃。布袋除尘器的主要技术特性见表6-6。表6-6布袋除尘器的主要技术特性指标序号项目单位数量1箱体直径MmΦ40002过滤煤气量Nm3/h1100003绿带规格MmΦ120×60004一个箱体内布袋数量条2385滤袋总数条19046总过滤面积m243037过滤负荷Nm3/h·m225.568滤带工作温度℃150～260(1)布袋反吹工艺概述布袋除尘器为下进气上出气，正压内滤式，每个箱体均设有人孔及防爆孔，布袋除尘器箱体和净煤气集气管采用外保温，每个箱体的工作情况用压差计显示并记录，在操作室内设模拟盘显示系统。当布袋除尘器内外压差达到一定值时，便自动进入反吹操作，净煤气经过冷却后进入加压风机，加压后送入贮气罐作为反吹用气，当贮气罐压力达到设定值，便发出反吹信号，对每个箱体顺序进行反吹。选用二台L52CD型罗茨风机进行煤气加压，其中一台工作，一台备用，风机风量为26.79m3/min,出口压力为0.06Mpa，每个贮气罐容积为117m3，共用三台贮气罐。(2)卸灰及输灰系统经计算，布袋除尘器最大出灰量为0.5t/h，平均每个箱体卸灰量为41kg/h，布袋除尘器排出的瓦斯灰堆比重约为0.75t/m3，设计采用双层卸灰阀并通过中间灰斗的卸灰方式，卸出的灰经加水湿润后用汽车拉走；为使除尘器灰斗顺利卸灰，在除尘器集灰斗壁设有振动装置。(3)净煤气系统从各个布袋箱体出来的净煤气通过集气管汇集后进入净煤气总管，为稳定和调节炉顶煤气压力，在净煤油气总管上有调节阀组；热风炉所需煤气由调压阀组后的净煤气总管引出至热风炉净煤气管道，热风炉所需煤气量约为4000Nm3/h，剩余煤气供烧结及发电厂使用。6.14渣铁处理系统6.14.1炉渣炉渣采用炉前水力冲渣法，冲渣设施基本参数为：高炉利用系数3.0/m3·d出渣次数12次/d渣铁比0.46t/tＦｅ目前国内水渣处理工艺主要有渣池法（包括沉淀池法，底滤池法）、ＩＮＢＡ法及图拉法。ＩＮＢＡ及图拉法渣处理通常都布置在高炉附近，能够连续处理炉渣，占地面积小，布置紧凑，自动化水平高，对环境污染小。但由于本高炉的设计受到总图布置的限制，故选用底滤法，虽然占地面积较大，但工艺布置合理，工艺线路流畅。设计采用底部过滤脱水，废水全部回收，循环再用于冲渣，补充水量按总水量的10%考虑；冲渣沟内衬铸铁饭，冲渣沟坡度5%，在进入渣池前减为3.5%,冲渣池选用露天5t抓斗吊车，抓渣至汽车，运给水泥厂、制砖厂。底滤法的优点是：(1)冲渣水经过滤处理后，水质澄清，生产稳妥可靠。(2)电耗低，可节省能源。悬浮物含量低，使整个系统的阀门、水泵和管道磨损小，维护工作量小。(3)全部设备可国内解决，易于操作和维护。(4)冲渣水全部循环使用，减少环境污染。冲渣沟总长约100m，靠近炉前的冲渣沟为钢结构，内衬耐磨铸铁，坡度～5%，其余为钢筋混凝土结构，内衬铸石，坡度～3.5%。6.14.2铁水处理高炉铁水经炉前铁水沟至三座65t铁水罐车，然后运往炼钢车间，当炼钢转炉检修时，铁水由铁水罐车运到铸铁机间铸成铁块。(1)铸铁机采用50m双链带滚轮移动式铸铁机生产能力1800t/d链带速度7.346m/min每条链带铁模数268个铸铁块重量8～10kg链带节距305mm电动机功率N＝55Kw(2)附属设施喷浆装置：主要由泥浆泵和机械搅拌器组成。

泥浆泵主要性能：型号2.1／22PWA，流量36m3/h，扬程9.8m电动机型号Y118M－4，功率4.5kw搅拌器主要性能：转速780r/min电机型号Y90L－6功率2.2kw外形尺寸D2000X1400mm铁块冷却设施：设计采用循环冷却供水系统，系统循环水量300m3/h,供水分二部分，一是机前集水包和管道，供给链条和三角板挡用水，二是机后集水包和管道，供给生铁块冷却用水。冷却水全部回收至沉淀池，净沉淀、滤清后循环使用。冷却后的铁块由机头全部落入专用的拉铁车内，送至生铁库堆放待发。第七章煤气发电工程7.1概述高炉煤气发电是炼铁节能技术不可少的设施，为进一步做好企业内部挖潜增效，把企业发展和环境治理结合为一体，根据国发[36]号文“国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知”要求，xx公司利用两座450m³高炉煤气建设两座6000KW发电机组，这样不但可以彻底治理高炉废气污染，而且可以降低生产成本，是一项“双赢”工程。7.2设计原则1.按高炉煤气的成分和热值，设计专用煤气锅炉。2.本项目不设厂用变压器，厂用电同原1600/10/0.4变供电。3.本项目由发电机6KV开关和厂高变10KV母线并列。4.本项目不设10KV母线，由原10KV母线再出一路供450立方高炉用电。5.考虑循环水排污到炼铁厂再用。7.3发电量计算两台450立方高炉每小时产煤气量为22×104Nm³，其中40%用于热风炉及烧结，考虑到约10%损耗，可用于发电的煤气量为11×104Nm³。按照经验数据，每8Nm³高炉煤气可发1度电，发电能力为13750KW。7.4发电工艺设计两台450立方高炉产生的煤气发电能力13750KW，考虑到供气的不稳定性和高炉的休风，拟选用两台6000KW发电机组，这样可以保证煤气发电站的稳定工作。7.5主要设备技术参数1.锅炉锅炉炉型：中压、专用煤气锅炉过热蒸汽流量：35t/h（具有超负荷10%的能力）过热蒸汽压力：3.82MPa.g过热蒸汽温度：450℃给水温度：150℃效率：86%2.汽轮机主要参数机组型式：中压凝汽式打孔抽汽机组额定功率：6MW主汽门前压力：3.43MPa主汽门前温度：435℃额定进汽量：35t/h最大进汽量：38.5t/h额定抽汽量：8～10t/h最大抽汽量：13t/h3.发电机型号：QF—6—2额定功率：6MW额定转速：3000rpm出线电压：6.3KV功率因数：0.8第八章公用及辅助设施8.1总图运输8.1.1平面布置1.总平面布置原则(1)满足工艺生产流程要求，符合运输、防火、卫生、施工等有关规范或规定，对所有生产装置、建构筑物、运输道路、管线等进行合理布置。(2)采取有效措施，满足节约用地要求，充分利用场地现状，合理确定各种间距，力求各生产区和主要建构筑物布置紧凑，堆场布置宜采用贮用合一方式，以达到节约用地原则。(3)要适应厂内外运输的要求，厂内道路要做到与厂外道路衔接合理，厂内道路应满足人流、货流和消防等要求，主要干道应尽量避免和主要人流交叉干扰。(4)应适应厂区的自然条件，结合地形地貌、风向、朝向等自然条件，因地制宜进行总图布置，减少土石方工程量、满足防洪、排水等要求。为便于企业管理和更好地组织生产，避免生产中相互影响，确保安全生产，运输畅通，根据生产功能，利用厂内道路将炼铁厂分成四个大界区。2.拟建厂总图布置(1)平面布置该厂区只考虑生产设施，生活辅助设施另行考虑。(2)竖向布置原则及土方工程量a.满足生产、运输及装卸要求；b.因地制宜，充分利用地形，力求土石方工程量最少。根据厂区地形，结合运输条件，本次总图布置方案设计一个，详见总平面布置图8-1。8.1.2工厂运输炼铁厂年运输量为405万吨，其中运入量240万吨，运出量165万吨，除焦炭采用公路运输外，其它原料由皮带机运输，高炉铁水用铁水罐车送至炼钢车间。8.1.3绿化与消防为美化环境和减少污染，对工厂周围和工厂道路两侧空地进行绿化，绿化系数25%以上，特别是在生产区和厂前区应设绿化带，选择成活率高的树种，同时采用常绿树与落叶树搭配的方式种植。厂前区以常青树、绿地、观赏树种为主，生产区种植防尘树种，以达到减弱噪声、防风固沙、调节气温、保持水土、改良气候的作用。厂区消防工作由xx县消防部门承担，同时设计要充分考虑消防通道和中、小型必备的消防器材。8.2土建8.2.1设计依据(1)根据建设单位提供的资料。(2)工艺及其它专业提供的设计条件。(3)国家现行有关的设计规范和行业标准。8.2.2建筑设计根据该厂区所处的地理位置和生产环境，建筑设计在满足生产工艺要求的条件下以实用为主，原料系统、高炉、热风炉等重要生产设施部分建（构）筑物不作装饰。变电所、空压站、所有泵房、操作室、工人休息室等生产辅助设施均可根据使用情况作适当装饰，外墙为清水砖墙加浆沟缝，内墙、顶棚抹灰，水泥砂浆楼（地）面，木门钢窗，水泥蛭石保温，SBS屋面防水。8.2.3结构设计(1)原料系统高架料仓、转运站采用现浇钢筋砼框架结构，料仓内贴辉绿岩铸石板保护。皮带通廊采用预制钢筋砼支架，梁、走道板、砖墙封闭。(2)上料系统高炉料坑采用现浇钢筋砼结构。斜桥为钢结构。卷扬机房为现浇钢筋砼框架结构，砖填充墙。(3)风口平台为现浇钢筋砼框架结构，轻钢结构挡雨蓬。出铁场为现浇钢筋砼框架结构，预制钢筋砼吊车梁，轻钢结构屋盖。冲渣沟及支架采用现浇钢筋砼，除尘器支架采用现浇钢筋砼框架，筏片基础。高炉计器室、炉前工休息室、热风炉除尘器室均采用砖混结构。(4)高炉本体炉壳：炉壳采用钢结构，拟采用Q345C钢材。炉身框架及热风围管：高炉炉身平台由四根圆管柱支承，柱距12m×12m；和各层平台框架梁及支撑组成空间结构，在柱顶处设四通八字撑与炉壳连接，用于传递各种水平力。炉身框架座落在风口平台上。热风围管吊挂在框架梁下。炉身框架及各层平台、热风围管上平台均采用钢结构。高炉基础：高炉基础拟采用钻孔灌注桩的矩形钢筋砼基础。(5)热风炉系统450m3高炉配置了3座热风炉，热风炉高20m，热风炉炉壳采用钢结构，基础拟采用桩基；热风管道、冷风管道、烟气管道（地上式）、煤气管道及助燃空气管道均采用钢结构。热风炉之间由各层钢平台连接；各种管道支架拟采用钢或钢筋砼支架，钢筋砼浅基础。助燃空气预热器平台、柱均为钢结构，设备基础为钢筋砼浅基础。烟囱高55m，出口直径Φ1.8m，采用钢筋砼筒身，基础拟采用桩基，筒身内设置耐火砖隔热。8.2.4动力系统变电所为砖混结构。风机房、铸铁间采用钢筋砼排架结构，预制钢筋砼柱，钢筋薄腹屋面梁，预应力钢筋砼大型屋面板，预制钢筋砼吊车梁，独立柱基。8.2.5水处理系统净（浊）循环泵房，冲渣泵房，加压泵房均采用砖混结构。净（浊）循环水池、沉渣池、蓄水池采用现浇防渗钢筋钢筋砼，沉渣池上露天栈桥采用预制钢筋砼排架柱，预制钢筋砼吊车梁，预制钢筋砼走道板。事故水塔采用国标300m3钢筋砼保温水塔。8.2.6其它管道支架、局部平台、梯子均采用钢结构。8.3给排水8.3.1概述本项目为xxxx有限公司2×450m3高炉及其配套工程，设计依据工艺及其它专业提供的用水条件及国家有关规范、规定进行。设计范围包括高炉系统给排水及厂区生产辅助设施给排水设计。8.3.2水源本工程厂址位于xx县xx镇西白集村外，根据xxxx公司与xx县水务局供水协议，水资源较为充裕，能满足炼铁生产需要。预计工程建成后，工程新水用量总计为600m3/h。8.3.3用水量工程主要用水产包括高炉、热风炉、烧结机、发电等。总计：净环水量2800m3/h浊环水量3400m3/h新水量600m3/h消防水量30l/s8.3.4厂区给水根据各用户用水要求水质的不同，厂区给水分为以下几个系统：高炉、热风炉净环水系统、高炉冲渣浊环水系统、铸铁机浊环水系统、烧结及净环水系统、发电机净环水系统、软水系统及厂区生产、生活及消防给水系统及安全供水系统。(1)高炉、烧结机及热风炉净环水系统主要供高炉风、渣口大中小套、高炉炉底水冷系统、热风炉烟道阀、高炉鼓风机、烧结室等设备冷却水，净环水量2800m3/h，其中高压水压力1.0MPa，中压水压力0．6MPa，低压用水压力0．3MPa，高压净环水量2×350m3/h，中压净环水量2×430m3/h，低压净环水量2×320m3/h，进水水温≤35℃，出水水温≤55℃。以上各设备冷却均为间接冷却，冷却水经使用后，仅水温升高，水质没有受到污染，经冷却、加压后可循环使用。系统设净环水泵站及净环水池各一座。泵站内设备如下：高压净环水泵HPK-Y-150-3154台（二用二备）Q=380m3/hH=125m配电机Y315M-2N=220KW中压净环水泵300S-58A型4台（二用二备）Q=530～893m3/hH=55～75m配电机Y315L1-4N=160KW低压净环水泵250S-65型4台（二用二备）Q=320～450m3/hH=51～41m配电机Y280-4N=90KW潜污泵50QW15-7-0.75型2台电动单轨吊车CDI1-6D型2台。泵站为半地下式，每个泵站长×宽×高=12×9×6(m3),其中地下部分2.5m。净环水池设于泵站外，有效容积2×1900m3，水池上设BL(Ⅱ)W-1000工业型玻璃钢冷却塔4台，Q＝1000m3/h，Δt=10℃,配电机N＝45KW。(2)高炉冲渣水系统主要供高炉出渣时冲红渣用水，浊环水量冲上渣2×700m3/h，冲下渣2×1400m3/h，要求水压0.3Mpa，水温≤35℃。冲渣水与红渣直接接触并混合排出至沉渣池，后经沉淀处理并经热水泵送冲渣泵房冷却后循环使用。系统需新建冲渣水泵站、水池及沉渣水池各2座。泵站内设备：冲渣水泵300S58B型6台(冲上渣2用4备，冲下渣4用2备)Q=685m3/hH=43m配电机Y315M-4N=132KW潜污泵10-10-0.75型2台,排除泵站内积水。电动单轨吊车XL-2型2台。泵站长×宽=30×15(m2),沉渣水池设于泵站外，水池有效容积2×2400m3，水池内沉渣采用机械清渣方式，设电动单轨抓斗起重机2台，型号为DZ12，配抓斗容积V=0.5m3。冲渣系统选用HPK-S-250-400型热水泵4台，Q=940m3/h，H=46m，132KW电机，用于热水从沉渣池到冲渣泵水池。(3)铸铁机浊环水系统主要供铸铁机喷淋冷却用水，浊环水量2×300m3/h，要求水压0.3MPa，水温≤35℃。由于铸铁机用水为直接喷淋冷却，用后水质受到污染需沉淀处理后加压循环使用。系统设浊环水泵战及浊环水池各2座。泵站内设备如下：浊环水泵200S-42型4台(2备2用)Q=216～342m3/hH=48～35m配电机Y250M-2N=55KW潜水排污泵50QW15-7-0.75型2台,排除泵站内积水。电动单轨吊车CD1-6D型2台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×6×6(m3),其中地下部分2.5m。浊环水池设于泵站外，有效容积2×960m3。铸铁机喷淋冷却用水回至浊环水池，经沉淀处理后由浊环水泵加压供给用户回用。浊环水池分二格，沉淀池人工清渣时关闭一格，另一格继续使用。(4)烧结机浊环水系统主要供烧结机除尘管水封拉链冷却用水、水封水和冲地坪水，浊环水量2×300m3/h，要求水压0.3MPa，水温≤35℃。由于烧结机用水与烟尘直接接触，用后水质受到污染需沉淀处理后加压循环使用。系统设浊环水泵战及浊环水池各2座。泵站内设备如下：浊环水泵200S-42型4台(2备2用)Q=216～342m3/hH=48～35m配电机Y250M-2N=55KW潜水排污泵50QW15-7-0.75型2台,排除泵站内积水。电动单轨吊车CD1-6D型2台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×6×6(m3),其中地下部分2.5m。浊环水池设于泵站外，有效容积2×960m3。铸铁机喷淋冷却用水回至浊环水池，经沉淀处理后由浊环水泵加压供给用户回用。浊环水池分二格，沉淀池人工清渣时关闭一格，另一格继续使用。(5)软水系统主要供高炉汽化冷却系统和发电站补允软水，共计2×52m3/h,设计软水站处理规模2×60m3/h。根据水源水质条件，设计采用全自动钠离子交换器进行处理，设计出水可满足锅炉等用户用水要求。系统设软水站1座，长×宽×高=12×12×4.5(m3)，内设全自动钠离子交换器4台，型号为SNJ-1200，处理水量Q=11～20m3/h,配电机N=1.5KW。另设软水箱1座，V=120m3,给水泵4台DG12-25×4型，配电机N=11KW。(6)生产消防给水系统主要供净环水系统补水、软水站用水及厂区生产辅助设施给水和消防用水。新水用量600m3/h，要求水压0.2MPa。厂区消防按同时发生火灾次数1次，火灾持续时间2h计，室内外消防水量为30l/s,则一次灭火用水量化216m3。系统设加压泵站及蓄水池各1座。泵站内设备如下：生产、消防给水泵3台(2用1备)型号为IS100S-65-200Q=60～120m3/hH=54～47m配电机N=22KW潜水排污泵50QW15-7-0.75型1台,排除泵站内积水。电动单轨吊车CD1-6D型1台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×6×6(m3),其中地下部分2.5m。蓄水池设于泵站外，水池有效容积V=700m3,其中贮存由厂区消防水量216m3。厂区生产、生活、消防共用给水管网沿主要道路环状敷设，埋深1～2m，管网上间隔120m，设置室外地下式消火栓，其保护半径不大于150m。(7)安全供水系统为保证高炉安全供水，除厂区供水系统要求二路电源外，在厂区内另设300m3钢筋混凝土水泥塔一座。安全供水网与生产、生活供水管连通，平时可供生产及生活用水，事故时专供高炉系统主要设备冷却使用，据测算，可满足30min用水量。8.3.5厂区排水主要包括净环水系统排污水，生产辅助设施及车间生活设施排水以及厂区雨水排水等，其主要成份为悬浮物，且含量不大，无其它有害物质。厂区设雨、污水合流管道，混合排除厂区雨污水。沿厂区主要道路敷设钢筋混凝土排水管、检查井及雨水井，数量按需要和规范执行。厂区雨污水经收集后排往厂区外。8.4电气2×450m3高炉工程主要用电负荷有电动鼓风机6000KW8台(4用4备)，热风炉助燃风机250KW8台(4用4备)，除尘风机450KW、800KW各8台，浊、净循环水系统水泵58台。拟建的xx公司2×450m3高炉工程，电气专业依据各工艺专业提供的负荷经计算后：工程装机总容量458920KW有功计算负荷18450KW年耗电量108.49×106KWh8.4.2电源情况分析拟建2×450m3高炉距西风110kv变电站约6500m。本工程的用电，设计考虑110kv电源可由该变电站引出。8.4.3供配电方案设计考虑在厂内设一座110/10kv总降站，两段母线；配电系统采用单母线分段接成，正常情况下两段母线分裂运行，当一回路电源停电或检修时，分段开关由BZT自动投入，保证全厂的供电，10kv采用放射式供电，分别给鼓风机室、高炉系统、冲渣系统、循环水系统、除尘系统供电。高炉低压配电及电气传动所涉及的范围广，供电区域分散。根据工艺设备位置、系统组成等考虑供配电，共设置三10kv/0.4kv变电所，即：高炉配电室、渣处理变电所、除尘系统变电所，另设多个电气室，分别对其区域进行供电及控制。各变电所低压供电主接线采用2台变压器分段运行，中间加母联开关的运行方式，放射式供电。高压电源引自不同的回路，可以在一台变压器或一路高压线路故障时，通过母联开关手动切换，仍能保证安全供电，达到高炉一类负荷对供电的要求。无功功率补偿在高压侧补偿。8.4.4过程检测和控制8.4.4.1设计依据及设计范围本节是根据工艺专业的设计委托书进行编制的。过程检测和控制所包括的工艺范围是：贮矿贮焦系统（俗称槽上系统），原燃料供应系统（俗称槽下系统），无钟炉顶及其水冷系统，高炉本体（包括循环冷却水系统）及粗煤气系统，送风及热风炉系统，渣系统，鼓风机站，水处理系统（软/净水循环系统、浊循水系统及渣水处理系统），原料及出铁场除尘系统。8.4.4.2过程检测和控制主要内容下列生产过程的工艺参数信号均送入基础自动化控制系统，并在该系统中完成控制和操作。详见“基础自动化”一节。系统及除尘设施采用常规模拟式仪表。(1)贮矿贮焦系统（俗称槽上系统），贮矿槽料位测量，焦炭水份测量，输焦皮带重量测量，粉焦仓料位测量，返矿仓料位测量。(2)原燃料供应系统烧结矿、球团矿、块矿、杂矿称量斗重量测量，料坑矿石称量斗重量测量，料坑焦炭称量斗重量测量。(3)无钟炉顶装置及其水冷系统移动料斗料位过满测量，料罐压力测量，料罐料位测量，料罐均压调节、阀门箱及齿轮箱温度测量，齿轮箱水位测量，齿轮箱与炉顶差压测量及调节，循环水箱水位测量，充氮氮气温度、压力、流量测量，循环水过滤器差压测量。(4)高炉本体（包括净水循环冷却系统）及粗煤气系统①高炉本体及粗煤气系统炉顶压力测量及控制，重力除尘器进出口及内部煤气温度测量，高炉料线和料位测量，高炉上程式管温度测量及炉顶洒水控制，炉喉十字测温测量及料面温度分布计算，炉身内衬温度测量及温度分布计算，炉腰内衬温度测量，炉腹内衬温度测量，炉缸环砌碳砖温度测量及温度分布计算，炉底上层立砌碳砖面上温度测量，炉底两层立砌碳砖面间温度测量，炉底水冷管上部温度测量，炉基温度测量，冷却壁温度测量。②净水循环冷却系统冷却壁系统供水主管压力测量，风口系统供水主管压力测量，工业净化水系统供水主管压力测量，中压净化水系统供水主管压力测量，风口系统供回水主管及小套回水主管温度测量，炉底系统供回水主管温度测量，风口系统供回水主管及风口二套供回水主管流量测量，风口检漏（小套供回水管流量测量及计算），炉底系统供水主管流量测量，中压净化水系统供水主管流量测量，热风阀检漏（各阀供回水管流量测量及计算）。③汽化冷却系统汽包压力测量，汽包液位测量，汽包温度测量，汽包补水管流量测量，汽包蒸汽压力测量，上升管压力、温度测量，蓄热器压力、温度、流量测量，汽包压力报警，汽包液位报警。(5)热风炉系统①热风炉系统公用部分冷风总管压力、温度、流量测量，热风总管压力测量，热风总管（送风）温度测量及控制，烟气换热器进出口温度测量，助燃空气换热器进出口温度、压力测量。②每座热风炉拱顶温度测量及控制，废气温度测量及控制,热风炉内温度、压力测量，高炉煤气支管流量测量及控制，助燃空气支管流量测量及控制，热风炉燃烧控制，热风炉换炉控制。(6)鼓风机站鼓风机站仪表和控制系统随工艺设备机电一体化供货，本设计仅提供鼓风机的进出口压力、温度、流量等的测量。(7)水处理系统①净循环水系统风渣口小套供水泵出口总管压力、流量测量，风渣口小套供水泵出口支管压力测量，热风炉等中压供水泵出口总管压力、流量测量，热风炉等中压供水泵出口支管压力测量,鼓风机等低压供水泵出口总管压力、流量测量，鼓风机等低压供水泵出口支管压力测量，净环冷水井补充水管流量测量，热水上塔泵出水总管压力测量，热水上塔泵出水支管压力测量，过滤器反洗水泵出水总管压力测量，反洗排水泵出水总管压力测量，过滤器进出水管压力测量，净循环冷水池液位测量，净循环热水池液位测量，