攀枝花市12万吨年高钛渣综合项目可研

攀枝花市12万吨/年高钛渣项目可研1.总论1.1项目来源及背景国内四川省攀枝花市西昌地区，蕴藏着极其丰富钒钛磁铁矿。在已探明储量中，攀西地区钛资源储量达8.7亿吨(以二氧化钛计)占全国90.5%，占世界35%。但在钛资源运用上，国内与先进工业国家依然存在较大差距。如：钛渣产量局限性世界产量4%，海绵钛产能占世界5%左右。全国钛白粉总产量达到大概100万t，超过年初预测95～98万t，创造了国内钛白工业历史上年产量实现百万吨规模新纪录。但却大某些为低档硫酸法钛白，远远满足不了国内经济飞速发展需要，国内每年都要进口高档钛白。国内钛白粉工业近年在发展以金红石型为代表高品位产品方面进行了不懈努力，有十多家公司生产金红石型产品。行业前6名生产商产品所有是金红石型或者以金红石型产品为主。全国金红石型产品初次超过30万t，并持续2年比上年增长8万t;金红石型产品初次突破40万t，比上年净增近10万t。尽管如此，金红石型产品也还只占钛白粉总产量35.3%，距国际上85%～90%比例尚有较大差距。由此可见，国内在钛资源运用上，无论是钛渣、钛材还是钛白都与钛工业发达国家存在着很大差距。由于当前世界范畴适合氯化法技术高品位天然金红石原料供应有限，每年仅41万t左右，因而适合氯化法富钛料需求极大，实现富钛料大型化生产对发展中华人民共和国金属钛和钛白粉工业具备决定性意义。要提高国内钛资源运用水平，建设富钛料生产线是重要环节，是生产海绵钛及氯化法钛白必经之路。国内当前富钛料生产，仅限于供海绵钛和人造金红石生产所需高钛渣，规模小，技术装备落后，其他富钛料生产发展缓慢。世界上已运用钛资源90%以上用来生产钛白，国外钛白生产公司，由于环保规定，无论是硫酸法钛白还是氯化法钛白，大都使用富钛料为原料，并且规模较大。国内钛白生产，自之后已居世界第二位，全国钛白粉总产量达到大概100万t，到先后中华人民共和国钛白粉产能将达到约160万吨，但当前钛白生产中硫酸法比例占到98%。原料几乎所有用钛铁矿。国内硫酸法生产采用钛铁矿46～50%矿，吨钛白用硫酸量4.1吨，其成果导致废酸、废水和废渣排放量很大，对环境导致很大压力。为建设一种环境和谐型公司，须走国外钛白工业普通原料路线——高钛渣为原料。高钛渣含TiO2为78%左右，工艺流程可省去结晶、分离、浓缩等三个工段，不产生FeSO4.7H2O，废渣、废酸、废水等酌量相对减少，有助于环保和治理。1.2研究根据1.2.1攀西地区有极其丰富钛资源，占全国90.36%。到“十一五”末我市钒钛磁铁矿年开采能力将超过4000万吨，年产钛精矿200万吨。为生产高钛渣提供了充分原料保障。同步，丰富水电资源为工程项目建设提供了强有力支撑。1.2.2本项目依照《国家发展和改革委员会办公厅批复新材料高技术产业化专项项目》中新材料高技术产业化专项中“在高性能铝、钛及其钛合金材料方面，安排高性能钛及钛合金板材等三项”而提出。按照攀枝花市委市政府制定工业发展规划纲要规定，预测到“十一五”末，我市将形成年产钛精矿200万吨、钛渣30～40万吨、钛白粉30～40万吨、海绵钛3.5万吨、钛材1万吨生产能力。为生产高钛渣提供了可靠政策根据。1.2.3该项目有助于资源综合运用，能大大提高钛精矿价值。按照老式工艺，用钛精矿采用硫酸法制取钛白粉，其生产过程中铁生成硫酸亚铁难以运用，导致资源挥霍并且还污染环境。但如果把运用高钛渣依然采用硫酸法制取钛白粉，钛精矿在还原时产生生铁可用于炼钢、锻造，钛精矿价值将提高4-6倍。因而走高钛渣为原料制取钛白粉是一种既符合国家产业政策，又适合攀枝花地方特色环保型、经济型、资源综合运用型项目。纵上所述，为充分运用攀西地区钛资源，生产高钛渣，实现资源环保运用，形成新经济增长点是完全可行。1.3建设规模与产品方案本项目建设12500KVA钛渣冶炼电炉4台，生产规模为年产含Ti0278%以上高钛渣120kt/a。副产生铁60kt/a。结合市场状况生产含Ti0290%氯化渣。1.4建设内容(1)电炉溶炼、循环水及控制;(2)钛渣破碎;(3)铁水解决;(4)原料、成品库;(5)烟气净化;(6)软化水站;(7)化验室。1.5建设外部条件建设用地：本厂拟建在攀枝花市钒钛工业园区，征地100亩。原料：钛精矿：项目建成后需钛精矿约222kt/a。以我市为主，辅用云南及周边地区矿源。石墨电极：本项目12500KVA钛渣冶炼电炉采用石墨电极，电极直径φ550mm，需此石墨电极1440t/a左右。国内河北、上海等省市均有许多公司在生产此类电极。还原剂：冶炼所用无烟煤可在攀枝花市内购买。1.6重要技术经济指标重要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1建设规模钛渣年产量t/a10生铁t/a600002重要设备钛渣冶炼电炉KVA125004台3重要原材料单耗钛精矿t/t1.85石墨电极t/t0.036无烟煤t/t0.2氧气瓶/t0.54重要原材料年耗量钛精矿t/a22无烟煤t/a18000石墨电极t/a1440氧气瓶/a600005供电园区解决有功功率Kw83200年总用电量Kw.h3.0×1086供水园区解决7总图厂区占地M245356建构筑物占地M210905.45堆场占地面积M23668.5建筑系数%36.9道路铺砌面积M26670绿化占地率%15运送量t/a421440其中：运入t/a241440运出t/a180008建设期a29劳动定员在册职工人数人320工人人270管理及服务人员人4010投资及资金筹措10.1总投资万元15000其中：建设投资万元1流动资金万元400011赚钱能力11.1所有投资财务内部收益率%22.311.2投资回收期A3.111.3投资利润率%32.311.4投资利税率%41.912财务状况分析12.1资产负债率%/2.高钛渣市场分析2.1概况钛渣是将钛铁矿中Ti02进行富集后得到一种富钛料，它是生产海绵钛和钛白原料。世界上生产钛渣国家，只有加拿大、南非、挪威、原苏联、日本和中华人民共和国。当前世界钛渣生产能力约为3000kt左右，重要生产厂家有：加拿大QIT公司、南非RMB公司、挪威Tinfos公司。国内钛渣生产厂家当前重要集中在云南、贵州、四川，在云南都是运用原铁合金电炉转产钛渣，TiO2品位在90%以上，重要市场是海锦钛、氯化钛白熔盐氯化原料，某些用作电焊条原料。遵义钛厂6300kVA电炉生产氯化用钛渣，所有自用。自“六五”以来国内投入了大量人力、物力针对攀枝花钛资源综合运用问题进行了长期攻关研究工作，曾在400kVA、1800kVA、3200kVA等不同容量电炉上进行了各种条件和参数实验研究工作，获得了大量科研成果，当前攀钢18万吨/年高钛渣工程一期工程已建成投产。该工程采用了一系列新技术、新工艺、新设备，钛渣炉冶炼采用乌克兰和大连重工集团相结合自焙电极半封闭冶炼技术，炉顶炉气、成品烟尘及原料灰尘均采用先进除尘装备。3月份，高钛渣(酸渣)月产量突破了4000吨。但国内钛渣(含TiO2约92%)仍无法满足国内益增长钛白生产需要。2.2钛白粉生产和消费钛白粉是一种重要白色无机颜料，具备无毒、最佳不透明性、最佳白度和光亮度，是当前世界上性能最佳一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤和橡胶等工业。钛白粉大体可分为两类：一类是金红石型钛白粉，耐光性非常强，合用于制造室外涂料或制品;另一类是锐钛型钛白粉，耐光性较差，重要用于制造室内涂料或制品。2.2.1世界钛白粉概况世界钛白粉产能已由1997年430万吨/年增长至530万吨/年，且重要集中在中华人民共和国。世界钛白粉消费近60%用于制造涂料，21%用于生产塑料，13%用于造纸，3%用于印刷油墨，3%用于其他方面。预测近期内世界钛白粉需求将以年均3-4%速度增长。2.2.2国内钛白粉市场国内钛白工业始于20世纪50年代。20世纪80～90年代，通过引进3套硫酸法、1套氯化法较为先进钛白生产装置基本上，又通过了近年国产化努力，建设投资从原引进装置吨金红石型钛白投资4.6～2.6万元降至1.06万元。由于吨钛白投资减少，加上市场好，又有利润空间，于是迎来了钛白工业发展飞快。产量35万t/a，43万t/a，超过日本，居世界第二。70万t/a，，62家规模以上生产公司合计生产各类钛白粉共85.6万t，其中金红石型产品30.7万t，锐钛型产品49.1万t，非颜料级产品5.8万t，别的5家小公司产量之和在5000t左右。全国钛白粉总产量达到大概100万t，超过年初预测95～98万t，创造了国内钛白工业历史上年产量实现百万吨规模新纪录。钛白行业无论金红石型、锐钛型或非颜料级钛白产品，均产销两旺。全国钛白总产量100万t中金红石型产品为404258t，初次突破40万t，比上年净增近10万t，表白全行业产品科技水平和品种构造又有进一步提高。2.3钛渣消费预测高钛渣是生产钛白粉优质原料，与钛铁矿砂及钛精矿相比具备钛含量高、“三废”解决量少、产品品质稳定等优势。全球钛白粉总产量中有近50%是以钛渣为原料生产(硫酸法+氯化法)，后来国内也逐渐在硫酸法生产中推广应用钛渣代替钛精矿作重要原料，以钛渣作为钛白粉生产重要原料正成为一种趋势。钛白粉生产用高钛渣作原料重要有如下几点优势：①由于高钛渣TiO2含量比钛铁矿高20%左右，因而在总收率上能提高2%～3%。即每百吨钛白粉产品所投入原料高钛渣比钛铁矿净增利润2万～4万元;②由于高钛渣含铁量比钛铁矿低，因而用酸量比钛铁矿低25%～30%，并可减少30%二氧化硫气体排放量;③使用高钛渣作原料生产1t产品可节约水3.90m3、硫酸1t、还原铁0.08t、电20kW/h、蒸汽0.60t;④用高钛渣作原料无副产品硫酸亚铁固体物，不需要用铁屑还原，避免了铁屑带进杂质对钛白粉质量影响;⑤使用高钛渣在工艺上可节约还原、亚铁结晶和浓缩3道工序，有效减少设备投资和操作费用;⑥生产1t产品可减少硫酸亚铁固体物3t、减少pH值1～2酸性水排放量3.90t和相应量废水中和后二次废弃物红石膏;⑦使用高钛渣与使用钛铁矿相比，无论从公司经济效益方面看，还是从社会效应看都具备十分明显优势。不但符合国内节约资源、清洁生产、建立环境和谐型公司产业政策发展方向，更具备资源配备战略意义。国内当前生产钛渣中大多是Ti02含量不不大于90%高钛渣，其重要用于生产海绵钛、氯化钛白和电焊条，生产用于硫酸法钛白粉酸溶性渣厂家很少。去年国内钛渣总产能15.4万t/a，规模化生产也只有8万t/a，而既有钛白产能对钛渣需求是35万t/a，相距甚远。从钛白发展需求上考虑，须加快大型钛渣生产基地建设，以适应钛白工业发展。依照市场调查，在本次技术经济评价中，酸溶性钛渣含税价格按3150元/t。3.钛渣生产工艺3.1原料3.1.1酸溶性钛渣与氯化用钛渣生产办法酸溶性钛渣是合用于硫酸法钛白使用钛渣。而氯化用钛渣是用来与氯气反映生成TiCl4，再去生产钛白和海绵钛用钛渣，它和酸溶性钛渣不同是：①TiO2含量越高越好;②杂质越少越好。因而，在电炉内采用过还原办法，将杂质尽量还原，这会产生大量低价钛，出炉后让其慢慢氧化为TiO2，因而也不需用水急速冷却。为了提高氯化用钛渣中TiO2含量，对原料也有较高规定。规定TiO2含量要尽量高，杂质要尽量少，否则，这些杂质被氯化后生成更难于解决废盐，给环境导致污染。本设计选用攀枝花本地矿为酸渣原料，本地矿结合云南矿做氯化用钛渣原料。3.1.2原料来源生产钛渣所需要原料为钛精矿和冶金焦。重要辅助原料为石墨电极。钛精矿重要是攀枝花本矿。钛精矿供应完全能满足高钛渣生产需求。生产酸溶性钛渣选用攀枝花钛精矿或与云南钛精矿结合，氯化用钛渣时钛精矿选用云南钛精矿。12500KVA钛渣冶炼电炉Ø550mm石墨电极，上海“奉浦开发区”德国独资公司《西格里碳素公司》(SGL)可生产此规格石墨电极。《河北涞水长城电极厂》用“震动成型”办法也可生产此种规格电极.3.1.3原料成分及粒度分布1)云南钛精矿化学成分%(重量百分数)成分TiO2ΣFeFeOMgOSiO2Al2O3CaO%47.2035.9534.381.201.560.430.20MnOSCuPV2O5NiOCo2O3Fe2O30.470.0150.00650.00480.250.0110.05213.04粒度和水分：云南钛精矿粒度和含水量与攀枝花钛精矿相近。2)攀枝花钛精矿化学成分%(重量百分数)成分TiO2ΣfeFeOMgOSiO2Al2O3%47.1631.0034.725.262.961.21CaOMnOSCuPV2O5NiCo1.290.6190.1570.00440.0060.0870.00620.0097攀枝花钛精矿粒度分布%(重量百分数)(mm)+0.45-0.45+0.28-0.28+0.18-0.18+0.154%0.254.377.520.05-0.154+0.098-0.098+0.074-0.074+0.043-0.04335.2625.226.80.513)冶金焦化学成分%项目水份挥发份固定碳灰份硫份发热值(卡/克)%≤5.0≤2.0≥80.0≤14.0≤0.0865544)石墨电极电极额定直径：Φ550mm直径额定公差：±2mm长度：2.0～2.4m长度公差：±100mm容许电流密度：12A/cm2石墨电极技术规定应符合YB/T4088-规定项目要求部位指标单位电阻率不不不大于电极10.5µΩ.M接头8.5µΩ.M抗折强度不不不大于电极6.4MPa接头13Mpa弹性模量不不不大于电极9.3Gpa接头14Gpa灰份不不不大于0.5%体积密度不不大于电极1.52g/cm3不不大于接头1.68g/cm3热膨胀系数(100～600℃)不不不大于电极1810-6/℃接头3010-6/℃电极糊技术指标(YB/T5125-93)指标单位原则电极糊1号2号灰分不不不大于%7.09.0挥发分%9.5~13.511.5~15.5抗压强度不不大于Mpa22.0021.00电阻率不不不大于μΩm8085体积密度不不大于g/cm31.381.38糊延伸率%5~305~403.1.4产品指标氯化用钛渣:全用云南钛精矿生产氯化用钛渣成分见下表。项目TiO2FeO∑FeAl2O3SiO2含量%≥903～5<4<0.9<3MgOP2O5CaOV2O5S其他<2.5<0.02<0.5<0.5<0.04微量酸溶性钛渣成分:全用攀枝花钛精矿生产酸溶性钛渣成分表:项目TiO2MFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOV2O5STi2O3%≥74<0.56-8<3.50<2.50<2.00<8.00<0.50<0.10<15.0粒度：酸溶性钛渣和氯化用钛渣粒控制在0.43mm如下。3.2钛渣生产工艺流程3.2.1钛渣生产工艺和重要设备钛渣生产流程中，对钛精矿有预解决和不预解决两种，而对攀枝花钛精矿来说又存在两种炉料预解决办法：即粉料直接解决和粉料制球解决办法。攀枝花钛精矿粒度细，如果把粉料直接入炉，钛精矿飞损损失太大和环保投资增大;而粉料制球又要添加粘结剂和加大固定资产投资，且添加粘结剂将会恶化钛渣质量。两相比较，粉料直接入炉办法略好。加拿大QIT公司采用密闭电炉生产钛渣，用便宜电炉煤气氧化焙烧钛精矿，焙烧后钛精矿，含硫量减少，电炉炉况运营稳定，使钛渣中Ti02含量提高了1～2%。由于钛精矿含硫量高，如用原矿直接入炉冶炼所产生钛渣含硫量在0.4～0.5%，出炉铁水含硫量0.6%，高硫铁水很难加工成优质生铁，而钛渣含硫高也影响到钛白质量。因而该公司采用氧化焙烧脱硫。攀枝花钛精矿由于粒度细，在炉料与否制球问题上争议较大，炉料制球要通过配料、混和、制球、干燥等工序，流程长、占地面积大、能耗高、需要增长额外投资费用，而采用粉料直接入炉除对电炉产量和环境不利外，对炉况运营并无多大影响。为此，攀钢先后在陆良、武定进行了小型工业实验，其实验成果表白：攀枝花钛精矿可以生产出合格钛渣。熔炼Ti02含量为75±1%酸溶钛渣是可行。熔炼Ti02含量不不大于80%钛渣使用精矿为攀枝花钛精矿和云南钛精矿混合，两种精矿入炉混合配比各占50%。本项目采用炉料不作预解决，粉料直接入炉办法。当前国际上生产钛渣技术较先进国家有加拿大、俄罗斯等，她们都采用大容量电炉。加拿大魁北克铁钛公司(QIT)采用密闭电炉冶炼生产钛渣和钢铁产品。钛渣电炉容量大，自动化和机械化水平高，技术经济指标先进。副产铁水加工成各种铁制品又增长了公司经济效益。俄罗斯生产钛渣已有近年历史，采用半密闭式电炉，其技术经济指标略低于QIT。国内钛渣生产技术相对不高，电炉容量偏小，劳动强度较大，技术经济指标适中，投资省，较适合国内中小公司。3.2.2工艺流程钛精矿和冶金焦由原料库经电子秤合理配料后，待上一周期熔炼钛渣和铁水放出后，将混合料用机械混合后经皮带运送到炉顶料斗，经进料管送入炉内，送电进行熔炼。熔炼结束后，将合格钛渣和铁水由电炉内放出，钛渣通过出渣口流入渣槽中，铁水通过出铁口流入铸铁机中。酸溶性钛渣或氯化用钛渣分别通过水冷或自然冷却、破碎、磁选、球磨后成为合格钛渣产品，由气力输送泵输送到成品钛渣储仓。铁水经增碳脱硫后制成锻造生铁或冶金生铁制品外销。电炉烟气经除尘解决后，达到国家排放原则排空。3.2.3配料料场经人工称料后，由机械混合，将混合好混合物由大顷角皮带输送机送到电炉顶部七个料仓内，由料管向炉内送料。3.2.4电炉熔炼将混合料通过炉顶加料管一次加入已出完渣、铁电炉内，送电启动电炉。将负荷逐渐加大到额定负荷，然后开始自动配电进行钛渣冶炼。冶炼过程中电炉内发生重要反映如下：FeTi03+C=Fe+Ti02+C03/4FeTi03+C=3/4Fe+1/4Ti305+C02/3FeTi03+C=2/3Fe+1/3Ti303+C01/2FeTi03+C=1/2Fe+1/2Ti0+C0熔炼过程中重要控制钛渣中氧化铁含量，当电炉冶炼耗电能分别为总消耗电能60%~90%时，取样迅速分析渣中氧化铁含量，当钛渣含钛量达到规定期，熔炼结束。熔炼过程结束后，人工用氧气枪打开渣口，铁渣和铁水从同一种溜口流入炉前渣铁分离器中，钛渣由渣铁分离器中依次流入呈阶梯排列渣槽中;铁水由渣铁分离器流入铁水包中。渣槽安顿在小车上，放渣结束后，通过绞车将装有高品位钛渣渣槽运至电炉工段外部进行喷水冷却;待钛渣凝固后，从渣槽中将高品位钛渣取出放到高品位钛渣堆场继续冷却;待完全冷却后，运至钛渣破碎工段。再往炉内加入新料，重新进行下一周期冶炼作业。每个熔炼周期约4小时。钛精矿还原剂沥青配料、混料料仓、皮带、斗提电炉冶炼炉顶料仓钛渣半钢水冷破碎鄂式破碎及除铁锤破、筛分电磁除铁成品钛渣球磨筛上物高钛渣生产工艺流程图3.2.5钛渣破碎出炉后钛渣完全冷却后，运往破碎工段。经初碎后送至颚式破碎机进行二级破碎、三级破碎，最后采用管磨机粉碎，粉碎后粒度为0.31～0.074mm，该粒度范畴总量不不大于80%(重量)，最后进行磁选筛分，得到成品钛渣。3.3生产工段及工作制度钛渣生产涉及有：原料库、电炉熔炼工段、钛渣破碎工段和铁水解决工段。工作制度：原料库、钛渣破碎车间和铁水解决车间为三班制生产，每班8小时。电炉熔炼车间为三班制，每班8小时。3.4电炉生产能力估算依照电炉有功功率因素、生产组织状况和国内同类型电炉实际生产状况，4台12500KVA钛渣冶炼电炉冶炼78%以上高品位钛渣产能为：10t/a。3.5钛渣生产物料衡算本设计规模为年产成品高钛渣120kt。物料衡算是以达到本设计规模产能为基准计算，在生产过程中各重要工序物料损失率见下表：各注要工序物料损失率工序名称物料名称损失率备注原料库钛精矿无烟煤沥青1电炉熔炼钛精矿无烟煤沥青3电炉熔炼石墨电极2钛渣喷淋钛渣1钛渣破碎钛渣2铁水解决半钢0.510成品钛渣18950粉尘出售190排空(达标)1725.66030047856石墨电极1440无烟煤18000钛精矿2217820219780一、二级除尘三级除尘原料库电炉钛渣破碎综合仓库铁水解决12371260000炼钢生铁锭高品位钛渣物料衡算(单位：t/a)3.6生产工艺配备3.6.1原料库原料库长200m宽18.34m。库房内设有钛精矿仓4个，还原剂料仓1个，设有1台大倾角皮带输送机，向电炉工段输送混合料。再由电炉工段料管向电炉内送料。3.6.2电炉熔炼工段电炉工段主跨12500KVA为：15×48mm;，其后为变压器室，电炉前设副跨，在副跨外侧有钛渣成品库。±0.000平面钛渣电炉炉体置于±0.000平面基本上，电炉炉中心距：12500KVA为24m;每台电炉出口处设有渣铁分离器，渣槽依次呈阶梯式排列，延伸到副跨内。安顿在副跨内铁水包通过溜槽与渣铁分离器相接。每台电炉背面设有两台调节炉底温度风机。渣槽小车轨道穿过副跨延伸至钛渣冷却场地。4.80平面该平面系电炉操作平面，炉后有变压器室和控制室，主跨厂房两端分别设有吊运孔。12.50平面每台电炉炉顶料仓下有加料机，分别悬挂于各自料仓下面。在楼板上面吊有电炉短网、冷却水管及烟罩。配备钛精矿料仓7个。3.6.3钛渣破碎工段厂房付跨设有2个面积为6×5m、深2m钛渣坑。在钛渣破碎工段内设有颚式破碎机、锤式破碎机，以便进行细碎和粉碎，再经振动筛筛分，粒度合格钛渣经斗式提高机输送到气力输送泵上方料仓，再由气力输送泵输送到成品钛渣储仓。3.7化验室中心化验分析室设在办公楼一楼，负责对原料、钛渣、副产生铁及辅助原料等全分析和质量检查。对钛渣中氧化铁和生铁进行炉前迅速分析。4.总图、运送4.1区域概况4.1.1地理位置攀枝花市位于西南川滇交界处。东经101°08′102°15′，北纬26°05′～27°21′，东北两面与四川省凉山彝族自治州接壤，西南与云南省为邻。4.1.2地区经济条件攀枝花市总面积7434.40平方公里，总人口100多万人，成昆铁路和108国道贯通全境，到成都和昆明高速公路即将通车，交通十分便利，是四川省通往华南、东南亚沿海口岸上岸近来点。4.1.4自然条件4.1.4.1气象攀枝花地区属于南亚热带为基带立体气候，夏季长，日温差变化较大，四季不分明，气候干燥，降雨集中，日照多，光幅射强，气候垂直差别明显。年平均气温22.2℃年平均降水量956.2mm年平均相对湿度60%主导风向北西风极端最高温度41℃极端最低温度1℃月蒸发量300mm以上年平均风速夏季2m/s冬季1.7m/s最大风速4.2m/s4.1.4.2工程地质攀枝花市地处攀西裂谷中南段，具备山高谷深盆地交错分布特点。海拔最高4195.5米，最低937米，山地面积占土地面积92%，别的为丘陵、盆地、河谷阶地。整个地形呈西北向东南倾斜，自然环境复杂，具备国内亚热带北山地典型特性。历史上(1955年)在鱼咋发生过6.7级地震。4.2建设条件拟建厂址—四川攀枝花钒钛工业园区内。4.3总平面布置4.3.1工厂总平面布置原则总平面布置本着满足工艺生产流程规定，减少货品周转量，符合劳动、安全、卫生等规范规定进行，总平面布置设计中尽量减少土石方工程量。4.3.2工厂总平面布置考虑厂区地形和主导风及当前公路状况等因素，厂前区布置在钛渣厂下公路边，南北各设一大门。重要生产工段电炉熔炼工段布置在厂区中心偏北地带，由电炉熔炼工段、铁水解决工段、钛渣破碎工段等构成;配电室、循环水系统布置在重要生产工段电炉炼工段东面;原料库布置在厂区北面;办公楼、职工倒班休息室、电极壳及检修车间布置在西面，与生产区相对分开;重要生产工段前面作为二期建设用地。重要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1厂区占地m2453562建构筑物占地m210905.453堆场占地面积m23668.54建筑系数%36.94.3.3竖向布置厂区竖向设计采用阶梯式。4.4厂内运送方案5.4.1道路厂内道路采用环形布置。重要道路路面宽6米，路面构造为水泥混凝土路面。4.4.2运送钛渣厂重要货品运送总量为421440吨/年，其中运入241440吨/年运出180000吨/年。配备计量用80吨电子汽车衡一台。4.5绿化及消防4.5.1绿化绿化是美化工厂和减少污染有力办法，以创造一种舒服、怡人环境。设计选用小叶蓉，在道路两侧载植行道树绿化。在厂前区及空地等处进行重点绿化，绿化占地率为15%。4.5.2消防依照消防技术规定设计中留有消防通道配备消防设施。消防由园区统一协调解决。5.供电及通信5.1电力负荷及其性质5.1.1电力负荷依照工艺和其她专业规定供电电压为35kv和6kv全厂电力负荷计算如下：项目名称有功功率(kw)功率因数年耗电量(k.wh)被偿前被偿后1钛渣电炉熔炼75.780.92.94×1082钛渣系统动力照明80000.820.90.06×1083合计83.93.0×1085.1.2负荷性质钛渣电炉在生产钛渣同步还生产金属铁，电炉长时间停电会导致炉温下降，炉内金属铁液凝固而难于解决，短时停电恢复送电，炉子重新启动也很困难，因而，钛渣电炉对供电可靠性规定很高，属一级负荷，规定有两回独立电源供电，任一电源检修或故障，别的电源应能保证电炉正常生产，同步，冷却水泵、浇铸间吊车、电炉电极升降机构等设备均为一级负荷。钛渣辅助生产为二级负荷，别的为三级负荷。5.2电源及供电方式所有由工业园区负责配送。5.3电炉变压器室钛渣电炉容量12500KVA。炉前操作开关断路器选用真空断路器，满足频繁操作规定。因电路短网其形式及电气参数均已固定，因此电炉变压器采用高式配备。5.5工段动力照明及防雷接地依照工艺和其她专业规定，本工程设三个工段变电所：电炉熔炼工段设4×KVA电力变压器，给原料库、电炉熔炼、钛渣破碎、铁水解决等工段供电。5.6电修及油解决本工程对全厂降压变压器小修采用就地吊芯检修，不单独设电修及工段。5.7通信依照本工程建设规模规定，通信采用安装市内电话和网络方式。6.给排水6.1供水水源本项目供水由园区解决。6.2给排水水量新水量：工业水4800m3/d生活水152m3/d循环水量：17280m3/d排水量：生活水130m3/d6.3厂区给水及消防依照消防技术规定，设计中留有消防通道，配备消防设施。消防由园区统一协调解决。6.4循环水系统本工程计有4个循环水系统分别是：钛渣破碎循环水、变压器循环水、电炉循环水(炉盖某些)、电炉循环水(炉体某些)。6.5排水系统排水采用分流制，雨水及生产废水合用一套管网，生活污水单独一套管网。由于生产废水重要是各循环水系统排污水。重要成分是无机盐，不含重金属及其他有毒物质，故不需进行解决。生活污水经园区生活污水解决站解决后排出厂外排水系统。7.采暖通风7.1设计根据气象参数夏季通风室外计算温度：31℃冬季通风室外计算温度：12℃夏季空调室外计算温度：34.2℃夏季通风室外计算相对温度(RH)41%室外平均风速：冬季：1.5m/s夏季：2.8m/s大气压力夏季：88.0kPa冬季：89.0kPa常年主导风向：N.SE。7.2通风、空调设计原则(1)电炉工段生产时有大量余热产生，设机械排风方式予以消除。钛渣工段产生余热设天窗自然通风设施予以消除。铁水解决高温操作岗位上移动式喷雾轴流风机进行降温。钛渣出炉时产生高温烟气设机械排风予以消除。(2)控制室等对温度有规定房间均采用机械排风方式进行空气调节。7.3烟气净化余热回收工艺生产中电炉产生烟气具有大量可燃成分，为了充分运用烟气中可回收能源及运营中安全，工艺电炉配备了烟气燃尽室，在烟气燃尽室中电炉烟气通过喷入重油进行助燃将烟气中可燃气体燃尽。为充分运用烟气余热，节约能源，减少烟气温度，将烟气从烟气燃尽室引接至原燃料仓，运用高温烟气对钛精矿及还原剂进行预热，然后烟气再通过尘器，净化后经烟囱排入大气。同步在烟道、二级旋风除尘器都设有换热装置，汽水混合物汇集到汽水分离器，产生蒸汽及热水大某些本厂消化。在烟气燃尽室后设有二级旋风除尘器，烟气经二级旋风除尘器后送往布袋除尘器，净化后经烟囱排入大气。回收物料返回电炉料仓。8.热力本工程热力设施涉及：电炉烟气解决、软化水站、热水管网等。8.1电炉烟气解决工艺生产中产生电炉烟气中具有大量可燃烧成分，为了充分将烟气中可燃性气体燃尽，使排入大气中烟气达到排放原则，工艺电炉配套了烟气燃烧室。此外燃尽室后部设有旋风除尘器，高效脱硫水膜除尘器，引风机与辅助设备，使烟气得到进一步净化。8.2软化水站工艺生产中电炉炉顶、燃尽室、烟气管路等需以软化水作为冷却介质。设计建一座软化水站。9.自动化控制9.1概述本钛渣工程重要涉及：电炉熔炼(涉及电炉熔炼、钛渣破碎、铁水解决)、烟气净化、电炉循环水、变压器循环水、空压站及循环水、加压泵房及水池等工序自动化仪表设计。各工序检测项目是按照工艺专业规定，结合钛渣工程生产特点进行。9.2控制方式控制方式分两种：①重要工段采用PLC或工业控制机。②附属工段采用仪表盘集中控制。控制室内分别设立仪表盘和操作站，通过仪表或工控机集中显示过程工艺参数，按需要进行自动记录、工艺参数越限报警、自动调节及打印报表等功能，保证生产正常运营。每台熔炼炉各设一种控制室。在仪表选型上坚持以稳定、先进、经济为选型基本原则。料仓料位采用固体料位计;液位测量采用液位计;变送器类型选用4-20MA信号制仪表。10.铁水解决该工段负责将铁水用铸铁机铸成铁锭。对铁水实行炉外精炼，通过喷粉解决脱硫增碳，达到锻造生铁原则。从电炉出口流出铁水，通过渣铁分离器侧下方溜槽进入炉前跨厂房地坑内铁水包;炉前跨厂房内将铁水包吊起，置于左侧电动平车上运至铁水解决工段;然后翻包铁水通过流槽流进铸铁机铁模内，被冷却成锭后脱落至工段外。11.土建11.1建筑11.1.1设计原则本工程土建设计遵循现行国家规范并依照国内当前国情，在满足生产需要和工人安全操作前提下，结合钛渣厂生产和土建特殊规定，力求做到技术可靠，经济实用，布局合理。11.1.2建筑防火及安全疏散本工程建筑防火设计遵循国家现行《建筑设计防火规范》GBJ16-87关于规定和原则规定，大某些生产厂房生产类别均属丁、戌类，配电装置及整流所及电炉某些属丙类。按规定选用建筑材料和设立消防通道。建筑物构件采用非燃烧体，少量采用难燃体，耐火级别不低于二级，并按规范拟定生产工段安全疏散原则。疏散楼梯过道门各自宽度及安全疏散距离设计均满足“规范”规定。11.1.3安全卫生及生活辅助设施按《工业公司卫生原则》(TJ36-79)规定，本工程卫生特性属二级，建筑设计分别采用加强自然通风、换热、隔音等办法，噪声大工段，内设隔声操作室。11.1.4建筑面积指标全厂总建筑面积：14573.95m2。建(构)筑物一览表序号项目名称构造形式备注1电炉熔炼工段钢筋砼排架钢筋砼框架2钛渣破碎钢筋砼排架3原料库钢构造4铁水解决砖混及钢筋砼排架5电炉循环水(炉体)砖混构造6铁水解决循环水泵房砖混构造7变压器循环水泵房砖混构造8电炉循环水(炉盖)砖混构造12.环保与劳动安全卫生12.1环保12.1.1建设项目周边地区环境现状厂址地区周边大气基本上未受工业污染，环境空气质量较为清洁。12.1.2重要污染源和重要污染物钛渣生产污染以大气污染为主，重要污染物熔炼电炉烟气中烟尘和二氧化硫。废水、废渣及噪场源相对较少。废气：电炉烟气含尘浓度25~30g/Nm3，二氧化硫浓度约1.143g/Nm3。此外钛渣破碎工段破碎机、球磨机、料仓等处产生含钛渣粉尘尾气;生铁解决过程产生少量烟气。废水：废水重要为设备冷却水和生活污水，其中设备冷却水为间接冷却水，具有少量油类和悬浮物。废渣：钛渣冶炼重要废渣是电炉烟气水膜除尘器收下电炉烟尘和金属铁喷吹产生废渣。以上废渣属于普通固体废物。噪声：本工程重要噪声设备有钛渣破碎工段颚式破碎机、对辊破碎机、球磨机和振动筛等，钛渣砣砸碎时也会产生噪声。此外尚有各种风机产生空气动力性噪声。声值在90Db(A)左右。综上所述，本项目污染源重要是大气污染源，污染物重要涉及治炼电炉烟气、钛渣破碎和原料制备等工段产生粉尘及金属解决工段产生少量烟气，没有其他特殊有害污染物产生。12.1.3设计根据及采用环保原则本工程环保设计和污染排放重要根据国家及有色金属行业关于规定和原则进行，《四川省水污染物排放原则》(DB51/190-93)。详细如下：(1)《建设项目环保设计规定》(87)国环字第002号;(2)《工业炉窑大气污染物排放原则》(GB9078-1996)，电炉烟气执行新污染源二级原则：烟尘100mg/Nm3二氧化硫850mg/Nm3;(3)《有色金属工业环保设计规定》(YSJ017-92);(4)《有色金属工业环保机构设备暂行规定》(YHG8403);(5)《大气污染物综合排放原则》(GB16297-1996)，通风除尘系统排尘浓度执行新污染源二级原则：粉尘浓度120mg/Nm3，同步满足不同高度排气筒排放速率;(6)《污水综合排放原则》(GB8978-1996)，直接排放生产废水执行新污染源二级原则：PH6~9SS150mg/L，石油类10mg/LCOD150mg/L;(7)《工业公司厂界噪场原则》(GB12348-90)，执行Ⅲ类区域原则即昼间65dBA，夜间55dBA;(8)《危险废物鉴别原则》(GB5085.1~5085.3-1996);12.1.4控制污染初步方案12.1.4.1大气污染物控制方案(1)电炉烟尘治理电炉熔炼过程产生高温含尘烟气。电炉烟气由电炉炉顶排烟管进入二次燃烧室，在燃烧室电炉烟气中可燃气体将所有燃烧，燃烧后烟气重要成分：CO26～8%;N275～79%;H2O0.3～0.5%;O22～5%，烟(粉)尘含量10g/Nm3。从二次燃烧室出来烟气大某些将引接至原燃料仓，运用高温烟气对钛精矿及还原剂进行预热和干燥，然后烟气经由旋风除尘器除尘，再经布袋除尘器除尘后排放。每台电炉设1套除尘系统。除尘效率在99%以上，净化后粉尘排放浓度低于50mg/m3，符合《工业炉窑大气污染物排放原则》[烟(粉)尘最高容许排放浓度200mg/Nm3]规定。(2)其他粉尘污染控制在钛渣转运、破碎、筛分等原料制备过程中颚式破碎机、对辊破碎机、振动筛及斗式提高机等设备进出口处均有粉尘产生，设计对各尘源均采用密闭罩进行集气，尾气集中送入布袋除尘器进行解决，除尘效率可达99%以上，出口粉尘浓度低于120mg/Nm3，经排气筒排放。布袋除尘器收集粉尘成分重要是含TiO285%以上钛渣微粒，因而所有返回工艺系统运用。12.1.4.2废水控制方案本工程废水重要为来自电炉、变压器等设备间接冷却水和生活污水，仅水温有所升高水质基本未受污染。设计中为节约新水用量和减少废水排放量，设计循环水系统。生产废水水质满足《污水综合排放原则》新污染源二级原则规定排入工业园区雨排水管网。生活污染排入工业园区排水管网。12.1.4.3噪声控制方案破碎机产生噪声在90Db(A)以上，为防止噪声对外界影响，破碎设备均设于室内，通过建筑隔声控制噪声向外传播。风机等采用防震基本等办法，可将其噪声控制在85dB(A)如下。各类高噪声设备均放置于厂房内并加吸声罩。通过以上办法可将厂界噪声值控制在《工业公司厂界噪声原则》(GB12348-90)Ⅲ类区域原则之内。12.1.4.4废渣控制钛渣冶炼重要废渣有电炉烟气水膜除尘器收下电炉烟尘和金属铁喷吹产生废渣。电炉烟尘重要成分为赤铁矿、钛铁矿、金红石等，金属铁喷吹产生废渣重要成分为CaS、CaO等，其中基本不含具备腐蚀性或毒性物质。依照《危险废物鉴别原则》(GB5085.1~5085.3-1996)分析，本工程产生废渣为无害废渣送至园区废渣堆场集中堆存，采用相应防扬尘办法后，不会对周边环境产生影响。12.1.5环境影响初步分析工程也许对环境导致影响重要是大气污染，而TSP和二氧化硫是重要污染因子。设计采用半密闭电炉，该炉烟尘排放量相对较小，并且设计中对电炉烟尘和产生粉尘其他设备拟采用高效除尘、净化办法，经治理后尾气排放浓度远低于现行排入原则，从而实现污染源稳定达标排放。由于电炉烟尘、二氧化硫和其她粉尘排放量可得到严格控制，因而，本工程建设不会导致本地大气环境破坏和对居住区环境空气导致影响。12.1.7规定钛渣生产过程中有一定量污染物排放，本工程建设必要通过环境影响评价并经上级环保主管部门批准。建设单位应委托具备环境影响评价资格单位进行本项目建设环境影响评价，以拟定本工程与否合理，项目建设和生产对环境影响限度和范畴经环保部门进行项目审批后，作为项目确立和下一步设计提供根据。12.2劳动安全卫生12.2.1设计根据及原则本设计严格执行国家关于安全、卫生设计规范，对影响劳动安全与卫生条件各种因素都采用相应防治办法，使工人操作场合安全卫生条件符合国家关于规定。12.2.2职业危害因素分析生产过程中原料和成品均是性质稳定固体物，不属于易燃、易爆或有毒物质，不会对工人身体健康和安全导致危害。但生产过程中会产生粉尘、高温、噪声和紫外线辐射等对工人身体导致危害因素。生产中重要危害因素如下：电炉熔炼工段钛渣半密闭电炉是本工程重要危害源，其重要危害因素有烟尘、SO2和CO气体高温及潜在电气事故等;钛渣破碎工段破碎机、振动筛等产生粉尘和噪声;金属铁解决工段粉尘及高温;原料输送设备及料仓产生粉尘;各种高低压电器设备潜在触电危害;电弧炉、烟气、熔体钛、钛渣块等向周边空间散发热量使环境温度升，高电炉内高温熔体钛等产生紫外线;破碎机、风机噪声和电炉电弧声;雷击、地城等外界因素也许导致灾害。12.2.3劳动安全卫生防范办法12.2.3.1劳动保护办法(1)烟尘(粉尘)控制办法为减少能耗和改进工人劳动条件，电炉散发烟气经集气并经除尘净化后排放，有效控制了烟气向工段内扩散。工段操作岗位烟尘浓度满足卫生原则(≤10mg/m3)规定。对其他有粉尘散发各工段也设立相应集气除尘设施，重要有：对产尘量较大料仓两侧设集气罩，破碎机、振动筛等设备密闭集气罩，将收集到粉尘送入布袋除尘器解决，防止其散入工段。电炉排渣口烟气、金属铁解决烟气等含尘量较低尾气经风机集气后直接排放。全厂所有产尘设备或设施均设立通过除尘(排尘)系统，各通风系统考虑恰当加大风量以获得较高集尘效率，保证产生粉尘电炉及原料输送、产品破碎操作区内空气中粉尘浓度低于10mg/m3。(2)高温防治重要高温工段为电炉熔炼、金属铁解决等。一方面对高温电炉炉体采用机械通风减少炉底温度，厂房设计采用自然通风方式排出工段内余热，厂房尽量敞开，启动面积不不大于设计换气次数规定。通过采用机械通风和自然通风相结合方式使夏季操作人员工作环境温度不超过室外2℃，满足卫生原则规定。(3)噪声防治对于噪声设备一方面选用低噪声产品。风机采用减震基本。凡产生高噪声设备均设单独隔声间并为操作工人设隔音操作室，尽量减少工人接触高噪声时间，操作室内噪声低于70dB(A)，满足GBJ85-87规定。(4)紫外线辐射防护电炉和精炼炉内炽热合金、弧光等能产生热辐射和紫外线，工人观测炉况时也许受紫外线影响，因而为操作人员配备完善防护眼镜等劳动用品，只要工人在以上操作时予以正常配戴，将可防止紫外线危害。12.2.3.2安全办法(1)电炉安全办法电炉电极升降上下限设有行程极限开关;电炉水冷构件设有温度极限批示及警报器。各相短网保证有良好绝缘，铜排间隙设有防灰尘和导电物装置，电极密封圈地脚螺栓设绝缘保护。设计中考虑了绝缘设立安全围栏办法，并尽量采用机械代替人工作业，实现工人在安全地带作业。(2)电气设备安全办法电气设备配备满足各级电压最小安全距离。对需使用阻燃电缆部位，在电缆沟进出口及恰当部位，增设防火隔墙。高低压电器设备外壳采用保护接地装置;高压开关柜选用品有“五防”功能固定式开关柜保证设备及人身安全。重要生产工段采用集中和就地两种方式控制。集中控制设备附件设立起动、停车预报信号和紧急停车开关重要设备设故障闪光信号。就地控制设备旁设事故开关避免误操作导致伤害。(3)防火防爆办法新建建筑物均按防火级别规定进行设计。厂房四周留有消防通道，建筑间距满足规范规定，室内外设消防栓。较高建筑物设消防给水系统。为防止冶炼异常排出烟气中CO含量过高导致爆炸，在烟气净化系统中安装防爆孔及排空装置。电炉工段设有良好通风办法，可保证工段内空气流通，满足所需换气量。(4)防震及防雷办法本地区地震烈度为7级，工程设计中按7级进行设防。电气设备设有必要防雷装置。供电系统及高大建、构筑物设避雷装置。12.2.3安全卫生办法评价本项目设计充分注重工人安全卫生条件，对影响工人卫生条件和也许产生伤害不利因素都采用了切实可行防治办法，工段内卫生条件和安全条件均能满足相应国标和规范规定。操作工人有较好工作环境，各种电气设备和转动机构也采用了相应安全保护办法，可防止因外界因素和误操作也许导致危害。安全卫生设计符合既有国标和规范规定。13.节能本工程设计，认真贯彻和执行国家筹划委员会，国务院经济贸易办公室和建设部计资源[19931959号文“印发《关于基本建设和技术改造工程项目可行性研究报告增列节能篇(章)暂行规定》告知”精神，认真考虑和全面采用了节能办法，以便能更合理地节约和使用能源。14.工程经济14.1工程概况本工程为年产12万t钛渣项目。厂址位于四川省攀枝花市金江高耗能工业园区。工艺方案采用4台12500KVA钛渣冶炼电炉技术。14.2编制原则14.2.1建筑工程按照类似工程投资指标进行估算。14.2.2安装工程按照类似工程投资指标进行估算。14.2.3设备费按市场价进行估算。14.2.4工程建设其她费按实际状况进行估算。14.2.5基本+涨价预备费：不考虑。14.3投资总估算表序号工程和费用名称估算价值(万元)备注1工程费用33301.1原料库2001.2电炉熔炼工段70601.3铁水解决工段100不含厂房建筑1.4钛渣破碎工段150不含厂房建筑1.5厂房10001.6循环水401.7化验室20仪器1.8软化水站401.9汽车衡202工程建设其她费用403铺底流动资金40004建设投资总估算价值16000无贷款利息15.技术经济评价15.1组织机构及劳动定员15.1.1组织机构组织机构设立原则是“精干高效、利于生产和经营”，并与公司选取生产技术水平和本地生产力水平相适应。最大限度地发挥各部门、每个员工创造性和积极性，达到部门之间、岗位之间优化配备。本设计采用厂-工段-班组三级管理体制。厂部生产筹划、技术、行政人员等必要职能部门，依照生产工艺需要设立原料仓库、电炉熔炼等工段，别的组织机构由公司统一设立。15.1.2劳动定员依照本工程所设立组织机构、岗位、以及工作制度等编制劳动定员，据此原则编制劳动定员为320人，其中生产工人270人，工段管理及服务人员40人。15.1.3劳动生产率本项目全员实物劳动生产率为375t/人/a生产工人劳动生产率为444t/人/a。15.1.4职工培训本工程采用电炉冶炼钛渣技术操作技术，具备一定难度，操作工人和工程技术人员必要通过培训，对管理和专职技术人员、班组长、电炉和其她操作人员，重要设备维修人员要重点培训。拟在园区既有冶炼厂和我司培训。15.2投资总额和资金筹措15.2.1投资总额项目投资总额涉及建设投资和流动资金。15.2.1.1建设投资依照估算本项目建设投资为31000万元。15.2.1.2流动资金流动资金是指公司在生产、经营过程中用于购买原材料、燃料、储备成品(涉及在产品、半产品)、商品、支付工资费用等周转资金。涉及储备资金、生产资金、成品资金和流通领域中支付商品结算资金和货币资金等。经估算本项目需要流动资金为4000万元。15.2.1.3总投资本项目部总投资见下表：总投资估算表(万元)序号项目名称120kt规模1建设投资总额12流动资金40003投资总额1500015.2.2资