年产30万吨焦炉煤气制直接还原铁项目可行性研究报告.doc

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1、年产30万吨焦炉煤气制直接还原铁项目可行性研究报告年产30万吨焦炉煤气制直接还原铁项目可行性研究报告第一篇、总论1.1主办单位及工程名称主办单位：*矿业有限公司项目名称： 30万吨/年焦炉煤气制直接还原铁项目法人代表：*建厂地址：*省1.2 主办单位概况*矿业有限公司是一家以煤炭、铁矿采掘及深加工为主业的中外合资企业。公司注册资本2亿元，并拥有7亿元的煤矿股权，是国家级高新区太原高新技术开发区入园企业中资产规模最大的企业。*矿业有限公司拟投资50亿元，在革命老区*县建设煤炭开采焦化铁矿开采焦炉煤气制还原铁还原铁粉粉末冶金的新型产业链，实现*老区龙泉产业创新示范园区的建设计划，将园区建设成直接还

2、原铁生产国家示范基地，亚洲最大的还原铁粉生产基地、特色鲜明、效益突出的国家级粉末冶金的科研基地、创新科技的转化基地、企业创新的孵化基地。使*革命老区经济由开发跃升到创新，由单体成长提升到集群创新，由体制机制创新跨越到新经济创新。在老区催生出高科技、新材料的产业之花。第一大股东为*老区投资有限公司，拥有*某煤矿（150万吨）49%的股权，阳煤集团拥有其余51%的股权。拥有焦化厂51%的股权，阳煤和一家钢铁公司拥有其余49%的股权。第二大股东为新加坡一家公司，拥有*某铁矿（品质极好）。1.3 项目提出的背景和理由本项目建设地位于革命老区*省*县，由于受当地自然条件的限制，*县经济发展比较缓慢，目前

3、尚属国家重点扶贫县。但当地有丰富的焦煤资源和优质的铁矿石资源。*矿业有限公司拟以此为发展契机，利用当地的焦煤资源生产焦炭产品，其副产焦炉煤气进一步深加工，利用当地的优质铁矿石，生产高附加值、高技术含量的气基直接还原铁产品，实现国内炼钢原料的升级换代，生产优质钢，填补国内空白。该项目做成国家节能减排的典范，大大提升企业的综合竞争力，实现跨行业发展。当地政府已经批准*发起建设创新示范园区，本项目是园区的重点项目之一。直接还原铁指铁矿在固态条件下直接还原为金属铁的产品，是冶炼优质钢、特殊钢的纯净铁料，也是铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的原料。直接还原炼铁工艺按还原气分类主要有气基法和煤基法两类，按主体

4、设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。目前，世界上近80%的直接还原铁是用气基法生产出来的，主要采用竖炉法。此工艺属优质、低耗、低污染的炼铁工艺，在中国尚属空白。*矿业有限公司计划在*县建设*老区龙泉产业创新示范园区。其30万吨/年直接还原铁项目是园区的重要项目。*矿业还原铁项目为了体现园区创新示范的特性，将采用拥有自主产权的焦炉煤气还原剂工艺和国外先进的Midrex核心专利技术相结合的直接还原铁生产工艺流程。建成投用后将是我国第一套采用竖炉工艺的直接还原铁生产装置。本项目特点：一是自主创新。制气系统采用中国石油大学（北京）煤制气国家实验室研发的焦炉煤气制合成气

5、生产直接还原铁的国家专利；竖炉采用国际上先进的Midrex还原炉，由从事工业技术创新及转化的高新技术企业北京神雾集团负责引进、消化、制作并承担项目总设计。上述两家单位和*矿业形成合作关系，共同使焦炉煤气制还原铁工业化，并在*矿业项目的基础上，继续研发和推广该技术。二是焦炉煤气制合成气生产直接还原铁，不仅解决了我国苦于缺少天然气不能引入先进的竖炉大规模生产还原铁的难题，更重要的是打通了钢铁企业实现短流程的技术瓶颈，对我国发展电炉钢、高品质钢具有重大意义。三是项目具有创新性，三家承诺以*矿业名义申请国家发改委新技术工业化示范项目批文及扶持资金，对我公司建设提升*老区龙泉产业创新示范园区的技术品味，

6、促进园区建设具有重要意义。四是由北京神雾集团、中国石油大学和*矿业三方合作拥有技术专利，使*矿业的这个项目除了本身的产品价值外，还具有了技术转让、技术服务的衍生价值，另外，北京神雾设计了租赁融资的建设模式，表明了北京神雾志在必得，也可大大降低*矿业的投资风险，走出了一条项目建设的模式创新和收益创新的新路子。1.4编制依据a、*矿业有限公司30万吨/年焦炉煤气制还原铁项目可行性研究报告委托书b、*矿业有限公司30万吨/年焦炉煤气制还原铁项目可研报告编制协调会会议纪要c、*矿业有限公司提供的*省*县*地形图d、*省*县地质、气象等资料1.5 建设规模建设规模：30万吨/年直接还原铁（HBI）年操作

7、时间：7440小时1.6设计范围本设计从精矿粉、粘结剂、焦炉煤气的接受开始到直接还原铁的输出为止，包括氧化球团、焦炉煤气转化还原气、直接还原竖炉及配套系统。涉及到工艺、总图、暖通、燃气、热力、给排水、供配电、自动控制、通讯、建筑、结构、投资概算、技术经济、环保、安全卫生和消防等的设计。1.7设计遵守的标准规范1）工业炉窑大气污染物排放标准（GB9078-1996）中的一级标准；2）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996) 中的一级标准；3）钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-90) 中的二级标准；4）工业企业厂界噪声标准(GB12348-90) 中的I类标准；5）建筑物防雷设计

8、规范(GB50057-94)6）建筑抗震设计规范(GB50011-2001)7）火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98)8）工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)9）电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92)10）工业企业通讯接地设计规范(GBJ79-85)11）工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002)12）工业企业采光设计标准(GB50033-91)13）工业企业照明设计标准(GB50034-92)14）机械设备防护罩安全要求(GB8196-1987)15）工业企业煤气安全规程(GB6222-86)16）工业企业厂内运输安全规程(GB4387-84

9、)17）中华人民共和国消防法1998年9月1日18）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)19）建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90)20）供配电系统设计规范(GB50052-95)21）10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94)22）低压配电设计规范(GB50054-95)23）冶金工业环境保护设计规定(YB9066-95)24）冶金工业环境保护设施划分范围规定(YB9067-95)25）采暖通风与空气调节设计规范GB19-87 (2001年版)26）建筑设计防火规范GBJ16-87 (2001年版)27）室外给水设计规范GBJ13-86 (1997年版)

10、28）建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）29）室外排水设计规范GBJ14-87 (1997年版)30）工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-1995）31）泵站设计规范（GB/T50265-1997）32）烧结球团安全规程33）炼铁安全规程34）构建筑物抗震设计规范（GB50191-93）35）生产过程安全卫生要求总则（GB12801-91）36）生产设备过程安全卫生设计总则（GB5083-99）37）电器设备安全设计总则（GB4064-99）38）建筑采光设计标准（GB/T50033-2001）39）防止静电事故通用导则（GB12158-90）40）固定式刚直梯安全技术条

11、件（GB4053.1-93）41）固定式刚斜梯安全技术条件（GB4053.2-93）42）固定式工业防护栏杆安全技术条件（GB4053.3-93）43）固定式工业钢平台安全技术条件（GB4053.41-93）44）机械设备防护罩安全要求（GB8196-87）45）安全电压（GB3805-93）46）安全色（GB2893-82）47）安全标志（GB2894-96）48）石油化工企业设计防火规范（GB50160-92）（1999年局部修订）49）化工企业安全卫生标准设计（HG20571-1995）50）压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危害和爆炸危险程度分级（HG20660-2000）51）压力容器

12、安全技术监察规程（质监局）（1999-154）52）机械防护安全距离（GB12265-90）53）起重机械安全规程（GB6067-85）54）设备记管道保温技术规则（GB4272-92）55）工业企业总平面设计规范（GB50187-93）56）冶金企业安全卫生设计规定（冶生1996204号）1.8建厂条件1.8.1厂址概况*县位于*省东部边缘，*山山脊中段，北连和顺，南接黎城、武乡、西邻榆社、东与河北邢台、武安、涉县三县市毗连。*省*县*，距*县城13km，拟建厂址位于*省*县*。其地理坐标为东径1101845.691”至116200.362”；北纬365850.257”至370039.610

13、”；距207国道1km，北距阳泉约130km，南距河北涉县约70km，距阳涉线墨左铁路1km。1.8.2地形地貌、工程地质、地震及水文地质概况1.8.2.1地形地貌*县境内多山，为*山主峰所在，地势高峻，峰峦起伏，一般海拔在1200m以上，最高峰在县城东观音垴附近，海拔2124m，中部山上苍松翠柏郁密成林。最低点为清漳河里津口海拔高620m，全县最大高差1521m，地形西北高、东南低。地貌形态以山为主，夹有带状山间盆地。全境主要地形区域可分为土石山区，深石山区和山间河谷三部分。*省*县*所属区域为土石山区，这里沟壑纵横，石山穿插其中，坡度较缓，土壤由黄土和砂页岩化物形成。由于砂页岩化物和黄土的

14、结构松散，垂直结构发育，抗蚀力弱，水土流失现象严重，区内植被生产稀疏，土壤养分状况差。1.8.2.2工程地质*县境内地层发育比较齐全，自上而下，由老而新依次为：五台系上赞皇群；长城系；寒武奥陶系；石炭系；二叠系；三叠系；第三系玄武岩层；第四系黄土层。区内大部分基岩出露，在沟谷地带和部分山梁有二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组地层出露。根据区域资料，区内发育有：奥陶系中统、石炭系中统本溪组、下统太原组、二叠系下统*组、下石盒子组、上统上石盒子组、第四系中上更新统、全新统。*县位于*山中段和晋东南盆地的东缘中段之间，沟谷切割剧烈、大部岩土裸露，地质构造较为清晰。全境以古生界石灰的土石山、深石山为

15、主体，东部夹杂有石类、长石、砂砾岩。并有少量大理石及花岗岩石河火山变质岩；中部由北至南的石炭系中有煤、铁矿床；中南部地表多有断壁岩、洞穴壑及风化冲积土质，西北部有砂石板层页岩。*省*县*地质构造非常简单，为一向北面倾斜的单斜构造，岩层倾向大致为北西295310左右。地层产状平缓，倾角一般在1014之间。1.8.2.3地震烈度根据国家地震局最新颁发中国地震动反应谱特征周期区划图（GB18306-2001B1）；中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001A1），本区属相对稳定区，地震烈度为7度。本工程抗震防烈度为7度。1.8.2.4水文地质区域水文地质条件受*隆起带和沁水沉降带的构造控制

16、，隆起常为太古界赞皇群变质岩系组成，井田位于*隆起带西侧，由隆起中心向西依次出露地层有：前震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系和第四系。第四系冲积层和基岩层风化带未胶结地层与地表水直接水力联系，有较强的含水性。下部裂隙承压大，含水性弱，差别较大。依据地貌、地质构造、各含水的水力联系等因素，区内水文地质条件比较简单。该区域内西南有丈八河，北东有草亭河。地表水县境内河流属海河流域的南运河水系，全县有2260多条大小河沟。流域面积占全县面积的98%，全县河川径流总量平均为1.8亿立方米。主要河流有：东清漳河：发源于昔阳县白虎山和张老庙两地。由本县拐儿镇骆驼村入境，流经拐儿、芹泉两镇

17、至上交漳村南老虎岩与西清漳河会合。长30公里，河谷宽500800米，河床宽50100米。主要支流有：南岔河、拐儿东沟河、禅房河等，均为时令河。西清漳河：源于和顺县八赋岭官上一带，由川口乡篙沟村北入境。经川口、石匣、河南、城关、粟城五乡镇、在粟城上交漳南老虎岩与东清漳河会合，长6公里。河谷宽200400米，河床宽50100米。主要支流有：白堠河、马家压河、小岭底河、马厩河、枯河、十里店河、龙则河等，除枯河、十里店河、龙则河为时令河外，其余皆属常年或半常年河。清漳河：东、西清漳河会合后，南流经芹泉、泽城、麻田三乡镇至云头底村黑虎口出境入黎城县。全长25公里。本区域内的丈八河及草亭河流径10公里最终

18、汇入清漳河。地下水境内的地下水的主要含水系统有基岩裂缝水、寒武奥陶系灰岩水、石灰系层间岩溶水及第四系冲积层水。总贮量为1.416亿立方米/年，重复量为0.904亿立方米/年，扣除重复后地下水量为0.512亿立方米/年。县境地下水分别不均，清漳河两岸的沟谷地带地下水水位较高，水量丰富，易于开采。羊角、麻田、寒玉等乡镇的部分村庄、地下水属寒武奥陶系灰岩水，埋藏深、难开采。县内有利泽泉、胡家温泉、水坡泉、柏峪口泉、苇则泉、熟峪泉、西隘峪口泉，千亩灵泉等大小泉水133处、年涌水量为12300万立方米。年利用量为171万立方米，占涌水量的13%。地下水的补给主要靠大气降水的直接渗入；其次来自边山基岩含水

19、岩系侧向补给；三是清漳河由境外上游的径流补给。1.8.3气象资料本地区因地势高峻而气候寒冷，常有大风、冰雹、霜冻等灾害。年日照总时数为2570小时；全县年平均无霜期153天；降水量地区分布由北向南递减；境内风向多为偏西风或西北风，冬季多为偏西风或西北风，夏季以偏东风为主。年平均温度： 7.5极端最高温度： 21.3极端最低温度： -8.6年平均相对湿度： 63%年平均降雨量： 538mm年最大降雨量： 863.4mm年最小降雨量： 318mm平均风速： 1.8m/s年平均蒸发量： 1613mm第二篇、市场分析2.1国际市场现状和发展趋势2009年由于经济危机的影响，世界直接还原铁产量为6444

20、万吨，比2008年的6845万吨降低了401万吨，降低5.86%。在6444万吨还原铁中，冷直接还原铁（CDRI）5265万吨、热压铁块（HBI）693万吨、热送直接还原铁（HDRI）486万吨。目前，世界上生产HBI的国家主要有委内瑞拉，产能692万吨；印度，产能607万吨；俄罗斯，产能230万吨；马来西亚，产能219万吨；卡塔尔，产能150万吨；阿曼，产能150万吨；利比亚，产能65万吨；特立尼达和多巴哥，产能50万吨，合计产能2163万吨。全部生产HBI的工厂为1102万吨，既生产HBI也生产DRI的工厂为1061万吨。2009年，在全世界HBI合计产能2163万吨中，开工运行的为162

21、3万吨。从19992009年10年间，世界直接还原铁的产量从3860万吨增长至6444万吨，增长量为2584万吨，增长67%。据有关专家预测，2015年世界直接还原铁的产量将会增长至9500万吨左右。1999-2009年10年间，世界HBI和DRI的运输量从842万吨增长至1387万吨，增长65%。目前全球商品热压铁块的产量达到670万吨/年（委内瑞拉430万吨/年、俄罗斯110万吨/年、利比亚70万吨/年、马兰西亚40万吨/年、印度20万吨/年）。 需求主要在北美（210万吨/年）、远东（120万吨/年）、欧洲（110万吨/年）、中国（100万吨/年）、中东（80万吨/年）、拉美（50万吨/

22、年）。2010年全球商品直接还原铁和热压铁块需求量从2006年690万吨/年增加至960万吨/年。 关于HBI的价格，我们以委内瑞拉的HBI价格为例。2009年委内瑞拉的HBI 价格波动在203255$/t（FOB离岸价）,2010年1月为233$/t,2010年2月为245$/t。2009年，扣除中国，世界直接还原铁和粗钢产量比为7.15%，直接还原铁和电炉钢产量比为19.5%。而中国直接还原铁和粗钢产量比为0.11%，直接还原铁和电炉钢产量比为1.17%。这说明，虽然我国是世界产钢的大国，但我国直接还原铁产量和世界的差距很大。2.2国内市场现状和发展趋势我国直接还原铁产业发展环境我国钢铁工

23、业持续快速发展，国内废钢铁资源继续短缺，特别是对优质废钢的需求，更是供不应求，进口废钢铁价格及进口海绵铁价格居高不下，都为我国直接还原铁产业的发展提供了一个广阔的应用市场和新的机遇。按照我国的粗钢产量计算，我国的直接还原铁理论需求量在2000万吨到3000万吨。众多钢铁行业的学者及经济学家预测，在今后一段时间内，我国直接还原铁产业有较大发展空间。国外多用天然气转化制还原气生产直接还原铁，但是我国天然气比较贫乏，煤炭资源和焦炉煤气却十分丰富。近年来，北京神雾集团和中国石油大学开发了煤制气和焦炉煤气制还原气的新工艺，为该产业的发展提供了雄厚的燃料保证。我国铁矿石资源相对贫乏，且品位普遍偏低，但可用

24、于直接还原铁的高品位富铁矿资源也有相当的储量，比如本溪矿、*矿、黎城矿、霍邱矿等。随着钢铁产能压缩、钢铁企业节能减排压力的加大和钢铁产业结构调整，中国钢铁企业只有走电炉炼钢短流程的工艺路线，而用气基竖炉直接还原铁稀释废钢中有害杂质是发展短流程的重要手段，因此发展气基竖炉直接还原铁对我国钢铁工业发展有着广阔的前景和深远的战略影响。 我国从上世纪50年代开始，从未间断过对直接还原技术进行开发研究。目前，已建成一批煤基回转窑直接还原铁生产厂，如：天津钢管、富蕴金山矿业、密云、鲁中、喀左等。还有一些隧道窑直接还原厂分布于新疆、*、河北、辽宁、吉林、河南、上海、内蒙、云南、山东等十多个省、区。到2009

25、年底，已建成或正在建设的隧道窑有100多座，设计年产能超过400万吨，由于隧道窑投资低，适于一些资金不雄厚的企业家的需求，因而，建设热潮有增无减。上述直接还原铁厂，除天津钢管、富蕴金山矿业的回转窑单机生产能力15万吨/年外，其余生产装置单机能力均7.5万吨/年。2008年前，我国直接还原铁的产量每年约60万吨。后因国内外矿石涨价等原因，天津大无缝直接还原铁厂、密云直接还原铁厂等相继停产，只剩下一些隧道窑厂还在生产，但产量不多。近年来，我国直接还原铁产量为5060万吨。我国每年都进口直接还原铁。20002009年我国进口直接还原铁的情况如下图。2009年进口了177.31万吨,平均价格为254.

26、87$/t。由于我国钢产量以普通建材钢和民用普钢为主，从生产成本考虑，我国大量进口价格便宜的废钢。若按世界DRI和电炉钢的平均比19.5%计算，我国电炉钢产量巨大，需要的DRI量为20003000万吨。应该说，我国生产直接还原铁的空间是巨大的。我国钢铁工业正面临结构性调整的机遇，扩大“直接还原-电炉钢”短流程的机遇已经到来。在原材料价格低廉、直接还原铁生产成本低、后续钢材产品对路和附加值高的地区，发展直接还原铁工业是大有前途的。第三篇、建厂方案3.1 厂址初步方案厂址初定*县龙泉产业创新示范园区。3.2 建设规模和建设内容建设规模：30万吨/年直接还原铁（HBI）年操作时间：7440小时建设内

27、容：全厂系统及配套设施3.3 总平面布置全厂总平面布置见附图。全厂占地约200亩，含球团制备系统。第四篇、工艺技术方案4.1 产品方案及生产规模利用企业副产的焦炉气资源生产30万吨/年直接还原铁（HBI）产品。产品规格：本项目产品执行黑色冶金行业标准炼钢用直接还原铁，其质量指标见下表：指标名称金属化率含碳（C）全铁（TFe）金属铁（MFe）FeO脉石总量指标值(wt)93%1.0%92.3%85.8%8.3%4.5%行业标准H92,2级92%供需协商9294%84.9%4.5%考虑产品外售，产品形式为热压块（HBI）。4.2 工艺技术方案及设备本项目工艺技术方案拟采用链篦机回转窑氧化球团工艺生

28、产球团矿，焦炉煤气CO2转化法生产还原气，采用Midrex工艺生产直接还原铁。具体技术方案如下：4.2.1 链篦机回转窑氧化球团系统4.2.1.1概述为满足直接还原炼铁对原料的要求，需配套建设年产50万吨酸性氧化球团, 氧化球团生产采用国内成熟的生产工艺和合理的设备配置，利用工业自动化手段使工程达到国内较先进的水平。目前成熟可靠的氧化球团生产工艺主要有竖炉焙烧机工艺和链篦机回转窑、带式焙烧机工艺。三种方法的优缺点如下：竖炉焙烧机工艺是世界上最早采用的球团焙烧方法。其生球的干燥、预热、焙烧、冷却都在一个矩形竖炉内来进行和完成。虽然这种方法工艺简单、结构紧凑、投资便宜，但由于其工艺方法存在产品质量

29、差、单炉规模很难大型化、对原料的适应性差、只能使用气体燃料、冷却和除尘等问题的困扰，已不再建设。带式焙烧机工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。带式焙烧机工艺的优点是球团焙烧的整个工艺过程干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点。能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。其最大已达到750 m2，单机产量达500万t以上。对原料的适应性比竖炉强。由于热系统的合理设置和管路短，在理论上讲，带式焙烧机的热耗可以达到最低水平。带式焙烧机的缺点是耐高温特殊合金钢的用量大、档次高，在目前条件下其国产化有较大的难度，在生产过程中，对原料的稳定性要求

30、高，必须使用高热值的煤气和重油作燃料链篦机回转窑是我国发展较快的氧化球团生产方法，其优点是根据球团在升温焙烧过程中强度变化的特点，把热工工艺制度分别置于三个设备上来进行。在链篦机上实现生球的干燥和预热；在回转窑中进行高温焙烧；在冷却机中进行冷却。按照不同的温度要求，使设备比较容易实现既定的热工制度并得到保证。特别是能适当降低设备总体材质的耐高温性能要求，用量较少而且容易得到保证。此法对原料的适应性更强。产品的质量高且更为均匀。实现了球团生产的大型化，而且随单系统规模的加大，其规模效益特别明显，能耗也低。从我国实际情况出发，立足国内，把链篦机-回转窑球团厂规模扩大到400万吨/年已经不存在技术障

31、碍。但随窑直径的加大，而受制造和运输的限制。对于本项目年产50万吨氧化球团的规模，推荐使用此种工艺。4.2.1.2链篦机回转窑氧化球团工艺介绍链篦机 回转窑氧化球团生产技术是采用链篦机干燥、预热生球，回转窑固结、焙烧球团，环冷机上冷却成品球团的一种球团工艺。生产的原则流程图如下。铁精粉配料配料粘结剂烘干润磨造球布料皮带链篦机生球筛分筛下物回转窑环冷机成品仓储存 由于直接还原用球团要求高品位球团矿。因此，当含铁量67.5%的高品位铁精矿选出之后，对生产氧化球团的粘结剂必须进行充分的研究。国外一般采用有机粘结剂，如荷兰恩卡公司开发的有机粘结剂“Peridur”，我国有些工厂研究使用复合粘结剂，其成

32、球性能远优于无机膨润土,可大幅度降低球团粘结剂的配比(由2.5%降低至0.6%1.0%)，提高球团矿的品位。球团制备系统消耗：链篦机 回转窑适宜使用磁铁精粉，为了生产出合格的成品球对磁铁精粉的要求如下：序号内容指标1粒度大小小于200目占80%以上2比表面积15001900cm2/g3水分78.5%0.25（冬天为下限，夏天上限）4铁品位大于67%5氧化亚铁含量22%以上 球团制备系统消耗如下：序号名称原料规格单位吨球团消耗小时消耗备注1磁铁精矿粉t1.1059.812有机粘结剂t0.010.553焦炉气Nm366.213600燃料4循环水t8.004355电kwh36.001957.5主要工

33、艺和设备选型：1）配料A、配料仓设6个铁精粉配料仓，1个有机粘结剂配料仓。铁精粉通过装载机送入料仓，以备配料。有机粘结剂风力输送到有机粘结剂料仓内。每个铁精粉配料仓容积60m3；有机粘结剂配料仓容积60m3；B、 配料设备选型铁精粉配料仓下采用6台2000mm圆盘给料机及皮带称；有机粘结剂仓下装有2台螺旋秤，以减少扬尘。2）烘干机设备选型烘干机规格2.818m，倾角3%，容积110.8 m3。 烘干机的热风炉采用焦炉煤气作为燃料，烘干机的烘干过程也是对铁精粉和粘结剂的混合过程，铁精粉水分适中时烘干机只起混合作用。烘干机规格型号: 规格: 2.818m，斜度3% 转速:3.67r/min， 电机

34、: 型号Y315L-4,功率185Kw 减速机:YNS-995-4011L3）润磨对烘干过的精粉进行润磨，既提高精粉粒度，又增加精粉表面活性，润磨的过程也对铁精粉和膨润土进一步行混匀的过程，有利造球。润磨机规格为3.56.2m，台时产量60t/h。4）造球采用2台5.5m的圆盘造球机，台时产量为80t/h，每台圆盘造球机都设有相应的料仓和圆盘给料机。5） 布料、筛分采用摆动皮带布料，采用2台圆辊筛，上辊间隙16mm，下辊间隙8mm，将大于16mm和小于8mm的不合格品分别返回造球室料仓，重新造球。6）干燥、预热（链箅机选型）选用一台2.830m链箅机，台时产量80t干球。湿球通过布料辊筛以16

35、0200mm左右厚度均匀地布满箅床。链箅机采用两室三段式加热，干燥室温度为200400，预热室出球温度出球控制在800950，利用系统风机使窑尾高温气体两次通过链箅机内，循环使用，将生球干燥并预热，在焙烧碱性球团与赤铁矿生产时，进预热室的烟气温度控制在1200-1250。链箅机规格型号: 规格: 2.830m 链箅机运行速度:0.572.9m/min，正常运行速度:1.5m/min， 主电机: 型号YP225M-8,功率22Kw,740r/min(两台) 主减速机:SHC1600-317.8-110a(b),I=317.8(两台)7）焙烧回转窑规格为3.230m，斜度4%，球团在窑内停留时间控

36、制在30分钟以内。干燥预热后的球团在窑内经受高温焙烧、固结。窑内温度控制在125050，回转窑转速0.51.615r/min，填充率7.5%，回转窑产量63.2t/h，年产50万吨氧化球团。回转窑采用焦炉煤气焙烧。回转窑规格型号: 规格: 3.230m，斜度4% 转速:0.51.615r/min，辅助传动0.05r/min， 主电机: 型号ZSN-315-082,功率190KW 主减速机:ZSY630-71-V 辅助电机: 型号Y18M-4,功率18.5KW 辅助减速机:ZSY160-31.5-8）冷却、储存采用环冷机冷却，环冷机中径10m，台车宽度1.5m，有效冷却面积35m2，冷却时间30

37、分钟左右。设3台冷却风机，对环冷机进行鼓风冷却，热风风箱分为三段，高温段气体引到回转窑做助燃风；中温段气体引至链箅机干燥段及煤磨机；低温段气体直接排空。冷却后的球团通过皮带机输送到还原竖炉系统。9）链箅机热风及窑尾烟气除尘系统设备选型A、 风机的选型链循环高温风机2台，风量100000m3，风压6000Pa；窑尾总排风机1台，风量320000m3，风压5000Pa。B、除尘设备选型链循环高温风机前选用2台多管除尘器，处理风量100000 m3。窑尾电除尘选用90m2三电场电除尘。10）烟囱烟囱为砖砌，高度40m。4.2.1.3 工艺流程特点：1）汽车进料适应了外界环境。2）采用精矿干燥工艺和严

38、格控制水分措施，使原料准备达到最佳球团生产状态。3）采用先进的混捏润磨工艺，将物料细磨，大大提高了整个生产工艺对原料的适应性，同时提高了物料的表面活性、温度和亲水性，确保顺利造球。4）采用PLC控制系统，实现全厂自动化，力求生产过程在最佳状态下进行，并可提高劳动生产率。5）结合国内生产经验，保证了生球的烘干和炉料的顺行。6）高度重视环境保护，对含粉尘的废气采用高效除尘器予以净化，达到国家标准后方允许排放。粉尘予以加湿，尽量减少二次扬尘。4.2.2 还原气系统1) 焦炉气压缩（含CO2压缩）由焦化装置来的焦炉气经过预处理后，其成份如下：成份v%成份v%CO79O20.60.8CO222.5CmH

39、n1.82.5H25263H2S300mg/m3CH41822有机硫150300mg/m3N235氨气50mg/m3压力46kPa(G)温度2530焦炉气量24952Nm3/h ，18000 Nm3/h用于制气，其余用于燃料焦化装置来的焦炉煤气每小时可用流量为：24952Nm3/h。焦化装置有20%的富余能力，最大焦炉煤气供应量为33111.6 Nm3/h。焦炉煤气进入界区后，经气柜缓存，进入压缩机升压，以满足转化对压力的需求。由于焦炉煤气中含焦油、粉尘等杂质，因此，焦炉煤气压缩均采用往复式压缩机。压缩设备配置：往复式压缩机二台，一开一备，流量：24952Nm3/h，进口压力：0.002MPa

40、(G)，出口压力：0.6MPa(G)。序号名称原料规格单位吨还原铁消耗小时消耗备注1循环水t4.611862电kwh51.7620872) 焦炉气脱硫焦炉煤气中含较高的硫化物，若直接进入转化炉进行转化反应，会使转化催化剂中毒，同时会腐蚀管道设备。转化催化剂要求总硫含量在1mg/Nm3以下，因此需设置焦炉煤气脱硫工序，采用石油大学专利脱硫剂产品SQ105、SQ310。将焦炉气中硫脱除至1mg/Nm3以下，以满足转化工序对硫含量的要求。本工序共有6台主要设备，1台水分离塔，2台粗脱硫塔，粗脱硫塔内装填SQ105脱硫剂、1台加热器，2台精脱硫塔，内装SQ301吸附剂。大致流程如下：来自焦化工序的焦炉

41、气先进入水分离塔，除去焦炉气中的游离水和碱，然后进入粗脱硫塔，粗脱硫塔设置两台，可串可并，在脱硫剂作用下，脱除焦炉气中的H2S和部分有机硫化物。根据取自两个预脱硫塔串联中间管线位置的采样口分析结果，确定“第一预脱硫塔”床层已穿透或接近穿透时，即进行切换。将“第一预脱硫塔”切出，开始再生，原“第二预脱硫塔”继续工作，用过热蒸汽再生脱硫剂，再用N2干燥。再生完后的脱硫剂切入装置，开始脱硫。预脱硫后的焦炉气经预热后进入精脱硫塔，精脱硫也设置两台，可串可并。精脱硫剂可以脱除焦炉气中有机硫化物，同时也使焦炉气中烯烃饱和。经过精脱硫塔后焦炉气中总硫小于1 mg/Nm3。精脱硫剂可以用热空气再生。脱硫剂装填

42、量如下；序号脱硫剂数量1SQ10540 m32SQ31040 m3主要设备介绍：脱硫工序主要设备有脱硫塔、水分离塔、加热炉，具体见下表：序号名称，型号及主要规格操作条件数量设备材质备注1水分离塔立式容器尺寸：f1000x6500mm（不包括封头）容积：10 m3内装：介质：焦炉气温度()：40压力(MPaG)：0.6120R2预脱硫塔立式容器尺寸：f2000x6400mm（不包括封头）容积：20m3内装：SQ105脱硫剂床层高度:6400mm脱硫：介质：焦炉气温度()：40压力(MPaG)：0.6解吸时：介质：蒸汽温度()：饱和压力(MPaG)：0.7-1.1MPaG220R3精脱硫塔立式容器

43、尺寸：f2000x6400mm（不包括封头）容积：20m3内装：SQ310脱硫剂床层高度:6400mm脱硫时：介质：焦炉气温度()：400压力(MPaG)：0.6解吸时介质：空气+N2温度()：600压力(MPaG)：0.42SUS3044电加热炉功率：200KW被加热介质：空气+N2入口温度：常温出口温度：600工艺介质：空气+N2温度：常温/600压力：0.4 MPaG流量:400600Nm3/h1公用工程消耗（脱硫剂再生用）：序号名称压力温度用量备注1氮气0.3MPaG(min).环境600-800 Nm3/h2蒸汽0.7-1.1MPaG饱和最大1500kg/h3循环水给水:0.4MPaG回水:0.25 MPaG给水:28 回水:38最大75000 kg/h4电200KW（电炉功率）3）焦炉气转化本方案采用石油大学的焦炉气转化技术，为了降低转化气中的H2/CO比，将部分炉顶气循环引入系统补充CO2，以提高CO含量。工艺说明：经脱硫精制后的焦炉煤气、