年处理50万吨难选矿直接还原-选别工程项目可行性研究报告资料

年处理50万吨难选矿直接还原-选别工程项目

可行性研究报告

目 录

1.

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 总论 .............................................................................................................. 1 项目名称................................................................................................... 1 编制依据................................................................................................... 1 相关产业........................................................................................... 1 项目建设必要性....................................................................................... 2 1.5. 1.6. 1.7. 2.

2.1. 2.2. 2.3. 3.

3.1. 3.2. 3.3. 4.

4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 5.

5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

项目概况................................................................................................... 5 设计指导思想及原则............................................................................... 6 主要技术经济指标................................................................................... 8 项目技术基础 ............................................................................................ 10 神雾公司直接还原转底炉技术............................................................. 10 知识产权情况......................................................................................... 10 工艺技术特点及优势............................................................................. 12 建设规模与产品方案 ................................................................................ 16 建设规模................................................................................................. 16 原料条件................................................................................................. 16 产品方案................................................................................................. 16 原料处理工艺 ............................................................................................ 18 概述......................................................................................................... 18 原辅料堆储系统..................................................................................... 18 铁矿石加工............................................................................................. 21 还原煤和添加剂A加工 ........................................................................ 22 主要设备选择......................................................................................... 23 厂房布置................................................................................................. 24 转底炉直接还原工艺 ................................................................................ 26 生产规模................................................................................................. 26 铁矿石成分............................................................................................. 26 原料消耗................................................................................................. 26 生产工艺流程......................................................................................... 26

5.5. 5.6. 5.7. 5.8. 5.9. 配料混合................................................................................................. 26 转底炉还原............................................................................................. 29 转底炉设备............................................................................................. 30 转底炉供热燃烧系统............................................................................. 32 转底炉附属机械设备............................................................................. 34 6.

6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 7.

7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 8.

8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 9.

9.1. 9.2. 9.3. 9.4.

直接还原产品选别、冷压块 .................................................................... 38 概况......................................................................................................... 38 直接还原产品选别................................................................................. 38 还原产品压块系统................................................................................. 40 技术经济指标......................................................................................... 42 厂房布置................................................................................................. 42 辅助设施................................................................................................. 42 洁净煤气制备工艺 .................................................................................... 44 工程概况................................................................................................. 44 原料和产品............................................................................................. 44 煤气化与净化系统技术方案................................................................. 48 煤气化主要设备参数............................................................................. 52 烟气余热发电工艺 .................................................................................... 60 国家鼓励资金................................................................................. 60 概述......................................................................................................... 60 设计参数................................................................................................. 60 余热发电方案......................................................................................... 61 工艺技术方案......................................................................................... 63 余热发电设备组成及布置..................................................................... 65 公用辅助设施 ............................................................................................ 70 通风......................................................................................................... 70 除尘......................................................................................................... 70 给排水..................................................................................................... 73 供配电..................................................................................................... 78

9.5. 9.6. 9.7. 10.

10.1. 10.2. 10.3. 10.4. 10.5. 10.6. 11.

11.1. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5. 12.

12.1.

仪表自动化及电讯................................................................................. 83 建筑结构................................................................................................. 85 燃气热力................................................................................................. 87 总图运输 .................................................................................................... 88 总平面布置............................................................................................. 88 运输设计................................................................................................. 厂内道路设计......................................................................................... 管线设计................................................................................................. 绿化及消防............................................................................................. 90 总图运输技术经济指标......................................................................... 90 能源评价 .................................................................................................... 91 编制依据................................................................................................. 91 直接还原-选别工序能耗分析 ............................................................... 91 直接还原-选别工序能耗评价 ............................................................... 91 节能措施................................................................................................. 92 评估结论................................................................................................. 93 环境保护与综合利用 ................................................................................ 94 设计依据及执行标准............................................................................. 94

12.2 主要污染源、污染物及其治理措施......................................................... 95 12.3 绿化............................................................................................................. 97 12.4 环境管理机构及环境监测机构................................................................. 97 12.5 工程的环保措施预期效果......................................................................... 99 13.

13.1.

安全与工业卫生 ...................................................................................... 100 设计依据及执行标准........................................................................... 100

13.2 主要自然危险因素及主要防范措施....................................................... 101 13.3 劳动安全卫生机构设置........................................................................... 104 13.4 预期效果................................................................................................... 105 14.

14.1.

消防设施 .................................................................................................. 107 设计依据及采用的主要标准............................................................... 107

14.2 工程的火灾、爆炸因素分析................................................................... 107 14.3 消防措施................................................................................................... 108 14.4 预期效果................................................................................................... 110 14.5 预防措施................................................................................................... 110 15.

建设进度 .................................................................................................. 111 15.1 工程建设特点........................................................................................... 111 15.2 工程建设进度初步安排........................................................................... 111 16.

16.1. 16.2. 16.3. 16.4

项目投资估算 .......................................................................................... 112 概况....................................................................................................... 112 编制依据............................................................................................... 112 有关说明............................................................................................... 112 工程投资估算....................................................................................... 113

1. 总论

1.1.

项目名称 项目名称： 建设单位： 建设地点： 1.2.

编制依据

(1) 2007年9月21日下发的《国家发展改革委关于请组织实施循环经济高技术产业重大专项的通知》(发改办高技(2007)22号)；

(2)2000年7月27日颁布的国家计委、经贸委七号令《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术指导目录(2000年修订)》；

(3)2005年12月2日中华人民共和国国家发展改革委员会第40号令《产业结构调整指导目录(2005年本)》；

(4)科学技术部编制《2007年科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》。 1.3.

相关产业

2005年，国家出台了《钢铁产业发展》，首先明确了产业发展的目标，就是在“使我国成为世界钢铁生产的大国和具有竞争力的强国”这个总目标的统筹下， 实现产品结构调整、组织结构调整、产业布局调整和发展循环经济。产业把可持续发展和循环经济的理念纳入到钢铁产业发展的目标之中。

以下是近年来部分国家和科技部关于鼓励非焦炼铁条文的摘抄：

1)2007年7月27日颁布的国家计委、经贸委七号令《当

年处理50万吨难选矿 直接还原-选别工程

前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术指导目录(2000年修订)》：

十四、钢铁； 8、直接还原。

2)2005年12月2日中华人民共和国国家发展改革委员会第40号令《产业结构调整指导目录(2005年本)》：

第一类：鼓励类

七、钢铁；6、15万吨/年及以上直接还原法炼铁。

3)科学技术部编制《2005年科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》中列出重点支持项目：

三：新材料；

(四)、材料的先进制备、成型、加工技术及高性能产品； 1、冶金新材料的制造加工技术； (4)环境友好、节约能源的短流程生产工艺。 4)2006年《指南》沿用2005年《指南》:

各领域内的支持重点及相关要求与2005年度《指南》中的规定基本保持一致。同时，根据国家中长期科学与技术发展规划纲要提出的增强自主创新能力，建设创新型国家的奋斗目标，以及节约资源、建设环境友好型社会的总体战略部署，更加强调以企业为主体的产学研创新组织的发展，更加关注循环经济和资源综合化利用。

5)2005年国家第35号令《钢铁产业发展》

第四章 产业技术，第14条指出：“支持企业跟踪、研究、开发和采用……熔融还原等钢铁生产流程前沿技术.”。 1.4.

项目建设必要性

近年来我国钢铁工业迅猛发展，据国家统计，2006年全国生铁产量40417万吨，同比增长19.78%；钢产量41878万吨，同比增长18.48%；钢材产量46685万吨，同比增长24.45%。粗钢产量占世

界总产量的34%，已连续多年位居世界第一位。随着钢产量规模的迅速扩大，矿石、煤炭、电力、运输等资源紧张状况日益突出，资源价格也在不断上涨。进口铁矿石价格2005年至2008年分别在前一年的基础上上涨了71.5%、19.5%和9.5%、65%。

钢铁工业的快速发展，在推动国家和地方社会经济前进的同时，也随之带来一系列相关的负面问题。我国很多钢铁企业存在生产组织和管理粗放，环境污染严重以及资源消耗和浪费较大等问题。这一点突出表现没有实现资源的有效回收和综合利用。在资源回收与综合利用、循环经济方面，仍有很多工作需要进一步推进和完善。

根据可持续发展以及循环经济的理念，合理开发和综合有效利用现有的资源，对于降低企业生产成本和环境保护起到相当重要的作用，具有明显的社会意义和良好的经济效益，已引起社会各界和广大钢铁企业的高度重视。

我国是一个铁矿资源丰富的国家，但主要问题是可用于传统高炉冶炼工艺的富矿资源贫乏。目前我国已探明储量的600亿吨铁矿资源中，贫矿的储量占总储量的80%以上，且多为不能直接采用传统的烧结-高炉流程生产的难选矿，因此我国钢铁工业严重依赖国外进口铁矿石。

超细粒难选铁矿存在的主要问题是，嵌布粒度极细且经常与其它矿物共生或相互包裹，是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型。过去曾对该类型铁矿石进行了大量的选矿试验研究工作，其中还原焙烧—弱磁选工艺的选别指标相对较好，但由于其技术难点是需要超细磨，

而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收-10μm的微细粒铁矿物，且有害杂质如磷无法进行有效的选别，因此该类型铁矿石资源基本没有得到利用。

采用新的蓄热式转底炉直接还原-选别工艺技术处理这些矿产资源，将这些难以用目前常规的选矿技术，磁、浮、重选等选矿方法实施分离富集的 “呆滞”“无法使用”的矿产资源开发利用，将对我国的钢铁工业的发展，减轻、摆脱我国钢铁工业发展对国外资源的依赖，降低钢铁生产的成本起到重要的作用。

转底炉直接还原的工艺特点是在高温下(1300～1350℃)，敞焰加热含碳物料的薄料层(～40mm)，实现快速还原(<20min)。即高温、快速、含碳是其技术关键。工艺中先将难选矿石用高温快速火法冶金方法，将原矿中不能与脉石分离的铁的氧化物转化为易于分离的金属铁或磁铁矿，并使其产生有限度的“聚合”，还原产品用急冷、水淬的方式冷却。依靠金属铁颗粒与脉石相的热性能差异，造成铁颗粒与脉石分离。通过“适度”的破碎或粉碎，使金属铁与脉石相实现单体分离。最终通过磁选的方式实现铁与脉石的分离，获得的最终产品是以金属铁为主，高品位，高金属化“还原铁粉”。

在资源市场竞争日趋激烈及资源日益贫乏的情况下，传统的高投入、高消耗、高排放、低效率增长方式已难以为继。通过技术进步，改变增长方式，发展循环经济，合理开发利用资源，降低企业生产成本，已经成为企业增强核心竞争力，实现可持续发展的唯一手段。

本项目采用蓄热式转底炉-选别作为生产工艺，以褐煤作为还原

剂。以粉矿直接作为原料，符合环境友好、工艺紧凑、经济效益良好的钢铁生产目标。 1.5.

项目概况 1.5.1 建设规模

本项目建设产能规模为年处理难选铁矿石50万吨(TFe=28.8%)，最终产品为年产冷压铁块(含铁 > 90%)12.8万吨。

本可行性研究报告按照一次规划实施设计，工程包含原料场、铁矿石破碎筛分系统1套、辅料破碎筛分系统2套、蓄热式转底炉1套、洁净煤气制备系统1套、转底炉烟气余热发电设施1套、直接还原铁选别-冷压系统1套、配套的公用辅助设施等。

1.5.2 项目主要建设内容

原料处理部分：主要原料是铁矿石、还原用煤、添加剂A，通过破碎、筛分工艺，得到适合蓄热式转底炉生产用的原料。

蓄热式转底炉直接还原部分：主要原料是上道工序生产的矿粉、还原煤和添加剂，采用洁净煤气为燃料，生产直接还原铁。

直接还原铁选别、冷压部分：主要原料是蓄热式转底炉生产的直接还原铁，通过研磨-磁选、冷压工艺，生产冷压铁块。

本项目主要内容包括：

— 生产规模、产品方案、生产工艺流程的选择配置； — 主要生产设备的选型、车间布置；

— 车间及设备的供配电、传动和电控三电一体化； — 热力、燃气、通风除尘、给排水等生产辅助设施；

— 厂房和建(构)筑物； — 项目总图设施； — 环保及安全卫生措施； — 项目投资估算及效益分析； 1.5.3 项目主要工艺路线 主要工艺路线见下图：

图1-1 项目工艺流程示意图

1.6.

设计指导思想及原则

(1)采用创新、先进的工艺方法及流程，包括：蓄热式转底炉直接还原技术，直接还原铁选别技术，直接还原铁冷压块技术，烟气余热

发电技术等。制定可靠的生产工艺流程；采用实用、成熟可靠、行之有效、便于管理和操作的工艺装备。最终体现 “投资省、见效快、质量高、效益好”的特点。

(2)确保工艺布置合理、 厂区布置紧凑，尽量节约用地和确保物流通畅，项目建设要具有时代感和先进性。在保证先进性的同时，注意从节省建设资金，努力实现资源和能源的最佳配置，力争把蓄热式转底炉直接还原-选别工艺技术装置建设成为国内具有代表性的、有较强竞争能力的现代化工厂。

(3)严格贯彻执行国家对冶金行业的产业及当地的有关法律与规定，全力推动新技术的应用。

(4)最大限度地推行清洁化工厂的相关技术，对再生资源的综合利用进行技术开发和探索，综合防止环境污染，充分体现出文明生产的气息。

(5)强化环境保护和资源综合利用，强化三废综合治理措施，做到能回收的不浪费，不能回收的经过处理后达标排放，真正建设成为现代化的循环经济型工厂。

(6)在项目建设规模上，出于对资源、资金以及各设施工艺布置及能力配置等的综合考虑，根据实际情况，按照合理的建设程序，合理地安排各个子项目开工、完工及竣工时间，以便于把握项目建设的总体进度、合理分配建设资金。

(6)主体设备(转底炉、选别设备)立足于国内设计、制造，以有效节约宝贵的建设资金。对于转底炉、选别设备的关键设备、主体设备

将认真借鉴、消化、吸收国外先进技术。

(7)合理配置劳动力资源，提高劳动生产率。 1.7.

主要技术经济指标

项目建设产能规模为年处理难选铁矿石50万吨(TFe=28.8%)，最终产品为年产冷压铁块(含铁 > 90%)12.8万吨。技术经济指标如下表：

表 1-1 蓄热式转底炉-选别工艺主要技术指标表

序分指 标 名 称 号 类 产1 冷压铁块 品 铁矿石 原还原用煤 材洁净煤气用煤 2 料添加剂A 消添加剂B 耗 添加剂C 回收：尾矿粉 电力消耗 能压缩空气 源3 循环水补充水 介生活用水 质 回收：余热发电量 能4 kg标准煤/吨铁 耗 5 职工定员 铁矿石 吨还原用煤 成洁净煤气用煤 品添加剂A 消添加剂B 耗添加剂C 6 及电力消耗 回压缩空气 收循环水补充水 指生活用水 标 回收：尾矿粉 回收：余热发电量 单 位 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 吨/年 吨/年 万吨/年 106kWh/a m3/min t/h t/h 106kWh/a 指标值 12.815 50 7.5 5.76 7.5 500 1282 48.35 79.07 1 495 0.975 48 777.57 人 t/t t/t t/t t/t t/t t/t kWh/t m3/t t/t t/t t/t kWh/t 120 3.902 0.585 0.449 0.585 0.004 0.010 617.03 4 30.9 0.06 3.77 374.5 备 注 表1-2 工程总图占地技术经济指标表

序单数 名 称 备 注 号 位 量 1 2 3 建设用地面积 建筑覆盖率 绿地率 hm2 % % 13.11 56.50 19.26 2. 项目技术基础

2.1.

神雾公司直接还原转底炉技术

北京神雾公司组织多名国内燃烧、冶金、工业炉、机械设计、自动控制、热工材料等领域的技术专家，跟踪国际国内直接还原技术发展前沿，对铁矿石直接还原反应的原理和化学动力学机理、直接还原转底炉蓄热式烧嘴设计、转底炉设计、转底炉无氧化加热计算及气流流体动力学计算等诸多领域开展理论及实验研究，取得了一系列突破性进展。并已取得了成功业绩，率先实现了“采用蓄热式烧嘴燃烧技术的铁矿石煤基直接还原转底炉”技术路线的突破。

2006年，北京神雾公司蓄热式转底炉示范工程在四川攀枝花市投产，年产金属化球团10万吨。

2007年，北京神雾公司为天津荣程钢铁集团公司设计的年产80万吨蓄热式转底炉直接还原工程开始建设，目前设备已进入安装阶段，预计2009年3月建成投产。

2008年，北京神雾公司为江苏沙钢集团公司设计的年产30万吨蓄热式转底炉直接还原工程开始建设，预计2009年9月建成投产。

2008年，北京神雾公司为攀枝花钢铁集团公司设计的年产10万吨蓄热式转底炉直接还原工程开始建设，预计2009年9月建成投产。 2.2.

知识产权情况

北京神雾公司拥有蓄热式高温空气燃烧技术的自主知识产权，蓄热式烧嘴、换向装置、电子点火器等关键技术上拥有17项国家实用新型专利；北京神雾公司转底炉直接还原技术已获国家发明专利。

北京神雾公司蓄热式燃烧方面的专利有：

①组合式双预热蓄热式燃烧器： 专利证书号 第6977号 ②分隔式双预热蓄热式燃烧器： 专利证书号 第698802号 ③单预热空气蓄热式燃烧器： 专利证书号 第698455号 ④单预热空气扁平焰蓄热式燃烧器： 专利证书号 第698631号 ⑤高效长寿蓄热式燃烧器电子点火：专利证书号 第697614号 ⑥大型四腔四通换向阀： 专利证书号 第620424号 ⑦小型四通旋塞阀： 专利证书号 第619807号 ⑧小型旋瓣式三通换向阀： 专利证书号 第619807号 ⑨蓄热式燃气辐射管燃烧器： 专利证书号 第697406号 ⑩耐热耐脏煤气快速切断阀： 专利证书号 第620010号 北京神雾公司直接还原国家发明专利有： ①煤基直接还原铁转底炉及其燃烧方法 ②煤制还原气气基竖炉直接还原冶金方法及系统

北京神雾公司已申报并正在审批的煤基直接还原方向应用工艺路线的国家发明专利有：

① 转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法：

申请号 200810222976.8

② 矿石煤、直接还原-选别-造块后熔融炼铁方法：

申请号 200810222975.3

③ 蓄热式转底炉-湿法选别-埋弧电炉冶炼镍矿方法：

申请号 200810223516.7

2.3. 工艺技术特点及优势

2.3.1. 工艺技术特点

“采用蓄热式烧嘴燃烧技术的铁矿石煤基直接还原转底炉+选别”技术路线处理难选矿的主要特点：采用煤基还原工艺，还原炉采用转底炉，燃料采用低热值煤气，这条工艺路线切合我国国情，而且有重大创新。采用蓄热式烧嘴燃烧技术，使得烧低热值煤气也能达到1400℃以上高炉温的还原工艺要求，并能控制好炉内的还原气氛，打破了目前国外直接还原转底炉必须使用天然气等高热值燃料的常规。采用此项技术，可使转底炉直接还原工艺的在国内条件下工业化生产带来积极推动作用。采用该工艺的主要特点是：

① 工艺中先将难选矿石用高温快速火法冶金方法，将原矿中不能与脉石分离的铁的氧化物转化为易于分离的金属铁或磁铁矿，并使其产生有限度的“聚合”，还原产品用急冷、水淬的方式冷却。依靠金属铁颗粒与脉石相的热性能差异，造成铁颗粒与脉石分离。通过“适度”的破碎或粉碎，使金属铁与脉石相实现单体分离。最终通过磁选的方式实现铁与脉石的分离，获得的最终产品是以金属铁为主，高品位，高金属化“还原铁粉”。

② 还原焙烧的物料是含碳难选矿，矿粉和煤粉之间紧密接触，给快速还原提供了良好条件；

③ 还原焙烧工艺是薄料层在高温敞焰中加热，实现快速还原。炉料在炉内还原时间短；

④ 矿粉在转底炉里焙烧过程中不受压，炉料与炉衬之间无相对运动，

因此对矿粉的强度要求不高，不会产生料团附壁“结圈”现象； ⑤ 采用冷压块技术生产冷压铁块，方便产品的保存和运输。 ⑥ 采用转底炉余热发电技术，实现了能源的极限回收，将整个系统的节能减排水平提高到一个新水平。 2.3.2. 技术优势

1）蓄热式技术优势

直接还原法生产，有气基还原法和煤基还原法两种方法。气基还原法的还原剂采用天然气，缺少天然气资源的地区难于推广。煤基还原法采用煤或焦炭作为还原剂，还原剂取材方便。我国天然气资源不多，而煤炭资源丰富，因此煤基还原法适合在我国推广应用。

还原炉内炉料加热升温和还原反应要吸收大量热量，直接还原生产能源消耗较高。 蓄热式烧嘴燃烧技术，利用从炉子排出的废气预热助燃空气，在炉温1350℃的条件下，空气预热温度可高达1100℃，从蓄热式烧嘴排出的废气温度可降到200℃以下，实现了废气余热的极限回收，因此采用蓄热式烧嘴燃烧技术是最有效的节能措施。

此外，蓄热式烧嘴燃烧技术还解决了高温炉使用低热值燃料的技术可行性问题。冷洁煤气用冷空气助燃，理论燃烧温度只有1700℃左右，实际炉温只能达到1190℃，远达不到直接还原工艺炉温1350℃的要求。即使采用金属换热器将空气预热到500℃，理论燃烧温度达到1850℃，实际炉温也只有1295℃，仍然达不到1350℃的要求。金属换热器由于受材料工作温度的，空气预热温度难比500℃再高。而采用蓄热式燃烧技术，热交换器是陶瓷材料，其允许的工作温度比

金属材料高得多，因此可将助燃空气预热到1000℃以上，冷洁煤气的理论燃烧温度可达2050℃以上，实际炉温可达1435℃以上，则满足工艺需要有余。因此采用蓄热式烧嘴燃烧技术可使烧低热值煤气如何达到工艺要求炉温的问题迎刃而解。

在直接还原转底炉中采用蓄热式烧嘴燃烧技术，既可以减少煤气消耗，又能解决低热值煤气的燃烧温度问题，具有双重意义，是最佳可选方案。

直接还原转底炉中补充燃料采用低热值煤气，突破了国外同类炉子采用高热值煤气(天然气)的常规。蓄热式燃烧技术为使用低热值煤气开辟的前景意义十分重大，完全符合我国的资源战略，经济效益也非常显著。

2）新工艺路线的技术优势

新工艺路线将传统工艺采—选—冶改变为采—冶—选，使传统工艺难以有效利用的超细粒赤铁矿、鲕状赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等氧化物通过转化为易于分离的金属铁或磁铁矿，依靠金属铁颗粒与脉石相的热性能差异，造成铁颗粒与脉石分离。通过“适度”的破碎或粉碎，使金属铁与脉石相实现单体分离。最终通过磁选的方式实现铁与脉石的分离，获得的最终产品是以金属铁为主，高品位，高金属化“还原铁粉”。

同时已焙烧细磨的铁矿石尾矿可作为水泥行业的辅料，实现了资源的综合利用。

采用新工艺路线的金属回收率的优势是传统工艺无法比拟的。 采用新工艺路线，当原矿品位28.82%时，最终成品品位达90.18%，金属回收率80.18%，尾矿品位5.7%。当原矿品位54%时，成品品位达91%，金属回收率90%，尾矿品位7.9%。

根据2008年8月公布数据，采用传统工艺路线的全国重点选矿厂红矿原矿品位平均29.5%（酒钢35.07），精矿品位平均63.03（酒钢54.73），尾矿品位13.19（酒钢19.83%），金属回收率72.57%（酒钢70.99%）。

由此可见，新工艺路线与传统工艺相比，成品品位提高，尾矿品位降低，矿石的金属回收率大大提高，资源有效利用优势明显。

3. 建设规模与产品方案

3.1.

建设规模

本项目建设产能规模为年处理难选铁矿50万吨(TFe=28.8%)，最终产品为年产冷压铁块(TFe > 90%)12.8万吨，副产品为年产尾矿粉(TFe < 7.43%)48.35万吨。

本可行性研究报告按照一次规划实施设计，工程包含原料场、铁矿破碎筛分系统1套、辅料破碎筛分系统2套、蓄热式转底炉1套、洁净煤气制备系统1套、转底炉烟气余热发电设施1套、直接还原铁选别-冷压系统1套、配套的公用辅助设施等。 3.2.

原料条件

本项目的原料为难选铁矿，年需要量50万吨，成份如下：

表3-1 难选铁矿成分

成TFe P S C SiO2 Al2O3 CaO MgO 分 含量/% 28.82 0.35 0.028 0.96 48. 6.08 3. 0.84 难选铁矿入厂块度为0~500mm。 3.3.

产品方案

本项目最终产品为冷压铁块，年产量12.815万吨，成份如下：

表 3-2 冷压铁块预计成分

成TFe C P S SiO2 Al2O3 CaO MgO 分 含量/% 90.18 0.45 0.12 0.036 2.5 2.27 2 2.55 冷压铁块形状为桃核形，三维最大尺寸为：40×24×18mm。

4. 原料处理工艺

4.1.

概述

本工程原料处理系统的划分和功能如下：

(1) 原辅料堆储系统——铁矿石、制气煤、还原煤、添加剂A的进料、堆储、供料； (2) 原辅料加工系统： a) 铁矿石加工

b) 还原煤、添加剂A加工

原辅料加工后粒度要求粒度为-3mm。其中铁矿石加工为单独系统，还原煤、添加剂A共用一套运输系统，分别加工、交错运行。 4.2.

原辅料堆储系统

4.2.1. 工艺流程

原辅料运输采用自卸卡车，卸入各自堆场后，通过推土机进行堆料，整堆，堆料高度约2米。

原辅料取料采用装载机，装载机装取原辅料运入相应的加料区，卸入相对应的地下料仓内。 4.2.2. 设计规模

原辅料堆储系统设计规模如表4-1所示。

表 4-1 原辅料堆储系统设计数据

项单铁原还添合目 位 矿料原加计 石 煤 煤 剂A 进料 堆储 供料 日用量 安全存货周期 堆场能力 堆场设计面积 t/a t/a t/a t/d d t m2 500000 500000 500000 1370 15 20500 11520 57600 57600 57600 158 20 3200 3600 75000 75000 75000 205 20 4100 5760 75000 75000 75000 205 15 3100 3600 707600 707600 707600 1939 30900 24480 4.2.3. 运输机械能力计算

(1) 自卸卡车

表 4-2 自卸卡车能力计算

项单铁添加合备目 位 矿煤 剂A 计 注 石 作业量 作业班次 作业时t/d 班/d h/1370 3 5 363 3 5 205 3 5 1939 间 平均小时运量 卡车作业周期 卡车吨位 卡车运输车次 需要卡车数量 班 t/h min t 车次/d 辆 91 20 20 69 1.53 24 20 15 25 14 20 20 11 129 105 0.50.24 2.3 实际运行选取4辆 6 说明 1 卡车作业周期可根据实际情况调整 说明 2 卡车吨位选21t自卸SDG9283XX蓬翔侧翻半挂车

(2) 装载机

表 4-3 装载机能力计算

添铁单加合项目 矿煤 备注 位 剂计 石 A 作业量 作业班次 作业时间 平均小时运量 装载机作业周期 装载机斗子容积 卡车运输车次 需要装载机数量 t/d 班/d h/班 m3/h min m3 车次/d 辆 1370 3 5 57 3 2 685 2.28 363 3 5 35 3 2 182 0.61 205 3 5 9 3 2 103 0.34 1939 101 970 3.2 实际运行选取5辆 说明 3 选用ZL30G轮式装载机 (3) 推土机

选用DT140B履带式推土机1台。 4.3.

铁矿石加工

4.3.1. 矿石的机械、物理性质

矿石真比重：3.58t/m3 矿石松散系数：1.6 矿石硬度： f=12~16

铁矿石最大块度 ≤ 500mm。 4.3.2. 供矿条件及工作制度

矿石用矿车运到铁矿石仓，破碎矿量为50万t/a。 破碎工作制度为年工作300天，每天2班，每班6小时。 4.3.3. 设计流程及指标

破碎系统工艺流程为三段两闭路流程，粗碎设备选用一台C100颚式破碎机，粗破产品经胶带机输送给入圆振动筛，筛上经胶带机给入细碎，细碎设备选用一台HP4圆锥破碎机, 细碎产品经皮带运输机给入振动筛,形成闭路。筛分设备选用一台双层振动筛，筛子规格为2YA2460圆振动筛，振动筛筛下产品经皮带机给入直线振动筛，筛上+3 mm经胶带机给入高压辊磨机进一步破碎，辊磨机排矿经胶带机转运给入胶带机和直线筛形成闭路。直线筛筛下产品为合格产品，经胶带机给入配料槽待用。详见破碎工艺流程图。

圆锥破碎机一次筛分机堆场二次筛分机高压辊磨机颚式破碎机配料矿槽

图 4-1 铁矿石加工工艺流程

破碎最终产品粒度为-3mm。 4.4.

还原煤和添加剂A加工

4.4.1. 生产工艺流程

(1) (2)

还原煤或添加剂A卸入地下受矿槽；

通过手动给矿阀将外还原煤或添加剂A送到振动筛分机预

筛分，筛下物去配料矿槽；

(3) (4)

筛上物去锤式破碎机破碎，破碎后返回振动筛分机； 生产中注意两个地下受矿槽，两套破碎筛分，两个配料矿

槽不要错料。

工艺流程图如下：

锤式破碎机堆场振动筛分机仓壁振动器手动给矿阀受料矿槽配料矿槽

图 4-2 还原煤和添加剂A加工生产工艺流程

4.4.2. 生产能力与工作制度

破碎生产能力： 50万t/a

工作制度：年作业300天，2班/天，6小时/班 4.5.

主要设备选择

4.5.1. 主要设备选择的原则

1)、主要工艺设备的选型遵循“技术先进，运行可靠，易操作，维护简单，性能指标稳定，低能耗，立足选择国内、外标准节能设备，降低选厂生产成本”的原则。适当考虑设备大型化和关键作业采用自动控制，装备水平达到国内先进水平。

2)、安全环保遵循“三同时”原则。

4.5.2. 主要破碎设备选择

表 4-4 原料加工主要设备

型设号备单数或系统 备注 名位 量 能称 力 颚式破碎机 圆锥破碎机 圆振动筛 直线振动筛 高压辊磨机 振动筛分机 锤式破碎机 C100 HP4 2YA2460 USL3.6×6.0 GM100-63 100t/h 50t/h 台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 2 2 2 2 铁矿石加工 铁矿石加工 铁矿石加工 铁矿石加工 铁矿石加工 还原煤、添加剂A还原煤、添加剂A加工 各用1台 4.5.3. 受料仓参数

表 4-5 铁矿石、还原煤和添加剂A加工矿槽参数

储位数 有效容 堆密度 储料能力/t 量/个 积/m3 /t·m-3 单 总 铁矿石地下受料仓 1 48 2.24 108 108 还原剂地下受料仓 1 30 0.6 18 18 添加剂A地下受料仓 1 30 1.6 48 48 名称 用量 储料时 t·h-1 间/h 62.5 1.7 9.38 1.9 9.38 5.1 4.6. 厂房布置

厂房由受料矿槽、破碎车间、筛分车间、转运站、磨矿车间组成。

整个系统平地而建，各建筑物相对集中，车间内部设备配置力求合理、紧凑。详见工程总平面布置图。

5. 转底炉直接还原工艺

5.1.

生产规模

年产直接还原铁12.815万吨，预计成分见表3-1。

表 5-1 直接还原铁预计成分

成分 含量/% TFe 90.18 C 0.45 P 0.12 S 0.036 SiO2 2.5 Al2O3 2.27 CaO 2 MgO 2.55 5.2. 铁矿石成分

表 5-2 铁矿石成分

成分 含量/% TFe 28.82 P 0.35 S 0.028 C 0.96 SiO2 48. Al2O3 6.08 CaO 3. MgO 0.84 5.3. 原料消耗

表 5-3 转底炉直接还原原料消耗

名称 铁矿石 还原用褐煤 煤制气原料烟煤 添加剂A 添加剂B 合计 消耗 年 小时 500000 75000 50000 75000 500 700500 62.5 9.375 6.25 9.375 0.0625 87.5625 5.4. 生产工艺流程

工艺流程概述为：还原煤和添加剂A加工，配料混合，润磨，

转底炉还原，还原产品冷却。 5.5.

配料混合

5.5.1. 生产工艺流程

添加剂B单独外购成品，人工加入添加剂B漏斗。

来自铁矿石加工系统的矿粉，来自还原煤与添加剂A加工系统的还原煤与添加剂A，以及添加剂B，按照生产要求，按比例配料后，进入混合机完成混匀作业。

混匀后的混合料进入转底炉还原。

铁矿还原煤 添加剂A添加剂B4x250m3配料矿槽混合机转底炉 图 5-1配料混合生产工艺流程

5.5.2. 配料槽参数

表 5-4 配料矿槽参数

有堆储储用效密料位量容 度 能名称数 /t积/t力/t 名称 量·/·-/h-mm单总 1个 33 铁矿石配料槽 2 250 1.6 400 800 62.5 储料时 间/h 12.8 有堆储储用效密料位量容 度 能名称数 /t积/t力/t 名称 量·/·-/h-mm单总 1个 33 还原剂配料槽 添加剂A配料槽 添加剂B漏斗 1 1 1 250 250 0.2 0.6 1.6 1.3 150 400 150 400 9.375 9.375 0.25 0.25 0.0625 储料时 间/h 16.0 42.7 4 5.5.3. 设备选型计算

(1) 配料设备

表 5-5 配料设备参数

设给料备工作名称 款式 能力数-1制度 /t·h 量/台 铁矿石配料矿槽 还原用褐煤配料矿槽 添加剂A配料矿槽 添加剂B配料矿槽 2 1 1 1 定量圆盘给料机 定量皮带给料机 定量皮带给料机 减量秤 31-94 5-14 5-14 31-94kg/h 二开一，连续，可开动率96.5% 连续，可开动率96.5% 连续，可开动率96.5% 连续，可开动率96.5%

(2) 混合机

表 5-6混合机参数

项目 单位 指标 备注 处理能力 可开动率 烘干机内径 烘干机长度 倾斜度 填充率 驱动功率 混合时间 t/h % m m % % kW s 120 96 2.2 18 5 15.42 110 360 5.6. 转底炉还原

转底炉的工艺过程为：装料—加热升温—还原—冷却—出料。然

后送到还原产品分选系统。

从原料准备系统输送来的均匀混合物料进入转底炉装料口上部的料仓，通过设在料仓卸料口的阀门及给料装置，向炉内供料，根据炉底转动速度自动控制料的流量，满足连续均匀布料的要求。料层在炉底上铺~40mm。

转底炉的炉底匀速转动，载着布在炉底上的物料依次经过各个区段。通过调节炉底转动速度，可以改变物料在炉内停留还原的时间。物料在炉内的还原时间~30min。

转底炉圆环炉膛划分为装料区、还原区、冷却区和出料区。物料随炉底旋转，经历上述各区后完成还原过程。

为了实现快速还原，还原区必须提供高温条件，设计还原温度达到1200℃。为保护出料设备，完成还原的高温物料在炉内被冷却到~900℃出炉。

由设于炉底上方的螺旋出料机将直接还原铁连续排出，经由转底炉的卸料口及与其连接的导管，送至冷却水槽进行冷却后送选别工序。

在炉内各区，安装在炉膛两侧的烧嘴燃烧煤气，另外补风喷嘴吹入空气使还原反应释出的CO燃烧，为物料升温和还原反应提供热量。在还原区通过调节烧嘴的煤气量和空气量控制炉内气氛，以达到最佳的还原条件。随着还原过程的不断进行，铁氧化物处在一个被C0还原气体包围的氛围下而逐渐被还原。

物料在加热升温过程中，随着温度继续升高，还原反应加剧进行。在还原性气氛下，煤中碳与粉矿中的氧结合生成CO游离出来，一部分快速与粉矿中铁元素进行还原反应，另一部分参与燃烧，放出大量热量。析出CO燃烧释放的热量，满足炉子大部分热量需求。 5.7.

转底炉设备

5.7.1. 转底炉生产能力

转底炉按年处理粉矿产量为50万t，年工作时间8000小时计算。设计处理混合物料能力：按平均小时产量为70t/h考虑。 5.7.2. 转底炉基本尺寸

表 5-7转底炉基本尺寸

项目 炉子中心直径 炉膛外径 炉膛内径 炉膛宽度 炉膛高度 单参数 位 mm mm mm mm mm 45000 52000 38000 7000 1500 5.7.3. 转底炉炉体结构

转底炉炉体由固定的内外环形炉墙、炉顶和转动炉底组成。炉墙、炉顶由炉体钢结构支承，炉底耐火材料砌在转底机械的钢结构底盘上。

炉体钢结构由立柱、侧墙钢板和炉顶横梁等部分组成。炉体钢结构承载炉墙炉顶全部耐火材料的荷重，同时承载安装在炉体上的烧嘴、管道及其他附属设备的荷重，因此钢结构要足够坚固。

炉顶采用特殊耐火浇注料整体浇注。炉墙采用复合内衬整体浇注结构。炉底工作层采用抗渣浇注料，次工作层和隔热层采用耐火砖、隔热砖等材料。

在两侧炉墙上安装烧嘴和补风喷嘴。在冷却区设水冷装置。 转动炉底与内、外固定炉墙之间留有环缝，外环缝宽度大于内环缝宽度，以满足炉底热膨胀的需要。内外环缝用水封槽密封。

炉顶下料口、出料滑口、冷却区的冷却装置、出料机保护罩等都是采用北京神雾公司研发的特殊结构。 5.8.

转底炉供热燃烧系统

5.8.1. 概述

蓄热式直接还原转底炉既有外供燃料的燃烧，又有析出CO的燃烧，因此炉子布置有燃烧煤气的烧嘴和给CO燃烧供空气的风口。在高温还原区，要形成有特定要求的还原性气氛，即CO与CO2的比例要控制在一定范围内。

本工程外供燃料采用冷洁发生炉煤气，煤气热值>5.44MJ/Nm3。为了使炉温达到1200℃以上的要求，将助燃空气预热到高温。助燃空气由安装在烟道里的换热器预热。燃烧器采用调焰烧嘴。 5.8.2. 燃烧系统流程

(1)煤气流程

煤气从煤气接点连接转底炉煤气总管，总管设置硬密封蝶阀、盲板阀和快速切断阀。由煤气总管分出支管，分别接到各供热区域，再分送到各个烧嘴。每条支管安装流量测量装置和流量调节阀。每个烧

嘴的煤气管上安装手动硬密封蝶阀。

(2)空气流程

助燃空气由鼓风机供给。设置3台鼓风机，两用一备。 从鼓风机出来助燃空气进入换热器预热，空气预热到450℃以上。 从换热器出口侧的热风总管分支管，接至各供热段的后分送到烧嘴。

支管上安装流量测量装置和流量调节阀。每个烧嘴和每个喷风口的空气管上安装手动空气蝶阀和波纹膨胀节。 5.8.3. 排烟系统流程

炉内所有烟气从预热区炉顶烟道排出，烟气排放温度约1000℃。 烟气出炉后先经过沉降室，将粉尘沉降后由沉降室出口接至辐射换热器烟气入口，在辐射换热器前掺入冷空气将烟气温度降低到适应辐射换热器的使用温度。烟气经辐射换热器后温度降至~750℃后送余热锅炉回收热量及于发电。

换热器后设烟道闸板，用于调节炉压。 5.8.4. 辐射换热器

由于炉尾排烟含大量粉尘，采用普通的钢管换热器易出现堵塞，因此所有助燃空气由辐射式空气换热器进行预热。空气预热温度＞450℃。

辐射式空气换热器由内筒、外筒、导向片和风环等部分组成，烟气从筒中间通过，被预热空气从内、外筒之间的环缝中通过，由于空气通过环缝流速很高，在内筒外壁焊接螺旋导向形肋片，起到增加传

热效果的作用。 5.9.

转底炉附属机械设备

转底炉机械设备主要有：装料机、转底机械、出料机、润滑系统等。 5.9.1. 装料机

装料机用于承接皮带输送机送来的粉矿并均匀地将其散布在转底上。

装料机由配料皮带机、储料仓、布料滑槽、收集螺旋机四部分组成。

配料皮带机：用于承接皮带输送机送来的还原料，并将其按需分配至储料仓。

储料仓：用于承接皮带输送机送来的还原料，仓下设有7个出料口，料口用鳄口阀封闭，调节鳄口阀的开度可以控制各出料口的出料量。

布料滑槽：装料机下方分设五条滑槽，槽内设缓冲板以缩减还原料落差，防止还原料的破碎引起粉料进入炉内。 5.9.2. 转底机械

转底机械是转底炉的最主要设备，用以支撑并带动由装料机送入转底炉内的还原料在转底炉内运行一周加热到要求的温度。转底机械主要由转底支撑、上炉盘、转底传动装置、内支撑辊、外支撑辊、定心辊、内外水封刀等组成。定心辊在炉子内环，传动装置在炉子外环，因此传动装置、支撑辊、定心辊及它们的轨道均布置在炉底内外两侧，

有利于设备的更换和维护。

转动的上炉盘及转底支撑是由型钢制成的较复杂的双层钢结构架，位于上部的上炉盘钢结构框架由多块扇形件组合而成，位于下部的炉底支撑钢结构框架由多块扇形件组合而成，上下两层框架之间用定位块以防止相互串动。上炉盘用来支撑炉底耐火材料及还原料。转底支撑既要支撑上层框架，又要传动。转底支撑的横断面呈梯形，梯形两脚落在内外环的支撑辊上。

转底上转盘外侧耐火材料护角板采用耐热铸铁。内外侧还设有锚固支撑。

为了使转底绕固定的中心转动，转底炉采用水平定心辊定心，在环形炉内径圆周均布有弹簧式定心辊，定心功能是以内环方向向外顶住转底支撑来实现的。

整个转底的转动部分(包括转底支撑、上炉盘、内外水封刀等)放置在位于转底炉内、外环锻钢支撑辊上。内、外支撑辊的作用就是支撑整个转底的转动部分并为转底转动部分提供转动辊道。支撑辊轴承采用国产优质轴承。

转底炉转底机械通过均布在炉子周围上的4套电动传动装置驱动转底支撑使转底绕定心转动，依靠定心辊来保证转底在支撑辊上转动。电动传动装置是由电机、减速机、小齿轮、柱销齿轮等组成，柱销齿轮在用螺栓联接在转底支撑钢框架外侧，电机通过减速机、小齿轮、柱销齿轮驱动转底支撑转动。通过改变电机的供电，可以实现转底支撑的正反向转动。传动装置可以在底座滑槽中滑动，由气缸推动

传动装置以保证齿轮与销齿的啮合，实现转底的正反转功能。

内外水封刀固定在上托盘上，随上托盘一起转动，用于保证炉子尽可能封闭严密，以避免炉内热气体溢出炉外和外界冷空气吸入炉内。同时随着转动的水封刀和固定的水封槽之间相对运动，逐步将落入水封槽内的炉料和其它一些杂质刮到水封槽上的漏斗处，最后通过漏斗定期清渣，用小车运走。

转底机械设备安装完成后，在炉子中心、定心辊附近保留永久性安装基准点。 5.9.3. 出料机

转底炉的出料口设有出料机，用于将还原好的还原铁清出转底炉。

出料机为螺旋刮料输送结构，螺旋后设挡料装置，装有刮刀的螺旋轴由电机通过减速机及链传动带动。电机采用变频调速，用以便利的调整螺旋轴的转速。

螺旋轴通水冷却，保证主轴的正常使用。 出料机设有升降装置，用以调整螺旋轴的高度。

排出出料机的直接还原铁直接落入下部的水槽中，进行冷却，冷却后的直接还原铁粉沉淀在水槽底部，通过水槽下部的链板输送机运出，运至选别系统的脱水筛车间。

冷却水槽设置浊循环水系统，冷却水循环利用，并设置相应的通风、除尘设施，保证环境整洁。

5.9.4. 集中干油润滑系统

采用一套自动集中干油润滑站对支承辊和定心辊各润滑点进行集中给脂润滑。润滑系统包括一个泵站、数十个分配器、润滑配管等。

干油润滑型式：终端式双线集中干油润滑

集中干油润滑系统由给油器、压力操纵阀、电控柜、电动加油泵等设备组成，通过管道连接到各润滑点，定时定量供给润滑脂。

系统中间配管用于润滑泵站与机上配管的连接。配管由冷拔无缝钢管、软管及管件、管夹等组成。

6. 直接还原产品选别、冷压工艺

6.1.

概况

设计规模为处理65万t/a直接还原铁料，产品方案为冷压铁块12.815万t/a，尾矿量40万t/a。

生产中产生的尾矿集中后外销，尾矿澄清水全部循环利用。 工作制度如表6-1。

表 6-1 直接还原产品选别、冷压块工作制度

工作业作业时班制 序 天数 间 磨选 化验 冷压块 330天 330天 330天 3班/天 3班/天 3班/天 8小时/班 8小时/班 8小时/班 6.2. 直接还原产品选别

6.2.1. 供料条件及工作制度

转底炉直接还原铁料最大粒度3mm。

工作制度为年工作330天，每天3班，每班8小时。 直接还原铁从转底炉给入冷却水槽冷却后给入选别系统。 6.2.2. 工艺流程

直接还原铁粉经水封链板输送机冷却和输送，产品排料温度50℃，进入脱水筛筛分，筛上+0.5 mm产品经胶带运输机进入一段磨矿机，筛下-0.5 mm产品用泵进入浓缩磁选机，浓缩磁选铁粉和脱水筛筛上物进入一段磨机。磨矿采用阶段磨矿、阶段选别工艺，一段开路磨矿选用两台QMYΦ3254溢流型球磨机，产品粒度为-325目占

95%，排出产品进行磁选。较粗铁粉进入细筛，筛上产品进入二段磨矿再磨，再磨选用一台QMYΦ3254溢流型球磨机，筛下产品进入磁选柱，磁选柱底流为铁粉，铁粉进入沉淀池沉淀后用抓斗机抓入铁粉仓。详见直接还原铁选别工艺流程图。 转底炉直接还原铁水冷槽浓缩磁选-0.5mm脱水筛磁性物料+0.5mm一次磨矿-325目占95%一段磁选非磁性物质-500目占95%磁性物料 -28μ 磁性物料细筛a=60μ+28μ磁性柱二次磨矿尾矿非磁性物质沉淀池直接还原铁选别粉水

图 6-1直接还原产品选别工艺流程

磨选最终粒度为-500目占95%。 6.2.3. 主要设备选择 6.2.3.1.

主要设备选择的原则

1)、主要工艺设备的选型遵循“技术先进，运行可靠，易操作，维护简单，性能指标稳定，低能耗，立足选择国内、外标准节能设备，降低选厂生产成本”的原则。适当考虑设备大型化和关键作业采用自动控制，装备水平达到国内先进水平。

2)、安全环保遵循“三同时”原则。

6.2.3.2. 主要设备选择结果

表 6-2 直接还原产品选别主要设备

设备 重板给料机GB12—4.5 直线振动筛USL2.4×6 湿式溢流型球磨机MQY3200×5400 高频细筛 浓缩磁选机CTB-1230 磁选机CTB-1230 磁选柱φ600

单数备注 位 量 台 台 台 台 台 台 台 1 2 3 3 2 3 4 6.3. 还原铁粉压块系统

6.3.1. 生产工艺流程

从直接还原铁选别系统送过来的还原铁粉进入圆筒烘干机烘干，烘干后加入添加剂C，然后进入冷压块机压块，压块后的产品进入成品矿槽储存，然后用汽车外运。

图 6-2 还原产品压块系统生产工艺流程

6.3.2. 烘干机烟气需求

圆筒烘干机需要的烟气如表 3-8。

表 6-3 圆筒烘干机需要的烟气

项目 单位 指标 备注 年产量 小时流量 还原铁 含水率 初始温度 终了温度 初始温度 烟气 终了温度 设计烟气消耗量 万t/a t/h % ℃ ℃ ℃ ℃ Nm3/h 128150 16.02 5 30 100 1000 100 4100 6.3.3. 圆筒烘干机

设计选用1台圆筒烘干机，参数见表 3-9。

表 6-4 圆筒烘干机参数

项目 处理能力 干燥强度 烘干机内径 烘干机长度 倾斜度 填充率 可开动率 干燥时间 驱动功率 单指位 标 t/h kg/m3 m m % % % s kW 25 55 1.8 13 2 7.04 85 700 45 备注 6.3.4. 冷压块机

设计选用1台冷压块机，参数见表 3-10。

表 6-5 冷压块机参数

单指项目 位 标 处理能力 可开动率 处理物料密度 款式 m3/h % kg/m3 7.2 85 3500 辊压 备注 25t/h 6.4. 技术经济指标

表 6-6 金属回收与产品质量

指标 品位数量回收/% /万t 率/% 铁矿石 直接还原铁 铁粉 尾矿 28.82 23.56 90.18 7.43 50 61.16 12.815 48.35 100 100 80.20 19.8 6.5. 厂房布置

选别系统由筛分车间、转运站、磨矿车间、磁选车间、铁粉烘干

车间、铁粉冷压机车间组成。辅助车间由化验室组成。

整个系统平地而建，各建筑物相对集中，车间内部设备配置力求合理、紧凑。 6.6.

辅助设施

6.6.1. 料仓容量和储存时间

选别前直接还原铁仓：几何容积65m3，有效容积48m3，储矿时

间1小时。

选别后铁粉仓：几何容积3m3，有效容积2m3，储矿时间4小时。 6.6.2. 化验室

在厂区附近设有办公楼，一层做化验用，承担选厂每日的生产样品、地质样品及流程考察样品的化验分析，化验室工作制分三班作业。二层作厂区办公用。

7. 洁净煤气制备工艺

7.1.

工程概况

7.1.1. 煤气发生站形式

根据本工程蓄热式转底炉补充热量工艺要求，采用洁净煤气为燃料。洁净煤气制备采用两段式煤气发生炉形式，并进行除尘、除焦、脱硫及脱水净化，产出冷洁净煤气，主要参数如下：

煤气热值：≥5.44MJ/Nm3(1300Kcal/Nm3) 煤气总量：22000Nm3/h；

需消耗燃料煤总量：每年5.76万吨，即7.2t/h。 7.1.2. 煤气站规模

因两段炉的煤气热值较高≥5.44MJ/Nm3(1300Kcal/Nm3)，系统总煤气需用量约为22000 Nm3/h；根据此数据选用的煤气站规模如下：

选用3开1备共4台Φ3.2m两段炉及配套的净化、脱硫等配套设备，即可满足使用。 3台Φ3.2m两段式煤气炉总产煤气量约为22000Nm3/h。

7.1.3. 煤气站煤炭贮运流程简述

由汽车运来的原料煤，在贮煤场堆放，由装载机承担煤场倒运和上料工作，合格粒度的原料煤由皮带机进入上煤系统。上煤系统可采用两套电动葫芦，上煤机高度30m，每小时上煤量为10－12吨左右；也可采用皮带上煤，每小时上煤量为40吨左右。 7.2.

原料和产品

7.2.1. 原料

按GB/T9143-2001《常压固定床煤气发生炉用煤技术条件》中的煤质要求，结合两段炉煤制气的工艺需要，较适合的煤种是不粘、弱粘结性烟煤及长焰煤。具体指标见下表：

煤气发生炉用煤质量技术条件和试验方法见下表：

表 7-1 常压固定床煤气发生炉用煤质量技术条件和试验方法

试项 技 术 要 验目 求 方法 类 别 粒度 块煤限下率 含矸率 灰分 煤灰软化温度 全硫 热稳定性 抗碎强度 胶质层厚度 发热量 单位 mm % % % ℃ % % % mm MJ/kg 烟煤、无烟煤、焦炭 烟煤：25~50，50~100，25~80 无烟煤：13~25，25~50，50~100 ≤10 ≤2.0 特级：≤12.00 一级：12.01~18.00 二级：18.01~24.00 ≥1250 ≤0.3 ＞60.0 ＞60.0 ＜10 烟煤Qnet，ar＞21.0 无烟煤Qnet，ar＞23.0 GB5751 GB/T1 MT/T1 MT/T1 GB/T212 GB/T219 GB/T214 GB/T1573 GB/T15459 GB/T479 GB/T213 表 7-2 两段煤气发生炉用煤技术指标表

项 技 术 指 目 标 粒度 mm 最大粒度与最小粒度之比 块煤限下率 % 含矸率 % 干基挥发份 % 干基灰分 % 干基硫分 % 灰熔融性软化温度 ℃ 热稳定 TS+6 % 抗碎强度 % 罗加指数 自由膨胀序数 20~40，25~50，30~60 ≤2 ≤10 ≤2 ≥20 ≤18 ≤0.3 ≥1250 ＞60 ＞60 ≤20 ≤2 混合煤气产生原料为空气、水蒸汽、煤碳，空气由鼓风机鼓入；水蒸汽由发生炉

产生自用；而煤碳要求采用低硫煤，产地为山西.

表 7-3建议采用煤的成分表 %

煤 种 不粘、弱粘结性烟煤及长焰煤 AVFMaS acaad d d d 11.61 0.58 6.86 80.63 0.81 7.2.2. 产品

年产煤气15840万Nm3 (按300天工作日)，小时产量22000 Nm3。 本装置的产品为净化后的冷洁煤气，副产品为焦油和轻油。 根据原料条件，拟按照此原料产生的煤气成份为：

表 7-4 冷洁煤气成份(%)

名 CO H2 CO2 N2 CH4 O2 称 冷洁煤气 24~30 13~15 4~6 47~51 1.8~2.4 0.2~0.6 表 7-5 冷洁煤气杂质含量及技术指标

序号 1 2 3 4 5 焦油轻油、灰尘等杂质总量 灰渣含碳量 煤气热值 H2S含量 加压机压力 名 指

单 位 称 标 3mg/Nm % 3kJ/ Nm 3mg/Nm kPa ＜30 ＜12 ≥6270 ≤50 18~20

表 7-6两段式冷煤气站焦油指标

项 单 指 目 位 标 g/cm3 密度(20℃) 1.05-1.2 项 单 指 目 位 标 g/cm3 %(m/m) ℃ %(m/m) Kcal/kg %(m/m) 有少量 少量 密度(20℃) 1.05-1.2 水分含量 ≤0.5 粘度(E80) 4 灰分 0.2 热值 ≥00 硫含量 0.5 游离水 无 固体杂质 无 7.3. 煤气化与净化系统技术方案

7.3.1. 煤气站工艺流程描述

合格原料煤由皮带机(电动葫芦)输送(提升)至主厂房储煤仓，再经双滚筒液压加煤机加入炉内，煤受到来自气化段煤气的加热干馏，干馏后半焦状态下的煤炭在气化段与气化剂(空气、蒸汽)发生反应，气化段生成的煤气分为两部分，一部分从两段炉下段煤气出口经旋风除尘器出炉，另一部分向上经中心管与干馏煤气混合从上段煤气出口

出炉。下段出口煤气经旋风除尘器降温除尘后进入强制风冷器，继续除尘降温，然后进入间冷器进一步降温。上段出口煤气进入电捕焦油器除焦后，直接进入间冷器，与下段煤气混合，在混合中完成降温，混合后煤气进入电捕轻油器，捕除轻油，煤气经加压风机加压后送往脱硫塔送往用户。

两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成，首先煤从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体，煤在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏，逐渐形成半焦，进入气化段，炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉内还原层，氧化层而形成灰渣，由炉栅驱动从灰盆自动排出。煤在低温干馏的过程中，以挥发份析出为主生成的煤气称为干馏煤气，组成两段炉的顶部煤气，约占总煤气量的40%，其热值较高(7100KJ/nm3) 温度较低(120℃左右)，并含有大量的焦油。这种焦油为低温干馏产物，其流动性较好，可采用静电除尘器捕集起来，作为化工原料和燃料。在气化段，炽热的半焦和汽化剂经过还原、氧化等一系列化学反应生成的煤气，称为气化煤气。组成两段炉的底部煤气，约占总煤气量的60%，其热值相对较低(5400KJ/nm3)，温度较高(550℃左右)，因煤在干馏段低温干馏时间充足，进入气化段的煤已变成半焦，因此生成的气化煤气不含焦油，又因距炉栅灰层较近，所以含有少量飞灰。底部煤气就可经旋风除尘器及风冷器等设备来处理，这样对于使用冷净化煤气的用户，便可不采用水洗法就能使用上冷净化煤气，从而避免了大量酚水无法处理的缺陷。

7.3.2. 工艺技术特点及优势

在整个冷净化工艺中，本工艺对底部煤气的处理采用旋风除尘器、强制风冷器来进行，改变了我国两段炉常用的急冷塔、洗涤塔用水冷却工艺，即节约了生产用水，又消除了因使用传统工艺带来的酚水量太大弊端，从而彻底杜绝了国内传统的两段炉对环境的污染问题。

顶部煤气中的大量焦油采用37管电捕器捕集，因其流动性能好，可直接输送到焦油池储存。

混合煤气采用间接冷却器冷净，此设备的特点是，煤气的冷却不与水直接接触，而是管板式间接冷却，再通过煤气自身冷凝下来的饱和水(含酚)循环使用洗涤煤气，使煤气站酚水减至最少量，此少量酚水为正增长，它的输送储存皆密闭进行。

在整个工艺中，对焦油的捕集采用二级电捕，以确保冷净煤气中焦油的含量在25mg/m3以下。顶部煤气用37管电捕焦，煤气在其中最大流速为0.6m/s，低于《发生炉煤气站设计规范》(GB50195-94)中的0.8m/s的要求。混合后煤气用72管电捕轻油器，煤气在其中最大流速为0.65m/s，低于《发生炉煤气站设计规范》(GB50195-94)中的0.8m/s的要求。

本工艺自动化程度高，对于重要的参数如上段煤气温度、气化剂温度、煤气站负荷实行自动调节，运行安全，便于操作，是一种比较先进的煤炭制气工艺。

国内的两段炉是在单段炉的基础上又加一段干馏段，由于没有经

过严格测验，其干馏段各参数及结构不尽合理，这样煤的干馏就不会充分，致使气化段煤气含有焦油，此部分焦油已经高温裂解，也已无法处理，只好采用水洗处理，洗涤水也含有大量沥青焦油，因而无法避免单段炉冷净化煤气工艺的环境污染缺陷。本两段炉系在多年的实验基础上设计出来，并经工业性应用后多次改进定型的一种成熟产品，其显著特点如下：

1) 底部煤气由36个耐火通道提取，并有6个底部煤气调节阀来调节整个炉膛面的燃烧平衡。

2) 底部煤气另设一路不锈钢中心管提取，其作用为：

a) 与周边36个耐火通道共同组成干馏加热空间，形成内、外两层环形圈辐射热源。

b) 与周边36个耐火通道共同组成炉膛断面燃烧平衡系统，避免了国内两段炉燃烧中心黑洞问题，能很方便的调节炉膛燃烧情况。

3) 采用高灰盆水封，高气化压力运行，发生炉气化程度高，产气量大。

4) 炉栅驱动除灰及下煤采用液压系统，通过PLC机实现自动控制。

5) 水夹套为压力容器，使用寿命非常长。

6) 上部出口煤气含低温焦油，灰尘含量较少，而且温度不高，可不冷却、不降温直接进入电捕焦器除焦；下部出口煤气只含灰尘，经过旋风除尘器、强制风冷器后，便于有针对进行除尘。

7) 两段式煤气发生炉操作属于高料层操作，灰尘在经过厚厚的料层过滤后，基本全部沉积下来，其上段煤气携灰量较少。

8) 两段式煤气发生炉顶部出口产生焦油属于流动性较好的低温干馏焦油，利于静电捕焦器除焦，焦油售价高。

9) 顶部煤气捕焦后与下部高温煤气混合，进入油洗冷器降温后，进一步焦油雾化捕集轻油，煤气管道和烧嘴不堵塞，煤气输送距离长。

10) 实行煤气全间接冷却工艺，水不直接接触煤气，冷凝析出的含酚污水，本技术做到含酚污水零排放。

11) 酚水处理系统：采用酚水焚烧炉，利用煤气站自产的煤气和焦油，在焚烧炉内高温把喷入的酚水裂解，形成CO2和H2O，酚水零排放。

综上所述，本工艺采用的两段炉具有最优的干馏段与气化段比例及良好的干馏结构，其干馏段所产生的煤气只含焦油不含灰尘，气化煤气只含少许灰尘不含焦油，为彻底解决煤气站酚水污染及挥发份对大气的污染问题奠定了坚实的基础。 7.4.

煤气化主要设备参数

7.4.1. 两段式煤气发生炉

表 7-7 两段式煤气发生炉技术参数

序 号 名 单 数 值 称 位 序 号 1 2 3 4 5 6 7 名 单 数 值 称 位 炉膛直径 炉膛截面积 耗煤量 适用煤种 煤的粒度 水套受热面积(全水套) ☆煤气产量 mm 2m Kg/h mm m2 Nm3/h 3200 8.04 2200~2600 不粘烟煤、弱粘烟煤、长焰煤和部分褐煤、气煤 25——50 17 6500~7500 序 号 8 9 煤气出口压力 名 单 数 值 称 位 上段 下段 上段 煤气出口温度 下段 上段 10 煤气 热值(低) 下段 Pa Pa ℃ ℃ kJ/Nm3 KJ/Nm3 ＜980 ＜3470 80~150 500~600 7100~7500 5200~5500 序 号 名 单 数 值 称 位 KJ/Nm3 KPa ℃ KPa Kg/h 混合段 ≥6270 11 12 13 14 水套蒸汽压力 294 饱和温度 55-65 探火孔汽封压力 294 水套蒸汽产量 550 序 号 15 16 17 18 19 2名 单 数 值 称 位 ≥20mm，20g ☆水套内壁厚度及材质 ☆水套外壁厚度及材质 ≥14mm，Q235B ☆干馏段炉本体壁厚 ≥8mm，Q235B ☆炉顶上部壁厚 ≥13mm，Q235B 中心管 12mm，1Cr18Ni9Ti ☆炉篦 耐热、耐磨铸铁 序 号 0 21 22 23 24 (1)

名 单 数 值 称 位 探火孔 % 铸钢 灰渣含碳率 ＜15 加煤方式 自动 排渣形式 自动排渣 设备主要技术性能如下:

煤气炉加煤机选用液压双滚筒双路加煤的形式，自动下煤

流畅、加煤分布均匀、操作灵活、不漏气，并配有液压驱动手动加煤及自动加煤控制系统等。滚筒阀采用整体铸造加工件，滚筒与壳体之

间密封良好，避免由煤气泄漏而导致的不安全及浪费现象。

(2)

煤气炉体水套采用全水套结构，自产饱和蒸汽可完全满足

煤气炉自身的用气要求，不需外来蒸汽，使生产成本降低。配套汽包配有水位计、压力表、安全阀等辅助设施，其中水位计、压力表具有就地显示和信号远传功能。

(3)

煤气炉炉篦采用耐热、耐磨铸铁材料制造，侧面出风口，

具有通风阻力小，布风均匀的优点结构合理，使炉内布风更加均匀。

(4) (5)

碎渣圈(炉裙)采用铸钢件，有 很好强度和耐磨性。 出灰采用湿式干出灰，包含出口排灰及大小刀阀，驱动采

用双侧液压棘轮驱动灰盘。能有效防止煤气炉运行过程中的偏炉等现象，并减少鼓风阻力，减少煤气带出物，有利于煤气的净化。灰盘下安装着滚动轴承，当灰盘转动时炉篦同步转动，灰渣落到灰盘中，小灰刀拨出灰渣，由大灰刀排出灰盘。中间进风箱与灰盘的下部水封圈形成水封，防止空气外泄。

(6)

煤气发生炉配套煤仓(钢结构)能储存50t煤，能满足12小

时满负荷用煤量的存储空间。

(7) (8)

发生炉下段煤气管道采用内保温等耐高温处理。 干馏段有足够的高度，确保经干馏段的煤充分的完成干燥

和充分干馏反应.

(9)

上部加煤装置：包含煤仓、煤入口插板阀、滚筒等。

(10) 下部排灰装置：包含出口排灰及大小刀阀。

(11) 饱和空气管：包含逆止阀，交接点为空气逆止阀进口。

(12) 煤气炉筒体：包含耐火砖，包括煤气出口钟罩阀、除渣装置、炉篦传动装置、蒸汽环管等。

(13) 汽包：含汽包水位计、压力表、安全阀等。 (14) 加煤机：包括液压控制装置。 7.4.2. 除尘系统配置

表7-7 技术参数表:

序1 2 3 4 ☆处理煤气量 除尘效率 煤气进口温度 煤气出口温度 设备技术性能：

名 单 N% ℃ ℃ 4500~5500 60~80 500~650 450~550 指 备 采用离心式旋风除尘器对下段煤气进行初步净化。煤气带着灰尘以一定的速度延切线方向进入除尘器，在除尘器内延螺旋线的形势作回转运送。悬浮的灰尘颗粒在离心力的作用下被抛向圆筒的内表面，在重力作用下降落至排灰管。而煤气从下部进入管，形成上升的螺旋气流，从顶部离开沉器。，其主要功能是对下段煤气进行除尘。煤气发生炉与旋风除尘器之间的连接管上，设置有落灰斗，可以方便清除管内积灰。每台煤气炉配套1台旋风除尘。

8. 烟气余热发电工艺

8.1.

国家鼓励资金

根据财政部、国家发展和改革委员会关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》的通知(财建[2007]371号)，对于余热余压利用类的企业节能技术改造项目，节能量在1万吨(暂定)标准煤以上，东部地区根据节能量按200元/吨标准煤奖励。本项目的年发电量按8000小时计算为4800万kWh，扣除15%自身用电，年供电量为4080万kWh，2006年国家统计局发布的供电煤耗为0.366kg/kWh，折算成节能量为14930吨标准煤，可获得节能奖励资金为298.7万元。 8.2.

概述

转底炉生产过程中产生大量的高温废气，能有效利用废气热能，节能降耗会得到国家大力扶持。目前余热利用有两种方式：一类是热利用，即利用余热来产生热水或蒸汽以供暖、制冷、料制备用等；另一类是动力利用，即将余热转换为电能或机械能。

本次设计采用余热发电方式。工艺流程如图8-1所示。

烘干机助燃风机烟囱余热锅炉风量分配布袋除尘器主排风机转底炉风量分配换热器汽轮机发电 图 8-1 转底炉烟气余热利用工艺流程

8.3. 设计参数

表8-1 烟气成分数据

ID CO2 H2O N2 O2 温度/℃ 备注 1 17.20% 9.90% 72.10% 0.80% 780 出换热器/进余热锅炉废气 2 16.99% 1100.00% 71.22% 0.79% 177 进入布袋除尘器废气 表 8-2 烟气流体数据

项目 原始废气流量 原始废气温度 用于烘烤产品的烟气 用于换热器的原始1100℃废气流量 进换热器废气温度 掺混冷空气 进换热器的1000℃原始废气流量 出换热器/进余热锅炉废气温度 出圆筒烘干机废气流量 进入布袋除尘器废气流量 进入布袋除尘器废气温度 单指备注 位 标 Nm3/h 115000 1100 4100 110900 1000 11752 122652 780 6200 128852 177 ℃ Nm3/h Nm3/h ℃ Nm3/h Nm3/h ℃ Nm3/h Nm3/h ℃ 8.4. 余热发电方案

8.4.1. 设计总则

设计以节能降耗为目的，采用先进成熟可靠的余热回收技术，产生中高压力等级的蒸汽发电，弥补工矿企业用电。

采用成熟可靠的技术—翅片管式蒸汽发生器； 设计中尽可能优化设计降低投资。 8.4.2. 余热发电工艺计算

废气参数见表8-3。设计计算见表8-4。

表 8-3 废气参数表

序名称 指标 号 1 废气流123000 量 3Nm/h 2 废气进780 口温度 ℃ 3 含尘 30 3g/Nm 4 排烟温200+20 度 ℃ 表 8-4 设计计算结果表

序名称 中压蒸汽 号 1 2 3 4 5 6 蒸汽压力 MPa 蒸汽温度 ℃ 蒸汽量 t/h 发电功率 kW 锅炉烟气侧阻损Pa 给水 2.35 400 25 6000(有效5100) 750-800 35℃自来水 8.5. 工艺技术方案 (1) 余热回收技术

本次余热回收装置采用模块化翅片管式余热锅炉，一般由翅片管

式蒸汽发生器及水预热器、蒸汽过热器三部分组成。其中上下集箱翅片管式蒸汽发生器是一种新型的蒸汽发生装置，它采用高频焊接翅片管作为换热元件，通过翅片来强化传热，整套装置传热效率高，设备结构紧凑，热侧流体流动阻力小。其基本特点是汽包和产汽部分分离，水的受热和汽化在翅片管内完成，众多翅片管通过上下集箱组成一片，再通过联络管与汽包连接，这就使本套装置有别于一般上下锅筒结构的余热锅炉。产汽套管与汽包间用导管相连，管道可任意调整长度，现场布置灵活，适应了复杂现场的要求。全套设备除给水系统外，无运转部件，运行可靠，操作维修方便。

(2) 余热发电的原则性热力系统图见图 8- 2。

图 8-2 热力系统图

1—余热锅炉 5—凝结水泵

2—汽轮发电机 6—给水泵

3—凝汽器 7—排污扩容器

4—除氧器 8—排污水冷却器

经水处理来的除盐水先经过排污水冷却器加热后进除氧器除氧，分别通过中、低压给水泵对水加压，除氧水经过中压给水泵泵入中压省煤器后进中压汽包，中压汽包炉水通过下降管、上升管与蒸汽发生器相联，炉水通过余热锅炉与炉气换热，产生2.35MPa压力的饱和蒸汽，再通过中压过热器过热产生400℃的过热蒸汽，进入汽轮机膨胀作功；作功后的蒸汽，经冷凝器冷凝，泵送至除氧器。

(3) 废气流程见图8-3。

图 8-3 废气流程

1—转底炉 5—余热锅炉

2—热风阀 6—脉冲除尘器

3—空气余热器 7—风机(引风机)

4—沉降室 8－排气筒

(4) 冷却水系统

通过汽轮机作功后的乏汽需经过蒸汽冷凝器冷凝，冷凝成凝结水通过凝结水泵送往除氧器。冷凝器所需的冷却水可根据具体条件采用开式循环或闭式循环。冷却水经过加压泵泵入冷凝器吸热后的水送到冷却塔冷却回用或直接排放。 8.6.

余热发电设备组成及布置

8.6.1. 余热发电主设备

汽水系统——蒸汽发生系统，包括过热器、蒸发器、省煤器、汽包、连接管路、阀门等；

风道系统：沉降室、烟道、烟道调节阀、膨胀节等；

水处理系统：逆流再生阳离子交换器、除碳器、中间水箱、中间水泵、逆流再生阴离子交换器、除盐水箱、除氧器等；

电气：汽轮发电机进出线、照明、配电设施；

自控：全套余热发电工程系统控制。 8.6.2. 余热发电系统平面布置

(1) 设备布置原则

为满足工艺流程，达到消防、环保、卫生、绿化等的要求，经济合理，功能分区明确，紧凑，设备、管路合理布置，节省占地，使连接管线简捷。

(2) 总平面布置

项目的主设备有：沉降室、过热器、蒸发器、省煤器、汽包、汽轮发电机、凝结水回收装置等。根据工艺流程顺序进行分区布置，设备布置分散、集中相结合，合理占地，确保安全生产。 8.6.3. 热力系统

主蒸汽管系统：蒸发器系统产生的蒸汽通过隔离阀接入汽轮机主汽门。

化学水处理车间送来的除盐水经排污水冷却器接入除氧器，经除氧后的给水由给水泵加压后进入汽包。

汽轮发电机组的凝结水由凝结水泵送至发电厂房外，再由管道输送到除盐水站凝结水箱再循环利用。 8.6.4. 化学水处理系统

本余热回收工程需新建一座化学水处理站，供本工程补给水用。 化学水系统应根据原水的水质设置，一般为：

逆流再生阳离子交换器→除碳器→ 中间水箱→中间水泵→逆流再生阴离子交换器→除盐水箱→除氧器

水处理量应考虑到锅炉正常排污，系统内正常水汽循环损失，启

停事故等增加的损失，向外供汽量及水系统本身用水量。

水处理车间布置，室内布置有交换器、泵、酸碱计量箱、电气仪表、化验设施等，室外布置有酸碱罐、除碳器、水箱等。

再生过程中排放的废酸、废碱排入中和池，进行酸碱当量中和使之PH值达到国家废水排放标准，再排放。 8.6.5. 供、排水系统

本工程的供水主要用来满足化学处理水原水(30m3/h)，发电等设备冷却水、消防用水、生活用水由厂区提供。

汽轮发电机组冷凝器、空气冷却器、冷油器的冷却用水采用机力通风冷却塔循环水系统，循环水量最大为3200m³/h。 8.6.6. 电气部分

发电厂建一套6MW补汽凝汽式汽轮发电机组，发电机出口电压选择为10.5kV电压等级。发电厂采用单母线接线方式，发电机通过电缆就近接入公司内部10kV母线系统并网运行，发电机所发电除供电厂自用外全部送入公司电网就近消化。

电气设备采用综合自动化控制，保护采用数字式微机保护装置。控制、保护、同期、励磁装置及直流电源屏均布置在发电厂房运行层汽轮发电机旁机电集中控制室内。

发电机出线小室布置在汽机房底层发电机平台下方。 主厂房高、低压开关柜布置在主厂房底层。 循环水泵房旁设循环水低压开关室。

8.6.7. 热控部分

控制范围包括整个系统的热力系统的热工检测和控制，以及附属工艺系统设备的热工检测和控制。

采用就地和集中控制方式。控制室设在汽轮发电机运转层，为机电集中控制室，实行DCS监控，DCS中实现机组的数据采集(DAS)和模拟量控制(MCS)及部分顺序控制(SCS)等功能来完成整个热力系统的集中控制。

在现场设置必要的检测表计和装置，便于机组的启停和紧急情况的处理。

在就地循环水控制室内布置有循环水远程I/O站。 8.6.8. 土建部分

本工程的土建主要分为余热回收系统、发电系统和辅助工艺系统。

(1) 余热回收部分土建主要为： 重力沉降室基础，占地6m×6m； 余热锅炉基础，占地6m×12m； 除氧器基础； 水处理站；

各种泵及泵房的基础； 水、汽系统基础等。 (2) 汽轮发电机主厂房布置

主厂房包括汽轮发电机厂房、电气及控制室间。汽轮机纵向布置

共有4个柱距，每个柱距为6m，厂房共长24m，跨度12m。汽轮机房安装一台双梁桥式起重机，作汽轮发电机组检修之用。汽轮发电机厂房运转层标高为5.5m。

电气及控制室间底层设置电气高、低压开关室，中间设电缆层，运转层设置集中控制室。

9. 公用辅助设施

9.1.

通风

为改善生产和操作区的操作环境，在各区域设置定点岗位降温、通风设备，并在主要操作室设置排风设备，使该区域空气保持卫生标准，具体通风设施有：

(1)高、低压配电室设计有机械排风系统，排风系统排风量，均按室内换气次数大于12次设计，排风机采用轴流风机。

(2)车间各计算机室、控制室、电气操作室、分析室等房间根据各工艺专业要求的不同，分别设置空调或通风系统。为改善车间内高温区操作人员的工作环境，在各个高温区域内设岗位移动吹风设备。 9.2.

除尘

9.2.1. 设计原则与技术措施

为了改善工作环境，保护工人身体健康及防止对大气的污染，在本工程中对各工艺设备的烟气进行了有效的捕集和处理。在本工程还对车间内辅助设施安装有相应的通风、空调等系统。使得整个车间各个岗位和周围环境达到国家有关规范的要求。

生产过程中散发粉尘，会对环境污染。为加强环境保护，设计对生产过程各产尘点、产尘设备以及转运环节采取综合有效措施，控制其粉尘扩散外逸，根据生产工艺流程布置及车间配置、生产作业制度和物料性质，设置除尘系统，使车间环境得以改善，经净化设备处理后的废气排放浓度符合国家《大气污染物综合排放标准》(GBl6297-1996)。 9.2.2. 设计依据

《中华人民共和国环境保》

《大气污染物综合排放标准》(GB16297)； 《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078)； 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019) 《冶金工业环境保护设计规定》(YB9066)； 《工业企业设计卫生标准》(GB Z-2002)； 工艺及各专业设计委托任务书。 9.2.3. 除尘系统简述

本工程除尘设置了原矿加工系统除尘(CC-1)，还原煤、添加剂A加工系统除尘(CC-2)，配料混合系统除尘(CC-3)，转底炉烟气除尘系统(CC-4)，直接还原铁选别系统除尘(CC-5)，共5套除尘系统。

(1) 原矿加工系统除尘(CC-1)

该系统针对铁矿石的破碎、筛分产烟尘点和产尘设备处，布置除尘设施，并在工艺设备上进行最大限度的密闭，使密闭罩内形成一定的负压，防止粉尘扩散，使岗位含尘浓度符合国家规定的≤8mg/Nm3岗位卫生标准。抽出的含尘气体经扁袋除尘器或湿式除尘器净化，使净化后的气体含尘浓度达到国家排放标准≤150mg/Nm3后排入大气。破碎处除尘风量为11400m3/h；筛分处除尘风量为20960m3/h；直线筛处除尘风量为59200m3/h；三个除尘系统均采用反吹扁袋除尘器。引风机采用4-72NO.8C型一台，4-72NO.12C两台。除尘器收集的粉尘通过螺旋输送机送至灰仓，经加湿后外运。

(2)还原煤、添加剂A加工系统除尘(CC-2)：

破碎机2点，筛分机2点，仓顶部胶带转运1点。系统设计

风量35000m3/h，设计负压3500Pa，入口含尘浓度小于100g/Nm3，烟气温度常温。

根据以上设计参数，除尘器选用气箱式脉冲袋式除尘器，型号PPW96-6，处理风量40100m3/h，过滤面积480m2，滤袋材质为普通针刺毡，除尘器运行阻力1500-1700Pa，烟气排放含尘浓度小于50mg/Nm3，清灰压缩空气压力0.4-0.6MPa，空气消耗量~1.8 m3/min；风机选择9-26 NO12.5D，风量36086 m3/h，全压3750Pa，配用电机Y315S-6，电机功率75kW/380V。

(3)配料混合系统除尘(CC-3)：

圆筒混合机1点，胶带转运2点。系统设计风量23000m3/h，设计负压3000Pa，入口含尘浓度小于100g/Nm3，烟气温度常温。

根据以上设计参数，除尘器选用气箱式脉冲袋式除尘器，型号PPW-6，处理风量26700m3/h，过滤面积320m2，滤袋材质为普通针刺毡，除尘器运行阻力1500-1700Pa，烟气排放含尘浓度小于50mg/Nm3，清灰压缩空气压力0.4-0.6MPa，空气消耗量~1.8 m3/min；风机选择9-19 NO11.2D，风量24000 m3/h，全压3120Pa，配用电机Y250M-6，电机功率37kW/380V。

(4)转底炉主烟气除尘系统(CC-4)：

该系统风量约为22.4×104m3/h，温度约200℃；烟气成分CO2

16.99%、H2O 11%、N271.22%、O2 0.79%；系统设计负压4.2kPa。 设计选用长袋低压脉冲布袋除尘器一台，处理风量~25×104m3/h，净过滤面积5600m2，过滤风速0.75m/min，滤料采用耐高温滤料(氟美斯覆膜)，除尘器运行阻力1200-1500Pa，烟气排放含尘浓度小于

50 mg/Nm3，清灰压缩空气压力0.4-0.6MPa，空气消耗量~6 m3/min；风机选择Y4-73-11 NO22D，转速960r/min，风量261000 m3/h，全压4.256kPa，工作温度200℃，配用高压变频调速电机Y5006-6，电机功率500kW/10kV；除尘器收集的粉尘通过螺旋输送机送至灰仓，经加湿后外运。

(5)铁矿石破碎和直接还原铁选别系统除尘(CC-5)：

该系统针对直接还原铁的辊磨等产烟尘点和产尘设备处，布置除尘设施，并在工艺设备上进行最大限度的密闭，使密闭罩内形成一定的负压，防止粉尘扩散，使岗位含尘浓度符合国家规定的≤8mg/Nm3岗位卫生标准。抽出的含尘气体经扁袋除尘器或湿式除尘器净化，使净化后的气体含尘浓度达到国家排放标准≤150mg/Nm3后排入大气。脱水筛处除尘风量为59800m3/h，采用湿式除尘器。引风机采用4-72NO.8C型一台。除尘器收集的粉尘通过螺旋输送机送至灰仓，经加湿后外运。 9.3.

给排水

9.3.1. 设计范围

工程需要给排水点主要为蓄热式转底炉(含原料制备)、转底炉烟气余热发电设施、原料破碎系统、直接还原铁冷却及选别系统、空压站等。

给排水设计范围为本工程的生产、生活、消防用水及相应的循环水设施和污水处理设施。 9.3.2. 水源

符合要求的生活、生产、消防用水和软水水源均由公司送至本工程建设用地外1米。

(1)生产、消防给水提供两路给水管，接口管径为DN300。生产新水流量Q=495m3/h(平均)，压力P=0.35MPa。消防用水量为Q=144m3/h，压力P=0.35MPa。

(2)生活给水管接口管径为DN100，流量Q=20m3/h，压力P=0.35MPa。

9.3.3. 用水量及用水条件 9.3.3.1.

生产用水

生产用水水量见表9－1。

表 9-1 全厂生产用水量表

水生产总序用水户水压备用水量号 名称 质 MP注 3m/h a 一 1 2 3 4 二 1 2 2 三 1 四 1 五 1 2 转底炉车间 转底炉净环水 转底炉浊环水 生产直耗水 生产新水(循环水补充水) 余热发电 净环水 生产新水(循环水补充水) 软水 空压站 净环水 铁矿石破碎系统 净环水 直接还原铁选别车间 生产新水(循环水补充水) 循环水 合计 600 400 20 40 3500 100 40 50 50 295 700 5795 净环水 浊环水 生产新水 生产新水 净环水 生产新水 软水 净环水 净环水 生产新水 浊环水 0.40 0.30 0.35 0.35 0.40 0.35 0.60 0.40 0.40 0.35 0.40 根据各用水户对水量、水质、水压、水温的要求，经水量平衡： 生产总用水量5795 m3/h 其中：循环水量5300 m3/h

(净环水水量4200 m3/h，浊环水水量1100 m3/h) 生产新水和循环水补充水495 m3/h

生产新水要求水质：悬浮固体含量≤5mg/L。

9.3.3.2. 生活用水量

厂区生活用水平均20m3/h，最大40m3/h。水质要求符合生活饮用水水质标准，供水压力为0.3MPa。 9.3.3.3.

消防用水量

室内消防用水量20L/S，室外消防用水量20L/S，共计40L/S。同时火灾次数1次，火灾延续时间2小时。 9.3.4. 给排水系统 9.3.4.1.

转底炉净环水系统

该系统主要解决转底炉炉顶水冷排管冷却水、水冷壁冷却水、风机轴承冷却水、液压设备冷却水等转底炉间接冷却用水，这部分水量为600m3/h，接点压力为0.3~0.4MPa，供水温度35℃，用水后仅水温升高(约45℃)，回水水质未受污梁，回水经泵抽吸至冷却塔冷却后，用泵加压循环使用。

该系统还解决空压站用冷却水和铁矿石破碎设备用冷却水，水量为100m3/h。

系统补充生产新水Q=20m3/h。 9.3.4.2.

转底炉浊环水系统

该系统主要用户有直接还原铁冷却用水及其他用水，总用水量为400 m3/h。直接还原铁水冷池溢流水及车间冲洗地坪污水自流至沉淀池进行处理，沉淀池出水用泵加压上高温污水冷却塔进行冷却，冷却后水至浊环水冷水池，再用泵加压循环使用。

沉淀池内沉泥人工定期清理回收利用。

浊循环补充水量为20 m3/h。 9.3.4.3.

余热发电循环水系统

该系统主要解决烟气余热回收发电用冷却水， 这部分设备冷却水均间接冷却用水，水量为3500m3/h，接点压力为0.3~0.4MPa，供水温度35℃，用水后仅水温升高(约45℃)，回水水质未受污梁，回水经泵抽吸至冷却塔冷却后，用泵加压循环使用。

系统补充生产新水Q=100m3/h。 9.3.4.4.

软水制备系统

软水装置，采用微电脑控制多功能集成阀控制双柱产水和辅助作业交替运行，逆流再生，一级钠离子交换，设备在自动运行状况下连续产水。处理能力Q=40m3/h，软水水质：总硬度≤0.1°dH。 9.3.4.5.

直接还原铁选别系统生产新水给水系统

本系统供直接还原铁选别系统除循环系统以外所有生产用水。由新水贮水池，经加压泵加压输送至选厂生产用水户。为节约投资和用水，直接还原铁选别系统主厂房的工艺及设备冷却水均采用循环水系统。选厂生产新水用量Q=40m3/h。 9.3.4.6.

直接还原铁选别系统循环给水系统

该系统主要供给选矿工艺、除尘等用水，循环水由尾矿库回流至循环水池，再由循环泵送至用户重复利用。

处理能力Q=700m3/h。 9.3.4.7.

生活给水系统

车间生活给水系统为车间提供生活服务用水，其用水量为10

m3/h，压力为0.35MPa，将生活用水接至转底炉直接还原车间区域内。接口管径DN80，接点处压力≥0.35MPa。 9.3.4.8.

排水系统

车间正常无生产污水外排。少量洗手池排水与雨水排入厂区排水系统。 9.3.4.9.

安全供水

给排水系统用电设备采用二路电源。二路电源之间能自动切换，各组泵均设有备用泵，备用泵能自动投入运行。并且对系统中水量、压力、温度、水池水位进行检测并远传显示，设高低水位报警。

转底炉净环水给水泵组设快速启动柴油机水泵一台，作为转底炉设备冷却水的应急供水。 9.4.

供配电

9.4.1. 设计依据和范围

本设计根据甲方要求，及工艺、除尘、给排水等专业提供设计要求设计。

本设计范围为厂区10kV高压配电室及变电所，包括高低压配电系统，电气传动和控制，配管配线，照明、防雷接地等内容。

本项目供配电系统分为原料处理、混匀、蓄热式转底炉还原系统，直接还原铁选别、冷压系统、洁净煤气系统，除尘系统，水处理系统等。 9.4.1.1.

电压等级及计算负荷

(1) 电压等级

供配电电压等级为10kV，0.38kV。 (2) 电源及负荷计算

电源来自建设当地10kV电网，供电电压为10kV、两路电源。 低压(380V)用电负荷为(补偿后)：

原料及煤气变电所：含铁矿石加工系统、辅料加工系统、配料混合系统、煤制气系统。

有功功率P30=1501kW，无功功率Q30=617kvar，视在功率S30=1623kVA，功率因数cosø=0.92，无功补偿容量为：600kvar。

根据计算负荷，选用二台2000kVA 10kV/0.38kV变压器向上述系统低压设备供电。

转底炉变电所：含转底炉本体及配套系统、除尘系统低压用电。 有功功率P30=1280kW，无功功率Q30=526kvar，视在功率S30=1384kVA，功率因数cosø=0.92，无功补偿容量为：600kvar。

根据计算负荷，选用二台1600kVA 10kV/0.38kV变压器向上述系统低压设备供电。

成品处理变电所：含烘干、冷压、成品输送、脱水、磁选等系统低压用电。

有功功率P30=1278kW，无功功率Q30=508kvar，视在功率S30=1375kVA，功率因数cosø=0.92，无功补偿容量为：600kvar。

根据计算负荷，选用二台1600kVA 10kV/0.38kV变压器向上述系统低压设备供电。

水处理变电所：含水处理系统低压用电。

有功功率P30=1458kW，无功功率Q30=613kvar，视在功率S30=1582kVA，功率因数cosø=0.92，无功补偿容量为：480kvar。

根据计算负荷，选用二台2000kVA 10kV/0.38kV变压器向上述系统低压设备供电。

低压用电设备电压380V/220V，主回路电源均为三相交流380V电源，控制回路电源采用交流220V电源。

低压(380V)用电负荷合计为(补偿后)：

有功功率P30=5517kW，无功功率Q30=22kvar，视在功率S30=5963kVA，功率因数cosø=0.92，无功补偿容量为：2280kvar。

计及变压器损耗后，折算至10kV侧用电负荷为(补偿后)： 有功功率P30=5636kW，无功功率Q30=2860kvar，视在功率S30=6320kVA，功率因数cosø=0.。

破碎机、辊磨机、球磨机、助燃风机、主烟气除尘风机等高压(10kV)用电负荷为：

有功功率P30=4248kW，无功功率Q30=3186kvar，视在功率S30=5310kVA，功率因数cosø=0.8。

根据各系统所需的用电负荷计算，并将变压器低压侧功率因数补偿至0.92以上并计及变压器损耗，本工程计算至10kV侧的总计算负荷约为：

有功功率P30=9884kW，无功功率Q30=6046kvar，视在功率S30= 11587 kVA，功率因数cosø=0.85，低压无功功率补偿总容量约为：2280kvar。

本项目多为二级供电负荷。10kV高压配电室两路进线电源来自上级变电所的不同母线段，供电交接点在本项目10kV高压配电室进线柜处。10kV母线段设置单母线分段，正常工作时分段运行，当一路电源故障时，另一路能担负全部二级负荷。

无功功率补偿采用各变电所380V低压侧补偿方式，低压补偿设在变压器二次侧，本工程中10kV高压侧不补偿，高压补偿在上一级10kV母线统一考虑。 9.4.1.2.

变配电所设置与供配电系统

本设计拟设置10kV高压开关站一座及车间变电所四座；10kV配电系统采用单母线分段加母联备自投以保证供电可靠性，高压系统负责全厂高压设备及所有变压器供电。原料及煤气变电所选用二台2000kVA 10/0.4kV油浸式电力变压器；转底炉变电所选用二台1600kVA 10/0.4kV油浸式电力变压器；成品处理变电所选用二台1600kVA 10/0.4kV油浸式电力变压器；水处理变电所选用二台2000kVA 10/0.4kV油浸式电力变压器；各变电所低压侧均采用单母线分段并设有联络开关。正常情况下各变电所两台变压器单独运行；当任意一台变压器故障或检修时，该变电所内另一台变压器为其二级负荷供电而不影响生产。车间变电所低压出线向全厂各低压配电室或低压用电设备供电采用放射式供电。

10kV高压配电系统向全车间所有高压用电设备及变压器采用放射式配电供电。

在转底炉主控室内各操作站监控全厂生产设备。

主反应设备采用双电源自动切换供电。 9.4.1.3.

继电保护及计量

电力变压器柜装有电流速断保护、延时过电流保护、瓦斯和温度保护。装设智能操控装置，智能数字显示仪表。

高压电源进线柜装有电流速断及过负荷保护。装设智能操控装置，智能数字显示仪表。

10kV高压电机出线柜装设电流速断、过负荷保护、低电压及单相接地保护。装设智能操控装置，智能数字显示仪表。

380V低压电动机装有短路、过负荷保护。 全厂计量在上级10kV出线柜统一考虑。 9.4.1.4.

电气传动及控制

AC380V电动机的控制柜与配电柜排列在一起。采用固定式低压交流开关柜。对于单机容量较大的设备，采用软启动器；其它设备采用接触器控制。设备联锁及逻辑顺序控制均由PLC完成。

正常生产时，通过计算机监控系统在操作站进行全厂连锁、集中控制与监视。检修及试车时可在现场机旁操作箱单机控制。

高压配电室采用微机监控保护系统进行操作管理，对需要调速的设备均采用变频调速装置。 9.4.2. 照明及防雷接地

(1)照明

照明电源取自电力变压器，照明网络电压为380/220V。车间照明灯具一般采用工厂灯具配气体放电光源，高度超过10米采用混光

灯；配电室及办公室等采用荧光灯，并设置应急照明装置；室外照明采用防水型工厂弯杆灯及道路照明灯具。照明线路采用BV-450/750型导线，穿钢管明敷，配电室及办公室等为暗敷。全厂各车间设有检修照明及事故照明(220V/36V)。

(2)防雷

除煤气管为二类防雷保护外，其他厂房均为三类防雷等级，需要防雷的各车间厂房一般装设避雷带，烟囱安装避雷针作接闪器。

(3)接地

采用TN—C—S接地系统。变压器工作接地电阻值不大于4欧；保护接地电阻不大于10欧；防雷冲击接地电阻值不大于30欧；计算机接地电阻值不大于1欧。当各接地系统不能分开设置时，可以构成共用接地系统，其接地电阻取最小值。利用柱内钢筋做引下线，利用基础作接地极。煤气管道设置专门接地系统。 9.5.

仪表自动化及电讯

9.5.1. 设计原则

根据工艺流程的特点及工艺对自动化的要求，充分考虑生产实际情况和今后的发展。

全厂设置技术先进、功能完善的“三电一体”的计算机控制系统，完成对工艺过程参数的自动检测和生产过程的控制。加强对原料、能源和成品的计量管理，保证生产过程的稳定，提高产品的产量和质量，保证生产人员和设备的安全。以节约能源、降低成本、提高劳动生产率和提高经济效益为目的。

9.5.2. 控制方式

整个项目生产线采用计算机控制和管理。

自动化控制系统由检测仪表、计算机过程控制系统构成，完成数据采集、过程监控、参数指示、越线报警、画面显示、存储、打印生产报表等功能。

全厂设多个现场控制室，完成从原料处理、转底炉、选别、冷压块、水处理、余热发电、除尘系统等工艺系统及辅助设施的生产过程参数的采集、处理等工作。 9.5.3. 电讯

1) 程控电话系统

工程总计设立程控电话约需要50门。

程控电话主机设置在办公楼调度室内，与调度室合建一个通讯机房。

2)调度电话系统

转底炉车间中控室设立1台调度电话台。

调度电话台的内线电话设置数量约为50门。并设置程控电话，全厂关键岗位均设置程控电话。

3)生产指令扩音对讲系统

全厂各主要车间分别设置有线对讲通讯装置1台，为全数字指令交换机，位置设置在调度室内。

系统具有操作简单、使用方便，工作稳定、易于维护等特点。同时，该系统还可以具有自动广播系统之优点，在高噪音场所配有号筒扬声器。

4)无线对讲系统

为了满足生产及检修的要求，关键岗位设立生产检修用手持无线

对讲机。

5)工业电视系统

为满足生产的要求，监视设备的运行情况，关键岗位设置共约18台彩色工业视频监控系统，以监视生产运行的各个过程。

摄像机安装方式采用固定云台与电动云台安装。 视频信号按照所属生产区域，分别送至各个主控室。 系统后端组成设备包括若干画面分割器、控制台、监视器等。 系统传输采用双频视频电缆和光缆传输。

摄像机的防护采用气冷防护和全天候防护等方式。 9.6.

建筑结构

9.6.1. 主要计算数据

基本风压 基本雪压

0.55kPa 0.35kPa 7度 a=0.15g

抗震设防等级

设计基本地震加速度 9.6.2. 地质条件

本工程因无该场地的工程地质勘探资料，待项目立项后应进行初勘和详勘。施工图设计阶段应做工程地质详细勘察，作为地基基础设计的依据。

9.6.3. 建筑统一技术条件：

(1)平面尺寸为轴线尺寸，未计墙厚和柱厚，屋面平台标高是屋面板底或吊车梁底值。各生产车间、辅助设施的楼面、平台均按工艺要求确定标高，在满足通风采光等要求下，尽量用300mm的倍数。

(2)各建筑耐火等级及结构方式详见建筑物一览表。

(3)对于灰尘大，温度高，噪声大的厂房，除窗口面积适当加大外，还有部分为敞开形式，以利于散热排尘；附设在这些厂房内的仪器，仪表，控制盘等房间，选用固定窗、密封门。主要生产厂房内或平台上，按要求设置值班室、操作室，不同的附属设备室其内墙均为砖墙，以利于隔声。

(4)各建筑内部原则上不设置厕所，厂区集中设置。 9.6.4. 建筑构造

(1)建筑材料及建筑构造均合理使用当地建材及施工工艺。通廊、大跨度厂房的承重及外围护均采用全钢结构。其他结构形式为钢筋混凝土框架结构，外围护采用240厚空心砌块。

(2)楼地面：一般根据要求采用水泥地楼面，按工艺要求局部采用地砖地面。

(3)屋面：根据不同的结构形式选用压型钢板自防水或新型卷材防水屋面。

(4)门窗：一般小门采用实腹钢门，厂房大门为压型钢板大门，变压器室采用专业变压器室专用大门。电气专业有防火要求的建筑采用防火门。窗户一般采用铝合金推拉窗，有防尘、隔声、隔热和高洁度要求的房间宜采用固定窗、密封窗、双层铝合金窗。

(5)楼梯，检修梯：按生产要求专用楼梯一般采用钢梯，屋面设检修钢梯。

(6)装修：砌块围护的厂房内墙面一般采用白色乳胶漆粉刷，墙面也采用乳胶漆粉刷。外墙立面色彩以白色为主，适当采用公司

的企业色，形成简洁明快风格，配上现代感极强的彩色压型钢板墙面，塑造出企业形象不可或缺的一部分。

9.7. 燃气热力

9.7.1. 发生炉煤气

转底炉需要洁净煤气作燃料，煤气管道由煤气发生炉区域送至各煤气用点，采用架空敷设，接至用户前煤气管道上设有切断阀及排水放散装置，其它附件设置均按照有关规范、规程要求进行设计。 9.7.2. 压缩空气

为满足全厂各主要设备的仪表吹扫等生产要求，在转底炉车间配空压站一座。

空压站主要为转底炉、原料破碎、直接还原铁选别等主要设备上的用户点服务，根据压缩空气耗量及综合各方面因素，在该空压站内安装LGD-30/8型螺杆压缩机二台，一用一备。

10. 总图运输

10.1. 总平面布置 10.1.1. 设计依据

·各专业提供的设计资料

·工业企业总平面设计规范GB50187-93 ·建筑设计防火规范 GB50016-2006 ·钢铁厂总图运输设计规范 YBJ52-88 ·钢铁冶金企业设计防火规范 GB50414-2007 10.1.2. 设计原则

·满足工艺流程合理的要求 ·满足功能分区的要求 ·满足物流顺畅的要求 10.1.3. 设计内容

年处理50万吨难选矿 破碎－直接还原－磁选工程主要设计内容主要包括原料场堆场、煤制气系统、矿石破碎系统、煤及添加剂A破碎系统、配料系统、混料系统、转底炉系统、磨矿车间、磁选车间、精矿车间、圆筒烘干系统、冷压压块系统及水处理、变电所等公共辅助设施。 10.1.4. 总平面布置

本工程建设用地面积13.11hm2。根据钢铁企业总图运输布置的要求，原料堆场布置用地的北面，从西到东依次布置制气煤堆场、还原煤堆场、添加剂A堆场和矿石堆场。

煤制气系统布置在原料堆场的西面。在原料堆场的南面，根据工艺流程的要求，从西到东依次布置矿石破碎、煤及添加剂A破碎系统、配料系统、混料系统、转底炉系统、磨矿车间、磁选车间、精矿车间、圆筒烘干系统、冷压压块系统。铁粉在成品仓处通过汽车外运。

水处理、变电所等公共辅助设施就近靠近主要用户布置。 10.2. 运输设计

(1)

厂外运输：本工程厂外以公路运输为主，运入原料71.5×104t，

运出成品铁粉13.0×104t，尾矿48.35×104t，煤渣煤灰7000t。

(2) (3)

厂内运输：本工程厂内运输以道路运输为主。

运输设备：厂外运输委托外来单位协作解决，商务计量采用1

台120吨汽车衡；厂内运输见原辅料堆储系统。 10.3. 厂内道路设计

厂内道路由主干道和车间引道组成。厂内主干道宽度为9m，次要道路为7m(或4m)路面型式为城市型，道路结构设计如下：

⑴主要道路：24cm厚C30水泥钢筋混凝土面层，8cm厚碎石平整层，50cm厚块石基层。次要道路：21cmC30水泥钢筋混凝土面层，8cm厚碎石平整层，30cm厚块石基层。

⑵面层混凝土计算弯拉强度(28天龄期)本设计采用4.5.0MPa(主干道)或4.5MPa(次要道路)；基层顶面当量回弹模量不小于179MPa(主干道)144MPa(次要道路)。

⑶面层混凝土板采用等厚式，设拉杆，局部设传力杆；在板的纵横向自由边边缘、角隅处及地下管线上部采取钢筋补强。 10.4. 管线设计

区域内管线有：煤气管、氮气管、压缩空气管、给水管、排水管、排水沟、消防水管、电缆管沟、通讯线和道路照明等。

煤气管、氮气管、压缩空气管和热力管架空敷设，其余管线埋地敷设。消防水管沿道路一侧布置，其它管线按照管线的埋设深度，自建筑物基础开始向外由浅至深埋设。

管线和管沟横穿道路时，管顶至道路路面结构层底面的垂直净距不

应小于0.4m，不满足要求时应作加固处理。防护套管和管沟的两端伸出道路路缘石以外的长度不应小于1.0m。架空管线跨越道路时，净空应满足5.0m。 10.5. 绿化及消防 10.5.1. 绿化

为了美化和净化厂区周围环境，为员工创造一个优美安静、赏心悦目的生产、生活环境，在建筑物四周、道路两侧和空闲地带种植一些适于当地生长的花草和树木。

绿地率为19.26 %。 10.5.2. 消防

在建筑物四周设有环行道路或通道，以满足消防汽车的通行。 在道路旁设有消防水管和消火栓，以满足消防用水要求。厂区消防由公司统一安排。

10.6. 总图运输技术经济指标

技术经济指标表

序单数 名 称 备 注 号 位 量 1 2 3 建设用地面积 建筑覆盖率 绿地率 hm2 % % 13.11 56.50 19.26 11. 能源评价

11.1. 编制依据

本篇依据《钢铁企业设计节能技术规定》（YB9051-98）（冶金工业部颁布）编制。

由于蓄热式转底炉直接还原-选别工艺流程是直接将原矿作为原料，生产出生铁的最新工艺流程，无法按照传统的选矿、烧结、高炉炼铁工序进行拆分，因此，本工程工序能耗按照从原矿到生铁全过程，进行工序能耗分析和评价。

11.2. 直接还原-选别工序能耗分析

本工程工序能源消耗有还原煤、制气煤、电、新水等。每吨冷压铁块的工序能耗为882.4kg标煤，折合25856MJ。每吨金属化球团的工序能耗指标列于表10-1。

表 10-1转底炉工序能耗指标表

序号 1 2 3 4 5 项目名称 还原用煤 煤制气用煤 电 补充新水 回收余热发电 合 计 单 位 kg kg kWh t kWh 单位耗量 585 449 627.03 30.9 -374.5 折算系数 0.7143 0.7143 0.1229 0.2571 0.1229 折合标煤(kgCE) 417.8655 320.7207 77.0612 7.9444 -46.0261 777.57 11.3. 直接还原-选别工序能耗评价

本工程包含工序可对应传统钢铁生产中的焙烧磁选精矿工序和高炉炼铁工序，因此可与此工序综合比较。

目前国内国内重点大中型高炉先进炼铁能耗557.6标煤/吨铁水，国内采用焙烧磁选选矿工序先进能耗指标为52 kg标煤/吨精矿（鞍钢指标1460MJ/t，酒钢指标1524MJ/t，取其平均值折合标煤为52kg标煤/吨精

矿），折合到本工程中的冷压铁块（65万吨/年直接还原铁选别出12.815万吨冷压铁块），选别工序折合能耗指标为263.8 kg标煤/吨铁。因此，按照目前国内从铁原矿到生铁的总流程，生产生铁的先进能耗标准应为821.4kg标煤/吨铁。

本项目采用转底炉-选别工艺生产每吨铁块的工序能耗仅为777.57kg标煤，远低于目前国内采用传统流程时的先进指标821.4 kg标煤/吨铁，说明本工程采用的转底炉-选别工艺节能明显。

尤其是考虑到国内类似采用传统流程的钢铁厂（如酒钢）采用的原矿品位达35%，而本项目采用的原矿品位仅有28%，且本项目采用的工艺铁的收得率更高，可见本项目工序能耗指标的优越性。 11.4. 节能措施

1. 转底炉工艺采用了最合理的热工制度，充分利用转底炉产生的废气余热进行还原铁干燥。

2. 转底炉尾部烟气经过换热后，烟气温度高达810℃，为充分利用烟气余热，本设计中设置余热发电装置。

3. 各工序间布置紧凑，物流通道顺畅，物流成本低，热能损失小。 4. 生产过程中所产生的废水经水处理后循环使用，循环水的循环率大于94%。

5. 选用高效节能设备，较大功率电动机一律采用高压供电，并根据工艺要求采用变频调速，减少电耗。

6. 热工设备耐火内衬及管道绝热结构合理，材质选用适当，减少系统的散热损失。

7. 采用了低损耗变压器，并使负荷处于最佳节能运行状态。 8. 采用自动化检测、控制，保持生产在设定状态下进行。 9. 对于本工程各车间所消耗的各种能耗介质，在其输送管网上均配

备了完善的计量仪表，为加强能源管理创造了有利条件 10. 厂房建筑强化自然采光设计，屋顶设有条形采光带，维护墙体上采用高、低双层采光窗，节约电能。

11.5. 评估结论

（1）项目能耗构成来看，燃料消耗是项目的主要能源。

（2）项目消耗的能源是洁净煤气，即符合国家环保要求，又降低能源费用。

（3）在项目能耗中，水的循环重复利用高，符合国家的节水。 （4）本项目所采用的是先进的生产技术和装备，并具有丰富的节能管理技术。项目技术先进，产品能耗低，节能效果显着。

综上所述，项目能耗有以下特点：使用清洁能源，符合环保要求；水的循环利用率高，符合国家节水；产品工序能耗低，达到先进水平，节能明显。

尤其是考虑到国内类似采用传统流程的钢铁厂（如酒钢）采用的原矿品位达35%，而本项目采用的原矿品位仅有28%，且本项目采用的工艺铁的收得率更高，可见本项目工序能耗指标的优越性。

12. 环境保护与综合利用

12.1. 设计依据及执行标准

12.1.1 设计依据

1)《建设项目环境保护设计规定》[(87)国环字第002号] 2)《冶金工业环境保护设计规定》(YB9066-1995)

3)《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国第253号令(1998)

12.1.2 执行的有关法规及规定

1)《中华人民共和国环境保》(19年12月26日) 2)《关于环境保护若干问题的决定》(国发[1996]31号) 3)《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年4月29日) 4)《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月15日修正) 5)《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(2000年3月20日令第284号)；

6)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(1996年10月29日) 7)《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》(2004年12月29日)

12.1.3 采用的标准

1)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996) 2)《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92) 3)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90) 4)《环境空气质量标准》(GB3095-1996)

5)《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)

本工程有组织排放的大气污染物执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2中的三级标准；外排的废水执行《钢铁工业水污染

物排放标准》(GB13456-92)表3中的一级排放标准；厂区边界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的Ⅲ类标准；废渣则主要参照执行《建设项目环境保护设计规定》中的有关规定。 12.2 主要污染源、污染物及其治理措施

12.2.1 大气主要污染源、污染物及其治理措施 工艺生产过程中的主要污染源、污染物和影响因素有：

(1)生产过程中产生的粉尘，主要来自堆场物料的装卸以及物料破碎、配料、混合、压块等系统及原料、辅料装卸及转运过程。该类烟气采用温度低，原始含尘率约6g/m3，采用脉冲布袋除尘器净化处理，经处理后烟尘外排浓度＜50mg/m3。收集的粉尘加湿后用汽车运到料库回用。

(2)转底炉还原过程中产生的含尘烟气温度较高，烟气大部分经过余热发电利用后，采用脉冲布袋除尘器净化处理，经处理后烟尘外排浓度＜50mg/m3。收集的粉尘加湿后用汽车运到指定场所处理后，循环使用。

(3)煤粉制备产生的烟气，经过高浓度脉冲布袋除尘器净化处理后，外排废气的浓度＜50mg/m3。收集的煤粉进入煤粉贮仓，通过配料进入矿粉作为生产的还原剂。

12.2.2 水体污染源及治理措施

水体污染源主要有：设备间接冷却水、地坪冲洗水及生活污水等。 工业废水建立水处理站，进行浊水、净水和纯水的循环利用系统，循环率为92～96%之间，无外排工业废水。

设备间接冷却水，用后仅水温升高无其它杂质产生，经冷却后，消耗部分需补充新水，由泵加压后送各用户循环使用，热废水不外排，此系统为净循环系统。

生活污水经生化处理系统处理后达标外排，其余洗涤污水就近直接

排入厂区雨水暗沟，汇入当地污水处理厂进行处理。。

经采取以上控制措施后，本工程外排的净废水水质可满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)的一级排放标准要求。

12.2.3 固体废弃物污染及控制措施

为防止废渣对环境的污染，采取的控制措施如下： 各除尘系统收集下来的含铁尘料，加湿后返回配料系统。 冶炼产生的渣到指定场所处理后外销。 其它少量的生活垃圾则定期送垃圾场统一处理。 12.2.4 噪声污染及控制措施

主要噪声污染源有风机、磨机、压块机及水泵等。在设计中采用减震、隔声、消音等措施进行控制。

(1)声源治理

在满足工艺设计的前提下，设备选型尽量采用低噪声产品，并在气动性噪声设备上设置相应的消声隔声装置。

风机进、出口设消声器消音。 除尘风机出口设消声器消音。 (2)减振与隔振。

机械设备产生的噪声不仅能以空气为媒介向外传播，还能直接激发固体构件振动以弹性波的形式在基础、地板、墙壁、管道中传播，并在传播过程中向外辐射噪声。为防止振动产生的噪声污染，设计采取相应的减振措施：

各除尘风机、助燃风机及泵类设置单独基础或减振措施；除尘风机、助燃风机等强振设备与其进出口管道间采取柔性连接方式，以减少振动产生噪声。

(3)其它

在厂内总平面设计中，充分考虑地形、声源方向性及车间噪声强弱，利用建构筑物、绿化植物等对噪声的屏蔽、吸纳作用，进行合理布局，以起到降低噪声影响的作用。

经采取上述措施后，本工程环境噪声强度将大为降低，各高噪声设备产生的噪声得到控制，厂区边界噪声可低于《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的Ⅲ类地区标准限值。 12.3 绿化

12.3.1 绿化设计

绿化有利于防止污染，保护环境。在厂区各空旷地带遍植树木花草，提高绿化水平，能够净化空气，调节气温，减若噪声，美化环境，提高环境的自净能力，因而是保护环境的根本性措施之一。

绿化对环境保护的作用突出表现在：保护大气中氧气与二氧化碳的平衡；吸收有毒有害气体；滞留吸附粉尘；净化水质；减弱噪声；监测环境污染；有利于人体健康。

本工程根据厂区及工程的具体条件及污染特点，综合考虑排放的污染物性质和气候条件，选植适宜的绿化植物。并考虑绿化植物与建构筑物及地下管网的安全防护要求，根据美学观点，统一规划全厂的绿化设计。绿化重点是道路两侧及厂内建构筑物周围零散空地等处。

12.3.2 绿化管理机构设置

本工程建成后，绿化管理归企业对应机构，以满足绿化管理和维护的需求。

12.4 环境管理机构及环境监测机构

12.4.1 环境管理机构的设置

环境保护管理机构的基本任务是负责组织、落实、监督本企业的环

境保护工作。

环境保护管理机构的主要职责如下： 贯彻执行环境保规和标准；

组织制定和修改本单位的环境保护管理规章制度，并监督执行； 制定并组织实施环境保护规则； 领导和组织本单位的环境监测； 检查本单位环境保护设施的运行； 推广应用环境保护的先进技术和经验；

组织开展本单位的环境保护专业技术培训，提高人员素质和水平； 组织开展本单位的环境保护科研和学术交流。 本工程建成后，环境管理由企业对应机构负责。 12.4.2 环境监测机构的设置

根据《建设项目环境保护设计规定》第六章第五十九条的要求，对环境有影响的新建、扩建项目应根据建设项目的规模、性质、监测任务、监测范围来设置必要的监测机构或相应的监测手段。

环境监测站的主要任务如下：

定期监测建设项目排放的污染物是否符合国家或省所规定的排放标准；

分析所排污染物的变化规律，为制定污染控制措施提供依据； 负责污染事故的监测及报告。

环境监测的对象大体有两方面：污染源监测和企业环境质量监测。 本工程污染源监测的主要内容有：工业废气中的粉尘；工业废水；噪声等。

企业环境质量监测的主要内容有：厂区大气质量；岗位粉尘；厂界噪声等项目。

本工程建成后，环境监测由企业对应机构负责。 12.5 工程的环保措施预期效果

1)大气污染物得到有效控制，排放的大气污染物符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2中的二级排放标准要求；

2)本工程外排废水水质满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)中一级标准的要求；

3)噪声污染得到有效的控制和治理，厂区边界噪声符合《工业企业厂界噪声标准》中的Ⅲ类区标准；

4)废渣、粉尘得到妥善处理，符合有关废渣的处理规定。

13. 安全与工业卫生

13.1. 设计依据及执行标准

13.1.1 设计依据

1)《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》[中华人民共和国劳动部令第3号(1996)]

2)《关于加强防尘防毒工作的决定》[国发(1984)97号] 3)《中华人民共和国尘肺病防治条例》[中华人民共和国1997年12月3日]

13.1.2 执行的有关法规及规定

1)《中华人民共和国劳动法》(1997年7月5日第八届全国人民代表大会常务委员会第八次会议通过)

2)《中华人民共和国防震减灾法》(全国人民代表大会常务委员会1997年12月29日通过)

3)《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月27日九届全国人民代表大会常务委员会第24次会议通过)

4)《中华人民共和全生产法》(2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第28次会议通过)

13.1.3 采用的标准、规范、规程

1)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85) 2)《炼铁安全规程》

3)《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-91) 4)《建筑防火规范》(GB50016-2006)

5)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)(2000年版) 6)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 7)《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)

8)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005) 9)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2005) 10)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92) 11)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)

12)《压力容器安全技术监察规程》[质技监局锅发(1999)154号文] 13)《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-99) 14)《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)

15)《固定式工业栏杆安全技术条件》(GB4053.3-93) 16)《固定式工业钢平台安全技术条件》(GB4053.4-93) 17)《安全色》(GB23-2001) 18)《安全标志》(GB24-1996)

19)《建筑照明设计标准》(GB50034-2006) 20)《建筑采光设计标准》(GB/T50033-2001) 21)《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002) 22)《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)

23) 冶金部和劳动部编制的《冶金企业安全卫生设计暂行规定》(1988)

24)《工业企业煤气安全规程》(GB6222-2005) 25)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93) 26)《压力容器设计管理规定》(YB9070－92) 27)《起重机械安全规程》(GB6067－2005) 13.2 主要自然危险因素及主要防范措施

13.2.1 主要自然危险因素

本项目建设地区可能存在的主要自然危险因素有： a)地震

b)雷电 c)暴雨 2)主要防范措施

针对以上自然危险因素，设计考虑的主要防范措施有： a)防震：本项目的所有建(构)筑物均按地震烈度Ⅶ度设防； b)防雷：本次设计的建(构)筑物属于第三类防雷建(构)筑物，所有高于15m的建(构)筑物均采取防雷接地保护措施：电气防雷与接地保护一并考虑。

c)防洪：场址选择及总图布置已考虑了防洪要求，本项目不需采取特殊的防洪措施。

13.2.2 生产过程中主要危险、有害因素及主要防范措施 (1)生产过程中主要危险有害因素分析

本项目设计采用计算机监控等先进生产工艺系统，从根本上改善了劳动环境，为减少生产中危险有害因素创造了良好的条件。生产工艺主要由铁原料和原煤的堆存，粉煤制备，配料混合，转底炉还原、选别、压块以及产品输出等过程组成，其主要危险因素有触电及电气突发性事故和机械伤害、火灾事故、有害气体伤害等：主要职业有害因素是生产性粉尘、热辐射和设备运转噪声等。 (2)工业安全防范措施

设计根据生产工艺特点和场地布置条件，选择采用了如下安全技术措施：

a)防火

防火措施见下一节消防部分。 b)电力与电器安全保护

各种电气设备和正常不带电的金属外壳均设置保护接地、接零系

统；变压器采用中性点接地。

c)机械设备安全防护

对设备的裸露转动部分均设置安全防护罩；带式输送机设有防跑偏、防打滑装置，机旁设有事故开关。

d)生产安全技术用通讯、信号设施

本项目在车间内设置直通电话和指令对讲机，方便生产调度和指挥。 e)起重和运输安全防护

起重、运输和装卸的安全距离、道路布置等均按GB4387-84《工业企业厂内运输安全规程》的有关规定设计。

f)防爆

为防止本工程中产生煤气点的爆炸危害，转底炉、洁净煤气制备系统设有煤气超压放散装置，煤气净化系统各管线及设施均设有氮气，启用和停用时均充氮气赶放煤气或空气。

为了保证煤气系统的安全运行防止事故的发生，在各主要设备上设有防爆阀，布袋除尘器箱体阻力上、下限报警及一些设备的联锁装置。

在煤气操作室内设干粉灭火器及各种消防器材。

为了保证煤气设施检修的安全，检修中必须使用专用工具。 煤气管道上设避雷和接地装置。 (3)工业卫生防护措施

结合生产操作劳动保护的实际需要，设计采取了以下工业卫生有效防护措施：

a)防有害气体

本工程中会对人员造成危害的有害气体有煤气、氮气、氩气等。 管理人员通过配置的各种仪表设施对有害气体作业区内的各种设备运行情况进行控制调节，确保有害气体的安全生产供气。对产生有害

气体的工艺设备尽可能予以密闭，无法密闭时，则采用局部抽风，通过机械排风系统排除有害气体，尽量减轻其危害。

有害气体防护人员负责审查有害气体危险工作的实施计划，负责处理有害气体作业，组织并进行有害气体中毒和爆炸事故的紧急处理和救护工作，有害气体防护的组织机构，救护设备及器材按照相应的防护规范要求确定和实施。

b)防尘毒

设计工艺系统采用先进技术装备和自动监控系统，大大降低粉尘产生量，在全部产尘设备和排烟处，设置除尘系统进行消烟除尘，各扬尘点设置负压抽风罩，严格控制粉尘外逸。岗位粉尘浓度可基本达到国家标准；对于个别岗位，加强个体防护，以保障工人健康。

c)防噪声

产生噪声的设备主要有：干燥机、磨煤机、压块机、工艺风机、水泵等，通过选用低噪声的设备、密闭隔声和安装消声器等措施后，生产车间和作业场所的岗位噪声符合国家标准要求。

d)采光与照明

厂房照明严格按工业卫生要求设计，车间内采光尽量利用自然光满足厂房照明需要。

e)防暑降温

设有空调、风扇等防暑降温措施。 f)生产区的生活及卫生设施

本项目设有厕所、浴室等卫生设施。 13.3 劳动安全卫生机构设置

本工程建成后，应成立专门的劳动安全卫生机构负责本单位的安全卫生管理工作，满足管理需要。

13.4 预期效果

经采取上述措施后，本工程工作场所空气中的有害气体、尘毒有害物浓度将低于《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)中相应的允许浓度；工作场所室内温度满足《工业企业设计卫生标准》及《采暖通风与空气调节设计规范》的相应规定；工作场所及操作岗位的噪声级满足《工业企业噪声控制设计规范》中的相应标准；一般情况下，可以基本避免火灾、爆炸、中毒等危险事故的发生，一旦出现事故，即可以采取相应的备用和应急措施，将事故造成的损失减少到最低限度。 13.5 劳动定员

本项目劳动定员为120人，岗位计算如下。

表13-1 项目劳动岗位及定员计算表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 14 15 类别 操作工 司机 操作工 操作工 操作工 管理人员 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 管理人员 管理人员 操作工 班组 工作岗位 A B C D 2 3 1 1 1 8 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 8 1 2 3 1 1 1 8 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 8 1 2 3 1 1 1 8 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 8 1 2 3 1 1 1 8 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 8 1 常日班 1 1 0 1 1 合计 8 12 4 4 4 1 32 4 8 4 4 4 4 4 4 8 4 4 28 1 1 4 原料加工 原料接受 原料加工 司机 原料加工 矿石破碎及筛分 原料加工 辅料破碎及筛分 原料加工 胶带机点检 原料加工 班长 原料加工 汇总 转底炉及选别 配料混合 转底炉及选别 转底炉 转底炉及选别 水处理 转底炉及选别 脱水与浓缩磁选 转底炉及选别 一次细磨与磁选 转底炉及选别 细筛与二次细磨 转底炉及选别 终磁选与水处理 转底炉及选别 烘干与压块 转底炉及选别 余热利用及发电 转底炉及选别 班长 转底炉及选别 中控工 转底炉及选别 汇总 洁净煤气站 站长 洁净煤气站 技术员 洁净煤气站 煤气发生站 序号 16 17 18 27 28 29 30 19 20 21 22 类别 操作工 操作工 操作工 点检工 点检工 点检工 点检工 管理人员 管理人员 管理人员 管理人员 班组 工作岗位 A B C D 1 1 1 4 0 1 1 26 1 1 1 4 0 1 1 26 1 1 1 4 0 1 1 26 1 1 1 4 0 1 1 26 洁净煤气站 加压、鼓风、泵房 洁净煤气站 运煤、加煤、除灰 洁净煤气站 化验 洁净煤气站 汇总 点检 设备 点检 电器 点检 计算机 点检 仪表 点检 汇总 车间 作业长 车间 副作业长 车间 工段长 车间 技术员 车间 汇总 总计 常日班 2 4 4 1 1 10 1 1 1 3 16 合计 4 4 4 18 4 4 1 1 10 1 1 4 1 7 120 14. 消防设施

14.1. 设计依据及采用的主要标准

14.1.1 设计依据

1)《中华人民共和国消防法》(1998年4月29日第五届全国人民代表大会常务委员会第二次会议通过)

2)《建筑工程消防监督审核管理规定》(中华人民共和国第30号令)

14.1.2 采用的主要标准

1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 2)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005) 3)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)(2000版)

4)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92) 5)《炼铁安全规程》

6)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98) 7)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94) 8)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93) 9)《钢铁企业总图运输设计规范》(YBJ52-88) 10)《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)

11)《二氧化碳灭火系统设计规范》(GB50193-93)(1999年版) 12)《消防安装标志》(GB13495-92) 13)《消防安全标志设置要求》(GB15630-95) 14) 《安全色》(GB23-2001) 15)《安全标志》(GB24-1996) 14.2 工程的火灾、爆炸因素分析

由生产工艺流程分析来看，存在火灾隐患的主要部位有：设备的变

压器室、主操作室、液压站、电气室等。车间内的供燃气、供氧、供电设施均属火灾危险部位，由于明火、暗火和火花等原因，有可能造成火灾。在设计过程中，以上各处设置烟火报警及灭火装置。

润滑油库、液压站、变电所、电缆隧道、主电室、煤气和氧气供应区域等，按火灾危险性分类：润滑油库、液压站、变电所、电缆隧道、主电室、煤气和氧气供应区域为乙类，上述场所均为容易发生火灾的部位。

14.3 消防措施

为了预防和减少生产中火灾、爆炸的危害，保障人民财产的安全，设计中遵循“预防为主、防消结合”的方针，依据《中华人民共和国消防法》的规定，做好本工程防火防爆、安全疏散工作，并针对该工程发生火灾特点，立足自防自救、采取可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理。

本工程内所有建构筑物均按一、二级耐火等级设计，煤气及助燃系统按防爆设计，各操作现场均核配灭火器材。在主要建构筑物内部设立消火栓，由消防水网系统供配。

控制室、变配电室(含主控室)配灭火器，车间外部设有消防水管网和灭火栓。消防用水取自消防用水网，一般室内、外消防灭火给水量为10、30L/S的配置要求进行设计。

14.3.1 总图消防

根据生产运输及厂区消防要求，对场区四周区带之间，设置环形的主、次道路网，保证消防车畅通无阻。

14.3.2 消防给水

厂区面积小于100 ha，同一时间内火灾次数为1次。

厂区采用生产净水—消防给水管网，该管道在厂区环形布置，沿道

路每隔不大于120m处设置地上消火栓；

14.3.3 建筑物防火措施

高配室的生产火灾危险等级为丙类，设计耐火等级一、二级；变电所的生产火灾危险等级为丙类，设计耐火等级一级；主厂房及其它辅助建筑物的生产火灾危险等级为戊类，设计耐火等级二级。长度大于7米的电气室低配室及操作室均有两个门，可以在火灾时安全疏散人员，在电气室、操作室等建筑物采用阻燃材料。

按GB50016-2006《建筑设计防火规范》在各建(构)筑物之间留有足够的防火间距。

14.3.4 电气消防及防雷

高压配电室、低压配电室和控制室入口处设置砂箱和灭火器材，采用干粉灭火机；

计算机室、控制室内设固定式灭火装置；

电缆采用阻燃型，在电缆出口采用耐火材料封堵，防火门、防火墙消防电源均采用两路电源供电，火灾报警及消防装置由保安电源供电；

按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》对主厂房、供配电系统、煤气、油泵、供油泵房管道等易燃易爆建筑物设有可靠的避雷或防雷接地设施。

14.3.5 消防设施

按GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》要求，对各火灾隐患点，根据其场所特点布设一定数量的相应消防器材。

14.3.6 燃气消防

燃气进口管道设低压报警、自动切断和充气、吹扫装置，并有防止气体窜入蒸汽管道的控制措施。

14.3.7 火灾报警

本工程设置配套的火灾报警控制器；在各控制室、高配室、变电所、主控室等处设火灾报警探测器、手动报警按钮及声光报警器。

14.3.8 消防通讯

车间内各操作室、值班室均设有直拨电话，可供消防通讯用。 14.3.9 安全标志

在厂区较明显的位置设置一定数量的严禁烟火标志，对一些有爆炸危险的场所设“当心火灾、当心爆炸”等消防标志。具体设置均按GB15630-95《消防安全标志设置要求》设置。

14.3.10 消防机构

本工程消防工作由现有地方消防部门统一考虑，不另设消防队。但是在设计中考虑到各个部门应配备有消防责任人，以负责监督、管理。 14.4 预期效果

本工程消防设计，本着“预防为主，消防结合”的方针，依据有关法律、法规和规范，采取了一系列防范措施，在正常情况下，可及时发现、防止并减少火灾的危害。 14.5 预防措施

(1)定期检修消防设备及器材； (2)消防人员进行培训； (3)人员持证上岗。

15. 建设进度

15.1 工程建设特点

本项目的特点是：投资规模较大、工艺技术先进、建筑物既有多跨联合厂房，又有大型框架结构的多层建筑。建筑工程及设备基础工程施工量大。工艺设备和大型设备结构复杂，安装强度高且工程量较大。

为了确保建设进度的顺利实施，在建立设计、施工、建设单位保证体系、进度控制体系和投资控制体系的前提下，预计本项目建设期为12个月。

15.2 工程建设进度初步安排

工程建设进度初步安排见表15－1。

表15－1 工程建设进度初步安排计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 计划进度，月 项目 1 初步设计 初步设计审查 施工图设计 设备采购及制造 场地平整打桩 土建施工 设备安装 调试 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16. 项目投资估算

16.1. 概况

本项目工程估算是根据相应的工艺设计方案及有关专业的设计内容进行编制。

本项目估算范围主要包括：原料场、原矿破碎筛分系统1套、辅料破碎筛分系统2套、蓄热式转底炉1套、洁净煤气制备系统1套、转底炉烟气余热发电设施1套、直接还原铁选别-冷压系统1套、配套的公用辅助设施等。

本项目静态固定资产投资估算47854万元。 16.2. 编制依据

1) 主要定额指标: 设备安装工程按二零零七年的《冶金工业概算定额(指标)》编制，土建工程按类似工程指标编制，并结合当地的实际情况进行调整计算。

2) 设备价格:设备价格按厂方报价或市场价，设备运杂费按6%计取。

3) 材料价格:按市场价计取。

4) 其它基建费用: 按《冶金工程建设其他费用具体编制管理办法》取费。 16.3. 有关说明

1) 根据计投资(1999)1340号文“国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中‘价差预备费’管理有关问题的通知”，投资价格指数按零计算，故本工程不计取涨价预备金。

2) 根据财政部、税务总局、计委联合发布的财税字(1999)299号文《关于暂停征收固定资产投资方向调节税的通知》，故不计该税。

3) 本工程利用企业自有场地，投资估算中未考虑新征用地费用。 4) 本工程估算不包括用电、水增容费和厂区外围设施的投资。 5) 本工程估算不包括地基处理费用。 6) 本工程估算设备价格为2008年9月底。 7) 本工程估算不包括尾矿处理， 16.4 工程投资估算

表23-1 投资估算表 单位：万元人民币

编号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 二 1 2 三 工程和费用名称 工程建设直接费 原料堆场 矿石、辅料破碎筛分系统 配料混合及转底炉系统 直接还原铁选别系统 铁粉烘干、冷压系统 余热发电设施 洁净煤气制备 10KV开关站及供配电 总图运输 工程建设其他费 建设单位管理费 勘查、设计、监理费 工程静态投资合计 建筑 工程 10140 180 630 5460 1026 424 960 350 90 1020 10140 设备 费用 29218 180 2123 13383 2316 317 7700 1400 1440 360 29218 安装 工程 5720 319 2337 336 48 1100 200 960 420 5720 其他 费用 2776 4 2312 2776 总值 万元 45078 360 3072 21180 3678 7 9760 1950 2490 1800 2776 4 2312 47854