-
32
万吨消失模铸造及配套
380m
3
高炉炉前连铸项目中英文版
2006
年
1
扩建
2
1
、总论
1.1
概述
1.1.1
项目名称、承办单位及负责人
项
目
名
称:
扩建
32
万吨消失模铸造及配套
380m<
/p>
3
高炉炉前
连铸项目
项目承办单位:
***
铸业有限公司
企业法人代表:
项
目负责
人:
项目建设地点:
**
省
**
*
乡河坪村
1.1.2
企业概况及发展优势
1
、企业基本情况
< br>***
玉匣铸业有限公司始建于
1997
年,系民营独资企业,位于
**
省
***
团柏乡滩里村。公司成立十年来,在董事长段秀兰的带领下,艰
苦创业、大胆开拓,靠质量闯市场,靠规模上效益,靠管理上水平,靠
联合促
发展,使公司在不长的时间内,实现了从冶炼到消失模铸造的跨
越,并成功取得了高炉铁
水炉前连铸自主创新工艺的新突破,取得了较
大的经济效益和社会效益,产值、利税等主
要经济技术指标实现较大幅
度的增长,
现拥有固定资产
3200
万元。
作为
*
**
发展较早的冶炼铸造企
业,曾为
*
**
的经济发展做出了应有的贡献。先后被
**
市、
***
授予“劳
动模范”
、
“先进个人”
、
“模范纳税大户”
“调整产业结构先进企业”
等称号。
公司下辖冶炼、铸造两个分公司,年产
铸造生铁
20000t
,铸件
3
10000t
。
< br>公司现有职工
300
余人,
其中
工程技术人员
28
人,
具有高级
职称
3
人,中级职称
3
人。公司占地面积
46620m
2<
/p>
,并预留了以后发
展余地。
轻钢结构厂房
面积
3980m
2
,
< br>办公生活设施建筑面积
1680m
2
,
一眼
300
米深机井,
水质优良,
可满足生产生活用水。
距
6
公里僧念变
电站架设一条
10KV
高压线路,可满足
4000KW
用电需要。
目前公司铸造、粗加工、检验、测试设备齐全
,拥有众多的高级技
术和管理人员,具有自主开发、设计、生产和检测的能力。公司潮模
、
树脂沙、消失模工艺生产线,体现了小批量、多品种、多规格的生产模
式和机动灵活高效的经营特色,以满足不同客户对产品多样性的要求。
高炉和电
炉相结合的高炉炉前熔炼铸造工艺,
使产品浇铸温度和成分得
到
有效稳定的控制。
公司辖区被
***
规划为十一五“消失模铸造园区”
。
2
005
年顺利通
过
ISO9000
p>
国际质量体系认证,
2006
年取得对外贸
易经营进出口权,
为中国农业银行
AA
级信用单位。行政氛围和谐,质量体系健全。
2
、项目优势
⑴
地域优势
公司地处汾西与洪洞交界处,距南同蒲铁路赵城、霍州火车站
1
5km
,距横贯
**
南北的大运公路<
/p>
10
公里,大运高速公路
16
公里,南
同蒲铁路
13
公
里,太原机场
200
公里,距天津港
6
00
公里。交通运输
便利。
⑵
资源优势
***
矿产资源十分丰富、铁矿石、肥气动力煤、焦炭、石灰石
就地
取材,物美价廉、有着得天独厚的铸造行业成本优势。周边二峰山、塔
4
儿山有丰富的铁矿资源。公司
2004
年新架一条
10KV
专用供电线路,
保证
24
小时持续供电
正常,且电价便宜。主要原辅材料以及劳动力有
很大的竞争优势。高炉生铁属低硫,低磷
产品,生铁构造不易发生冷热
脆,成品率高,易加工的特点,不仅适用于普通的铸造,而
且适用于精
密机械产品铸造。
⑶
科技优势
公司现有从事几十年专业铸造、专业机加工人才,有完善的产品质
量保证体系,先进的理化检测手段,经过专业培训的熟练工人,并与西
安理工大、
p>
太原理工大等大专院校建立了长期人员培训、
产品研制开发、
技术合作等一系列产学研保证体系。
⑷
产业优势
实现高炉炉前连铸,低中高档产品搭配,符合国家产业政策,符合
市场经济、全球经济的竞争趋势,项目得到各级政府部门的支持。
1.2
项目提出的背景及建设的必要性
1.2.1
项目提出的背景
近年来,
**
省经济结构调整风起云涌,传统产
业新型化、新型产业
规模化在结构调整中被率先提了出来,
并成
为发展方向。
传统的煤、
焦、
铁产业在
一个新的平台上迅速扩张,
清洁生产和产业延伸的需求让铸造
这
个在
**
具有悠久历史的行业在经济结构调整中蓬勃发展。一批
起点
高、规模大、水平高的民营企业脱颖而出,成为这个行业的生力军,也
成就了铸造这个老行业一道全新的风景线。
铸造业
是
**
的传统产业,在
**
省大约有
2000
多年的历史,特别是
在晋城的阳城、阳泉的平定和
**
等地铸造业历史
悠久。随着各大跨国公
5
司的经营
规模和市场份额不断扩大,
生产高水平零部件和重工业配套产
品
的“中场产业”快速发展,产品生产大规模向低劳动力成本转移。
**
< br>作为曾经的机械工业大省,在发展铸造业上有着明显的优势,一方面是
劳动力成本
优势;另一方面是煤焦、电力、铝钒土、生铁等储量丰富的
资源优势;三是研发力量的优
势,一些技术在国内相关领域都处于领先
地位。
在这种情况下,
地处内陆的
**
成了这种产业转移的最
好接收地带。
1.2.2
项目建设的必要性
1
、行业发展的需要
我国历史上曾创造过铸造业的灿烂辉煌。
夏商周三代青铜器的精美
绝伦至今令世人惊叹。铸造行业是机械制造业的重要组成部分,对国民
经济的
发展及国防力量的增强起着重要的作用。
但目前我国铸造行业的
技术装备水平与国外相比有很大的差距,它严重制约着国民经济的发
展。铸造是汽车、石
化、钢铁、电力、造船、纺织、机械制造等支柱产
业的基础,而先进的铸造技术则是先进
制造技术的重要内容。有关统计
数据表明,
2002
年以来,我国铸件产量已连续
6
年位居世界第一。
虽
然我国铸件产量已经跃居铸造大国,但从综合质量、材质结构、成本、
能耗、效益和清洁生产等方面来看远非铸造强国。我国的铸造企业约有
2400
0
家,与发达国家相比企业多,专业化程度低,集约化程度低,劳
动生产率也较低。我国平均每年每人产出
10
吨,个别劳动生
产率高的
为
30
吨,而美国、德国则为
46
吨到
60
吨,日本为
60
吨到
85
吨,
差距是明显的。
我国平均每厂年产铸件
500
多吨,
而日本则为
4700
吨,
德国为
4300
吨,美国为
4280
吨。并且国内有
80%
厂家以生产中、低
档普通铸件为主,产品
尺寸精度差,外表质量粗糙,生产效率低,劳动
6
强度大,环境污染严重。这与国内、外愈来愈高的铸件质量要求有较大
的
差距,而且严重影响了铸件的大批量出口,即使勉强出口也会因其铸
件内部各种缺陷给中
国铸件产品带来名誉上的损害。
为了保证铸件尺寸精度和内部
组织的一致性、致密性,同时提高生
产效率,
国内有相当一部分
专业铸造厂家纷纷采用了先进的生产设备和
技术,其中包括引进先进的造型生产线,以缩
小在生产工艺手段上与国
际同行之间的差距。
为提高我国以及
**
省铸造业整体水平,扩大出口和满
足市场发展的
需要,引进先进生产设备对传统产业进行技术革命,其龙头带动作用也
p>
是不可低估的;不仅能带动
**
铸造工业从
传统产业向现代化铸造的根本
转变,带动
**
< br>铸造工艺技术在总体上向高新技术领域迈进,带动
**
铸
造
产业与国际市场接轨,并且能促进国际市场竞争由国内化、省内化向国
际化竞争转变,从而带动
**
煤、焦、铁资源优势向财
富优势转化,自身
优势向行业优势辐射,向集约化合作的市场优势转化,最终形成上下一
体的产业链,并带动相关产业共同繁荣。
2
、企业发展的需要
***
玉匣铸业有限公司是近年来崛起于
***
以冶炼铸造加工一体化的
民营企业。目前公司年产生铁
2
万吨,年产多功能磨介、机床配件、机
械配重件等铸
件
10000
吨。根据国家冶金局〔
1
998
〕
40
号关于
< br>2002
年底淘汰或关闭
100m
3
以下高炉文件精神和县政府确定的
“调整结构、
压缩长线、提高质量、增加效益、淘汰落后、加快进步”淘汰落后工艺
的,
压缩总量,
“关小上大”
,对全县炼铁行业结构调整改造的原则
,
100m
3
以下小高炉均属关闭对象
,于
2003
年
11
< br>月底前全部关闭。
7
p>
随着新技术发展进步,为了企业长远发展,改变单一产品、小作坊
局
面,为了在市场占有一席之地,必须把企业做强、做大,上规模、上
档次,向高科技企业
转型,这已成为公司上下的共识。为使生铁产品逐
步就近转化,变资源优势为财富优势,
根据市场分析,公司决定扩大的
消失模铸造生产规模,生产机械配重件、机床件、矿用磨
介等产品。几
年来公司在利用高炉铁水炉前连铸取得了很大的成果,
积累了丰富的经
验,但随着高炉的关闭,铸造就成为无米之炊。为确保公司内部产品
规
模和环保产业的匹配平衡,为了贯彻国家经贸委关于控制总量、优化结
构、
提高冶金工业发展和效益的精神和实现国家冶金工业局淘汰落后工
艺技术装备的决定,
在综合分析研究了国内外需求状况,
国家产业政策,
环保政策等有关走向的基础上,结合公司现状,决定淘汰小高炉
,原地
扩建
380 m
3
高炉并扩大消失模铸造规模。这不仅符合国家环保产业政
策,
取得增产不增污,
增产要减污的效果,
同时也是公司深
化产业结构,
确保企业内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要,
对完善公司资源
综合利用,发展规模经济和环保经济,为公司实现装备的现代化、大
型
化、自动化,整体推进企业的技术进步,创造坚实的基础。
该项目投产后,产品拟出口美国、伊朗、日本等地。同时积极开辟
新的国内市场,努力占领及扩大市场份额,逐步提高产品档次,积极适
应新的国际环境
变化,努力壮大企业规模和竞争实力,扩大出口创汇的
能力,是公司不懈追求的长远目标
。
项目工程投产后,使资源和能源得到很好利用,可有效减轻
环境污染,具有良好的环境效
益。同时项目实施后可以解决当地部分人员就业问题,对增
加当地农民收入,带动当地经
济的发展,具有良好的经济效益、社会效益。本项目立足于
国内外市场,发展经济增长点,
8
有非常有利的条件和发展前景,既适时又十分必要。
1.3
设计依据及范围
1.3.1
设计依据
⑴
***
玉
匣铸业有限公司与
**
省冶金设计院签定的可行性研究报告
p>
设计合同。
⑵
***
玉匣铸业有限公司扩建
32
p>
万吨消失模铸造及配套
380m
3
高
炉炉前连铸项目可行性研究设计委托书。
⑶
**
市经
济委员会“关于
***
玉匣铸业有限公司扩建
< br>32
万吨消失
模铸造及配套
38
0m
3
高炉炉前连铸项目立项的批复”
。
⑷
**
*
供电分公司关于
***
玉匣铸业有限
公司扩建
32
万吨消失模铸
造及配套<
/p>
380m
3
高炉炉前连铸项目供电方案的
批复文件。
⑸
***
水利局会关于
***
玉匣铸
业有限公司扩建
32
万吨消失模铸造
及
配套
380m
3
高炉炉前连铸项目生产
用水的申请的批复文件。
⑹
***
环保局关于
***
玉匣铸业有限公司扩建
32
万吨消失模铸造及
配套
380m
3
高炉炉前连
铸项目污染物排放总量控制指标批复。
⑺
***
人民政府关于用地的证明。
⑻
**
市人
民政府关于
***
玉匣铸业有限公司扩建
32
万吨消失模铸
造及配套
380m
3
高炉炉前连铸项目使用土地的批复。
1.3.2
编制范围
根据设计委托,设计内容包括一座
380m
3
高炉,
62m
2<
/p>
烧结、
32
万吨
/a
消失模铸造车间、
2
×
3MW
热电站等生产及生产辅助设施。
(
1
)工厂设计:
9
厂区内从原辅料场开始至铁水运
往铸铁车间铸造成合格铸件为止
的工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电气、通信
、仪表自动化、
土建、机修化验、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。办<
/p>
公和生活辅助设施不包括在本次可研范围。
(
2
)非标设备设计;
(
3
)投资估算和经济效益分析。
1.4
指导思想和设计原则
⑴
认真贯彻落实国家产业政策及国家
经委关于控制总量、优化结
构,淘汰落后工艺技术装备和提高冶金工业发展质量和效益的
精神,提
高公司生产工艺技术装备水平,以适应冶金行业的整体要求,把
***
玉
匣铸业有限公司
32
万吨消失模铸造及配套
380m
3
p>
高炉建成高产、
优质、
低耗并有良好经济效
益的铸造厂,促进公司发展生产,提高整体效益,
适应市场竞争的思想。
⑵
采用先进、可靠、适用
、经济、成熟的新设备、新技术以及精
料、高温、高压等先进的冶炼工艺以及高炉-中频
炉铁水热装消失模炉
前连铸工艺,
在国内同类规模企业是领先水
平,
为实现高炉优质、
高产、
低耗、长
寿提供保证。
⑶
根据公司的实际情况精心设计、合理组织。
⑷
总图布置、工艺流程力求作到布局
合理,物流顺畅,充分利用
现有场地,并考虑尽可能利用原有生产及生产辅助设施。
p>
⑸
设计以节约
投资为准则,在保证工艺需要的前提下,尽量减少
固定资产投入,工程造价不高于国内同
类型厂,能减则减,能省则省。
⑹
重视环境保护、节能降耗,加强劳动安全措施,关心职工的安
10
全和工业卫生防护,认真贯彻“三同时”原则,使工程“
三废”达标排
放,保护人类赖以生存的环境。
1.5
工程建设条件
1.5.1
原料及燃料供应
380m
3
高炉建成投产后,年产生铁
42.56
万吨。约需焦炭
20.13
万吨,可由周边诸多焦化厂供应。
扩建
p>
62m
2
带式烧结机,年产烧结矿达
61.5
万吨,年需含铁原料
50.2
万吨,部分由当地解决,不足部分需进口。
铸造建成投产后,年产铸件
32
万吨,约需聚苯乙烯塑料
900
吨。
p>
高炉、烧结、铸造使用的辅助材料石灰石、白云石、铸造砂等,当
地
资源十分丰富,供应不存在任何问题。
1.5.2
供电
扩建后预计全厂用电设备安装容
量为
19000KW
,工作容量为
97
10KW
。根据业主提供的资料,新架
10KV
线路完全可以满足扩建后
生产、生活用电需要。
1.5.3
供水
根据甲方提供的有关资料,生产、生活用水为地下水;厂区现
有一
眼
300mm
深井,预计工程建成
后,工程新水用量总计为
150m
3
/
h
,
能满足生产用水需要。
1.5.4
交通运输
公司距横贯
**
南北的大运公路
10
公里
,
大运高速公路
16
公里,
南
同蒲铁路
13
公里,太
原机场
200
公里,距天津港
600<
/p>
公里,交通运输
较为便利。
11
1.6
拟建规模及产品方案
拟建规模为年生
产铸件
32
万吨,
其中多功能矿用磨介
10
万吨,
特
大中型机械配重
20
万吨,
30
万台件机械壳体和机床配件。
产品方案:
电梯、油田配重件,机械
轮船压舱配重件、电厂、矿山、耐磨件、
机床配件、
汽车、工程车中档铸件。
1.7
烧结技术装备水平
(
1
)采用合理先进的烧结工艺流程,应用小球烧结、燃料分加技
术。
与普通烧结矿质量相比,
FeO
< br>约可降低
1-2%
,
还原性好,
强度高,
利用系数可提高
10-20%
,燃料消耗降低
10-20%
。
(
2
)采用自动重
量配料,以提高配料精度;采用生石灰强化烧结
技术,以提高烧结矿的产量和质量;采用
62m
2
带式烧结机,具有占地
面积小,冷却效果好的特点;冷却矿筛分整粒,分出冷返矿和烧结机铺
底料;
除尘系统选用高效主抽风机等节能设备,
做到高产、
p>
优质、
节能,
满足高炉生产需要,为达到环
保标准创造有利条件。
(
3
)主要设备选用经过考验的先进可靠设备。带式烧结机、抽风
环冷机、<
/p>
混料机等都是借鉴同类企业使用过的产品或在类似厂取得使用
经验
,加以改进的设备。
(
4
)电气控制及自动化达到国内同类厂先进水平。生产工艺流程
集中连锁设备
采用
PLC
组成的
DCS
控制系统,按工艺流程划分系统,
在主控楼操作站对全厂进行监视、操作,并
与各远程站进行数据通讯。
(
5
p>
)环境保护。烧结产生的废气、粉尘经过除尘器除尘后排放浓
度小于
100mg/m
3
,
< br>满足国家排放标准;
生产水全部闭路循环使用,
生
12
产污水零排放。
1.8
炼铁工艺及主要技术特征
根据
***
玉匣铸业有限公司的实际情况,本着先进、经济、实用的
原则,
380m
3
高
炉采用国内现有同类型高炉先进实用的技术和工艺,
部
分系统有
所提高,具体特征如下:
(
1
)精料措施:熟料率≥
95%
,综合入炉品位
≥
57%
,烧结矿和
球团、原矿在槽下
分散筛分、分散称量;焦炭分散筛分,集中称量;
(
2
)采用高压操作,炉顶压力
0.030Mpa
,最高
0.120Mpa
;双
料车斜桥上料;采用“
P
.W
< br>”式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备;炉
顶主要设备为液压传动;上料、装料、
布料操作微机控制,采用交流变
频调速;
(
3
)
高炉炉体为自立式大框架结
构;
炉型适当矮胖,
设有
14
个风
口,
1
个铁口,<
/p>
2
个渣口。炉体设计采用了多方位的长寿技术措施。
(
4
)高炉设
1
个矩形出铁场,
1
个铁
口。铁水采用
35t
铁水罐车
装运。炉
前配备液压泥炮和全液压开铁口机。
(
5
)高炉炉渣全部在炉前冲水渣,采用底滤法过滤,冲渣水闭路
循环使用。高炉采用喷煤粉、富氧工艺方案。
(
6
)高炉配置三座高温球式热风炉,设计风温
11
50
℃,采用矩形
陶瓷燃烧器技术。
(
7
)采用套管式热管换热器回收烟道
废气余热,预热助燃空气,
提高风温,降低焦比。
(
8
)为了加强环保,减少粉尘污染,在槽下各扬
尘点、炉顶卸料
处和出铁场、铁水罐停放处设置强制抽风除尘。
13
1.9
消失模铸造工艺特点
⑴
形状尺寸与铸件完全相似的泡沫塑
料模样保留在铸型内铸型,
而不是传统砂型的“空腔”铸型。
⑵
使用无粘结剂的干砂,振动造型。
⑶
p>
浇注时,
泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断气化分解,
产
生金属
——
模样的
置换过程,而不象传统“空腔”铸造是一个液体金属
的充填过程.制作一个铸件,就要“
消失”掉一个泡沫塑料模型。
⑷
泡沫塑
料模样可以分片成形,也可人工制模,再进行粘结组合。
模样形状
(
即铸件形状
)
与结构基本不受工艺
限制。
⑸
p>
铸件落砂清理时,
只需翻箱或倒出铸件,
铸
件就与砂自动分离,
铸件无飞边毛刺,基本不需打磨,只需对浇冒口和铸件其它部位作简
单
清理。
1.10
能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生
1.10.1
能源利用
扩建项目主要能耗设备有:烧结、高炉、热风炉、铸造车间、原燃
料运输加
工设施、
除尘与水处理、
制氧站设施等。
由于采用先进、
成熟、
合理的新工艺、节能型设备及节能新技
术,工序能耗为
482kg/t
铁,
满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求(
490kg/t<
/p>
)
。各工序能源利
用合理。
1.10.2
环境保护
严格遵循“三同时”的原则,配备完善齐全的环境保护措施,使环
境治理与工艺水平相适应。在设计时对所外排的烟气进行处理,回收煤
气,减少放散,
将废气对大气环境的污染减小到最低限度;废水加强治
14
理,闭路循环不外排,控制外排水量和污染物量,减少废水对水域的污
< br>染,节省水资源;各车间设置了完善的降噪措施,将噪声污染严重的工
序尽可能布
置在厂区中部,减少噪声对职工、周围居民的影响;本工程
采取了一些成熟的、切实可行
的控制措施来满足环境要求。
高炉煤气经两级除尘后一部分供
热风炉、烧结机等用户使用,剩余
煤气全部发电,
从而解决了煤
气放散对环境产生污染的问题;
全厂净环、
浊环水全部采用闭路
循环水系统,污水不外排,不会对周围环境造成污
染;
烧结、<
/p>
高炉贮仓各落料点均配备密封收尘罩,
经除尘器除尘后外排;
p>
除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料,
高炉炉渣作为矿渣水泥的
原
料回收使用。制氧站、高炉冷风放散及风机设置消音装置,以消除噪声
污染,
车间及厂界噪声均控制在允许范围内;
厂区绿化
按
30%
考虑,
设
计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草,美化环境,减少污染。
消失模铸造时聚苯乙烯和
PMMA<
/p>
在燃烧时会产生一氧化碳、二氧
化碳、水及其他碳氢化合物气体,
但其含量均低于允许的标准。干砂为
天然硅砂,
100%
反复循环使用,不含有粘结剂。模型使用的涂料是在
水中添加粘结剂等
辅料组成,不产生污染。
预计本工程建成后,各项污染物排放
均控制在允许范围内,对周围
环境产生的影响不大,其综合环境效益是比较好的。
1.10.3
安全与工业卫生
新建的建筑物严格按
《冶金建筑抗震设计规范》进行设防;各种动
力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、
粉质粘土地区设计,并设有
防雷防静电接地保护安全措施;
制氧
站、
高炉煤气区的防火防爆,
氧气、
煤
气管网的防泄露,电缆绝缘防火、高温作业防热辐射,人员和设备防
15
机械伤害,安全用水用电,毒源的危害,噪声防治、安全
与工业卫生的
管理等都有较完善的措施,严格遵循“三同时”的原则,为安全生产提
p>
供了物质基础,能有效地保证工人的身心健康。
1.11
消防
本设计严格遵循预防为主、
消防结合的消防工作方针及国家有关安
< br>全防火方面的规定、规范,立足自防自救,做到安全使用、技术可靠、
经济合理。
设计中严格按《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输
设计规范》进行,主要生产设
施配套有完善的安全防火措施,能确保生
产安全。
1.12
工作制度和劳动定员
p>
全厂生产工段工作制度为三班四运转制,劳动定员为
1200
人。
1.13
投资估算
扩建项目可行性研究投资估
算,
是根据本工程设计内容范围进行编
制的,内容包括:
62m
2
烧结车间
、
380m
3
高炉车间、消失模铸造车
间、
2
×
3M
W
热电站、制氧站等生产及生产辅助设施、以及水处理、变
电站
、总图运输、外部管网等设施等。
项目概算总投资
49889
万元。
其中:
建筑工程
9737.69
万元
安装工程
3303.58
万元
设
备
29315.4
万元
其
它
1776
万元
预备费
624.28
万元
建设期利息
1043
万元
16
铺底流动资金
4184
万元
1.14
经济效益分析
根据消失模铸造及高炉
的综合技术指标和原、
燃料条件以及公司的
经营管理能力,通过
分析计算:
全部投资所得税后财务内部收益率为
31.68%
,财务净现值为
68350
万元(
Ic=12%
)
;
所得税前财务内部收益率为
42.63%
,财务净
现值为
114719
万元
(
Ic=12%
)
。
财务内部收益率均大于行业基准收益
率,财务净现值均大于零,说明盈利能力满足行
业要求,项目在财务上
是可行的。
全
部投资所得税后投资回收期
4.94
年(含建设期)
,全部投资所得
税前投资回收期
4.19
年(含建设期)
,均小于行业基准回收期。
从上述指标看,该项目具有较好的经济效益。
1.15
建设进度
根据
***
玉匣铸业有限公司的实际情况,考虑建设周
期为
24
个月,
试产期
3
个月,尔后按设计产量进行生产。
1.16
主要技术经济指标
主要经济技术指标
序号
1
一
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
名
称
2
62
m
2
烧结机
烧结机
利用系数
年工作日
烧结矿产量
烧结矿单耗
单
位
3
台×
m
2
t/m
2
.h
d
t/a
1
×
62
1.26
328
614960
数
量
4
备
注
5
17
1.6
1.7
1.8
二
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
混匀矿
石灰石
生石灰
固体燃料
电
新水
380m
3
高炉
高炉
高炉冶炼强度
高炉利用系数
热风温度
入炉综合焦比
其中:焦炭
煤粉
年工作日
.
年产生铁
入炉矿品位
熟料率
原辅料耗量
烧结矿
球团、块矿
无烟煤
焦炭
煤气
动力消耗
电
新水
压缩空气
高炉煤气
产品及副产品
kg/t
kg/t
kg/t
kg/t
kW.h/t
t/t
座×
m
3
t/ m
3
.d
t/ m
3
.d
℃
Kg/t
Kg/t
Kg/t
天
10
4
t/a
%
%
Kg/t
Kg/t
Kg/t
Kg/t
10
4
Nm
3
/h
kW.h/t
m
3
/t
m
3
/t
m
3
/t
891
138
100
80
32.57
0.4
1
×
380
1.26
3.2
1050-1150
550
430
120
350
42.56
>
57
95
1149
492
120
430
9.27
30
2
12
830
18
三
3.1
3.2
3.3
四
4.1
4.2
4.3
五
六
七
八
九
十
十一
十二
十三
十四
十五
十六
十七
十八
生铁
炉渣
炉尘
气化冷却产气量
铸造车间
产量
年工作日
.
聚苯乙烯塑料
热电站
机组
年发电量
年工作日
工序能耗
占地面积
固定资产投资
铺底流动资金
职工总人数
年产值
正常年利润总额
铸件平均售价
投资回收期
(
税后
)
财务内部收益
率
(
税后
)
投资回收期
(
税前
)
财务内部收益率
(
税前
)
投资利润率
投资利税率
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
T/h
10
4
t/a
天
t/a
KW
10
4
kw.h
D
Kg/t
亩
万元
万元
人
万元
万元
元
/
吨铁
年
%
年
%
%
%
42.56
16
1.91
4.29
32
330
900
2x3000
3888
270
482
400
45705
4184
1200
119984
含建设期
全部投资
含建设期
全部投资
27287
3200
4.94
31.68
4.19
42.63
45.74
57.55
1.17
结论
(
1
)扩建
32
< br>万吨消失模铸造及配套
380m
3
高炉炉前连铸及其的生
产设施、生产工艺符合国家及
**
p>
省产业政策,规模合理。
19
(
2
)
设计中采用了有效的环保治理措施,能够确保“三废”达标排
放。
(
3
)原料品质优良、来源充足;
交通运输、供水及供电条件优越。
(
4
)经济效益预测表明,该项目具有较好的经济效益。
综上所述,该项目符合国家产业政策,工艺合理,技术成熟可靠,
产品
优良,具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。应抓紧进行资
金筹措及“三通一平”
等前期工程准备工作,以使项目尽早实施,为企
业和当地经济发展做出应有的贡献。
p>
20
2
、市场预测
进入二十一世纪以来,受国际国内两个市场的拉动,铸造行业异常
活跃,铸件市场发展
强劲。近几年来,国民经济迅猛发展,拉动机械工
业连续六年以超过
15%
的增长率高速增长,据中国机械工业联合会统
计,<
/p>
2003
年我国机械工业投资增长
65.
8%
,规模以上机械工业企业完
成工业增加值
< br>5563
亿元,比
2002
年同
期增长
25.89%
,其中发电设
备增
长
72.5%
,数控机床增长
46.2
%
,汽车增长
33%
,
(轿车增长
81.4%
)
。在
这些重点行业的拉动下,铸件产量急剧增加,
1998
年以来<
/p>
连续八年以
15%
以上的速度增长。
p>
2003
年以来,虽然铸造行业遭到历
史上
原材料涨价风暴的打击,
但铸件产量和铸件出口量基本上仍能保持
平稳高速增长的态势。
纵观国际市场,每年全世界铸件总需
求量在
8000
万吨左右,各国
生产的
铸件绝大部分为自产自用,只有
2000
万吨铸件在世界铸件市
场
流通。铸件的流通是双向的,一方面发达国家每年要从发展中国家采购
大量低附加值铸件,
同时发达国家又向发展中国家出口部分高附加值复
杂铸件。
但发达国家进口铸件占到世界铸件流通量的
80%
以上。
铸造业
总的发展趋势
是发达国家由于劳动力、原材料、能源、环境保护成本的
提高,逐年在削减铸件产量,相
当部分铸件开始向发展中国家转移。
日本每年铸件产量缺口在
200
万吨以上,
除在马来西亚、
p>
越南、
印
度尼西亚等国建立独资、
合资企业生产部分铸件外,
每年仍有
100
p>
多万
吨铸件缺口需从国际市场采购,而采购的地域主要是中国、印度
、韩国
和中国台湾。近几年来台湾、韩国也在削减铸件产量,大批铸件到中国
21
采购,甚至一批台湾企业为采购铸件方便
,进一步降低成本,把公司搬
到了大陆。其它发达国家铸件需求量也在扩大,如美国、英
国、澳大利
亚、加拿大、荷兰、西班牙等国客商也纷纷来我国采购铸件。我国铸件
产量在满足国内市场的同时,铸件出口市场也越来越大。
我国铸件出口量每年在以
21%
的速度增长,而且
近年增幅越来越
大。专家一致预测我国铸造业今后几年还仍保持快速发展期,促进我国<
/p>
铸造业快速发展的原因是:一方面由于国内机械工业的快速发展,铸件
内需量增大;另一方面国际铸件市场日趋活跃,铸件出口量逐年增加,
去年和今年上
半年铸造材料价格虽然暴涨,但铸件价格仍低于国际市
场。
1999
年美国威斯康星大学的一项
市场市场调查表明,在未来的
6
到
10
年中,消失模工艺的前景一片光明。市场调查表明:在
1990
年,
有
6%
的
铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到
2007
年,
将会有
29%
的铝合金铸件使用该工艺
。
从
1997
年起,
< br>灰铸铁和球铁方
面也有较大增长,目前约有
2%
的灰铸铁件是由消失模工艺生产的,预
计到
20
09
年将达到
15%
。
目前国内外汽车工业、机床行业、采矿业和机械制
造业正处在蓬勃
发展的时期,特别是炉前连铸新工艺,为降低铸件成本开辟了广阔的空<
/p>
间。尤其为配重件的竞争能力插上了翅膀,带来了新的发展机遇和潜在
商机。
近年来,
我国矿用磨介年需求量突破
200
万吨,
机械配重件突破
800
万吨。最近公司又与美国、伊朗、蒙古等国达成矿用磨介、机械配
重出口意向。
综上所述,铸造市场的前景十分乐观。
22
23
3
、原燃料的供应
3.1
原料的供应
扩建
32
万吨消失模铸造项目建成投产后,
年需生铁
32
万吨,
聚苯
乙烯塑料
900
吨。
< br>
380m
3
高炉建成投产后,
年产生铁
42.56
万吨,
烧结矿年需要量约
为
61
万吨
,
球团、块矿约
14
万吨
,
焦炭
20.13
p>
万吨。
扩建
1<
/p>
×
62m
2
带式
烧结机,年产烧结矿达
61.5
万吨,年需含铁原
料
50.2
万吨。
***
有相当丰富的铁矿石资源,矿石的品位大多在
< br>50%
左右。高炉
所用含铁原料
(
矿粉、杂矿
)
主要由当地解决,并辅
助部分澳大利亚等国
家矿粉;
***
生
产优质石灰石,能为烧结、高炉冶炼提供生产所需的溶
剂;
高炉
生产焦炭质量为
I
级冶金焦,
就近采购
合格料。
外来含铁原料、
焦碳采用火车或汽车运输
,
聚苯乙烯塑料外购。
烧结矿、铁矿的质量指标见下表。
烧结矿和铁矿的质量指标
原料
成分
TFe
FeO
CaO /SiO
2
CaO +SiO
2
S
P
转鼓强度
粒度要求
烧结矿
≥
57.27%
≤
10%
1.8-2.0
14.42
<
0.027%
<
0.04%
.
≥
70
5
—
50
矿石
(澳大利亚)
≥
62%
≤
3%
≤
0.01%
<
0.04%
20-40
矿石(印度)
≥
61%
≤
5.9%
≤
0.01%
<
0.05%
24
mm
3.2
焦炭的供应
高炉生产焦炭质量为
I
级冶金焦,就近采购合格料。<
/p>
其理化性能见下表。
焦炭理化性能表
成份
%
固定炭
85
灰分
12.99
挥发分
0.87
S
0.46
水分
7.5
M
40
≥
85
M
10
≤
6.5
粒
度
25
—
75mm
3.3
高炉煤气供应
热风炉的燃料为高炉煤气。
高炉煤气来自自产煤气,
消耗量约
45%
(
41715m
3
/h
)
,
烧
结
需
要
煤
气
3700m
3
/h
,
剩
余
部
分
煤
气
(
47285m
3
/h
)去发电。
高炉煤气成分表
成份
%
CO
2
25-29
H
2
1.0-2.0
CH
4
1.0-2.2
N
2
55-66
O
2
0.2-0.6
发热值
Kcal/m
3
850-870
3.4
其它原料
高炉生产所用溶剂,如石灰
石、萤石均由当地采购。
***
生产优质石灰石,不仅为烧结、
冶
炼提供生产所需的原料,并可满足部分社会需求。石灰石质量指标如下:
石灰石质量指标
GaO
53.8
AL
2
O
3
0.65
SiO
2
0.47
MgO
1.46
3.5
高炉炉料平衡
380m
3
高炉入炉料结构为:高碱度烧结矿
80%
,酸性球团
15%
,
25
原矿
< br>5%
。入炉综合品位大于
58%
,入炉单耗
1.65t/tFe.
。
1
×
380m
3
高炉建成投产后,高炉利用系数取
3.2t/m
3
d
,年作业天
数按
350
天计算,则年产生铁
42.56
万吨,含铁原料年入炉量为:
1
×
380
×
3.2
×
350
×
1.65
=70.224
万吨,其中:
烧结矿
用量:
70.224
×
80%=56.
18
万吨
球团矿用量:
70.224
×
15%=10.53
万吨
生矿用量:
70.224
×
5%=3.51
万吨
通过以上计
算,
***
玉匣有限公司
62m
2
带式烧结机投产后,年产
烧结矿达
61.5
万吨,
再加
外购
11.5
万吨球团,
可满足扩建后
高炉
95%
以上的熟料生产需要。
26
4
、炼铁工艺
4.1
概述
本着先进、经济、实用的原则,参照国内同类企业
380m
3
高炉的
技术装备水平和炼铁技术的发展方向,
< br>
380m
3
高炉采用了国内现
有同
类型高炉先进实用的技术和工艺,
如
PW
串罐无料钟炉顶、
高温球式热
风
炉、
空气预热、
喷煤粉、
富氧等高炉综
合长寿技术,
以实现高炉的
“优
质、高
产、低耗、长寿、环保”目标。
4.2
设计规模及工作制度、产品方案
4.2.1
设计规模
本项目为
380m
3
高炉车
间,
高炉利用系数为
3.2t/m
3<
/p>
.d
,
年产生铁
42.56
万吨。
4.2.2
工作制度
炼铁车间为四班三运转连续
工作制,年工作日
350
天。
4.2.3
产品方案
(
1
)
生铁产量
380m
< br>3
高炉生产能力为
:
Q
=
n
·
p>
V
·η
·
T
=
1
×
p>
380
×
3.2
×
350
=
425600
吨
/
年
< br>
式中:
n
——<
/p>
高炉座数
V
—
—
高炉有效容积,
m
3
η
p>
——
高炉利用系数,
t/m
3
. d
27
T
——
高炉年工作天数,
d
(
2
)产品方案
高炉产品铸造生铁。
4.2.4
炼铁系统物料平衡表
入炉
物料名称
烧结矿
球团、块矿
焦炭
煤粉
合计
56.18
14.04
18.30
5.11
93.63
60.00
15.00
19.55
5.45
100.00
生铁
水渣
炉尘
烧损
合计
出炉
百分比%
45.46
15.91
2.04
36.59
100.00
42.56
14.90
1.91
34.26
93.63
万吨
/
年
百分比%
物料名称
万吨
/
年
4.3
炼铁工艺技术流程简述
p>
高炉冶炼用的焦炭、
矿石、
烧结矿、
球团在原料场加工处理合格后,
用皮带机运至高炉料仓贮存使用;各种
原料在槽下经筛分、计量后,按
程序用皮带机输送到高炉料车中,再由料车拉到炉顶加入
炉内;从高炉
下部风口鼓入热风
(1000
-
1300
℃
)
< br>、
氧气并喷煤粉,
燃料中的炭素在热
风中发生燃烧反应,产生具有高温的还原性气体
(CO
、<
/p>
H
2
).
炽热的
气流
在上升过程中将下降的炉料加热,并与矿石发生还原反应。高温气流中
的
CO
、
H
2
和部分炽热的固定碳夺取矿石中的氧,将铁还原出来。还原
< br>出来的海绵铁进一步熔化和渗碳,
最后形成铁水。
铁水定
期从铁口放出。
矿石中的脉石变成炉渣浮在液态的铁面上,定期从渣口排出。反应的气<
/p>
态物质为煤气,从炉顶排出。
高炉煤气
经重力除尘器粗除尘后,
经降温装置降温后进入布袋除尘
器精除
尘,净化后的煤气经煤气主管、调压阀组送往烧结、热电站。
高炉采用喷吹煤粉技术,以降低焦比,减少成本。原煤
(
无烟煤
)
筛
28
分、整粒后,经皮带机输送至原煤仓,制备煤粉时,启动布袋收粉器,
< br>主排烟风机系统建立负压,
利用干燥气系统的升温炉
(<
/p>
燃烧介质为净化后
的高炉煤气
)
产生的高温烟气对系统进行预热,
废气由主排烟管道排至大
气中,预热温度至
65
℃以上时,由称重给煤机将原
煤仓内的原煤送至
制备煤粉的主要设备中速磨,经高温烘干、碾磨,适合粒度的煤粉经分
离器由主排粉管道排至布袋收粉器,经收集后的煤粉进入煤粉仓,煤粉
< br>再由上、下钟进入喷吹罐进行喷吹,经输煤管线、煤喷枪输送至高炉。
高炉冶炼的热源主要来自于焦炭燃烧。
各种原料在炉内进行复杂的
氧化还原反应。高炉冶炼用风由高炉鼓风机供给,冷风经热风炉加热后
送给高炉。高炉冶炼主产品为铁水,副产品为煤气、炉渣、炉尘等;高
炉铁水用铁水罐运
往铸造车间,高炉煤气经两级除尘净化后,一部分用
于热风炉,余下部分去烧结厂和热电
站。工艺流程如下图所示:
29
球团<
/p>
30
—
5mm
烧结矿
45-5mm
原矿
20-40mm
焦炭仓
50-20mm
球团仓
烧结
矿
矿石
焦炭仓
水泥原料
高炉冶炼工艺流程图
铸铁机
去烧结机
渣场
铸造
净煤气
煤
气
管
网
发电
渣池
铁水罐
二级除尘
炉渣
铁水
荒煤气
电
子
配
料
器
煤粉制备
料车
烟囱
气
化
冷
却
p>
水
380m
3<
/p>
高炉
热风炉
鼓风机
助燃风机
气
30
高炉主要技术经济指标见下表。
31
380m
3
高炉主要技术经济指标表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
指
标
名
称
高炉有效容积
利用系数
综合焦比
其中
:
焦炭
煤粉
炉顶压力
热风温度
熟料比
烧结矿
球团矿
块矿
综合入炉品位
富氧率
渣铁比
年工作日
生铁
水渣
炉尘
返矿
返焦
高炉煤气
气化冷却产气量
烧结矿
球团
原矿
煤粉
单
位
一、冶炼指标
m
3
t/m
3
.d
kg/t
kg/t
kg/t
MPa
℃
%
%
%
%
%
%
kg/t
d
二、产品及副产品
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
Nm
3
/h
T/h
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
10
4
t/a
42.56
16
1.91
7.62
1.9
9.27
4.69
61.80
10.60
3.86
5.11
含
水
份
10%
平均
含返矿
含返矿
380
3.2
550
430
120
0.03
1050
-
1150
≥
95
80
15
5
>
58
5
350
350
数
值
备
注
三、主要原、燃料消耗量
32
5
1
2
3
4
5
6
7
焦炭
鼓风
高炉煤气
蒸汽
压缩空气
氮
气
水:循环水
新
水
电
10
4
t/a
四、单位生铁动力消耗
Nm
3
/
Nm
3
/t
kg/t
Nm
3
/t
Nm
3
/t
m
3
/t
m
3
/t
KW.h/t
20.13
1400
850
25
10
20
22.92
1.27
30
含返焦
4.4
车间平面布置和工艺方案特点
根据拟建厂址的地形条件,考虑到今后的发展,在工艺流程合理、
操作安全、满足生产工艺的前提下,从企业的发展和有关公用设施的合
理利用着想,尽
可能节约土地,使之布置紧凑;各种管线、运输线路尽
可能缩短,
以使厂区内部运输道路畅通。
高炉车间布置采用一列式布置,
即高炉列线与热风炉中心线轴线在同一轴线上,
净煤气系统轴线同高炉
< br>列线互相平行,
贮矿
(
焦
)
槽也采用一列式,
其轴线也平行于高炉中心
线。
其主要尺寸:
高炉中心线同重力除尘器系统的中心距为
16000 mm
高炉中心线同布袋除尘器系统的中心距为
31000 mm
高炉中心线同矿(焦)槽的轴线距离为
28000 mm
根据厂区的气象条件,变电站、净环水等对环境清洁度要求较高的
系统布置在
厂区的上风向,原料破碎、筛分及炉前出铁场等污染较重的
区域安排在下风向。
4.5
槽上、槽下系统
4.5.1
槽上给料系统
33
贮槽上部设有一条带卸料小车的皮带机,烧结矿、原矿、
球团等原
辅料通过皮带卸料小车分别向各料仓卸料;
焦炭在原料
场经过双辊破焦
机破碎、筛分后的合格料由皮带机卸到焦仓贮存。
4.5.2
烧结矿、焦炭的贮存能力
按高炉利用
系数
3.2t/m
3
.d
,
综合入炉品位
58%
,<
/p>
熟料率
95%
计算,
本系统配备料仓
10
个,总容积为
950m
3
,仓内衬为辉绿岩铸石板,仓
体为现浇钢筋砼框架结构。各仓的具体特性见下表:
料种
焦炭
烧结矿
溶剂
球团
原矿
数
量
4
4
2
2
2
单仓有效
容积
m
3
95
95
95
95
95
总有效
容积
m
3
300
300
190
190
190
贮存量
t
180
512
285
418
418
贮
存
时间
h
8.3
7.6
12
33
100
4.5.3
槽下系统
每个槽下出料口均安装了电
机振动给料机、振动筛和称量漏斗,实
现分散筛分、分散称量。炉料按程序:给料→
p>
筛分
→称量
→皮带机
转运
→
料坑矿石漏斗(集中称量漏斗)→装入料车。
槽下共设
3
个焦炭称量漏斗,
3
个烧结矿称量斗,
2
个矿石称量斗<
/p>
和
2
个球团、原矿称量斗。称量斗物料经
槽下运料皮带机卸至
3.2m
3
料车,
经斜桥卷扬上料运至高炉炉顶装料设备装入炉内。
34
称量斗采用计算机集中控制,并自动实现称量补偿。
筛下物料由返矿皮带机转运至返矿仓,定期用汽车运至烧结厂。
再槽上、槽下各落料点均设封闭吸尘罩,选用一台
76m
2
电除尘器
进行除尘,减轻粉尘对环境的污染
。
4.6
上料系统
高炉上料采用双料车上料。
料车容积为
3.2m
3
,由Ф
1650
滚筒卷
扬机
从斜桥上料;高炉装料、上料及配料系统均采用微机程序控制,模
拟显示出生产过程,并
设有数据打印设施;料车、槽下和料坑漏斗均采
用自动控制,若系统出现故障,上料系统
仍可实现手动控制,以满足高
炉的正常生产。
正常上料方式为每批料由
2
个焦炭称量斗,
2
个烧结矿称量斗或
2
个
矿石称量斗组成。也可实现每个称量斗单独称量供料,组合供料,以
适应各种料批组成和
生产调剂的要求。
4.7
高炉炉体结构
4.7.1
炉体结构
高炉炉体结构型式采用大框
架自立式结构,
框架尺寸
10
×
10m
。
在
炉底封板
下方设置炉底水冷管增强炉壳气密性。炉体部分设置四层平
台,分别用于探瘤、煤气取样
、热电隅检修、炉顶设备检修等工作,炉
顶平台全部采用栅格式平台板,减少积灰负荷。
4.7.2
高炉内衬
选择耐材既要考虑节约投资
又要考虑保证高炉长寿,
因此根据高炉
不同部位要求选择不同的
耐火材料。
炉底炉缸部位采用适用中小高炉使用的优质耐火材
料
------
在炉底
35
采用高导热性、高强度的半石墨炭块,在炉缸区域采用高
导热性、高强
度、抗铁水侵蚀、能消除不均匀热膨胀的模压炭砖,并在炉底炉缸的热
p>
面采用小块陶瓷杯技术。铁口区采用复合棕钢玉砖砌筑,结合加深死铁
层高度,减少铁水环流,可有效地减少炉底炉缸侵蚀,从而延长炉底炉
缸寿命。
在风口区域采用复合棕钢玉材质的风口组合砖。
炉腹至炉身中下部,根据板壁结合的炉体冷却结构,采用能满足生
产要求的且
价格低廉的高铝砖,在炉身上部采用耐磨性好、价格低廉的
致密型粘土砖,并在炉身上部
的炉壳内喷涂一层不定型耐火材料。
炉顶封盖内壁采用焊接锚
固件和一层耐热耐磨的不定型耐火材料。
4.7.3
炉体冷却设备
在影响高炉寿命的关键
部位
----
炉腰至炉身下部,采用经生产实践
证明能有效保证高炉长寿且近几年在国内推广的板壁结合炉体冷却结
构,将冷却
板的高冷却强度、对炉衬的有效支撑与冷却壁的良好的密封
性能结合,实现对炉衬耐材和
炉壳的有效冷却,从而保证高炉的长寿。
炉体冷却结构为:
<
/p>
炉底、炉缸区域采用
4
段光面冷却壁,材
质为普通铸铁,内铸单进
单出的蛇形无缝钢管。炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁,内铸双
层冷却
水管,肋槽内捣打导热性良好的炭素材料。
炉腰冷却壁上部满铺一层铸铁冷却板,
以保证炉身下部砖衬的有效
支撑。
炉身中、下部用板壁结合的冷却结构。
冷却板的冷却强度大,能有
效支撑炉衬,冷却壁安装时炉皮开孔少,能有效保护炉皮,增
强高炉密
36
封性。两者优势互补,保证炉体关键部位的安全、正常生产。
炉身中、下部以及炉腹炉腰的冷却壁选用铁素体基球墨铸铁,以其
良好的导热性和延展性来抵抗炉体关键部位的峰值热负荷和热冲击,
从
而避免冷却壁的损坏。该部位采用的冷却板为焊接结构,其优点为:比
铜冷却板
价格低近
10
倍,比铸铁冷却板(冷却水箱)的冷却强度大,<
/p>
制造简单,有成熟的实践经验。
高炉炉底采用水冷。
另外,
为使整个炉体各部位满足长寿要求,
将高炉炉喉设计为两段,
上段为普通结构,下段为水冷炉喉。这样,既避免了长条刚砖的变形损
坏,
又对下部的高温段进行冷却,提高了钢砖的强度,从而有效延长炉
喉的工作寿命。
4.7.4
高炉炉体冷却
第一种方案
:高炉冷却壁采用汽化冷却。
汽化冷却系统设汽
包一个,其直径为
1.6m
,长
10m
。安装标高为
24.00m
,软化水来
自高炉软水站,设置一台
40m
3
软水
蓄水箱。高炉
炉体从炉底至炉身上部设
9
段冷却壁。
1~3
段冷却壁为光面冷却壁,
< br>材
质为
RTCr0.8
。
炉腹、
炉腰及炉身冷却壁即
4~9
段为镶砖冷却壁,
材质
为
QT400
—
18
。其中
6
、
8
、
< br>9
段带有“г
”头用于托砖。高炉底采用
工业水冷炉底,冷却水压力为
0.3Mpa
,以保护炉
缸,确保高炉一代炉
龄。高炉风、渣口各套均采用工业水冷,冷却水压力同上。
在炉底、炉基、炉腰、炉身都设有温度测量装置,及时了解温度分
p>
布和耐火材料的侵蚀状况,确保高炉安全生产。
第二种方案
:高炉冷却壁采用水冷却。
37
高炉采用工业水开路循环冷却系统。设两个净循环水冷却系统。
(
1
)高炉常压工业水冷却系统(包括
热风炉设备冷却)
,循环水冷
却水量为
Q=2000m
3
/h
,其中高炉炉体
循环水冷却水量为
1600m
3
/h<
/p>
,
热风炉设备循环水冷却水量为
400m
3
/h
。炉前供水点压力
0.5Mpa
。
(
2
)高压工业水冷却系统。主要用于风渣口小套的冷却,循环水
量
330t/h
。风口平台处的供水压力为<
/p>
1.0Mpa
。
上述两个系统的排水,由风口平台上的集水箱收集,通过回水管流会水池冷却,然后经高
炉循环水泵供给高炉使用。
根据生产装备水平,考虑到能源利用,本次选用气化冷却方案。
4.7.5
炉体检测与控制
高炉炉体检测包括炉衬温度、冷却壁温度、炉底温度、炉基温度的
测量
以及冷却水流量、
压力、
温度的测量、
炉喉断面煤气温度分布测量,
依靠这些检测手段可以检测各部位的温度、热负荷及炉顶煤
气分布,为
高炉布料、炉体维护及炉体设备保护提供信息。
4.7.6
高炉炉体框架及平台
<
/p>
高炉炉体采用自立式结构,
炉体各层平台和上料斜桥由
4
根框架支
柱支撑,框架支柱中心距为
11
×
11m
,炉体设<
/p>
5
层,双路走梯。
4.7.7
炉体附属设备
高炉设
14
个风口,每个风口由大、中、小套组
成。风口小套采用
长寿贯流式风口。设渣口两个。在炉喉料线附近设置十字测温装置。<
/p>
4.7.8
炉顶系统
高炉炉顶采用
PW
式水冷气封串罐无料钟炉顶设备。
38
⑴
串罐无料钟的特点
与双钟式液压炉顶
相比较,串罐无料钟具有良好的高压密封性能,灵活的布料手段,能使
高炉充分利用煤气
能,保持高炉顺行;运行可靠,易损件少,检修方便快捷,有利于高炉
高产、节能、长寿
的特点。但存在设备价格高,要求工人操作水平高,管理必须到位的情
况。
⑵
工艺参数
炉喉直径
φ
4.4m
炉顶压力
0.225Mpa
炉顶温度
正常
<
/p>
150
℃
-200
℃
>
300
℃
报警
上密封阀直径
DN700
溜槽长度
2000mm
溜槽正常工作角度
13-53
°
溜槽检修更换角度
-70
°
溜槽旋转速度
0-11r/min
溜槽倾动速度
0-1.6
°
/s
⑶
主要设备
料罐
Vu=13m
< br>3
、
调节阀、
下密封阀、
眼睛阀、
中心喉管、
齿轮箱、
电动探尺、均压及均压放散阀、逆止阀、上闸阀、上密封阀、布料溜槽
等。
p>
⑷
控制方式
炉顶采用
PLC
控制,为基础自动化级。
自动控制(连锁)
39
远距离手动控制(连锁)
p>
机旁手动控制(非连锁)
,为部件检修及调试用。
< br>
⑸
基本布料形式
①
采用计算机自动控制进行环形(多环、单环)布料。
②
远距离手动控制进行螺旋、扇形及定点布料。
③
料罐的均排压制度
无料钟炉顶罐采用
氮气均压。当要想炉内布料时,打开均压阀,对
下料罐进行均压。
4.8
高炉炉型主要尺寸及有关参数
合理的
高炉炉型是实现高产、稳产、低耗、长寿的基本条件之一。
高炉炉型内型尺寸的合理性主
要与使用的原燃料条件及操作制度有关,
合理的炉型来源于生产实践。依照国内众多厂家
380m
3
级高炉运行的
情况,结合当地原燃料使用的实际,确定高炉炉型尺寸如下:
高炉炉型尺寸
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
名
称
有效容积
有效高度
炉缸高度
炉腹高度
炉腰高度
炉身高度
炉喉高度
死铁层最底面到铁口中心线高度
炉缸直径
炉腰直径
炉喉直径
炉腹角
炉身角
符
号
Vu
Hu
h
1
h
2
h
3
h
4
h
5
h
0
d
D
d
0
α
β
单
位
m
3
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
度
度
数
量
380
18200
2900
3000
1200
9500
1600
1100
5200
6000
4100
82
°
24
?
19
84
°
17
?
22
40
14
15
16
17
18
19
风口数
渣口数
铁口数
有效高度与炉腰直径比
有效容积与炉缸断面积比
炉腰直径与炉缸直径比
f
1
f
2
f
3
Hu/D
Vu/A
D/d
个
个
个
14
2
1
3.03
17.89
1.15
4.9
风口平台及出铁场
风口平台、出铁场
为架空式钢筋混凝土框架结构,在铁口上方设置
钢结构风口平台,供操作及换风口作业用
。高炉出铁场设置一台跨度为
22m
,
起重量为
10t
双梁桥式起重机。
出铁
场及风口平台均设屋盖及雨
遮。
高炉
设一个铁口、二个高度不同的渣口,
14
个风口。出铁场主沟<
/p>
坡度为
4.5%
,渣沟坡度
8%
,主沟及弯沟内衬为浇注料,铁沟、渣沟内
衬为
捣打料。主沟及弯沟内衬采用浇注料,延长了修沟的周期,减少了
维护的工作量,改善了
炉前环境。铁支沟坡度为
7%~10%
,渣沟坡度
为
6%~7%
。
风口平台上炉前设备采用矮身液压泥炮,
折叠式液压堵渣机以及液
压开铁口机。炉渣为炉前水冲渣。
每座高炉
日产铁
1216t
,日平均出铁
12<
/p>
次。出铁配置
3
台
35t
铁
水罐车,将铁水运到铸造车间。
为改善炉前操作环境,减少出铁时产生的烟尘对大气的污染,在出
铁口处的风口平台下设排烟集尘罩,
铁水罐上方设抽风除尘罩进行抽风
除尘。
主控楼为三层,靠近风口平台布置,一
、二层均位于风口平台下,
41
三
层为控制室,控制室地坪与风口平台标高相同,控制室内配有先进的
计算机监控设备。出
铁场设有泥泡操作室,工人休息室。
4.10
高炉送风系统
高炉生产的关键设备是
鼓风机。目前国内根据鼓风机的工况,可选
用的鼓风机有轴流式和离心式两种,其优缺点
比较见热力章节。本次设
计推荐选用高压轴流鼓风机,型号为
A
V40-12
,电机功率
6000KW
,
电压
10KV
,风量
Q=1450m
3
/min
,
设置两台风机,一用一备,鼓风
机出口、进口和排风管上均设消声器,减少噪声对环境的
污染。
4.11
热风炉系统
对
380m
3
高炉来说,采用改进型内燃式热风炉和球式热风炉
都可
以满足
1150
℃入炉风温的要求
。
本方案
380m
< br>3
高炉配三座顶燃式球式热风炉。热风炉拱顶采用结
构稳
定、气流分配合理的悬链线大头拱顶。
4.11.1
热风炉工艺参数
高炉配置
3
座球式热风炉,正常工作制度为“两烧一送”或“半交
< br>错并联”
。事故时为“一烧一送”
。
其设计参数见下表:
热风炉工艺参数表
序号
1
2
3
4
5
6
名
称
热风炉座数
热风炉炉壳直径
热风炉全高
燃烧室有效断面积
蓄热室有效断面积
球床高度
单
位
座
mm
mm
m
2
m
2
m
数
量
3
8550/7310
20440
40.6
30.68
7
备
注
上
/
下
42
7
上部
φ
40
下部
φ
60
一座热风炉加热面积
一座热风炉装球量重
单位炉容蓄热面积
热风温度
m
m
m
2
4
3.5
19380
8
9
10
t
m
2
/m
3
℃
430
130
1100-1150
4.11.2
燃烧及送风
热风炉送风采用集中送风
方式,设有助燃风机房、空气预热装置。
空气预热采用热管式空气换热器,工艺参数如下
:
⑴
烟气
68000-72000Nm
3
/h
温度
从
260
°降至
190
°
阻力
24.5mmH
2
O
⑵
空气
32000-34000
Nm
3
/h
温度
从
20<
/p>
°升至
180
°
阻力
17mmH
2
O
助燃风机房内设二台助燃风机,风机型号为
9
—
26No.14D
,风量
为
59000m
3
/h
,电机功率
p>
250KW
。
热
风炉烧炉使用高炉自产煤气,平均消耗量为
2
×
21250
-
2
×
23600Nm
3
/h
。
4.11.3
热风炉炉体
热风炉为三座顶燃式球式
热风炉,热风炉拱顶采用悬链线设计,以提高拱顶稳定性。
为
减少散热损失,砌体坚强了保温措施,并在高温区炉壳内表面喷
涂不定性耐火材料。大墙
上部砌体与拱顶间设迷宫式滑缝,以防止气体
串至炉皮。下部用球冠型炉箅子及冷风均布
装置,可使气体均匀分布,
43
有利于热交换,提高热效率,并减少气体阻力。
4.11.4
炉壳钢结构
改变以往炉底钢板和炉壳
直接对焊方法,采用弧形结构,消除或减
少局部压力,保证焊缝不被拉裂、杜绝炉底跑风
难以处理的问题。
炉壳由Ф
7.31
m
和Φ
8.55m
二段组成。
4.11.5
其它
高炉热风炉烟囱高度为
60m
,上口直
径为
1.6m
,在烟道内设烟道
转动闸
板,以调节热风炉烟气分布。
热风总管设倒流休风阀及烟囱,
直径为
800mm
,烟囱上口标高为
3
7m
。以保证足够的倒流负压。
热风
阀采用汽化冷却,也可采用软水密闭循环冷却,其一次投资额
相差不大,其余部位如烟道
阀,煤气调节阀等采用工业水循环冷却,循
环量为
180t/h
,水压≥
0.3MPa
。
根据热风炉各部位的工作温度、受力状况和化学侵蚀的特点,分别
选用了不同性能的耐火材料。
4.12
煤气系统
高炉煤气的净化由重力除尘
器和布袋除尘器组成,
为确保布袋的正
常工作,在重力除尘器和
布袋除尘器之间设一套煤气降温设施。布袋清
灰采用氮气反吹工艺。
高炉正常炉顶压力为
0.03Mpa
,最大压力可达
0.12Mpa
,高炉煤
< br>气发生量
9.27
×
10
4
NM/h
,炉顶温度约
250
℃。
粗煤气管道布置形式
为“双辫式”结构,炉顶四根φ
1400mm
煤
气导出管及与其连接的φ
1700mm
上升管,再合并
为一根φ
2200mm
44
的下降总管与重力除尘器相接。煤气管道内衬采用砌砖,除尘器内衬采
用喷涂。
为了控制炉顶压力,
在煤气
上升管顶部设
2
台液压驱动的φ
550
煤
气放散阀。
当炉顶煤气压力≥
0.12MPa
时,
报警并自动打开其中的一
个
煤气放散阀泄压,
确保煤气管道系统安全。
< br>为便于检修炉顶煤气放散阀,
在上升管顶部设有
2t
p>
检修手动葫芦。
荒煤气经重力除尘后含尘
量在
6g/m
3
左右,再由布袋除尘器
精除
尘后,煤气含尘量≤
10mg/m
3
。
净煤气含尘量可满足热风炉、锅
炉、烧结等用户的要求。布袋进口
煤气温度要求≤
250
℃。
本设计每座高炉选用了
8
个布袋除尘器箱体,采用一列式布置。布
袋除尘器箱
体直径
4.0m
,上部采用圆形封头,下部采用锥形漏斗,一<
/p>
个箱体滤袋数量为
238
条,
滤袋规格(直径×长度)Φ
120
×
6000mm
,
每箱滤袋面积
537.88m
2
。
滤袋材料采用玻璃纤维布,其允许工作最高温度
260
℃。
布袋除尘器的主要技术特性见下表:
45
布袋除尘器的主要技术特性指标
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
项
目
箱体直径
过滤煤气量
滤袋规格
一个箱体内布袋数量
滤袋总数
总过滤面积
过滤负荷
滤袋材质
滤袋工作温度
单
位
mm
Nm
3
/h
mm
条
条
m
2
Nm
3
/h.
m
2
℃
数
量
Φ
4000
92700
Φ
120
×
6000
238
1904
4303
22.59
80
< br>—
250
℃
备
注
硅油玻璃
纤
维
布
(
1
)布袋
反吹工艺概述
布袋除尘器为下进气上出气,正压外滤式,每个
箱体均设有人孔及
防爆孔,布袋除尘器箱体和净煤气集气管采用外保温,每个箱体的工作
情况用压差计显示并记录,在操作室内设模拟盘显示系统。
<
/p>
当布袋除尘器内外压差达到一定值时,便自动进入反吹操作,反吹
气体为氮气。高压氮气经管道送入氮气贮罐作为反吹用气,当布袋除尘
器发出反吹信号后
,对每个箱体顺序进行反吹。
选用贮气罐容积为
4m
3
。
(
2
)卸灰及输灰系统
p>
经计算,布袋除尘器最大出灰量为
0.6t/h
,平均每个箱体卸灰量为
41kg/h
,布袋除尘器排出的
瓦斯灰堆比重约为
0.75t/m
3
,
设计采用双
层卸灰阀并通过中间灰斗的卸灰方式,
卸出的灰经加
水润湿后用汽车拉
走;为使除尘器灰斗顺利卸灰,在除尘器集灰斗壁设有振动装置。
p>
(
3
)净煤气系
统
从各个布袋箱体出来的净煤气通过集气管汇集后进入净煤气
总管,
46
为稳定和调节炉顶煤气
压力,在净煤气总管上设有调压阀组;热风炉所
需煤气由调压阀组后的净煤气总管引出送
至热风炉净煤气管供热风炉
使用,剩余煤气供烧结、热电站。
4.13
煤粉喷吹系统
喷吹煤种按无烟煤、
烟煤混喷考虑,
煤比正常为<
/p>
120kg/TFe
,
最大
为
150kg/TFe
。
喷
吹罐采用并罐形式,
输送方式采用总管加炉前分配器。
1
、煤粉喷吹设计参数
正常煤比:
120kg/tFe
最大煤比:
150kg/tFe
14
个风口全部喷煤,喷吹煤种为烟煤和无烟煤混喷。
2
、喷吹工艺方案
采用间接喷吹方式,即通过制粉系统制备的合格煤粉,通过仓式泵
从制粉系
统运往高炉区。在喷吹罐下部经过气体载体运至炉前,经炉前
分配器分配后到各风口喷入
高炉。运送煤粉的载体为氮气,输粉浓度为
40-60kg/kg
,气源压力大于
0.8Mpa
。
3
、喷吹工艺特点
①
喷吹形式
两个并列罐下出料交替喷吹。喷吹罐有效容积为
12 M
3
。按高炉最
大喷吹量
150 kg/tFe
计算,每罐煤粉可供高炉连续喷吹
20
分钟。
②
炉前分配器
采用盘式分配器,具有精度高、寿命长的优点。
4
、喷吹系统的配套设施
喷吹设施有输送煤粉管道、喷吹站、炉前分配器、喷吹支管路、喷
47
枪等。
4.14
渣铁处理系统
4.14.1
炉渣
炉渣采用炉前水力冲渣法,冲渣设施基本参数为
高炉利用系数
3.2/m
3
·
d
出渣次数
12
次
/d
渣铁比
0.35t/t
·
Fe
目前国内水渣处理工艺主要有渣池法(包括沉淀池法,底滤池法)
、
INBA
法及图拉法。
设计采用底部过滤脱水,废水全部回收,循环再用于冲渣,补充水
量按总水量的
10%
考虑;冲渣沟内衬铸铁板,冲渣沟坡度
5%
,在进入
渣池前减为
3.5%
p>
,冲渣池选用露天
5t
抓斗吊车,抓渣至汽
车,外运给
水泥厂。
底滤法的优点是:
(
1
)冲渣水经过滤处理后,水质澄清,生产稳妥可靠。
(
2
)电耗低,可节省能源。悬浮物含
量低,使整个系统的阀门、水
泵和管道磨损小,维护工作量小。
(
3
)全部设备可国内解决,易于操作
和维护。
(
4
)冲渣水全部循环使用,减少环境污染。
冲渣沟总长约
p>
100m
,
靠近炉前的冲渣沟为钢结构,<
/p>
内衬耐磨铸铁,
坡度
~5%
,其余为钢筋混凝土结构,内衬铸石,坡度
~3.5%
。
4.14.2
铁水处理
1
、铸铁机系统
48
为了处理炼铁和铸造生产不平
衡或铸造车间定期检修时多余的铁
水,拟建一台双链带滚轮固定式铸铁机及相应的公辅设
施。
铸铁机系统由主厂房、通廊、机前操作室、机后冷却场、
制浆喷浆
室、卷扬机室、电器室、休息室及卫生间等组成。
2
、铸铁机工艺
铸铁机及倾翻卷扬速度均可调,机前设前方支柱,采用曲柱倾翻卷
扬机浇注铁水,<
/p>
机前设调车及溅铁收集装置,
机身设有烤模及喷浆装置,
机后配备平板车及调车装置,机前及机后分别设置四条铁路线。设计生
铁
块仓库。
铸铁生产中使用过的污水分别经水沟流入沉淀池,<
/p>
沉淀后的水再循
环使用。铁水铸成铁块后,经翻板装入专用车上,
专用车由标准轨平车
及铁块装卸料斗组成。铁块喷水冷却后,用车运往生铁块仓库。
p>
为了防止铸铁过程中灰尘、烟雾、石墨碳等有害物质的污染,在铁
水罐倾翻位置及流铁沟上方设置抽烟罩及管道,
将烟尘抽至除尘
器进行
除尘。
3
、铸铁机室结构
< br>铸铁机主厂房结构为钢筋混凝土,厂房上部设置
15/3
吨检修吊车
一部。铸铁机通廊为钢筋混凝土结构,分上下两层,二层为钢筋混凝土
平台,通廊为敞开式建筑。其余建筑为全封闭砖混结构。机后设置检修
电动葫芦。
4
、铸铁机主要技术性能及规格
p>
(
1
)铸铁机采用
50m
双链带滚轮移动式铸铁机
生产能力
1400t/d
49
链带速度
7.346m/min
每条链带铁模数
268
个
铸铁块重量
8
—
10kg
链带节距
305mm
电动机功率
N=55KW
< br>(
2
)附属设施
喷浆装置:主要由泥浆泵和机械搅拌器组成。
泥浆泵主要性能:型号
2.1/22PWA
,流量
p>
36m
3
/h
,扬
程
9.8m
电动机型号
Y118M-
4
,功率
4.5kw
搅拌器主要性能:转速
780r/min
电机型号
Y90L-6
功率
2.2kw
外形尺寸
D2000
×
1400mm
铁块冷却设施:设计采用循环冷却供水系统,系统循环水量
300m
3
/h
,供水分两部分,一是机前集水包和管道,供给
链带和三角挡
板用水,二是机后集水包和管道,供给生铁块冷却用水。冷却水全部回
p>
收至沉淀池,经沉淀、滤清后循环使用。冷却后的铁块由机头全部落入
专用的拉铁车内,送至生铁库堆放。
50
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