【正文】 年冶煉 20 萬噸含鐵礦 生產(chǎn) 10 萬噸熔融還原鐵項(xiàng)目 工藝技術(shù)方案 XXXX 特熔融還原科技有限公司 年冶煉 20 萬噸含鐵礦生產(chǎn) 10 萬噸熔融還原鐵項(xiàng)目 工藝技術(shù)方案 一、編纂依據(jù)： 本項(xiàng)目依據(jù)：國務(wù)院國發(fā) [20xx]40號《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 (20xx年本 )》中華人民共和國國家發(fā) 展和改革委員會令第 40 號 和國家發(fā)展改革委公開征求對《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 20xx 年本）》（征求意見稿）的意見 二、公司簡介 XXXX 特熔融還原科技有限公司是東北大學(xué)的冶金技術(shù)研究所有限公司與煙臺市億泰熔融還原科技有限公司整合后 ,新成立的煤基熔融還原鐵專業(yè)研究的科技公司。 本公司以研發(fā)前沿、實(shí)用的冶金新技術(shù)為己任 ,更加以東北大學(xué)雄厚的學(xué)術(shù)力量為技術(shù)后盾 。坐擁國家一流冶金實(shí)驗(yàn)室 。以及雙方之前各自拓展的廣闊市場空間。強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合使整合后 XX 特科技公司如虎添翼。將把我們開發(fā)出的最新、最實(shí)用的 “ 非焦 ” 煉鐵 技術(shù)（等離子熔融還原煉鐵工藝）推向世界。 可以冶煉高品位礦，特別對貧、低、呆鐵礦無磁性或弱磁性等礦以及含鐵尾渣，有很好的回收和利用技術(shù)。 對鮞狀赤鐵礦、羚羊石礦等難以分選的礦種還原加工成礫鐵或熔融鐵都有較高處理水平和冶煉出高品質(zhì)的煉鋼爐料。 對高硫、高磷、高砷鐵礦有著較好的脫硫、脫磷和脫砷技術(shù)。 三、工藝簡介 熔融還原煉鐵技術(shù)是當(dāng)代冶金工業(yè)中最引人注目的前沿開發(fā)技術(shù)之一、是國家發(fā)改委明文支持的煉鐵項(xiàng)目。它的開發(fā)是對傳統(tǒng)的焦?fàn)t — 燒結(jié)（球團(tuán)） — 高爐煉鐵工藝的根本性變革。我公司經(jīng)數(shù) 年研究，成功開發(fā)出微波等離子熔融還原煉鐵工藝。 、發(fā)展概況 : 我公司對國外諸多熔融還原爐的原理、結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了認(rèn)真剖析、研究和試驗(yàn)。采用微波等離子技術(shù)，對這一技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新。對埋入式搶、富氧濃度、還原層深度等進(jìn)行了大量的研究和試驗(yàn)。在還原催化、等離子噴槍、粉塵抑制、余熱利用等方面取得了詳實(shí)的數(shù)據(jù)，形成完整、成熟的煤基熔融還原工藝。并在遼寧建設(shè)了爐容為 28 ㎡的示范爐工廠，設(shè)備第一期生產(chǎn)時(shí)間很短， 20xx 年 3 月 6 月期間進(jìn)行多次工業(yè)試驗(yàn)，主要對噴槍、供煤系統(tǒng)和其它輔助設(shè)備進(jìn)行了大量改進(jìn)，還按計(jì)劃給還原 爐更換了不同性質(zhì)的耐火材料。第二期生產(chǎn)于20xx 年 6 月中旬開始，設(shè)備超過了設(shè)計(jì)產(chǎn)量和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，至 6 月底，設(shè)備達(dá)到了連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)。 本工藝生產(chǎn)的大量余熱可以用于余熱發(fā)電，完全滿足整個(gè)工廠生產(chǎn)和生活用電，降低生產(chǎn)成本。 本工藝技術(shù)與國際一流的還原鐵技術(shù) :韓國浦項(xiàng) COREX 技術(shù)、澳大利亞 hismeiltr 技術(shù)、日本的 dios 技術(shù) ,一起成為中國獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的 “ 非焦 ” 煉鐵領(lǐng)域最成熟、最先進(jìn)的工藝、和較完備的裝備，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于 COREX 技術(shù)、 hismeiltr 技術(shù)和 dios 技術(shù)。 原料 煉鐵 成本的主要構(gòu)成有鐵礦、能源、設(shè)備投資、消耗品和勞動(dòng)力成本。煤基熔融還原項(xiàng)目提供了使用廉價(jià)鐵礦和煤的機(jī)會，以形成簡單、低成本的熔融還原 鐵水生產(chǎn)技術(shù)。由于對鐵礦質(zhì)量要求不高，熔融還原 技術(shù)可處理海灘鐵礦砂、精礦、金屬尾礦、鋼鐵工業(yè)廢料、硫酸渣等低價(jià)含鐵原料，也可使用常規(guī)鐵礦；可直接接受 2 20mm 范圍內(nèi)的粉礦和塊礦，通過加濕造球或使用噴槍也可利用小于 2mm 的粉礦；礦石的礦物結(jié)構(gòu)要求不嚴(yán)，赤鐵礦、含鐵礦以及其它含鐵的化工尾渣也可使用本技術(shù)。 由于使用了液渣熔池，原料是否爆裂和強(qiáng)度大小等物理特性并不重要，因此， 無需價(jià)格昂貴的焦炭。煙煤、無煙煤、可燃廢料均可使用。 熔融還原工藝可使用氣煤作燃料和還原劑，或者結(jié)合使用天然氣，最好是用煤碳作還原劑。雖然煤的固定碳含量越高，煤的消耗越低，而煤的揮發(fā)份越高，煤的消耗也越高，但該工藝對煤質(zhì)的適用范圍廣。對煤中含水量不苛刻，但水分多會增加能耗，將煤干燥至含水6%左右為好。 由于無需使用焦炭（價(jià)格高、環(huán)保費(fèi)用大），避免了過大的投資費(fèi)用以及與焦?fàn)t有關(guān)的環(huán)保問題。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)成本分析結(jié)果，產(chǎn)能為 15 萬 /年熔融還原鐵生產(chǎn)設(shè)備，熔融鐵水的成本低達(dá) 1700 元 /噸。國外使用進(jìn)口鐵礦和煤的同 樣設(shè)備，成本為 1988 元 /噸。而采用傳統(tǒng)高爐生產(chǎn)的鐵水，成本為 2450 元 /噸。根據(jù)上述分析，我們有理由宣稱：微波等離子熔融還原技術(shù)是目前成本最低的工業(yè)性熔融還原鐵生產(chǎn)設(shè)備，具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前途。 、說明 編寫本方案的目的是：為了對年產(chǎn)貴公司 10 萬噸煤基熔融還原鐵生產(chǎn)線總體進(jìn)行技術(shù)、生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)，提出建設(shè)的總體方案，為今后的工程施工奠定基礎(chǔ)，同時(shí)提出項(xiàng)目投資估算。 、項(xiàng)目背景介紹 采用本公司先進(jìn)的微波等離子熔融還原鐵工藝。設(shè)計(jì)、建設(shè)一條熔融還原鐵生產(chǎn)線，滿足用戶日處理 Fe≥50% 的含鐵礦 670 噸，生產(chǎn)熔融還原鐵的要求方案。提出投資估算。 設(shè)計(jì)依據(jù) ： 用戶提供的原料指標(biāo)說明及雙方交流內(nèi)容。 任務(wù)承擔(dān)者 ： XXXX 特熔融還原科技有限公司 、設(shè)計(jì)范圍 根據(jù)用戶提供的原料參數(shù)，目標(biāo)產(chǎn)品要求，設(shè)計(jì)一套微波等離子熔融還原工藝的熔融鐵生產(chǎn)線，通過這條線實(shí)現(xiàn)日處理（ 50%）含鐵礦 670 噸或生產(chǎn) 330 噸熔融還原鐵的目的，本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工范圍包括： 原料予整理、配料、上料、等離子熔融還原爐、送風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氧氣（富氧）制備系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等設(shè)備成套； 配電系統(tǒng)變壓器低壓端以后部 分； 爐內(nèi)溫度自動(dòng)控制、軟件部分； 系統(tǒng)的施工、系統(tǒng)軟件編程、調(diào)試投入運(yùn)行。 余熱發(fā)電部分。 四、方案設(shè)計(jì) 1．工藝概況 本項(xiàng)目生產(chǎn)線主要工藝路線為：采用煤粉、鐵粉和助劑按工藝要求入爐，利用微波等離子噴槍等核心設(shè)備，使礦粉快速還原并熔融成鐵水。 真正實(shí)現(xiàn)了煤基熔融煉鐵。生產(chǎn)運(yùn)行成本非常低。使投資業(yè)主獲得很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 煤基熔融還原鐵生產(chǎn)的工藝過程如下：生產(chǎn)原料分別放臵在石灰石庫、鐵礦粉庫、粉煤灰?guī)?，三種原料按照一定配比調(diào)節(jié)皮帶稱或核子秤下料量，混合成原料粉，輸送系統(tǒng)將 原料粉傳送進(jìn)步給料機(jī)入爐。生料由傳送皮帶和入熔融爐提升機(jī)送入熔融爐料倉。生料經(jīng)入熔融爐料斗進(jìn)入等微波離子熔融爐。在等離子熔融爐內(nèi)經(jīng)過煤基還原、熔融成熔融還原鐵并造渣。熔融還原鐵經(jīng)過撇渣后，即送入鑄鐵機(jī)鑄成成品 熔融還原鐵。 煤基熔融還原鐵工藝流程總圖 在本方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要完成以下要求： 原料整理系統(tǒng) 石灰石庫、鐵礦粉庫、粉煤灰?guī)炫浔日{(diào)節(jié)：在連續(xù)生產(chǎn)中三種原料必須按總量的配比混料。下料裝臵可能采用皮帶稱或核子稱。操作人員通過在控制室的操作站（ HMI）輸入配比，自動(dòng)控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)皮帶稱或核子稱的下料速度達(dá)到調(diào)節(jié)下料量的目的； 原料 輸送系統(tǒng) 生料輸送入熔融爐順序控制：混合好的原料經(jīng)輸送裝臵送入熔融爐料倉，經(jīng)過步進(jìn)給料機(jī)加入熔融爐。 所有設(shè)備按順序啟動(dòng)停止，按實(shí)際設(shè)備運(yùn)行情況確定順序啟停的延時(shí)時(shí)間。入熔融爐料倉通過上限傳感器來控制入熔融爐提升機(jī)和上游設(shè)備的啟停，一旦料位達(dá)到上限，停止入熔融爐提升機(jī)。 等離子熔融爐熔煉 等離子熔融爐熔煉能力為 333T/D（鐵水），控制參數(shù)采集為電腦自動(dòng)控制：熔融還原鐵的生產(chǎn)主要控制工藝就是等離子熔融爐的燃燒熔融控制。等離子熔融爐上共有 9 點(diǎn)檢測信號，由于等離子熔融爐為固定設(shè)備且熔融爐壁環(huán)境溫度高，檢測 信號需通過通訊方式傳入控制系統(tǒng)。 等離子融爐自動(dòng)控制系統(tǒng) 等離子熔融爐溫度控制：生產(chǎn)高品質(zhì)的熔融還原鐵的主要因素就是控制等離子熔融爐的煅燒溫度。熔融爐內(nèi)溫度主要控制燃料燃燒，與熔融爐頭喂煤量、熔融爐風(fēng)量、熔融爐等離子搶、等離子束的強(qiáng)度，及生料下料量均有相應(yīng)關(guān)系 出鐵、除渣系統(tǒng) 等離子熔融爐上出鐵機(jī)要求有 23T/小時(shí)能力。除渣機(jī)要求有10T/H 的能力。 6．系統(tǒng)配臵 系統(tǒng)配臵及投資估算 1．序號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 廠家 給料系統(tǒng) 1 料斗（帶稱） 4 1 臺 標(biāo)準(zhǔn) 2 皮帶輸送機(jī) 500120xx 1 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 3 盤式出料機(jī) 6ES7 B0 3 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 4 混料機(jī) 5HF00a 1 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 5 斗式提升機(jī) 3210 2 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 6 步進(jìn)式給料機(jī) Bj320 1 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 7 前聯(lián)接器 320 3 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 8 高溫止逆閥 320 3 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 9 導(dǎo)軌，530mm 35m 通用標(biāo)準(zhǔn) 10 溫度變送器 8 11 總控臺 1 套 12 控制柜 8006002100 3 個(gè) 軟件 1 Intouch 組版 500 點(diǎn) 1 套 Wonderware 熔融還原爐 1 333 噸 /天 微波等離子 1 套 制氧系統(tǒng) ET1200P/h 1 1200m?/h 1 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 2 空壓機(jī) 螺旋式 1 臺 通用標(biāo)準(zhǔn) 出鐵及爐前設(shè)備 1 7441 鑄鐵機(jī) 25t/h 1 套 通用標(biāo)準(zhǔn) 2 廢渣處理 板式撈渣機(jī) 1 套 通用標(biāo)準(zhǔn) 五．投資估算 A. 生產(chǎn)線總價(jià)： 萬元 B．配電系統(tǒng)： 80 萬 C、材料預(yù)處理系統(tǒng)： 450 萬 D．設(shè)計(jì)費(fèi)： 30 萬 E．技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)： 500 萬 F．熔融爐： 2530 萬 D．自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件： 20 萬 E. 等離子槍： 6190=354 萬 F．溫度控制模型： 10 萬 G．編程調(diào)試費(fèi)：（ A+B） 30%= 萬 30% ＝ 萬 H．富氧站： 800 萬元 ： 100 萬 K．鑄鐵機(jī)、除渣機(jī)、爐前設(shè)備： 65 萬 L．不可預(yù)見費(fèi)： 100 萬元 m. 兆瓦余熱發(fā)電系統(tǒng) :600 萬 合計(jì)：工程總費(fèi)用： 萬元 六、 環(huán)保指標(biāo) 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境空氣質(zhì)量執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB30951996 二級標(biāo)準(zhǔn) 單位： mg/Nm3 地表水環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB383820xxⅢ 類，環(huán)評要求不外排。 單位：除 PH 外， mg/L 聲環(huán)境執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 GB30961993 中 2 類標(biāo)準(zhǔn) 單位 :dB (A) 新建隧道窯和煤氣爐煙塵排放濃度和煙氣黑度執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 1997 年 1 月 1 日起新改擴(kuò)建爐窯 工人工作聲環(huán)境暫時(shí)執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (試行草案 ) 窯爐有害污染物 SO2 最高允許排放濃度執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 mg/Nm3 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 (GB123481990)中 Ⅱ 類標(biāo)準(zhǔn) 單位 :等效聲級 dB (A) 七、效益分析 (當(dāng)?shù)責(zé)掍撋F價(jià)格按 元 /噸計(jì)算 ) 含鐵礦粉： 噸（ TFe=50%） = 元 /噸 還原劑： 噸 元 /噸 = 元 /噸 熔劑 : = 元 /噸 電 : (按 元 /度 ) = 元 /噸 水 : = 元 /噸 工人工資 (平均按 1800 元 /人 〃 月 ) = 元 /噸 備件損耗 = 元 /噸 折舊