【正文】 ）由焦?fàn)t在煉焦時生產(chǎn)，凈化后由煤氣凈化系統(tǒng)通過管道供給。 維修人員：兩班制定員。 專業(yè)技術(shù)知識培訓(xùn)可分為 工藝、機(jī)械、設(shè)備、電器、儀表等專業(yè)培訓(xùn)。 資金籌措方案：自 籌 14億元，貸款 19億元。 河鋼集團(tuán) 所生產(chǎn)的鋼材品相當(dāng)齊全，涵蓋了從低端產(chǎn)品到高端產(chǎn)品幾乎所有的產(chǎn)品領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈條比較完整。應(yīng)積極論證，多方謀劃，爭取率先搶占市場先機(jī)?！?安勝礦業(yè) 直接還原鐵項目采用的是氣基豎爐直接還原煉鐵工藝，焦化項目采用的是側(cè)裝搗固煉焦工藝，都屬于國家鼓勵的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。大力開發(fā) ?? ，鋼鐵、 ?? 等行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈接技術(shù)， ?? 加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的推廣和應(yīng)用；科研院所等相關(guān)單位要大力開展促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、推廣、信息咨詢服務(wù)等活動?！薄凹涌礻P(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。安排原則是著重自主創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。 本項目與傳統(tǒng)工藝比較分析 傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝流程如圖 11 所示 。 ③自然界中有用礦物并不都是單獨(dú)存在的，常有多 種金屬元素共生的情況。 ⑤傳統(tǒng)冶金工廠生產(chǎn)規(guī)模大，工藝環(huán)節(jié)多，需要巨額投資。安裝直接還原鐵尾氣回收利用裝置，尾氣可回收再利用。 節(jié)能措施和節(jié)能效果分析 煉焦工序 煉焦工序 節(jié)能 降耗主要措施是選用焦耐院設(shè)計的 搗固焦?fàn)t。 爐頂氣出豎爐溫度在 400℃左右，國外同類生產(chǎn)裝置是用濁環(huán)水直接冷卻除塵，不利用熱量，本項目考慮予以回收。 工業(yè)園全年盛行風(fēng)向為西南風(fēng)，累年年平均風(fēng)速為 米 /秒，十分鐘最大風(fēng)速 米 /秒， 10 分鐘最大平均風(fēng)速 米 /秒。 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 園 周 邊以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)規(guī)模較小。 ⑸ 噪聲：本裝置噪聲主要來自于氣體壓縮機(jī)等大型運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。累年年平均相對濕度為 60%，年相對平均濕度最大為 63%，最小為 56%。 39 第 六 章 環(huán)境和生態(tài)影響分析 環(huán)境和生態(tài)現(xiàn)狀 新建廠址位于河北省青龍縣 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 內(nèi)，水資源豐富。從而使 200萬噸焦炭的副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣能夠滿足生產(chǎn) 150萬噸 DRI需要；否則，最多只能生產(chǎn) 80萬噸 DRI。 能源消耗種類和數(shù)量 表 51能源消耗種類和數(shù)量 序號 一次能源 二次能源 名稱 數(shù)量 轉(zhuǎn)化裝置 名稱 數(shù) 量 用途或來源 1 煉焦煤 （干） 315 萬t/a 煉焦?fàn)t 冶金焦（干） 240 萬 t/a 省內(nèi)銷售 粗焦油 11 萬 t/a 粗苯 萬 t/a 初凈化煤氣 1008106m3/a 供直接還原 2 動力煤 萬t/a 氣化爐 燃料氣 2025106m3/a 供加熱焦?fàn)t，按 3 級標(biāo)準(zhǔn) 3 電 476106kwh/a 焦 229106 鐵 229106氣 23106 能耗指標(biāo)計算 設(shè)定焦?fàn)t煤氣熱值 4000 ，燃料氣熱值 1000 ， 根據(jù) 上表可以計算出： ⑴ 產(chǎn)率指標(biāo) 成焦率 ％，焦油產(chǎn)率 ％，粗苯產(chǎn)率 ％，煤氣產(chǎn)率 320m3/t干煤。 資源節(jié)約措施 本項目需氧化球團(tuán)直接 來自 園區(qū)內(nèi)球團(tuán)廠 。例如，美國在 25 年內(nèi)，碳素鋼廢鋼的 Cu 含量增加了 20％， Ni 含量增加了 倍， Sn 含量增加了 2 倍。 圖 42 不同工藝鋼鐵生產(chǎn)過程中含氧量、含碳量的變化示意圖 從圖 12 可以看出，傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)流程是先把鐵礦石過度還原（滲碳）生成鐵水，然后再把鐵水中的碳通過氧化方法脫除精煉成鋼，因此是二步法流程（高爐還原＋轉(zhuǎn)爐氧化）。河北省及 臨近的山西省煤炭資源豐富， 項目地 交通條件優(yōu)越，臨近秦皇島港口，且有鐵路貫穿， 本 既可立足青龍本縣及遼東地區(qū)的鐵資源，又可立足國外鐵資源， 煤炭 運(yùn)輸 比較便利 。 國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重大專項的通知（發(fā)改辦高技 [2021]2289 號）精神：鋼鐵、有色、石化、建材、輕工等流程制造業(yè)，消耗大量的自然資源和能源，在生產(chǎn)過程中伴隨著大量的各種不同形式的排放物，造成較大的環(huán)境污染。著力推廣應(yīng)用能源資源優(yōu)化開發(fā)利用技術(shù)、單項節(jié)能改造技術(shù)與節(jié)能技術(shù)的系統(tǒng)集成、節(jié)能型的 生產(chǎn)工藝、高性能用能設(shè)備、可直接或間接減少能源消耗的新材料，以及節(jié)約能源、提高用能效率的管理技術(shù)。增強(qiáng)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的自主創(chuàng)新能力。 產(chǎn)業(yè)政策分析 國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》關(guān)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策方面，“加快培育鋼鐵工業(yè)自主創(chuàng)新能力，支持企業(yè)建立產(chǎn)品、技術(shù)開發(fā)和科研機(jī)構(gòu)，提高開發(fā)創(chuàng)新能力， 發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝、裝備技術(shù)和產(chǎn)品。 —— 爭取早上直接還原鐵項目。 河北青龍經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 的建成將在提高鋼鐵產(chǎn)品加工層次、延伸鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈條、提高產(chǎn)品附加值方面邁開堅實的步伐。 計劃項目建設(shè)期為 2 年， 2021 年 10 月開工建設(shè)， 2021 年 10 月正式投產(chǎn)。 人員培訓(xùn)規(guī)劃 新建車間人員的技術(shù)水平和素質(zhì)要求較高，所以在建設(shè)初期，就應(yīng)對人員進(jìn)行培訓(xùn)。 24 生產(chǎn)及輔助車間、行政管理部門班制劃分如下： 生產(chǎn)車間：焦化工段、還原氣工段、還原鐵工段為三班制操作，五班制定員。 表 212 總圖運(yùn)輸主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 備注 1 廠區(qū)占地面積 萬（ m2） 2 建、構(gòu)筑物及堆場占地面積 萬（ m2） 3 建筑系數(shù) % 51 4 綠化面積 萬（ m2） 5 綠化系數(shù) % 20 23 主要原材料及動力 本項目需要的氧化球團(tuán)由園區(qū)內(nèi)球團(tuán)廠供應(yīng)。廠區(qū)自然地形高差較大，屬丘陵地區(qū)。 直接還原鐵采用氣基豎爐還原工藝，用本園區(qū)產(chǎn)品氧化球團(tuán)為原料 ，用焦?fàn)t煤氣通過純氧部分催化氧化制取還原氣，產(chǎn)品直接還原鐵為 金屬化球團(tuán) ，便于保存和輸送。 d1）、單爐產(chǎn)量大（最高達(dá) 180 萬 t/年）等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)預(yù)脫硫脫除殘余硫化氫的焦?fàn)t煤氣進(jìn)加熱爐加熱至 300～ 350℃，再進(jìn)鐵鉬加氫反應(yīng)器，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為 H2S，同時不飽和烴加氫飽和，氣體中的氧在此與氫反應(yīng)生成水，然后進(jìn)鐵錳中溫脫硫槽進(jìn)行精脫硫，使總硫含量≤1mg/Nm3。 天然氣的主要成分為 CH4，若采用蒸汽重整轉(zhuǎn)化為 H2+CO 則消 耗大量的 17 水蒸汽；若采用部分氧化轉(zhuǎn)化為 H2+CO 則消耗大量的氧。還原反應(yīng)的機(jī)理包括還原劑氣體在反應(yīng)界面的吸附催化、固相層內(nèi)離子和電子的擴(kuò)散、新相核的形成及長大等。出水經(jīng)沉淀池沉淀后進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)一步處理，去除水中的有害物質(zhì)，好氧池及接觸氧化池內(nèi)鼓入足夠的空氣以滿足生化處理的需要，最后出水經(jīng)沉淀池沉淀并加壓后作為熄焦補(bǔ)充水。 循環(huán)水：自建循環(huán)水系統(tǒng)滿足本工程的需要。 剩余氨水蒸氨采用直接蒸汽將氨蒸出，并考慮在終冷塔配入 NaOH 分解氨水中的固定氨。 1)鼓冷、電撲 煤氣的冷卻采用橫管冷卻器間接冷卻工藝，煤氣在 初冷器的上、下兩段，分別用循環(huán)水及制冷水即將煤氣冷卻到 22℃，再進(jìn)入煤氣鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行加壓，加壓后煤氣進(jìn)入電捕焦油器，捕集焦油霧滴后的煤氣送往脫硫及硫回收工段。 推焦過程中逸散的粉塵由推焦除塵地面站集中處理。 預(yù)留干法熄焦位置。 b 產(chǎn)品方案 表 26 產(chǎn)品方案 序號 產(chǎn)品名稱 單位 產(chǎn)量 一期 二期 1 全焦 (干 ) t/a 600000 1800000 2 焦?fàn)t煤氣 (干 ) 104m3/a 25200 75800 3 焦油 t /a 27594 82782 4 硫磺 t /a 1453 4359 5 硫銨 t /a 6734 20203 6 粗苯 t /a 7884 23652 (2) 材料、燃料的耗量 本工程煤種主要有氣煤、焦煤、瘦煤、 1/3 焦煤、肥煤、弱粘結(jié)煤等以一定的比例配合后使用。 主要建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模 本項目 建設(shè)規(guī)模為： 氣基豎爐直接還原鐵車間，年產(chǎn)直接還原鐵 150 萬噸。由此而促成的高爐一直接還原煉鐵一焦?fàn)t的聯(lián)合流程是高爐流程工藝技術(shù)的自身完善，是鋼鐵生產(chǎn)向短流程過渡的重要發(fā)展方向。目前，在所有直接還原工藝中，以天然氣為能源的豎爐法生產(chǎn)的 DRI 占世界總 DRI 產(chǎn)量的 80%以上。 H2在還原動力學(xué)方面具有反應(yīng)速度常數(shù)高和擴(kuò)散系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，可以加快還 原反應(yīng)的進(jìn)程，另外還可以降低爐料的黏結(jié)傾向，所以要求還原氣中具有一定的 H2/（ CO 和 H2）比值。因此，本項目所提供解決方案迎合了國內(nèi)資源現(xiàn)狀和特點(diǎn)，是一條具有中國特色的直接還原發(fā)展道路，代表了國內(nèi)直接還原冶金的發(fā)展方向和總的趨勢。由于合金鑄鋼和球墨鑄鐵用量日益增加，對熔煉原材料的純度也提出了較嚴(yán)格的要求。 2）鑄坯及成品的機(jī)械性能、表面質(zhì)量和內(nèi)部性能等均滿足要求，且 DRI中有一部分氧 參與冶煉反應(yīng)，使得氧氣單耗下降。用潔凈的直接還原鐵代替被污染的廢鋼，可稀釋鋼中有害元素、改善冶金鋼水的化學(xué)成分，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和純凈鋼。海綿鐵是電爐煉鋼的精料，具有有害雜質(zhì)含量低，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是，高爐必須使用資源較少的焦煤（用于煉制焦炭）、能耗高，且經(jīng)選礦得到的鐵礦粉也需先進(jìn)行造塊才能使用。 2021 年生產(chǎn)鐵精粉 萬噸，納稅 億元。 06— 11年歷年“安全生產(chǎn)先進(jìn)單位”等等 。預(yù)計今后 50～ 100 年內(nèi)，只要還有焦炭供應(yīng)，高爐仍將是主要的煉鐵設(shè)備。由于直接還原未經(jīng)過熔煉，在脫氧過程中形成微孔結(jié)構(gòu)，形狀似海綿，又稱海綿鐵。例如，美國在 25 年內(nèi)，碳素鋼廢鋼的 Cu 含量增加了 20％， Ni 含量增加了 倍， Sn 含量增加了 2 倍。結(jié)果發(fā)現(xiàn)： ①用廢鋼冷卻時，鋼中硫含量為 ％；用 DRI 冷卻時，鋼中硫含量為 ％，降低了 27％； ②鐵水中銅含量為 ％，用 DRI 冷卻時鋼中銅含量保持不變，但用廢鋼冷卻時，鋼中銅含量為 ％，增加了 3 倍； ③用廢鋼冷卻，鋼中氮含量為 ％；用 DRI 冷卻時，鋼中氮含量為 ％，降低了 17％； ④用 DRI 冷卻時鋼中磷含量比只用廢鋼冷卻時低 ％； ⑤由于鐵礦石含有少量的鉻、鎳、錫、砷，因此由鐵礦石生產(chǎn)的 DRI在成分上占有優(yōu)勢，在德國的 HYL 廠 100t 工業(yè)轉(zhuǎn)爐上的 3 爐次試驗中，鉻含量為 ％、鎳含量為 ％、錫含量為 %。不僅鑄鋼熔煉需大量廢鋼，高級灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵的熔煉也需 30％～ 50％的廢鋼。本項目通過充分利用鋼鐵廠自產(chǎn)焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣制備還原氣，取代天然氣用于直接還原煉鐵，既彌補(bǔ)了我國天 然氣資源的不足、又填補(bǔ)了我國氣基豎爐直接還原冶金的空白。具體要求主要包括兩方面： 化學(xué)成分 ① CO 和 H2是冶金還原氣中的有效成分，其含量在滿足還原反應(yīng)和發(fā)熱量需求的前提下， CO 含量不應(yīng)太高，因為 CO 含量高會導(dǎo)致還原過程中易發(fā) 7 生析碳反應(yīng)，對還原反應(yīng)不利。 用來制備冶金還原氣的燃料種類很多，有氣體燃料（如天然氣、石油氣、焦?fàn)t煤氣等）、液態(tài)燃料（如重油、輕油、煤焦油）和固體燃料（煤）。焦?fàn)t煤氣中大量的 H2和 CO 本身就是還原性氣體，將焦?fàn)t煤氣送入熱裂解爐 中，其中 CH4經(jīng)加氧催化裂解，即可得到含 H2 74％、 CO 25％的還原性氣體，可直接送入氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵。區(qū)內(nèi)有 公路與秦皇島市區(qū)連通，交通條件便利。 米側(cè)裝搗固焦?fàn)t 技術(shù)成熟可靠 ,投資較少，環(huán)保達(dá)標(biāo)，是國內(nèi)一流的搗固焦?fàn)t，符合冶金行業(yè)的規(guī)劃發(fā)展要求。該工程一次設(shè)計，分步實施，一步建設(shè)一座 焦?fàn)t， 60 萬噸焦化工程，配一套濕熄焦系統(tǒng)，二步建設(shè)三座 焦?fàn)t， 180萬噸焦化工程，配一套濕熄焦系統(tǒng)。 上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由液壓交換機(jī)帶動，液壓交換傳動裝置 定時進(jìn)行換向。凈化后的焦?fàn)t一部分作為回爐煤氣返回焦?fàn)t，一部分作為脫苯管式爐燃料，制冷機(jī)組燃料，剩余焦?fàn)t煤氣外供。 2)脫硫及硫回收 采用以焦?fàn)t煤氣中自身含有的氨為堿源， HPF 為催化劑的濕式氧化法脫硫工藝，該法脫硫效率高，不必外加堿源，循環(huán)液中含鹽量少，不易累積，可不設(shè)提鹽裝置，產(chǎn)生的廢液少且可回兌煉焦煤中，因此不僅具有投資省，操作費(fèi)用低，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且具有良好的環(huán)保效果。 脫苯采用管式爐加熱富油、一塔脫苯工藝生產(chǎn)粗苯 (4)輔助工程及公用工程 a 動力耗量 表 28 動力耗量 序號 名 稱 單位 一 步 數(shù) 量 二 步數(shù) 量 備注 1 新鮮水 m3/h 152 353 2 煤氣凈化循環(huán) 水 m3/h 9000 9000 3 制冷水循環(huán)水 m3/h 1600 1600 4 蒸汽 t/h （冬季） （夏季） （冬季） （夏季） 5 壓縮空氣 m3/h 4980（生產(chǎn)用） 5230（儀表用） 4980（生產(chǎn)用） 5230（儀表用） 6 電 kwh/a 106 106 b 動力供應(yīng) 新鮮水：本工程的水源采用地下水，打井供給 ，來滿足工程生產(chǎn)、生活、消防用水。 生化處理水量及 水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì) (混合水 )： COD: 2021~2500mg/l BOD5: 1000mg/l NH3N: 150mg/l 酚 : 500~650mg/l 硫化物 : 30mg/l HCN: 10m