【正文】 kA） 13 23 35 20 38 42 電 極 電阻 （ mΩ ） 62 48 19 20 9 4 電 弧 形式 遮弧 遮弧 遮弧 刷弧 刷弧 浸 沒 式 電 耗 （ kWh/t礦 ） 400 400 440 440 450 550 焙 砂 溫度（℃） 950 850 750 900 1000 600 爐 渣 放出溫度（ ℃ ） 1580 1600 1530 1580 1580 1550 1680 渣 中 SiO2/MgO比 鎳合金含 Ni(%) 38 40 32 25 19 15 20 渣含 Ni（ %） 鎳 的 分配系數(shù) 250 200 200 210 270 200 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目二期工程可行性研究報告 第 34 頁 共 196 頁 表 22 直流電爐的參數(shù) 公司 Chambishi Metals Samancor Chrome Namakwa Sands 處理物料 鈷渣 鉻鐵礦粉 鈦礦砂 電爐產(chǎn)品 鈷鐵 鉻鐵 高鈦渣和鐵 生產(chǎn)功率（ MW） 35 40 32 1 25+1 40 設(shè)計功率（ MW） 40 40 34 爐殼直徑（ m） 11 11 10 1 10+1 11 功率密度（ kW/m2） 450 500 500 500 產(chǎn)品方案研究 鎳合金品位是鎳合金生產(chǎn)廠的重要參 數(shù)，其確定需權(quán)衡以下幾個方面 的影響：鎳回收率、電爐產(chǎn)量、精煉 成 本、運輸成本、鎳合金中鐵 的 價 格、市場因素等。長方形電爐的缺點： 電爐采用彈性結(jié)構(gòu)，監(jiān)視和操作量比圓形電爐大；長方形電爐比 圓形電爐投資大。 表 21 列出紅土礦熔煉交流電爐的參 數(shù) ，表 22 列出一些直流電 爐的參數(shù)。 直流電爐與交流電爐比較研究 直流電爐與交流電爐相比，存在如下優(yōu)缺點： 從生產(chǎn)指標(biāo)分析 ，直流 電爐消耗的電能比交流電爐高 10%左右，因為交流電爐的熔池表面被焙砂覆蓋，熱效率高。擠壓制粒采用螺旋裝置強 制煙塵通過模盤產(chǎn)生圓柱狀粒料，粒料直徑和 長 度均在 12～ 100mm 左 右，由于增加了外力作用，制成的粒 料 強度較高 。 （ 3） 研 究 成果 NST 工藝 雖然 在其他行業(yè)應(yīng)用廣泛 ， 也對紅土礦 進行了大量試驗 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目二期工程可行性研究報告 第 30 頁 共 196 頁 研究，但沒有紅土礦 工 業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。 如果生產(chǎn)鎳锍，需要在回轉(zhuǎn)窯的出料口噴入硫磺，將鎳轉(zhuǎn)變成低 鐵的鎳锍。火法工藝處理紅土礦的工藝流程有傳統(tǒng)的 RKEF 流程 （回轉(zhuǎn)窯 —電爐工藝）、多米尼加鷹橋豎爐 — 電爐法、日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法等。 （ 1） 濕法工藝流程 較成熟的濕法工藝流程有 ： Caron 流程和 HPAL 流程（ High Pressure Acid Leach）。企業(yè)所得稅前三年免征，達產(chǎn)年平均所得稅為 42810萬福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 23 頁 共 196 頁 元。冶煉采用回轉(zhuǎn)窯干燥 — 回轉(zhuǎn)窯焙燒 — 電爐熔煉 — 鎳合金澆鑄工藝流程生產(chǎn)鎳合金技術(shù)是可行的 建 設(shè)方案。 各車間按 《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》 （ GB50140）設(shè)手提式磷福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 22 頁 共 196 頁 酸 銨鹽型干粉滅火器，供電變壓器室、 控 制室等設(shè)手提式二氧化碳滅 火 器。凡易 發(fā)生 事故、危及人身安全和健康的地方和設(shè)備，均應(yīng)設(shè)置安 全標(biāo)志 ， 標(biāo)出走向 ； 對設(shè)備外露轉(zhuǎn)動部位設(shè)計防護罩或板 ； 對有 跌 落、 撞傷危險的地方 ， 均設(shè)計蓋板或防護 欄 桿 ， 加強操作人員的個體 防護， 確保操作人員安全。 生產(chǎn)中采購含 S更低的煤，可以進一步減少 SO2排放量。 （ 2） 節(jié)能效果 目前國內(nèi)電爐鎳金屬電耗 80000kWh/t,本工藝噸鎳金屬電耗25092kWh/t，以 5萬噸鎳金屬計算 ， 較目前國內(nèi)生產(chǎn)工藝年節(jié)電 kWh,折合 標(biāo)煤 年節(jié)約 30多萬噸 ，節(jié)能效果顯著。 本項目采用 33000kVA電爐 ， 與小功率電爐及高 爐相比，可大幅度節(jié)能且能生產(chǎn)高品質(zhì)的鎳合金。 水碎渣中元素 基本以氧化物形態(tài)固化 ， 成分主要為 FeO %、 Ni %、 SiO2 %， MgO %，為 無 害渣。 本項目土建工程主要經(jīng)濟指標(biāo)： 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 19 頁 共 196 頁 總建筑面積： 45370m2 總建筑體積： 399220m3 機修 本項目設(shè)置綜合維修車間、倉 庫設(shè)施。 土建 單跨或多跨單層工業(yè)廠房，均采用門式剛架體系，工字型柱和屋面梁，輕鋼檁條、彩色壓型鋼板屋面 板 。消防用水由消防 高位水池供水。 電爐變電 所 電 源直接 由 35kV 的兩段分別引接 ，另設(shè)一臺 35/10kV， 33MVA 的變壓器作為動力負(fù)荷的供電電源 ， 變電所 10kV 側(cè)提供兩個廠內(nèi) 10kV 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 17 頁 共 196 頁 配電站、空壓機站、熔 煉 循環(huán)水及廠 區(qū)的電源。 熔煉電爐收塵流程為：電爐→水冷煙道→煙氣冷卻器 （或直接進入回轉(zhuǎn)窯） →袋式收塵器→風(fēng)機→煙囪。 粗鎳從電爐 放 入 鋼 水 包，熔體溫度 約 1480℃， 鋼水包由鋼包車運往澆鑄車間。廠內(nèi)設(shè)短期儲存的濕紅土礦堆場，用于 干燥 上料和計量。 建設(shè)方案 廠址方案 項目 包括： 濕紅土礦堆場及上料系統(tǒng)、干燥廠房 及 電收塵、干燥煙囪、破碎 篩 分廠房 、 原料 棚 （干礦堆棚及輔料堆棚 ） 、 煙塵制粒及配料廠房 、 焙燒廠 房及電收塵、熔煉（電爐）廠房及布 袋 收塵、 精煉廠房及布 袋 收塵、 通風(fēng)除塵、冶煉煙 囪 、 燃煤棚 、 粉煤制備車間 、空壓機站 、 總降壓變電所 、 氧氣站及循環(huán)水、 給水泵站 及加壓泵房、柴油庫、冶煉 循 環(huán)水泵站、水碎渣循環(huán)水 、 耐火材料及電極糊庫 、 綜合 樓 （包括化驗室 ） 、 食 堂及浴室 ， 詳見總體布 置圖。 沿海高速公路和建設(shè)中的福 (州 ) 溫 (州 )鐵路經(jīng)過該區(qū)，素有“ 黃 金水道”之譽的賽岐港是閩東的中心 港口，岸線長達 ，梯級開發(fā)可建成 300～ 3000t 級碼頭泊位 50 多座，現(xiàn)已建成 300～ 3000t 級 碼頭 20 多座，年吞吐量居全省前列。 考慮礦石運輸便利，參與世界紅 土 鎳礦的開發(fā)，國家 鼓勵有條件的企業(yè) 在沿海地區(qū)建立大型鎳合金生 產(chǎn) 基地， 資源緊缺的鎳合金 生產(chǎn)符合國 家 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 政策 。 青山鋼鐵董事局根據(jù)中央提出的全面建設(shè)小康社會的戰(zhàn)略目標(biāo)和特鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，結(jié)合本身的經(jīng)濟和技術(shù)實力，從 2020年開始，就向不銹鋼產(chǎn)業(yè)的上游 —— 原材料鎳合金生產(chǎn)的方向發(fā)展，逐步形成從主要原材料生產(chǎn)到終端產(chǎn)品加工的較為完善的生產(chǎn)鏈，以降低生產(chǎn)成本，擴大市場競爭力，提升經(jīng)濟效益，增強打入國際市場的力度。 青山鋼鐵董事局是國內(nèi)負(fù)有盛名的從事不銹鋼生產(chǎn)的龍頭民營企業(yè)。臺風(fēng)往往帶有強烈的狂風(fēng)暴雨，對其所 經(jīng)過的地區(qū)影響極大。 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 11 頁 共 196 頁 地處賽溪谷地的福安市因其特定的地形環(huán)境而有“火爐”之稱。 項目地理位置及交通 項目地理位置 項目建設(shè)地屬福建省福安市。 建設(shè)范圍及界區(qū) 福安市人民政府負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)項目用地審批手續(xù)和場地平整， 項目 用 地 滿 足項目直接建設(shè)要求。 本項目生產(chǎn)工藝 先進、環(huán)保節(jié)能 ， 項目總投 資 7億 元，其中建設(shè)投資 ，全部投資內(nèi)部收益 率 為 %,投資回收期 為 年，經(jīng)濟效益較好。 可行性研究包括：項目概況、建設(shè)方案研究、冶煉、 精煉、 煙氣處理、總圖運輸、公用輔助設(shè)施及土建工程、環(huán)境保護及可持續(xù)發(fā)展、勞動安全衛(wèi)生與消防設(shè)施、鎳市場分析、投資估算及資金籌措、成本及費用估算、財務(wù)分析、項目風(fēng)險及機遇、項目執(zhí)行 計劃共 14個章節(jié)。 項目配套道路鋪設(shè)至 項目 用地邊緣也是由福安市人民政府負(fù)責(zé)， 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 9 頁 共 196 頁 道路鋪設(shè)以保證不耽誤項目 建 設(shè)和投產(chǎn)運營為前提。 區(qū)域環(huán)境 項目擬建于福建省福安市白馬港東岸灣塢開發(fā)區(qū)。 年平均大氣壓 ， 夏 季平均大氣壓 ， 冬季平 均大氣壓 。 （ 4）日照、雷電 年日照 。在浙江麗水、河南許昌、廣東清遠和上海奉賢建有四大不銹鋼生產(chǎn)基地。 本公司一期 鎳合金項目是國內(nèi)首條采用國際先進工藝的生產(chǎn)線，即將投入運行，將為二期建設(shè)提供重要的參考數(shù)據(jù)； 第三、 經(jīng)過兩年的艱苦洽談，今年上半年，終于與印尼八星礦業(yè)公司合作，成立了蘇拉威西礦業(yè)投資公司，我方占 55%的股份，該公司擁有印尼紅土鎳礦礦區(qū)面積 49000公頃的開采權(quán)。 本項目生產(chǎn)的鎳合金成分見表 11。 冶煉實踐 青山鋼鐵是專營不銹鋼生產(chǎn) 和 銷售的企業(yè)集團，是一家從事 資源采、選、冶的民營不銹鋼企業(yè)， 在 中國不銹鋼行業(yè)中排名第三。 福建鼎信實業(yè)有限公司鎳合金項目可行性研究報告 第 15 頁 共 196 頁 開發(fā)區(qū)給水管：沿廠址西側(cè)二級疏港公路敷設(shè) 動力電源：廠址以東變電所 原料碼頭：廠址西南 生活、居住區(qū)：廠址西北 冶煉 概述 本項 目處 理的 紅土 鎳礦 鎳品 位 2%以上，礦 石中 含 MgO、 SiO2較高 ,屬于典型的硅鎂鎳礦。 （ 3）還原焙燒 干燥礦石、無煙煤、煙塵粒加 入 φ 100m 回 轉(zhuǎn)窯。 （ 4）煙氣處理 電爐熔煉過程中渣口、放出口等處的煙氣則由通風(fēng)系統(tǒng)收集，并與冷卻器出來的電爐煙氣合并，一齊進入袋式收塵器收集煙塵，再由排煙機排入大氣。 （ 9）制氧站 氧氣主要用于電爐放渣和放鎳合金 、 LF 爐精煉等 。 本設(shè)計電氣設(shè)備選型以滿足生產(chǎn)運行條件 、 性價比高 、 可靠性高、 安裝周期短、維護方便或免維護為原則，主要采用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。原則上所有工藝參 數(shù) 均由控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。 特殊構(gòu)筑物 : （ 1）皮帶廊：均采用鋼結(jié)構(gòu)。 本工程產(chǎn)生一般生產(chǎn)廢 水 1362m3/d（不含污染物）和生活污水 45m3/d。 對高噪聲設(shè)備，除采取設(shè)置減振基礎(chǔ)、安裝消聲裝置等降噪措施 外，還分別把這些高噪聲設(shè)備設(shè)置在 建 筑物內(nèi)，利用建筑隔聲來 減輕 設(shè)備噪聲對外部環(huán)境的影響。 ⑤ 水冷電纜、銅管短網(wǎng)設(shè)計，降低了能耗。 干燥系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)焙燒窯消耗煤粉總量為 457155t/a, 包括粉煤 制 備自消耗煙煤 ， 煙煤總消耗量為 541600t/a。廠區(qū)生產(chǎn)、生活廢水經(jīng)管道收集后回用于沖渣。 干燥主廠房、煙塵制粒及配料廠房、回轉(zhuǎn)窯煙氣凈化廠房、焙燒 還原主廠房、電爐熔煉廠房、煤粉制 備 車間、氧氣站和綜合樓設(shè) 室 內(nèi) 消火栓，為常高壓消防。 項目建設(shè)進度 本項目從方案設(shè)計到施工建設(shè)完成總計 9個月，空負(fù)荷調(diào)試 2個月，負(fù)荷試車投產(chǎn) 3個月。因此，從 長 遠來看，國內(nèi)鎳原料短缺 的 局 面是長期的，而鎳是生產(chǎn)不銹鋼的主 要 原料，鎳合金也就成為鋼鐵 工業(yè)的緊缺原料，產(chǎn)品有良好的市場潛力。 存在的主要問題及建議 （ 1）現(xiàn)有的余熱回收手段回收的熱 能 利用率不高 ， 將進一步研究各爐窯，特別是電爐的煙氣余熱回收。 HPAL 流程主要處理褐鐵礦和 一部分 綠脫石或蒙脫石。 該流程分為三個步驟 ： （ 1） 物 料預(yù)處理： 磨礦 、 混合與制團 ， 以提高回轉(zhuǎn)窯操作效果 ； （ 2） 冶煉工藝 ：回轉(zhuǎn)窯 焙燒 、 金屬氧化物還原與還原金屬的聚集 ； （ 3） 分 離處理 ：回轉(zhuǎn)窯產(chǎn) 出的熟料采用重選與磁選分離出鎳合金合金。該工藝流程借鑒水泥窯 外分解的技術(shù) ， 將物料磨細 ， 然后進行閃速干燥 、 閃速焙燒 、 在流態(tài) 化爐中進行預(yù)還原，直流電爐熔煉焙燒料， LF 爐精煉。 經(jīng)過多方調(diào)研和慎重論證， 我們認(rèn)為設(shè)計應(yīng)當(dāng)采用 工藝成熟、技術(shù)可靠、有成功生產(chǎn)經(jīng)驗的工藝 ,選擇采用 RKEF 工藝是正確的 。 壓團是煙塵處理的另一種方法，在較高的壓力下，煙塵被壓成餅或團，這種方式的優(yōu)點是不需要添加 水 或黏結(jié)劑， 但壓團的質(zhì)量 取 決 于煙塵的粘性。 直流電爐采用 石墨電極 ，而交流電爐采用自焙電極，消耗電極糊，生產(chǎn)成本要比直流電爐生產(chǎn)成本低。小長方形電爐采用 三 根電極，大長方形電爐采 用 六 根電極，方型電爐電極直線布置。 紅土礦試驗研究 通常，建設(shè)處理 紅土鎳礦的冶煉工廠前需進行一些試驗研究，其 主要內(nèi)容包括：干燥、預(yù)還原試驗研 究 ，初渣和終渣渣型研究， 還 原 劑用量研究，耐火材料浸蝕情況考察 研 究，原礦、渣及合金的工 藝 礦 物學(xué)研究，濕法冶金探索性試驗研究等。 鎳合金中鎳品位低，鎳的回收率提高。 本公司一期工程 已采用電 爐 生產(chǎn)鎳合金，對電爐工藝、操作與維護技術(shù) 的 經(jīng)驗 有一定的積累 。