福建鼎信镍合金项目二期可行性研究报告(编辑修改稿)

福建鼎信镍合金项目二期可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

动力电源：厂址以东变电所 原料码头：厂址西南 生活、居住区：厂址西北 冶炼 概述 本项 目处 理的 红土 镍矿 镍品 位 2%以上，矿 石中 含 MgO、 SiO2较高 ,属于典型的硅镁镍矿。 处理这种矿石 ， 世界上普遍采用回转窑 — 电 炉（简称 RKEF）工艺。 该工艺流程： 堆式配料→回转窑干燥→回转窑焙烧→电炉熔炼→精炼→浇铸→产出合格镍合金。 根据冶炼工艺流程和设备选择 ， 采 用 3 台 33000kVA 交流电炉 ， 年 处理硅镁镍矿 252万吨 ，燃料为烟煤 ,还原剂为无烟煤和烟煤。 冶炼工艺简述 （ 1）堆料场 粒度 100mm 的 合格矿石由海 运 至冶炼厂旁的码头，再从码头运至 厂外湿红土矿堆场进行堆存。 厂内设短期储存的湿红土矿堆场，用于 干燥 上料和计量。 （ 2）矿石干燥 从料堆场来的矿石送进φ 40m 的回转窑干燥，干燥后的矿石输送到贮料仓中。 干 燥排出的烟气经电收尘器收集烟尘，烟尘用气力输送到烟尘制 粒系统，烟气经排烟风机和烟囱排入大气。 （ 3）还原焙烧 干燥矿石、无烟煤、烟尘粒加 入 φ 100m 回 转窑。 混 合物料经脱水 、 预热 、 焙烧及部分还原产 出 750～ 850℃的焙砂 ， 送 电炉熔炼系统。 回转窑产生的烟气经电收尘器收集烟尘后由排烟机排入大气，烟 尘用气力输送到烟尘制粒系统。 （ 4）电炉熔炼 本项目采用 3台 33000kVA 交流电炉。 焙砂在交流电炉里进行熔炼， 产出粗镍（含 %） 和炉渣。 粗镍从电炉 放 入 钢 水 包，熔体温度 约 1480℃， 钢水包由钢包车运往浇铸车间。 电炉渣经水淬后，用汽车运出外卖。 电炉产生的烟气先经水冷福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 16 页 共 196 页 烟道、烟气冷却器降温。 （ 4）烟气处理 电炉熔炼过程中渣口、放出口等处的烟气则由通风系统收集，并与冷却器出来的电炉烟气合并，一齐进入袋式收尘器收集烟尘，再由排烟机排入大气。 烟尘用气力输送到烟尘制粒系统。 （ 6）烟尘制粒 全厂收集的烟尘用气力输送到烟尘制粒系统的烟尘仓，再经螺旋输送机、增湿螺旋输送机、圆盘造球机与部分干矿一起制粒。 烟尘粒含水 24%。 （ 7）烟气处理流程 焙烧回转窑烟气处理流程为：回转窑→ 干燥窑→ 布袋 收尘 器→风机→烟囱。 熔炼电炉收尘流程为：电炉→水冷烟道→烟气冷却器 （或直接进入回转窑） →袋式收尘器→风机→烟囱。 除尘后的 焙烧回转窑和 干燥窑烟气经 150m烟囱排空， 熔炼电炉烟气通过约 120m高烟囱排放，外排烟气中粉尘和 SO2浓度符合设计采用的排放标准要求。 （ 8）燃料准备 干燥窑 、 回转窑采用煤粉作燃料 ， 采用立式磨机将原煤制成煤粉， 煤粉粒度 200 目占 80%。 （ 9）制氧站 氧气主要用于电炉放渣和放镍合金 、 LF 炉精炼等。 氮气主要用于 LF 炉搅拌等。 氧气站设计能力为： 200m3/h，氧气纯度≥ %，氧气使用压力。 氮气 设计 能力 为： 200m3/h，氮气纯度≥ %，氮气使用压力。 公用辅助设施 供电 本工程在冶炼厂区边 设置一座 总 降压变电所，变电所内设置 三 台 110/35kV， 66MVA 的变压器作为一 、二 期 工程冶炼、动力供电电源。 电炉变电 所 电 源直接 由 35kV 的两段分别引接 ，另设一台 35/10kV， 33MVA 的变压器作为动力负荷的供电电源 ， 变电所 10kV 侧提供两个厂内 10kV 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 17 页 共 196 页 配电站、空压机站、熔 炼 循环水及厂 区的电源。 本工 程 一、二 级负荷采用双回路供电。 对有保安要求的一级负荷 另设置柴油发电机作为保安电源。 本设计电气设备选型以满足生产运行条件 、 性价比高 、 可靠性高、 安装周期短、维护方便或免维护为原则，主要采用国内优质产品。 主 变压器选用 SFZ10 系列油浸式有载调压型电力变压器。 当镍合金生产规模为 5万 t（ Ni） /a 时，电力计算负荷及年耗电量如下： 用电设备安装总功率 113176kW 工作设备功率 91629kW 计算有功功率 91629kW 计算无功功率 (补偿后 ) 68971kvar 计算视在功率 115399kVA 其中动力负荷 35724kVA 功率因数 年耗电量 供水 总用水量 ： 137088m3/d 其中：生产新水： 10600m3/d（包括未预见水量 1440m3/d） 生活水： 100m3/d 循环水： 123573m3/d 回用水： 2813m3/d 循环水利用率 : % 外部水源为市政自来水厂， 供 水量可满足本项目需求。 本工程生 产用水和生活用水接管点均设在厂区围墙外 1m，生产水 两路供水 ,在厂区东侧山上不同标高处分别 设 3000m3生产高位水池一座， 1000m3消防高位水池一座。 全厂生产用水由生产高位水池供水。 消防用水由消防 高位水池供水。 厂区设给水加压泵站一座， 给 水泵站内生产水泵将生产 水送至生产高位水池，消防水泵将消防水送至消防高位水池。 自控 为使企业经济效益最大化， 提 高劳动生产率，主要工艺流程以计 算机控制系统为主，集仪控、电控于 一 体，具备国内先进水平，安全 可靠，易于操作。 原则上所有工艺参 数 均由控制系统进行监控。 个别 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 18 页 共 196 页 较为独立的车间仪表测点少，检测控 制 要求不高，采用智能数字 仪表 监控的方式。 尽量减少简单控制工艺设备成套带控制装置与厂区控制系统通 讯 ， 采用信号直接进控制系统的方式 ， 根据设备厂家提供的控制 方案， 由控制系统直接实现对这些设备的监 视 及控制，如高温排烟风机等。 部分采用国外或国内的公司成套生 产 的工艺装备，如仪表和控制系 统也在其配套供货范围内的，应与本设计的 仪 表和控制系统选型保持一 致，满足备品、备件和维护的要求，并提供 国 际标准化组织认可的通讯 方式，便于整个厂区的控制系统联网通讯， 如 高压风机、空压机等。 通信 本着 技术 先进 合理、实用性强的原则，确保生产高效、安全及 生产指挥的灵活、便捷，本项目冶炼厂 区 电信设计主要包括内部生 产 调 度通信系统、计算机网络系统、工业 电 视监控及安全防范系统、 火 灾 自动报警系统及厂区通信线路等。 土建 单跨或多跨单层工业厂房，均采用门式刚架体系，工字型柱和屋面梁，轻钢檩条、彩色压型钢板屋面 板。 多层厂房和多层辅助结 构一 般采用工字型钢框架结构体系，墙面 和 屋面均采用轻钢檩条、彩 色压 型钢板墙板。 辅助建筑一般采用钢筋混凝土框架结构，楼板及屋盖均采用现 浇钢筋混凝土板。 特殊构筑物 : （ 1）皮带廊：均采用钢结构。 （ 2） 烟 囱 ： 采用钢筋混凝土烟囱 ， 高度分别为 150m和 120m,出口内径为。 烟囱基础采用桩基 + 承台， 承台埋深。 （ 3）水池、地坑：采用现浇防水钢筋混凝土结构。 （ 4）管道支架：采用钢管桁架和钢管支架。 本项目土建工程主要经济指标： 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 19 页 共 196 页 总建筑面积： 45370m2 总建筑体积： 399220m3 机修 本项目设置综合维修车间、仓 库设施。 通风 厂内各区相应采取通风、除尘、空调等措施。 环保、节能、安全、卫生与消防 环保 生产过程中产生的污染物及其治理措施如下：冶炼厂干燥回转窑、 焙烧回转窑、熔炼电炉采用电收尘器或脉冲袋式除尘器收尘措施，经除尘处理后，通过高烟囱排放，外排烟气中粉尘和 SO2浓度符合设计采用的排放标准要求。 本工程产生一般生产废 水 1362m3/d（不含污染物）和生活污水 45m3/d。 厂区生产 、 生活废水经管道收集后回用于冲渣 ， 不外排 ； 生活污水经 地埋污水处理设备处理后与生产、生活废水一并回用于冲渣，不外排。 冶炼产生的废渣主要是电炉熔炼产生的废渣。 电炉产生渣量为 217万吨 /a。 废渣经水碎 ， 捞 出后就地堆存 ， 直接外卖。 水碎渣中元素 基本以氧化物形态固化 ， 成分主要为 FeO %、 Ni %、 SiO2 %， MgO %，为 无 害渣。 水碎渣可用于筑路和做建筑材料，今后将研 究进一步的综合利用途径。 本项目产生少量生活垃圾，送福安市城市生活垃圾填埋场进行填 埋处理。 对高噪声设备，除采取设置减振基础、安装消声装置等降噪措施 外，还分别把这些高噪声设备设置在 建 筑物内，利用建筑隔声来 减轻 设备噪声对外部环境的影响。 厂界噪声将控制在 55dB(A)以下。 节能、减排 （ 1） 节能措施 火法冶炼镍合金是能耗大户 ， 节能尤显 重 要。 本项目的节能措施有： 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 20 页 共 196 页 ① 采用了节能新技术、新工艺： RKEF工艺。 ② 采用大型电炉。 本项目采用 33000kVA电炉 ， 与小功率电炉及高 炉相比，可大幅度节能且能生产高品质的镍合金。 ③ 采用回转窑预还原焙烧技术 ， 红土矿被脱水 、 预还原焙烧后加 入电炉熔炼 ， 即减少了电炉负荷 ， 节约电耗 ， 又有利于电炉炉况 稳 定， 达到高产、优质、低耗。 ④ 采用热装工艺，预还原 焙 烧后的焙砂在隔热状态下送到电炉， 入炉热料温度在 750～ 850℃之间，减少热损失。 ⑤ 水冷电缆、铜管短网设计，降低了能耗。 ⑥ 各专业在设计中都采用了国家规定的节能产品。 ⑦ 各车间变电所低压侧设置无功自动补偿成套装置。 ⑧ 对有变负荷要求的电机，采用变频调速节约电能。 ⑨ 留有余热利用的工业场地 ， 投产后再实施余热利用 ， 电炉烟气 可用于发电，焙烧烟气也可研究利用 途 径，进一步减少电耗。 （ 2） 节能效果 目前国内电炉镍金属电耗 80000kWh/t,本工艺吨镍金属电耗25092kWh/t，以 5万吨镍金属计算 ， 较目前国内生产工艺年节电 kWh,折合 标煤 年节约 30多万吨 ，节能效果显著。 （ 3） 减排 ① SO2排放 红土矿不含 S, 烟气所含 SO2为燃料煤和还原煤带入。 项目每年产生SO2量为 2600吨，通过采用石灰石 石膏湿法脱硫工艺，向大气中排放的 SO2量仅有不到 300t/a。 干燥系统和回转焙烧窑消耗煤粉总量为 457155t/a, 包括粉煤 制 备自消耗烟煤 ， 烟煤总消耗量为 541600t/a。 烟煤含 S按最大 %计算， 带入系统 S量为 4062t/a； 回转焙烧窑消耗还原烟煤 34190t/a, 烟煤 含 S %,带入系统 S量为 230t/a； 回转焙烧窑消耗还原无烟煤102578t/a,无烟煤含 S %,带入系统 S量为 718t/a。 带入系统总 S量为5110t/a。 带 入系统的 S约 3612t/a进入粗镍合金 ,进入电炉渣 S量约388t/a，其余约 1110t/a经烟气排出。 回转窑 、 干燥系统排放烟气总量为 720200m3/h, 电炉 排放烟气总量为 390000m3/h,计算 平均 SO2排放 量为 , SO2排放浓度 为， SO 2排放浓度限值 为 850mg/m3,本工程符合排放标准要福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 第 21 页 共 196 页 求。 生产中采购含 S更低的煤，可以进一步减少 SO2排放量。 本项目采用大功率矿热电炉 ， 利用回 转 窑产焙砂的残 C作电炉熔炼 的还原剂，不使用焦炭，电炉烟气不含 SO2，较之高炉炼镍合金有很大优 势，符合 国家节能减排产业政策。 ② 废水排放 本工程废水不含污染物，不外排。 厂区生产、生活废水经管道收集后回用于冲渣。 项目一般生产废水 1362t/d， 生活污水 45t/d（排至生活污水处理 站处理 ） ， 总 废水量为 1407t/d。 电炉冲渣需要补充新 水 11150t/d, 废 水可 以全部回用于冲渣，即节约用水 ,又减少了废水排放。 劳动、安全、卫生 镍合金生产为火法作业 ,不论是回转窑干燥、还原焙烧还是电炉熔 炼，都属于高温作业 ,炉体产生辐射热 ,生产中产生噪音、灰尘等。 设 计中采取切实可行的职业危害防范措 施，确保生产人员的劳动安全。 凡易 发生 事故、危及人身安全和健康的地方和设备，均应设置安 全标志 ， 标出走向 ； 对设备外露转动部位设计防护罩或板 ； 对有 跌 落、 撞伤危险的地方 ， 均设计盖板或防护 栏 杆 ， 加强操作人员的个体 防护， 确保操作人员安全。