421516500kva高碳铬铁矿热炉生产线项目可行性研究报告(编辑修改稿)

421516500kva高碳铬铁矿热炉生产线项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

县有 110kV 变电站一座， 35kV 变电站四座，同时还有 3 条 110KV专线。 覆盖全县的电力已并入国网。 开发区内有 110 千伏变电站一座，有5 条 10 千伏备用电源可向开发区供电。 根据已通过省级批准的 XX 县电网“十二五”规划，为满足开发区用电需求， XX 年在开发区新建容量为 兆伏安 220 千伏变电站一座，使区内大型产业和基建项目等各种用电负荷完全能够满足。 供水 可以满足 XX 县城万吨自来水供水工程已投入使用，日供水能力 万吨，可以满足建设初期 用水需求。 县城上游新开工建设的塘冲水库，集雨面积185km2，总库容 5320 万 m3，调节库容 3655 万 m3。 设计总供水量 6829万 m3，一期建成后每天供水可达 40 万吨，可满足 100 万人口城市和 20平方公里工业园区生产、生活用水。 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 22 不会破坏环 境现状 经环保部门采样实测 ,该区域环境的空气、水区、 噪声、土壤质量现状均保持较好 ,可达到相应的环境质量标准要求。 该地区生态结构简单 ,区内未发现野生珍稀濒危动植物种类 ,无风景名胜、文物古迹保护单位、水源保护区等环境保护敏感目标。 环境现状调查表明 ,该区域尚有较大 环境容量。 从环境影响预测结果分析 根据环境部门预测结果 ,本技改项目正常生产情况下 ,环境空气 TSP、S02符合《环境空气质量标准》（ GB30951996）中二级标准。 生产废水循环使用 ,不外排。 厂界噪声达到《工业企业厂界噪声标准》（ GB1234890）中Ⅱ类标准。 本技改项目工艺在正常情况下无噪声、无粉尘、无烟尘 ,给外界有着良好的视觉。 炉渣、除尘灰等固废均实行综合利用 ,废物排放量极少。 可见 ,本技改项目“三废”污染物在采取相应的治理措施后 ,不会造成环境功能区超标 ,对区域环境质量影响不大。 本章 小结 综上所述 ,本项目拟选厂址符合 XX 县经济开发区 发展 规划要求 ,符合《铁合金行业准入条件》选址要求 ,交通运输方便 ,电力供应 等各方面 有保障 ,区域环境现状保护较好 ,在落实各项污染防治措施后 ,项目外排污染对区域环境质量影响不大 ,综合上述因素 ,本项目 建设 选址合理可行。 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 23 第六章 工艺技术方案 产品及技术标准 根据本项目 建设 内容 ,项目建成投产后年产高碳铬铁 4 30000t。 高碳铬铁主要成份标准 主要成分 Cr C Si P S 含量（ %） 工艺技术方案 工艺流程 本项目高碳铬铁采用矿热炉炉内冶炼。 铬矿、焦炭、等原材料在配料站按冶炼工艺要求进行称量配料 ,混匀后 ,通过上料系统、布料系统及下料管加到电炉内 ,供电冶炼。 电炉为连续还原冶炼 ,定时间歇出铁出渣。 出炉的铁水铸锭成形 ,经精整破碎加工后 ,产品散装或包装出厂 ,大量的炉渣需进行水淬处理。 工程工艺流程见图 61。 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 24 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 25 冶金原理 电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是在电弧加热的高温区用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物 ,称为电碳热法。 其主要反应有 : 2/3 Cr2O3＋ 26/9C＝ 4/9Cr3C2＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1373K 2/3 Cr2O3＋ 18/7C＝ 4/21Cr7C3＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1403K 2/3 Cr2O3＋ 54/23C＝ 4/69Cr23C6＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1448K 2/3 Cr2O3＋ 2C＝ 4/3Cr＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1523K 从以上反应可以看出 ,碳还原氧化铬生成 Cr3C2的开始温度为 1373K,生成 Cr7C3的反应开始温度 1403K,而还原生成铬的反 应开始温度为 1523K,因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物 ,而不是金属铬。 因此 ,只能得到含碳较高的高碳铬铁 ,而且铬铁中含碳量的高低取决于反应温度。 生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。 实际生产中 ,炉料在加热过程中先有部分铬矿与焦炭反应生成 Cr3C2,随着炉料温度升高 ,大部分铬矿与焦炭反应生成 Cr7C3,温度进一步升高 ,三氧化二铬对合金起精炼脱碳作用。 当炉内温度达到一定时 ,炉料同时进行以下反应。 2/3 Cr2O3＋ 54/15 Cr3C2＝ 26/15 Cr7C3＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1615K 2/3 Cr2O3＋ 2Cr7C3＝ 2/3 Cr23C6＋ 2CO↑ T 开 ＝ 1862K 2/3 Cr2O3＋ 1/3Cr23C6＝ 9Cr＋ 2CO↑ T 开 ＝1973K 由上可知 ,用碳还原 Cr2O3,并有过量 Cr2O3存在的条件下 ,还原次序是 : Cr2O3＋ C→ Cr3C2→ Cr7C3→ Cr23C6→ Cr XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 26 此反应需要很高的温度 ,碳还原氧化铬生成 Cr3C2 的开始温度为1373K,Cr23C6 消失生成 Cr 的温度需高于 1973K。 另外还发生如 下反应 : FeO Cr3O3﹢ C﹦ Fe﹢ Cr3O3﹢ CO↑ T 开 ＝ 1182K MgO Cr3O3﹢ 3C﹦ 2Cr﹢ MgO﹢ 3CO↑ T 开 ＝ 1545K 氧化铁还原反应开始温度比三氧化二铬还原反应开始温度低 ,因而铬矿中的氧化铁在较低的温度下就充分地被还原出来 ,并与碳化铬互溶 ,组成复合碳化物 ,降低了合金的熔点。 同时 ,由于铬和铁互相溶解 ,使还原反应更易进行。 当铬矿中的三氧化二铬和氧化铁被还原后 ,剩下的主要氧化物为氧化镁和三氧化二铝。 这两种氧化物的熔点都很高 ,必须加溶 剂（硅石）以降低其熔点 ,才能从炉内流出。 为了保证有高的反应速度并使生成的合金顺利从炉内放出和渣铁分离 ,必须将炉温控制在铬铁熔点以上的1923K～ 1973K。 工艺流程简述 （ 1）原辅材料准备 铬矿、焦炭、硅石等原料由汽车经地磅运进厂区 ,经分筛后 ,合格料存放在原料场 ,各种原料经破碎后按冶炼合金的配方要求进行配料 ,电炉溶剂法生产高碳铬铁采用连续式操作方法 ,原料按焦炭、硅石、铬矿顺序进行配料 ,以利混合均匀。 原料由皮带输送机提升至主厂房的 20m 平台的料仓内 ,经料仓下部的料管流入炉内。 （ 2）反应过程 在 高碳铬铁的冶炼过程中 ,炉料的熔化速度即初渣形成速度应与矿石XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 27 还原速度相适应。 当矿石熔化速度过快时 ,大量未还原的富渣和已经解体但完全还原的矿石颗粒会迅速穿过焦炭层进入熔渣层 ,在熔渣层还原速度大大降低。 炉料熔化速度过快还会使电极位置和高温带上移。 炉况正常时 ,三相电流平衡 ,电极稳定 ,透气好 ,不刺火 ,炉料能均匀下沉。 渣铁温度正常 ,合金和炉渣的成分稳定 ,并能顺利地从炉内放出。 （ 3）出铁出渣 每炉正常熔炼平均 2 小时出铁一次 ,铁和渣同时从出铁口放出 ,在出铁后期和出渣不顺利时 ,应用圆钢通畅炉眼 ,以帮助排渣。 出铁时间为10min 左右。 铁水经冲渣后由行车将铁水包吊至浇涛车间 ,镇静一段时间后将铁水浇铸至地锭模内成形。 合金稍冷后撬起 ,经精整破碎加工后 ,产品散装或包装出厂。 主要原、辅材料消耗 （ 1）本项目主要原辅材料及能源消耗见下表 : 工程主要原辅材料及能源消耗表 序号 原辅材料 规格或型号 吨产品消耗量 年消耗量 1 铬矿 吨 万吨 2 焦炭 固定炭≥ 84% 吨 万吨 3 硅石 二氧化硅≥ 97% 吨 万吨 4 电耗 3200kwh 107kwh 5 水 耗 145m3/d 万 m3 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 28 （ 2）原辅材料成份分析 本项目原辅材料主要有铬矿、焦炭、硅石等 ,根据建设单位提供的铬矿购销合同 ,铬矿主要化学成份 ,以及焦炭、硅石成份分析如下表 : 铬矿成份分析表 成份 Cr2O3 Cr/Fe SiO2 Al2O3 MgO P S H2O 含量 % 焦炭成份分析表 成份 固定碳 挥发份 灰份 水份 全硫份 含量 % ≥ 84 813 ≤ 15 ≤ 3 ≤ 硅石成份分析表 成份 SiO2 Fe2O3 CaO Al2O3 S 含量 % ≥ 97 ≤ ≤ ≤ ≤ 原材料供应 我国已查明的 56 个铬铁矿区分布于全国 13 个省（区）。 其中以西藏为最多 ,保有储量 ,占全国总保有储量的 %。 其次是内蒙古 ,保有储量 ,占 %。 新疆保有储量 ,占 %。 甘肃 ,保有储量 万吨 ,占 %。 以上４个省保有储量合计为 万吨 ,XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 29 占全国总保有储量的 %。 其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西 、四川、云南等９个省（区）保有储量合计只有 万吨 ,仅占全国总保有储量的 %。 如按行政区看 ,主要集中在西南区（ 万吨 ,占 %）、西北区（ 万吨 ,占 %）、华北区（ 万吨 ,占%） ,而东北和中南两行政区只占 %,华东区目前尚未查明有铬铁矿储量。 近几年 ,随着矿产勘查力度的加大 ,目前铬矿资源发掘数量正在日益增大 ,同时 ,XX 是煤炭资源大县 ,所以 ,本项目生产原料 可以 从当地或西南周边省市调运。 主要生产设备及技术经济指标 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 30 每条生产线 主要设备及技术经济 指标 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 1 矿热电炉 16500KVA 台 1 矮烟罩 ,半封闭式还原电炉 2 矿热电炉变压器 16500KVA 台 1 3 动力变压器 1000KVA 台 1 4 破碎机 PE250 400 台 4 电动机功率 15KW,最大进料粒度200mm。 生产能力 520t/h 5 电极升降用转扬机 JM3D 台 1 起重量 :15t。 速度 :。 最大起吊高度 :2m 6 自动配料系统 套 1 7 自动进料系统 分为原料、还原剂、熔剂加料装置 套 1 皮带上料 ,自动控制炉料 8 双梁行车 辆 2 9 单梁行车 辆 3 10 装载车 辆 2 11 运输车 辆 2 12 地磅 座 1 13 铁水模 个 20 14 供水系统 套 1 生产用水、生活用水 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 31 还原电炉主要工艺参数 项 目 参 数 电炉变压器 一次电压 :35KV,二次电压 :120V168V,共 19级调压 电极直径 Φ =1020mm 电极极心圆直径 Φ =2600177。 50mm 炉膛直径 Φ =6000mm 炉膛深度 h=2300mm 烟囱 高度 h=30mm,直径Φ =2m 电炉加料装置 包括料仓、闸门、料管、料槽等 ,采用皮带上料 单台矿热炉 主要技术经济指标 序号 名称 指标 1 电炉容量 16500KVA 2 平均日产量 100t 3 单位产品电耗 3200Kwh/t 产品 4 年工作天数 300d 5 年工作时数 7200h 6 正常熔炼时间 2h/炉 7 产品合格率 % 8 元素回收率 铬 :≥ 95% 9 功能因数 XX省 XX县 4 16500KVA高碳 铬 铁矿热炉生产线项目 可行性研究报告 XX 工程咨询有限公司 32 第七章 总图及公用配套工程 总图 总体平面设计原则 （ 1） 建筑布局应按照功能分区的原则。 布置各类用房位置 ,力求达到功能合理 ,流程便捷 ,解决内外相互间的联系与分隔 ,避免交叉。 厂内设施将按照人流物流畅通、工艺过程流畅、符合消防环保原则进行合理布置。 （ 2）贯彻生态原则。