年处理50万吨难选矿直接还原-选别工程可行性研究报告(编辑修改稿)

年处理50万吨难选矿直接还原-选别工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

发展的产业、产品和技术指导目录 (20xx 年修订 )》： 十四、钢铁； 直接还原。 2)20xx 年 12 月 2日中华人民共和国国家发展改革委员会第 40 号令《产业结构调整指导目录 (20xx 年本 )》： 第一类：鼓励类 七、钢铁； 15 万吨 /年及以上直接还原法炼铁。 3)科学技术部编制《 20xx 年科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》中列出重点支持项目： 三：新材料； (四 )、材料的先进制备、成型、加工技术及高性能产品； 冶金新材料的制造加工技术； (4)环境友 好、节约能源的短流程生产工艺。 4)20xx 年《指南》沿用 20xx 年《指南》 : 各领域内的支持重点及相关要求与 20xx 年度《指南》中的规定基本保持一致。 同时，根据国家中长期科学与技术发展规划纲要提出的增强自主创新能力，建设创新型国家的奋斗目标，以及节约资源、建设环境友好型社会的总体战略部署，更加强调以企业为主体的产学研创新组织的发展，更加关注循环经济和资源综合化利用。 5)20xx 年国家发改委第 35 号令《钢铁产业发展政策》 第四章 产业技术政策，第 14 条指出： “支持企业跟踪、研究、开发和采用 …… 熔融还原等钢 铁生产流程前沿技术 .”。 . 项目建设 必要性 近年来我国钢铁工业迅猛发展，据国家发改委统计， 20xx 年全国生铁产量 40417 万吨，同比增长 %；钢产量 41878 万吨，同比增长 %；钢材产量 46685 万吨，同比增长 %。 粗钢产量占世年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 3 界总产量的 34%，已连续多年位居世界第一位。 随着钢产量规模的迅速扩大，矿石、煤炭、电力、运输等资源紧张状况日益突出，资源价格也在不断上涨。 进口铁矿石价格 20xx 年至 20xx 年分别在前一年的基础上上涨了 %、 %和 %、 65%。 钢铁工业的快速发展 ，在推动国家和地方社会经济前进的同时，也随之带来一系列相关的负面问题。 我国很多钢铁企业存在生产组织和管理粗放，环境污染严重以及资源消耗和浪费较大等问题。 这一点突出表现没有实现资源的有效回收和综合利用。 在资源回收与综合利用、循环经济方面， 仍有很多工作需要进一步推进和完善。 根据可持续发展以及循环经济的理念， 合理开发和综合有效利用现有的资源，对于降低企业生产成本和环境保护起到相当重要的作用，具有明显的社会意义和良好的经济效益，已引起社会各界和广大钢铁企业的高度重视。 我国是一个铁矿资源丰富的国家，但主要问题是可 用于 传统高炉冶炼工艺的富矿资源贫乏。 目前我国已探明储量的 600亿吨铁矿资源中， 贫矿的储量占总储量的 80%以上 ， 且多为不能直接采用传统的烧结 高炉流程生产的难选矿，因此我国钢铁工业严重依赖国外进口铁矿石。 超细粒难选铁矿存在的主要问题是，嵌布粒度极细且经常与其它矿物共生或相互包裹，是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型。 过去曾对该类型铁矿石进行了大量的选矿试验研究工作，其中还原焙烧—弱磁选工艺的选别指标相对较好，但由于其技术难点是需要超细磨，年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 4 而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收 10μm 的微细粒铁矿物，且有 害杂质如磷无法进行有效的选别，因此该类型铁矿石资源基本没有得到利用。 采用新的 蓄热式转底炉直接还原 选别 工艺技术处理这些矿产资源，将这些难以用 目前常规的选矿技术，磁、浮、重选等选矿方法实施分离富集的 “呆滞 ”“无法使用 ”的矿产资源开发利用，将对我国的钢铁工业的发展，减轻、摆脱我国钢铁工业发展对国外资源的依赖，降低钢铁生产的成本起到重要的作用。 转底炉 直接还原 的工艺特点是在高温下 (1300～ 1350℃ )，敞焰加热含碳物料的薄料层 (～ 40mm)，实现快速还原 (20min)。 即高温、快速、含碳是其技术关键。 工艺 中先将难选矿石用高温快速火法冶金方法，将原矿中不能与脉石分离的铁的氧化物转化为易于分离的金属铁或磁铁矿，并使其产生有限度的 “聚合 ”，还原产品用急冷、水淬的方式冷却。 依靠金属铁颗粒与脉石相的热性能差异，造成铁颗粒与脉石分离。 通过 “适度 ”的破碎或粉碎，使金属铁与脉石相实现单体分离。 最终通过磁选的方式实现铁与脉石的分离，获得的最终产品是以金属铁为主，高品位，高金属化 “还原铁粉 ”。 在资源市场竞争日趋激烈及资源日益贫乏的情况下，传统的高投入、高消耗、高排放、低效率增长方式已难以为继。 通过技术进步，改变增长方式，发展 循环经济，合理开发利用资源，降低企业生产成本， 已经成为 企业 增强 核心竞争力，实现可持续发展 的唯一手段。 本项目 采 用 蓄热式 转底炉 选别作为生产工艺 ，以褐煤作为还原年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 5 剂。 以粉矿直接作为原料，符合环境友好、工艺紧凑、经济效益良好的钢铁生产目标。 . 项目概况 建设规模 本项目建设产能规模为年 处理难选 铁矿石 50 万吨 (TFe=%)， 最终产品为 年产 冷压铁块 (含铁 90%)。 本可行性研究报告按照一次规划实施设计，工程包含原料场、 铁矿石 破碎筛分系统 1套 、辅料破碎筛分系统 2套 、 蓄热式转底炉 1套 、 洁净煤气制备系统 1套、转底炉烟气余热发电设施 1套、 直接还原铁选别冷压系统 1套、配套的公用辅助设施等。 项目主要建设内容 原料处理部分：主要原料是 铁矿石 、还原用煤、添加剂 A，通过破碎、筛分工艺，得到适合蓄热式转底炉生产用的原料。 蓄热式转底炉直接还原部分： 主要 原料是 上道工序生产的 矿 粉、还原煤和添加剂， 采用洁净煤气为燃料，生产直接还原铁。 直接还原铁选别、冷压 部分：主要原料是蓄热式转底炉生产的直接还原铁， 通过研磨 磁选、冷压工艺 ，生产 冷压铁块。 本项目主要内容包括： — 生产规模、产品方案、生产工 艺流程的选择配置； — 主要生产设备的选型、车间布置； — 车间及设备的供配电、传动和电控三电一体化； — 热力、燃气、通风除尘、给排水等生产辅助设施； 年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 6 — 厂房和建 (构 )筑物； — 项目总图设施； — 环保及安全卫生措施； — 项目投资估算及效益分析； 项目主要工艺路线 主要工艺路线见下图： 图 11 项目工艺流程示意图 . 设计指导思想及原则 (1)采用创新、先进的工艺方法及流程，包括：蓄热式转底炉直接还原技术，直接还原铁 选别 技术， 直接还原铁冷压块技术 ， 烟气余热年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 7 发电技术等。 制定可靠的生产工艺流 程；采用实用、成熟可靠、行之有效、便于管理和操作的工艺装备。 最终体现 “投资省、见效快、质量高、效益好 ”的特点。 (2)确保工艺布置合理、 厂区布置紧凑，尽量节约用地和确保物流通畅，项目建设要具有时代感和先进性。 在保证先进性的同时，注意从节省建设资金，努力实现资源和能源的最佳配置，力争把 蓄热式转底炉 直接还原 选别 工艺技术装置建设成为国内具有代表性的、有较强竞争能力的现代化工厂。 (3)严格贯彻执行国家对冶金行业的产业政策及当地政府的有关法律与规定，全力推动新技术的应用。 (4)最大限度地推行清洁化工厂的相 关技术，对再生资源的综合利用进行技术开发和探索，综合防止环境污染，充分体现出文明生产的气息。 (5)强化环境保护和资源综合利用，强化三废综合治理措施，做到能回收的不浪费，不能回收的经过处理后达标排放，真正建设成为现代化的循环经济型工厂。 (6)在项目建设规模上，出于对资源、资金以及各设施工艺布置及能力配置等的综合考虑，根据实际情况，按照合理的建设程序，合理地安排各个子项目开工、完工及竣工时间，以便于把握项目建设的总体进度、合理分配建设资金。 (6)主体设备 (转底炉、 选别设备 )立足于国内设计、制造，以有效节约 宝贵的建设资金。 对于转底炉、 选别设备 的关键设备、主体设备年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 8 将认真借鉴、消化、吸收国外先进技术。 (7)合理配置劳动力资源，提高劳动生产率。 . 主要技术经济指标 项目建设产能规模为年处理难选 铁矿石 50 万吨 (TFe=%)，最终产品为年产冷压铁块 (含铁 90%)。 技术经济指标如下表： 表 11 蓄热式转底炉 选别工艺主要技术指标表 序号 分类 指 标 名 称 单 位 指标值 备 注 1 产品 冷压铁块 万吨 /年 2 原材料消耗 铁矿石 万吨 /年 50 还原用煤 万吨 /年 洁净煤气用煤 万吨 /年 添加剂 A 万吨 /年 添加剂 B 吨 /年 500 添加剂 C 吨 /年 1282 回收：尾矿 粉 万吨 /年 3 能源介质 电力消耗 106kWh/a 压缩空气 m3/min 1 循环水补充水 t/h 495 生活用水 t/h 回收：余热发电量 106kWh/a 48 4 能耗 kg 标准煤 /吨铁 5 职工定员 人 120 6 吨成品消耗及回收指标 铁矿石 t/t 还原用煤 t/t 洁净煤气用煤 t/t 添加剂 A t/t 添加剂 B t/t 添加剂 C t/t 电力消耗 kWh/t 压缩空气 m3/t 4 循环水补充水 t/t 生活用水 t/t 回收：尾矿 粉 t/t 回收：余热发电量 kWh/t 年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 9 表 12 工程总图占地技术经济指标表 序号 名 称 单位 数 量 备 注 1 建设用地面积 hm2 2 建筑覆盖率 % 3 绿地率 % 年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 10 2. 项 目技术基础 . 神雾公司直接还原转底炉技术 北京神雾公司组织多名国内燃烧、冶金、工业炉、机械设计、自动控制、热工材料等领域的技术专家，跟踪国际国内直接还原技术发展前沿，对铁矿石直接还原反应的原理和化学动力学机理、直接还原转底炉蓄热式烧嘴设计、转底炉设 计、转底炉无氧化加热计算及气流流体动力学计算等诸多领域开展理论及实验研究，取得了一系列突破性进展。 并已取得了成功业绩，率先实现了 “采用蓄热式烧嘴燃烧技术的铁矿石煤基直接还原转底炉 ”技术路线的突破。 20xx 年，北京神雾公司蓄热式转底炉示范工程在四川攀枝花市投产，年产金属化球团 10 万吨。 20xx 年，北京神雾公司为天津荣程钢铁集团公司设计的年产 80万吨蓄热式转底炉直接还原工程开始建设，目前设备已进入安装阶段，预计 20xx 年 3 月建成投产。 20xx 年， 北京神雾公司为江苏沙钢集团公司设计的年产 30 万吨蓄热式转底炉 直接还原工程开始建设，预计 20xx 年 9 月 建成投产。 20xx 年，北京神雾公司为攀枝花钢铁集团公司设计的年产 10 万吨蓄热式转底炉直接还原工程开始建设，预计 20xx 年 9 月 建成投产。 . 知识产权情况 北京神雾公司拥有蓄热式高温空气燃烧技术的自主知识产权， 蓄热式烧嘴、换向装置、电子点火器等关键技术上拥有 17 项国家实用新型专利； 北京神雾公司转底炉直接还原技术已获国家发明专利。 年处理 50 万吨难选矿 直接还原 选别工程 可行性研究报告 江苏省冶金设计院有限公司 北京神雾热能技术有限公司研究院 11 北京神雾公司 蓄 热式燃烧方面的专利有： ① 组合式双预热蓄热式燃烧器： 专利证书号 第 698977 号 ② 分隔式双预热蓄热式燃烧器： 专利证书号 第。