铁矿球团项目可行性研究报告 72页

'XXXX铁矿球团项目可行性研究报告 1总论1.1概述近年来，随着我国钢铁工业的迅速发展，对高炉炉料的需求量日益增加、质量要求不断提高。从实现高炉合理炉料结构和我国富矿资源缺乏的实际情况出发，高炉使用烧结矿和球团矿等人造富矿，是我国高炉炉料结构的发展方向。因此，促使了我国球团矿生产的迅速发展。1990年我国球团矿的生产厂家只有15个，年产球团矿545万吨，而目前我国球团厂发展为40多家，球团矿的产量已达3000万吨以上。尽管球团矿产量逐年增加，但是仍然满足不了炼铁生产对球团矿在数量上的要求。目前，一些钢铁企业已建有自己的球团生产线，但还有很多钢铁企业依靠外购或进口球团矿。由于外购或进口球团矿存在着价格高等问题，造成生铁及后续产品成本高。因此，利用自身资源解决钢铁企业生产的原料问题是我国发展钢铁工业的一个优先选择。XXXX铁矿现有2台8m2竖炉，1988年投产，年产球团75万吨。由于工艺的先天不足、装备水平落后，产品的产、质量均难以适应集团公司不锈钢发展的要求。拟将XX铁矿现有竖炉球团系统改造为年产200万吨的链篦机——回转窑球团系统，增加集团公司酸性炉料的供给、合理炉料配比、减少熟料外购、节约外购资金、降低铁前成本。本次改造废止了为竖炉提供燃料的煤气发生炉，使用较为清洁的喷煤燃烧技术，煤粉完全燃烧，并辅以先进的除尘工艺，从根本上杜绝了煤气附产品如煤焦油、废渣等有机污染物对该地区的危害，同时也避免了处理煤气三废的高额费用。从环保和节能方面大有改观。 XX在冶金厂区内建设球团生产线，由于场地原因难以实施。因此，将球团厂建在矿山是一条可行的途径，且中外不乏先例。经综合比较认为，在XXXX铁矿建设球团厂具有以下优势：（1）有优质的原料：XXXX铁精矿是生产球团矿的优质原料。试验室试验结果表明，采用XXXX铁精矿可生产出优质球团矿。(2)有稳定可靠的资源优势：XXXX铁矿现有可采矿量1.3亿吨，平均地质品位30%。现年产磁铁精矿130万吨左右，精矿品位可达66%以上，同时该地区还有年产200万吨铁精矿的地方企业。因此有稳定、可靠的原料资源。（3）有建厂的场地优势：XXXX铁矿球团厂拟建在竖炉厂地上，该场地紧邻铁路，靠近选矿厂。并有供水管线和变电所，能够满足球团厂供水、供电需求。（4）有稳定的内部市场需求优势：就目前生铁规模，按合理炉料结构要求，球团矿尚有缺口，如果生铁产量扩大，球团矿需求量将更大。因此，在XXXX铁矿建设球团厂，可以解决XX高炉酸性炉料的供应问题。（5）其它优势1)地域优势国外球团厂大多建在矿山，可充分利用资源优势，提高矿山企业的经济效益。XXXX铁矿可利用当地丰富的铁矿资源，增加产品的附加值，提高社会效益，因此是建球团厂的理想地域； 2)拟建厂址靠近选矿厂，利用原竖炉生产厂场地，可充分利用现有基础设施、生产、生活辅助设施，减少该项目投资。基于上述原因，XX公司决定将XX铁矿球团厂由原竖炉球团改造为链篦机—回转窑球团厂，以弥补炼铁酸性炉料的不足。同时，也为提高炼铁生产的经济效益提供保证。因此，我院根据XX集团公司的委托任务书，编制了这份XX集团XX铁矿链篦机—回转窑球团厂可行性研究报告。1.2位置与交通1.2.1交通位置XX200万t球团厂位于XX铁矿现竖炉球团官地生产厂区，属XX铁矿管辖。厂区地理坐标为：东经113o15’北纬39o05’厂区交通方便，京原线在厂区西侧通过，大同至运城高速公路经过原平。矿区官地车站经专用线与京原线接轨，矿山道路与外部公路相通，见交通位置图。1.2.2自然地理位置厂区属中高山地貌，海拔标高最高1980m，最低1500m，山势险峻，地形坡度35～40o。1.2.3官地工业场区基本情况 链篦机—回转窑生产线位于官地工业场区，拟拆除原竖炉球团部分设施，保留原有过滤车间、油料库、锅炉房、铁路、公路等基础设施。官地工业场地，位于峨河的河滩上，正常水位标高为1129.00m左右，地形平坦，其地质构造自上往下植物层0.5~0.8米，碎石、砾石一般粒径20~50mm，大者达100mm，空隙填充砂，卵石层由结晶碎块组成，空隙充填砂厚度604~15m。在绝对标高为1122m以下为河床冲积卵砾石层，1122~1155为冲积砾石。各种土壤岩石承载力为：1、亚粘土2kg/cm22、碎块破石3~4kg/cm23、强风化的绿泥岩1.5kg/cm24、中等风化的石英角闪片岩6~7kg/cm25、中等风化的绿泥去母片岩4~6kg/cm26、中等风化的其他岩石6~7kg/cm2官地工业场区气象资料1、雪荷重50kg/m22、风荷重60kg/m23、年平均风速10m/s4、主导风向西北5、最大降雨量51.3mm/d6、冬季采暖室外计算温度-24℃ 7、夏季通风计算温度28℃8、冬季室外相对湿度36%9、夏季室外相对湿度74%10、冬季土壤冻结深度-1.5m11、地区地震烈度7°1.3设计依据（1）XX集团有限公司矿业分公司2003年6月5日给我院的《可研设计委托任务书》；（2）我院主要设计人员2003年6月11日至6月21日在现场踏勘、结合收集的有关资料；（3）甲方提供的由中南大学完成的实验报告；（4）甲方提供的1：500厂区地形图；（5）甲方2003年4月22日提出的“XXXX铁矿球团设计邀标函”；（6）甲方2003年5月16日提交的“官地工业厂区基本情况（包括简单地质与气象资料。1.4设计原则（1）采用成熟稳定、实用可靠的工艺流程和设备，技术装备水平达到国内先进水平（具体问题双方协商确定）；（2）控制水平要求先进、经济、实用、稳定可靠，以保证生产过程顺利进行，确保产品质量达到要求； （3）贯彻执行国家有关环保、职业健康、安全消防、节约能源等规范与规定，注意环境保护，强化“三废”治理；（4）总图布置尽量做到顺畅、紧凑、合理；（5）厂址选在原竖炉球团厂位置。在满足工艺生产、环保的前提下，尽量利用现有球团系统的建筑物、设施及设备，节约投资，减少占地；所有建设项目要符合以下国家及行业规范标准：《烧结厂设计技术规定》YB9056-93《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》YBJ213-88《烧结球团安全规程》冶金部（88）冶安环366号文《钢铁企业设计节能技术规定》YB9051-98《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87（2001版）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《冶金企业安全卫生设计规定》冶生（1996）204号文《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996《建筑设计防火规范》GBJ16-87（97版，含2001年局部修订条文）1.5设计规模和产品方案1.5.1设计规模球团厂采用链篦机—回转窑工艺，工厂规模为年产200万吨酸性氧化球团矿。主机工作330天，作业率90.4%，采用三班连续工作制。 球团厂主要设备见表1-1。表1-1球团厂主要设备表序号名称规格备注1链篦机4.5X40m2回转窑Φ5.9X40m3环冷机Φ18.5m1.5.2产品方案产品为酸性氧化球团矿，粒度9—16mm，球团矿TFe>64.5%、FeO<1%，球团矿抗压强度>2500N/个球。1.6原料，燃料条件含铁原料为XXXX铁矿自产140万吨和收购65万吨小矿山的磁铁精矿，年用量为205万吨。膨润土作为粘结剂，年用量约为3万吨。燃料为高热值烟煤，年用量4万吨。1.7技术装备水平1.采用自动重量配料，提高配料精度；2.重视生球质量，严格控制布料；3.采用先进的工艺气体循环流程，热利用充分，节能降耗；4.生产设备的连锁控制和生产的过程控制采用计算机控制；5.自动化仪表均采用国内先进可靠，价格合理的设备；6.除尘采用高效电除尘器或布袋除尘器； 7.选用先进、适用的工艺设备，关键设备可以考虑引进，以提高球团厂的设备装备水平。1.8主要公用设施1.8.1供电球团厂供电系统主要参数见表1-2。表1-2球团厂供电系统主要参数表序号名称数值备注1设备总安装容量12500kW2年耗电量59.6MWh3单位耗电量29.8kWh/t1.8.2仪表自动化为保证生产环节的稳定，设置必要的控制系统，仪表主要采用DDZ-III型电动单元组合仪表。1.8.3给排水球团厂设有生活消防给水系统，浊环水系统，净环水系统。提高水循环率，基本做到生产废水不外排。1.8.4通风、除尘对生产过程中产生余热，余湿及有害气体的建筑物，如焙烧室，混合室，泵房等均设有自然通风和机械排风系统。以消除余热，余湿及有害气体。环境采用高效电除尘器及布袋除尘器进行除尘净化。 1.9环境保护、工业安全卫生、防火及消防在设计中严格控制粉尘、废水的排放，以保护该地区的生态环境。在除尘方面根据不同的粉尘性质及工艺流程特点，分别采用高效电除尘器、布袋除尘器和冲激式除尘机组，使粉尘的排放浓度达到国家规定标准。关于劳动安全与卫生设施，设计除按国家有关规定对建筑物设置防雷、防火安全设施外，对有关孔、洞、梯子设置必要的扶手、栏杆。设备驱动部分，根据需要设置保护罩。防火和消防方面，首先在总图布置上考虑道路畅通，便于防火和疏散。厂房耐火等级为二级。主厂房设有室内消防系统，厂区布置消防管网系统。消火栓间隔为100~120mm。1.10能源利用与节能本设计贯彻合理利用能源和节约能源的宗旨。采用自动重量配料，提高精度；严格控制布料，以降低球层阻力，改善气流分布，提高热交换效率；采用合理的气体循环流程，余热被充分利用；采用节能型电器设备；尽量提高水的循环使用率，以降低水耗，节约水力资源。1.11投资估算本工程总投资19850万元，其中固定资产投资19456万元，建设期利息394万元。固定资产投资中，建筑工程费4113万元，安装工程费2122万元，设备费11525万元，其它费用1731万元。 1.12主要技术经济指标球团厂主要技术经济指标，见表1-3。表1-3球团厂综合技术指标表序号项目单位指标1球团厂生产规模万吨/年2002主要设备规格链篦机规格m4.5X40回转窑规格mΦ5.9X40环冷机规格mΦ18.53主机作业率%90.44球团矿质量TFe%>64.5FeO%<1粒度mm9-16抗压强度N/个球>25005原、燃料年耗量铁精矿1X104t205膨润土1X104t3煤1X104t4.06年动力消耗电1X106kWh59.6水1X104m362.07球团工序能耗Kg标煤/t31.8748全厂设备总重量t6300 9设备安装总容量kW1250010厂区占地面积m23645011职工人数人19012项目建成价万元1985013球团矿单位生产成本元/t306.114球团矿单位成本费用元/t322.5815借款偿还期(含建设期)年4.0816投资回收期(含建设期)年5.8217内部收益率%22.918内含报酬率%21.6 2球团工艺2.1工艺方案的选择目前，世界上生产球团矿工艺方法主要有三种，链篦机—回转窑球团、带式焙烧机球团及竖炉球团，其球团矿生产能力所占比例分别为43.29%、49.35%及7.36%。根据试验，用XX磁铁精矿生产酸性氧化球团矿，无论采用那一种工艺都是可行的。但每种工艺各有特点，可以从以下几个方面比较，见表2-1。表2-1生产球团矿的三种工艺比较比较项目竖炉链篦机—回转窑带式焙烧机规模万t/a200200200主机规格竖炉16m2x4座链篦机4.5x40mx1回转窑Ф5.9x40mx1环冷机Ф18.5mx1带式焙烧机320m2x1作业率略低中略高原料磁铁精矿为主各种铁精矿或天然细磨粉矿各种铁精矿或天然细磨粉矿燃料可采用低热值高炉煤气重油、天然气、高热值煤气、煤重油、天然气、高热值煤气设备总重低高中装机容量低中高自动化程度需人工参与控制高高厂区占地面积大中小球团矿质量一般质量均匀，冶金性能好，膨胀率低球团矿质量高，冶金性能好球团矿单位加工费高略低略高 生产调节差好调节好调节劳动生产率低高高环保差好好投资%80100113从以上比较可以看出，竖炉球团矿产品质量比另两种工艺稍差，用于大高炉生产影响高炉指标，并且单机生产能力低，最大产量仅为50万吨/年，因此建设一座规模为200万吨/年球团厂不宜采用该工艺；带式焙烧机工艺燃料用重油、天燃气或高热值煤气，而XX铁矿既无高热值煤气、天燃气，采用重油成本又过高，因此也不宜采用带式焙烧机工艺；而以煤为燃料的链篦机—回转窑工艺，是XX铁矿球团生产的最佳工艺。因此，本次设计选取了链篦机—回转窑工艺。国外，采用链篦机—回转窑球团工艺，生产氧化球团矿总量近1.3亿吨，单机生产能力已达400万吨，见表2-2。表2-2链篦机—回转窑球团厂一览表国家投产时间年设计能力万t/a矿石种类设备规格x台数链篦机m回转窑m美国1961200镜赤混合3.73x38.1x2Φ3.05x36.6x2美国1967200磁铁精矿4.58x36.7x1Φ6.1x42.1x1美国1969200磁铁精矿4.58x36.75x1Φ6.1x42.1x1瑞典LKAB公司1969180磁铁精矿4.6x38x1Φ6.0x43x1利比里亚1971200磁铁精矿4.57x36.58x1Φ6.1x42.67x1美国1972600磁铁精矿4.6x43.95x2Φ6.1x42.67x2加拿大1973600磁赤混合5.66x55x2Φ6.85x45.7x2美国1975300混合矿4.6x60.5x1Φ6.85x45.7x1美国1978600磁铁精矿4.6x43.95x2Φ6.1x42x2 智利1976350磁铁精矿4.7x55.5x1Φ6.4x50x1美国1974400磁铁精矿5.66x64.21x1Φ7.62x48.77利比里亚1977250赤铁矿粉4.6x46.0x1Φ6.7x50x1美国1979400混合矿5.66x64.21x1Φ7.62x48.77美国1980280赤铁矿粉4.6x41.55x1Φ6.1x39.62瑞典LKAB公司1982350磁铁精矿2.2链篦机-回转窑工艺概述XXXX铁矿球团厂采用链篦机-回转窑工艺，拟在现有竖炉球团厂的场地建设一座生产能力为200万吨/年酸性氧化球团生产线，生产酸性氧化球团矿供高炉使用。中南大学对用XXXX铁矿磁铁精矿生产球团矿进行了有关试验室试验，试验结论作为本次设计工艺参数确定的依据，现摘要如下：1）XX铁精矿粒度细且均匀，形态光滑，具中等成球性能；2）推荐使用黑山钙质膨润土，用量1.5%；3）链篦机-回转窑模拟试验获得的工艺参数见表2-3。表2-3区段鼓干抽干预热一段预热二段焙烧温度℃200-250300-350600-890890-9501270时间min2548304）成品球团矿的物化冶金性能，完全可以满足高炉球团矿要求；5）润磨对改善物料的成球性能及降低膨润土用量作用不大；6）生球水分8%左右为好，最好不要大于8.5%。2.3工厂规模及工作制度 生产规模为：年产200万吨酸性氧化球团矿。主机工作330天，即7920小时，作业率90.4%，采用三班连续工作制。球团厂主要工艺设备参数见表2-4。表2-4球团厂工艺设备参数表序号设备名称参数名称数值1链篦机规格4.5X40m有效面积180m2鼓风干燥段面积18m2抽风干燥段面积45m2预热一段面积45m2预热二段面积72m2利用系数33.67(t/m2d）2回转窑规格Φ5.9X40m利用系数6.67(t/m3d）3环冷机规格Φ18.5m有效面积120m22.4原料及产品2.4.1含铁原料所用含铁原料为XXXX铁矿磁铁精矿，年用量为205万吨。2.4.2膨润土膨润土作为球团粘结剂，根据试验室报告，配比按1.5%考虑，年用量约为3万吨。膨润土为黑山钙膨润土。2.4.3燃料 燃料为高热值烟煤。因回转窑焙烧温度及窑尾气体含O2量等因素限制，对煤质有一定要求。因具体煤源未定，兹根据热工计算及链篦机—回转窑球团厂的生产实际对煤质提出以下要求：烟煤发热值：＞25.08MJ/kg粒度：25-0mm挥发分：15~25（干基）灰分：<12%含硫量：£0.8%灰熔点：>1400ºC年用量约为4万吨。上述原料的理化性能及粒度组成见表2-5至表2-6。表2-5原料化学分析%TFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOSP烧减XX铁精矿66.6128.595.320.370.410.280.300.0231.28膨润土68.3013.261.522.360.1410.56表2-6原料粒度组成%+150目150~200目200~325目-325目其中-200目XX铁精矿1.450.5510.187.9098.00膨润土99.50原料和燃料的用量及入厂条件见表2-7。 表2-7原、燃料用量及入厂条件表名称粒度用量（干）水分（%）XX铁精矿其中-200目>90%205万t/a<11燃料煤25~0mm4.0万t/a<8膨润土其中-200目>90%3.0万t/a2.4.4成品产品为酸性氧化球团矿，粒度9—16mm。其化学成分及性能见表2-8。表2-8球团矿综合指标抗压强度(N/)转鼓强度(>6.3mm)化学成分（%）TFeFeOSiO2CaOSP>250092%>64.50.505.450.450.050.012.5工艺流程2.5.1工艺流程图工艺流程图见图2-1。设备联接系统图见附图。2.5.2原燃料准备1)新建球团厂使用的含铁原料为XXXX铁矿自产磁铁精矿，用胶带机由选矿厂运至球团厂新建精矿仓库贮存。2)膨润土用火车运至球团车间，风力输送到配料槽内。 3)燃料煤由火车运来，卸至燃料堆场贮存。燃料煤入厂粒度为25—0mm，在入窑前需将其磨至-200目>80%，再由喷煤系统将煤粉喷入窑内。2.5.3配料配料采用自动重量配料。精矿设5个配料槽，槽下设Ф2500mm调速圆盘给料机及定量皮带给料机，组成自动配料系统。膨润土设两个矿仓，下设调速螺旋给料机与冲击秤组成的定量给料装置。另设一个除尘灰矿槽。上述物料交至集料胶带机上运至混合车间。配料室矿槽格数及贮存时间见表2—9。表2—9配料槽容量及贮量名称用量t/h矿槽有效容积m3矿槽个数堆比重t/m3贮量t贮存时间h备注精矿27620052.2220085.520020.728050.9除尘灰20011.63202.5.4造球混合物料用胶带运输机运至造球室。造球室设置8台Ф6.0m圆盘造球机（其中一台备用），造好的生球经过辊式筛分机，筛出-9mm及+16mm不合格生球，经生球粉碎机粉碎后返回重新造球。2.5.5生球布料造好的生球经B=1400mm集料皮带机交摆动胶带机将生球均匀地运到B=4880mm宽皮带机上，调速宽皮带机紧挨B=4880mm 辊式布料机，将料均匀地布到辊式布料机上。生球经辊式布料机后将-5mm部分筛出并通过筛下皮带机，经生球粉碎机粉碎后返回造球。合格生球均匀地布到链篦机篦板上。链篦机受料端篦板上方设有自动测料位装置，通过自动调节链篦机运行速度来保证链篦机规定料厚。2.5.6焙烧系统　焙烧系统由三个主要设备来完成：链篦机、回转窑、环冷机。链篦机将生球干燥和预热；回转窑进行高温焙烧，使球团固结；环冷机则对焙烧球进行再氧化和冷却。物流走向：9-16mm合格生球经辊式布料机均匀布到链篦机尾部，规定料厚200mm，料面上设自动检测装置，该装置通过自动调节链篦机台车速度来保证料厚。生球经过链篦机干燥段将生球干燥，去除全部物理水和大部分结晶水。生球经过链篦机预热段将生球其余结晶水去除并逐步加热到近900℃，矿粒内的FeO大部氧化成Fe2O3。预热球经铲料板卸至回转窑，窑头喷煤枪喷入煤粉，焙烧温度达1350℃，预热球经焙烧固化成球团矿。同时，在高温状态下，少量碎球和煤灰结成块状，俗称“结圈”，偶尔脱落混入球团矿由窑头排出。窑头设固定筛，将＞200mm的块自动筛出，其余卸入环冷机。环冷机采用双侧传动，传动电机采用变频调速。环冷机受料斗料位控制，采用一种简便、可靠的装置，通过自动调节环冷机转速，保证料位控制在限定值(760mm)，不空料，不断料。高温球团矿经环冷机，由鼓风机吹入环境冷风，将球团矿冷至<150℃排出，卸至成品胶带上，运至成品矿槽装车外运。气流走向： 环冷机分三段。一段近1100℃热废气直接引入窑头罩，作为焙烧二次风；二段近700℃热废气引入链篦机预热一段重新利用；三段部分近３00℃热废气引入链篦机鼓风干燥段作为鼓风干燥热风。窑尾近1100℃热废气引入链篦机预热罩。罩内热废气透过料层预热生球，也可直接旁路引入链篦机干燥段作为补充热源。链篦机预热二段风箱热废气经回热风机引入链篦机抽风干燥段作为生球干燥介质。链篦机抽风干燥段风箱热废气及预热一段风箱热废气经电除尘器除尘后，由废气风机引入烟囱排放。　　链篦机采用新型铲料板，结构简单、易维护、使用寿命长。传动电机采用变频调速方式。　　回转窑采用单侧传动，电机采用变频调速，并设手、电动两种微动方式。窑头、窑尾采用轻型密封结构，密封性能好，又适应窑的挫动。窑内焙烧温度控制采用双色测温仪—固定热电偶相结合的检测方式。窑体采用复合砌筑方式，耐火材料厚2８0mm，比现有窑厚50mm,窑壁与耐火砖之间设硬质隔热夹层，可使窑皮温度从现有的280℃―300℃降到低于150℃。为改善球团矿质量、降低燃耗、提高产量，本设计采用了复合回热系统。具体措施为环冷机一冷段近1100℃热废气返回窑头作二次风；环冷机二冷段近700℃热废气返回到链篦机预热一段；环冷机三冷段近３00℃热废气送至链篦机鼓风干燥段。 环冷机受料斗下部采用新型异形砖，保证布料平整及不往卸料区溢料。链篦机、环冷机罩上盖采用预制结构，既防水又便于安装、检修。需浇注、喷涂、捣打的地方采用隔热效果好又便于施工的结构。环冷机分三个冷却段，采用鼓风冷却方式冷却，根据料面温度来自动调节风门开度，控制风机风量。焙烧系统设多台除尘器，除尘灰及散料灰经润湿后，由汽车运到精矿仓库或直接用气力输送至配料槽，与精矿一起参加配料。采用的工艺风流程见图2—2。焙烧系统设备参数见表2—10。表2-10焙烧系统设备参数年产量万t/a链篦机总有效面积m2台时产量t/h利用系数t/m2d鼓风干燥段抽风干燥段有效面积m2风温℃时间min有效面积m2风温℃时间min200180252.533.67182501.7453504.3链篦机预热段一段预热段二段有效面积m2风温℃时间min有效面积m2风温℃时间min4.38005729506.89年产量万t/a回转窑环冷机有效容积m3利用系数t/m3d焙烧温度℃球在窑内停留时间min有效面积m2风温℃冷却时间min2008956.771400≥30120常温30～602.5.7成品输出 环冷机卸料斗将<150℃的成品球团矿卸到成品胶带机上。运至成品矿槽装入火车运走，或卸入堆场堆存。2.6主要设备选择2.6.1圆盘造球机选用Φ6.0m圆盘造球机，根据生产经验，盘面利用系数取2t/(m2h)，台时产量定为56.55t。N=K▪Q/(365X24Xq▪η)=1.1X2350000/(365X24X56.55X0.85)=6.1(台)式中：Q——混合料年用量，考虑水分与机械损失等按235万t计算；q——单机生产能力，取56.55t/h；η——设备作业率，取85%；K——波动系数，取1.1取7台，备用一台，共8台。2.6.2链篦机根据试验及参照国内外生产实例进行计算并调整链篦机规格为4.5X40m，有效面积180m2，利用系数33.67（t/m2d）。其鼓风干燥段面积为18m2，抽风干燥段面积为45m2，预热一段面积为45m2，预热二段面积为72m2。设备能力=有效面积X利用系数X年工作日=180X33.67X330 =200（万t/a）2.6.3回转窑经计算回转窑的规格为Φ5.9X40m，有效容积约895m3，有效容积利用系数6.77（t/m3d）。设备能力=有效容积X利用系数X年工作日=895X6.77X330=200（万t/a）2.6.4环冷机环冷机规格为Φ18.5m，有效面积120m2，其中一冷段面积36m2，二冷段面积42m2，三冷段面积42m2，冷却时间30—60min。2.6.5主要风机废气风机，预热风机，环冷机冷却风机参数见表2—11。表2—11主要风机参数表(可研数据，实际为120万吨)参数台数工作温度ºC静压Pa总风量m3/mm电机功率Kw主抽风机1110500085001200回热风机250040004000x2550X2鼓干风机135040003500550冷却风机32050002700x3280X3 200万吨主要工艺风机参数表(初步设计)序号风机名称台数工作温度（℃)静压(Pa）工况风量（m3/min)电机功率(kw）1主抽风机1200-50001650022002回热风机2450-500055009003鼓风干燥风机1250300070005004环冷一段风机1常温600045005505环冷二段风机1常温500040004506环冷三段风机1常温500035006007合计7　　　5200200主要工艺风机参数表（实际订货）序号风机名称台数工作温度（℃)静压(Pa）工况风量（m3/min)电机功率(kw）1主抽风机1200-50001500022002回热风机2450-550050008003鼓风干燥风机1250300060005004环冷一段风机1常温600027004505环冷二段风机1常温550025004006环冷三段风机1常温450050006307合计7　　　49802.7流程特点本设计充分吸收了鞍钢球团厂、首钢球团厂、承钢球团厂和国外球团厂的先进经验，在工艺，设备和控制等方面都采取了一系列措施，力争在装备水平，生产指标和能耗等方面达到同类型厂的先进水平。2.7.1采用自动重量配料，提高配料精度。2.7.2重视生球质量，严格控制布料。生球成分均匀，强度提高。采用摆头皮带+宽皮带+辊式布料机联合布料方式，保证均匀布料和生球含粉率达到最低。2.7.3圆盘造球机采用电动旋转刮刀，盘面无死料区。 2.7.4气体循环系统与国内外先进流程相结合，并做了改进，尽可能回收气体余热，节约燃料，降低能耗。2.6.5采用集散型控制系统，实现全厂自动化，力求生产过程在最佳状态下进行，并可提高劳动生产率。2.7.6为确保环保达到国家标准，废气采用高效电除尘器处理，粉尘采用密封输送，尽量减少二次扬尘。2.8主要工艺设备特点2.8.1圆盘造球机造球工序采用圆盘造球机。圆盘造球机具有工艺布置简单，利用系数高，生球质量好、返料少，重量轻，占地面积小，维护量少等优点。2.8.1.1圆盘造球机主要技术参数：圆盘直径：φ6000圆盘边高：600mm圆盘倾角：43-53°（可调）2.8.1.2圆盘造球机主要结构及特点如下：1）传动系统主传动形式为电机—三角带—行星减速机—开式齿轮—盘体。主减速机采用结构紧凑，工作可靠的行星减速机。在电机与减速机之间为三角带传动，通过更换带轮来实现盘体转速的调整，随设备附带四种带轮对应盘体的四种转速。开式齿轮为外啮合直齿圆柱齿轮副，结构简单，便于制造，工作可靠，维修方便；2）转动部分 该部分由盘体及主轴装置组成。盘体为组装式，由中心盘和六块边盘构成，易于保证制造及安装精度，方便运输。为减少盘体内侧粘料，改善成球性能并保护盘体延长盘体寿命，在内侧设有特殊设计的衬板。主轴为转动心轴，与老式大回转支承相比，具有制造安装容易，造价低，维护量少，维修方便等优点。目前已在多个生产厂运转，效果良好；3）刮刀系统为防止盘体内粘料而影响造球效果和加大转动负荷，本造球盘采用了专利技术的刮刀装置，底刮刀为电动旋转刮刀。通过计算机优化设计实现电动刮刀的技术参数与盘体转数的最佳匹配，使刮刀轨迹对盘底具有合理的覆盖率，以达到最佳的清扫效果，从而在盘底形成均匀的料衬以保护盘体并获得良好的造球效果；4）润滑系统本圆盘造球机共设两套润滑系统。稀油集中润滑系统负责向主传动行星减速机及两台刮刀减速机提供稀油循环润滑，并通过对润滑油的冷却来降低减速机的温升。稀油润滑站以XHZ-63型代替淘汰产品XYZ-63型，维护量少，工作更可靠，手动干油集中润滑系统向主轴轴承及电动旋刮刀轴承提供干油润滑。2.8.2链篦机链篦机是对生球进行干燥和预热的设备，生球经宽皮带布料机和辊式布料机均匀地布到链篦机上，随篦板前进，经干燥脱水和预热，完成焙烧前的准备，在链篦机的排料端通过铲料板卸入回转窑。2.8.2.1链篦机的主要技术参数：有效面积：180m2链篦机宽度：4.5m料层厚度：200mm2.8.2.2链篦机的主要结构及特点： 链篦机由传动装置、链轮、链条、篦板、风箱、密封装置等组成。1）传动装置传动装置由调速电机、减速机、联轴器等组成，通过链传动驱动链篦机的排料端主轴。该排料端主轴因工作在高温区而设计成中空轴用水或空气冷却。2）链轮、链条、篦板链轮、链条、篦板为承载部件，链篦机从给料端至排料端除两端设有主传动链轮和张紧链轮外，中间设有若干承载链轮。设在靠近链篦机排料端的几根链轮轴为中空通水冷却。篦板直接承载需干燥预热的球团，工作温度较高，承受热应力，因此采用特殊的结构及材料。篦板经细长轴与链条连接并由链条牵引运行将球团由链篦机的给料端输送至排料端从而完成干燥预热过程。3）风箱、罩子链篦机上部罩子为钢结构外壳，内砌耐火砖或浇注耐火材料。罩子内按干燥预热的具体要求分割成几段，在预热段罩子上设有调节烟囱。链篦机下部设有若干风箱，风箱内衬耐火材料，通过风箱鼓风或抽风干燥预热。2.8.3回转窑回转窑为球团的固结焙烧设备，经链篦机干燥预热后的球团给入回转窑，在其中经充分焙烧固结，然后排入环冷机。回转窑主要由筒体、窑衬，支承装置、传动装置、密封装置、窑头罩等组成。2.7.3.1回转窑的主要技术参数：回转窑直径：φ5.9m回转窑长度：40m2.8.3.2回转窑主要结构及特点： 1）筒体及窑衬回转窑筒体由钢板焊接而成，在筒体的外部固定有两个滚圈和一个大齿圈用于对筒体进行支承和传动，在安装滚圈和齿圈的部位筒体的厚度相对较厚，大齿圈通过弹性板联在筒体上以隔热减振并避免筒体热膨胀的影响。筒体内砌筑耐火砖或浇注耐火材料。2）支承装置支承装置包括两组托辊和两个挡辊，挡辊用于防止筒体窜动，每组托辊设一个挡辊。托辊用滑动轴承，轴承座为水冷结构。3）传动装置主传动装置由调速电机、减速机、联轴器等组成，除此之外传动装置中还设有微动装置，正常传动时，微动装置的离合器处于断开状态，当主传动电机出现故障或窑体需要慢速运转时，离合器接通，微动装置驱动窑体缓慢转动。4）密封装置正常情况下，回转窑负压操作，为尽量减少外部空气进入窑体造成温度波动，在窑头窑尾处设有密封装置，本设计中采用了先进的叶片式密封，这种密封装置结构简单，维护量小，密封效率高。5）窑头罩在窑头处设有窑头罩以保证回转窑及环冷机的密封操作，同时环冷机的高温废气作为回热风通过窑头罩进入回转窑。罩为钢结构内衬耐火材料并设有观察孔、窑头、喷煤枪等，在窑头罩中加设固定筛以筛除回转窑排出的结圈大块。2.8.4环冷机鼓风环冷机在链篦机—— 回转窑系统中的主要功能是对回转窑排出的高温球团进行鼓风冷却及回收高温球团中的热量用于前面的工序。链篦机——回转窑球团作为当前世界上主要氧化球团生产工艺之一得到了广泛的应用，西方发达国家特别是美国、加拿大、瑞典等国在其链篦机—回转窑系统中普遍采用鼓风环式冷却机，并取得很好的使用效果。可以说是否采用鼓风环式冷却机并构成回流换热系统是衡量链篦机—回转窑系统先进性的重要标志。在首钢矿业公司球团链篦机—回转窑系统截窑改造工程中，我们在国内首次采用了鼓风环式冷却机，使该系统的年产量65万吨增加到100万吨，而生产能耗大大降低，产品质量显著提高，从而取得显著的经济效益和社会效益。2.8.4.1环冷机主要技术参数：有效冷却面积：120m2环冷机中径：φ18.5m台车宽度：2.5m料层厚度:760mm2.8.4.2环冷机主要结构及特点：该环冷机主要由以下几部分组成：1）传动装置环冷机共设有两套传动装置，每套传动装置包括主传动电机、辅助电机、减速机、离合器、开式齿轮等。主传动电机为变频调速以调整环冷机的回转速度。传动装置通过链轮驱动固定在回转体上的套筒辊子链，从而带动整个回转部分运转；2）回转部分回转部分包括回转框架和台车，回转框架用于支撑台车，栏板等，为焊接结构，整个圆周分为若干等分以便于制造和运输。框架上部固定有 栏板并砌有耐火材料。框架下部安装环形轨，分为内外两圈与支承辊接触，承担整个回转部分的负荷。台车为铸造结构，通过两端的半轴与回转框架联接。除卸料区以外，在其他区域台车保持水平位置，球团在其上面被鼓风冷却，进入卸料区，台车倾斜将冷却后的球团卸入排料槽，然后恢复水平位置重新装入热球团，开始下一个冷却循环；3）风箱整个风箱系统有若干个风箱及供风管组成。冷却风机通过供风管道将冷却风送入风箱然后冷却风穿过球团料层，充分地进行热交换。风箱及供风管道均为焊接结构，支撑在环冷机架子上；4）机架机架分为上部机架，下部机架及梯子走台，几乎所有的环冷机部件都支撑在机架上，上下部机架均为H型钢结构；5）罩子由钢结构及耐火材料构成，用于密封及进行热量回收，没有回收价值的低温废气，由烟囱直接排入大气；6）给料斗给料斗由钢结构并内衬耐火材料构成，其中间设有耐热隔墙及平料装置以形成要求的料层厚度，一冷段罩子回收的一部分高温废气通过给料斗直接进入回转窑。 3总图运输3.1概述3.1.1厂址位置及交通概况XX集团有限公司XX200万吨球团工程位于XX铁矿官地工业场地，该场地已建有铁路专用线及官地车站,铁路北侧为繁峙-五台公路，运输条件比较方便。3.1.2设计基础资料XXXX铁矿提供的1：500《XXXX铁矿官地工业场地平面图》。3.2厂址选择XX铁矿官地工业场地被峨河分成两部分,峨河东北部分为生活区,峨河西南部分为竖炉球团车间及官地车站.本次设计分别作了河东、河西两个厂址方案，现分述如下：方案1（河西方案）：本方案将链篦机回转窑等熟料系统布置在精矿过滤车间的西北侧，配料室、混合室、造球室等生料系统布置在原竖炉球团干燥、造球车间的位置，成品矿仓布置在官地车站的正线上，充分利用原有的建筑物及道路、排水系统。方案2（河东方案）： 本方案将链篦机、回转窑、环冷机及主电除尘器、烟囱布置在生活区峨河东岸侧，配料室、混合室、造球室等布置在链篦机回转窑北、东北侧，成品矿仓布置在官地车站的正线上，精矿、成品球团矿需经长约270米皮带运输。厂区内有一条宽约为15米的水渠，将厂区分为两部分。综上所述，经两方案全面比较，我们认为方案1（河西方案）比方案2（河东方案）具有占地面积小，布置紧凑，精矿、成品球团矿运距短，转运少，充分利用了原有的建筑物及道路、排水系统等优点，不足之处是施工场地小、通道较窄。因此本次设计推荐方案1（河西方案）。3.3.总平面布置本次设计的主要内容为一台200万吨链篦机回转窑球团工程。3.3.1车间组成工艺车间组成主要有：配料室，造球室，链篦机室，回转窑，环冷机，磨煤机室，主电除尘器，成品矿仓及转运站、相关车间配电室、循环水泵站。3.3.2.平面布置平面布置主要根据生产工艺流程，原燃料及成品运输要求，本着方便管理，检修，工艺流程舒畅的原则。同时兼顾了原有建筑物的利用，安全，防火，环保等要求进行的。链篦机、回转窑、环冷机及主电除尘器、烟囱布置在精矿过滤车间的西北侧，配料室利用原配料室扩建，混合室、造球室布置在原竖炉球团干燥、造球车间的位置，磨煤机室利用原有的2号竖炉车间，生料部分相关车间配电室利用原有的1号竖炉车间，成品矿仓布置在官地车站的正线上。具体布置详见《总平面布置图》。 3.4.竖向布置及排水厂区所在位置现为竖炉球团车间，场地分为三个台阶布置，高差在3-8米之间。本次设计拟分为二个台阶布置，利用原竖炉球团所在台阶（1131.50米）及相邻台阶（1139.00米）。厂区内地表排水系统已形成,本次设计尽量利用原排水系统,不足部分利用雨水篦汇集地表雨水，经由暗管集中后汇入排水系统后排出。3.5.厂内运输及道路3.5.1.厂内运输厂内运输主要有胶带机，汽车运输二种方式。铁精矿由精矿过滤车间经胶带机运入,成品球团矿全部经由铁路运往XX炼铁系统。部分熔剂由铁路运至厂内，燃料煤由汽车运入厂内。本次设计新增一台GCS-150静态电子轨道衡,其它运输设备由甲方统筹安排。3.5.2.道路设计根据球团厂区生产，运输及检修作业要求，道路采用环形及尽头式二种布置方式，各主要车间及检修作业场地均有道路接入。其主要技术标准如下：道路宽度：主干道：6.0m；次干道：4.0m；最小内缘转弯半径：9.0m道路结构形式：水泥混凝土面层22cm；钢（矿）渣基层40cm。3.6.绿化 为了使厂区有良好的环境，减少粉尘及噪声污染，应在场区主要道路两侧及空地上种植适宜当地生长的花草、树木。整个厂区绿化系数达15%。表3-1主要技术经济指标及工程量表项目单位数量备注占地面积m236450建筑占地面积m28020建筑系数%25.0绿化系数%15道路长度m1025场地铺砌m21200铺砌结构形式为：砼面层厚16cm基层与道路基层相同。场地整平m2364504通风、除尘 4.1设计依据4.1.1《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19—874.1.2《大气污染物综合排放标准》GB16297—19964.1.3《工业企业噪音控制规范》GBJ87—854.2设计范围本设计包括通风空调设计，除尘设计和噪声控制设计。4.3通风空调设计4.3.1对生产过程中产生的余热、余湿及有害气体的建筑物，如焙烧室、混合室，泵房等均设有自然通风和机械排风系统，以消除余热，余湿及有害气体。4.3.2主控室设计了空调系统以满足温度、湿度及洁净度的要求。4.4除尘设计4.4.1对生产过程中产生粉尘的设备和设施在最大限度密闭的基础上，设置机械除尘系统进行抽风，使密闭罩内形成一定的负压，防止粉尘外逸，使岗位含尘浓度符合国家规定的卫生排放标准。4.4.2除尘系统的划分和除尘设备的选型根据工艺厂房的配置和场地情况，本设计除尘系统采用分散与集中相结合的原则。除尘设备均选用高效除尘器，经除尘器净化后的废气经风机，烟囱排入大气，其排放浓度满足国家规定的排放标准。精矿配料室为一个除尘系统，净化设备为1台SCJ/A2—20型冲激式除尘器。造球室为一个除尘系统净化设备为2台LDB—250机械回转反吹风布袋除尘器。磨煤室为一个除尘系统，除尘设备为1台72ZC300 型防爆布袋除尘器。链篦机—回转窑机尾除尘等为一个除尘系统除尘设备为2台50m2三电场电除尘器。4.4.4粉尘的处理电除尘器所收集的粉尘，经螺旋输送机送至加湿机，加湿后由汽车运至精矿仓库回收利用。磨煤室回收的煤粉回放到煤粉运输系统。4.5噪声控制为了控制噪声的传播和扩散，设计中对除尘设备，如冲激式除尘器等均设有减震垫，风机出口设消声器，以满足噪声标准的要求。 5给排水5.1设计范围本方案范围为球团工艺给排水设计及生活给排水设计。5.2给水标准，给水水量，水压及水源5.2.1给水标准职工生活用水标准为35升/（人.日），小时变化系数为3.0；食堂用水标准为20升/（人.日），小时变化系数为2.0；淋浴用水标准为35升/（人.日），小时变化系数为1.0。生产新水，循环水用水标准按工艺设备用水量计算。5.2.2给水水量1）生活用水量：QPage:38cp=3.3m3/h;QmaxPage:38max=33.6m3/h。2）生产新水用水量：QPage:38=80m3/h。3）净循环用水量QPage:38=149.82m3/h。4）浊循环用水量QPage:38cp=30.46m3/h;QmaxPage:38max=108.89m3/h。消防水量以“GBJ16—87”规范为依据，室内消防水量为15升/秒；室外消防水量为15升/秒；火灾延续时间为2小时，同时发生火灾次数为一次。 5.2.3给水水压生活给水水压为0.4MPa；（接点压力）生产消防给水水压为0.5MPa；（接点压力）净循环水水压为0.5MPa；（泵出口压力）浊循环水水压为0.5MPa；（接点压力）5.2.4水源生活给水，生产消防水及浊循环水均可接自矿山厂区给水管网，其水量满足设计要求。5.3给水系统5.3.1生活给水由厂区供水管网上接出DN200mm管道至球团厂，再经DN80--25mm钢管送至各用水户。5.3.2生产消防给水由厂区供水管网上接出DN200mm管道至球团厂，管网呈环状布置，每隔100--120mm设置一个地上消火栓，当发生火灾时由矿消防车加压灭火。5.3.3净循环给水系统将工艺设备冷却水回收至循环水泵站及水池，经过KQL-150-250A型水泵送至150m3玻璃钢冷却塔；冷却后的水自流至吸水池，再经KQL-150-400型水泵，加压后经水过滤器及电子除垢器除垢后供净环水用户。5.3.4浊循环给水系统将各车间冲洗地坪水，除尘器回水经所在车间污水泵送至浓缩 池，再由厂区环水管网上接出DN200mm管道至球团厂，经DN150--25mm钢管送至各浊循环水用水户。5.4厂区构筑物厂区内设置循环水泵站一座，在泵站内设置KQL-150-400型水泵二台，其中一台工作，一台备用，配Y225M-4型电机，N=45kW；KQL-150-250A型水泵二台，其中一台工作，一台备用，配Y160L-4型电机，N=15kW。150m3玻璃钢冷却塔一台；为方便安装和检修，泵站内设置SC1型手动单轨行车一台，配HS1型环链手拉葫芦。5.5排水球团厂排水为生产生活合流制。球团工艺用水回收循环使用，生活污水经化粪池消化后进入外部排水管网。 6电气6.1设计范围本工程包括：球团厂区内的供电、配电、传动、控制、照明、防雷及线路设计。6.2供电电源供电电源按两路6kV设计，受电端为受电开关柜的进口端，接点在厂区的边界处。6.3配电电压高压配电电压为：6kV；低压配电电压为：380/220V;照明网络电压为：380/220V；灯泡电压为：220V;检修照明电压为：24V或12V。6.4用电负荷及能耗球团厂的用电负荷及电能能耗见表6-1。表6-1球团厂用电负荷及电能能耗表总安装容量（kW）12500总工作容量（kW）10300年耗电量（MWh）59.6单位耗电量(kWh/t)29.8对高低压母线分别采用静电电容器进行补偿，以保证6KV高压母线功率因数达到0.9以上； 6.5供电系统和变电所划分6.5.1高压配电室在球团厂造球室侧面设6kV高压配电室，两路电源，单母线分段系统，正常分裂运行，向厂内高压电动机和车间变压器供电，双回路电源互为备用。6.5.2高压电动机主抽风机，冷却风机拟采用同步电动机，以改善功率因数。1800kW以上的电动机采用电抗器降压起动，其它高压电动机均采用直接起动。6.5.3车间变电所全厂设三个车间变电所，每个变电所安装两台变压器，低压侧母线分段联络，每台变压器能承担全部负荷。三个车间变电所分别为配料变电所，主控楼变电所，喷煤变电所；6.6主要电器设备的选择6.6.1所有车间变压器均采用节能型铜绕组变压器，一次线圈为三角形接线，以减少低压网路高次谐波对电网的影响，二次线圈为星型接线，中性点直接接地。6.6.26kV高压开关柜采用手车式，受电，母联及所有车间变压器和高压电动机馈出回路均采用六氟化硫断路器，并采用直流电动操作机构。 6.6.3直流电源采用220V铅酸免维护蓄电池。6.6.4低压开关柜采用双面维护，前扣均带防护门的固定式开关柜。6.7网络敷设6kV高压回路均采用交联聚乙烯绝缘电缆，受电电缆用铜芯，其它馈出回路用铅芯。低压动力回路采用VLV-1000型电缆（4mm2及以上）。照明回路采用VLV-1000型电缆或聚乙烯绝缘导线（2.5mm2以上）。控制及PLC输出回路采用KVV型电缆。DCS输出回路采用KVVP型屏蔽电缆。户内外电缆的敷设方式以电缆桥架为主。6.8控制方式全厂按工艺流程确定控制系统，正常以集中控制方式运行，检修或试车能在机旁转换为单机运行。集中控制方式采用DCS集散控制系统，屏幕显示，集中控制室设在主控楼上。6.9照明6.9.1电源照明电源引自各车间变电所，主要生产厂房照明电源为两路，分别引自两段母线，从而保证照明电源的可靠性。高压配电室除考虑工作照明外，还考虑设置事故照明，由直流电源供电。 6.9.2光源主要生产厂房以高效节能光源为主。主控楼，办公室等一般环境较好的建筑物，尽可能采用日光灯照明兼配白炽灯。6.9.3照度按国家工业照度标准执行。6.9.4烟囱信号球团厂主烟囱考虑航空标志灯设计。6.10防雷高压配电室6kV进线均设置阀型避雷器，以免受雷电波的侵害。各建筑物和管道按规范确定防雷保护等级和接地。 7通信7.1通信设施根据生产规模和生产工艺的需要，设计拟设置如下通信设施。7.1.1行政管理电话为了便于厂区内各单位及对外进行行政事务联系，在厂内拟设置行政管理电话。行政管理电话由公司自动电话站供线。7.1.2生产调度通信球团厂拟设一台容量为80门的程控调度总机，供球团厂协调生产统一调度指挥用。调度总机设置在主控楼主控室内。7.1.3工业电视根据主体工艺要求，在造球室、主厂房链篦机区、回转窑区设置工业电视。造球室工业电视用来观察造球情况，摄像机安装在造球盘前，共安装8台摄像机，拟采用八头一尾黑白工业电视1套。主厂房链篦机区和回转窑区的工业电视1套。主厂房链篦机区和回转窑区的工业电视用来观察卸料情况，摄像机安装在链篦机和回转窑的卸料端，拟采用一头一尾彩色工业电视2套。7.1.4指令通信为方便生产岗位间横向通信联系，确保在噪声大、工作环境差、通信频繁的生产岗位通信畅通、可靠及时，拟设一套容量为60门的全自动指令通信系统。7.1.5其他调度通信 为了满足球团生产过程通信联络的需要，在主控室、高压配电室等处分别装有矿总调度电话、选矿调度以及供电调度电话等。7.2供电线路7.2.1球团厂增加的自动电话和各种调度电话，需要从矿自动电话站送来50对干线电缆。7.2.2厂区通信线路采用沿胶带机通廊穿管明敷。车间和办公室的通信线路采用沿墙、柱或地坪穿管明敷和暗敷方式。7.2.3电话电缆、指令通信电缆、工业电视视频电缆分别单独穿管敷设。 8仪表自动化8.1设计原则仪表自动化的设计原则是保证工艺过程的稳定，提高产品质量和产量，保证人员和设备的安全，加强对原料、能源，成品的计量管理，以节约能源，降低生产成本，提高经济效益为目的。为了保证主要生产环节的工艺参数稳定，设置必要的自动检测及自动控制系统。8.2设计范围本设计范围为球团工艺的仪表自动化检测控制系统。8.3检测及控制具体检测及控制项目见9.2。8.4设备选型现场检测仪表和二次配套仪表均选用以标准传输信号4~20mA、DC和1~5V、DC的电动单元组合仪表和智能型数字显示、控制类仪表。其设备尽量选用国产或国内合资生产的技术先进，性能稳定可靠的产品。8.5控制室在球团厂建主控楼，设置仪表控制室，在此通过仪表设备集中监视和控制全厂的生产过程。8.6仪表维护维修整个工程设置维修车间或在各系统中分设值班室，配备维修人员，负责对仪器、仪表的检验及中、小修任务。 9生产过程自动化及控制9.1概述生产过程自动化的良好实现是一个现代化企业不可缺少的控制手段。它对于生产企业提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，降低能源消耗以及改善企业管理，都将起到非常重要的作用。生产过程自动化包括生产设备的顺序控制和生产工艺的过程控制。顺序控制能够实现生产设备联锁起动、联锁停车、事故停车以及事故报警处理等功能。它是实现生产工艺的系统性、安全性控制要求的必要手段。过程控制则是对产品生产的全过程控制。它是生产企业提高产品质量，降低生产成本的根本保证，实现过程控制，就是要对球团生产的全过程进行监控，随时调整生产状况，控制必要的生产环节，使产品生产始终处于最佳状态。是当今企业现代化的重要标志。生产设备的联锁控制和产品生产的过程控制，必需依靠大、中型工业计算机控制系统、集散控制系统来完成。集散控制系统具有常规继电器、常规仪表无可比拟的优点。它既克服了常规继电器故障多、寿命短、安全可靠能差的缺点，又克服了常规仪表显示分散、可控性差、管理不便以及维护困难等缺点。虽然在一次性投资上略有增加，但相应又减少了维护费用，减少了对电缆的投资，同时也提高了生产设备运行的可靠性和安全性，提高了产品质量和产量。集散控制系统是实现生产自动化控制的最佳选择。 根据球团厂的工艺过程控制要求，以及冶金部颁发的《钢铁工业自动化功能技术范围》规定，集散控制系统拟在全厂设立5个控制站，为了提高系统安全性，可以根据需要，对重要生产环节进行双机热备控制，即冗余控制。当一台工作主机一旦出现故障，另一台热备主机立即无扰切换为工作主机。主控室内设立4台操作站，互为备用。计算机的电源部分计划采用UPS电源（不间断电源），使系统控制不受外界停电的干扰，提高整个控制系统的安全性和可靠性。这样，就使得配料系统、造球系统、焙烧系统、成品运输系统，都能得到有效的控制和管理，发挥出生产设备的最佳效能。9.2检测控制系统在全厂的生产过程自动化控制中，对电气生产设备将进行联锁控制，以满足生产及安全需要。对球团厂的主要生产环节进行过程控制。在过程控制中，将对以下项目进行调节：1)造球系统混合料定量给料系统；2)燃料仓库给煤量与磨煤机给煤量串机调节；3)磨煤风机出口温度控制与显示；4)链篦机料层厚度控制；5)环冷机速度调节；6)链篦机干燥段内压力控制；7)链篦机预热段气体温度控制；8)预热段出口气体温度控制；9)预热段风罩压力控制；10)预热段风罩温度控制；11)回转窑点火温度控制； 1)回转窑焙烧温度控制；2)环冷机一冷段回热风温度控制；3)环冷机二冷段回热风温度控制；4)环冷机二冷段回热风压力控制。9.3集散控制系统集散控制系统是一个分散控制、集中管理的控制系统。这样既减少了系统的故障点，又方便了管理与监控操作。它主要有以下功能：1)数据采集及处理；2)重要参数趋势曲线；3)动态模拟图形监控画面；4)生产过程参数报警、记录；5)重要生产设备事故报警、记录；6)PID自动调节；7)控制系统异常状态自诊断及报警显示；8)生产数据报表、打印。集散控制系统还具有丰富的软件包，可灵活组成不同的控制方案，很多复杂的控制回路都可以方便的实现。集散控制系统还有计算机接口装置，很方便的与厂级计算机联网。集散控制系统还具有强大的网络功能，很容易与早期控制设备或其他控制设备联网，便于最终全厂统一管理。 10供压气各车间用压气总量约为60m3/min，其中膨润土吹送用压气压力为0.6MPa。故本设计压气压力为0.6MPa，压气总管径选为Φ159X4.5。压气管道采用架空方式敷设。另车间吹扫需用部分无油压气，压力为0.2~0.4MPa，可选用2V—0.24/7型移动式压气机二台。 11机修11.1设计原则拟建200万吨球团厂工程设备修理所需的全部铸钢件、铸铁件、有色件、锻件、大型铆焊件及大部分设备加工件等均由公司统一负责供给或外协解决。机修只承担日常检修维护。为了满足球团厂生产需要，本设计只设综合修理间、备件综合材料库、桶装油库、氧气瓶乙炔瓶库。11.2机修工作量全厂设备总重6380吨，每年需要备件量668吨，其中加工件352吨，旧件修复工作量60吨。11.3机修设施11.3.1综合修理间1)任务：承担设备的小修维护和零星配件制造及部分铆焊件的修复制造工作。2)工作制度：年工作254天，一班制，每班8小时。3)主要设备：CA6140型普通车床、BC6063B型牛头刨床、Q34—16型联合冲剪机，电动单梁起重机Q=2t，Z5125A型立式钻床各1台。交流电焊机2台。11.3.2备件综合材料库1)任务：存放各种备品备件、材料、五金杂品以及其他物品，并用于发放。2)工作制度：年工作254天，一班制，每班8小时。 1)主要设备：TGT—1000台秤，TGT—100台秤各一台。11.3.3桶装油库1)任务：承担各种润滑油的贮存和发放工作。2)工作制度：年工作254天，一班制，每班8小时。3)主要设备：SH—25手摇泵，JK—3B手提电动油泵各一台。11.3.4氧气瓶乙炔瓶库1)任务：承担贮存和供应工作。2)工作制度：年工作254天，一班制，每班8小时。 12土建12.1气象条件及主要计算资料12.1.1气象条件1)夏季绝对最高气温：37.2℃2)冬季绝对最低气温：-28℃3)最大风速：18m/s4)平均风速：10m/s5)最大积雪深度：120mm6)年降雨量：584mm7)最大降雨量：51.3mm12.1.2主要计算资料1)风载荷：0.60KN/m22)雪载荷：0.5KN/m23)夏季通风计算温度：28℃4)夏季室外相对湿度：74%5)冬季土壤冻结深度：-1500mm6)地震基本烈度：7度12.2建筑设计1)厂区建筑物一般采用MU7.5红转砌筑，厚度为330mm，主厂房环冷机区维护结构采用石棉瓦，链篦机区为开敞式。2)建筑物屋面防水材料采用新型卷材防水，一般采用无组织排水，综合楼采用有组织排水。 1)建筑物屋面保温材料采用1：10水泥珍珠岩60厚，综合楼采用隔热屋面。2)建筑物楼地面一般采用水泥砂浆、水磨石或混凝土抹面。3)门窗：一般车间采用钢门窗、大门采用平开钢木大门。4)外墙装修：生产厂房一般采用清水砖墙，局部用水泥砂浆抹面，综合楼采用水泥砂浆抹面后刷白色涂料。5)内墙面：生产主厂房根据工艺使用要求抹面外，一般为原浆勾平缝后，喷大白浆，其他建筑物经抹面后刷白色涂料。6)门窗刷油：生产厂房为栗皮色，综合楼室内为乳白色，室外为栗皮色。7)钢梯栏杆刷油：均为银灰色。12.3结构设计12.3.1地基初步按粘性土考虑，承载力基本值按fk=150~200kPa考虑。12.3.2承重结构1)屋面采用1.5mX6.0m予应力钢筋混凝土屋面板，捣制结构采用捣制屋面板。2)屋面梁承重结构：6m~15m跨采用普通钢筋混凝土薄腹梁。18m以上采用钢桁架。3)吊车梁：标准跨采用钢筋混凝土上吊车梁，非标准的大跨度采用钢吊车梁。 1)柱：予制柱，柱载面高度小于等于600mm，采用矩形柱，柱载面高度大于600mm，小于1400mm时采用工字形截面。当载面高度大于1400mm时，采用钢筋混凝土双肢柱。现场捣制柱时，采用矩形截面。对于房子高度不大，吊车起重量小的车间可采用砖柱或砖壁柱。2)基础：载荷大的地基较差时采用片阀基础，绝大多数采用独立钢筋砼基础，对机修等小型建筑物采用毛石基础。3)地下结构采用防水混凝土结构，接口处采用橡胶止水带。4)烟囱：高度大于50m时采用钢筋混凝土烟囱，高度小于50m时采用砖烟囱。5)矿槽（漏斗）：没有特殊要求的一般均设计成钢矿槽（漏斗）。6)通廊：高度大于16m时采用钢桁条结构，高度小于16m时采用钢筋混凝土预制梁、板、支架结构，地下采用防水钢筋混凝土结构。7)转运站采用捣制框条结构，捣制梁板。8)厂区管道支架均采用钢结构。 13防火及消防13.1设计依据13.1.1设计采用的有关标准、规范、规定1)《建筑设计防火规范》；2)《劳动安全卫生国家标准资料汇编》；3)建筑防火设计；4)消防设计规范汇编（二）。13.2工程概况共有20余子项建（构）筑物组成，厂内最大建筑物高度约42m，按建筑物设计防火规范分类属于高层工业建筑厂房，生产类别为丁、戊类，耐火等级为二级。设计满足防火要求。13.3建筑与结构除主厂房生产类别为丁类外，其余均为戊类生产，全厂各建筑物的耐火等级均达到二级，建筑材料均为非燃烧体，满足防火设计要求，有足够的安全和使用条件。较高、较大建筑物设有屋面检修钢梯，做为平时检修屋面及消防使用。13.4建筑防火13.4.1所有建筑物、构筑物的耐火等级均不低于二级。13.4.2各类厂房建筑的设计防火要求，严格执行《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）。 13.5消防给水消防给水见5.2.2和5.3.2两节。13.6建筑物防雷建筑物防雷见6.10节。 14环境保护14.1设计依据与标准1.《建筑项目环境保护设计规定》（87）国环字第002号文；2.《冶金工业环境保护设计规定》YB9066—95；3.《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078—1996；4.《大气污染物综合排放标准》GB16297—1996；5.《钢铁工业水污染排放标准》GB13456—92；6.《城市区域环境噪声标准》GB3096—93；7.《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87—85。14.2工程与环境概况本工程规模为年产200万吨氧化球团矿。14.3主要污染源与污染物球团厂生产工艺主要污染源包括精矿接受、膨润土接受贮存、配料、造球、焙烧、冷却和筛分等生产环节。球团生产过程中产生的主要污染物有粉尘、有害气体（主要污染物为二氧化硫等）、废水（主要污染物是悬浮物）、固体废物（主要污染物是除尘灰及泥渣等）以及噪声。14.4环保治理措施14.4.1粉尘治理设计上采用了完善的工艺流程和净化措施，对粉尘的排放进行了控制。14.4.1.1对尘源实行严格的密闭，防止粉尘外逸。 14.4.1.2对生产流程中的各个扬尘点均装备了高效除尘器；a.主抽风烟气采用115m2静电除尘器，烟气处理量为510000m3/h。由120m高烟囱排放，烟气排放浓度均小于80mg/m3。b.配料室除尘系统，除尘设备为2台LDB—250机械回转反吹风布袋除尘器，烟气排放浓度小于100mg/m3,烟气排放浓度小于100mg/m3。c.磨煤系统为一个除尘系统，除尘设备为一台72ZC300型布袋防爆除尘器，粉尘排放浓度小于100mg/m3。d.机尾除尘设计采用二台50m2三电场电除尘器，粉尘排放浓度小于80mg/m3。以上粉尘排放浓度均满足国家要求。各厂房采取了冲洗地坪措施，以防二次扬尘。14.4.2二氧化硫治理本工程对二氧化硫治理采取120m高烟囱扩散稀释，以减轻对地面的影响。现按精矿粉含硫量、煤气含硫量计算出二氧化硫排放量为473mg/m3,排放速率为227kg/h。最高允许排放浓度为2000mg/m3,最高允许排放速率为245kg/h，满足排放标准要求。14.4.3废水治理球团厂工艺设备冷却水（净环水）回收后循环使用。生产废水主要是湿式除尘器回水及各车间冲洗地坪水，设计将其回收循环使用。 生活污水经化粪池处理后流入厂区排水管网。总之，正常情况下，只有生活污水外排，生产废水外排量为零。14.4.4厂区绿化设计充分利用了零散空地及道路两侧空地进行绿化。绿化系数为16%。14.4.5环境监测环境监测工作由矿部统一考虑。该矿的环保机构能承担本项目的日常工作。14.4.6其他建议开展项目的环境影响评价工作，以作为下阶段的设计依据。 15安全与卫生15.1设计采用的规范和标准1）《冶金企业安全卫生设计规定》冶生1996（204）；2）《烧结球团安全规程》（85）冶安环字第366号文；3）《工业企业设计卫生标准》JJ36-79；4）《建筑防火设计规范》GBJ16-87；5）《建筑防雷设计规范》GBJ57-85；6）《采暖通风与空气调节设计规范》JBJ19-87；7）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ89-85。15.2安全技术措施15.2.2防机伤，防人身坠落1)设备裸露运转部分设有防护罩或防护栏杆，设备周围预留有足够检修空间和人行过道。2)平台、走梯、通道、走台等设有防护栏杆。平台，吊装孔及厂房内管道沟，污水沟等设有防护盖板，并设警告标志。15.2.2防火，防爆1)建（构）筑物之间留有足够的防火通道和安全距离。2)生产消防给水由厂区供水管网上接出管道送至球团厂，管网呈环状布置，每隔100~120m设置一个地上式消火栓。当发生火灾时，由公司消防车加压灭火。3)磨煤及输煤系统按防爆环境要求设计。 15.2.3防雷1)高压配电室6KV母线设置阀型避雷器，以免受雷电波的侵害。2)各建筑物和管道按规范确定防雷保护等级和接地。球团厂的建筑物属二类防雷建筑，采用避雷带保护。15.2.4防震本设计建（构）筑物按地震基本烈度7度设防。15.2.5电气安全1)6KV高压配电室设在造球室侧面，双回路电源互为备用。2)低压开关柜采用双面维护，前后均带防护门的固定式开关柜。3)高低压用电设备的保护装置采用过负荷保护，短路保护，低压电动机还采用单相运行保护。4)高压配电室除考虑工作照明外，还考虑设置事故照明，以及检修照明等。5)电气系统的工作接地采用变压器中性类直接接地，且接地电阻值不得大于4V。6)对电气生产设备进行连锁控制，以满足生产及安全需要。15.3工业卫生15.3.1防尘1)设计在对尘源实行严格密闭基础上，设置了机械抽风除尘系统，（详见环境保护部分）防止粉尘外逸。岗位含尘浓度符合国家规定的卫生排放标准。 1)对除尘器回收的粉尘实行密闭输送，除尘器捕捉到的灰尘回收后，经加湿重新参加配料。2)对产尘厂房等配有冲洗地坪用水，以防二次扬尘。15.3.2通风、空调1)对生产过程中产生余热、余湿及有害气体的建筑物，如焙烧室、混合室、泵房等均设有自然通风和机械排风系统，以消除余热、余湿及有害气体。2)对主控室为了满足设备对温度，湿度和洁净度的要求，设计了空调系统。15.3.3防噪声电除尘器、引风机、空压机等采用消声措施，使岗位噪声低于90dB。15.4安全卫生机构安全卫生机构由公司统一考虑。通风、除尘、空调设施根据需要相应设有岗位人员、巡视人员及维修人员。15.5生活福利设施生活福利设施的设计满足〈〈工业企业设计卫生标准〉〉的规定15.6安全卫生预期效果 本设计对球团车间防机伤和人身坠落，防火防爆防震及防雷均采取了有效的预防措施，并针对工程的职业危害特点，对生产中产生的粉尘，有害气体，噪声等也采取了有效措施，因此，工程投产后可以保障工人在安全与卫生的条件下工作。 16节能能源是发展国民经济的重要基础，合理利用能源和节约能源是我国较长时期的战略任务，是一项基本国策。16.1能耗因素本工程项目的主要能耗因素为：电耗，水，粉煤。16.2节能措施具体节能措施如下：(1)增加节能意识，做好宣传、督促、检查工作，领导重视，人人负责。2)加强科学管理和量化管理，各能耗部位安装有计量装置。(3)采用自动重量配料，提高精度。(4)严格控制布料，以降低球层阻力，改善气体合理分布，提高热交换率。(5)采用合理的气体循环流程，余热被充分利用。(6)改善密封装置，减少漏风。(7)电器设计中采用如下节能措施：变压器选用节能型变压器；1)提高自然功率因素；2)采用混合照明，选用节能型灯器，实现照明系统节电；3)供配电系统尽量靠近负荷中心，以减少电能损耗；4)调速设备选取变频调速设备。(9)节约用水 尽量提高水的循环使用率，以降低水耗，节约水利资源。16.3工序能耗本工程项目单位球团矿的能耗及工序能耗见表16-1。表16-1工序能耗计算表序号项目单位单耗折算系数折合标煤（kg/t）1煤粉kg/t200.9919.82新水t/t0.310.110.0343电耗kWh/t29.80.40412.044工序能耗31.874 17投资估算17.1编制说明17.1.1工程量依据类似工程设计图纸及设计说明书；17.1.2定额指标采用近期类似工程概算指标；17.1.3设备价格采用厂价、询价及类似工程定货价;17.1.4其他费用参照冶金行业概算编制办法计取。17.2投资概况本工程建设项目投资估算：19850万元。其中：建筑工程费4113万元，占投资估算20.7%；安装工程费2122万元，占投资估算10.7%；设备购置费11525万元，占投资估算58.1%；其他工程费1731万元，占投资估算8.7%；建设期贷款利息394万元，占投资估算1.98%。 17.3需要说明的问题17.3.1本工程项目投资估算中，工艺设备及工程建设按国内近期建设项目指标考虑。17.3.2本工程项目不含机修、外部供电及生活福利设施和地基处理费。17.3.3本项目工程投资估算中贷款利息按70%贷款、30%自筹考虑。XX铁矿200万吨/年球团厂投资估算估算书编号工程和费用名称估算价值建筑工程费安装工程费设备购置费工器具购置费其他费用合计一、工程费用41132022115256517725（一）主要生产车间3057188510371142131配料室27612765010532造球室519286138021863链篦机室408417212729524回转窑区195278268631595环冷机区109131120414456主电除尘室691577539807抽风机室116402153718磨煤机室（改造）9311489311009膨润土贮存间99712519510环境电除尘4974169292 11烟囱14514512转运站29717313860813通廊51451414过滤车间改造50158014515贮煤场16026168（二）辅助生产车间2231195849261空压机站62562583762循环水泵站11134672123电气楼（改造）35212242794化验室（改造）1583558（三）公用设施8331857014211厂区供电线路1801802厂区给排水98983通信181501684计算机系统4204205管道支架70706热力、压气管网及地沟1801807厂区土石方及道路2402408电缆桥架50509厂区绿化1515（四）工器具购置费6565二、工程建设其他费用17311731 一、二部分费用合计411320221152565173119456建设期贷款利息394394投资估算411320221152565212519850 19主要工艺设备表主要工艺设备表见表19-1。表19-1主要工艺设备表序号名称规格数量（台）重量（t）容量(kW)备注单重全重单容总容1Φ6.0m圆盘造球机836.8294.490720造球室2链篦机4.5x40m154037链篦机室3回转窑Φ5.9x40m1750220主厂房回转窑区4Φ18.5m环冷机150022主厂房环冷机区5废气风机8500m3/min125.01200风机室6预热风机4000m3/min245905501100链篦机室7冷却风机2700m3/min325.676.8280840环冷机区8115m2单室两电场电除尘器处理风量510000m3/h13507．0电除尘器室'