消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告 160页

'消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告1、总论1.1概述1.1.1项目名称、承办单位及负责人项目名称：扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目项目承办单位：####县玉匣铸业有限公司企业法人代表：##########（董事长）项目负责人：##########（总裁）项目建设地点：山西省####县团柏乡河坪村1.1.2企业概况及发展优势1、企业基本情况####县玉匣铸业有限公司始建于1997年，系民营独资企业，位于山西省####县团柏乡滩里村。公司成立十年来，在董事长段秀兰的带领下，艰苦创业、大胆开拓，靠质量闯市场，靠规模上效益，靠管理上水平，靠联合促发展，使公司在不长的时间内，实现了从冶炼到消失模铸造的跨越，并成功取得了高炉铁水炉前连铸自主创新工艺的新突破，取得了较大的经济效益和社会效益，产值、利税等主要经济技术指标实现较大幅度的增长，现拥有固定资产3200万元。作为####县发展较早的冶炼铸造企业，曾为####县的经济发展做出了应有的贡献。先后被临汾市、####县授予“劳动模范”、“先进个人”、“模范纳税大户”“调整产业结构先进企业”等称号。公司下辖冶炼、铸造两个分公司，年产铸造生铁20000t，铸件10000t。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告公司现有职工300余人，其中工程技术人员28人，具有高级职称3人，中级职称3人。公司占地面积46620m2，并预留了以后发展余地。轻钢结构厂房面积3980m2，办公生活设施建筑面积1680m2，一眼300米深机井，水质优良，可满足生产生活用水。距6公里僧念变电站架设一条10KV高压线路，可满足4000KW用电需要。目前公司铸造、粗加工、检验、测试设备齐全，拥有众多的高级技术和管理人员，具有自主开发、设计、生产和检测的能力。公司潮模、树脂沙、消失模工艺生产线，体现了小批量、多品种、多规格的生产模式和机动灵活高效的经营特色，以满足不同客户对产品多样性的要求。高炉和电炉相结合的高炉炉前熔炼铸造工艺，使产品浇铸温度和成分得到有效稳定的控制。公司辖区被####县规划为十一五“消失模铸造园区”。2005年顺利通过ISO9000国际质量体系认证，2006年取得对外贸易经营进出口权，为中国农业银行AA级信用单位。行政氛围和谐，质量体系健全。2、项目优势⑴地域优势公司地处####与洪洞交界处，距南同蒲铁路赵城、霍州火车站15km，距横贯山西南北的大运公路10公里，大运高速公路16公里，南同蒲铁路13公里，太原机场200公里，距天津港600公里。交通运输便利。⑵资源优势####山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告县矿产资源十分丰富、铁矿石、肥气动力煤、焦炭、石灰石就地取材，物美价廉、有着得天独厚的铸造行业成本优势。周边二峰山、塔儿山有丰富的铁矿资源。公司2004年新架一条10KV专用供电线路，保证24小时持续供电正常，且电价便宜。主要原辅材料以及劳动力有很大的竞争优势。高炉生铁属低硫，低磷产品，生铁构造不易发生冷热脆，成品率高，易加工的特点，不仅适用于普通的铸造，而且适用于精密机械产品铸造。⑶科技优势公司现有从事几十年专业铸造、专业机加工人才，有完善的产品质量保证体系，先进的理化检测手段，经过专业培训的熟练工人，并与西安理工大、太原理工大等大专院校建立了长期人员培训、产品研制开发、技术合作等一系列产学研保证体系。⑷产业优势实现高炉炉前连铸，低中高档产品搭配，符合国家产业政策，符合市场经济、全球经济的竞争趋势，项目得到各级政府部门的支持。1.2项目提出的背景及建设的必要性1.2.1项目提出的背景近年来，山西省经济结构调整风起云涌，传统产业新型化、新型产业规模化在结构调整中被率先提了出来，并成为发展方向。传统的煤、焦、铁产业在一个新的平台上迅速扩张，清洁生产和产业延伸的需求让铸造这个在山西具有悠久历史的行业在经济结构调整中蓬勃发展。一批起点高、规模大、水平高的民营企业脱颖而出，成为这个行业的生力军，也成就了铸造这个老行业一道全新的风景线。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告铸造业是山西的传统产业，在山西省大约有2000多年的历史，特别是在晋城的阳城、阳泉的平定和临汾等地铸造业历史悠久。随着各大跨国公司的经营规模和市场份额不断扩大，生产高水平零部件和重工业配套产品的“中场产业”快速发展，产品生产大规模向低劳动力成本转移。山西作为曾经的机械工业大省，在发展铸造业上有着明显的优势，一方面是劳动力成本优势；另一方面是煤焦、电力、铝钒土、生铁等储量丰富的资源优势；三是研发力量的优势，一些技术在国内相关领域都处于领先地位。在这种情况下，地处内陆的山西成了这种产业转移的最好接收地带。1.2.2项目建设的必要性1、行业发展的需要我国历史上曾创造过铸造业的灿烂辉煌。夏商周三代青铜器的精美绝伦至今令世人惊叹。铸造行业是机械制造业的重要组成部分，对国民经济的发展及国防力量的增强起着重要的作用。但目前我国铸造行业的技术装备水平与国外相比有很大的差距，它严重制约着国民经济的发展。铸造是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、机械制造等支柱产业的基础，而先进的铸造技术则是先进制造技术的重要内容。有关统计数据表明，2002年以来，我国铸件产量已连续6年位居世界第一。虽然我国铸件产量已经跃居铸造大国，但从综合质量、材质结构、成本、能耗、效益和清洁生产等方面来看远非铸造强国。我国的铸造企业约有24000家，与发达国家相比企业多，专业化程度低，集约化程度低，劳动生产率也较低。我国平均每年每人产出10吨，个别劳动生产率高的为30吨，而美国、德国则为46吨到60吨，日本为60吨到85吨，差距是明显的。我国平均每厂年产铸件500多吨，而日本则为4700吨，德国为4300吨，美国为4280吨。并且国内有80%厂家以生产中、低档普通铸件为主，产品尺寸精度差，外表质量粗糙，生产效率低，劳动强度大，环境污染严重。这与国内、外愈来愈高的铸件质量要求有较大的差距，而且严重影响了铸件的大批量出口，即使勉强出口也会因其铸件内部各种缺陷给中国铸件产品带来名誉上的损害。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告为了保证铸件尺寸精度和内部组织的一致性、致密性，同时提高生产效率，国内有相当一部分专业铸造厂家纷纷采用了先进的生产设备和技术，其中包括引进先进的造型生产线，以缩小在生产工艺手段上与国际同行之间的差距。为提高我国以及山西省铸造业整体水平，扩大出口和满足市场发展的需要，引进先进生产设备对传统产业进行技术革命，其龙头带动作用也是不可低估的；不仅能带动山西铸造工业从传统产业向现代化铸造的根本转变，带动山西铸造工艺技术在总体上向高新技术领域迈进，带动山西铸造产业与国际市场接轨，并且能促进国际市场竞争由国内化、省内化向国际化竞争转变，从而带动山西煤、焦、铁资源优势向财富优势转化，自身优势向行业优势辐射，向集约化合作的市场优势转化，最终形成上下一体的产业链，并带动相关产业共同繁荣。2、企业发展的需要####县玉匣铸业有限公司是近年来崛起于####县以冶炼铸造加工一体化的民营企业。目前公司年产生铁2万吨，年产多功能磨介、机床配件、机械配重件等铸件10000吨。根据国家冶金局〔1998〕40号关于2002年底淘汰或关闭100m3以下高炉文件精神和县政府确定的“调整结构、压缩长线、提高质量、增加效益、淘汰落后、加快进步”淘汰落后工艺的，压缩总量，“关小上大”，对全县炼铁行业结构调整改造的原则，100m3以下小高炉均属关闭对象，于2003年11月底前全部关闭。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告随着新技术发展进步，为了企业长远发展，改变单一产品、小作坊局面，为了在市场占有一席之地，必须把企业做强、做大，上规模、上档次，向高科技企业转型，这已成为公司上下的共识。为使生铁产品逐步就近转化，变资源优势为财富优势，根据市场分析，公司决定扩大的消失模铸造生产规模，生产机械配重件、机床件、矿用磨介等产品。几年来公司在利用高炉铁水炉前连铸取得了很大的成果，积累了丰富的经验，但随着高炉的关闭，铸造就成为无米之炊。为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡，为了贯彻国家经贸委关于控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神和实现国家冶金工业局淘汰落后工艺技术装备的决定，在综合分析研究了国内外需求状况，国家产业政策，环保政策等有关走向的基础上，结合公司现状，决定淘汰小高炉，原地扩建380m3高炉并扩大消失模铸造规模。这不仅符合国家环保产业政策，取得增产不增污，增产要减污的效果，同时也是公司深化产业结构，确保企业内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要，对完善公司资源综合利用，发展规模经济和环保经济，为公司实现装备的现代化、大型化、自动化，整体推进企业的技术进步，创造坚实的基础。该项目投产后，产品拟出口美国、伊朗、日本等地。同时积极开辟新的国内市场，努力占领及扩大市场份额，逐步提高产品档次，积极适应新的国际环境变化，努力壮大企业规模和竞争实力，扩大出口创汇的能力，是公司不懈追求的长远目标。项目工程投产后，使资源和能源得到很好利用，可有效减轻环境污染，具有良好的环境效益。同时项目实施后可以解决当地部分人员就业问题，对增加当地农民收入，带动当地经济的发展，具有良好的经济效益、社会效益。本项目立足于国内外市场，发展经济增长点，有非常有利的条件和发展前景，既适时又十分必要。1.3设计依据及范围1.3.1设计依据⑴####山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告县玉匣铸业有限公司与山西省冶金设计院签定的可行性研究报告设计合同。⑵####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目可行性研究设计委托书。⑶临汾市经济委员会“关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目立项的批复”。⑷####县供电分公司关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目供电方案的批复文件。⑸####县水利局会关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目生产用水的申请的批复文件。⑹####县环保局关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目污染物排放总量控制指标批复。⑺####县人民政府关于用地的证明。⑻临汾市人民政府关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目使用土地的批复。1.3.2编制范围根据设计委托，设计内容包括一座380m3高炉，62m2烧结、32万吨/a消失模铸造车间、2×3MW热电站等生产及生产辅助设施。（1）工厂设计：厂区内从原辅料场开始至铁水运往铸铁车间铸造成合格铸件为止的工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电气、通信、仪表自动化、土建、机修化验、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。办公和生活辅助设施不包括在本次可研范围。（2）非标设备设计；（3）投资估算和经济效益分析。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告1.4指导思想和设计原则⑴认真贯彻落实国家产业政策及国家经委关于控制总量、优化结构，淘汰落后工艺技术装备和提高冶金工业发展质量和效益的精神，提高公司生产工艺技术装备水平，以适应冶金行业的整体要求，把####县玉匣铸业有限公司32万吨消失模铸造及配套380m3高炉建成高产、优质、低耗并有良好经济效益的铸造厂，促进公司发展生产，提高整体效益，适应市场竞争的思想。⑵采用先进、可靠、适用、经济、成熟的新设备、新技术以及精料、高温、高压等先进的冶炼工艺以及高炉－中频炉铁水热装消失模炉前连铸工艺，在国内同类规模企业是领先水平，为实现高炉优质、高产、低耗、长寿提供保证。⑶根据公司的实际情况精心设计、合理组织。⑷总图布置、工艺流程力求作到布局合理，物流顺畅，充分利用现有场地，并考虑尽可能利用原有生产及生产辅助设施。⑸设计以节约投资为准则，在保证工艺需要的前提下，尽量减少固定资产投入，工程造价不高于国内同类型厂，能减则减，能省则省。⑹重视环境保护、节能降耗，加强劳动安全措施，关心职工的安全和工业卫生防护，认真贯彻“三同时”原则，使工程“三废”达标排放，保护人类赖以生存的环境。1.5工程建设条件1.5.1原料及燃料供应380m3高炉建成投产后，年产生铁42.56万吨。约需焦炭20.13万吨，可由周边诸多焦化厂供应。扩建62m2山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告带式烧结机，年产烧结矿达61.5万吨，年需含铁原料50.2万吨，部分由当地解决，不足部分需进口。铸造建成投产后，年产铸件32万吨，约需聚苯乙烯塑料900吨。高炉、烧结、铸造使用的辅助材料石灰石、白云石、铸造砂等，当地资源十分丰富，供应不存在任何问题。1.5.2供电扩建后预计全厂用电设备安装容量为19000KW，工作容量为9710KW。根据业主提供的资料，新架10KV线路完全可以满足扩建后生产、生活用电需要。1.5.3供水根据甲方提供的有关资料，生产、生活用水为地下水；厂区现有一眼300mm深井，预计工程建成后，工程新水用量总计为150m3/h，能满足生产用水需要。1.5.4交通运输公司距横贯山西南北的大运公路10公里，大运高速公路16公里，南同蒲铁路13公里，太原机场200公里，距天津港600公里，交通运输较为便利。1.6拟建规模及产品方案拟建规模为年生产铸件32万吨，其中多功能矿用磨介10万吨，特大中型机械配重20万吨，30万台件机械壳体和机床配件。产品方案：电梯、油田配重件，机械轮船压舱配重件、电厂、矿山、耐磨件、机床配件、汽车、工程车中档铸件。1.7烧结技术装备水平山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）采用合理先进的烧结工艺流程，应用小球烧结、燃料分加技术。与普通烧结矿质量相比，FeO约可降低1-2%，还原性好，强度高，利用系数可提高10-20%，燃料消耗降低10-20%。（2）采用自动重量配料，以提高配料精度；采用生石灰强化烧结技术，以提高烧结矿的产量和质量；采用62m2带式烧结机，具有占地面积小，冷却效果好的特点；冷却矿筛分整粒，分出冷返矿和烧结机铺底料；除尘系统选用高效主抽风机等节能设备，做到高产、优质、节能，满足高炉生产需要，为达到环保标准创造有利条件。（3）主要设备选用经过考验的先进可靠设备。带式烧结机、抽风环冷机、混料机等都是借鉴同类企业使用过的产品或在类似厂取得使用经验，加以改进的设备。（4）电气控制及自动化达到国内同类厂先进水平。生产工艺流程集中连锁设备采用PLC组成的DCS控制系统，按工艺流程划分系统，在主控楼操作站对全厂进行监视、操作，并与各远程站进行数据通讯。（5）环境保护。烧结产生的废气、粉尘经过除尘器除尘后排放浓度小于100mg/m3，满足国家排放标准；生产水全部闭路循环使用，生产污水零排放。1.8炼铁工艺及主要技术特征根据####县玉匣铸业有限公司的实际情况，本着先进、经济、实用的原则，380m3高炉采用国内现有同类型高炉先进实用的技术和工艺，部分系统有所提高，具体特征如下：（1）精料措施：熟料率≥95%，综合入炉品位≥57%，烧结矿和球团、原矿在槽下分散筛分、分散称量；焦炭分散筛分，集中称量；（2）采用高压操作，炉顶压力0.030Mpa，最高0.120Mpa；双料车斜桥上料；采用“P.W”山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备；炉顶主要设备为液压传动；上料、装料、布料操作微机控制，采用交流变频调速；（3）高炉炉体为自立式大框架结构；炉型适当矮胖，设有14个风口，1个铁口，2个渣口。炉体设计采用了多方位的长寿技术措施。（4）高炉设1个矩形出铁场，1个铁口。铁水采用35t铁水罐车装运。炉前配备液压泥炮和全液压开铁口机。（5）高炉炉渣全部在炉前冲水渣，采用底滤法过滤，冲渣水闭路循环使用。高炉采用喷煤粉、富氧工艺方案。（6）高炉配置三座高温球式热风炉，设计风温1150℃，采用矩形陶瓷燃烧器技术。（7）采用套管式热管换热器回收烟道废气余热，预热助燃空气，提高风温，降低焦比。（8）为了加强环保，减少粉尘污染，在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁场、铁水罐停放处设置强制抽风除尘。1.9消失模铸造工艺特点   ⑴形状尺寸与铸件完全相似的泡沫塑料模样保留在铸型内铸型，而不是传统砂型的“空腔”铸型。   ⑵使用无粘结剂的干砂，振动造型。   ⑶浇注时，泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断气化分解，产生金属——模样的置换过程，而不象传统“空腔”铸造是一个液体金属的充填过程．制作一个铸件，就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。   ⑷泡沫塑料模样可以分片成形，也可人工制模，再进行粘结组合。模样形状(即铸件形状)与结构基本不受工艺限制。   ⑸山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告铸件落砂清理时，只需翻箱或倒出铸件，铸件就与砂自动分离，铸件无飞边毛刺，基本不需打磨，只需对浇冒口和铸件其它部位作简单清理。1.10能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生1.10.1能源利用扩建项目主要能耗设备有：烧结、高炉、热风炉、铸造车间、原燃料运输加工设施、除尘与水处理、制氧站设施等。由于采用先进、成熟、合理的新工艺、节能型设备及节能新技术，工序能耗为482kg/t铁，满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求（490kg/t）。各工序能源利用合理。1.10.2环境保护严格遵循“三同时”的原则，配备完善齐全的环境保护措施，使环境治理与工艺水平相适应。在设计时对所外排的烟气进行处理，回收煤气，减少放散，将废气对大气环境的污染减小到最低限度；废水加强治理，闭路循环不外排，控制外排水量和污染物量，减少废水对水域的污染，节省水资源；各车间设置了完善的降噪措施，将噪声污染严重的工序尽可能布置在厂区中部，减少噪声对职工、周围居民的影响；本工程采取了一些成熟的、切实可行的控制措施来满足环境要求。高炉煤气经两级除尘后一部分供热风炉、烧结机等用户使用，剩余煤气全部发电，从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题；全厂净环、浊环水全部采用闭路循环水系统，污水不外排，不会对周围环境造成污染；烧结、高炉贮仓各落料点均配备密封收尘罩，经除尘器除尘后外排；除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料，高炉炉渣作为矿渣水泥的原料回收使用。制氧站、高炉冷风放散及风机设置消音装置，以消除噪声污染，车间及厂界噪声均控制在允许范围内；厂区绿化按30%考虑，设计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草，美化环境，减少污染。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告消失模铸造时聚苯乙烯和PMMA在燃烧时会产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体，但其含量均低于允许的标准。干砂为天然硅砂，100%反复循环使用，不含有粘结剂。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成，不产生污染。预计本工程建成后，各项污染物排放均控制在允许范围内，对周围环境产生的影响不大，其综合环境效益是比较好的。1.10.3安全与工业卫生新建的建筑物严格按《冶金建筑抗震设计规范》进行设防；各种动力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、粉质粘土地区设计，并设有防雷防静电接地保护安全措施；制氧站、高炉煤气区的防火防爆，氧气、煤气管网的防泄露，电缆绝缘防火、高温作业防热辐射，人员和设备防机械伤害，安全用水用电，毒源的危害，噪声防治、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施，严格遵循“三同时”的原则，为安全生产提供了物质基础，能有效地保证工人的身心健康。1.11消防本设计严格遵循预防为主、消防结合的消防工作方针及国家有关安全防火方面的规定、规范，立足自防自救，做到安全使用、技术可靠、经济合理。设计中严格按《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行，主要生产设施配套有完善的安全防火措施，能确保生产安全。1.12工作制度和劳动定员全厂生产工段工作制度为三班四运转制，劳动定员为1200人。1.13投资估算山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告扩建项目可行性研究投资估算，是根据本工程设计内容范围进行编制的，内容包括：62m2烧结车间、380m3高炉车间、消失模铸造车间、2×3MW热电站、制氧站等生产及生产辅助设施、以及水处理、变电站、总图运输、外部管网等设施等。项目概算总投资49889万元。其中：建筑工程9737.69万元安装工程3303.58万元设备29315.4万元其它1776万元预备费624.28万元建设期利息1043万元铺底流动资金4184万元1.14经济效益分析根据消失模铸造及高炉的综合技术指标和原、燃料条件以及公司的经营管理能力，通过分析计算：全部投资所得税后财务内部收益率为31.68%，财务净现值为68350万元（Ic=12%）；所得税前财务内部收益率为42.63%，财务净现值为114719万元（Ic=12%）。财务内部收益率均大于行业基准收益率，财务净现值均大于零，说明盈利能力满足行业要求，项目在财务上是可行的。全部投资所得税后投资回收期4.94年（含建设期），全部投资所得税前投资回收期4.19年（含建设期），均小于行业基准回收期。从上述指标看，该项目具有较好的经济效益。1.15建设进度根据####县玉匣铸业有限公司的实际情况，考虑建设周期为24个月，试产期3个月，尔后按设计产量进行生产。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告1.16主要技术经济指标主要经济技术指标序号名称单位数量备注12345一62m2烧结机1.1烧结机台×m2　　1×621.2利用系数t/m2.h1.261.3年工作日d3281.4烧结矿产量t/a6149601.5烧结矿单耗混匀矿kg/t891石灰石kg/t138生石灰kg/t1001.6固体燃料kg/t801.7电kW.h/t32.571.8新水t/t0.4二380m3高炉2.1高炉座×m31×3802.2高炉冶炼强度t/m3.d1.262.3高炉利用系数t/m3.d3.22.4热风温度℃1050-11502.5入炉综合焦比Kg/t550其中：焦炭Kg/t430煤粉Kg/t1202.6年工作日.天3502.7年产生铁104t/a42.562.8入炉矿品位%＞572.9熟料率%952.10原辅料耗量烧结矿Kg/t1149球团、块矿Kg/t492无烟煤Kg/t120焦炭Kg/t4302.11煤气104Nm3/h9.272.12动力消耗电kW.h/t30山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告新水m3/t2压缩空气m3/t12高炉煤气m3/t8302.13产品及副产品生铁104t/a42.56炉渣104t/a16炉尘104t/a1.91气化冷却产气量T/h4.29三铸造车间3.1产量104t/a323.2年工作日.天3303.3聚苯乙烯塑料t/a900四热电站4.1机组KW2x30004.2年发电量104kw.h38884.3年工作日D270五工序能耗Kg/t482六占地面积亩400七固定资产投资万元45705八铺底流动资金万元4184九职工总人数人1200十年产值万元119984十一正常年利润总额万元27287十二铸件平均售价元/吨铁3200十三投资回收期(税后)年4.94含建设期十四财务内部收益率(税后)%31.68全部投资十五投资回收期(税前)年4.19含建设期十六财务内部收益率(税前)%42.63全部投资十七投资利润率%45.74十八投资利税率%57.551.17结论（1）扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸及其的生产设施、生产工艺符合国家及山西省产业政策，规模合理。（2）设计中采用了有效的环保治理措施，能够确保“三废”达标排放。（3）原料品质优良、来源充足；交通运输、供水及供电条件优越。（4）经济效益预测表明，该项目具有较好的经济效益。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告综上所述，该项目符合国家产业政策，工艺合理，技术成熟可靠，产品优良，具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。应抓紧进行资金筹措及“三通一平”等前期工程准备工作，以使项目尽早实施，为企业和当地经济发展做出应有的贡献。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告2、市场预测进入二十一世纪以来，受国际国内两个市场的拉动，铸造行业异常活跃，铸件市场发展强劲。近几年来，国民经济迅猛发展，拉动机械工业连续六年以超过15%的增长率高速增长，据中国机械工业联合会统计，2003年我国机械工业投资增长65.8%，规模以上机械工业企业完成工业增加值5563亿元，比2002年同期增长25.89%，其中发电设备增长72.5%，数控机床增长46.2%，汽车增长33%，（轿车增长81.4%）。在这些重点行业的拉动下，铸件产量急剧增加，1998年以来连续八年以15%以上的速度增长。2003年以来，虽然铸造行业遭到历史上原材料涨价风暴的打击，但铸件产量和铸件出口量基本上仍能保持平稳高速增长的态势。纵观国际市场，每年全世界铸件总需求量在8000万吨左右，各国生产的铸件绝大部分为自产自用，只有2000万吨铸件在世界铸件市场流通。铸件的流通是双向的，一方面发达国家每年要从发展中国家采购大量低附加值铸件，同时发达国家又向发展中国家出口部分高附加值复杂铸件。但发达国家进口铸件占到世界铸件流通量的80%以上。铸造业总的发展趋势是发达国家由于劳动力、原材料、能源、环境保护成本的提高，逐年在削减铸件产量，相当部分铸件开始向发展中国家转移。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告日本每年铸件产量缺口在200万吨以上，除在马来西亚、越南、印度尼西亚等国建立独资、合资企业生产部分铸件外，每年仍有100多万吨铸件缺口需从国际市场采购，而采购的地域主要是中国、印度、韩国和中国台湾。近几年来台湾、韩国也在削减铸件产量，大批铸件到中国采购，甚至一批台湾企业为采购铸件方便，进一步降低成本，把公司搬到了大陆。其它发达国家铸件需求量也在扩大，如美国、英国、澳大利亚、加拿大、荷兰、西班牙等国客商也纷纷来我国采购铸件。我国铸件产量在满足国内市场的同时，铸件出口市场也越来越大。我国铸件出口量每年在以21%的速度增长，而且近年增幅越来越大。专家一致预测我国铸造业今后几年还仍保持快速发展期，促进我国铸造业快速发展的原因是：一方面由于国内机械工业的快速发展，铸件内需量增大；另一方面国际铸件市场日趋活跃，铸件出口量逐年增加，去年和今年上半年铸造材料价格虽然暴涨，但铸件价格仍低于国际市场。　1999年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明，在未来的6到10年中，消失模工艺的前景一片光明。市场调查表明：在1990年，有6%的铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到2007年，将会有29%的铝合金铸件使用该工艺。从1997年起，灰铸铁和球铁方面也有较大增长，目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺生产的，预计到2009年将达到15%。 目前国内外汽车工业、机床行业、采矿业和机械制造业正处在蓬勃发展的时期，特别是炉前连铸新工艺，为降低铸件成本开辟了广阔的空间。尤其为配重件的竞争能力插上了翅膀，带来了新的发展机遇和潜在商机。近年来，我国矿用磨介年需求量突破200万吨，机械配重件突破800万吨。最近公司又与美国、伊朗、蒙古等国达成矿用磨介、机械配重出口意向。综上所述，铸造市场的前景十分乐观。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告3、原燃料的供应3.1原料的供应扩建32万吨消失模铸造项目建成投产后，年需生铁32万吨，聚苯乙烯塑料900吨。380m3高炉建成投产后，年产生铁42.56万吨，烧结矿年需要量约为61万吨,球团、块矿约14万吨,焦炭20.13万吨。扩建1×62m2带式烧结机，年产烧结矿达61.5万吨，年需含铁原料50.2万吨。####县有相当丰富的铁矿石资源，矿石的品位大多在50%左右。高炉所用含铁原料(矿粉、杂矿)主要由当地解决，并辅助部分澳大利亚等国家矿粉；####县生产优质石灰石，能为烧结、高炉冶炼提供生产所需的溶剂；高炉生产焦炭质量为I级冶金焦，就近采购合格料。外来含铁原料、焦碳采用火车或汽车运输,聚苯乙烯塑料外购。烧结矿、铁矿的质量指标见下表。烧结矿和铁矿的质量指标原料成分烧结矿矿石（澳大利亚）矿石（印度）TFe≥57.27%≥62%≥61%FeO≤10%CaO/SiO21.8-2.0CaO+SiO214.42≤3%≤5.9%S＜0.027%≤0.01%≤0.01%P＜0.04%　.　　＜0.04%＜0.05%转鼓强度≥70粒度要求mm5—5020-40山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告3.2焦炭的供应高炉生产焦炭质量为I级冶金焦，就近采购合格料。其理化性能见下表。焦炭理化性能表成份固定炭灰分挥发分S水分M40M10粒度%8512.990.870.467.5≥85≤6.525—75mm3.3高炉煤气供应热风炉的燃料为高炉煤气。高炉煤气来自自产煤气，消耗量约45%（41715m3/h），烧结需要煤气3700m3/h，剩余部分煤气（47285m3/h）去发电。高炉煤气成分表成份CO2H2CH4N2O2发热值Kcal/m3%25-291.0-2.01.0-2.255-660.2-0.6850-8703.4其它原料高炉生产所用溶剂，如石灰石、萤石均由当地采购。####县生产优质石灰石，不仅为烧结、冶炼提供生产所需的原料，并可满足部分社会需求。石灰石质量指标如下：石灰石质量指标GaOAL2O3SiO2MgO53.80.650.471.463.5高炉炉料平衡380m3高炉入炉料结构为：高碱度烧结矿80%，酸性球团15%，原矿5%。入炉综合品位大于58%，入炉单耗1.65t/tFe.。1×380m3高炉建成投产后，高炉利用系数取3.2t/m3d，年作业天数按350天计算，则年产生铁42.56万吨，含铁原料年入炉量为：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告1×380×3.2×350×1.65=70.224万吨，其中：烧结矿用量：70.224×80%=56.18万吨球团矿用量：70.224×15%=10.53万吨生矿用量：70.224×5%=3.51万吨通过以上计算，####县玉匣有限公司62m2带式烧结机投产后，年产烧结矿达61.5万吨，再加外购11.5万吨球团，可满足扩建后高炉95%以上的熟料生产需要。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告4、炼铁工艺4.1概述本着先进、经济、实用的原则，参照国内同类企业380m3高炉的技术装备水平和炼铁技术的发展方向，380m3高炉采用了国内现有同类型高炉先进实用的技术和工艺，如PW串罐无料钟炉顶、高温球式热风炉、空气预热、喷煤粉、富氧等高炉综合长寿技术，以实现高炉的“优质、高产、低耗、长寿、环保”目标。4.2设计规模及工作制度、产品方案4.2.1设计规模本项目为380m3高炉车间，高炉利用系数为3.2t/m3.d，年产生铁42.56万吨。4.2.2工作制度炼铁车间为四班三运转连续工作制，年工作日350天。4.2.3产品方案（1）生铁产量380m3高炉生产能力为:Q＝n·V·η·T＝1×380×3.2×350＝425600吨/年式中：n——高炉座数V——高炉有效容积，m3η——高炉利用系数，t/m3.dT——高炉年工作天数，d山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）产品方案高炉产品铸造生铁。4.2.4炼铁系统物料平衡表入炉出炉物料名称万吨/年百分比％物料名称万吨/年百分比％烧结矿56.1860.00生铁42.5645.46球团、块矿14.0415.00水渣14.9015.91焦炭18.3019.55炉尘1.912.04煤粉5.115.45烧损34.2636.59合计93.63100.00合计93.63100.004.3炼铁工艺技术流程简述高炉冶炼用的焦炭、矿石、烧结矿、球团在原料场加工处理合格后，用皮带机运至高炉料仓贮存使用；各种原料在槽下经筛分、计量后，按程序用皮带机输送到高炉料车中，再由料车拉到炉顶加入炉内；从高炉下部风口鼓入热风(1000－1300℃)、氧气并喷煤粉，燃料中的炭素在热风中发生燃烧反应，产生具有高温的还原性气体(CO、H2).炽热的气流在上升过程中将下降的炉料加热，并与矿石发生还原反应。高温气流中的CO、H2和部分炽热的固定碳夺取矿石中的氧，将铁还原出来。还原出来的海绵铁进一步熔化和渗碳，最后形成铁水。铁水定期从铁口放出。矿石中的脉石变成炉渣浮在液态的铁面上，定期从渣口排出。反应的气态物质为煤气，从炉顶排出。高炉煤气经重力除尘器粗除尘后，经降温装置降温后进入布袋除尘器精除尘，净化后的煤气经煤气主管、调压阀组送往烧结、热电站。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉采用喷吹煤粉技术，以降低焦比，减少成本。原煤(无烟煤)筛分、整粒后，经皮带机输送至原煤仓，制备煤粉时，启动布袋收粉器，主排烟风机系统建立负压，利用干燥气系统的升温炉(燃烧介质为净化后的高炉煤气)产生的高温烟气对系统进行预热，废气由主排烟管道排至大气中，预热温度至65℃以上时，由称重给煤机将原煤仓内的原煤送至制备煤粉的主要设备中速磨，经高温烘干、碾磨，适合粒度的煤粉经分离器由主排粉管道排至布袋收粉器，经收集后的煤粉进入煤粉仓，煤粉再由上、下钟进入喷吹罐进行喷吹，经输煤管线、煤喷枪输送至高炉。高炉冶炼的热源主要来自于焦炭燃烧。各种原料在炉内进行复杂的氧化还原反应。高炉冶炼用风由高炉鼓风机供给，冷风经热风炉加热后送给高炉。高炉冶炼主产品为铁水，副产品为煤气、炉渣、炉尘等；高炉铁水用铁水罐运往铸造车间，高炉煤气经两级除尘净化后，一部分用于热风炉，余下部分去烧结厂和热电站。工艺流程如下图所示：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告球团仓烧结矿矿石焦炭仓电子配料器料车气化冷却水380m3高炉热风炉烟囱鼓风机助燃风机铁水炉渣荒煤气气渣池铁水罐二级除尘渣场铸造净煤气水泥原料铸铁机煤气管网去烧结机发电球团30—5mm烧结矿45-5mm原矿20-40mm焦炭仓50-20mm煤粉制备高炉冶炼工艺流程图高炉主要技术经济指标见下表。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告380m3高炉主要技术经济指标表序号指标名称单位数值备注一、冶炼指标1高炉有效容积m33802利用系数t/m3.d3.23综合焦比kg/t550其中:焦炭kg/t430煤粉kg/t1204炉顶压力MPa0.035热风温度℃1050－11506熟料比%≥95烧结矿%80球团矿%15块矿%57综合入炉品位%＞588富氧率%59渣铁比kg/t35010年工作日d350二、产品及副产品1生铁104t/a42.562水渣104t/a16含水份10%3炉尘104t/a1.914返矿104t/a7.625返焦104t/a1.96高炉煤气104Nm3/h9.277气化冷却产气量T/h4.69平均三、主要原、燃料消耗量1烧结矿104t/a61.80含返矿2球团104t/a10.603原矿104t/a3.86含返矿4煤粉104t/a5.115焦炭104t/a20.13含返焦四、单位生铁动力消耗1鼓风Nm3/t.HM1400山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告2高炉煤气Nm3/t8503蒸汽kg/t254压缩空气Nm3/t105氮气Nm3/t206水：循环水m3/t22.92新水m3/t1.277电KW.h/t304.4车间平面布置和工艺方案特点根据拟建厂址的地形条件，考虑到今后的发展，在工艺流程合理、操作安全、满足生产工艺的前提下，从企业的发展和有关公用设施的合理利用着想，尽可能节约土地，使之布置紧凑；各种管线、运输线路尽可能缩短，以使厂区内部运输道路畅通。高炉车间布置采用一列式布置，即高炉列线与热风炉中心线轴线在同一轴线上，净煤气系统轴线同高炉列线互相平行，贮矿(焦)槽也采用一列式，其轴线也平行于高炉中心线。其主要尺寸：高炉中心线同重力除尘器系统的中心距为16000mm高炉中心线同布袋除尘器系统的中心距为31000mm高炉中心线同矿（焦）槽的轴线距离为28000mm根据厂区的气象条件，变电站、净环水等对环境清洁度要求较高的系统布置在厂区的上风向，原料破碎、筛分及炉前出铁场等污染较重的区域安排在下风向。4.5槽上、槽下系统4.5.1槽上给料系统贮槽上部设有一条带卸料小车的皮带机，烧结矿、原矿、球团等原辅料通过皮带卸料小车分别向各料仓卸料；焦炭在原料场经过双辊破焦机破碎、筛分后的合格料由皮带机卸到焦仓贮存。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告4.5.2烧结矿、焦炭的贮存能力按高炉利用系数3.2t/m3.d，综合入炉品位58%，熟料率95%计算，本系统配备料仓10个，总容积为950m3，仓内衬为辉绿岩铸石板，仓体为现浇钢筋砼框架结构。各仓的具体特性见下表：料种数量单仓有效容积m3总有效容积m3贮存量t贮存时间h焦炭4953001808.3烧结矿4953005127.6溶剂29519028512球团29519041833原矿2951904181004.5.3槽下系统每个槽下出料口均安装了电机振动给料机、振动筛和称量漏斗，实现分散筛分、分散称量。炉料按程序：给料→筛分→称量→皮带机转运→料坑矿石漏斗（集中称量漏斗）→装入料车。槽下共设3个焦炭称量漏斗，3个烧结矿称量斗，2个矿石称量斗和2个球团、原矿称量斗。称量斗物料经槽下运料皮带机卸至3.2m3料车，经斜桥卷扬上料运至高炉炉顶装料设备装入炉内。称量斗采用计算机集中控制，并自动实现称量补偿。筛下物料由返矿皮带机转运至返矿仓，定期用汽车运至烧结厂。再槽上、槽下各落料点均设封闭吸尘罩，选用一台76m2电除尘器进行除尘，减轻粉尘对环境的污染。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告4.6上料系统高炉上料采用双料车上料。料车容积为3.2m3 ，由Ф1650滚筒卷扬机从斜桥上料；高炉装料、上料及配料系统均采用微机程序控制，模拟显示出生产过程，并设有数据打印设施；料车、槽下和料坑漏斗均采用自动控制，若系统出现故障，上料系统仍可实现手动控制，以满足高炉的正常生产。正常上料方式为每批料由2个焦炭称量斗，2个烧结矿称量斗或2个矿石称量斗组成。也可实现每个称量斗单独称量供料，组合供料，以适应各种料批组成和生产调剂的要求。4.7高炉炉体结构4.7.1炉体结构高炉炉体结构型式采用大框架自立式结构，框架尺寸10×10m。在炉底封板下方设置炉底水冷管增强炉壳气密性。炉体部分设置四层平台，分别用于探瘤、煤气取样、热电隅检修、炉顶设备检修等工作，炉顶平台全部采用栅格式平台板，减少积灰负荷。4.7.2高炉内衬选择耐材既要考虑节约投资又要考虑保证高炉长寿，因此根据高炉不同部位要求选择不同的耐火材料。炉底炉缸部位采用适用中小高炉使用的优质耐火材料------在炉底采用高导热性、高强度的半石墨炭块，在炉缸区域采用高导热性、高强度、抗铁水侵蚀、能消除不均匀热膨胀的模压炭砖，并在炉底炉缸的热面采用小块陶瓷杯技术。铁口区采用复合棕钢玉砖砌筑，结合加深死铁层高度，减少铁水环流，可有效地减少炉底炉缸侵蚀，从而延长炉底炉缸寿命。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告在风口区域采用复合棕钢玉材质的风口组合砖。炉腹至炉身中下部，根据板壁结合的炉体冷却结构，采用能满足生产要求的且价格低廉的高铝砖，在炉身上部采用耐磨性好、价格低廉的致密型粘土砖，并在炉身上部的炉壳内喷涂一层不定型耐火材料。炉顶封盖内壁采用焊接锚固件和一层耐热耐磨的不定型耐火材料。4.7.3炉体冷却设备在影响高炉寿命的关键部位----炉腰至炉身下部，采用经生产实践证明能有效保证高炉长寿且近几年在国内推广的板壁结合炉体冷却结构，将冷却板的高冷却强度、对炉衬的有效支撑与冷却壁的良好的密封性能结合，实现对炉衬耐材和炉壳的有效冷却，从而保证高炉的长寿。炉体冷却结构为：炉底、炉缸区域采用4段光面冷却壁，材质为普通铸铁，内铸单进单出的蛇形无缝钢管。炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁，内铸双层冷却水管，肋槽内捣打导热性良好的炭素材料。炉腰冷却壁上部满铺一层铸铁冷却板，以保证炉身下部砖衬的有效支撑。炉身中、下部用板壁结合的冷却结构。冷却板的冷却强度大，能有效支撑炉衬，冷却壁安装时炉皮开孔少，能有效保护炉皮，增强高炉密封性。两者优势互补，保证炉体关键部位的安全、正常生产。炉身中、下部以及炉腹炉腰的冷却壁选用铁素体基球墨铸铁，以其良好的导热性和延展性来抵抗炉体关键部位的峰值热负荷和热冲击，从而避免冷却壁的损坏。该部位采用的冷却板为焊接结构，其优点为：比铜冷却板价格低近10倍，比铸铁冷却板（冷却水箱）的冷却强度大，制造简单，有成熟的实践经验。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉炉底采用水冷。另外，为使整个炉体各部位满足长寿要求，将高炉炉喉设计为两段，上段为普通结构，下段为水冷炉喉。这样，既避免了长条刚砖的变形损坏，又对下部的高温段进行冷却，提高了钢砖的强度，从而有效延长炉喉的工作寿命。4.7.4高炉炉体冷却第一种方案：高炉冷却壁采用汽化冷却。汽化冷却系统设汽包一个，其直径为1.6m，长10m。安装标高为24.00m，软化水来自高炉软水站，设置一台40m3软水蓄水箱。高炉炉体从炉底至炉身上部设9段冷却壁。1~3段冷却壁为光面冷却壁，材质为RTCr0.8。炉腹、炉腰及炉身冷却壁即4~9段为镶砖冷却壁，材质为QT400—18。其中6、8、9段带有“г”头用于托砖。高炉底采用工业水冷炉底，冷却水压力为0.3Mpa，以保护炉缸，确保高炉一代炉龄。高炉风、渣口各套均采用工业水冷，冷却水压力同上。在炉底、炉基、炉腰、炉身都设有温度测量装置，及时了解温度分布和耐火材料的侵蚀状况，确保高炉安全生产。第二种方案：高炉冷却壁采用水冷却。高炉采用工业水开路循环冷却系统。设两个净循环水冷却系统。（1）高炉常压工业水冷却系统（包括热风炉设备冷却），循环水冷却水量为Q=2000m3/h，其中高炉炉体循环水冷却水量为1600m3/h，热风炉设备循环水冷却水量为400m3/h。炉前供水点压力0.5Mpa。（2）高压工业水冷却系统。主要用于风渣口小套的冷却，循环水量330t/h。风口平台处的供水压力为1.0Mpa。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告上述两个系统的排水，由风口平台上的集水箱收集，通过回水管流会水池冷却，然后经高炉循环水泵供给高炉使用。根据生产装备水平，考虑到能源利用，本次选用气化冷却方案。4.7.5炉体检测与控制高炉炉体检测包括炉衬温度、冷却壁温度、炉底温度、炉基温度的测量以及冷却水流量、压力、温度的测量、炉喉断面煤气温度分布测量，依靠这些检测手段可以检测各部位的温度、热负荷及炉顶煤气分布，为高炉布料、炉体维护及炉体设备保护提供信息。4.7.6高炉炉体框架及平台高炉炉体采用自立式结构，炉体各层平台和上料斜桥由4根框架支柱支撑，框架支柱中心距为11×11m，炉体设5层，双路走梯。4.7.7炉体附属设备高炉设14个风口，每个风口由大、中、小套组成。风口小套采用长寿贯流式风口。设渣口两个。在炉喉料线附近设置十字测温装置。4.7.8炉顶系统高炉炉顶采用PW式水冷气封串罐无料钟炉顶设备。⑴串罐无料钟的特点与双钟式液压炉顶相比较，串罐无料钟具有良好的高压密封性能，灵活的布料手段，能使高炉充分利用煤气能，保持高炉顺行；运行可靠，易损件少，检修方便快捷，有利于高炉高产、节能、长寿的特点。但存在设备价格高，要求工人操作水平高，管理必须到位的情况。⑵工艺参数炉喉直径φ4.4m炉顶压力0.225Mpa炉顶温度正常150℃-200℃＞300℃报警山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告上密封阀直径DN700溜槽长度2000mm溜槽正常工作角度13-53°溜槽检修更换角度-70°溜槽旋转速度0-11r/min溜槽倾动速度0-1.6°/s⑶主要设备料罐Vu=13m3、调节阀、下密封阀、眼睛阀、中心喉管、齿轮箱、电动探尺、均压及均压放散阀、逆止阀、上闸阀、上密封阀、布料溜槽等。⑷控制方式炉顶采用PLC控制，为基础自动化级。自动控制（连锁）远距离手动控制（连锁）机旁手动控制（非连锁），为部件检修及调试用。⑸基本布料形式①采用计算机自动控制进行环形（多环、单环）布料。②远距离手动控制进行螺旋、扇形及定点布料。③料罐的均排压制度无料钟炉顶罐采用氮气均压。当要想炉内布料时，打开均压阀，对下料罐进行均压。4.8高炉炉型主要尺寸及有关参数山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告合理的高炉炉型是实现高产、稳产、低耗、长寿的基本条件之一。高炉炉型内型尺寸的合理性主要与使用的原燃料条件及操作制度有关，合理的炉型来源于生产实践。依照国内众多厂家380m3级高炉运行的情况，结合当地原燃料使用的实际，确定高炉炉型尺寸如下：高炉炉型尺寸序号名称符号单位数量1有效容积Vum33802有效高度Humm182003炉缸高度h1mm29004炉腹高度h2mm30005炉腰高度h3mm12006炉身高度h4mm95007炉喉高度h5mm16008死铁层最底面到铁口中心线高度h0mm11009炉缸直径dmm520010炉腰直径Dmm600011炉喉直径d0mm410012炉腹角α度82°24´19"13炉身角β度84°17´22"14风口数f1个1415渣口数f2个216铁口数f3个117有效高度与炉腰直径比Hu/D3.0318有效容积与炉缸断面积比Vu/A17.8919炉腰直径与炉缸直径比D/d1.154.9风口平台及出铁场风口平台、出铁场为架空式钢筋混凝土框架结构，在铁口上方设置钢结构风口平台，供操作及换风口作业用。高炉出铁场设置一台跨度为22m，起重量为10t双梁桥式起重机。出铁场及风口平台均设屋盖及雨遮。高炉设一个铁口、二个高度不同的渣口，14个风口。出铁场主沟坡度为4.5山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告%，渣沟坡度8%，主沟及弯沟内衬为浇注料，铁沟、渣沟内衬为捣打料。主沟及弯沟内衬采用浇注料，延长了修沟的周期，减少了维护的工作量，改善了炉前环境。铁支沟坡度为7%~10%，渣沟坡度为6%~7%。风口平台上炉前设备采用矮身液压泥炮，折叠式液压堵渣机以及液压开铁口机。炉渣为炉前水冲渣。每座高炉日产铁1216t，日平均出铁12次。出铁配置3台35t铁水罐车，将铁水运到铸造车间。为改善炉前操作环境，减少出铁时产生的烟尘对大气的污染，在出铁口处的风口平台下设排烟集尘罩，铁水罐上方设抽风除尘罩进行抽风除尘。主控楼为三层，靠近风口平台布置，一、二层均位于风口平台下，三层为控制室，控制室地坪与风口平台标高相同，控制室内配有先进的计算机监控设备。出铁场设有泥泡操作室，工人休息室。4.10高炉送风系统高炉生产的关键设备是鼓风机。目前国内根据鼓风机的工况，可选用的鼓风机有轴流式和离心式两种，其优缺点比较见热力章节。本次设计推荐选用高压轴流鼓风机，型号为AV40-12，电机功率6000KW，电压10KV，风量Q=1450m3/min，设置两台风机，一用一备，鼓风机出口、进口和排风管上均设消声器，减少噪声对环境的污染。4.11热风炉系统对380m3高炉来说，采用改进型内燃式热风炉和球式热风炉都可以满足1150℃入炉风温的要求。本方案380m3高炉配三座顶燃式球式热风炉。热风炉拱顶采用结构稳定、气流分配合理的悬链线大头拱顶。4.11.1热风炉工艺参数高炉配置3座球式热风炉，正常工作制度为“两烧一送”或“山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告半交错并联”。事故时为“一烧一送”。其设计参数见下表：热风炉工艺参数表序号名称单位数量备注1热风炉座数座32热风炉炉壳直径mm8550/7310上/下3热风炉全高mm204404燃烧室有效断面积m240.65蓄热室有效断面积m230.686球床高度m7上部φ40m4下部φ60m3.57一座热风炉加热面积m2193808一座热风炉装球量重t4309单位炉容蓄热面积m2/m313010热风温度℃1100-11504.11.2燃烧及送风热风炉送风采用集中送风方式，设有助燃风机房、空气预热装置。空气预热采用热管式空气换热器，工艺参数如下：⑴烟气68000-72000Nm3/h温度从260°降至190°阻力24.5mmH2O⑵空气32000-34000Nm3/h温度从20°升至180°阻力17mmH2O助燃风机房内设二台助燃风机，风机型号为9—26No.14D，风量为59000m3/h，电机功率250KW。热风炉烧炉使用高炉自产煤气，平均消耗量为2×21250－2×山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告23600Nm3/h。4.11.3热风炉炉体热风炉为三座顶燃式球式热风炉，热风炉拱顶采用悬链线设计，以提高拱顶稳定性。为减少散热损失，砌体坚强了保温措施，并在高温区炉壳内表面喷涂不定性耐火材料。大墙上部砌体与拱顶间设迷宫式滑缝，以防止气体串至炉皮。下部用球冠型炉箅子及冷风均布装置，可使气体均匀分布，有利于热交换，提高热效率，并减少气体阻力。4.11.4炉壳钢结构改变以往炉底钢板和炉壳直接对焊方法，采用弧形结构，消除或减少局部压力，保证焊缝不被拉裂、杜绝炉底跑风难以处理的问题。炉壳由Ф7.31m和Φ8.55m二段组成。4.11.5其它高炉热风炉烟囱高度为60m，上口直径为1.6m，在烟道内设烟道转动闸板，以调节热风炉烟气分布。热风总管设倒流休风阀及烟囱，直径为800mm，烟囱上口标高为37m。以保证足够的倒流负压。热风阀采用汽化冷却，也可采用软水密闭循环冷却，其一次投资额相差不大，其余部位如烟道阀，煤气调节阀等采用工业水循环冷却，循环量为180t/h，水压≥0.3MPa。根据热风炉各部位的工作温度、受力状况和化学侵蚀的特点，分别选用了不同性能的耐火材料。4.12煤气系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉煤气的净化由重力除尘器和布袋除尘器组成，为确保布袋的正常工作，在重力除尘器和布袋除尘器之间设一套煤气降温设施。布袋清灰采用氮气反吹工艺。高炉正常炉顶压力为0.03Mpa，最大压力可达0.12Mpa，高炉煤气发生量9.27×104NM/h，炉顶温度约250℃。粗煤气管道布置形式为“双辫式”结构，炉顶四根φ1400mm煤气导出管及与其连接的φ1700mm上升管，再合并为一根φ2200mm的下降总管与重力除尘器相接。煤气管道内衬采用砌砖，除尘器内衬采用喷涂。为了控制炉顶压力，在煤气上升管顶部设2台液压驱动的φ550煤气放散阀。当炉顶煤气压力≥0.12MPa时，报警并自动打开其中的一个煤气放散阀泄压，确保煤气管道系统安全。为便于检修炉顶煤气放散阀，在上升管顶部设有2t检修手动葫芦。荒煤气经重力除尘后含尘量在6g/m3左右，再由布袋除尘器精除尘后，煤气含尘量≤10mg/m3。净煤气含尘量可满足热风炉、锅炉、烧结等用户的要求。布袋进口煤气温度要求≤250℃。本设计每座高炉选用了8个布袋除尘器箱体，采用一列式布置。布袋除尘器箱体直径4.0m，上部采用圆形封头，下部采用锥形漏斗，一个箱体滤袋数量为238条，滤袋规格（直径×长度）Φ120×6000mm，每箱滤袋面积537.88m2。滤袋材料采用玻璃纤维布，其允许工作最高温度260℃。布袋除尘器的主要技术特性见下表：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告布袋除尘器的主要技术特性指标序号项目单位数量备注1箱体直径mmΦ40002过滤煤气量Nm3/h927003滤袋规格mmΦ120×60004一个箱体内布袋数量条2385滤袋总数条19046总过滤面积m243037过滤负荷Nm3/h.m222.598滤袋材质硅油玻璃纤维布9滤袋工作温度℃80—250℃（1）布袋反吹工艺概述布袋除尘器为下进气上出气，正压外滤式，每个箱体均设有人孔及防爆孔，布袋除尘器箱体和净煤气集气管采用外保温，每个箱体的工作情况用压差计显示并记录，在操作室内设模拟盘显示系统。当布袋除尘器内外压差达到一定值时，便自动进入反吹操作，反吹气体为氮气。高压氮气经管道送入氮气贮罐作为反吹用气，当布袋除尘器发出反吹信号后，对每个箱体顺序进行反吹。选用贮气罐容积为4m3。（2）卸灰及输灰系统经计算，布袋除尘器最大出灰量为0.6t/h，平均每个箱体卸灰量为41kg/h，布袋除尘器排出的瓦斯灰堆比重约为0.75t/m3，设计采用双层卸灰阀并通过中间灰斗的卸灰方式，卸出的灰经加水润湿后用汽车拉走；为使除尘器灰斗顺利卸灰，在除尘器集灰斗壁设有振动装置。（3）净煤气系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告从各个布袋箱体出来的净煤气通过集气管汇集后进入净煤气总管，为稳定和调节炉顶煤气压力，在净煤气总管上设有调压阀组；热风炉所需煤气由调压阀组后的净煤气总管引出送至热风炉净煤气管供热风炉使用，剩余煤气供烧结、热电站。4.13煤粉喷吹系统喷吹煤种按无烟煤、烟煤混喷考虑，煤比正常为120kg/TFe，最大为150kg/TFe。喷吹罐采用并罐形式，输送方式采用总管加炉前分配器。1、煤粉喷吹设计参数正常煤比：120kg/tFe最大煤比：150kg/tFe14个风口全部喷煤，喷吹煤种为烟煤和无烟煤混喷。2、喷吹工艺方案采用间接喷吹方式，即通过制粉系统制备的合格煤粉，通过仓式泵从制粉系统运往高炉区。在喷吹罐下部经过气体载体运至炉前，经炉前分配器分配后到各风口喷入高炉。运送煤粉的载体为氮气，输粉浓度为40-60kg/kg，气源压力大于0.8Mpa。3、喷吹工艺特点①喷吹形式两个并列罐下出料交替喷吹。喷吹罐有效容积为12M3。按高炉最大喷吹量150kg/tFe计算，每罐煤粉可供高炉连续喷吹20分钟。②炉前分配器采用盘式分配器，具有精度高、寿命长的优点。4、喷吹系统的配套设施喷吹设施有输送煤粉管道、喷吹站、炉前分配器、喷吹支管路、喷枪等。4.14渣铁处理系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告4.14.1炉渣炉渣采用炉前水力冲渣法，冲渣设施基本参数为高炉利用系数3.2/m3·d出渣次数12次/d渣铁比0.35t/t·Fe目前国内水渣处理工艺主要有渣池法（包括沉淀池法，底滤池法）、INBA法及图拉法。设计采用底部过滤脱水，废水全部回收，循环再用于冲渣，补充水量按总水量的10%考虑；冲渣沟内衬铸铁板，冲渣沟坡度5%，在进入渣池前减为3.5%，冲渣池选用露天5t抓斗吊车，抓渣至汽车，外运给水泥厂。底滤法的优点是：（1）冲渣水经过滤处理后，水质澄清，生产稳妥可靠。（2）电耗低，可节省能源。悬浮物含量低，使整个系统的阀门、水泵和管道磨损小，维护工作量小。（3）全部设备可国内解决，易于操作和维护。（4）冲渣水全部循环使用，减少环境污染。冲渣沟总长约100m，靠近炉前的冲渣沟为钢结构，内衬耐磨铸铁，坡度~5%，其余为钢筋混凝土结构，内衬铸石，坡度~3.5%。4.14.2铁水处理1、铸铁机系统为了处理炼铁和铸造生产不平衡或铸造车间定期检修时多余的铁水，拟建一台双链带滚轮固定式铸铁机及相应的公辅设施。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告铸铁机系统由主厂房、通廊、机前操作室、机后冷却场、制浆喷浆室、卷扬机室、电器室、休息室及卫生间等组成。2、铸铁机工艺铸铁机及倾翻卷扬速度均可调，机前设前方支柱，采用曲柱倾翻卷扬机浇注铁水，机前设调车及溅铁收集装置，机身设有烤模及喷浆装置，机后配备平板车及调车装置，机前及机后分别设置四条铁路线。设计生铁块仓库。铸铁生产中使用过的污水分别经水沟流入沉淀池，沉淀后的水再循环使用。铁水铸成铁块后，经翻板装入专用车上，专用车由标准轨平车及铁块装卸料斗组成。铁块喷水冷却后，用车运往生铁块仓库。为了防止铸铁过程中灰尘、烟雾、石墨碳等有害物质的污染，在铁水罐倾翻位置及流铁沟上方设置抽烟罩及管道，将烟尘抽至除尘器进行除尘。3、铸铁机室结构铸铁机主厂房结构为钢筋混凝土，厂房上部设置15/3吨检修吊车一部。铸铁机通廊为钢筋混凝土结构，分上下两层，二层为钢筋混凝土平台，通廊为敞开式建筑。其余建筑为全封闭砖混结构。机后设置检修电动葫芦。4、铸铁机主要技术性能及规格（1）铸铁机采用50m双链带滚轮移动式铸铁机生产能力1400t/d链带速度7.346m/min每条链带铁模数268个铸铁块重量8—10kg链带节距305mm山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告电动机功率N=55KW（2）附属设施喷浆装置：主要由泥浆泵和机械搅拌器组成。泥浆泵主要性能：型号2.1/22PWA，流量36m3/h，扬程9.8m电动机型号Y118M-4，功率4.5kw搅拌器主要性能：转速780r/min电机型号Y90L-6功率2.2kw外形尺寸D2000×1400mm铁块冷却设施：设计采用循环冷却供水系统，系统循环水量300m3/h，供水分两部分，一是机前集水包和管道，供给链带和三角挡板用水，二是机后集水包和管道，供给生铁块冷却用水。冷却水全部回收至沉淀池，经沉淀、滤清后循环使用。冷却后的铁块由机头全部落入专用的拉铁车内，送至生铁库堆放。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告5、烧结工艺5.1设计规模及生产能力5.1.1设计规模本项目烧结车间设计规模为1×62m2，车间为连续工作制，主机年工作日328天，年作业率>90%。5.1.2生产能力根据原料状况，考虑到设备装备水平及生产工艺等综合因素，参照国内一些中小企业的烧结生产实践，本设计烧结机利用系数为1.26t/m2.h，最大可达到1.5t/m2.h，年产烧结矿61.50万吨。生产能力为Q=n·F·η·T=1×62×1.26×328×24=614960吨/年式中：n——烧结机台数F——烧结机有效面积，m2η——烧结机利用系数，t/m2.hT——烧结机年工作小时数，h5.1.3产品方案烧结矿碱度（CaO/SiO2）1.8烧结矿粒度5—150mm烧结矿温度<150℃烧结矿化学成份见表5—1山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告烧结矿化学成份表5－1名称TFeFeOSiO2CaOMgOS烧结矿（%）57.27106.9712.550.480.0475.2原燃料及点火煤气5.2.1含铁原料含铁原料为国产精矿粉、部分进口矿粉及烧结返矿。从堆料场由汽车送至原料车间的贮矿槽内堆放。5.2.2燃料烧结料配加固体燃料为焦粉或无烟煤粉，入厂粒度要求为0－25mm，由汽车直接将成品送至原料贮矿槽内。5.2.3熔剂石灰石外购解决，汽车直接将0－3mm的成品送至原料车间的贮矿槽内。生石灰粉由汽车运输，料罐装载，直接吊装至生石灰矿仓，再由下部螺旋输送机配料。5.2.4点火煤气采用高炉煤气点火，热值为850Kcal/Nm3，需要3700Nm3/h，由高炉供应。烧结用原料、燃料化学成份见下表。原、燃料化学成份表（%）成份名称TFeSiOCaOMgOS烧损精矿粉6071.20.40.102进口矿粉62.04.0——0.0413.5焦粉—9.0——0.0585石灰石粉—4.6502.90.0142生石灰粉4.0751.30.0615山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告1×62m2带式烧结机物料消耗一览表物料名称单耗(kg/t.烧)年耗量(万吨/年)日耗量（吨/日）小时耗量（吨/时）备注精矿粉85552.581603.0266.79年工作日328天高炉灰362.2067.382.81石灰石1388.49258.7310.78生石灰1006.15187.57.81焦粉804.931506.28合计120974.352266.7790.675.3工艺流程5.3.1工艺流程概述烧结工艺流程是从原燃料运入开始到成品输出为止，包括原料贮存、熔剂燃料加工、整粒、配料、一、二次混合、烧结、冷却、整粒的全部工艺过程。（1）原燃料、熔剂的接受贮存和准备精矿粉由汽车运输运到原料场，熔剂和燃料（焦炭）经破碎筛分加工到0~3mm后用汽车运到原料场（熔剂及燃料破碎在熔剂燃料破碎室内进行）。抓斗吊车将原料仓内贮存的各种原料抓入各自的配料槽内。（2）配料含铁原料、熔剂、燃料通过配料槽下的调速园盘给料机和电子皮带配料秤进行配料，生石灰通过配料槽下的石灰消化给料机，先预加水消化后，经电子秤设定的配料比进行各种组合配料。为保证烧结矿成分波动小，质量好，冷热返矿均在配料室进行集中配料造成混合料。（3）混合造球山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告混合料通过一次、二次园筒混合机进行混合与造球，使各组料充分混合均匀，并造成小球粒，提高烧结料层的透气性，考虑到将来烧结矿产量及的质量提高，在设计上留有将来造小球团进行小球烧结的可能性。（4）铺底料与布料本设计采用铺底料设施，铺底料由冷矿筛分的物料分出10－20mm粒级的一部分料进行台车铺底，铺底料厚度约30mm。混合料通过园筒给料机及梭式布料器均匀地铺布到台车上，料层厚度为380mm，最大可达400mm。（5）点火与保温烧结点火采用双斜预热式点火炉，该点火炉具有火焰短、热耗低、热效率高，沿台车方向供热均匀，体积小，重量轻等特点。点火温度为1100℃，点火时间1分钟，为了改善烧结矿的质量，点火后的烧结料进入不供热的保温段内保温，保温时间约1分钟。（6）烧结混合料经点火后在主抽风机负压作用下进行抽风烧结，烧结带均匀向前移动，烧结时间约17分钟。（7）烧结矿的冷却与整粒烧结矿饼在机尾卸下后，经单辊破碎破碎到小于100mm，再经热矿振动筛筛除小于5mm的热返矿，然后进入抽风环式冷却机进行冷却。冷却后的烧结矿温度小于150℃，烧结矿在环冷机卸料后，由皮带机运至整粒装置；整粒装置由一次冷矿振动筛和二次冷矿振动筛（二层筛）组成，经筛分整粒后的烧结矿被分成以下几种类别和粒级：成品烧结矿（>20mm、5~10mm、10~20mm），冷返矿（>5mm、铺底料（10~20mm），分别送到高炉车间的冷返矿槽和铺底料槽。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告混匀铁料生石灰石灰石燃料冷返矿＜3mm水＜3mm＜5mm＜5mm一次混合合水二次混合空气煤气点火烧损烧结机铺底料热破碎灰尘除尘灰尘抽风烟囱排入大气冷却一段筛分5-0mm二段筛分＞5mm＞20mm10-5mm20-10mm成品热筛分烧结工艺流程图（8）冷热返矿处理山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告经筛分整粒后产生的小于5mm的冷返矿由皮带机运入配料室冷返矿槽，参加集中配料。由烧结机热矿筛筛下的热返矿由板式运输机运到配料室参加集中配料。（9）成品检验采用人工取制样并进行冷态转鼓强度试验和制样送化验分析。（10）粉尘处理由机头、机尾除尘器捕集的粉尘、集气管收集的粉尘、小格散料分别送往配料系统。（11）主抽风系统及机尾除尘烧结废气汇集于集气管经机头电除尘器除尘净化后通过主抽风机将烟气经烟道从烟囱排入大气放散，排放浓度低于国家要求标准。（12）产品输送成品烧结矿用皮带机直接运到高炉贮槽供高炉使用，当高炉和烧结两车间生产不均衡时烧结矿可由胶带输送机到烧结堆场存放，等使用时再用装载机运到皮带机上，运往高炉贮矿槽。5.3.2工艺流程特点（1）车间布置占地少，工艺流程短，特别是与炼铁车间布置在一个区域内，缩短了运输距离，减少了基建投资和运营费用。（2）为提高产品合格率、降低能耗。熔剂破碎筛分采用闭路流程。（3）采用配料室集中配料，保证配料准确性和烧结矿成分稳定，且便于烧结生产操作和控制。（4）所有原料运输均为连续封闭运输，尽可能不落地以减少二次倒运，同时也消除了原料倒运时，造成的粉尘飞扬，改善劳动条件。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（5）采用铺底料、厚料层烧结新工艺。（6）烧结机尾设热矿筛。以筛除粉料，提高冷却效果，减少粉尘溢出，改善环境，筛下热返矿定量集中配料，以提高混合料温度。（7）烧结配加生石灰，并采用了预消化装置，提高产量，降低能耗。（8）采用了抽风环冷机，冷却效果好，设备寿命长，维修方便，留有余热利用的可能。（9）采用节能型点火器。（10）采用新型烧结机。a.台车篦条加降热垫，可保护台车，提高台车寿命。b.头尾四连杆密封，减少漏风。c.采用回转式漏斗，减少漏风。d.台车栏板高420mm，可保证400mm厚料层烧结。e.烧结机设摆动架及卸料刮刀。f.传动采用柔性传动，结构紧凑、重量轻、传动平稳。g.台车部件用球墨铸铁，篦条采用耐热高铬铸铁。（11）机头机尾采用电除尘器，除尘效率高。粉尘排放浓度大大低于国家标准，环境好。5.4烧结物料平衡5.4.1物料平衡1×62m2烧结车间物料平衡烧结前烧结成山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告物料名称万吨/a百分比（%）物料名称万吨/a百分比（%）精矿52.5845.34烧结矿61.5055.56高炉灰2.201.99烧损17.5215.83石灰石8.599.92返矿23.2621.01生石灰6.155.55水分3.413.08焦粉4.934.45铺底料5.014.52水7.997.22返矿23.2621.01铺底料5.014.52合计110.69100%110.69100%5.4.2计算参数⑴利用系数1.26t/m2h⑵作业率90%(年工作8400h)⑶有效烧结面积62m2⑷生石灰配比100kg/t⑸焦粉配比80kg/t⑹混合料水分8%⑺返矿量500kg⑻铺底料150kg/t5.5主要设备选型与计算根据工艺需要及产品产量质量要求，本着实用、可靠、经济，合理的原则对设备进行选择。5.5.1烧结机根据生产需要建设1×62m2烧结机，烧结机利用系确定为1.26t/m2h，烧结机生产能力为61.5万吨。烧结机台车宽2米，有效烧结长度31米，行走速度0.8~2.山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告5米/分，烧结栏板高度450mm。一、二次混合均采用Φ2.8×7米胶转传动园筒混合机。（1）混合时间Lesinαt==2.5tgβ=π·De·N·tgβsinφ上式中：Le——混合机园筒有效长（m）π——圆周率De—混合机园筒有效直径（m）N——混合料园筒转速转/分α——混合机倾角Ф——混合机安息角t——混合时间（分）（2）填充率Q·t=17%0.47lrLeDe2根据以上计算结果，物料混合时间6.5分钟。填充率为17%，符合规定要求。Φ2.8×7米园筒混合机。性能如下：直径Φ2.8m，筒体长7m，转速6.5转/分，生产能力180t/h。5.5.2热烧结矿振动筛热烧结矿振动筛选用SZR1545热矿振动筛。（1）筛子处理量根据工艺流程计算为130t/h，生产波动系数取1.25山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告，则筛子最大处理量162t/h。（2）筛分面积QF==5.93(m3)Q·m·c1·c2·c3·c4·c5·c6·c7·rF——筛分面积m2 Q——给料量t/hQ——单位筛分面积生产能力m3/m2hM——物料系数C1——粗粒影响系数C2——细料影响系数C3——筛子效率系数C4——开孔面积系数C5——筛孔形状系数C6——筛网系数C7——筛层系数r——物料容重t/m3当振动筛有效宽度为1.5米时，则振动筛有效长度为3.95m，故选用1.5m×4.5m=6.75m2振动筛以满足生产要求。5.5.3冷烧结矿振筛（1）筛子处理量按生产流程计算正常处理量为100t/h，生产波动系数取1.25，则筛子最大生产能力125t/h。冷烧结矿振动筛选用SZR1545标准振动筛。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告根据物料粒级组成。根据经验，当烧结矿经热破碎筛分后的粒度组成可按表5—3数据。冷烧结粒度组成5-3粒度各粒级%筛子+2020+1010+5-5合计给5mm孔25342912100给10mm孔（n=90%）253428.31.289.2给20mm孔（n=80%）2533．25.66063.86（2）筛分面积QF=q·m·C1·C2·C3·C4·C5·C6·C7·R式中各代表符号的意义同前对5mm孔η=90%时F5=7.93（m2）对10mm孔η=90%时F10=7.02（m2）对20mm孔η=80%时F20=2.1（m2）总面积F总=17.05（m2）5.5.4抽风环式冷却机有效冷却面积65m2，台车宽2m，台车拦板高0.9m，料层高度为0.25-0.45m，配用风机为三台，风机风量为85000m3/h。5.6车间组成烧结厂主要由以下车间组成：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告原料库、一次混合室、二次混合室、烧结室、主抽风机室、环冷机室、冷矿筛分室、转运站及皮带机通廊。5.6.1原料库及配料室原料库贮存精矿粉、熔剂、燃料，内设5吨桥式抓斗吊车，原料仓库内设隔墙，矿仓容积及各种原料贮存时间见下表。矿仓容积及各种原料贮存时间物料容积（m3）（有效）堆比重(t/m3)贮量(t)贮存时间(天)备注精矿粉36302.28000石灰石11001.61700白云石11001.61700焦粉14300.71000高炉灰1.5配料室与原料仓合建，单列布置，共设13个配料槽，各种料的配料槽堆积及贮存时间见下表。配料槽容积及贮存贮存时间物料名称个数几何容积（m3）贮量（t）贮存时间（时）备注精矿粉3134345高炉灰144.982.5石灰石144.943白云石144.986生石灰19538焦粉28977冷返矿144.946.9热返矿148.975粉尘148.95.6.2燃料及熔剂破碎筛分室燃料破碎为开路流程，粒度<20mm的碎焦由皮带机给到四辊破碎机，破碎到<3mm的焦粉由皮带机运往焦粉配料槽，设计布置2台四辊式破碎机位置，一用一备。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告熔剂破碎筛分为闭路流程，粒度为0~40的石灰石、白云石经破碎后进行筛分，筛下<3mm的料为成品，用皮带机运到配料槽，筛上>3mm料返回破碎机再进行破碎。设计布置一台φ1000×φ1000单转子可逆锤式破碎机，一台1.5×3.0m振动筛。一、二次混合机均选用φ2.8×7m的园筒混合机，混合时间分别为2.5和3.5分钟，二段混合时间为6分钟。5.6.3烧结室烧结室上部从整粒系统来的料进入料槽，烧结机台车上料层厚为30mm。混合料由皮带机运来给入混合料槽，再由园筒给料机、反射板均匀地布在台车上。烧结机有效面积为62m2，台车宽2m，边板高420mm，烧结混合料点火后进行抽风、烧结，料层厚为350~400mm。烧结矿经φ1100×1640mm单辊破碎机破碎至粒度为0—100mm的矿块，再经热矿筛筛分，筛下物粒度<5mm热返矿用B=500mm的链板运输机运到配料室的热返矿槽，筛上产品由抽风机进行冷却。烧结机除尘管排灰采用自动双层卸灰阀，除尘灰运入配料室的粉尘槽。5.6.4机头除尘及主抽风机室烧结废气的净化采用电除尘器，除尘器排出的粉尘经加水湿润后，用皮带机运到配料室粉尘槽。主抽风机选用1台92000m3/h烧结抽风机，压力为11772Pa。5.6.5环冷机室抽风环冷机有效面积65m2,设有三台离心风机，每台风机风量85000m3/h，全风压2080Pa，冷却后的烧结矿温度<150℃,用皮带机运至冷返矿筛分室。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告5.6.6冷矿筛分室冷矿筛采用两段二次筛分，选用冷矿筛两台串联布置。筛分出四种粒级的产品，其粒度规格分别为≤5mm的冷返矿及5-10mm、10-20mm、大于20mm,设计中考虑了旁路溜槽，在筛子故障或检修时，可使烧结机不停产。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告6、铸造工艺6.1概述为了充分发挥####县的地理和资源优势，根据国家产业政策，改变企业生产规模小、产品单一的局面，以及冶炼行业由单一的炼铁向铸造和机械加工转变的发展趋势，根据####县玉匣铸业有限公司已有铸造产品方案，扩建32万吨铸件工艺方案采用高炉─中频炉双联消失模铸造工艺。利用高炉铁水，直接热装入中频感应电炉，高炉铁水一般为1300℃以上，通过中频感应炉加热，使铁水过热至1450℃（每吨铁水需耗电130KWH），调节铁水成份到铸件要求的高温优质铁水，实现铁水高温出炉，低温浇铸。与国内外许多铸造企业均采用冲天炉、中频炉双联铸造工艺相比较，利用高炉代替冲天炉可省去铸铁的二次熔化，减少铁水的增硫，可节约能源，提高产品的成品率，降低产品成本15－25%左右。消失模铸造是一项创新的铸造工艺方法，可用于生产有色及黑色金属动力系统的零件。消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。对于消失模铸造，有多种不同的叫法。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”，简称EPC铸造。与传统的铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。消失模铸造工艺的优点1）模型设计的自由度增大，新工艺能进行造型设计，并完全可以从第一阶段就能在模型上增加一些附加功能。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告2）免除了铸件生产中使用的砂芯。3）很多铸件可以不要冒口补缩。4）提高铸件精度，可获得形状结构复杂、重复生产高精度铸件，可使铸件壁厚偏差控制在-0.15－+0.15mm之间。5）在模型接合面不产生飞边。6）具有减轻铸件重量约1/3的优势。7）可以减小机加工余量，对某些零件甚至可以不加工。大大减少了机加工和投资。8）与传统空腔铸造方法相比，模具投资下降。9）完全消除了传统的落砂和出芯工序。6.2建设规模和产品方案拟建规模为年生产铸件32万吨，其中多功能矿用磨介10万吨，特大中型机械配重20万吨，30万台件机械壳体和机床配件。产品方案：电梯、油田配重件，机械轮船压舱配重件、电厂、矿山、耐磨件、机床配件、汽车、工程车中档铸件。6.3原辅料供应铸造所需原料为高炉铁水，由公司380m3高炉供给。生产铸件原料是必须经过严格挑选符合化学成分要求的生铁或铁水（本计划为合格高炉铁水），并准确地调整碳、硅等化学成分和严格控制铁水中硫含量及温度。在中频炉经过升温、成分调整后而得到高碳、低硅、低硫、低磷的铁水，再用镁或镁合金进行球化，用硅铁合金进行孕育，从而生产出高品质铁水，然后浇注铸件。1：高炉铁水：320000吨/年山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告2：球化剂2800吨/年3：孕育剂3000吨/年4：聚苯乙烯塑料900吨/年5：耐火材料2000吨/年6：砂148000吨/年7：废铁20000吨/年6.4生产工艺和主要设备6.4.1生产工艺流程生产工艺流程：复验冷却筛分造型新砂型砂涂补原材料复验配补泥制复验EPC原始珠粒浇冒口铸件检查清理EPC板材料切割手工组模手工模型检查复验配料保温成份温度检验予发泡熟化模具成型涂复涂料模型组合EPS模型检查烘干埋箱造型负压浇注冷却模型干燥落砂铸件高炉铁水6.4.2工艺流程简述山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告铸造的主要原料为高炉铁水，高炉铁水由高炉出铁口装入铁水罐，通过铁水罐车运往铸造车间。由铁水罐进入中频炉调整铁水成分、提高温度，球化处理注入消失模进行浇注。消失模铸造的工艺流程如下：1）预发泡模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序，复杂铸件需要数块泡沫模型分别制作，然后再胶合成一个整体模型。模型的成型工艺分为两步，第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度，一般通过蒸汽快速加热来进行，此阶段称为预发泡。2）模型成型经过预发泡的珠粒先进行稳定化处理，然后再送到成型机的料斗中，通过加料孔进行加料，模具型腔充满预发的珠粒后，开始通入蒸汽，使珠粒软化、膨胀，挤满所有空隙并且粘合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶段称为蒸压成型。成型后，在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却，然后打开模具取出模型，此时模型温度高且强度较低，所以在脱模和储存期间必须谨慎操作，防止变形及损坏。3）模型簇组合模型在使用之前，必须存放适当时间使其熟化稳定，典型的模型存放周期多达30天，而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时，模型熟化稳定后，可对分块模型进行胶粘结合。分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。胶合面接缝处应密封牢固，以减少产生铸造缺陷的可能性。4）模型簇浸涂为了使每一箱在山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告浇注生产更多的铸件，将许多模型胶接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大约30～60C（86-140F）的空气循环烘炉中干燥2～3个小时，干燥之后，将模型簇放入砂箱，填入干砂振动紧实，必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。5）浇注模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后，铸型就可浇注，铁水浇入铸型后（约在1425C/2600F），模型气化被金属所取代形成铸件。在消失模铸造工艺中，浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断，砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别，本次设计使用自动浇注机。6）落砂清理浇注之后，铸件在砂箱中凝固和冷却，然后落砂。铸件落砂相当简单，倾翻砂箱铸件就从松散的干砂中掉出。随后将铸件进行自动分离、清理、检查并放到铸件箱中运走。干砂冷却后可重新使用，金属废料可在生产中重熔使用。7)熔炼保温设备为了确保铁水的质量，熔炼设备选用高炉与电炉双联工艺。根据铸造的铁水需要量,工程选择四座10吨中频炉、二座5吨中频炉。6.5消失模铸造的主要优点1、铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；2、铸件的表面光洁度高；3、取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；　　4、不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品。　　山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告5、采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；　　6、大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；　　7、落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；　　8、铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上；　　9、可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；　　10、负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；　　11、组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；　　12、减少了加工余量，降低了机加工成本；　　13、易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、大小不同铸件的生产；　　14、可以取消拔模斜度；　　15、使用的金属模具寿命可达10万次以上，降低了模具的维护费用；　　16、减少了粉尘、烟尘和噪音污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低了劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；17、简化了工艺操作，对工人的技术熟练程度要求大大降低；　　18、零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状；19、可减轻铸件重量；　　20、降低了生产成本；　　山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告21、简化了工厂设计，固定资产投资可减少30-40%，占地面积和建筑面积可减少30-50%，动力消耗可减少10-20%；　　22、消失模铸造工艺应用广泛，不仅适用于铸钢、铸铁，更适用于铸铜、铸铝等；　　23、消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件，更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件；　　24、消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注，促进特殊要求的金相组织的形成，有利于提高铸件的内在质量；　　25、在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理，效果非常理想，能够节约大量能源，缩短了加工周期；　　26、利用消失模铸造工艺，可以根据熔化能力，完成任意大小的铸件。传统粘土砂型铸造与消失模铸造工艺特点的比较山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告项目传统砂型铸造消失模铸造模型工艺1．开边必须分型开边，便于造型无须开边2．拔模斜度必须有一定的拔模斜度基本没有或很小的拔模斜度3．组成有外型芯合组成单一模型4．应用次数一个模型多次使用一型一次5．材质金属或木材泡沫塑料造造型工艺1．型砂有粘结剂、水、附加物经过混制的型芯砂无粘结剂、任何附加物和水的干砂2．填砂方式机械力填砂自重微振填砂3．紧实方式机械力紧实物理（自重、微振、真空）作用紧实4．砂箱特点根据每个零件特点制备专用砂箱简单的通用砂箱5．铸型型腔由型芯装配组成空腔实型6．涂料层大部分无需涂层必须有涂层浇注工艺1．充型特点只是填充空腔金属与模型发生物理化学作用2．影响充型速度的主要因素浇注系统与浇注温度主要受型内气体压力状态，浇注系统，浇注温度的影响落砂清理1．落砂需强力振动打击翻箱或吊出铸件，铸件与砂自动分离2．清理需打磨飞边毛刺及内浇口只需打磨内浇口，无飞边毛刺6.6生产工艺特点用高炉铁水直接热装入中频炉内，经升温、调质、合金化，获得优质铁水，实现炉前铸造。为一种独具特色的新工艺，它与传统的铸造工艺比较，具有明显的特点：1、能耗低。为单独用中频炉炉化固体生铁电耗的20～30%，为单独用化铁炉化铁能耗的50%。2、质量高。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉—中频炉双联工艺易于控制炉温，易于调整铁水成分，不会出现化铁炉化铁时增碳、增磷的现象，因而铸件质量高。3、效益好。双联工艺热效率高，产量比单一用中频炉熔化固体生铁高3～4倍，由于铁水成分可调稳定，从而大大提高了铸件的成品率，加之耗电低，炉衬寿命长，经营费用明显低于其它熔炼铸造工艺，所以铸件产品总成本要比单独采用中频炉低20%左右，比化铁炉低10%左右。6.7消失模铸造生产线根据设计规模以及现代化企业要求，本次消失模铸造生产线为机械化全自动流水生产线，连续作业，适合大批量、大规模生产。机械化全自动生产线采用开放式布局，每个车间由三条铸型输送线组成，包括一条造型线，两条浇铸冷却线。在造型线上完成翻箱、预加砂、放泡沫塑料模、振实，在浇铸线上完成覆膜、抽真空、浇铸、冷却，两条浇铸冷却线交替运行。造型时每四箱为一组，第一组4箱依次由运箱小车送入1＃浇铸线，经覆膜、抽真空、浇铸；第二组4箱同样依次进入2＃浇铸冷却线，完成与1＃浇铸冷却线相同的操作；第三组4箱再次被送入1＃浇铸冷却线进行覆膜、抽真空、浇铸，同时将第一组4箱依次推到冷却工位进行冷却。依次类推，直到砂箱被推出浇铸冷却线，由运箱小车送回造型线上，进入翻箱机翻箱。铸件和砂子经过落砂机落砂，铸件由上面滑出，砂子经筛分、磁选、冷却后回用。翻箱后的空箱经预加砂、放模、振实后完成造型，然后重新由运箱小车运到浇铸冷却线进入下一个循环。6.8消失模铸造需要的专用设备山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告消失模铸造与其他铸造方法的主要区别是它所特有的黑区和白区部分。白区指制模工部和模型组合及涂料烘干工部，黑区指造型浇注工部。消失模铸造的专用设备有：白区：制模工部：预发机、蒸缸、成型机、模型干燥室等。模型组合及涂料烘干工部：涂料研磨机、涂料混制滚筒、模型烘干设备等。黑区：造型浇注工部：造型振实台、真空系统、砂处理系统、砂箱、雨淋加砂装置、砂箱运输系统等。6.9车间组成铸造车间主要由以下车间组成：熔化工部；制模工部；模型组合及涂层烘干工部；造型浇注工部；落砂清理工部。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告7、2×3MW高炉煤气发电机组7.1设计依据及设计范围7.1.1设计依据（1）国务院国发[1996]36号文《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》以及山西省计委《关于推荐热电联产节能项目的通知》；（2）国务院（1996）36号文件《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知》；（3）可行性研究委托书；（4）《小型节能热电项目可行性研究技术规定及附件》；（5）《小型火力发电厂设计规范》；7.1.2设计范围热电站范围内工艺、电气、土建工程，包括：厂区燃气输配系统、燃烧系统、供排水系统、电气系统、水处理系统、热控系统等。7.2设计原则本工程遵照《小型节能热电项目可行性研究技术规定》并参照电力部有关技术规定，国家有关产业，环保政策进行设计。设计中充分体现小型、地方、节能、实用的特点，符合环境保护、节约能源的原则。贯彻选择最优方案，降低工程造价，缩短建设周期，提高经济效益的设计思想。根据本工程的特点，经与建设单位协商，本工程主要技术原则考虑如下：⑴按照燃料为高炉煤气，以气发电的要求选择机组。⑵山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告按照环境保护的要求，燃气供应量应全部消耗，满足发电的需求，并保证热电厂安全经济运行。⑶生活设施不予考虑，只考虑生产、办公和小量检修设施。⑷节约用水，减少环境污染，化学水处理采用较先进的反渗透除盐系统；汽机采用空冷冷却方式。⑸循环水的排污水、轴承冷却水、化学水处理的排污水、反冲洗水等均回收利用。⑹电能以自用为主，电厂与电网按有关规定连网，发电机出线电压为10.5kV，通过10Kv专线与外部变电站联接上网，且直接以10kV电压向各车间供电。正常情况下生产用电主要由热电站供给，等机组检修、停运或故障时，可以从网上受电，电量多余时则向系统供电。⑺热工调节采用电动调节，采用DDZ-III型可调节仪表。⑻机、炉采用集中控制方式。⑼厂区内，尤其是主厂房内设CO报警装置以及消防灭火设施。⑽总平面布置不单独设厂前区，只考虑适当的必要的绿化。⑾供给热电站的高炉煤气是经过两级除尘后的净煤气，本项目的锅炉不再考虑除尘问题；高炉煤气含硫极低（0.06%）故SO2不会对环境产生限制性影响，设计中不考虑脱硫问题。⑿机、组年利用小时数按6500h计算。7.3机组选择根据公司无工业热负荷，生活热负荷太小，汽轮机组从运行经济性角度对热负荷的要求和煤气综合利用的实际情况。本工程拟选凝汽式汽轮发电机组作为主要机型来论证和选择机组容量。根据公司目前高炉可供煤气45675Nm3/d，可产蒸汽45.75t/h，选择下列装机方案。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告方案一：2×N3-2.35机组+2×20t/h燃气炉锅炉：型号：SHS20-2.45/400-Q额定蒸发量：20t/h过热蒸汽压力：2.35MPa过热蒸汽温度：400℃给水温度：105℃热效率：≥85%布置方式：单层布置数量：2台汽轮机：型号：N3-2.35额定功率：3000KW额定进汽压力：2.35MPa额定进汽温度：390℃额定进汽量：16.1t/h额定转速：3000rpm排汽压力：8.0kPa布置方式：双层布置数量：2台发电机：型号：QF-3-2额定功率：3000KW出线电压：10.5kV功率因素：0.8布置方式：双层布置冷却介质：空气山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告数量：2台方案二：1×N6-3.43机+1×35t/h燃气炉锅炉型号：　　　　　　　　CG35－3.83／450－Ｑ型额定蒸发量　　　　　　35ｔ／ｈ额定蒸汽温度　　　　　450℃额定蒸汽压力　　　　　3.83MPａ锅炉给水温度　　　　　104℃锅炉设计效率　　　　　90.5％燃烧方式　　　　　　　煤气四角喷燃器汽轮发电机组型号：　　　　　　　　N6－3.43型额定功率　　　　　　　6.0ＭＷ进气压力　　　　　　　3.43MPａ进气温度　　　　　　　435℃进气量　　　　　　　　28.8ｔ／ｈ正常冷却水温　　　　　27℃最高冷却水温　　　　　33℃排汽压力　　　　　　　0.0071MPａ汽耗　　　　　　　　　5.568Ｋｇ／Ｋｗ．ｈ额定转速　　　　　　　3000转／分布置　　　　　　　　　双层布置发电机型号：　　　　　　　　QF－6.0－２型山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告额定功率　　　　　　　6.0ＭＷ转速　　　　　　　　　3000转／分出线电压　　　　　　　10.5KＶ本工程推荐方案一作为本可研报告的推荐方案。7.4燃烧系统本工程燃烧系统采用单风机系统，即锅炉采用单元送风机，单台引风机的燃烧系统。送风机送出来的空气经锅炉空气预热器加热后，再经炉前风门和燃烧器送入炉膛，为煤气燃烧提供充足的氧气。煤气燃烧所生成的烟气经锅炉受热而冷却后，由引风机送至烟囱排出。燃烧系统主要辅机参数如下：送风机：型号：G4-73-11№8D风量：23200m3/h风压：2.05kpa电机：Y180M-4/18.5kW数量：1台/炉引风机：型号：Y4-73-11№10D风量：331000m3/h风压：2.01kpa电机：Y200L-4/39kW数量：1台/炉烟囱：高度：45m出口直径：φ1200mm7.5主厂房布置山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告主厂房排列顺序为：汽机房、除氧间、锅炉房、烟囱。汽机房跨度１5米，柱距6米，两台机共５个柱距，汽机房长６米×５＝３０ｍ，除氧间长６米×６＝３６ｍ，锅炉房与汽机房柱距及长度一致，也是３０ｍ，除氧间跨度7.8ｍ，锅炉房跨度15ｍ。汽机、锅炉均采用横向布置，机炉中心线对齐。送风机布置在锅炉房零米，引风机布置在锅炉房外靠近烟囱处。给水泵布置在汽机房靠近B列测，循环水泵布置在靠近A列侧。工业水泵、疏水泵、消防泵布置主厂房锅炉房固定端，B-C列布置厂用变及厂用低压盘。7.6空冷系统及设备选型1空冷系统方案山西属于严重缺水地区，水资源相当缺乏，电厂建设属高耗水项目，如果采用湿冷方案，２×3MW机组耗水量约为5０ｔ／ｈ；如果采用空冷方案，电厂耗水量仅为1１ｔ／ｈ左右，电厂节水效果十分明显。因此在山西建设电厂推广采用直接空冷技术十分必要。直接空冷技术系统原理：直接空冷就是采用翅板式管式散热器，用环状空气直接冷却汽轮机排汽，空气与蒸汽间接通过散热器进行换热，所需冷却空气通常由机械通风方式供应（大型风机），直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器。空冷凝汽器由外表面镀锌的椭圆形钢管套矩形钢翅片的若干管束组成，该管数也称为散热器。直接空冷技术的原理是：汽轮机排汽通过排汽管道送至室外空冷凝汽器，轴流冷却风机使空气流通过散热器外表面，将排汽凝结成水，凝结水再经过凝结水泵送至汽轮机回热系统。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告空冷技术在山西的应用：从1980年开始，山西在一些电厂尝试应用空冷技术，以节约用水，山西是我国最早应用空冷技术与电厂的省份。大同二电厂间接空冷技术应用于国产200ＭＷ机组，大同一电厂直接空冷技术应用于国产200ＭＷ机组，太原二电厂直接空冷技术应用于国产200ＭＷ机组，漳三电厂、愉社电厂二期工程、古交电厂直接空冷技术应用于国产300ＭＷ机组。在建的河曲电厂直接空冷技术将应用于国产600ＭＷ机组。在小机组建设方面，交城２×６MW机组率先将直接空冷技术应用于电厂。经计算，2台3MW机组空冷散热器面积为35000ｍ２，配８台轴流风机，空冷散热器采用钢制大直径椭圆翅片管，椭圆管规格为100×20ｍｍ。钢翅片与圆管结合方式有两种，一种是矩形翅片嵌套在椭圆管上，翅片规格为119×45ｍｍ，厚度为0.35ｍｍ；另一种是把钢片直接缠绕在椭圆管上，翅片管外表面均热浸镀锌进行防腐处理。空冷凝汽器布置在汽机房A列外的平台上。汽轮机排出的汽经管径￠1150mm的排气管道引至汽机房A列外，垂直上升至一定高度后水平分管，再从水平分管分出支管垂直上升至空冷凝汽器顶部，蒸汽从空冷凝汽器上部联箱进入，蒸汽经空冷凝汽器冷却后，由凝结水管经凝结水泵升压后进入汽轮机回热系统。空冷凝汽器由顺流管束和逆流管束组成，顺流管束是凝汽器的主要组成部分，可冷却50～80％的蒸汽。设置逆流式管束是为了能够比较顺畅地将空气和不凝气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内形成死区，冬季形成冻结的情况。7.7热力系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告根据本工程的特点，热力系统的主要汽水系统均采用母管制，其中主蒸汽系统及主给水等采用单母管切换制，除氧间的加热用汽，凝结水、低压给水、软化补充水等均采用单母管分段。热力系统主要辅机的技术参数如下：给水泵：型号：DG25-30×10流量：15m3/h扬程：350mH2O电机：Y200M-2/45kW数量：4台（三运一备）凝结水泵：型号：GNL3-A流量：5~11m3/h扬程：44~34mH2O电机：Y100L-2/3.0kW数量：3台/机（二运一备）除氧器：型式：大气喷雾式工作压力：0.128MPa工作温度：104.25℃出力：15t/h水箱容积：8m3数量：3台连续排污扩容器：型号：LP-0.75容积：0.75m3工作压力：0.15MPa工作温度：170℃山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告数量：2台定期排污扩容器：型号：DP-1.5容积：1.5m3工作压力：0.15MPa工作温度：170℃数量：2台7.8工业给水系统1、工业设备用水。2、工业设备用水和化学水车间用水接自生活、消防给水管网。3、循环水系统补充水由水源供水管直接补给。7.9化学水处理7.9.1水源及水质本工程的用水水源为当地的地下水。7.9.2系统的出力水处理系统出力厂内正常汽水损失（含启动）20ｔ／ｈ×2×6％＝2.4ｔ／ｈ锅炉排污率　　　　　　　　20ｔ／ｈ×2×2％＝0.8ｔ／ｈ厂内工业用汽　　　　　　14ｔ／ｈ其他用汽　　　　　　　　　　2ｔ／ｈ系统总出力　　2.4ｔ＋0.8ｔ＋14ｔ＋2ｔ＝19.2ｔ／ｈ此外，化产工段所需除盐水3ｔ／ｈ锅炉补给水处理的工艺流程如下：水工生活消防管网→双滤料过滤器→细砂过滤器→5μ过滤器→山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高压泵→反渗透装置→钠离子交换→软化水箱→主厂房。再生系统为：食盐贮槽→压力式滤盐器→钠离子交换器再生液进口。反渗透的加药装置及反渗透的清洗装置由厂家全部供货。汽车运输酸槽车→卸酸泵→高位酸贮槽→酸计量箱→酸计量泵→反渗透加酸点。该系统有成熟的经验，运行简单可靠，是目前水处理除盐技术广泛使用之一。7.9.3水处理室的平面布置水处理除盐间占地面积为252m2，酸贮槽及反渗透加药、清洗系统、药品库、水泵间及配电间占地面积为108m2。水处理间内又设置值班控制和化验间。软化水箱设在主厂房附近，室外设有一反洗水箱。7.9.4循环水处理系统本工程的循环补充水处理采用简易的加酸和加阻垢剂系统，循环水处理间占地面积6×4m2。布置在水塔附近。7.9.5给水、炉水加药处理及汽水取样为防止热力系统的腐蚀及结垢，炉水采用加磷酸盐校正处理，设有一箱三泵成套加药装置一套，该设备布置在主厂房运转层的固定端。汽水取样采用人工取样化验方式。7.10电气部分本工程建设两台3MW煤气发电机组为公司热电站，根据电力系统部分的关于主接线的意见，本工程的电气主接线为10kV单母线形式，即3MW发电机直接接入10kV母线，并以10kV线路向用电各负荷供电，并以一条10kV线路与附近的电力网变电站联网。设一台厂用备用变压器为工作变压器，备用两台变压器接入10kV母线。10kV山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告母线上共接有4条10kV线路，并留有发展的余地，由于本厂规模不大，故该单母线接线简单，运行灵活，供电可靠性较高。7.10.1厂用电接线本工程厂用电电压为380/220V动力照明合用的三相四线制，中性点直接接地系统，接线按炉用刀闸分段，厂用变压器和备用变压器均采用10/0.4~0.23kV500kVA的变压器。7.10.2电气布置10kV配电装置采用屋内固定式开关柜，布置于主厂房A列前A与A’列之间，主控室布置于固定端。380/220V配电装置与厂用变、备用变布置于主厂房零米层的BC列间。7.10.3电气二次线按照“火力发电厂设计技术规程”（DL-5000-94）的规定，本电厂的电气控制应为主控制室方式，采用强电控制，强电信号方式，一对一控制。控制、保护屏选PK型屏。在主控制室控制的设备有发电机，10kV母线设备及线路，中央信号系统，厂用电源和220V直流系统。主控室留有发展的余地。直流系统选用220V、200Ah的免维护铅酸蓄电池组、充电装置和配电屏构成，工作于浮充电方式，对控制、保护系统和10kV开关的弹簧操作机构供电。锅炉、汽机之辅助电动机的控制，根据功能分别在控制室和就地控制。按规定配置电气试验室设备。7.11热工控制7.11.1控制方式山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告主厂房内对汽机、锅炉统一设控制室。除氧给水、化学水等设备为就地控制。7.11.2控制水平（1）按有关规程、规定和设备要求，以满足机组的经济安全稳定运行的需要设置测量、显示、记录仪表。（2）设置必要的自动调节项目。（3）对运行中需要经常操作和事故处理时需及时操作的辅机阀门挡板设远程操作。（4）控制室按有关规定设灯光、音响板警信号。（5）按规程及设备厂家要求设置、稳定可靠的保护系统。（6）按规程和需要配置热工试验室设备。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8、公用及辅助设施8.1总图运输8.1.1建厂条件1、厂址地理位置####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目厂址位于山西省####县团柏乡河坪村。厂址地处####与洪洞交界处，距南同蒲铁路赵城、霍州火车站15km，距横贯山西南北的大运公路10公里，距大运高速公路16公里。2、工程地质、地貌、地震烈度、水文地质情况####县位于山西省中部偏南，吕梁山支脉姑射山北段东侧，临汾市北端，处于东径111°3"一111°41"，北纬36°27"一36°48"，北连交口、灵石县，南接洪洞县，西依姑射山与隰县、蒲县接壤，东毗邻汾河与霍州市相望。因地处汾河以西故名####县。域内历史悠久，气候温和，特产丰富，交通便利。拟建场地地下水属于中层潜水。水质对混凝土不具腐蚀性，已被原厂建筑10余年的情况所证明，是安全可靠的。工程地质情况可先参照周围单位的有关资料，待委托勘查部门勘探后，再补充完善。根据国家地震局发（1992）160号及山西省建设抗震办编印的工程抗震设防烈度图，该地区基本烈度为7度。3、气象资料全县属温带大陆性气候，四季分明，气候特点为冬季少雪严寒，春山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季阴雨连绵。因海拔高差悬殊，气候垂直分带较为明显。历年平均降雨量为551毫米，年降水量最大为118毫米，年降水量主要集中在六、七、八月份，为403.7毫米，占全年降水量的73%。 年均日照时数2600小时，占可照时间的59％，最多年为2723小时，占61％，最少年为2430小时，占55％，年中以四月到八月最多，月平均243小时。春、冬季多偏西北风，夏、秋季多偏东南风，全年以偏东南风为主，平均风速2.8米／秒，年平均八级大风，日数为10天，最大风速29米／秒。年平均气温10.1℃，一月份最冷，平均-4.6℃，七月最热，平均22．4℃。极端最低温度-l9.2℃，极端最高温度33.5℃，平均日温差9.3℃，全年无霜期187天。4、发展现状及规划临汾地区自然条件较好，地下资源得天独厚，铁矿储量较丰富，特别是改革开放以来，地方经济迅速发展，已初步形成了以煤炭、焦化、冶炼工业为主的工业体系。设计为今后的发展留有余地。5、交通运输条件扩建项目地处####与洪洞交界处，距南同蒲铁路赵城、霍州火车站15km，距横贯山西南北的大运公路10公里，大运高速公路16公里，南同薄铁路13公里，太原机场200公里，距天津港600公里。县境内交通，从城关至霍州连接大运公路的干线公路，是该县对外交通的主要通道，另外尚有辛置至邢家要、####至灵石、阡陌至对竹等短途公路多条，连接着全县各乡镇及村庄。交通运输便利。6、水源、供排水工程、防洪等山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告本工程用水来自地下深井，供水有保障，排水、生产污水实现闭路循环使用，生产清净水和雨水排往厂外防洪沟；防洪设施由政府、城建部门统一考虑。7、电源、供电、电讯等情况公司2004年新架一条10KV专用供电线路，保证24小时持续供电正常。扩建项目用电，设计考虑10kv电源可由该变引出；等公司热电站投产后，利用热电站电源。####县通信事业发展很快、各乡镇均建通讯站，本厂通讯可就近在通讯站网络相接。8、当地施工和协作条件省内有专业施工队十三冶建、省建等公司，这些单位有雄厚的施工力量，可满足工程建设需要。9、环境条件扩建厂址及周围区域无国家自然保护区、风景游览区、珍贵动物保护区等特殊环境敏感区，也没有重点文物保护单位，周围环境较好。10、生活福利设施条件####县经济、文教卫生、商贸运输发展迅速，建有高中、初中学校和医疗机构，商贸行业由国有集体、个体组成了强大网络，从而促进了经济发展，生活福利设施较为齐全。11、厂区拟占土地和征地情况工厂拟建在山西省####县团柏乡河坪村，占地面积约400亩。8.1.2总平面布置原则山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）满足工艺生产流程要求，符合运输、防火、卫生、施工等有关规范或规定，对所有生产装置、建构筑物、运输道路、管线等进行合理布置。（2）采取有效措施，满足节约用地要求，充分利用场地现状，合理确定各建筑物间距离，力求使各生产区和主要建构筑物布置紧凑，堆场布置宜采用贮用合一方式，以达到节约用地的目的。（3）要适应厂内外运输的要求，厂内道路要做到与厂外道路衔接合理，厂内道路应满足人流、货流和消防等要求，主要干道应尽量避免和主要人流交叉干扰。（4）应适应厂区的自然条件，结合地形地貌、风向、朝向等自然条件，因地制宜进行总图布置，减少土石方工程量、满足防洪、排水等要求。为便于企业管理和更好地组织生产，避免生产中相互影响，确保安全生产，运输畅通，根据生产功能，利用厂内道路将全厂分成四个大界区。8.1.3总平面布置⑴车间组成1×380m3高炉、1×62m2烧结车间、铸造车间以及热电站、原料场、水处理系统、热力设施、制氧站、机修化验等。办公、宿舍等生活设施。⑵总平面布置根据甲方提供的资料以及场地特点，考虑各生产车间特点，为使生产方便，原料、高炉铁水运输方便，将厂区划分为原料堆场、烧结、高炉生产区、成品区、铸造、热电站以及办公、宿舍等几大块，各块之间互相衔接较好；宿舍、办公、热电站、制氧站位于整个厂区上风向，远离生产区。污染严重的高炉、烧结、铸造处于厂区的下风处，合理布置。8.1.4竖向布置原则及土方工程量山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告a满足生产、运输及装卸要求；b因地制宜，充分利用地形，力求土石方工程量最少；C便于排水。根据厂区地形结合运输条件布置总图。8.1.5工厂运输⑴全厂年运输量为174.8万吨，其中运入量115.8万吨/年，运出量58.78万吨/年，精矿粉、焦炭、铸造用砂等原辅采用公路运输，高炉铁水用铁水罐车送至铸造车间。⑵工厂防护措施项目为扩建工程，工厂四周需设实体围墙，并设立出入口，门房两座。⑶排渣工厂排出的废渣主要是高炉水渣，水渣采用公路运输，运至当地水泥厂做水泥骨料。⑷运输车辆本工程运输量较大，需购置大量运输车辆，一次投资太大，为确保生产正常运营，本设计仅考虑厂内二次倒运、水渣运输和原燃料的装卸，配备10台载重量5吨汽车和4台装载机。大宗运输由社会车辆解决。同时设置1台100t汽车衡。8.1.6绿化与消防山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告为美化环境和减少污染，对工厂周围和工厂道路两侧空地进行绿化，绿化系数30%以上，特别是在生产区和厂前区应设绿化带，选择成活率高的树种，同时采用常绿树与落叶树搭配的方式种植。厂前区以常青树、绿地、观赏树种为主，生产区种植防尘树种，以达到减弱噪声、防风固沙、调节气温、保持水土、改良气候的作用。厂区消防工作由县消防部门承担，同时设计充分考虑消防通道和中、小型必备的消防器材。8.2土建8.2.1概述1、厂址位置扩建项目位于山西省####县团柏乡河坪村，场地地形较为平坦，平整土方量小。2、设计依据a.根据建设单位提供的地质资料。b.工艺及其它专业提供的设计条件。c.国家现行有关的设计规范和行业标准。3、厂址工程地质条件工程地质情况可先参照周围单位的有关资料，待委托勘查部门勘探后，再补充完善。8.2.2厂区自然条件及设计参数全县属温带大陆性气候，四季分明，气候特点为冬季少雪严寒，春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季阴雨连绵。因海拔高差悬殊，气候垂直分带较为明显。 历年平均降雨量为551毫米，年降水量最大为118毫米，年降水量主要集中在六、七、八月份，为403.7毫米，占全年降水量的73%。 年均日照时数2600小时，占可照时间的59％，最多年为2723小时，占61％，最少年为2430小时，占55％，年中以四月到八月最多，月平均243小时。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告 春、冬季多偏西北风，夏、秋季多偏东南风，全年以偏东南风为主，平均风速2.8米／秒，年平均八级大风，日数为10天，最大风速29米／秒。 年平均气温10.1℃，一月份最冷，平均-4.6℃，七月最热，平均22．4℃。极端最低温度-l9.2℃，极端最高温度33.5℃，平均日温差9.3℃，全年无霜期187天。8.2.3建筑设计根据该厂区所处的地理位置和生产环境，建筑设计在满足生产工艺要求的条件下以实用为主，原料系统、烧结、高炉、热风炉等重要生产设施部分建（构）筑物不作装饰。制氧站、铸造车间、热电站、变电所、空压站、泵房、操作室、工人休息室等生产辅助设施均可根据使用情况作适当装饰，外墙为清水砖墙加浆沟缝，内墙、顶棚抹灰，水泥砂浆楼（地）面，木门钢窗，水泥石至石保温，SBS屋面防水。8.2.4结构设计1、烧结系统烧结机配料室、一次混合室、二次混合室及烧结主厂房，烧结机、环冷机操作平台均采用钢筋砼框架结构，皮带通廊采用予制钢筋砼支架、梁、走道板，砖墙封闭。主抽风机室为钢筋砼排架结构、工人休息室、仪表计器室等采用砖混结构。烧结机基础、环冷机基础，采用现浇钢筋砼结构。2、高炉系统⑴原料系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高架料仓、转运站采用现浇钢筋砼框架结构，料仓内贴辉绿岩铸石板保护。皮带通廊采用预制钢筋砼支架，梁、走道板、砖墙封闭。⑵上料系统高炉料坑采用现浇钢筋砼结构，斜桥为钢结构，卷扬机房为现浇钢筋砼框架结构，砖填充墙。⑶风口平台为现浇钢筋砼框架结构，轻钢结构挡雨蓬；出铁场为现浇钢筋砼框架结构，预制钢筋砼吊车梁，轻钢结构屋盖。冲渣沟及支架采用现浇钢筋砼，除尘器支架采用现浇钢筋砼框架，筏片基础。高炉计器室、主控室、炉前工休息室均为砖混结构。⑷高炉本体炉壳：炉壳采用钢结构，拟采用Q345C钢材。炉身框架及热风围管：高炉炉身平台由四根圆管柱支承，柱距12m×12m，与各层平台框架梁及支撑组成空间结构，在柱顶处设四道八字撑与炉壳连接，用于传递各种水平力。炉身框架座落在风口平台上。热风围管吊挂在框架梁下。炉身框架及各层平台、热风围管上平台均采用钢结构。高炉基础：高炉基础拟采用钻孔灌注桩的矩形钢筋砼基础。⑸热风炉系统热风炉炉壳采用钢结构，基础拟采用桩基；热风管道、冷风管道、烟气管道（地上式）、煤气管道及助燃空气管道均采用钢结构。热风炉之间由各层钢平台连接；各种管道支架拟采用钢或钢筋砼支架，钢筋砼浅基础。助燃空气予热器平台、柱均为钢结构，设备基础为钢筋砼浅基础。烟囱高60m，出口直径φ1.6m，采用钢筋砼筒身，基础拟采用桩基，筒身内设置耐火砖隔热。3、铸造车间山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告主厂房采用轻型钢结构，外墙面为石棉瓦轻型围护结构，普通钢门窗，屋面为金属瓦棱板，普通木门窗，室内普通涂料装饰，水泥砂浆地面。设备基础及循环水池采用普通钢筋砼结构。中频炉基础基础采用耐热钢筋砼结构。制氧站主厂房采用轻钢钢结构独立柱子，钢结构排架柱和钢吊车梁，轻型钢屋架和钢托架，瓦棱屋面板，外墙采用石棉瓦轻型围护结构，实腹钢侧窗，钢天窗架，实腹钢侧窗天窗。4、热电站主厂房按抗震设防7度考虑，横向为框排架结构体系，纵向水平力由框架及支撑承担。烟囱：根据工艺及环保要求设45m高。化学水处理车间：排架结构。主控室：采用砖混结构（单层）；循环水泵房及集中水泵房，采用单层砖混。主厂房、烟囱、水塔暂按DDC法进行地基处理：即：先钻孔，后在孔内回填卵石、砖块，然后用重锤进行孔内强夯，挤压孔壁土体向四周膨胀，使孔间土挤密，消防湿陷，该方法具有处理深度大，投资少的特点，其它生产建（构）筑物原则上采用换土法。主厂房外侧桩采用筋砼条基，除氧间采用钢筋砼伐片基础。其它生产建（构）筑物视荷重大小结合当地习惯做法另行确定。8.2.5动力系统变电所为砖混结构。风机房、铸铁间采用钢筋砼排架结构，预制钢筋砼柱，钢筋薄腹屋面梁，预应力钢筋砼大型屋面板，预制钢筋砼吊车梁，独立柱基。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8.2.6水处理系统净（浊）循环泵房，冲渣泵房，加压泵房均采用砖混结构。净（浊）循环水池、沉渣池、蓄水池采用现浇防渗钢筋钢筋砼，沉渣池上露天栈桥采用预制钢筋砼排架柱，预制钢筋砼吊车梁，预制钢筋砼走道板。事故水塔采用国标300m3钢筋砼保温水塔。8.2.7其它管道支架、局部平台、梯子均采用钢结构。8.3给排水8.3.1概述本项目为####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目，设计依据工艺及其它专业提供的用水条件及国家有关规范、规定进行。设计范围包括生产系统给排水及厂区生产辅助设施给排水设计。8.3.2水源据甲方提供的有关资料，生产、生活用水为地下水；厂区现有一眼300m深井。预计工程建成后，工程新水用量总计为150m3/h，能满促扩建后生产需要。8.3.3用水量工程主要用水户包括烧结系统、高炉、热风炉、热电站、制氧站、铸造车间设备冷却等。总计：净环水量1800m3/h浊环水量1400m3/h新水量150m3/h山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告消防水量30l/s8.3.4各用户用水量情况各用户用水量表序号用户名称用水出水水量m3/h水压MPa水温℃用水状况给水系统水量m3/h余压MPa水温℃排水状况排水系统1高炉路体1800.20≤33连续净环水系统1600.15≤55连续净环水系统2热风炉3350.35≤33连续净环水系统3250.15≤55连续净环水系统3风口大中小套4500.35≤33连续净环水系统4350.15≤55连续净环水系统4铸铁机1800.20≤33间断净环水系统16205间断浊环水系统5冲渣系统7560.20≤33间断净环水系统7460间断浊环水系统6净环水系统补水45≤33新水28浊环水系统7烧结350.20≤33新水净环水系统8.3.5厂区给水根据各用户用水要求水质的不同，厂区给水分为以下几个系统：烧结系统、高炉热风炉净环水系统、高炉冲渣浊环水系统、铸铁机浊环水系统、热电站给水系统，制氧站净环水系统及厂区生产、生活及消防给水系统及安全供水系统。（1）烧结、高炉及热风炉、铸造净环水系统主要供烧结、高炉风、渣口大中小套、高炉炉底水冷系统、热风炉烟道阀、高炉鼓风机等设备冷却水。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高压循环水泵组供高炉风、渣口小套及炉顶无料钟的冷却用水。循环水量为450m3/h，水压力0.35Mpa。常压循环水泵组供高炉炉体、热风炉、鼓风机站等用户的冷却水。循环水量为515m3/h，用压水压力0.35Mpa。净环水量进水水温≤35℃，出水水温≤55℃。以上各设备冷却均为间接冷却，冷却水经使用后，仅水温升高，水质没有受到污染，经冷却、加压后可循环使用。系统设净环水泵站及净环水池各一座。泵站内设备如下：低压压净环水泵250S—65型3台（2用1备）Q=320~380m3/hH=51~41m配电机Y280—4N=90KW潜污泵50QW15-7-0.75型1台电动单轨吊车CDI1—6D型1台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×9×6（m3），其中地下部分2.5m。净环水池设于泵站外，有效容积1000m3，加压送冷却塔泵组设SLBS500-32A型便拆式双吸式离心泵3台（2用1备），Q=1365-1820-2184m3/h，H=30-27.5-23m,配电机Y355M3-6，N=200KW。为满足循环水系统对水质的要求，系统中设有一台TLS过滤器。循环水经过滤后循环使用。（2）高炉冲渣水系统主要供高炉出渣时冲红渣用水，浊环水量冲渣756m3/h，要求水压0.3Mpa，水温≤35℃。冲渣水与红渣直接接触并混合排出至沉渣池，后经沉淀处理并经热水泵送冲渣泵房冷却后循环使用。系统需新建冲渣水泵站、水池及沉渣水池各1座。泵站内设备：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告冲渣水泵300S58B型1台（冲上渣1用1备）Q=685m3/hH=43m配电机Y315M-4N=132KW。潜污泵10-10-0.75型1台，排除泵站内积水。电动单轨吊车XL-2型1台。泵站长×宽=30×15（m2）；沉渣水池设于泵站外，水池有效容积2400m3，水池内沉渣采用机械清渣方式，设电动单轨抓斗起重机1台，型号为DZ12，配抓斗容积V=0.5m3。冲渣系统选用HPK-S-250-400型热水泵两台，Q=940m3/h，H=46m，132kw电机，用于热水从沉渣池到冲渣泵水池。（3）铸铁机浊环水系统主要供铸铁机喷淋冷却用水，浊环水量180m3/h，要求水压0.3Mpa，水温≤35℃。由于铸铁机用水为直接喷淋冷却，用后水质受到污染，需沉淀处理后加压循环使用。系统设浊环水泵站及浊环水池各1座。泵站内设备如下：浊环水泵200S—42型2台（1用1备）Q=216~342m3/hH=48~35m配电机Y250M—2N=55KW。潜水排污泵50QW15-7-0.75型1台，用于排除泵站内积水。电动单轨吊车CDI1—6D型1台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×6×6（m3），其中地下部分2.5m。浊环水池设于泵站外，有效容积960m3。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告铸铁机喷淋冷却用水回至浊环水池，经沉淀处理后由浊环水泵加压供给用户回用。浊环水池分二格，沉淀池人工清渣时关闭一格，另一格继续使用。（4）安全供水高炉供水系统的所有用电设备均为双路供电，各供水设备均设有备用泵。当工作泵突然故障时，备用泵可自动投入使用。另外还设有一台柴油机泵和400m3的事故水塔，一旦断电，事故水塔、柴油机泵立即启动继续向高炉供水。安全用水量636m3/h，供水压力大于0.32Mpa。（5）软水系统主要供高炉汽化冷却系统补充软水等，共计8m3/h，设计软水站处理能力10m3/h。根据水源水质条件，设计采用全自动钠离子交换器进行处理，出水可满足锅炉等用户用水要求。系统设软水站1座，长×宽×高=12×12×4.5（m3），内设全自动钠离子交换器2台，型号为SNJ-1200，处理水量Q=11~20m3/h，配电机N=1.5KW。另设软水箱1座，V=60m3，给水泵2台DG12-25×4型，配电机N=11KW。（6）生产、生活、消防给水系统主要供净环水系统补水、软水站用水及厂区生产辅助设施给水和消防用水。新水用量150m3/h，要求水压0.3Mpa。厂区消防按同时发生火灾次数1次，火灾持续时间2h计，室内外消防水量为30l/s，则一次灭火用水量为216m3。系统设加压泵站及蓄水池各1座。泵站内设备：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告生产、消防给水泵3台（2用1备）型号为IS100-65-200Q=60~120m3/h，H=54~47m配电机N=22KW潜水排污泵50QW15-7-0.75型1台。电动单轨吊车CDI1—6D型电动单轨吊车1台。泵站为半地下式，长×宽×高=12×6×6（m3），其中地下部分2.5m。蓄水池设于室外，水池容积V=700m3，其中贮存有厂区消防水量216m3。厂区生产、生活、消防共用给水管网沿主要道路环状敷设，埋深1~2m，管网上间隔120m，设置室外地下式消火栓，其保护半径不大于150m。8.3.6厂区排水主要包括净环水系统排污水，生产辅助设施及车间生活设施排水以及厂区雨水排水等，其主要成份为悬浮物，且含量不大，无其它有害物质。厂区设雨、污水合流管道，混合排除厂区雨污水。沿厂区主要道路敷设钢筋混凝土排水管、检查井及雨水井，数量按需要和规范执行。厂区雨污水经收集后排往厂区外。8.4供配电及电气传动8.4.1概述本次扩建工程包括380m3高炉、1×42m2烧结、32万吨消失模铸造、热电站等项目。电气专业依据各工艺专业所提供的用电负荷经计算后：工程装机总容量19000KW有功计算负荷9710KW山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告年耗电量8.0×107KWh8.4.2电源情况公司2004年新架一条10KV专用供电线路，保证24小时持续供电正常。扩建32万吨消失模铸造项目用电，设计考虑10kv电源可由该变引出；根据####县电力局提供的供电协议，具备可靠的供电能力。等公司热电站投产后，可以利用该电源。8.4.3供配电方案在高炉鼓风机房、铸造车间设10KVA变电站，变电站以放射式的配电方法向各个车间变电所及鼓风机高压配电室供电，以后公司发展新建时可加母线开关。由于烧结、高炉低压配电及电气传动所涉及的范围广，供电区域分散，因此，根据工艺设备位置、系统组成等考虑供配电，铸造、烧结、高炉、制氧站共设置6个10kv/0.4kv变电所，即：高炉配电室、循环水处理变电所、除尘系统变电所、烧结室、电除尘和混料室车间、铸造车间变电所。另设多个电气室，分别对其区域进行供电及控制。各变电所低压供电主接线采用2台变压器分段运行，中间加母联开关的运行方式，放射式供电。可以在一台变压器或一路高压线路故障时，通过母联开关手动切换，仍能保证安全供电，达到负荷对供电的要求。无功功率补偿在高压侧补偿。8.4.4电气传动及控制1、电气传动烧结、高炉系统的传动设备大多为常规的交流电动机驱动，只有少量的交流调速电动机驱动（高炉上料料车、烧结主传动等）。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）鼓风机站电机、烧结主抽风机拖动电机采用降压启动方式。（2）其它高压电动机，采用直接起动。（3）对有调速要求和动态响应过程的装置，均采用变频调速装置。2、连锁控制系统根据烧结高炉铸造工艺流程及电气控制特点的要求，设计中将系统划分为12个控制系统：A1系统：含铁原料上料、燃料上料及熔剂上料系统A2系统：配料系统、混料系统；A3系统：烧结、破碎、热冷筛系统；A4系统：烧结电除尘系统；A5系统：冷矿筛分系统；B1系统：高炉原料准备系统；B2系统：炉顶原料装入系统；B3系统：热风炉换炉控制系统；B4系统：炉顶压力控制系统、炉体监控系统；B5系统：热风炉燃烧控制系统；B6系统：煤气控制系统；C1系统：机械化自动铸造生产线；3、操作方式（1）联锁集中控制正常生产工作制。（2）解除联锁就地控制，仅作为检修和试车用。4、装备水平按工艺流程划分12个控制系统，全部采用联锁集中控制，工艺设备起动时，设有预告音响信号。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告上述的12个控制装置，采用可编程序控制器，在主控室通过CRT监控，并按用户要求设模拟屏显示。5、起动及其保护设备a3.0kW及以下非联锁的380V低压用电设备，采用铁壳开关，作为直接起动设备。b3.0kW以上的非联锁和联锁集中控制的380V低压用电设备，采用交流接触器启动。c低压电动机的过负荷缺断相保护装置，一般采用综合保护器。d低压电动机的短路保护装置，采用空气断路器。8.4.5过程检测和控制1、设计依据及设计范围本节是根据工艺专业的设计委托任务书进行编制的。过程检测和控制所包括的工艺范围是：贮矿贮焦系统（俗称槽上系统），原燃料供料系统（俗称槽下系统），无钟炉顶及其水冷系统，高炉本体（包括循环冷却水系统）及粗煤气系统，送风及热风炉系统，渣系统，鼓风机站，水处理系统（软/净水循环系统、浊循水系统及渣水处理系统），原料及出铁场除尘系统。2、过程检测和控制主要内容下列生产过程的工艺参数信号均送入基础自动化控制系统，并在该系统中完成控制和操作。详见“基础自动化”一节。系统及除尘设施采用常规模拟式仪表。（1）贮矿贮焦系统（俗称槽上系统），贮矿槽料位测量，贮焦槽料位测量，焦炭水分测量，输焦皮带重量测量，粉焦仓料位测量，返矿仓料位测量。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）原燃料供应系统烧结矿、球团矿、块矿、杂矿称量斗重量测量，料坑矿石称量斗重量测量，料坑焦碳称量斗重量测量。（3）无钟炉顶装置及其水冷系统移动料斗料位过满测量，料罐压力测量，料罐料位测量，料罐均压调节、阀门箱及齿轮箱温度测量，齿轮箱水位测量，齿轮箱与炉顶差压测量及调节，循环水箱水位测量，充氮氮气温度、压力、流量测量，循环水过滤器差压测量。（4）高炉本体（包括净水循环冷却系统）及粗煤气系统①高炉本体及粗煤气系统炉顶压力测量及控制，重力除尘器进出口及内部煤气温度测量，高炉料线和料位测量，高炉上程式管温度测量及炉顶洒水控制，炉喉十字测温测量及料面温度分布计算，炉身内衬温度测量及温度分布计算，炉腰内衬温度测量，炉腹内衬温度测量，炉缸环砌碳砖温度测量及温度分布计算，炉底上层立砌碳砖面上温度测量，炉底两层立砌碳砖面间温度测量，炉底水冷管上部温度测量，炉基温度测量，冷却壁温度测量。②净水循环冷却系统冷却壁系统供水主管压力测量，风口系统供水主管压力测量，工业净化水系统供水主管压力测量，中压净化水系统供水主管压力测量，风口系统供回水主管及小套回水主管温度测量，炉底系统供回水主管温度测量，风口系统供回水主管及风口二套供回水主管流量测量，风口检漏（小套供回水管流量测量及计算），炉底系统供水主管流量测量，中压净化水系统供水主管流量测量，热风阀检漏（各阀供回水管流量测量及计算）。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告③汽化冷却系统汽包压力测量，汽包液位测量，汽包温度测量，汽包补水管流量测量，汽包蒸汽压力测量，上升管压力、温度测量，蓄热器压力、温度、流量测量，汽包压力报警，汽包液位报警。（5）热风炉系统①热风炉系统公用部分冷风总管压力、温度、流量测量，热风总管压力测量，热风总管（送风）温度测量及控制，烟气换热器进出口温度测量，助燃空气换热器进出口温度、压力测量。②热风炉拱顶温度测量及控制，废气温度测量及控制，热风炉内温度、压力测量，高炉煤气支管流量测量及控制，助燃空气支管流量测量及控制，热风炉燃烧控制，热风炉换炉控制。（6）鼓风机站鼓风机站仪表和控制系统随工艺设备机电一体化供货，本设计仅提供鼓风机的进出口压力、温度、流量等的测量。（7）水处理系统①净循环水系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告风渣口小套供水泵出口总管压力、流量测量，风渣口小套供水泵出口支管压力测量，热风炉等中压供水泵出口总管压力、流量测量，热风炉等中压供水泵出口支管压力测量，鼓风机等低压供水泵出口总管压力、流量测量，鼓风机等低压供水泵出口支管压力测量，净环冷水井补充水管流量测量，热水上塔泵出水总管压力测量，热水上塔泵出水支管压力测量，过滤器反洗水泵出水总管压力测量，反洗排水泵出水总管压力测量，过滤器进出水管压力测量，净循环冷水池液位测量，净循环热水池液位测量，反洗水调节水池液位测量，冷却塔进水总管温度测量，冷却塔振动、油温测量。②冲渣水设施冲渣供水泵组每台泵出口压力测量、报警及连锁，渣滤池反灌供水泵组每台泵出口压力测量、报警及连锁，上塔水泵组每台泵出口压力测量、报警及连锁、冲渣供水泵组出水总管温度、压力、流量测量，上塔水泵组出水总管温度测量，冷却塔出水总管温度测量，冲渣水集水井、冲渣泵房集水坑、渣滤池阀门室集水坑水位测量，③浊循环水系统浊循环水泵组每台泵出口压力测量、报警及连锁，浊循环水泵组出水总管压力、流量测量。（8）原料及铁场电除尘装置原料及出铁场电除尘器装置的检测和控制设备随工艺设备机电一体化供货。本设计仅提供除尘器装置的进出口的压力、温度、流量等的测量。3、主要仪表选型现场检测仪表和执行器将选用技术先进、稳定可靠的仪表设备，同时要考虑到与公司现有仪表设备的一致性，具体如下：温度测量选用铂热电阻或热电偶，重量称量选用电子秤，气体流量测量选用流量孔板，水流量测量选用电磁流量计，差压及压力变送器选用智能变送器，调节阀采用电动或气动调节阀，水位采用电容式、静压式等料位计，显示仪表：数字式显示报警仪，记录仪表：智能无纸记录仪或有纸记录仪。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8.5基础自动化8.5.1概述本设计根据工程需要，按照电气传动控制、过程检测与控制的功能以及整个工程自动化水平总体要求，为整个工艺系统配备基础自动化系统。基础自动化系统由电气传动自动化和仪表自动化系统组成，主要功能是对生产过程进行数据采集、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信。修改过程参量和改变设备的运行状态，监视整个生产过程。工艺系统中大部分设备的操作通过基础自动化控制系统的HMI（人体接口）完成，少量重要功能还可通过后备常规模拟仪表或操作台完成。由于国内烧结、炼铁工艺、铸造及其控制水平已接近或达到国外相当的水平，其基础自动化控制系统的硬件和软件设计可以由国内负责。8.5.2设计依据和设计范围本设计是根据工艺专业的设计委托任务书进行编制的。所包括的工艺范围是：原燃料供应系统，烧结配料仓、烧结车间、槽下供料系统，上料系统，无料钟炉顶装置，高炉本体及粗煤气系统，热风炉系统，鼓风机站、铸造车间自动化生产线等。8.5.3设计原则采用性能可靠、经济实用，具有21世纪先进水平的新技术、新设备。基础自动化系统应适应公司的技术水平和行政管理方式。8.5.4基础自动化控制系统配置及操作方式1、基础自动化控制系统配置基础自动化控制系统拟全部采用PLC系统实现电—仪一体化控制。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）基础自动化共设置6套HMI（电气、仪表共用）：在高炉主控楼控制室中设置2套便携编程器用于编程及调试。（2）基础自动化共设置6套PLC控制器（电气、仪表共用）：2、基础自动化控制系统操作方式自动方式各过程参数的设定值由保存在基础自动化控制系统中的文件给出，操作员可修改这些设定值，确认后由基础自动化控制系统进行自动控制。半自动方式：此方式下基础自动化控制系统对工艺的有些了系统进行单独控制使其单独工作。手动方式：由操作员从HMI或操作台上直接操作各设备，由基础自动化控制系统完成必要的联锁控制。8.5.5基础自动化操作站主要功能（1）画面显示和打印功能为了便于操作员对生产过程进行监视和操作，提供以上几种画面：动态工艺流程图和操作画面，控制回路显示画面（含设定值、过程变量、输出值的棒图和数值显示），趋热曲线（实时和历史），报警画面。（2）事件记录和打印功能系统能记录下各种过程变量和事件，并可根据需要将这些信息打印出来。（3）生产报表的存储和打印功能系统可根据生产单位的管理情况打印如产量统计、部分能源介质耗量统计等生产管理所需要的简单报表。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8.5.6基础自动化控制系统的设备选型基础自动化控制系统的设备选型应以适用、先进、经济为原则。并尽可能与公司现有的各基础自动化控制系统的设备选型一致。如美国AB的产品系列。采用一套完整的电—仪一体化系统，不仅提高了自动化控制水平以适应现代化高炉生产，并使控制系统品种单一，使用维护方便，减少了备品备件。8.5.7基础自动化控制系统的软件：操作站拟选用用户界面友好的系统软件。8.6电气照明照明电源分别引自各车间变电所、主要生产厂房高低压配电室、主控室，除有工作照明外，还考虑事故照明。（1）主要生产厂房以白炽灯为主，对于大跨度、高厂房则考虑混光灯照明。（2）高压配电室、低压配电室、主控室及办公室等环境较好的建筑物尽可能采用荧光灯等节能灯照明。（3）厂区照明采用装设钠汞混合灯8.7防雷及接地保护为防止雷击，在建筑物和构筑物易遭雷击部分装设避雷针或避雷带，每根引下线充击接地电阻不大于10欧姆，并可与电气设备接的装置连接在一起。电气系统采用变压器中性点直接接地的三相线制系统，根据规程规定，电气设备的保护接地必须与电气系统的工作接地接在一起，其接地电阻不大于4欧姆。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告防雷接地与电气设备接地装置连接时，其接地电阻取其最小值。8.8电讯为指挥全厂各部门安全生产及对外的工作联系，本工程拟设60门程控行政交换总机与程控调度总机各一台，对外中继线10对。为满足维修工作人员和流动岗位的通讯联系需要，本设计配置了无线对讲机30台。为了直观、及时的了解现场情况，保证安全生产。本设计在重要位置设置了6套工业电视系统。为了及时发现火灾，将损失减少至最小，本设计在高炉主控楼、冲渣水泵房、循环水泵房、变电站、除尘电气室、鼓风机站电气室和高炉系统的各液压站、烧结主厂房、制氧站等处考虑了火灾自动报警系统。8.9采暖通风8.9.1概述设计依据工艺及其它专业提供的设计条件以及国家有关规范、规定进行。8.9.2采暖烧结破碎筛分车间、配料仓、、铸造车间、机修化验室、车间办公室、值班室、风机房、变电所、软水站、热电站、制氧站等生产及水系统、生产辅助车间、办公、生活设施均设集中采暖，热源为高炉汽化冷却所产生的蒸汽和热电站。车间内散热器采用光面管型散热器，生活设施等处采用灰铸铁型散热器。8.9.3通风山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告设计对无特殊要求的建筑物采用自然通风方式，在自然通风达不到生产要求和卫生标准时采用机械通风；铸造车间采用机械通风。其中：高炉炉前出铁场、槽下及炉顶液压站、热风炉区域、风机房、铸造车间等处设轴流风机进行通风，换气次数不少于8次/时。轴流风机型号T35—11NO.6.3，共设12台。烧结机采用煤气燃烧，有害物为煤气，设置防爆轴流风机强制通风，换气次数5次/时，锅炉及控制室设立式空调器，保证室内温度要求。其它一般要求防暑降温的作业区设台扇、吊扇。仪表室视生产需要可设空调。8.10除尘本设计除尘系统包括高炉、烧结、铸造车间及原料系统除尘。8.10.1高炉煤气除尘高炉煤气经导出管、上升管、下降管后进入重力除尘器，经重力除尘器降尘后，其煤气含尘量可降至6g/m3以下，除尘效率80%，然后再进入布袋除尘器进行除尘，净煤气含尘量小于10mg/m3。（1）高炉煤气系统设计参数高炉煤气量约为：92700m3/h炉顶煤气温度260℃炉顶煤气压力0.10MPa粗煤气含尘量20--60g/m3。（2）粗煤气系统各部分尺寸见下表：序号名称单位尺寸备注1煤气导出管mm1200根数根42上升管mm1500根数根2山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告3下降管mm1800根数根24放散管mm550根数根25除尘器直段直径mm5800上锥体高mm下锥体高mm直段高mm9000（3）高炉煤气干法布袋除尘根据工艺条件，本工程考虑节约水资源，同时避免外排煤气洗涤污水对环境造成污染，减少热能损失，设计采用干式低压脉冲布袋除尘器对煤气进行除尘。根据高炉煤气量92700Nm3/h，以及煤气流量及滤速算出过滤面积，决定采用8个箱体。内径4m，正常时使用7个，另一个作检修用。当煤气发生量到最大时，8个箱体可同时工作。脉冲布袋除尘器性能参数：箱体尺寸φ4000×13000mm箱体总数8个单箱体内滤袋数238条每条滤袋尺寸φ120×6000mm单箱体过滤面积537.88m2滤袋材质高温合成纤维刺毡布袋除尘器总过滤面积4303m2除尘后净煤气含尘量＜10mg/m3。过滤负荷21.54Nm3/m2.h滤袋工作温度＜250℃山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告滤袋采用高温合成纤维刺毡，商品名称nomex或metamex。适用温度为100-200℃，瞬时可达250℃。因此温度适中是除尘器使用的关键所在，温度过高或过低到达设定值，应关闭净煤气蝶阀，阻止煤气流动并通知高炉放散。正常使用条件下，滤袋寿命约1.5-2年以上。脉冲除尘器采用外滤式，反吹清灰用氮气喷射方法振动滤袋，每次反吹一排，依次进行，一个箱体完毕后，下一个箱体继续反吹，直到全部箱体反吹完毕。氮气压力为0.8Mpa接入4m3贮气罐，出口减压为0.2-0.3Mpa，送分气包作脉冲气源。氮气消耗量约0.2Nm3/次。卸灰包括箱体灰斗下部的球阀、中间仓、粉尘加湿搅拌机、螺旋输送机、专用运输密封小车。过滤后的灰每班卸一次。8.10.2高炉矿槽系统除尘原料在破碎、筛分转运过程中会产生大量粉尘，粉尘浓度约5-7g/m3。主要扬尘点在破碎机的上、下部，筛分机上、下部，皮带机头轮给料点、落料点、高炉贮矿槽和料车坑等。为避免粉尘对岗位职工的危害以及污染环境，对原料系统各设备产尘点采取局部密封方式，设计抽风罩将散发的粉尘捕集，并送入电除尘器进行处理，除尘率可达99%，矿槽污染物为粉尘，产生浓度为5000mg/m3，废气量约为250000Nm3/h。净化后的气体含尘浓度低于国家排放标准由35m烟囱排入大气。电除尘器及离心风机性能：电除尘器FAA3x35.0M-76.0-100.0处理量280000Nm3/h有效烟气流通面积76m2电场数3个离心风机JR-YF23/8SW.右45山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告风量280000Nm3/h风压4200Pa电机Y5004-8450kW10KV8.10.3高炉出铁场除尘高炉出铁场设布袋除尘器，对高炉出铁口及三个铁水罐进行除尘，使外排烟气含尘浓度符合国家排放标准由35m烟囱排入大气；出铁场污染物为烟尘，产生浓度为1200mg/m3，烟气量约为300000Nm3/h。布袋除尘器LCMD4250.0Q=315000Nm3/h过滤面积4250m2离心风机JR-ZF24.5/6SW.右45风量315000Nm3/h风压5500Pa电机YKK506-6600kW10KV8.10.4铸造车间烟气除尘系统该除尘系统负责对铸造车间烟气进行除尘，烟气量为80000Nm3/h，烟气浓度为2000mg/m3；设计配有布袋除尘器1台，除尘效率在99.3%以上，净化后废气由40m高烟囱排放，烟尘浓度小于20mg/m3。8.10.5铸造车间工段除尘系统在铸造生产车间，由于原、辅在贮运、翻箱、筛分过程中产生粉尘，浓度为10000mg/m3，废气量为120000Nm3/h，设计对车间进行封闭，在生产过程全部采用密闭集尘罩，选用一台保温回转反吹布袋除尘器，除尘效率大于99％，净化后废气通过40m烟囱排放。8.10.6烧结原料场烧结原料场各种原料在装卸、贮运等过程中均会产生无组织起尘。设计采用洒水抑尘，在四周植树等防污染措施。近年来太原煤气化采用山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告“防风抑尘网”新技术，效果很好，在经济条件许可的情况下可以考虑实施这种技术。8.10.7烧结原料准备系统该除尘系统包括燃料受矿槽、溶剂受矿槽、破碎、混料、配料等，对可能产生粉尘点全部设置密闭集尘罩，根据工艺布置设置4台布袋除尘器，除尘效率在98.8%以上，净化后废气由35m高烟囱排放,粉尘浓度小于20mg/m3。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后返回配料系统。8.10.8烧结机头除尘系统烧结机采用净化后的高炉煤气点火，混合料在烧结机上烧结时，会产生大量高温烟气，浓度为4000mg/m3，废气量为810000Nm3/h。设计选用一台双室两电场电除尘器，除尘效率在98.3%以上，净化后废气由50m高烟囱排放，粉尘浓度小于100mg/m3。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带。在机头排放的烟气中SO2含量较多，浓度为750mg/m3，经除尘后排放浓度为300mg/m3，能满足环保要求。但从减少污染的角度考虑，建议采用石灰脱硫技术。8.10.9烧结机尾除尘系统机尾除尘系统选用一台双室两电场电除尘器，除尘效率在98.3%以上，净化后废气由50m高烟囱排放，粉尘浓度小于100mg/m3。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带。8.10.10噪声控制设计中采用了隔振垫、减震器、消声器等设施用以控制风机噪声，以满足《工业企业噪声控制设计规范》的要求。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8.11热力8.11.1概述####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨铸造项目，热力设施设计内容包括：高炉鼓风机站、余热锅炉、空压站及区域热力管线。厂内现有热力设施如下：热源为炼铁车间余热锅炉，蒸发量4.29t/h，向全厂供应生产、生活用蒸汽，不足部分由热电站提供。8.11.2高炉鼓风机站鼓风机的选型(1)鼓风机参数高炉对鼓风机的工况要求①扩建380m3高炉主要工艺参数高炉容积：　　　380m3高炉利用系数：年平均3.2t/m3.d高炉日出铁量：1216t/d入炉焦比：550kg/t铁吨焦耗风量：2550Nm3/t焦高炉炉顶操作压力：常压0.03Mpa（表）高压0.12Mpa（表）②鼓风机的工况范围从高炉放风阀到鼓风机出口的漏风量为高炉需风量的4%，压损为0.012Mpa，鼓风机吸气系统的阻力为0.0015Mpa。③鼓风机的选取型比较山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告根据鼓风机的工况，高炉生产可选用的鼓风机有轴流式及离心式两种。这两种鼓风机的优缺点比较如下a.风机性能：轴流式特性曲线较陡，适合于高炉定风量操作，风机效率高，运行点通过静叶角度的调节位于风机高效区域内运行，效率高达91%，因此所要求的轴功率小。离心式特性曲线较平坦，适合于高炉定风压操作。风机效率低，约82%，原动机功率大。b.控制调节：轴流式鼓风机风量及风压可通过改变静叶角度进行调节，静叶角度的调节范围可达220—790。风量及风压的调节范围广、精度高，适合高炉用风需要，可不放风运行。离心式鼓风机风量及风压通过入口风门进行节鎏调节，风量及风压的调节范围窄，冬季放风运行。c.控制制水平：轴流式鼓风机由于静叶角度的调节是通过伺服马达调节的调节精度要求高，控制系统采用PLC。自动化程度高，调节方便快捷，适应高炉各种供风工况的要求。离心式鼓风机风机入口风门可采用常规控制系统。d.运行维护：轴流式鼓风机由于采用PLC运行及监控，向高炉送风的定风量及定风压可自动完成，可实现免维护运行。当故障时自动报警提前处理，维护工作量小。采用三缸结构，噪音低。离心式鼓风机采用常规控制系统，控制精度差，运行需要人工操作，维护工作量大。单缸结构，噪音高。e.投资：轴流式鼓风机设备投资达730万元。离心式鼓风机设备投资430万元。由上比较看出，轴流鼓风机比离心式鼓风机多投资300万元，其他指标轴流式鼓风机均优于离心式鼓风机。近年来，国内先后新建成的380m3级高炉较多采用了轴流式鼓风机。静叶可调轴流式鼓风机及离心式鼓风机国内均可生产。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告采用轴流式鼓风机仅电费一项比离心式鼓风机每年可少花费100万，按轴流比离心式鼓风机初投资多300万元计算，每台风机大约2.5年左右时间可回收所多投资额；而其他方面轴流式鼓风机均比离心式鼓风机优越得多。故本设计推荐采用国产静叶可调轴流式鼓风机方案。8.11.3蒸汽、压缩空气供应扩建380m3高炉、烧结、铸造及生活用蒸汽的消耗量约为4.2t/h，由炼铁车间余热锅炉供给。扩建高炉区生产及生活用压缩空气的综合最大消耗量约为35.04m3/min，拟建设一台40m3/min螺杆式空压机。8.11.4氮气供应氮气主要用户为高炉炉顶齿轮箱密封、炉顶均压及煤气布袋反吹。平均用量约为500Nm3/h。其中齿轮箱密封200Nm3/h，炉顶均压225Nm3/h，煤气布袋反吹75Nm3/h，由公司制氧站负责供应。8.11.5氧气供应氧气用户为高炉富氧以及高炉烧出铁口临时用氧，用氧量为150Nm3/h，由公司制氧站负责供应。8.11.6高炉煤气平衡高炉煤气平衡表项目产生量(104Nm3/a)百分比(%)项目需要量(104Nm3/a)百分比(%)高炉77868100热风炉3500044.95烧结机29303.76铁水包烘烤1570.42.02发电38367.549.27合计77868100合计77868100山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告8.12制氧站8.12.1概述根据设计委托要求，####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前铸造项目，年产生铁42.56万吨,铸件32万吨。高炉富氧按5％考虑，小时氧气需要量约为92.5Nm3/h。8.12.2基本条件高炉容积380m3高炉座数1富氧量92.5Nm3/h氮气需要量500Nm3/h8.12.3制氧机工艺参数根据高炉富氧及其他生产车间需氧量计算，氧气需要量为120Nm3/h，本次选取150m3/h制氧机一套。设备主要技术性能如下：（1）产量及纯度（出冷箱）介质产量（Nm3／h）纯度氧气15099.6%氮气55099.6%（2）运行周期（两次大加温间隔期）二年以上（3）装置加温解冻时间~36小时（4）装置启动时间（从膨胀机启动到氧气纯度达到指标~36小时）8.12.4工艺流程简述山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告空气在过滤器中除去灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机压至所需压力，然后进入空气冷却塔中冷却。空气在空冷塔中与水进行热交换，降温至～8℃，然后进入交替使用的分子筛吸附器。用于冷却空气的水有两部分，一部分常温水，由泵加压进入空冷塔中部；另一部分为冷冻水，先进入水冷却塔中，利用分馏塔来的废气（包括污氮和富余氮气）的含水不饱和性初步降低水温，然后经水泵加压进入冷水机组，进一步降温后进入空冷塔顶部。出空冷塔空气进入分子筛吸附器，用来清除空气中的水份、二氧化碳和碳氢化合物，两台吸附器交替使用，即一台工作另一台再生。净化后的加工空气分两路：一路称膨胀空气，首先经过一个精细过滤器滤去机械杂质进入主换热器的膨胀气通道，被返流气冷却后，再从主换热器中部抽出，进入透平膨胀机中，膨胀后的空气进入上塔参加精馏；另一路空气直接进入主换热器被冷至露点进入下塔初步分离，在下塔底部获得38％的富氧液空，在下塔顶部获得高纯氮。下塔顶部氮气经过冷凝蒸发器，与来自上塔底部的液氧相变换热，液氧被蒸发，氮气被冷凝，部分液氮回到下塔作回流液。另一部分液氮经过冷却器过冷，送入上塔作为上塔的回流液。从下塔底部抽出富氧液空经过冷却器过冷，送入上塔中部参加精馏。以不同状态进入上塔的各物料：液空、液氮、膨胀空气举过上塔的进一步分离，在上塔底获得纯度99.6％的氧气，经过主换热器复热后出冷箱。从上塔的上部抽取污氮气，经过冷器，主换热器复热后去纯化系统作再生气。从上塔顶部抽出氮气，经过冷器，主换热器复热分成两股，一股作为产品氮气并入管网，另一部分送入预冷系统的水冷塔降低水温（当冷冻机出现故障时，成品氮气将全部进入水冷塔，保证进入空冷塔的冷水量）8.12.5流程特点山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）空压机叶轮按当今先进的三元流理论进行设计，设计可靠性高，等温效率比非三元叶轮提高3～5％。（2）空压机中间冷却器采用套片式冷却器，流动阻力减小，传热效率提高，最大限度提高空压机的等温效率，达到节能作用。为消除管道热应力变形在二、三级间增加波纹节，保证空压机安全运行。（3）空压机采用单轴离心式，运转稳定可靠，事故率大大低于双轴离心机。（4）空冷塔，水冷塔均采用散装式填料塔传热效率高，流动阻力是传统穿流塔的三分之一。同时填料塔的操作弹性大，为整套空分装置产量的变负荷提供了良好的基础。（5）预冷系统中水冷系统的设计按最大的氮气及污氮气总量进行设计，可减少冷冻机负荷的三分之一，从而达到节能降耗的作用。同时，当冷冻机出现故障时，成品氮气将全部进入水冷塔，保证进入空冷塔的冷水量。（6）采用全低压分子筛吸附净化流程，切换周期长，最大限度地减少了在分子筛系统切换过程中造成的切换损失，同时，也可使分馏塔内的工作压力更稳定，更加有利于精馏塔的精馏，提高了装置运行的稳定性。切换阀采用金属密封保证十年正常使用。（7）再生电加热器采用翅片管式电加热管,该电加热管的传热效率高于光管式电加热管，同时其寿命是光管式电加热管的1.5倍以上。（8）主换热器采用氧，氮污氮分置式，各组换热器匹配好，热端温差小，传热性能稳定，传热效率高。（9）上下精馏塔采用新型的双溢流环流筛板搭，分馏效率比传统的环筛板塔高出10～15％，从而达到提高产品效率的目的。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（10）膨胀采用带透平膨胀机，叶轮采用三元流理论设计，加工采用五轴坐标数控机床加工，效率可达84％以上。8.12.6主要设备技术性能简介1袋式空气过滤器处理空气量：1000Nm3／h过滤材质：涤纶2空压机组一台型号：5L-16/50排气量：960Nm3／h排气压力：0.50MPa3分子筛纯化器型号：HXK-960／40处理空气量：960Nm3／h工作压力：0.25MPa空气进系统温度：8～10空气出系统温度：12～15℃排气中C02含量：≤4PPm再生气温度：250℃4分馏塔型号140／660-15膨胀机系统型号：PZK-14.3/40-61台流量：280-450Nm3/h6氧压机系统山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告氧压机2台形式：立式流量：170Nm3/h进口温度：40℃出口压力：15MPa7氮压机系统氮压机1台流量：550Nm3/h8氧气贮罐：100m33.0MPa氮气贮罐：600m32.0Mpa8.12.6氧气站组成及设备布置情况150m3/h制氧车间为二层建筑，主跨12米，长48米，辅跨7.5米。车间主跨内设有空气压缩机一台，氮气压缩机1台，氧气压缩机2台，15t/3t电动双梁桥式吊车一台。辅跨一层设高压、低压配电室、电抗器室、变压器室、值班室；辅跨二层设隔音过道、变送器室、中央控制室、化验室、休息室。在主厂房侧面布置分镏塔冷箱、分子筛纯化系统、氮水预冷系统。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告9、检化验与机修9.1检化验设施9.1.1概述本工程检化验室负责全厂原材料、辅助材料、产品的分析化验，负责中间产品物料的检测，环境监测等工作。此外还负责蒸馏水、标准溶液及部分试剂的制备，负责仪器药品的贮存和发放，负责分析仪器的维护和修理。9.1.2任务本工程检验设施承担的任务有：（1）烧结矿、高炉铁水、铸造铁水等成份分析；（2）炉渣成份分析；（3）原料成份及粒度等分析；（4）炉气成份分析；（5）炉尘及烟尘成份分析；（6）各种水质分析；（7）气体成分分析9.1.3面积和组成检化验室建筑面积约860m2。二层建筑物，由制样间、天平室、高温室、化学分析室、分析室、Х光谱室、制水室、存样间等组成。9.1.4工作制度工作制度：采用白天一班工作制。9.1.5煤气分析室煤气分析室位于高炉煤气加压站内，面积约24m2山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告，主要配置光学分析天平1台、半自动气体分析器、真空泵、煤气取样装置各1套等设备。9.2机修9.2.1概述公司目前扩建设的项目有炼铁、烧结、铸造等工程，根据设计委托并结合公司实际情况，全厂设置综合的机修车间，全厂机械设备的大、中修外委，小修、日常维修以及部分备件加工等工作由机修车间进行。9.2.2组成和主要设备机修车间布置在生产区北侧机侧场地，车间为42×12m厂房。车间内设置两台普通车床，一台牛头刨床，一台立式铣床，一台立式钻床，一台摇臂钻床及少量钳工操作工具，并配备一定数量的检修机具，车间内设2吨电动单梁桥式起重机。电修分布在各配电室、控制室，配备万能表等检修设备。9.2.3工作制度机修车间为一班工作制。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告10、环境保护10.1概述####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸项目厂址位于山西省####县团柏乡河坪村；厂址及周围区域无国家或省自然保护区、风景游览区、珍贵动物保护区等特殊环境敏感区，也没有重点文物保护单位。周围环境较好。10.2气象资料全县属温带大陆性气候，四季分明，气候特点为冬季少雪严寒，春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季阴雨连绵。因海拔高差悬殊，气候垂直分带较为明显。历年平均降雨量为551毫米，年降水量最大为118毫米，年降水量主要集中在六、七、八月份，为403.7毫米，占全年降水量的73%。年均日照时数2600小时，占可照时间的59％，最多年为2723小时，占61％，最少年为2430小时，占55％，年中以四月到八月最多，月平均243小时。 春、冬季多偏西北风，夏、秋季多偏东南风，全年以偏东南风为主，平均风速2.8米／秒，年平均八级大风，日数为10天，最大风速29米／秒。 年平均气温10.1℃，一月份最冷，平均-4.6℃，七月最热，平均22．4℃。极端最低温度-l9.2℃，极端最高温度33.5℃，平均日温差9.3℃，全年无霜期187天。10.3设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）《中华人民共和国大气污染防治法》2000年9月1日；（3）《中华人民共和国水污染防治实施细则》2000年3月20日（4）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2005年4月1日（5）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》1996年10月29日（6）《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令第532号1998年11月29日（7）《关于环境保护若干问题解决的决定》中华人民共和国国务院发[1996]31号1996年8月（8）《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002号（9）《工商投资领域制止重复建设项目目录（第一批）》中华人民共和国国家经贸第第14号令1999年9月1日（10）《山西省环境保护条例》1997年7月30日（11）《山西省大气污染防治条例》1997年7月30日（12）《山西省汾河流域水污染防治条例》及补充规定1997年7月30日（13）《山西省工业固体废物防治条例》1999年7月30日10.4工程主要污染源及污染物本项目为扩建1×62m2烧结、1×380m3高炉、年产32万吨铸造车间以及制氧站、热电站等。工艺流程为：含铁矿粉、焦粉经配料后进入烧结机培烧，合格烧结矿、焦炭经斜桥小车送入高炉冶炼，高炉铁水送至铸造车间进行保温孕育处理，尔后进行消失模铸造，主要污染物为废气、废水、废渣、噪声以及翻砂产生的粉尘。（1）废气污染源及污染物山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉区主要为高炉荒煤气、高炉出铁场烟气、炼铁上料系统（料仓、槽上、槽下的皮带机落料点和振动筛处）的粉尘以及铸铁间含尘烟气。其中，高炉小时产气量平均92700m3，除热风炉用外，剩余煤气用于烧结车间和热电站。荒煤气含尘浓度20-60g/m3；原料系统扬尘点含尘浓度约5-10g/m3，出铁场烟气含尘浓度约1-2g/m3。生产性工业烟（粉）尘、SO2是烧结生产的主要污染物，其中烟（粉）尘主要来自于混料矿槽、烧结机机头机尾、环式冷却机、热矿破碎室、冷矿筛分室、成品矿槽和各转运站等；SO2来自于烧结机烟气。烟气含尘浓度约4g/m3；原料系统扬尘点含尘浓度约5-10g/m3，机尾烟气含尘浓度约12g/m3。铸造车间主要污染物为生产所产生的烟气以及辅料在翻箱、筛分等运输过程中产生的粉尘。烟气含尘浓度约2g/m3；原料系统扬尘点含尘浓度约5-10g/m3。制氧站排放的污氮、纯氮均系窒息性气体，但排放量大当在静风和微风时，其扩散稀释能力低，易造成放散点附近局部大气缺氧和生态环境的变化。（2）废水污染源及污染物主要为高炉冲渣水、高炉设备、热风炉设备、烧结生产设备的间接冷却水，制氧站设备间接冷却水，烧结室冲洗地坪水和少量生活污水等。（3）固体废弃物主要为浊环系统沉淀出的水渣及除尘器排出的粉尘、高炉灰、工业垃圾、生活垃圾等。（4）噪声污染源及污染物山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告高炉区主要产生于鼓风机进出口、振动筛、水泵噪声及除尘器风机、助燃风机、热风炉放风、高炉炉顶放散等设备以及混料机、烧结机、环式冷却机以及除尘风机、热电站气轮机、制氧站空压机等，噪声值在90—110DB（A）。10.5污染控制措施（1）废气、粉尘高炉荒煤气借助炉顶正压，经重力除尘器除尘后，含尘量降到6g/m3左右，然后经布袋除尘器进行除尘，除尘后煤气含尘量降到10mg/m3以下，净煤气通过集气管送热风炉使用，剩余部分用于烧结机和热电站。这样再经燃烧后排出的废气含尘浓度符合国家排放标准，允许排放。对烧结、高炉、铸造生产过程中产生烟（粉）尘的设备和产尘点进行最大限度密封，根据生产工艺和粉尘性质在烧结设置以下除尘系统。a高炉出铁场除尘系统高炉出铁场（包括出铁口、铁水罐）设一套（型号LCMD4250.0Q=315000Nm3/h过滤面积4250m2）布袋除尘器，经除尘后，外排烟气的含尘浓度小于20mg/m3，SO2小于300mg/m3，符合国家排放标准。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带运至配料室。b高炉矿槽系统除尘原料系统筛分点以及高炉矿槽扬尘处设一台76m2电除尘器，采用密闭抽尘，抽吸的含尘气体经电除尘器除尘处理后，含尘浓度降到30mg/m3以下，然后排放。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带运至配料室。c烧结机尾、整粒除尘系统该除尘系统包括烧结机尾、热振筛、冷振筛、成品矿槽及转运站，配有140m2山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告三电场电除尘器1台，除尘效率在99.3%以上，处理风量为445000m3/h，净化后废气由50m高烟囱排放，粉尘浓度小于20mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》的要求。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带运至配料室。d烧结原料除尘系统该除尘系统包括燃料受矿槽、溶剂受矿槽、配料室、烧结矿筛分室等，设置4台布袋除尘器，净化后废气由35m高烟囱排放，粉尘浓度小于20mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》的要求。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带。e烧结机头除尘系统机头除尘系统选用一台180m2双室两电场电除尘器，除尘效率在98.3%以上，处理风量为810000m3/h，净化后废气由50m高烟囱排放，粉尘浓度小于75mg/m3、满足《大气污染物综合排放标准》的要求。除尘器收集的粉尘用螺旋输送机送至加湿机，加湿后卸至工艺皮带。F铸造烟气除尘系统该除尘系统负责对中频炉烟气进行除尘，烟气量为80000Nm3/h，烟气浓度为2000mg/m3；设计配有布袋除尘器1台，除尘效率在99.3%以上，净化后废气由40m高烟囱排放，烟尘浓度小于20mg/m3。铸造时聚苯乙烯和PMMA在燃烧时产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体，其含量均低于欧洲允许的标准。干砂可使用天然硅砂，100%反复循环使用，不含有粘结剂。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成，不产生污染。K烧结原料场山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告烧结原料场各种原料在装卸、贮运等过程中均会产生无组织起尘。设计采用洒水抑尘，在四周植树等防污染措施。近年来太原煤气化采用“防风抑尘网”新技术，效果很好，在经济条件许可的情况下可以考虑实施这种技术。H制氧站纯氮、污氮排放落地浓度控制措施主要是增加排放点高度，加大排放管内气体流速，使其大于排放口处的平均风速1.5倍，以确保排放点周围氮气浓度接近正常空气的含量。⑵SO2烧结矿生产所使用的原料及燃料中均含有硫的成分，在属于氧化气氛的烧结生产过程中，80%硫被氧化，以SO2的形式随烧结废气经烟囱排入大气.为控制SO2的污染控制，采用低硫原料和高烟囱扩散稀释两项措施。烟囱高50m，SO2排放浓度为300mg/m3，远低于二级排放标准2000mg/m3的要求。（2）废水高炉、烧结、制氧站净环水、浊环水系统均为密闭循环使用，循环率96.5%，无废水外排。高炉浊环水系统为密闭循环使用，循环率98%，不外排。故对环境不会造成污染。为节省水资源，减少环境污染，设计仅对烧结室考虑水冲洗地坪，其它车间考虑洒水清扫，将冲洗地坪水由污水泵排入水封拉链机中，作为水封拉链机的部分补充用水，不外排；水封拉链水长期循环使用，只需定期补充损失用水量，不外排；对生产设备的间接冷却水，首先经两台逆流式玻璃钢冷却塔冷却，然后经一台压力过滤器过滤后，循环使用。故本工程无生产废水外排。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（3）固体废弃物浊环水系统产生的水渣，主要成份为铁渣及一些矿石渣，清出后可供水泥厂制造矿渣硅酸盐水泥。布袋除尘器清出的干灰可连同厂内少量工业垃圾运至烧结厂配料室，回收利用。烧结工程各除尘器回收的粉尘集中收集，经加湿后送配料室参加配料，除尘灰全部回收综合利用。（4）噪声工程所需设备均选用低噪声设备；对产生噪音较大的设备如鼓、引风机，风机设置减振垫，在风机进风口及出风口上设消音装置，控制噪声低于85DB（A）；对水泵、振动筛等设备采用隔振装置并布置在单独房间内，同时设隔音操作室；高炉放风阀和炉顶均压阀设有放散消音器；高炉煤气减压阀组外覆保温隔热材料隔声降噪，减轻对外界环境的噪声污染。10.6厂区绿化为美化环境和减少污染，在厂界周围及厂区内道路两侧种植树木，空地上种植草坪和低矮树种，以达到减弱噪声，防风固沙、调节气温、改良气候的目的。厂区绿化系数为30%以上。10.7环境管理机构及监测####县玉匣铸业有限公司设环境管理处，对各系统设专职管理人员，负责废水、废气的定期监测，以随时掌握厂区环境质量，主要监测项目如下：废气TSPSO2等。废水PHSS含油量等。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告噪声各主要设备噪声及厂界噪声。10.8环保投资本工程环保投资3513.1万元（包括除尘、水处理、绿化等费用），占总投资的7.69%。10.9环境影响简要分析本工程遵循清洁生产的原则，设计注重环保工作，对生产系统产生的废气、废水、废渣及噪声污染均采取了相应的治理措施。高炉煤气经除尘后部分供热风炉、烧结机等用户使用，剩余煤气全部用于发电，从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题，可谓一举二得；此外高炉系统净环、浊环水采用密封循环水系统，污水不外排，不会对周围环境造成污染。高炉产生的废渣做为水泥厂原料再利用。铸造时聚苯乙烯和PMMA在燃烧时产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体，其含量均低于欧洲允许的标准。干砂可使用天然硅砂，100%反复循环使用，不含有粘结剂。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成，不产生污染。车间及厂界噪声均控制在允许范围内，预计本工程建成后，各项污染物排放均控制在允许范围内，对周围环境产生的影响不大，其综合环境效益是比较好的。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告11、劳动安全与工业卫生11.1设计依据⑴《中华人民共和国劳动法》1994年7月5日第八届全国人民代表大会常务委员会第八次会议通过⑵《中华人民共和国防震减灾法》全国人民代表大会常务委员会1997年12月29日⑶《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》中华人民共和国劳动部令（第3号），1996年10月⑷《化学危险品安全管理条件》1987年2月17日国务院发⑸关于发布《中国地震烈度区划图（1990）》和《中国地震烈度区划图（1990）使用规定》的通知（震发办[1992]160号）⑹《中华人民共和国安全生产法》2002年11月1日实施⑺《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）⑻《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）⑼《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）⑽《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）(1997版)⑾《建筑物防雷设计规范》（GBJ50057-94）⑿《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）⒀《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[劳人部（1986）2号]⒁《压力容器安全技术监察规程》[劳人部（1990）8号]⒂《氧气安全规程》11.2生产不安全因素及职业危害因素山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告本工程是以含铁料为原料，采用高温冶炼工艺生产铸造生铁，最终生产铸件，副产高炉煤气经净化除尘后部分供热风炉使用外，剩余煤气用于烧结机和热电站，在生产全过程中存在不同程度的不安全因素和职业危害因素，主要有以下几个方面：（1）原料破碎、筛分过程中产生的粉尘；（2）高炉冶炼过程中出现易燃、易爆、有毒气体，其爆炸极限为54-35%，自燃点为640-650度，煤气中的CO及NH3、H2S均为有毒气体；（3）高炉冶炼、铸造车间浇铸过程中会产生大量的热幅射；影响操作人员的身体健康；（4）传动设备及加压设备运行产生的噪音污染及机械故障造成的伤害；（5）由于误操作或设备损坏造成的有害物泄漏、燃烧、爆炸、火灾等危害；（6）暑热、低温寒冻、雷击、地震等自然因素对人体产生的危害。（7）电气设备过载及故障可能引起的火灾；空分塔是易发生爆炸的场所；传动设备操作不当将引起事故；空压机、分子筛吸附器污氮放空的水泵等设备产生的噪声。11.3主要防范措施本项目建设始终贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保有关劳动、安全卫生设施工程质量，全面保障劳动者在生产过程中的安全和健康。设计针对上述危害因素，制定出相应的防范措施，具体如下：（1）原料系统破碎、筛分扬尘点设除尘设备，将含尘气体收集后经除尘器处理后排放，以改善工人操作环境。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）在高炉炉前出铁场设置除尘器，在液压站、风机房等处设轴流风机强制通风，防止煤气泄漏对人体造成危害。（3）对产生高温或热辐射的高炉出铁场、铸铁间、烧结热振筛、铸造车间等地段，采取隔热和防护办法，防止高温灼伤。（4）设计选用低噪声设备。对产生噪声超标的设备，如鼓、引风机在其吸风口或出风口上设消音器，降低噪声，同时设隔离操作室，使操作人员与危害源隔离。（5）对有危害场所和部位设置相应的安全栏杆、网罩、盖板等防护设施并设置必要的安全标志及事故照明设施。（6）防火防爆措施详见消防篇。（7）绿化设施及其它。为了改善环境，厂区在主要道路两侧及闲散空地均进行绿化，分别种植树木及草坪，以达到降音除噪、调节气温的目的。公司已有较为完善的生活福利设施，包括职工宿舍、食堂、浴室等基本生活设施，可满足本工程生产人员的要求。11.4安全卫生投资本工程劳动安全卫生设施投资为914.1万元，占总投资的2%。11.5安全卫生效果预测本工程对生产过程中的危害因素和职业危害因素采用了相应的防范措施，将不安全因素对职工的危害程度降到最低，可达到“保证安全生产，保护职工身心健康”的要求，从而在建设的同时给职工创造一个良好的工作环境，其效果是比较好的。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告12、消防12.1设计依据《中华人民共和国消防法》1998年4月29日《山西省消防管理条例》1997年12月4日《建筑设计防火规范》GBJ16—87（1997年版）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90《建筑物防雷设计规范》GB50057—94《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058—92《工业企业煤气安全规程》GBJ6222—86《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87《工业企业总平面设计规范》GB50187-93《安全色》GB2893—1996《安全标志》GB2894—1996《氧气安全规程》12.2工程概述12.2.1工艺流程本工程工艺流程为：含铁原燃料先进行烧结，尔后与焦炭进入高炉，冶炼生产出铁水、炉渣、高炉煤气，然后铁水经铁水罐运往铸造车间经中频炉保温、球化处理后，采用消失模铸造工艺进行铸造；高炉水渣送排渣场集中处理；高炉煤气经重力除尘器、干式布袋除尘后除热风炉用外，剩余煤气用于烧结车间和热电站。12.2.2各主要生产场所及建（构）筑物火灾危险性分析山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告工程中存在火灾危险性的场所有：原料破碎筛分系统、高炉区、烧结车间、铸造车间、热风炉区、鼓风机室、煤气除尘系统、制氧站、热电站、厂区变配电室等。按生产火灾危险性分类：烧结、铸造车间、高炉区、热风炉区为丁类；、制氧站、热电站、煤气除尘系统属于乙类防火区；厂区变配电室、原料破碎筛分等均为丙类。各建构筑物耐火等级除高炉、布袋除尘器钢结构框架为四级外，其余均为二级。12.3各专业消防设计12.3.1总图布置及道路运输遵守有关规范要求，切实加强建筑防火设计，以确保工程的安全。本工程根据生产性质、火灾危险性、建筑物耐火等级、防火分隔和安全通道等方面的要求进行总图布置。全厂高炉区及生产辅助区，各生产区周围均设有环形消防通道，可以满足消防要求。厂区竖向布置尽量节省土方工程量，每个生产区均达到排水坡度的要求，以顺利排除雨水。12.3.2工艺（1)原料系统破碎、筛分工段各室内扬尘点设除尘设施，将含尘空气抽出并进行除尘，以降低室内爆炸性粉尘浓度，防止爆炸引起火灾。（2）高炉区易泄漏煤气之处如鼓风机室，设轴流风机强制通风，以防煤气积聚过多而引起爆炸，轴流风机采用防爆型。（3）空分塔在其生产过程有可能在液空、液氧中积存乙炔及其它碳氢化合物(呈固态)，这些固态物质相互间及与容器壁间产生磨擦而产生静电积聚从而导致爆炸。为此，本设计采取如下措施：·选用先进的制氧工艺设备,严格按国家及冶金部安全规程、规定、通知进行设计。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告·液氧定时排放，且回收；生产操作硬性规定定期排放液空，且回收其冷量。·其它设计常规作法，以避免静电积聚。·氧压机设防火墙及氮气灭火系统。·为避免氧气管道燃烧爆炸及事故蔓延和扩大，在通常易出事故部位设置阻火器(段)及选用氧气专用铜阀门及铜管件(弯头、三通等)。主控室、变配电室设有火灾自动报警装置，并配灭火器材。电缆沟设火灾自动报警装置，电缆涂防火涂料。12.3.3土建本工程建构筑物耐火等级均按耐火等级二级进行设计。设计严格按照《建筑设计防火规范》GBJ16-87（1997版）进行，在满足工艺生产的前提下，尽量使平面整齐，层次清楚，消防通道畅通，楼梯出入口醒目。建筑物内设置疏散通道和安全出口，除规范允许设一个安全出口以外，其余均设两个以上出入口或楼梯口，主要房门采用双向弹簧门，窗向外开。各建构筑物均为钢筋混凝土承重结构或砖混结构，楼面、屋顶均为钢筋混凝土板，具有良好的耐火性能。12.3.4电气（1)本工程动力配电系统采用独立的变、配电室和控制室，远离爆炸火灾环境，并配置有移动式灭火设备。（2)凡属火灾、爆炸危险场所，其电气设备选择一律按《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058-92规定执行。（3)山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告对各建构筑物按《建筑物防雷设计规范》GB50057-94有关规定设置必要的防雷装置，以避免雷电引发的爆炸和火灾。（4）设置事故照明。（5）消防设施采用双回路电源以确保厂区消防用水。各类建筑物、构筑物均按《建筑防雷设计规范》的规定，按第二、三类防雷保护设计，主要厂房、设备、构筑物等处均设置避雷针、带，并可靠接地。空分塔设防雷接地及静电装置。氧气贮罐、氧气管道设接地装置。12.3.5消防给排水（1)本工程消防用水量按同一时间内发生火灾次数为一次，火灾延续时间为2h计算，设计室内外消防水量为30l/s，则一次灭火用水量为216m3，该水量贮存于厂区700m3蓄水池中。（2)厂区设生产、消防共用管网，沿主要道路环状埋地敷设，管网上间隔120m设置室外地下式消火栓，其保护半径不大于150m。消防给水由加压泵站供给，消防排水由厂区排水系统排除。（3)各主要生产厂房均设有室内消火栓给水系统。对配电室、变电站等生产辅助车间按照《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90规定配置相应规格、数量灭火器，以备灭火需要。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告13、抗震设防13.1编制依据及原则13.1.1编制依据1．《中华人民共和国防震减灾法》（全国人民代表大会常务委员会1997年12月29日第二十九次会议通过）；2．《山西省防震减灾暂行条例》（山西省八届人大常委会1996年9月23日第二十四次会议通过）；3．《工程厂地地震安全评价技术规范》（GB17741-1999）；4．《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001B1）5．《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001A1）6．《山西省工程场地地震安全性评价管理规定》（山西省人民政府1995年11月16日第33次常务会议通过）；7．《关于将工程厂地地震安全性评价与地震动参数和烈度表述的抗震设防管理纳入基本建设管理程序的通知》（晋震发防[1996]89号文）；8．《关于将工程场地地震安全性评价与抗震设防标准管理纳入企业技术改造项目管理程序的通知》（晋震发[1997]57号文）。13.1.2编制原则⑴贯彻执行“抗震工作，以防为主”的方针，根据有关规范采取措施，使建筑物经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。⑵山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告严格按照抗震设计规范要求，小震不坏，大震不倒的原则，使建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；当遭受等于本地区设防烈度地震影响时，可能有一定的损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度的罕见地震时不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。13.2抗震设防根据上述依据，本工程所处地区地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度为0.10g,工程设计时应由有关部门进行场地地震安全性预评并经省地震局主管部门批准后,根据批准相应的设计参数进行抗震设计。13.3抗震设计根据概念设计的原理，正确解决总体方案、材料使用和细部构造达到合理抗震设计的目的。13.3.1建筑体型设计建筑平立面采取规则、对称布置，建筑质量分布和刚度变化的均匀，对体、型复杂的建筑物设置防震缝，将建筑物分成规则的结构单元。13.3.2抗震结构体系结构设计做到传力明确，结构合理，设置多道抗震防线，根据建筑物重要程度，采取不同的结构形式。对重要建筑物采用钢筋混凝土框架或剪力墙结构等，对次要建筑物采用砖混等形式。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告14、能源分析14.1概述节约能源关系到钢铁工业的发展，炼铁、铸造生产是钢铁企业的重点耗能工序。在国际国内生铁行业日益竞争的时代，高炉炼铁的发展必须立足于降低成本、节能降耗、提高经济效益、提高生产过程灵活性及自动化程度，通过节能促进企业的科学管理。本工程在设计中，充分考虑了利用现有条件，采用节能效果明显的工艺技术，认真贯彻执行国家关于节约能源的各项方针政策。14.2节能措施（1）在工艺设计中采取节能新技术、新工艺。本工程从工艺设计方案中已考虑到将新鲜水用量降到最低点，最大程度地节约水资源。如高炉热风阀和倒流休风阀采用汽化冷却系统，冷却效率高，用水量小；热电站采用空冷，在高炉炉底冷却及风渣口大中小套及热风炉烟道阀等冷却使用闭路循环水系统，循环率达95%以上。（2）充分利用热风炉烟气余热，预热助燃空气，提高热风炉理论燃烧温度和热效率，提高送风温度，从而降低焦比，节约能源。（3）在高炉煤气除尘工艺上，采用煤气干法除尘工艺，高炉正常生操作时，基本不用水，同时避免了煤气湿法除尘工艺外排煤气洗涤污水对环境的污染。（4）在热风炉设计中，采用球式热风炉，蓄热面积大，热交换好，风温高。在正常操作下，可充分保证高炉送风温度，降低入炉焦比，达到降低能耗，降低生产成本，提高经济效益的目的。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（5）高炉煤气综合利用。高炉生产过程中产生的煤气，约40%供热风炉，剩余煤气用于发电，解决了煤气放散对环境的污染，能源得到充分利用。（6）高炉使用的烧结矿和球团矿均进行槽下筛分，使入炉料粉末控制在5%以下，为高炉操作顺行，增产节焦创造有利条件。此外对入炉的原、燃料的称量误差进行补偿，以保证高炉操作的稳定。（8）使用节能性设备、变压器和变频调速设备，降低能耗；（9）实行厚料层烧结工艺，蓄热作用好，燃料消耗少；应用小球烧结、燃料分加技术，燃料消耗降低10-20%。（10）生产上充分利用余热产生的蒸汽。（11）主要工艺设备都是经过详细计算后选型，在满足工艺环节处理量和工艺指标的前提下，尽量降低装机容量，以减少能耗。在可能的情况下，采用不消耗动力的设备，如弧型筛等。（12）采用先进的混铁炉-电炉双联工艺，有效保证铁水的成份和浇注温度。与传统冲天炉、中频炉双联铸造工艺相比较，利用高炉代替冲天炉可省去铸铁的二次熔化，能耗降低50%，节约能源。（13）热网敷设采用了保温、防水性能好，使用年限长且无需地沟的氰聚塑保温直埋方式。既减少了管道热损失，又降低了一次性投资。（14）在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处理，能够节约大量能源，缩短了加工周期。（15）高炉采用喷煤粉、富氧工艺方案，降低焦比。14.3能源利用综述炼铁工序能耗为482kg/t铁，满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求（490kg/t）。各工序能源利用合理。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告15、工厂组织与劳动定员根据烧结、高炉、铸造的工艺流程需要，以国家规定的有关定员定额标准为依据，按照生产岗位实际需要，生产岗位为连续工作制四班三运转，其他岗位为间断工作制，由此编制职工定员。本工程建成后，内部机构设置本着精简、高效的原则，结合烧结炼铁铸造工艺特点，设计定员为1200人，其中高炉劳动定员166人，烧结劳动定员142人，热电站劳动定员50人，铸造车间劳动定员570人。其中管理及服务人员按职工人数的10%计。380m3高炉车间班次序号工作岗位及工种一班二班三班合计备注1高炉生产人员①车间主任1114②炉前工15151560③铸铁车间33312④卷扬工2228⑤看水工2228⑥热风炉及煤气管理33312⑦煤气取样及除尘灰处理11142供料及原料系统①槽下上料工2228②槽下控制室1114③槽上上料工11143高炉风机室333124冲渣水泵工22285碾泥工333126其它33310小计16662m2烧结车间班次山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告序号工作岗位及工种一班二班三班合计备注1燃料受料漕11142溶剂受料漕11143配料室22284混料制粒333125烧结室777286烧结矿筛分室333127烧结矿槽22288主电除尘器22289主抽风机室222810转运站1010104011小计142铸造车间班次序号工作岗位及工种一班二班三班合计备注1浇铸工段5050502002制模工段3030301203熔化工段151515604模型组合及涂层工段202020805落砂清理工段151515606其他101010307小计540热电站1机、炉间555202化学水处理333123电控室333124检修人员22265合计50制氧站合计60生产辅助设施一循环水泵房88832二供电、维修12121248三总图运输10101040山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告四通风除尘20202080五机修、检化验24六管理及服务人员120合计1200山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告16、项目实施计划16.1建设周期规划建设周期分前期准备工作阶段及工程建设实施阶段二部分。前期准备工作包括立项、可行性报告编制、论证；资金落实、施工图设计等，预计为6个月。工程建设实施阶段为：现场施工、试车投产等，预计需24个月。16.2各阶段实施进度规划1、2006年6月完成项目的可行性研究报告；2、2006年7月－2007年1月完成施工图；3、2007年3月正式开工；4、2008年12月试投产，2009年3月正式投产。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告17、投资估算17.1工程概况本概算依据####县玉匣铸业有限公司与我院签订的扩建32万吨消失模铸造设计合同中的设计内容和范围进行编制。投资范围包括：原料设施、炼铁车间、烧结车间、铸造车间、热电站、制氧站、给排水设施、变电所、电信设施、厂区综合管线、总图设施、工器具及生产家具购置费等项。该工程建设规模为年产铸件32万吨。本工程建设项目概算总投资49889万元，其中：固定资产投资45705万元；铺底流动资金4184万元。资金来源：企业自筹和引资19684万元，申请技改专项资金6000万元，其余24205万元为银行贷款。17.2总投资构成表17-1费用名称概算价值（万元）占静态投资%建筑工程9737.6919.52安装工程3308.586.63设备29315.458.76其它1676.003.36预备费624.281.25建设期利息1043.002.09铺底流动资金41848.37固定资产投资合计49888.95100.0017.3编制依据1、标准设备价格按照厂家报价进行编制；非标准设备价格参考制造厂报价或类似设备价格确定。2、定额指标及施工取费标准：山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（1）土建工程费用参照类似工程造价指标，并结合该工程的特点进行编制。（2）机械、采暖通风、热力、给排水、工业管道、电气、仪表、电信等工程参照1994年《冶金工业概算定额（指标）》进行编制。施工取费按照（93）冶建字第081号《冶金工厂建筑安装工程费用定额》（第十四册）中的有关费率标准进行计算。17.4有关说明1、根据计投资（1999）1340号文“国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中‘价差预备费’管理有关问题的通知”，投资价格指数按零计算，故本工程不计取涨价预备金。2、根据财政部、国家税务总局、国家计委联合发布的财税字（1999）299号文《关于暂停征收固定资产投资方向调节税的通知》，故不计该税。17.5总概算表及综合概算表总概算表详见附表山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告18、技术经济评价18.1概述本项目的经济分析是在完成市场预测、生产规模、工艺技术方案、原材料、燃料及动力供应、建厂条件、公用工程和辅助设施、环境保护、工厂组织、劳动定员以及项目实施计划等诸方面的研究论证的基础上进行的。评价依据：国家计委、建设部计投资（1993）530号文件“关于印发建设项目经济评价方法与参数通知”及《建设项目经济评价方法与参数》第二版。国家现行的经济评价有关规定及参数。国家现行的有关财务及税收政策。中国国际工程咨询公司《投资项目经济咨询评估指南》。建设单位及工程项目各有关专业提供的相关资料。18.2基础数据18.2.1产品方案及拟建规模铸件：32万吨/年生铁：10.56万吨/年水渣：16万吨/年18.2.2实施进度该项目拟2年建成，第3年投产，投产当年达到设计生产能力的80%，以后各年达产100%，生产期按15年计算，计算期为17年。18.2.3总投资及资金来源（1）固定资产投资估算山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告根据投资估算，项目固定资产投资总额为45705万元；其中：企业自筹和引资15500万元，申请技改专项资金6000万元，其余24205万元为银行贷款，建设期贷款利息为1043万元。投资估算见前章。（2）流动资金估算流动资金按分项详估法进行估算，达产年共需流动资金13946万元；其中，企业自有资金4184万元，其余部分为银行贷款。流动资金估算表见附表。总投资=固定资产投资（含建设期利息）+流动资金=45705+13946=59651万元18.2.4投资使用计划投资使用计划表见附表。18.2.5工资及福利费估算全厂劳动定员为1200人，人均年工资及福利费1.2万元，年工资及福利费总额为1440万元。18.3财务评价18.3.1年销售收入、销售税金及附加估算（1）产成品的销售价格，均以目前已实现的市场价为基础，预测到生产期初。产品销售收入如下：产品年产量（万吨）售价（元/吨）销售收入（万元）铸件323200102400生铁10.56165017424水渣1610160合计119984山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）销售税金及附加年销售税金及附加按国家规定计取，产品缴纳增值税税率为17%；城市维护建设税按增值税的7%计取，教育费附加按增值税的3%计取。18.3.2产品成本估算总成本费用估算表见附表。总成本费用达产年为85658万元，其中可变成本75941万元，固定成本9717万元。经营成本为82301万元。有关成本估算的说明：与销售价格相对应，所有原材料、燃料及动力价格，均以目前已实现的市场价格为基础，预测到生产期初。年原辅材料、燃料及动力消耗见下表：序号名称年耗量单价年成本(万元)1.原辅材料精矿粉52.58万t670元/t35133球团10.6万t965元/t10229焦粉4.93万t400元/t1972块矿3.86万t500元/t1930生石灰6.15万t40元/t246石灰石8.59万t64元/t549焦炭20.13万t950元/t19123煤粉5.11万t300元/t1533聚苯乙烯90012000元/t1080其它2200小计739952.燃料、动力水126万t1.0元/t126电3640×104KWH0.5元/KWH1820小计1946山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告（2）固定资产折旧和无形及递延资产摊销计算项目固定资产原值为44005万元，按平均年限法计算折旧，年折旧费为2786万元。项目无形及递延资产总值为1700万元，按5年摊销计算，年摊销费为340万元。（3）修理费按固定资产原值的3%计取。（4）其它费用是在制造费用、销售费用、管理费用中扣除工资及福利费、折旧费、摊销费、修理费后的费用。为简便计算，其它费用按工资及福利费的250%计取。18.3.3利润总额及分配利润总额及分配估算见损益表。利润总额正常年为27287万元。所得税按利润总额的33%计取。盈余公积金、公益金从投产当年开始提取，提取比例为税后利润的10%、5%。项目整个计算期内共计利润总额为398163万元。缴纳所得税131394万元，累计盈余公积金、公益金40015万元。18.3.4财务盈利能力分析⑴财务现金流量表（全部投资）财务现金流量表（自有资金）根据上表计算，全部投资所得税后财务内部收益率为31.68%，财务净现值为68350万元（Ic=12%）；所得税前财务内部收益率为42.63%，财务净现值为114719万元（Ic=12%山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告）。财务内部收益率均大于行业基准收益率，财务净现值均大于零，说明盈利能力满足行业要求，项目在财务上是可行的。全部投资所得税后投资回收期4.94年（含建设期），全部投资所得税前投资回收期4.19年（含建设期），均小于行业基准回收期。（2）投资利润率、投资利税率及资本金利润率：投资利润率=年利润总额/总投资×100%=45.74%投资利税率=年利税总额/总投资×100%=57.55%资本金利润率=年利润总额/资本金×100%=106.24%该项目投资利润率和投资利税率均大于行业平均水平，说明单位投资对企业积累的贡献较高。18.3.5清偿能力分析借款还本付息计算见附表。资金来源及运用见附表。资产负债表见附表。借款偿还期为3.59年。项目建成后的资产负债率为50.3％，生产期内最高为39.1%，最低为5.2%，说明项目面临的风险不大。项目从第3年开始，流动比率超过140.2%，从第5年开始速动比率超过249.5%，说明项目偿付流动负债的能力较强。18.3.6不确定性分析（1）敏感性分析山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告考虑到项目实施过程中一些不确定因素的影响，分别就固定资产投资，经营成本及销售收入的变动，作如下敏感性分析分析：敏感性分析表基本方案:ic=31.68%变化因素变化幅度+10+50-5-10销售收入41.8637.1231.6827.0621.56经营成本25.3528.8830.3234.52固定资产投资29.9131.0233.5234.93收益率（%）经营成本销售收入固定资产投资i=37.82%ic=12%-100+10(%)敏感性分析图(2)盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点:BEP=年固定总成本/（年销售收入-年可变成本-年销售税金及附加）×100%=26.26%山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告金额：119984万元销售收入总成本+税金固定成本026.26100生产能力（%）盈亏平衡图18.4结论经上述财务评价分析，财务内部收益率高于行业基准收益率，投资回收期低于行业基准回收期，借款偿还满足要求，项目具有一定的抗风险能力。因此项目从财务上讲是可行的。山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告目录1、总论11.1概述11.2项目提出的背景及建设的必要性31.3设计依据及范围61.4指导思想和设计原则71.5工程建设条件81.6拟建规模及产品方案91.7烧结技术装备水平91.8炼铁工艺及主要技术特征101.9消失模铸造工艺特点111.10能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生121.11消防131.12工作制度和劳动定员131.13投资估算131.14经济效益分析141.15建设进度141.16主要技术经济指标151.17结论162、市场预测183、原燃料的供应203.1原料的供应203.2焦炭的供应21山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告3.3高炉煤气供应213.4其它原料213.5高炉炉料平衡214、炼铁工艺234.1概述234.2设计规模及工作制度、产品方案234.3炼铁工艺技术流程简述244.4车间平面布置和工艺方案特点284.5槽上、槽下系统284.6上料系统304.7高炉炉体结构304.8高炉炉型主要尺寸及有关参数344.9风口平台及出铁场354.10高炉送风系统364.11热风炉系统364.12煤气系统384.13煤粉喷吹系统414.14渣铁处理系统415、烧结工艺455.1设计规模及生产能力455.2原燃料及点火煤气465.3工艺流程475.4烧结物料平衡51山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告5.5主要设备选型与计算525.6车间组成556、铸造工艺596.1概述596.2建设规模和产品方案606.3原辅料供应606.4生产工艺和主要设备616.5消失模铸造的主要优点636.6生产工艺特点666.7消失模铸造生产线676.8消失模铸造需要的专用设备686.9车间组成687、2×3MW高炉煤气发电机组697.1设计依据及设计范围697.2设计原则697.3机组选择707.4燃烧系统737.5主厂房布置737.6空冷系统及设备选型747.7热力系统757.8工业给水系统777.9化学水处理777.10电气部分78山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告7.11热工控制798、公用及辅助设施818.1总图运输818.2土建868.3给排水908.4供配电及电气传动958.5基础自动化1028.6电气照明1048.7防雷及接地保护1048.8电讯1058.9采暖通风1058.10除尘1068.11热力1118.12制氧站1149、检化验与机修1199.1检化验设施1199.2机修12010、环境保护12110.1概述12110.2气象资料12110.3设计依据12110.4工程主要污染源及污染物12210.5污染控制措施124山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告10.6厂区绿化12710.7环境管理机构及监测12710.8环保投资12810.9环境影响简要分析12811、劳动安全与工业卫生12911.1设计依据12911.2生产不安全因素及职业危害因素12911.3主要防范措施13011.4安全卫生投资13111.5安全卫生效果预测13112、消防13212.1设计依据13212.2工程概述13212.3各专业消防设计13313、抗震设防13613.1编制依据及原则13613.2抗震设防13713.3抗震设计13714、能源分析13814.1概述13814.2节能措施13814.3能源利用综述13915、工厂组织与劳动定员140山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告16、项目实施计划14316.1建设周期规划14316.2各阶段实施进度规划14317、投资估算14417.1工程概况14417.2总投资构成14417.3编制依据14417.4有关说明14517.5总概算表及综合概算表14518、技术经济评价14618.1概述14618.2基础数据14618.3财务评价14718.4结论152山西省冶金设计院第160页 消失模铸造及配套高炉炉前连铸建设项目可行性研究报告附件：⑴####县玉匣铸业有限公司与山西省冶金设计院签定可行性研究报告设计合同。⑵####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目可行性研究设计委托书。⑶临汾市经济委员会“关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目立项的批复”。⑷####县供电分公司关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目供电方案的批复文件。⑸####县水利水保局会关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目生产用水的申请的批复文件。⑹####县环保局关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目污染物排放总量控制指标批复。⑺####县人民政府关于用地的证明。⑻临汾市人民政府关于####县玉匣铸业有限公司扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉项目使用土地的批复。附图：总平面布置图山西省冶金设计院第160页'