450立方米炼铁高炉及配套工程建设项目可行性研究报告.docx
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450立方米炼铁高炉及配套工程建设项目可行性研究报告
450立方米炼铁高炉及配套工程建设项目可行性研究报告
第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称、承办单位及负责人
项目名称:
****有限公司2×450m3炼铁高炉及配套工程建设项目
项目承办单位:
***钢铁有限公司
企业法人代表:
***(董事长)
项目建设地址:
******
1.1.2企业概况
****钢铁有限公司成立于2001年10月l、是一个集生铁冶炼、炼钢、轧材生产和贸易为一体的民营股份制公司l、公司现有职工***人l、拥有固定资产**万元l、占地****m2.公司以市场为导向、以诚信为经营理念l、坚持质量第一、用户至上.随着我国经济建设的加速发展l、基本建设、汽车工业等行业大幅度增长l、这些行业的迅速发展极大地拉动了对钢铁的需求l、在这种形势下l、**公司制定了5年内完成450m3炼铁高炉两座l、1800m3炼铁高炉一座l、90m2环形煤气烧结机两套、65吨炼钢转炉五座、年产300万吨线材生产线共四条、100万吨棒材生产线一条及配套的2×6000KW高炉煤气发电厂、26000m3制氧生产线的建设和辅助设施l、达到年产各类生铁300万吨、钢800万吨、轧材400万吨的生产规模l、实现年工业总产值25亿元、年上缴税金2亿元、年创利润2.5亿元的目标l、为*域工业发展作出较大贡献.
1.2项目提出的背景及建设的必要性
自改革开放以来,我国经济迅猛发展l、基本建设、汽车工业等行业大幅度增长l、这些行业的迅速发展极大地拉动了钢铁工业的发展l、但发展的同时也加剧了经济与环境、资源之间的矛盾l、并且这种矛盾越来越突出和尖锐.高投入、低产出、高污染的传统经济模式日益加剧了资源枯竭和环境的恶化l、最终导致经济的衰退.1999年全国冶金工作会议明确提出了“控制总量、优化结构、大力提高冶金工业发展和效益”的方针l、与此同时l、国家经贸委和国家环保总局也联合下文l、对高能耗、高污染的15种落后生产工艺和装备限期淘汰;在坚决杜绝重复建设的同时l、要“坚决地淘汰一批l、有效地改造一批l、有控制地发展一批l、有计划地储备一批”.在这“四个一批”中l、“淘汰一批”放在优先突出的位置l、即要把一些工艺技术和装备落后的企业或生产线在四年内全部淘汰.其中对100m3以下的炼铁高炉要求在2002年底淘汰.希望通过大规模的结构调整l、使我国钢铁工业是技术装备、工艺水平、产品档次等迈上一个新台阶.
改革开放以来,我县充分发挥铁矿资源、交通、电力等优势l、大力发展采矿、选矿、生铁冶炼等产业.到2002年l、全县共有100m3以下炼铁高炉42座l、这些高炉的关、停l、使**县的生铁产量减少80余万吨l、一方面生铁冶炼业是**县域经济的支柱产业l、另一方面仅**钢铁公司一家目前的年生铁需求量就达300万吨l、生铁供应缺口很大.为保持**冶炼业的长足发展和合理的资源配置l、**钢铁有限公司审时度势、抓住机遇l、制定了“以炼铁为龙头l、以‘三废’综合开发利用为方向l、以链型环保产业为基点”的指导思想和十年发展规划l、通过物料平衡和工艺衔接l、将矿渣、高炉水渣、粉尘作为水泥、建材的原料l、高炉、炼钢煤气进行发电用于自身生产使用l、达到生铁、炼钢、水泥建材、发电等四条线科学地组合为一体l、整个系统属于资源、能源内部循环l、污染物对环境为零排放标准的环保产业链.
为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡l、为了贯彻国家经贸委控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神l、在综合分析了国内外需求状况l、国家产业政策、环保政策等有关走向的基础上l、结合公司现状l、决定新建2座450m3高炉及配套工程l、这不仅符合国家环保政策l、取得增产不增污、增产要减污的效果l、而且也是**公司深化产业结构l、确保其内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要l、对完善公司资源综合利用l、发展规模经济和环保经济l、为公司装备的现代化、大型化、自动化l、整体推进企业的技术进步l、创造坚实的基础.
由此可见l、**公司建设2座450m3高炉及其配套工程l、无论从国家宏观管理角度l、还是从公司内部生产需要l、都是十分迫切和必要的.
1.3可行性研究的依据和范围
1.3.1可行性研究的依据
(1)**钢铁有限公司新建2×450m3炼铁高炉项目实施纲要.
(2)**钢铁公司关于扩大生产规模、综合利用资源、延伸加工链的方案.
(3)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.
1.3.2可行性研究的范围
(1)原料、燃料和辅助材料的供应条件;
(2)供水、供电、交通运输和外部协作条件及要求;
(3)工厂设计:
包括炼铁、烧结、高炉煤气发电、炉渣制砖等部分工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电力、通信、仪表自动化、系统控制、土建、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范围内;
(4)工厂机构设置及劳动定员;
(5)投资估算及经济效益评价.
1.4工程基本指导思想和主要原则
(1)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l、使企业冶炼水平达国内同规模企业的先进水平l、实现高炉的优质、高产、低耗、安全和长寿运行;
(2)所选工艺设备要力求先进且简单、实用l、便于企业消化吸收;
(3)总图布置、工艺流程力求布局合理l、物流顺畅l、紧凑并留有发展余地;
(4)设计以节约投资为准则l、在保证工艺需要的前提下l、尽量减少固定资产投入;
(5)高度重视环境保护和工人劳动保护l、加强能源节约和“三废”的综合利用l、争取达到“零”排放.
1.5原料及燃料供应
高炉所用含铁原料(矿粉、杂矿)主要来源有两方面l、一是国外进口(澳大利亚、印度等);二是本地矿粉.年产94.5万吨铁年需精矿粉164万吨、酸性球团25万吨l、原矿8万吨l、焦碳60万吨l、可满足炼铁和烧结需要.
1.6工程建设条件
2×450m3高炉及配套设施拟建在***镇***村南l、该区水、电、气等设施齐备l、交通方便l、且供应条件较好.
1.6.1供电
项目建成后l、设备年用电量为10849×104KW·h/al、煤气发电量约8046×104KW·h/al、预计需用电网电量2785×104KW·h/a.
1.6.2供水
项目建成后全厂需要新水504×104m3/a.
1.7拟建规模及产品方案
拟建450m3高炉两座l、年产生铁约95万吨.高炉剩余煤气用于2×6000KW发电机组发电.高炉冶炼铁水主要用于炼钢l、当炼钢车间检修时l、高炉铁水铸成炼钢铁块l、产品标准为“GB718—82炼钢生铁”.炼铁炉渣及粉尘用于水泥生产和制砖.
1.8炼铁工艺及主要技术特征
根据**的实际情况l、本着先进、经济、实用的原则l、450m3高炉采用国内现有同类型高炉先进的技术和工艺l、部分系统有所提高l、具体特征如下:
(1)精料措施:
熟料率≥95%l、综合入炉品位≥55%l、烧结矿和生矿在槽下分散筛分、分散称量;焦碳分散筛分l、集中称量.
(2)采用高压操作l、炉顶压力0.10MPa,最高0.2MPa;双料车斜桥上料l、料车有效容积3.8m3;采用“P.W”式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备l、料罐有效容积13m3;炉顶主要设备为液压传动;上料、装料操作微机控制l、采用交流变频调速;
(3)高炉有效容积450m3l、炉体为自立式大框架结构;炉型适当矮胖l、高径比为2.89l、设有14个风口l、1个铁口l、2个渣口.炉体设计采用多方位的长寿技术措施;
(4)高炉设一个矩形出铁场l、1个铁口.铁水采用65吨铁水罐车装运.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l、采用底滤法过滤l、冲渣水循环使用;
(6)高炉配置三座高温球式热风炉l、设计风温1150℃l、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l、余热助燃空气l、提高风温l、降低焦比;
(8)为了加强环保l、减少粉尘污染l、在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁口、铁水罐停放处设置强制抽风除尘.
1.9能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生
1.9.1能源利用
2×450m3高炉主要能耗设备有:
高炉、热风炉、原燃料运输加工设施、烧结、除尘雨水处理设施等l、年度消耗各种能源介质总量1200×104GJl、由于采用先进、成熟、合理的新工艺l、节能型设备及节能新技术l、使炼铁工序能耗为562kg/tFe,满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求(323MJ/tFe).各工序能源利用合理.
1.9.2环境保护
2×450m3高炉严格遵循“三同时”的原则l、配备了完善齐全的环境保护措施l、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l、回收煤气l、减少放散l、将废气对大气环境的污染减少到最低限度;废水加强治理l、控制外排水量和污染物量l、减少废水对水域的污染l、节省水资源;噪声设置了完善的降噪措施l、将噪声污染严重的工序尽可能布置在厂区中部l、减少噪声对职工、周围居民的影响;由于社会的发展l、科学技术的进步l、国家对环境保护的要求越来越高l、为此l、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l、剩余煤气全部用于电厂发电l、从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题;高炉系统净环、浊环水全部采用闭路循环水系统l、污水不外排l、不会对周围环境造成污染;高炉储仓各落料点均配备密封收尘罩l、经除尘器除尘后外排;高炉煤气、除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料l、高炉炉渣作为矿渣水泥的原料l、产生的废渣作为水泥厂原料回收使用.冷风放散及风机设置消音装置l、以消除噪声污染l、车间及厂界噪声均控制在允许范围内;厂区绿化按25%考虑l、设计中尽可能利用道路两旁、闲置空地种植花草l、美化环境l、减少污染.
预计本工程建成后l、各项污染物排放均控制在允许范围内l、对周围环境产生的影响不大l、其综合环境效益是比较好的.
1.9.3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l、并设有防雷防静电接地保护安全措施;煤气区的防火防爆l、煤气管网的防泄漏l、电缆绝缘放火、高温作业防辐射l、人员和设备防机械伤害l、安全用水用电l、毒源的危害l、噪声防止、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施l、严格遵循“三同时”的原则l、为安全生产提供了物资基础l、能有效地保证工人的身心健康.
1.10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部门安全防火方面的规定、规范l、立足自防自救l、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l、主要生产设施配套有完善的安全防火措施l、能确保生产安全.
1.11工作制度和劳动定员
炼铁、烧结、发电等工程工作制度为三班四运转制l、劳动定员为1110人.
1.12投资估算
2×450m3高炉投资估算是根据工程设计内容进行编制的l、内容包括:
槽上、槽下供料及除尘、炉顶及上料、高炉本体、风口出铁场、出铁场除尘、热风炉、粗煤气除尘、渣处理、鼓风机站、水处理、总图运输、外部管网等设施.
估算总投资为18497万元.
其中:
建筑工程:
4331万元
设备及其购置费:
8347万元
安装工程:
2084万元
流动资金:
3315万元
其他费用:
420万元
1.13经济效益分析
根据2×450m3高炉的综合技术指标和原、燃料条件及**公司的经营管理能力l、经计算:
生铁单位价格1500元/吨l、具有成本较低的优势.
通过分析计算:
全部投资内部收益率税后为17.99%l、投资回收期(含建设期)税后7.42年l、税前5.17年.
投资利润率19.3%l、投资利税率29.9%.
从上述指标来看l、该项目具有较好的经济效益.
1.14建设进度
根据****钢铁公司的实际情况l、考虑建设周期为二年l、试产期(80%生产负荷)1年l、尔后按设计产量进行生产.
1.15问题及建议
高炉喷煤粉和富氧鼓风是高炉炼铁的节能措施之一l、因资金所限l、本项目暂不考虑;在项目建成投产后l、应加强管理l、保证合理的入炉原料结构l、保证高产、优质;建议尽快进行环境影响评价工作.
1.16结论
⑴拟建的2×450m3高炉及其配套生产设施l、生产工工艺符合国家及**产业政策的要求l、规模合理.
⑵设计中采用了有效的环保治理措施l、能够确保“三废”达标排放.
⑶原料品质优良、来源充足;交通运输、供水及供电条件优越.
⑷经济效益预测表明l、该项目具有较好的经济效益.
综上所述l、该项目符合国家产业政策l、工艺合理l、技术成熟可靠l、产品优良l、具有较好的经济效益、环境效益.应抓紧实施l、为地方经济发展作出贡献.
1.17主要经济技术指标
主要经济技术指标见表1-1.
表1-1主要经济技术指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
高炉公称容积
m3
2×450
2
高炉冶炼强度
t/m3·d
1.8
3
高炉利用系数
t/m3·d
3.0
4
热风温度
℃
1050~1150
5
入炉焦比
Kg/t
600
6
年工作日
天
350
7
年产生铁
104t/a
94.5
8
入炉矿品位
%
>54
9
熟料率
%
95
10
原料耗量
烧结矿
Kg/t
1500
球团
Kg/t
289
生矿
Kg/t
92
焦炭
Kg/t
600
11
动力消耗
电
KW·h/t
29.47
水
其中:
循环水
m3/t
27.56
工业新水
m3/t
2.67
压缩空气
m3/t
1.2
高炉煤气
m3/t
720
12
产品及副产品
生铁
104t/a
94.5
炉渣
104t/a
47.8
焦粉
104t/a
6.3
高炉煤气
104Nm3/h
22
炉尘
104t/a
1.06
返矿
104t/a
14.36
13
炼铁工序能耗
Kg/t
658
14
占地面积
m2
300000
15
固定资产投资
万元
13882
16
流动资金
万元
3315
17
职工总人数
人
1100
18
年产值
万元
142228
19
年利润总额
万元
3777
20
销售价格
元/t
1500
21
投资回收期(税后)
年
7.42
含建设期
22
财务内部收益率(税后)
%
17.99
全部投资
23
投资回收期(税前)
年
5.17
含建设期
24
财务内部收益率(税前)
%
23.56
全部投资
25
投资利润率
%
19.3
26
投资利税率
%
29.9
第二章市场预测和建厂规模
2.1市场预测
生铁是我国工业生产的主要原料l、在国民经济建设中占有非常重要的地位l、对增强综合国力起到支撑作用.近年来,随着我国经济的迅速发展l、汽车和建筑拉动了钢铁产量的大幅度提高.据有关资料统计l、从1990年至1995年我国生铁年量由6186万吨增长为7810万吨l、到2002年已达到1.8155亿吨的生产规模l、平均年递增约12%.从1998年起l、我国钢材消费居世界第一l、2000年到2003年l、中国钢材消费从1.41亿吨增加到2.15亿吨l、增幅52.48%,2002年中国钢材消费超过美国和日本钢材消费的总和.由于钢铁需求量的大幅增长l、刺激了小高炉的快速发展l、从1990年至1999年的十年时间内小高炉的生铁产量增长约2.7倍l、平均每年增长28%l、大大超过生铁总产量的增长幅度.小高炉的发展尽管在一定程度对国民经济的发展起到重要作用l、但小高炉能耗大l、不仅浪费了大量的生产资料l、还严重污染环境l、且质量不稳定l、主要技术指标都比较差.为此l、国家经贸委、国家环保局、国家冶金局等部门自1997年开始l、相继出台了一系列的相关产业政策l、到2002年底100m3以下高炉被淘汰、关停l、仅此一项我县年生铁产量就减少80余万吨.这就意味着l、由于100m3以下小高炉的相继停产l、将会让出一定的市场份额.加之国家对西部的开发速设l、以及扩大内需的一系列政策、措施的相继实施l、再加上国际上主要发达工业国家生铁产量的逐年降低l、给我国的钢铁工业发展提供一定的机遇l、因此生铁市场前景较为乐观.另外l、**公司多年来与美国、日本、韩国等国家或地区和我国上海、湖南、湖北、江苏、浙江等地的钢厂、铸造厂l、建立了长期生铁贸易合作关系l、生铁销售市场有保证.
2.2建厂规模
根据国家产业政策调整和环保治理要求l、结合****钢铁有限公司的实际和**县经济发展的需要,拟建厂规模为:
年产95万吨生铁的450m3炼铁高炉两座l、并配套年生产烧结矿200万吨的两条90m2冷却煤气烧结生产线和两座6000KW发电厂.
第三章建厂条件及厂址选择
3.1厂址选择
工程拟建区选在**县**镇**村与北白集村交界处l、该区地势平坦l、紧邻郭义三级公路和侯月铁路l、交通便利l、便于进一步发展.
3.2项目区位环境
**县位于**省南部临汾盆地.北部与**县接壤l、西与**市毗邻l、东与**相连l、东北与浮山、东南与绛县为界l、汾河由北向南自县界西流过.**县地理位置优越l、交通便利.北距省会太原327公里l、南距西安市320公里l、南同蒲铁路、侯月铁路贯穿全境.大运公路、晋韩公路从县内通过l、是**南部重要的交通枢纽.
3.3厂址自然条件
3.3.1气象条件
**县属暖温带大陆性气候l、四季分明,冬春季长而夏季短.年平均气温12.60Cl、1月份最冷平均气温-3.30Cl、最低气温-210Cl、7月份最热l、平均气温26.40C,最高气温400C;年降水量在500mm左右l、年最大降雨量900mm;全年无霜期190天l、初霜期出现在10月中旬l、初冻约在12月下旬l、最大冻土层深度56cm.
长年主导风向为东北风l、年平均风速2.6m/s.
年平均气压920mmHgl、相对湿度65%.
3.3.2工程地质
工程拟建区为Ⅱ级非自重湿陷性黄土,覆盖厚度10~20m左右,地基承载力在120~140KPa之间.
3.3.3地震烈度
工程拟建区属7级地震区l、厂房建筑物均应按地震烈度8度设防.
3.3.4水文地质
工程拟建区域的地下水属中层潜水、孔隙水.
3.4交通运输
工程拟建区距108国道1.5公里,距晋韩路5公里l、邻近侯月铁路,距年吞吐能力200万吨的**县集运站1公里,距**北站15公里,交通运输极为便利.
3.5供电、电讯
工程拟建区距临汾500KV变电站4.5公里,距里村220KV变电站5公里l、距西凤110KV变电站8公里有一座,电力资源充足、有保证.
**县程控电话线路、移动通讯网已覆盖全县l、通讯联络方便快捷.
3.6供水
工程拟建区距滏河2公里、距汾河3公里l、距**七一水库10公里l、该区拥有丰富的地下水l、水资源较为充裕l、能满足生产需要.
第四章原燃料的供应
4.1含铁原料的供应
高炉所用含铁原料(矿粉、杂矿)主要有澳大利亚、印度等国家进口l、并辅助部分国产矿粉.**、**、**、浮山等地铁矿资源丰富l、储量约1.2亿吨.矿石含铁品位在50%以上l、精矿粉的品位在60%以上l、硫、磷等有害元素含量低l、是很好的炼铁原料;由于矿产资源丰富l、选矿业发达l、原料供应价格便宜.两者合理配置l、完全可满足2×450m3炼铁高炉的生产需要.
烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标见表4—1.
表4—1烧结矿、球团矿和铁矿的质量指标表
烧结矿
铁矿石
球团矿
TFe
≥54.07%
≥63%
≥61%
FeO
≤10%
<2%
CaO/SiO2
1.8%~2.0%
<0.2%
CaO+SiO2
≤5%
SiO2
≤4.6%
S
<0.027%
<0.02%
<0.002%
P
<0.04%
<0.04%
转鼓强度
≥70
粒度要求
5~50mm
20~40mm
5~30mm
返矿率
<8%
4.2焦炭的供应
在距厂20~80公里的洪洞、**、乡宁、蒲县等地盛产焦炭.同时l、**县90万吨和150万吨焦化企业正在建设中.450m3炼铁高炉所用的一级或二级冶金焦炭l、从以上地方购买方便有保证.
焦炭的质量标准见表4—2.
表4-2冶金焦炭标准
成分
固定碳
灰份
水份
挥发份
硫
磷
M25
M10
粒度
%
>85
<12
<6
<1.5
<0.5
<0.015
≥90
≤9
25~70㎜
4.3熔剂供应
炼铁所需的石灰石、白云石和萤石l、当地贮量丰富且方便购买l、其成分见表4—3.
表4-3熔剂化学成分(%)
项目
CaO
MgO
SiO2
P2O5
SO2
石灰石
51.02
2.11
2.89
0.033
0.24
白云石
18.43
4.21
4.4高炉煤气供应
热风炉的燃料为高炉煤气l、消耗量约为高炉煤气的40%(2×40000m3/h)l、剩余部分并入高炉煤气管网.高炉煤气成分见表4-4.
表4-4高炉煤气成分表
成份
CO2
H2
CH4
N2
O2
发热值(Kcal/m3)
%
25~29
1.0~2.0
1.0~2.2
55~66
0.2~0.6
850~870
4.5高炉炉料平衡
2×450m3高炉入炉料结构为:
高碱度烧结矿80%l、酸性球团15%l、生矿5%.其品位分别为:
高碱度烧结矿54.07%l、酸性球团61%l、生矿61%.入炉综合品位为:
55.456%l、入炉单耗为:
1.73t/tfe.
2×450m3高炉建成投产后l、总容积为900m3l、高炉利用系数取3.0t/m3·dl、年作业天数按350天计算l、则年产生铁94.5万吨l、含铁原料年入炉量为:
900×3.0×350×1.73=164万吨l、其中:
烧结矿用量:
164×80%≌130万吨
球团矿用量:
164×15%≌25万吨
生矿用量:
164×5%≌8万吨
通过以上计算l、**公司2×90m2烧结机和16m2竖炉球团可满足高炉的熟料生产需要.
第五章烧结工程
5.1概述
烧结矿是炼铁的主要入炉料(占入炉料的80%)l、它的好坏直接影响到冶炼成本和质量高低l、因此要十分重视.
5.1.1烧结矿需求量
根据4.5高炉炉料平衡可知l、2×450m3高炉生产年需烧结矿130万吨.
5.1.2烧结工程设计规模
烧结工程拟建规模为90m2冷却煤气烧结机2套l、该烧结机设计规模为:
年生产成品烧结矿201万吨;技术指标为:
利用系数1.5t/m2·hl、年作业率85%l、全年运行时间共计7446小时.扣除炼铁高炉槽
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