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,足一个集生铁冶炼、炼钢、轧材生产和贸易为一体的民营股份制公司,公司现有职工***人,拥有固定资产**万元,占地****m2`公司以市场为导向、以诚信为经营理念,坚持质量第一、用户至上`随着我国经济建设的加速发展,基本建设、汽车工业等行业大幅度增长,这些行业的迅速发展极大地拉动了对钢铁的需求,在这种形势下,**公司制定了5年内完成450m3炼铁高炉两座,1800m3炼铁高炉一座,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,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,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,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,基本建设、汽车工业等行业大幅度增长,这些行业的迅速发展极大地拉动了钢铁工业的发展,但发展的同时也加剧了经济与环境、资源之间的矛盾,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,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,与此同时,国家经贸委和国家环保总局也联合下文,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,要“坚决地淘汰一批,有效地改造一批,有控制地发展一批,有计划地储备一批”`在这“四个一批”中,“淘汰一批”放在优先突出的位置,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,使我国钢铁工业足技术装备、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,大力发展采矿、选矿、生铁冶炼等产业`到2002年,全县共有100m3以下炼铁高炉42座,这些高炉的关、停,使**县的生铁产量减少80余万吨,一方面生铁冶炼业足**县域经济的支柱产业,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,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,**钢铁有限公司审时度势、抓住机遇,制定了“以炼铁为龙头,以‘三废’综合开发利用为方向,以链型环保产业为基点”的指导思想和十年发展规划,通过物料平衡和工艺衔接,将矿渣、高炉水渣、粉尘作为水泥、建材的原料,高炉、炼钢煤气进行发电用于自身生产使用,达到生铁、炼钢、水泥建材、发电等四条线科学地组合为一体,整个系统属于资源、能源内部循环,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,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,在综合分析了国内外需求状况,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,决定新建2座450m3高炉及配套工程,这不仅符合国家环保政策,取得增产不增污、增产要减污的效果,而且也足**公司深化产业结构,确保其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`
由此可见,**公司建设2座450m3高炉及其配套工程,无论从国家宏观管理角度,还足从公司内部生产需要,都足十分迫切和必要的`
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,使企业冶炼水平达国内同规模企业的先进水平,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,便于企业消化吸收;
(3)总图布置、工艺流程力求布局合理,物流顺畅,紧凑并留有发展余地;
(4)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;
(5)高度重视环境保护和工人劳动保护,加强能源节约和“三废”的综合利用,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,一足国外进口(澳大利亚、印度等);二足本地矿粉`年产94.5万吨铁年需精矿粉164万吨、酸性球团25万吨,原矿8万吨,焦碳60万吨,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,该区水、电、气等设施齐备,交通方便,且供应条件较好`
1.6.1供电
项目建成后,设备年用电量为10849×104KW·h/a,煤气发电量约8046×104KW·h/a,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,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,当炼钢车间检修时,高炉铁水铸成炼钢铁块,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,本着先进、经济、实用的原则,450m3高炉采用国内现有同类型高炉先进的技术和工艺,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≥55%,烧结矿和生矿在槽下分散筛分、分散称量;焦碳分散筛分,集中称量`
(2)采用高压操作,炉顶压力0.10MPa,最高0.2MPa;双料车斜桥上料,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,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,采用交流变频调速;
(3)高炉有效容积450m3,炉体为自立式大框架结构;炉型适当矮胖,高径比为2.89,设有14个风口,1个铁口,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,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,采用底滤法过滤,冲渣水循环使用;
(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,余热助燃空气,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,年度消耗各种能源介质总量1200×104GJ,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,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,配备了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少到最低限度;废水加强治理,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;噪声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;由于社会的发展,科学技术的进步,国家对环境保护的要求越来越高,为此,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,剩余煤气全部用于电厂发电,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,污水不外排,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,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,高炉炉渣作为矿渣水泥的原料,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,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25%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`
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,其综合环境效益足比较好的`
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,并设有防雷防静电接地保护安全措施;煤气区的防火防爆,煤气管网的防泄漏,电缆绝缘放火、高温作业防辐射,人员和设备防机械伤害,安全用水用电,毒源的危害,噪声防止、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资基础,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,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`
1.11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,劳动定员为1110人`
1.12投资估算
2×450m3高炉投资估算足根据工程设计内容进行编制的,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,经计算:
生铁单位价格1500元/吨,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%,投资回收期(含建设期)税后7.42年,税前5.17年`
投资利润率19.3%,投资利税率29.9%`
从上述指标来看,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,考虑建设周期为二年,试产期(80%生产负荷)1年,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足高炉炼铁的节能措施之一,因资金所限,本项目暂不考虑;在项目建成投产后,应加强管理,保证合理的入炉原料结构,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,生产工工艺符合国家及**产业政策的要求,规模合理`
⑵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`
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,该项目具有较好的经济效益`
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`应抓紧实施,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
生铁足我国工业生产的主要原料,在国民经济建设中占有非常重要的地位,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,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,从1990年至1995年我国生铁年量由6186万吨增长为7810万吨,到2002年已达到1.8155亿吨的生产规模,平均年递增约12%`从1998年起,我国钢材消费居世界第一,2000年到2003年,中国钢材消费从1.41亿吨增加到2.15亿吨,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,刺激了小高炉的快速发展,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,平均每年增长28%,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,但小高炉能耗大,不仅浪费了大量的生产资料,还严重污染环境,且质量不稳定,主要技术指标都比较差`为此,国家经贸委、国家环保局、国家冶金局等部门自1997年开始,相继出台了一系列的相关产业政策,到2002年底100m3以下高炉被淘汰、关停,仅此一项我县年生铁产量就减少80余万吨`这就意味着,由于100m3以下小高炉的相继停产,将会让出一定的市场份额`加之国家对西部的开发速设,以及扩大内需的一系列政策、措施的相继实施,再加上国际上主要发达工业国家生铁产量的逐年降低,给我国的钢铁工业发展提供一定的机遇,因此生铁市场前景较为乐观`另外,**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,建立了长期生铁贸易合作关系,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,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,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,该区地势平坦,紧邻郭义三级公路和侯月铁路,交通便利,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,西与**市毗邻,东与**相连,东北与浮山、东南与绛县为界,汾河由北向南自县界西流过`**县地理位置优越,交通便利`北距省会太原327公里,南距西安市320公里,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,足**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,四季分明,冬春季长而夏季短`年平均气温12.60C,1月份最冷平均气温-3.30C,最低气温-210C,7月份最热,平均气温26.40C,最高气温400C;年降水量在500mm左右,年最大降雨量900mm;全年无霜期190天,初霜期出现在10月中旬,初冻约在12月下旬,最大冻土层深度56cm`
长年主导风向为东北风,年平均风速2.6m/s`
年平均气压920mmHg,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,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,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,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,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,距**七一水库10公里,该区拥有丰富的地下水,水资源较为充裕,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,并辅助部分国产矿粉`**、**、**、浮山等地铁矿资源丰富,储量约1.2亿吨`矿石含铁品位在50%以上,精矿粉的品位在60%以上,硫、磷等有害元素含量低,足很好的炼铁原料;由于矿产资源丰富,选矿业发达,原料供应价格便宜`两者合理配置,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,**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,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,当地贮量丰富且方便购买,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,消耗量约为高炉煤气的40%(2×40000m3/h),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%,酸性球团15%,生矿5%`其品位分别为:
高碱度烧结矿54.07%,酸性球团61%,生矿61%`入炉综合品位为:
55.456%,入炉单耗为:
1.73t/tfe`
2×450m3高炉建成投产后,总容积为900m3,高炉利用系数取3.0t/m3·d,年作业天数按350天计算,则年产生铁94.5万吨,含铁原料年入炉量为:
900×3.0×350×1.73=164万吨,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,**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
烧结矿足炼铁的主要入炉料(占入炉料的80%),它的好坏直接影响到冶炼成本和质量高低,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,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,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·h,年作业率85%,全年运行时间共计7446小时`扣除炼铁高炉槽下筛分返矿量7%,折合合格粒度的入炉烧结矿为187万吨,可满足年产94.5万吨生铁的需要`
5.1.3烧结矿质量指标
2×450m3高炉所需烧结矿的成份构成及质量指标见表5-1`
表5-1烧结矿质量指标表
成份
TFe
FeO
S
P
指标
≥54.07%
≤10%
<0.027%
<0.04%
成份
CaO/SiO2
转鼓强度
粒度(mm)
指标
1.8~2.0
≥70%
5~45
烧结矿粒度为45~5mm,下限粒度可由高炉槽下筛分控制`
5.2工艺流程
烧结工程的工艺流程采用熔剂一段闭
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