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1、新疆富蕴县宏泰铁冶有限公司年产30万吨直接还原铁生产线项目可行性研究报告工程号:0826唐山钢铁设计研究院有限公司二00八年三月新疆富蕴县宏泰铁冶有限公司年产30万吨直接还原铁生产线项目可行性研究报告工程号：0826院 长:武学泽主管院长:王永江总设计师：李金奎唐山钢铁设计研究院有限公司二00八年三月主要设计人员专业设计审核室主任工艺赵春光张景波万玉忠总图晁建海郭宝利刘远生电力费晓明田立胜李永生仪表及电信孙立发李公田李永生土建李铁军赵志坤孙英侠动力张 春王振波马立江暖通、除尘周 欣韩开硕刘纪元给排水孙玉荣赵仁存赵文江节能、环保赵春光张景波万玉忠安全卫生赵春光张景波万玉忠投资概算韩素珍王淑华王永
2、江技术经济韩素珍王淑华王永江目 录1总论-12年产30万吨直接还原铁生产线工艺-72.1年产10万吨TFe90%的炼钢用直接还原铁生产线工艺-72.2年产20万吨TFe85%的炼铁用直接还原铁生产线工艺-212.3年产3.5万吨符合国家标准的粉末冶金用还原铁粉生产线工艺-283给排水设施-434电力、仪表自动化-475动力设施-566除尘、采暖-577土建-638总图-699节能、环保和综合利用-7110消防、安全卫生-7511投资概算-7812技术经济分析-84附图：30万吨/年直接还原铁项目平面图30万吨/年直接还原铁生产线工艺平面布置1总论1.1设计依据唐山奥特斯窑炉有限公司关于“年产3
3、0万吨直接还原铁项目暨熔融还原技术开发及应用项目”可行性研究设计委托书；唐山钢铁设计研究院有限公司与唐山奥特斯窑炉有限公司建设年产30万吨直接还原铁项目暨熔融还原技术开发及应用项目技术交流文件。国家有关法规、行业有关标准、规范。1.2概况1.2.1项目名称：新疆富蕴县宏泰铁冶有限公司年产30万吨直接还原铁生产线项目1.2.2项目地址：位于富蕴县城南lkm。1.2.3企业现状 项目由新疆宏泰矿业股份有限公司主办。新疆宏泰矿业股份有限公司在阿勒泰地区有三家子公司，分别为阿勒泰市阿巴宫矿业有限责任公司、富蕴县宏泰选冶有限责任公司、富蕴县乔夏哈拉金铜矿，拥有5座矿山、5条生产线，日采选能力达2500t
4、。公司主要从事矿业资源的开发利用，企业现有职工330多人，其中地质、测量、采矿、选矿、化验、机电等各类专业技术人员占20，技术力量较强。 宏泰公司拟在铁资源集中的阿勒泰地区富蕴县地区建立一个有规模、有效益的铁精粉综合利用和深加工基地，大力发展采矿、选矿及冶炼等加工业，提高资源的利用率，增加产品的附加值，将普通铁精粉加工成还原铁和还原铁粉。1.2.4区域自然概况1.2.4.1地理位置 阿勒泰地区位于新疆最北部，总面积11. 7万km2，东邻蒙古，西接哈萨克斯坦，北与俄罗斯接坡，边境线长1100km，全区辖六县一市，富蕴县是其中六县之一，富蕴县位于阿勒泰地区东部，东北部与蒙古接壤，东临青河县，西接
5、福海县，南与昌吉州奇台、吉木萨尔县毗邻。 项目位于新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴县，县境南北最长处约413km,东西最宽处约180km,行政区域面积32155.2km，占全疆总面积的2.03。 直接还原铁项目位于富蕴县城南l km处荒地上，地理坐标为E89o30 57.5”，N46o5811.8“，厂区北侧紧邻216国道，西北400m为八一球团厂，其余为荒地，总占地面积为150,000m2具体位置详见图。1.4.2.2厂区地形地貌 建设区场地位于新疆富蕴县城额尔齐斯河南lkm处，地面绝对标高743.0792.0m，地势由西南向东北倾斜，坡度为7.4，地形为低山丘陵区。地面无建筑物，仅有稀疏杂草
6、覆盖。1.2.5生产规模及产品本项目按产品类别和功能分为：B单元（年产10万吨炼钢用直接还原铁）；C单元（年产20万吨炼铁用直接还原铁）；D单元（年产3.5万吨粉末冶金还原铁粉）；E单元（煤气发生站）。1.2.5.1 B单元：本工程建两座260米煤气隧道窑组成的精矿粉还原生产线，年产10万吨炼钢用还原铁。生产规模见下表生产规模表窑类型窑数量(个)日产量(t/d)年工作日(d)年产量(t/a)隧道窑2298.5335101041.2.5.2C单元：本工程建两座200米煤气隧道窑组成的精矿粉还原生产线，年产20万吨炼铁用还原铁。生产规模见下表生产规模表窑类型窑数量(个)日产量(t/d)年工作日(d
7、)年产量(t/a)隧道窑2597335201041.2.5.3D单元：本工程建两座168米煤气隧道窑组成的精矿粉还原生产线，年产3.5万吨粉末冶金用还原铁粉。生产规模见下表生产规模表窑类型窑数量(个)日产量(t/d)年工作日(d)年产量(t/a)隧道窑2104.53353.51041.2.6工程项目主要内容1)生产固体碳还原剂；2)生产石灰石脱硫剂；3)生产还原铁和还原铁粉；4)生产发生炉煤气；5)建高低压配电系统及操作室；6)建水泵站、锅炉房、制氮室、空压站等。.1.3项目建设的必要性钢铁工业发展的规模和水平是一个国家或地区经济发达程度的一个标志，它在经济建设中有重要的地位随着我国经济的快速
8、发展，钢铁的需求量高速增长，铁矿资源的对外进口依赖度越来越商，已达30以上，其次我国是一个钢铁大国，但却不是钢铁强国，优质、特殊的钢铁材料依然要靠大量进口，因此加速发展我国优质钢铁材料是摆在我们面前的一个急待解决的现实问题直接还原铁是当今特种钢优质钢的主要原材料之一，目前已占特种钢优质钢产量的13，并且这个比例还将继续增大，而还原铁粉是一种更为先进的冶金材料，其制品粉末冶金零部件广泛应用于汽车等机械设备的零部件等方面其经济效益十分可观新疆幅员辽阔，占有六分之一的国土面积，但钢铁行业的发展远远落后于内地，具有一定规模的仅八钢一家，因此行业的布局很不合理。新疆有着丰富的优质矿产资源，但是由于交通瓶
9、颈和技术水平落后，制约了铁矿行业的发展，全国的铁矿石的平均入选品位为32%,而新疆一些矿石选矿铁品位在40以下的就作为废矿，并且只会利用磁铁矿，对于赤铁矿和褐铁矿石就无法利用由于铁矿石仅粗加工成精矿，产品单一，生产技术含量低，产品附加值低，市场竞争差特别是阿勒泰地区只有公路，运路远、运输成本高，铁精矿价格低，经济效益差，矿山企业为了自身经济利益采富矿弃贫矿，采易选矿石弃难选矿石，严重浪费和破坏了不可再生的铁矿资源，阻碍了新疆经济发展只有就地进行矿产品的冶炼等深加工，才能将资源优势转化为经济优势。新疆宏泰矿业股份有限公司从事矿业开采和加工多年，拥有一大批熟悉矿业工程的技术力量，并且在阿勒泰地区拥
10、有一定的铁矿资源和选矿、球团的生产能力，加之该地区丰富的电力和水力资源及新疆内丰富的煤炭资源，可以为本项目提供技术和物资的支持，具备长期发展的条件。本项目在富蕴县建设属边远地区，经济发展比较落后，但资源又比较丰富，项目的建设会对当地经济发展起到积极的推动作用，有利于将区域资源优势迅速转化为经济优势。本项目建成后，铁矿原料由本公司供应，冶炼设备采用环保型设备，在减少资源浪费、降低生产成本的同时又可减少大气污染物，保护环境。1.4项目建设条件气温：年平均气温3C 最热月平均气温21.9C最冷月平均气温-20.9C极端最高气温40.1C极端最低气温-49.8C雨量：年最大降雨量309.3mm年最平均
11、降雨量150200mm蒸发量2004.8mm月最大降水量122.9mm日最大降水量41.9mm时最大降水量41.9mm风：冬季平均风速：0.9m/s夏季平均风速：0.9m/s风向：年主导风向西风，频率14，次主导风向西此偏西风，频率10。全年静风频率54.1最大积雪深度71cm。最大冻土深度1750cm。年雷暴天气21天。大气压：冬季大气压力 1919.9hPa夏季大气压力 906.7 hPa。1.5工程投资年产30万吨直接还原铁项目既熔融还原技术开发及应用，工程内容主要包括：炼钢用直接还原铁生产单元、炼铁用直接还原铁生产单元、粉末冶金用直接还原铁粉生产单元、煤气发生站单元、总变电所、机修间及
12、备件库、软水站、给排水外网、工程建设其他费、不可预见费等，总投资估算32876.34万元。832年产30万吨直接还原铁生产线工艺按功能分为B单元、C单元、D单元和E单元。2.1年产10万吨TFe90%的炼钢用直接还原铁工艺生产线（B单元、E单元）2.1.1工艺设计指导思想本工程设计本着技术可靠、工艺先进、厂房布置紧凑简捷设计思想，力争达到经济、环保、安全、节能、高效的设计目的。采用成熟的直接还原铁生产工艺固体碳还原法制取直接还原铁工艺，工艺设备选型遵循先进、可靠、自动化或机械化水平高、节能环保的原则，力求投入产出比最优化，用户投资风险最小化。2.1.2产品方案及建设规模2.1.2.1 建设规模
13、10万吨TFe90%的炼钢用直接还原铁。2.1.2.2 产品方案B单元：炼钢用直接还原铁生产单元以15万吨TFe68的精矿粉生产10万吨TFe90%的炼钢用直接还原铁。2.1.3原料、燃料2.1.3.1原料铁矿粉Fe68%;S0.06%; 还原剂用煤：无烟煤或焦末：C65%， S1%，灰渣熔点13500C。石灰石：CaO49%，S0.03%。2.1.3.2燃料发生炉冷煤气：Q低=1450kcal/nm32.1.4炼钢用直接还原铁生产线的工艺组成1) 还原剂制取工段采用煤制取还原剂2) 脱硫剂制取工段石灰石制取脱硫剂3)炼钢还原铁工段采用260米煤气隧道窑4)筛分成品工段5) 生产冷煤气工段采用
14、8台3.2两段式冷煤气发生炉组成的煤气发生站并附脱硫装置。包括煤气的制取、电除焦油、加压、储输送。6) 除尘工段7) 与上述内容相配套的能源介质的供应系统，包括：电力、水、压缩空气等。8) 相应的计量及自动控制系统。2.1.5还原铁生产的工艺流程2.1.5.1工艺流程（一）.工艺路线及工艺流程1.工艺流程精矿粉烘干配料自动装罐还原自动出罐清刷粉碎固体碳还原剂脱硫剂（石灰石）破碎过筛破碎过筛成品出厂干燥干燥压块高炉煤气尾粉分离尾渣 1 固体碳还原法制取炼钢用直接还原铁工艺流程图2.1.5.2工艺路线和工艺布局采用成熟的直接还原铁生产工艺固体碳还原法制取直接还原铁工艺，工艺设备选型遵循先进、可靠、
15、自动化或机械化水平高、节能环保的原则，力求投入产出比最优化，用户投资风险最小化。工艺布局上由具备年10万吨生产能力的原料处理配料工段、两座260米煤气隧道窑组成的还原工段、自动装卸工段、压块工段及发生炉煤气供气稳压系统等工艺设备组成。2.1.5.3主要工段设备选型原则1.还原设备隧道窑采用唐山奥特斯窑炉有限公司设计的两座长260m内宽2.68m的大型煤气隧道窑，单窑年生产能力5万吨直接还原铁。该隧道窑应用了四项中国专利技术，技术成熟，先进可靠。（附260米煤气隧道窑设计说明书）2.利用总体布局中的发生炉冷煤气站生产的发生炉冷煤气，供两座260米隧道窑煤气总管的煤气总量（Q低=1450Kcal/
16、nm3）21550m3/h。3. 原料制备系统、自动装卸料系统在国内成功厂家择优选型配套。2.1.5.4项目主要技术经济指标1.产品及规模:两座260米煤气隧道窑年产直接还原铁10万吨；2.年工作日：335天；3.还原时间: 30H（可调）;4.还原温度: 114011802.1.5.5直接还原铁用原（燃）料指标：铁矿粉Fe68%;S0.06%; 发生炉冷煤气：Q低=1450kcal/nm3还原剂用煤：无烟煤或焦末：C65%， S1%，灰渣熔点13500C。石灰石：CaO49%，S0.03%。2.1.5.6直接还原铁质量指标：TFe=90% S0.03%2.1.5.7年产5万吨海绵铁260米煤
17、气隧道窑2.1.5.8隧道窑工艺2.1.5.8.1隧道窑工艺设计1.装车方案设计：本窑炉按sic反应罐（=350H=350）设计，每组罐生产直接还原铁90。工作日按335天计算，还原时间按30小时计。窑车设计尺寸为：长3400宽2600，每组罐高度方向装5层罐，宽度方向装6组罐，长度方向装8组罐，每辆窑车上共装48组罐，每车装成品约4.32吨。Sic反应罐在窑车上的安装采用了我公司最新的中国专利技术海绵铁料罐定位稳固装置，可有效地防止料罐位移而避免发生倒窑事故。 窑 车窑车装车图2.窑炉规格设计:长度设计：260米。窑内宽设计:SIC罐外径35035065702115=2680窑内高设计:罐高
18、5层按1690计车面至拱脚高:17423.生产工艺设计：每辆窑车装海绵铁：4.32吨窑内装车： 76辆（长3400宽2600932）还原时间： 30小时（可调）每天出车： 36车推车速度： 40分钟/车每天产量： 155.52吨每年产量（按335个工作日计）：52,099.2吨2.1.5.8.2 隧道窑技术参数及功能描述 1主要技术参数 1.1.隧道窑窑型： OTSK260/2680型 1.2.窑炉结构型式： 砌筑式拱顶煤气隧道窑 1.3.焙烧产品及生产能力： 焙烧制品： 直接还原铁（原料为Tfe68%铁精粉） 生产能力： 50,000吨/年/座 年工作日： 335天连续生产 1.4.窑炉基本
19、尺寸 窑炉长度： 260m 窑内宽： 2.68m 窑内高度： 1.69m(车面至拱脚) 1.5.窑炉热工制度： 还原时间： 30H（可调） 设计最高使用温度： 1220 还原温度： 11401180（可调） 使用燃料： 发生炉冷煤气(Q低=1450kcal/nm3) 配置烧咀： 76对 还原气氛： 还原气氛 还原方式： sic反应罐装烧 1.6.窑车及装载尺寸： 窑车尺寸： 长3400宽2600高932 窑车数量： 100辆 窑内车位： 76辆 单车装载数量： 48组罐1.7.热工测量及自动控制: 温度测控点： 25点 压力检测点： 4点 控制方式：温度仪表自动显示/压力自动显示 1.8.窑炉
20、性能： 性能内容性能目标及参数年生产能力(海绵铁)50,000吨/座窑长(m)260内宽(m)2.68最高使用温度()1220还原温度()11401180还原时间（H）30（可调）烧咀选用152支还原带温差()在同一截面用测温锥测定118020产品出窑端温度()200外墙平均温度()平均60耗气量(nm3/h)煤气热值为1450kcal/nm3时11000窑上总管煤气压力(Pa)800010%1.9.窑炉装机功率:总用电功率约350kw(其中排烟风机2台、助燃风机4台、专利风机1台、抽热风机2台、冷却风机1台、车下风机2台、气幕风机1台、液压顶车机1台、液压托车2台、液压步进机1台套)，以设计
21、选型和单机设备配套为准。2.1.5.8.3窑炉结构特征及功能描述1.窑体单元分布：按照现代窑炉的设计思想，全窑分为76个车位，每车位长度3.4米，具体分布如下：序号段落名称分布车位段落长度(m)占窑长比例1加热段1551.0019.74%2还原段45153.0059.21%3冷却段1654.4021.05%合计（含气幕段1.6 m）763.41.6260100%2各段功能描述及结构设计装在反应罐中的铁矿粉，进入隧道窑后要经受加热、保温还原、冷却三个阶段，故隧道窑设计应遵循还原过程中炉料的物理化学变化的原则，将隧道窑分为三个带分别实现加热、保温还原、冷却三个功能：加热段长51米，分15个车位，占
22、窑长的19.74%。该段的主要作用是：利用保温还原带的热烟气对炉料进行加热，使其完成炉料中水分的蒸发和水化物的分解，促使还原剂中挥发份的逸出和脱硫剂碳酸钙（即石灰石）的分解，产生的废气由14对支烟道汇总后经排烟风机排出厂房外；在该段设置有我公司专利技术隧道式窑炉温差平衡装置，其风源采用预热带抽出热烟气,可最大限度地降低窑内温差以提高其产品产量和质量。在窑头设置了气封气幕，以防止窑外冷风进入和窑内热气流外溢。保温还原段长153米，分45个车位，占窑长的59.21%。该段的主要作用是：随着炉料被逐步加热到高温，铁的氧化物被CO还原，直至金属铁全部被还原出来，需要较稳定的温度曲线和还原时间。该段设计
23、76对煤气烧咀交叉布置在窑的两侧，通过调节煤气和空气的比例使窑内形成还原气氛和较理想的温度曲线，使产品在较长的高火保温区得到充分的还原效果；在该带设置了我公司最新研发技术隧道窑还原段压力调节装置，以最大限度地克服大窑长窑还原段正压过大排烟不畅的问题。冷却段长54.40米，分16个车位，占窑长的21.05%。该段充分利用夹壁间接冷却和水冷结构对产品进行间接冷却，间接冷却抽出的热空气可送助燃或干燥用；在低于500温度区可采用风机对制品进行均匀直接冷却，产品出口温度不大于200。3.炉型及炉衬设计窑炉为砌筑式拱顶隧道窑；窑炉内墙炉衬选材遵循温度对应原则，在高温区内衬采用N-2粘土耐火砖及轻质保温砖、
24、高铝质纤维毯、硅酸铝纤维毯，低温区采用N-34粘土质耐火砖及轻质保温砖。燃烧室采用二级高铝砖，以较好地抵抗高温火焰冲刷和延长窑炉的使用寿命。4.窑体外形设计窑外墙砌体外饰喷漆钢板，窑体骨架油漆和钢板颜色根据客户的CI系统或“个性化”确定。5. 煤气及燃烧系统设计本项目采用发生炉冷煤气为燃料，根据计算，需供气量11000nm3/h。煤气进入隧道窑上设置的环管，与经加热后的助燃空气送入煤气烧咀在燃烧室内进行燃烧。全窑设置152支煤气烧咀，在还原段分两侧对称布置。根据产品需还原气氛烧成的特点，调节煤气阀门和助燃风阀门的开度，逐步形成设定的还原气氛和设定的温度曲线。在煤气总管上设有放散阀，以缓解停电等
25、故障时的煤气压力。煤气管道主管设有膨胀节以消除管道受热后的膨胀。6.电气控制与热工仪表测量及报警系统设计该系统分为中央控制系统和温度测控子系统、压力控制子系统、风机动力控制子系统、窑车运转控制子系统、声光报警子系统五个子系统。中央控制系统，设五台PLC分别由三台PLC控制现场三台动力柜，由两台PLC采集温度信号，五台PLC与PLC1并联，由PLC1将数据传输给计算机和触摸屏，计算机和触摸屏可实现信息互换和共享。7.窑炉曲封及车封设计为有效地降低车下温度和压力平衡，采用了我公司独有的“六封（风）技术”：将窑车与窑墙之间的配合设计为直角曲封；设置常规的砂封；设置我公司的专利技术隧道式窑炉调压密封复
26、合装置，该技术使零压位基本上控制在车面处，首次从理论和实践上解决窑车上下窜火的问题；在窑车底部设置了车下风，可对保护窑车提高窑车的使用寿命有很好的促进作用。在窑车与窑墙之间设置磨擦密封；窑墙底部设置了自然通风孔，车底与窑外自然平衡。以上“六封（风）”技术的应用，可从根本上消除窑车底部的高温环境，保证窑车长时间地安全运行。8.风机及管道系统设计该窑设有8组15台风机，即气幕风机1台、排烟风机2台（与2#窑共备一台）、专利风机1台、助燃风机4台、余热风机2台、车下风机4台、尾冷风机1台。配置2台的均为一开一备。9.窑车及运行系统设计装满半成品的窑车以液压托车运往窑头用液压顶车机(双泵)推入窑内，还
27、原后从窑尾出窑经液压托车转运至回车线上卸下制品，空车由液压步进机在PLC技术作用下自动返回至窑头装半成品，进入下一个运行周期。 10窑炉保安系统设计可实现风机停转声光报警功能；可实现温度上下限声光报警功能；可实现煤气压力超压欠压声光报警功能；可实现液压顶车机超压过载声光报警功能；2.1.6 E单元：煤气发生站采用8台3.2两段式冷煤气发生炉组成的煤气发生站并附脱硫装置。8台3.2两段式冷煤气发生炉分别供B、C、D单元煤气。2.1.6.1煤气发生炉工艺参数1气化燃料：弱粘结烟煤（符合常压固定床煤气发生炉用煤技术条件） 2气化指标：（与煤种有关） 空气消耗率： 2.1Nm3/kg煤 饱和温度： 5
28、0-65 蒸汽消耗率： 0.3-0.5kg/kg煤 干煤气产率： 3.0-3.5Nm3/kg煤 煤气热值（混合）： 1450Kcal/Nm3 焦油产率： 25kg/1000kg煤 带出物： 1kg/100kg煤 灰渣含C量： 13% 气化强度： 280-380kg/m2.h3主炉操作参数（单台套） 煤气产量： 6800Nm3/h燃料耗量： 2600-3000kg/h炉膛内径： 3200mm 炉膛横截面积： 8.042 探火孔汽封压力： 0.3Mpa 炉底鼓风压力： 6000Pa 煤气出炉温度： 上段出口： 80-120 下段出口： 400-500煤气出炉压力： 上段出口： 800-2000Pa
29、 下段出口： 800-2000Pa2.1.6.2煤气发生炉用煤标准：（GB/T9143 2001）项 目技术要求试验方法类别长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、1/3焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤GB5751粒度/mm烟煤：2550，50100，2580无烟煤：1325，2550，50100GB/T189块煤限下率（%）18MT/T1含矸率（%）3.0MT/T1灰分Ad（%）特级：12.00一级：12.0118.00二级：18.0124.00GB/T212煤灰熔融性软化温度ST/当Ad12.00%时，1100当12.00Ad18.00%时，1150当Ad18.00%时，1250GB/
30、T219全硫St，d（%）无煤气脱硫装置时，1.0GB/T214热稳定性TS+6（%）60.0GB/T1573抗碎强度SS（%）60.0GB/T15459胶质层最大厚度y/mm无搅拌装置：y12有搅拌装置：y16GB/T479发热量Qnet，ar（MJ/kg）烟煤Qnet，ar21.0无烟煤Qnet，ar23.0GB/T2132.2年产20万吨TFe85%的炼铁用直接还原铁生产线工艺（C单元）2.2.1工艺与设备2.2.1.1工艺设计指导思想本工程设计本着技术可靠、工艺先进、厂房布置紧凑简捷设计思想，力争达到经济、环保、安全、节能、高效的设计目的。采用成熟的金属化球团工艺和隧道窑还原工艺，工艺
31、设备选型遵循先进、可靠、自动化或机械化水平高的原则，符合国家“节能减排”的产业政策，力求投入产出比最优化，用户投资风险最小化。2.1.2产品方案及建设规模2.1.2.1 建设规模年生产20万吨TFe85%的炼铁用直接还原铁。2.1.2.2 产品方案C单元：炼铁用直接还原铁生产单元以30万吨TFe67%的精矿粉生产20万吨TFe85%的炼铁用直接还原铁。2.1.3原料、燃料2.1.3.1原料铁矿粉TFe67%;S0.06%; 还原剂用煤：无烟煤或焦末：C65%， S1%，灰渣熔点13500C。石灰石：CaO49%，S0.03%。2.1.3.2燃料发生炉冷煤气：Q低=1450kcal/nm32.2
32、.4炼铁用直接还原铁生产线的工艺组成1)原料制备及配料工段2)混料工段3)压球工段4)烘干工段5)布料工段6)隧道式还原炉快速还原工段.7)无动力卸料工段8)筛分及成品工段9) 除尘工段10) 与上述内容相配套的能源介质的供应系统，包括：电力、水、压缩空气等。11) 相应的计量及自动控制系统。2.2.5工艺路线及工艺流程2.2.5.1工艺流程铁矿粉配料混料隧道炉还原无动力自动卸料带式磁选机出料固体碳还原剂脱硫剂熔融还原煤气压球辊式自动布料烘干破碎破碎添加剂惰性气体保护 OTS还原法制取金属化球团熔融还原工艺流程图2.2.5.2工艺路线和工艺布局设计原则采用成熟的金属化球团工艺和隧道窑还原工艺，
33、工艺设备选型遵循先进、可靠、自动化或机械化水平高的原则，符合国家“节能减排”的产业政策，力求投入产出比最优化，用户投资风险最小化。每一生产单元由配料系统、混料系统、压球系统、烘干系统、装料布料系统、隧道车底式快速还原炉及煤气系统、自动卸料系统、磁选筛分系统的工艺设备组成。2.2.6主要工段设备功能简述2.2.6.1原料制备及配料工段2.2.6.1.1 金属化球团的原料标准金属化球团原料标准精矿粉（或电炉粉尘）TfeSiO2CaOMgOAL2O36067%5.2%SP水分粒度0.030.06%0.030.06%8%-200 目的细颗粒不低于75 %。烟煤固定碳挥发份灰份硫份灰渣熔化点温度67%1
34、9%8%0.6%1350()水分粒度13%3 mm石灰石CaO50%添加剂本工艺的专有配方粘结剂本工艺的专有配方2.2.6.1.2 金属化球团的配料金属化球团的配料包括四个部分：铁矿粉、煤粉、脱硫剂和粘结剂。铁粉矿是配料的主要部分约占75一85 %，它是金属铁的来源。煤粉是还原剂，在配料中占15-25。还原产生的CO既可将金属铁还原出来，还可作为燃料，为化学反应供热。粘结剂帮助成球，使生球的强度能够满足生产工艺的要求，在配料中只有1-2。脱硫剂的配加量根据球团矿的碱度和 MgO 需求而定。配比采用皮带称进行自动配料，配料必须保持料流稳定，数量准确。2.2.6.1.3混料工段混料工段包括混合和加
35、水，其目的是使铁矿粉、煤粉、石灰石和粘结剂充分混匀，并添加适当的水。混合料的水分含量适度，是保证产品质量的关键。混合不匀，直接关系产品的金属化率；加水是否合适，影响压球机的正常作业和生球的强度，所以混料工作十分重要。在通常情况下，混合料的水分以7-8为宜，进厂的铁精矿含水一般在8左右，经过破碎的煤粉含水大约为2 -3 % ，脱硫剂的水分约为1 % , 所以混合料的原始水分约为7% ，混料时加水不多，如果铁精矿含水率较高，甚至不需要加水。2.2.6.1.4压球工段本工艺采用压球法：对辊压球机由两个成型辊构成，一对压球辊通过齿轮、减速机由电动机驱动。压球辊的孔型易被磨损，为了延长其使用寿命，采用表
36、面淬火，提高其硬度；或用耐磨材料铸成带孔型的模块，镶在压球辊上，以便于更换。混合料堆比重一般在1.2-1.6g/cm3之间，颗粒之间有较多的空隙。在压力的作用下，颗粒发生滑动、位移、变形乃至破裂，颗粒彼此接触紧密，空隙减少，密度增加。使颗粒间的毛细水的张力、粘结剂的粘结力、微细颗粒间的分子力发挥作用，压成的球团矿因而具有一定的强度。为了提高成球率，在混合料压球成型之前应采取预压措施。压球操作中最常遇到的问题是“粘模”，合理的孔型设计与光洁的表面是防止粘模的重要措施。混合料的水分也很重要，过高的水分容易导致粘模。混合料的水分控制十分重要，过高会导致粘模，过低会导致压球机的负荷增加，成品率降低。因
37、为水在颗粒之间起着粘结和润滑作用。2.2.6.1.5烘干工段生球烘干的目的有三：A提高隧道车底式快速还原炉的生产率。湿球直接装入隧道炉，可能导致生球爆裂，并且占用了隧道炉的装载面积。B提高生球的强度，试验证明生球经过烘干抗压和落下强度可提高数倍。C充分利用隧道车底式还原炉的废热，提高热能的利用率。烘干设备采用网带式烘干机，生球尽可能均匀地布在网带上，料层厚度由工艺确定。 从隧道炉抽来的250的热废气从料层上下穿过，将生球中水分带走。烘干机操作要控制布料，务求生球在烘干床上分布均匀。还要控制烘干废气的温度和流量，以及烘干机的转速，以求达到烘干的要求。2.2.6.1.6还原工段隧道车底式快速还原炉烘干后的干球，经电子秤和皮带运送至料仓经布料机均匀铺在隧道车底式快速还原炉的台车上，铺料厚度为2060，球团入窑后经预热、高温（1180-1350）还原、冷却三个阶段，完成还原过程。还原带时间为2090min，金属化率80 。年产20万吨金属化球团隧道车底式快速还原炉主要技术经济指标长度