年产15万吨矿粉生产线项目建议书.docx
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年产15万吨矿粉生产线项目建议书
年产15万吨矿粉
项
目
申
请
报
告
镇江市丹徒区金振矿粉制造有限公司
第一章总论
1.1前言
高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣，是以硅酸钙为主的熔融物，经水淬冷凝为粒状物。
其化学成份主要是Si02、CaO、A1203、Fe203等，与水泥熟料一样，具有潜在的水化活性，而活性的大小与化学成份及水淬产生的玻璃体含量有关。
但其必须在碱性激发下才呈现活性。
长期以来，矿渣主要被水泥生产企业，尤其是立窑水泥生产企业作为加速水泥熟料中的游离钙消解，降低水泥成本、增加水泥产量等目的，作为混合材来使用。
目前，我国虽然在水泥生产总量上已跃属世界第一位，但是大小水泥、立窑、回转窑水泥比例严重失调，水泥结构极不合理，水泥质量的总体水平大大低于世界平均水平。
因此，为了迅速改变这种状况，国家有关部门决定对水泥工业结构进行大幅度的调整，大力实施“上大压小”的政策，自2000年始，立窑水泥产量己减少了1亿多吨，也就意味着混合材掺量减少3000多万吨，而其中大部分为矿渣则是不争的事实。
随着高炉矿渣需求量的下降，使高炉矿渣的来源变得丰富。
加之近年来钢铁行业发展迅速，也要为矿渣处理寻找新的出路。
另一方面，由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易碎难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，难以磨细，影响了其潜在活性的发挥。
因此，目前世界上许多发达国家，兴起了矿渣单独粉磨的生产工艺，并取得了良好的使用效果。
实验表明：
只有将矿渣磨至比表面积350m2／kg以上时，活性才能得到激发，且比表面积越高，活性越好，甚至可以超过水泥的活性。
另外，矿渣微粉掺入混凝土后，可以降低混凝土集料（沙、石等）热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙钒石结晶，能降低混凝土的孔隙率，降低氯离子的渗透，形成对钢筋的防腐保护层；矿渣微粉降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的含量，减小由于硫酸盐等被侵蚀引起的混凝土膨胀，从而改善混凝土的泵送、坍落度损失等工作性，提高混凝土的后期强度，具有良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。
尤其适合配置高标号、高性能的混凝土。
矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉体，凭借其优良性能，成为优质的混凝土掺合料和水泥混合材。
近年来世界上的美、英、日、加等国已得到广泛的应用，并都有各自的产品标准。
我国的北京、上海等地也相继在一些重大工程中采用了矿渣微粉，取得了良好的效果。
我国也于2000年12月颁布实施了《用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣微粉》国家标准。
矿渣微粉的诸多优良性能也为越来越多的混凝土制造商和建筑商所赏识。
我国建材工业“十五”规划明确指出：
大力发展混凝土搅拌站，推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨，根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。
而高性能的混凝土中除了有水泥、集料、高效减水剂外，必须掺加足够数量的矿物细掺料。
至今，国际上通行的矿物细掺料就是矿渣微粉。
矿渣微粉的使用改善、提高了混凝土的性能，大大降低了混凝土的生产成本，减小了建筑物的造价，产生良好的社会经济效益。
据统计，1995年全国工业废渣为7.4亿吨，累计堆存量达65亿吨，占地5～6万公顷。
我国是世界上头号产煤大国，1996年粉煤灰排放量达1.4亿吨，加上高炉矿渣、钢渣等，预计通过化学活化和机械活化每年可得具有胶凝性的固体废渣4亿吨左右。
我国开发利用工业废渣己有几十年，取得了显著成绩，但比起美国等发达国家来说，废渣利用率仍不高，有待于进一步扩大对废渣的利用市场。
镇江市丹徒区金振矿粉制造有限公司根据自身的各种优势及发展需要，经过认真仔细的市场调查，为了适应镇江市经济快速发展的市场形势，同时也为了使本公司具有更好的发展前景，吸取有关钢铁公司建设矿渣粉生产厂的经验，决定投资建设年产40万吨的超细矿粉生产线。
1.2指导思想与原则
（1）充分进行技术方案的优化研究，力求生产车间总平面布置紧凑、工艺流程顺畅、尽量减少生产环节、增加厂区绿化面积，建设一个文明、美丽、环保的现代化工厂。
（2）考虑各生产线在流程及工艺上的衔接，使各生产线形成统一的整体。
（3）采用国内先进、成熟、可靠的技术与装备，确保整体水平处于国内先进水平。
（4）在设计中处处体现执行国家节能政策，强化节能设计，为业主实现最大的经济效益提供技术保障。
（5）在工艺先进的前提下采用优化建筑结构设计等措施，尽可能降低工程投资。
（6）贯彻执行国家对环保、劳动安全、工业卫生、计量、消防等方面的有关现行规定和标准，采用先进、成熟、可靠的环保技术装备，并做到“三同时”。
（7）主机设备的选型紧紧围绕投产后尽快达标达产这个中心，使工程建设达到预期的经济效益和社会效益。
（8）重视辅机设备的可靠性，为充分发挥主机生产能力，辅机设备规格和能力适当留有余地，以避免由于辅机设备故障及能力而影响系统产量和运转率。
（9）采用节能工艺和国家推荐的节能机电设备，以降低产品成本。
（10）采用先进、可靠的集散式控制系统，以达到高效、节能、稳定生产、优化控制的目的，并最大程度地减少操作岗位定员。
1.3建设规模与产品方案
该项目生产规模为年产矿粉15万吨，建筑面积3000m²。
矿粉比表面积：
420±10m²/kg。
1.4可行性研究的范围
本可行性研究的范围从矿渣原料进厂到矿渣微粉散装出厂的生产线以及必要的辅助生产设施，可行性研究的内容包括粉磨站的建设条件、生产工艺、建筑工程、电气自动化、总图运输、给排水、环境保护、劳动安全、节约能源等，并根据建设规模和技术方案进行投资估算和技术经济分析。
1.5主要技术方案
矿渣粉磨I：
分别采用叁套管磨系统；
三套管磨系统为一台φ3.2×13m矿渣磨，能力82～84t/h；
矿渣烘干：
采用一台φ3.0×25m矿渣烘干机，能力86～90t/h。
自动控制：
采用集散控制系统对生产线进行集中控制，实现企业现代化管理。
1.6工艺生产方法
矿渣原料由船运或汽车运输进厂，由吊机和装载机配合卸料到指定场地堆放。
堆场的湿矿渣经铲车送至进料皮带机上，喂入烘干机内，烘干后的物料经出料罩落到出料提升机中，被提升到干渣库中储存；干渣库出料口设定量给料机，通过计量、稳流过后经库底配料皮带分别送入二台φ3.2×13m矿渣磨内粉磨，矿渣粉出料后经提升机提至散装库中储存、散装。
1.7主要技术经济指标
该项目主要技术经济指标见表1—1。
表1—1主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
生产规模
万吨/年
15
2
产品细度R0.08
%
≤3.0
3
产品比表面积
m2/Kg
420±10
4
系统运转率
%
≤88.00
5
设备重量
吨
1400
6
装机容量
kW
1000
8
矿粉平均电耗
kWh/t
60
9
新增劳动定员
人
62
10
劳动生产率
吨/人年
9677
11
固定资产投资
其中：
建设投资
建设期利息
万元
万元
万元
800.00
800.00
0.00
12
总投资收益率
%
15.20
13
投资利税率
%
22.82
14
资本金利润率
%
21.48
15
财务内部收益率
%
20.26
税后
16
自有资金财务内部收益率
%
1.8结论及建议
（1）本项目利用钢铁厂湿矿渣作生产原料，符合国家产业政策，有利于资源的综合利用，改善当地的自然环境。
（2）本项目所需的建设条件均有保障，用电由当地电力部门负责架线到厂区，公路、铁路、水路交通条件方便，满足运输量的要求。
（3）该地区建设力度大，混凝土搅拌站和水泥粉磨站众多，矿渣粉需求旺盛，本工程具有很好的市场前景。
（4）本技术方案采用开路粉磨，生产可靠性好，技术先进，运行电耗低，有利于降低生产成本，提高产品的市场竞争能力。
（5）本项目利用本公司本身的场地条件，低价时进行大量吸储，有利于发挥本公司管理优势、人才优势和技术优势，既带动**的地方经济发展，也能创造出具有很好的社会效益。
（6）本项目全部投资财务内部收益率为16.05%（税后），投资回收期为4.72年（含建设期），总投资收益率15.20%，投资利税率为22.82%，这些指标说明该项目可获得很好的经济效益。
综合上述结论，我们建议有关部门大力支持，争取工程早日投产，早见效益。
第二章生产工艺
2.1设计条件与指标
2.1.1生产规模与产品方案
该项目规模为年产矿渣粉15万吨。
成品细度控制在420±10m2/kg。
全部为散装。
2.1.2设计指标
系统产量：
≥82～84t/h；
产品比表面积：
420±10m2/Kg；
综合电耗:
≤60KWh/t
2.1.3工作制度
各生产车间的工作制度详见表2-1。
表2-1各生产车间的工作制度
序号
车间名称
周制
班次
备注
1
烘干车间
连续周
3
2
原料配料与输送
连续周
3
3
矿渣粉磨
连续周
3
4
矿渣粉储存与散装
连续周
2
散装按需
5
空压机站
连续周
3
6
循环水泵房
连续周
3
7
电控室
连续周
3
8
化验室
连续周
2
2.2配料方案
矿渣粉磨
物料平衡见表2-2，物料年消耗量见表2--3。
表2-2物料平衡表
物料
每年
生产
天数
班制
配比
%
水分（%）
物料平衡量（t）
初
水
分
终
水
分
干基
湿基
小时
每天
每年
小时
每天
每年
矿渣
300
3
90
15
1
75.6
1814.4
540000
88.94
2134.6
635000
粉煤灰
5
4.2
100.8
30000
石灰石
5
4.2
100.8
30000
高细矿渣粉
84
2016
600000
煤
2.1
5.08
1524
说明：
系统运转率：
～82%，煤热值：
5000kcal/kg、煤耗以18Nkg./t料计。
表2-3物料年消耗量表
种类
矿渣消耗量
粉煤灰消耗量
石灰石消耗量
煤消耗量
数量（万吨/年）
63.5
3
3
1.53
说明
矿渣水份15%
5000kcal/kg
2.3矿渣粉磨方案
在矿粉生产过程中，矿渣粉磨是能耗最高的生产环节，因此在选择水泥粉磨系统时，必须着重选择粉磨效率高、系统能耗低的粉磨工艺和设备，以提高企业的经济效益，并在工艺布置上，尽量简化工艺流程、减少建筑面积、节省投资。
镇江市丹徒区金振矿粉制造有限公司立足于市场需求，采用生产规模大、产品质量高、低档全的综合思路，迅速形成市场的影响力。
生产采用叁套粉磨系统及设备：
该粉磨方案采用开路粉磨方案：
由磨机和高浓度收尘器组成。
该方案的生产工艺流程为：
物料经烘干后入配料库，库下通过调速电子皮带称计量后送入磨机进行粉磨，出磨物料由提升机送入矿粉储存及散装，该方案的生产工艺流程下图。
原料上料系统→在线热风烘干→磨机碾磨→选粉→成品送入仓库
本粉磨系统的可靠性、稳定性好，投资略低、系统简单等特点，建设周期短，能迅速为企业带来良好的经济效益。
2.4工艺生产过程
2.4.1湿矿渣储存及输送
大棚或堆场的矿渣由装载机运至卸料坑，经皮带秤计量后由皮带机送入烘干机。
湿矿渣储存设堆场和堆棚，进厂矿渣先放至堆场空水晾晒，之后存入堆棚待用。
2.4.2管磨原料配料
在每台Φ3.2×13M管磨前，设计一座Φ10M干渣库、石灰石仓、粉煤灰仓。
利用库底的TDGSK定量给料机、管式螺旋秤计量后由胶带输送机送入磨机。
2.4.3原煤破碎
在烘干系统中选用Φ800×1100锤式破碎机，小时生产能力5～7吨，每天两班运转，满足工程的需要，不再增加其他破碎设备。
.
堆场上的原煤由装载机铲装后倒运到进煤都，破碎后的原煤由提升机送入碎煤仓储存。
2.4.4烘干车间
烘干车间采用连续周工作制，该系统采用节煤型高温沸腾炉、高效节能烘干机和高浓度收尘器组成，具有产量高，电耗低的显著优点。
2.4.5矿渣粉磨
矿渣粉磨系统采用连续周工作制，年工作日300天，每天工作24小时。
管磨粉磨系统工艺流程：
物料经烘干后入配料库，库下通过调速电子皮带称计量后送入磨机进行粉磨，出磨物料由提升机送入矿粉储存及散装。
出磨废气经气箱脉冲收尘器净化处理后排入大气，收尘器收下的粉尘作为成品，一并送入矿粉库。
2.4.6矿粉储存与散装
矿粉储存设叁座直径12米圆库，叁个库有效储存量7500吨，储存期3.7天。
产品全部为散装。
存储库底均采用库底散装。
每台库下设一台汽车散装机，每台汽车散装机能力为150t/h，库内水泥通过空气斜槽和库底卸料器送入汽车散装机，由散装机将水泥装入散装汽车外运。
2.4.7主机设备选型
工程主机设备选型见表4-10。
表4-10主机设备选型表
序
号
设备名称与型号
台
数
主要技术性能
能力
（t/h）
装机
（kw）
班次
班时
年利用
率（%）
1
装载机ZL—50
2
3
8
88
2
装载机ZL—30
2
3
8
88
3
节煤型高温沸腾炉HR3025
1
供热温度：
800～1100℃，供热量：
1000×104Kcal/h
98
3
8
88
4
烘干机
Φ3.0×25m
1
系统产量：
86～90t/h
入机水分：
12～15%，出机水分：
1%
45
3
8
88
5
收尘器
LLMC84-7
1
处理风量：
86000m3/h
废气排放浓度：
50mg/Nm3
75[收尘风机]
3
8
88
6
矿粉磨
Φ3.2×13m
1
产品规格：
系统产量:
28吨/h
800
3
8
88
7
管磨机用袋收尘器PPC64-6
2
处理风量15360
/h
排放浓度≤30mg/
11.0×2
3
8
88
第三章总图运输
3.1场地条件:
拟建场地在江西省**市湖口县金砂湾工业园区，东西长约150米，南北宽约310米，呈长方形，对于布置水泥粉磨生产线极为有利。
场地落差较大，需要厂平处理，形成平坦地势，即可满足建设要求。
3.2总平面布置原则
（1）符合《工业企业总平面设计规范》；
（2）按照厂内现有功能分区布置；
（3）在满足生产工艺要求的前提下，使工艺流程顺畅，物流简捷；
（4）厂区道路布置适应内外运输，线路短捷便利，并满足安全、消防、检修的要求；
（5）重视环保要求，增加绿化面积，做好绿化美化工作，创造优美环境。
3.3总平面布置
在满足以上总平面布置原则的前提下，结合现有场地条件、地形地势和拟建建、构筑物的情况，考虑风向、朝向、消防、环境卫生等要求，确定以下总平面布置方案（详见总平面布置图）。
在工程中，总图布置将厂区按照各建筑物的使用功能，划分为主生产区、原材料储存区、辅助生产区和厂前区，方便管理。
主生产区：
生产线布置位于厂区中部，布置方向东西向，管磨机生产流程自东向西，设置烘干机、配料库、成品库。
从总体来看，生产线按东西向布置，流程顺畅，方便货物进出。
原材料储存：
原材料储存区布置在厂区的北侧。
厂区主要公路贯穿南北，物料进出顺畅。
货物进厂以公路运输为主。
出厂物料也以公路为主。
厂前区布置在厂区的西侧，靠近出厂公路，便于交通，主要布置内容有综合楼、职工食堂和宿舍楼等。
空压机站布置在现有水泥磨房的南侧，为便于管理。
循环水泵房布置在厂区的南侧，靠近磨机，便于水循环。
3.4厂区绿化
厂区范围内绿化应一次规划，分期实施，工程的厂区绿化在现有工程的基础上进行。
厂区绿化以道路绿化为骨架，针对不同的绿化主体采用不同的绿化方式。
在具体绿化设计中，对容易产生粉尘的堆场物料转动设置一些阻尘性强的树种，在发生强噪音的车间如空压机房等栽种树冠矮，分枝低，枝叶茂盛的乔木、灌木等，并高低搭配形成多层隔音带，以降低噪声强度。
通过多种绿化手段，形成点、线、面相结合的绿化方式，并注意与周围环境的绿化相协调。
3.5运输设计
厂外运输：
厂区外部运输以公路运输为主，运输任务主要是外购的矿渣，年运输量约70万吨，运输任务主要由社会车辆承担。
成品的外运量每年约60万吨，主要由社会车辆承担运输任务，本可行性研究不考虑运输车辆。
厂内运输：
厂内年货物运输量130万吨，运输设备主要有皮带机、提升机、空气输送斜槽等，厂内物料的倒运采用轮式装载机、单桥自卸汽车。
第四章建筑与结构
4.1设计原则与总体构思
建筑设计将严格遵照国家现行的建筑设计规范、标准，尽量采用新技术，新材料和先进可靠的建筑构造。
在建筑形象上充分考虑建筑的总体性和地方性，力求布局合理，造型美观，色彩协调，努力创造既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。
根据本项目总体布局，功能分区明确等特点，设计将充分利用建设场地的自然地貌和气候特征，巧妙地运用建筑设计手法，使每个建筑物都具有良好的朝向及采光。
同时充分利用建筑物之间的空地，加强绿化措施，种植长青植物，形成立体的绿色屏障，为职工工作和生活营造一个优美的室外环境。
4.2建筑设计
（1）屋面：
一般生产车间屋面排水均为无组织排水，现浇钢筋混凝土屋面坡度为3%，压型钢板屋面坡度为10%。
屋面防水为现浇钢筋混凝土屋面粉20mm厚1:
2防水砂浆。
辅助建筑屋面为SBS改性沥青防水卷材屋面。
屋面隔热采用架空隔热板及吊顶两种形式。
（2）楼地面：
一般生产车间为Ｃ20混凝土地面，楼面为钢筋混凝土随捣随光。
值班室楼地面采用地砖，管磨机厂房及烘干机房采用轻钢结构。
生产车间室内外高差为300mm，辅助车间室内外高差见单体设计。
（3）墙体及粉刷：
一般生产车间内、外墙均采用240mm厚粘土多孔砖墙，需围护的皮带廊采用压型钢板。
钢筋混凝土框架结构中采用非承重粘土多孔砖墙，其余采用承重的粘土多孔砖墙。
一般车间及辅助建筑外墙均刷外墙涂料，内墙面喷（刷）石灰浆或乳胶漆，值班室、车间配电室等内墙做水泥砂浆粉刷，刷涂料。
一般车间顶棚为喷白。
（4）门窗：
一般车间外门窗采用钢门窗，辅助建筑外门窗采用彩板门窗。
一般内门窗采用木门窗，值班室采用塑钢门窗。
（5）楼梯、栏杆：
一般生产车间均采用钢梯，平台栏杆一般采用钢栏杆。
（6）油漆：
凡木制构件均采用调和漆做一底二度，颜色与环境协调。
凡钢制构件均刷防锈漆一道，铅油一道，颜色应在单项工程中与木制构件相一致。
建筑设计中采用的通用标准为全国通用标准图及安徽省标准图。
4.3结构设计
（1）基础设计：
圆库基础采用桩基础，磨房采用柱下钢筋砼独立基础，空压机站、水泵房等采用砖条型基础，基础埋深1～1.2米。
（2）主体结构选型
磨房和包装机房采用钢筋混凝土框架结构。
粉煤灰库、水泥库均采用钢筋混凝土筒体结构，成品库采用网架结构，空压机房、水泵房采用砖混结构。
地沟、地坑一般采用Ｃ20级配密实性防水混凝土，抗渗标号不小于S8，接逢处采用双层固定式钢板止水带。
（3）结构材料：
混凝土或钢筋混凝土构件，除部分选用标准构件外，其标号均为C25，基础部分均为C20。
砖砌体均采用MU7.5砖，M10混合砂浆，地面以下采用M15水泥砂浆，地坑采用防水混凝土，抗渗等级B6。
（4）抗震设计：
该地区为7度设防区，本设计建筑物均在35米以下，故采用三级抗震，在结构平面布置和结点构造处理上均按抗震要求处理。
第五章节约与合理利用能源
5.1设计原则及设计依据
能源是整个国民经济发展的物质基础，节约能源是当前经济发展过程中的十分重要的课题，已列入我国经济发展的基本国策。
随着我国工业化程度的不断提高，能耗消耗总量也将随之增加。
水泥粉磨站没有热耗，但在产品加工过程中将耗用大量的电能。
为了更好地节约与合理利用能源，本项目在设计中积极采取各种技术措施，以期获得更好的节能效果。
该项目采用的节能原则如下：
（1）选择成熟、可靠并具有较好节能效果的工艺、装备和技术；
（2）工艺布置做到合理、流畅、紧凑、简洁，尽量减少物料输送环节，缩短输送距离，节约运输电耗；
（3）抓好和节约能源有关的其它环节，如采用有效的防尘措施，减少物料的损耗，采用新技术、新装备以达到有效降低用气、水、电耗等；
（4）精心设计，合理选择设备、材料，以保证系统长期安全运行。
5.1.1设计依据及标准
①《国务院关于加强节能工作的决定》（国发〔2006〕28号）
②《国家计委、国家经贸委、建设部关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇（章）”编制及评估的规定》（计交能[1997]2542号）
③《水泥工厂设计规范》（GB50295-1999）
④《水泥工厂节能设计规范》（GB50443-2007）
⑤《水泥单位产品能源消耗限额》（GB16780-2007）
⑥《节能中长期专项规划》（发改环资[2004]2505号）
5.2能源消耗种类和数量分析
（1）产品品种及年产量
该项目建设矿粉磨生产线，生产规模为年产矿粉15万吨。
5.3能耗指标
主要能耗指标及相应的国家标准见下表
指标项目
单位
设计指标
国家标准（GB/T18064-2000）
管磨机综合电耗
Kwh/t
68
5.4节能措施
（1）概述
能源是整个国民经济发展的基础，能源危机是人类面临的重大问题之一。
节约能源和合理利用能源都是我国一项长远的重大政策，也是我国建材行业的技术法规。
我国建材工业是资源密集型、高能耗工业，尤其粉磨系统，更是主要的能耗工段。
本次矿渣粉磨设计中，能源消耗主要是电能消耗，因此，如何在保证矿粉质量的前提下节省电耗，是节能设计的关键。
（2）节能措施
本技术方案本着技术成熟、运行可靠、指标先进、经济合理的原则，同时考虑国内电气设备的制造水平与现状，在设计中采用的节能措施和节能产品如下：
①矿渣粉磨：
粉磨系统电耗约占粉磨站总耗电量的85％～90％，是生产节能降耗的重中之重。
本次工程设计我们采用目前国际最先进、节约电能的高细管磨粉磨工艺系统，单位产品节约电能4.5kwh,年产15万吨矿粉磨生产线年节约电耗100万kwh。
②变电所变配电设备选用S11系列低损耗节能电力变压器，合理选用变压器容量，在保证系统可靠、安全运行的前提下尽量减小变压器的装机容量，以减少变压器本身的能量消耗。
③有效提高变压器系统的用电质量，采用高低压电容器，用集散式无功功率补偿以提高供配电系统的功率因数，使供配电系统的高压母线端cos
0.95，低压母线端cos
0.98。
④对于较大的风机及负荷波动较大的设备，采用交流变频控制技术，合理控制设备的功率输出以减少无用电能浪费。
⑤大于500KW的高压电机，采用液体变阻器限流启动以减小大型电机的启动电流。
大于50KW的低压电机，采用软启动以改善电机的启动特性来达到节能的目的。
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