第1章总论昆钢50万吨金属化球团转炉炼钢项目.docx
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第1章总论昆钢50万吨金属化球团转炉炼钢项目
第一章总论
1.1企业概况
昆钢为实施“走出去”，利用好“两个市场，两种资源”的发展战略，在云南省政府、经贸代表团访问次区域五国期间，昆钢与老挝代表签定了“关于在万象投资建设年产50万吨钢铁厂的备忘录”，并于2007年8月29日由老挝政府批准了建设轧钢厂的投资申请书，拟在老挝万向地区投资建设钢铁厂，开拓老挝、泰国北部、柬埔寨等东盟国家的钢材市场和开发老挝的矿石资源。
老挝是一个内陆国，位于中南半岛北部，其国土面积为23.68万平方公里。
它北邻中国，南接柬埔寨、东界越南，西北达缅甸，西南毗连泰国。
境内80%为山地和高原，且多被森林覆盖，地势北高南低，北部与中国云南的滇西高原接壤，东部老、越边境为长山山脉构成的高原，西部是湄公河谷地核湄公河及其支流沿岸的盆地和小块平原。
发源于中国的湄公河（中国境内的澜沧江）是该国的最大河流，流经西部1900公里。
属热带、亚热带季风气候，全年分为雨季和旱季。
老挝人口约600万（2006年统计）。
首都万象是老挝政治、经济和文化中心，人口约70万。
老挝为世界上最不发达的国家之一，以农业为主，工业基础薄弱。
自1986年引入市场经济以来，老挝经济年平均镇长率6%，2005年人均GDP达438美元。
据统计，2006-2007财年头6个月，老挝的经济增长率达到7.6%，高于政府此前提出的全年7.5%的目标。
其中，农业增长2.4%，占国内生产总值德0.7%，工业增长15.2%，占国内生产总值的33.3%，服务业增长7%，占国内生产总值的26%。
到2005年，老挝已建成11个水电站，发电总量达15.4亿千瓦时，不仅可满足当地需求还可以出口他国。
老挝立志利用自己的水利优质，发展成为该区域电力供应中心。
甘蒙省投资12亿美元的南吞2号电站是老挝迄今为止最大的水电站，装机容量109万千瓦，将于2009年实现供电。
老挝矿产资源丰富，大多尚未开采。
矿藏有锡、铅、钾、铜、铁、金、石膏、煤、盐等，但是缺乏详细的地质资料，有待于进一步的勘探。
矿业开发已成为吸引外商投资的主要领域。
老挝丰富的资源和能源，为在当地建设钢厂提供了必要的条件，老挝政府表示今后将制定配套的资源保护措施，确保资源的供给。
2006年老挝钢材消费近70万吨，钢材需求以螺纹钢筋和线材为主。
目前，老挝还没有全流程的钢铁联合企业，最大的钢材生产厂是万象钢铁公司，进口俄罗斯和日本钢坯轧制棒材，产量约为10万吨/年；还有一些地条钢厂和一个类似KG公司的钢材加工厂。
2001年以来，老挝的经济发展较快，年增幅达7.2%，预计2007年钢材消费量将增加7%，达到约80万吨，到2010将增至100万吨。
中老两国山水相连，有着深厚的传统友谊。
1961年4月25日，中国与老挝建立外交关系。
在中老两国几代领导人的共同关心和精心培育下，中老友谊经历了国际风云变幻的考验。
近年来，随着两党两国关系的不断深化，双方在各领域、各层次的交流和合作不断发展，经贸合作不断加强。
2003年，中老双边贸易额首次突破1亿美元，2005年达1.3亿美元，比上年增长13.6%。
2006年1月至9月，双边贸易总额达1.75亿美元，同比增长119.4%。
昆钢已在老挝开展工作多年，昆钢品牌在老挝有较大的影响力，老挝现任国家主席、总理及有关部委高层领导都到过昆钢参观访问；老挝高层领导人访问昆钢时，表示希望昆钢到老挝开发铁矿资源和投资建钢铁厂。
同时，老挝国家鼓励外商投资钢铁工业，并给予相应的政策支持和税收优惠。
在“十一五”期间，云南省政府要求以昆明钢铁控股有限公司为主体，依托全省的铁矿资源，在全省范围内合理布局生产网点，充分发挥铁矿资源就近加工升值的优势，将钢铁规模扩大到800万吨/年以上，并对钢铁产品的结构进行调整，在淘汰落后产能的基础上，不断提高技术装备水平，发展循环经济。
昆钢为实施“走出去”，利用好“两个市场，两种资源”的发展战略，在云南省政府、经贸代表团访问次区域泰国、老挝、越南、缅甸、柬埔寨五国期间，昆钢与老挝代表签定了“关于在万向投资建设生产50万吨钢铁厂的备忘录”、“与老挝CK进出口贸易集团公司合资建20-30万吨/年合同”，并于2007年8月20日由老挝政府批准了建设轧钢厂的投资申请书，拟在老挝万象地区投资建设钢铁厂，开拓老挝、泰国北部、柬埔寨等东盟国家的钢材市场和开发老挝的矿石资源。
随着经济全球化和区域化进程的加快，中国经济日益融入全球经济体系，中国企业的对外投资和跨国经营进入了一个加速发展的新阶段。
昆钢走重组改造、集约化的路子，通过技术创新，以科技进步为动力，解决钢铁企业发展中资源浪费大、能源消耗高、环境污染大的问题，并积极开拓境外市场，就能走上健康、快速发展之路。
目前，昆钢股份公司已实行股权变更，由武钢控股双方联合经营，步入了强强联合、集约化发展的路子，为昆钢在境外的发展奠定了坚实的基础。
为了与已批准建设的年产50万吨棒线生产线配套，拟同时建设相应规模的MIDREX还原竖炉金属化球团、电炉炼钢车间和公辅设施。
1.2项目建设的必要性和有利条件
1.2.1项目建设的必要性
（1）推进昆钢蓝海发展战略，拓展境外钢材市场，实现昆钢跨越式发展，满足老挝本国及周边国家钢材的市场需求。
（2）在老挝建设钢铁厂可整合当地的矿石资源，使资源优势化为经济优势，在促进老挝国民经济发展的同时为昆钢创造更好的经济效益。
（3）结合昆钢产品结构调整，盘活昆钢固定资产，在符合老挝钢铁发展规划的同时实现昆钢钢铁产业的输出和转移。
1.2.2项目建设的有利条件
（1）资源优势
矿藏资源：
老挝矿产资源丰富，大多尚未开采。
矿藏有锡、铅、钾、铜、铁、金、石膏、煤、盐等，但是缺乏详细的地质资料，有待于进一步勘探。
少量开采锡、石膏、钾、盐、煤等。
矿业开发已成为吸引外商投资的主要领域。
目前最大的矿业投资为澜沧矿业有限公司投资开发的位于沙湾拿吉省的金铜矿，总投资2.3亿美元的铜矿已于2005年3月开始运营生产，预期年均产量为6万吨。
该项目对促进当地经济发展和解决劳动力就业问题贡献巨大。
老挝丰富的资源和能源，为在当地建设钢厂提供了必要的条件，政府表示今后将制定配套的资源保护措施，确保资源的供给。
劳动力资源：
在东盟成员国中，除越南、柬埔寨外，老挝劳动力成本较低。
（2）能源优势
到2005年，老挝已建成11个水电站，发电总量达15.4亿千瓦时，不仅可满足当地需求还可以出口他国。
老挝立志利用自己的水利优势，发展成为该区域电力供应中心。
甘蒙省投资12亿美元的南吞2号电站是老挝迄今为止最大的水电站，装机容量109万千瓦，将于2009年实现供电。
（3）区位优势
老挝与越南、泰国、柬埔寨、缅甸、中国边境相联，实施湄公河次区域发展规划，特别是实施越缅、越泰、越柬过境通道发展规划后，未来的老挝将成为连接该区域的中心。
（4）老挝政策和昆钢营销经验的优势
老挝国家鼓励外商投资钢铁工业，并给予相应的政策支持和税收优惠。
东盟十国区内进出口商品免税；老挝属较不发达的国家，在老挝生产的产品出口到发达国家和地区可享受优惠国待遇，免征进口关税。
昆钢在老挝开展工作多年，昆钢品牌在老挝有较大的影响力。
昆钢在老挝南塔省的KG钢铁有限公司，生产冷拔丝、圆钢、螺纹钢，并在老挝有4年的营销经历，对老挝政治、法规、人文、市场等有一定的认识和实际工作的体会。
1.3建设条件
1.3.1气象条件
气候：
老挝属热带、亚热带季风气候，全年分为两季，5月至9月为雨季，10月至次年4月为旱季，潮湿度较大。
（1）气温
年平均温度28.0摄氏度
极端最高温度38.5摄氏度
极端最低温度10.0摄氏度
（2）湿度
年平均湿度62%
月平均最高湿度97%
月平均最低湿度42%
日最大湿度100%
（3）降雨量
月平均降雨量191.6mm
日最大降雨量120.0mm
（4）高程：
172米
1.3.2地质条件
老挝钢铁厂地处万象平原中部，南俄河北岸，该河周边植被茂密，河面宽、平缓，河水下蚀作用和侧蚀作用相对较弱。
选址地点地势平坦，多为荒芜的耕地，地表无积水、无冲淤积等影响场地稳定的不良地质现象，场地稳定，适宜建厂。
现有可使用场地的标高在171.30m至173.30m。
1.3.3供电条件
根据老挝当地的电网情况，结合第一期工程轧钢厂设备的负荷状况，本方案拟设置一座110kV总变电所，电源引自老挝首都万象地区区域变电所。
工程用电负荷估算为：
装机容量：
172053kVA；工作容量：
152635kVA。
总变电所规划容量为200000kVA（110/35/10kV）。
110kV线路架空进线2回路。
通过与老挝国家电力公司初步结合，当地110kV电网可以满足以上供电要求。
因还原竖炉和煤制气系统等属于一类负荷，总降的110kV进线应分别从不同的上级变压器引入。
1.3.4供水条件
老挝钢铁厂建厂位置紧邻南俄河，水资源极为丰富，取水水源为河流水，采用导流将河水引致取水泵站，由长轴深井泵提升到源水处理站。
全厂给排水系统主要由净环水系统、浊环水系统、生活给排水系统、雨排水系统及消防水系统等系统组成。
生产用水总量22949.4m3/h，循环率96.4%；补充新水量821.4m3/h，生产和生活废水排量144m3/h。
1.3.5燃料条件
煤制还原合成气及冷洁煤气炉使用的燃煤由老挝当地供给，每年约万吨。
根据氧化球团、石灰窑、炼钢钢包烘烤、轧钢工艺加热炉煤气耗量要求，本可研拟采用冷洁煤气站，其中煤气发生炉需数量11台，开10备1。
该煤气发生炉适用燃料为无烟煤、弱粘结性烟煤、焦炭，使用无烟煤粒度范围为20mm~50mm。
并同时建设1座50000Nm3煤气贮柜，以稳定、平衡煤气供应。
1.3.6原料供应
老挝工程球团、白灰窑、炼钢等车间每年生产所需的精矿粉约为91.9万吨，石灰石块（40～80mm）约为10万吨、铁合金约1.4万吨，原料在老挝和周边国家或地区市场采购或生产。
原料的具体规格要求详见各系统的论述。
1.3.7运输
老挝钢铁厂距万象市中心约26km，其厂区东侧紧邻南俄河，西邻10号公路，通向万象省省会和中国边境的主干公路，路面宽度为6.00m，路面为沥青面层。
本工程中，与10号公路连接建两条连接道路，在道路进口两侧分别建进出厂物资计量设施（80T汽车衡），厂区内主要道路宽度为9.0m，其它道路宽度为7m和3.5m，道路路面为混凝土路面。
1.4设计依据
（1）昆明钢铁控股有限公司对外经济处2007年3月5日《关于老挝万向地区投资建设年产50万吨钢铁厂的经济技术研究报告》。
（2）昆明钢铁控股有限公司对外经济处2007年7月17日《关于老挝钢铁厂项目设计任务委托书》。
（3）昆钢集团设计院有限公司、北京首钢设计院2007年10月《老挝钢铁厂50万吨/年棒线合一生产线可行性研究》。
（4）有关的国家产业政策、法规、文件。
1.5设计原则和技术要求
（1）本项目按“总体规划、分步实施”的原则组织实施。
第一期工程：
在万象地区建一个年产50万吨规模的轧钢厂，从昆钢运送钢坯到老挝万象轧制螺纹钢和线材；第二期工程：
建设氧化球团厂、还原球团厂、白灰窑、炼钢厂等形成一座50万或100万吨/年的全流程联合钢铁企业。
（2）在保证技术装备可靠的前提下，充分利用昆钢现有设备，盘活昆钢现有固定资产。
优化设计，采取有效措施，在保证冷洁煤气发生炉、氧化球团、白灰窑、合成还原气制取、还原竖炉和相应的配套工程正常运行的情况下，因地制宜，降低工程造价，节省工程投资。
（3）合理利用规划建设场地，平面布置在符合国家有关规定的情况下，力求总图布置紧凑合理。
（4）各工艺流程间尽可能采用金属料热送工艺，充分利用物料的物理热，降低能源消耗，有利于环境保护。
（5）采用先进、成熟的技术，在提高生产技术指标的同时，严格贯彻相关国家、行业和地区颁布的有关法律、法规、规程、规范和规定，并积极采取各种节能、环境保护、消防、安全与工业卫生的措施，确保技术方案中各项指标符合相关国家、行业和地区的规定。
1.6生产规模及产品
本项目建成投产后，形成年产61.22万吨直接还原铁（以下简称DRI）和热压铁块（以下简称HBI），采用电炉炼钢工艺为轧钢车间提供合格的150×150×6000mm或150×150×12000mm连铸坯52.35万吨。
最终产品为50万吨/年棒材和线材。
主要生产设施有：
2座8m2的酸性氧化球团竖炉；1套煤制还原气体系统；1座MIDREX还原竖炉；1套70吨EAF+LF+CC炼钢连铸系统；1座240m3的石灰竖窑；1座小时产量72500m3/h洁净煤气站；以及相应配套的公用辅助设施。
1.7工艺流程及金属平衡
1.7.1主要工艺流程
球团矿/块矿气基直接还原总工艺流程见图1-1：
图1-1气基直接还原铁炼钢工艺流程
注：
各系统的工艺流程图详见各有关章节。
1.7.2金属平衡
50万吨全厂金属物料平衡见图1-2：
图1-250万吨全厂基本金属平衡图
根据上述平衡，本项目确定直接还原铁的生产能力为65万吨、酸性氧化球团的生产能力为90万吨、电炉炼钢生产能力为54万吨。
1.8设计中采用的新技术
设计中采用的国内外关于直接还原工艺的成熟的先进技术如下：
（1）矿粉配料采用复合粘结剂，不降低酸性球团的铁品位；
（2）氧化球团竖炉烘干床采用控温技术，充分利用竖炉下部热能，有效提高生球烘干效果和提高产量；
（3）采用先进、可靠、实用的煤制气工艺流程；
（4）改进型MIDREX直接还原技术；
（5）金属化球团热送工艺；
（6）全部系统采用工业计算机及PLC监控。
1.9设计的主要内容
（1）酸性氧化球团系统：
包括原料接受、配料、混匀烘干、造球、生球筛分、竖炉焙烧、成品冷却及贮运等；
（2）煤制还原气含制气、循环气系统两个系统，制气系统包括煤气化、CO变换、脱硫脱碳等，循环气系统包括炉顶气热量回收、增压、脱硫脱碳、还原气加热等
（3）MIDREX还原竖炉系统：
包括生矿贮运、筛分、配料及上料、竖炉还原、DRI热送、HBI压块及贮运等；
（4）炼钢系统：
包括电炉炼钢、LF炉、连铸等；
（5）石灰窑：
包括原料上料、焙烧、成品输送、制粉等；
（6）公辅设施：
料场、工业循环水、供配电、仪表自动化、制氧系统、通风除尘、蒸气、压气、氮气供应等
1.10电气自动化
1.10.1全厂负荷估算
电力负荷表表1-1
序号
系统
装机容量
kVA
工作容量
kVA
计算负荷
kVA
COSφ
备注
1
氧化球团竖炉
6000
5000
2
Midrex竖炉
10000
8200
3
煤制还原气
25276
21000
4
电炉及连铸
93023
85000
5
气烧石灰窑
550
450
6
洁净煤气站
2950
2300
7
轧钢
32254
28985
8
其他
2000
1700
合计
1.10.2总降变电所
采用两路电源进线，每套系统都能够满足全厂一类负荷的容量要求。
1.10.3车间配电方案
根据电力负荷的分布情况，以负荷中心为原则，合理配置车间高、低压配电室，满足各生产用户的要求。
1.10.4工业自动化
本设计采用先进的“三电合一”方式。
各个系统为‘过程控制’级，由PLC、操作站及网络设备组成。
其中PLC控制工艺设备的运行，检测系统中各个生产设备的状态及工艺参数，并按规定的控制原则对各个设备进行控制和调节。
操作站的主要功能是操作人员通过CRT上的实时动态画面监控现场的生产情况；可进行必要的手动控制和干预；还可对具体参数进行趋势分析；可处理生产数据，生成报表，并具备设备故障记录和分析功能。
本设计中网络结构拟采用工业以太网，PLC和操作站均通过网络交换机连接至以太网。
整个生产流程可考虑设置若干交换机，交换机之间通过光缆连接，实现各站点间的数据通讯。
1.11给排水
1.11.1全厂水平衡
水量平衡表表1-1
序号
系统
循环水
t/h
补充水
t/h
生活水
t/h
排放水
t/h
备注
1
氧化球团竖炉
900
30
2
5
2
Midrex竖炉
3800
154.4
2
18
3
煤制还原气
6400
220
20
34
4
电炉及连铸
6742
282
15
30
5
气烧石灰窑
30
1
1
1
6
洁净煤气站
400
20
2
8
7
轧钢
3856
114
10
28
8
其他
0
0
20
20
合计
根据上表统计应建设1座供水能力800t/h的源水处理站和1座处理能力150t/h的污水处理站，其中污水处理站产生的中水可以用于生产补充水。
生活用水由当地自来水管网提供。
1.11.2给排水系统
合理布置给水、排水管网，将源水处理站提供的补充水源接到各循环水系统的补充水管道。
1.12环境保护及能源利用
本工程在环境保护方面，主要采取以下治理措施:
（1）烟气污染及控制措施：
酸性氧化球团竖炉产生的烟气和粉尘，采取高效电除尘净化处理；MIDREX还原竖炉炉顶煤气经热交换、除尘、净化处理后，净煤气含尘浓度≤5mg/m3，除部分驰放气供加热炉作燃料外，其余全部回收利用；电炉炼钢产生的一次和二次烟气采用脉冲布袋除尘器处理后排入大气；石灰窑的炉顶废气和制粉扬尘采用脉冲布袋除尘器处理后排入大气；其它扬尘点产生的烟气经处理后浓度＜50mg/m3外排。
除尘灰通过输灰设备输送至灰仓、经加湿机加湿后由汽车送至灰场集中处理。
（2）水污染及控制措施：
石灰窑、竖炉、煤制气系统和轧钢的部分设备以及电炉等设备间接冷却水，用后仅水温升高无其它杂质产生，经冷却后，消耗部分需补充新水，由泵加压后送各用户循环使用。
生产用水循环率达95％。
生活用水经生化处理后排入厂区排水管网，达标外排，外排量为5m3/h。
地坪冲洗水及雨水合计约m3/h，经沉淀处理后排入厂区排水管网。
经采取以上控制措施后，本工程外排的净废水水质可满足《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）的一级排放标准要求。
⑶固体废弃物污染及控制措施：
各除尘系统收集下来的含铁尘料，加湿后外运集中处理。
满足竖炉原料要求的粉尘参与球团工艺的配料，进入本生产系统的循环体系，符合废渣处理的有关规定。
其它少量的生活垃圾则定期送垃圾场统一处理。
⑷噪声污染及控制措施：
在满足工艺设计的前提下，设备选型尽量采用低噪声产品，并在气动性噪声设备上设置相应的消声隔声装置。
风机进、出口设消声器消音，风机配隔声罩。
除尘风机出口设消声器消音。
此外，各除尘风机、助燃风机及泵类设置单独基础或减振措施；除尘风机、助燃风机等强振设备与其进出口管道间采取柔性连接方式，以减少振动产生噪声。
（5）本工程主要采用节能措施：
MIDREX还原炉炉顶煤气回收再利用、DRI成品热送等措施，节能降耗效果较为显著。
1.13安全与工业卫生
本工程在生产安全和工业卫生方面，主要采取以下措施:
⑴在总平面布置上，根据工艺要求和特点，合理安排布局，采用道路间隔，防止火灾诱因及尘毒、噪声等对本工程的影响，避免火灾爆炸事故的发生。
⑵在主控室、操作室、办公室、休息室设空调、取暖设施，以便夏季防暑降温，冬季供热取暖。
高温岗位配置除尘设施和移动式轴流风扇，最大程度地改善现场的劳动条件。
⑶车间引道与厂区主干道相连，道路净空高度为5米。
平交道口设置交通标志及信号，确保运输设备和人员安全。
易于产生坠落等伤亡事故场所均设置安全保护装置。
⑷为保证安全生产，关键系统均设置二路独立电源供电。
建、构筑物防雷以设置避雷针为主，配合高层建筑的屋顶设置避雷带，使需要保护的建（构）筑物，均在保护之内；接地电阻不大于1Ω。
所有电气设备非带电金属外壳均可靠接地。
1.14消防
本工程在消防方面，主要采取以下措施:
（a）在各控制室、高配室、变电所、主控室、空压站等处设火灾报警探测器、手动报警按钮及声光报警器。
（b）所有建构筑物均按一、二级耐火等级设计，煤气及助燃系统按防爆设计，各操作现场均核配灭火器材。
在主要建构筑物内部设立消火栓，由消防水网系统供配。
高压配电室、低压配电室和控制室入口处设置砂箱和灭火器材，采用泡沫或干粉灭火机。
电缆采用阻燃型，在电缆出口采用耐火材料封堵，防火门、防火墙消防电源均采用两路电源供电，火灾报警及消防装置由保安电源供电；炉顶煤气干法除尘系统采用防爆电器。
（c）对主厂房、供配电系统、煤气、油泵、供油泵房管道等易燃易爆建筑物设有可靠的避雷或防雷接地设施。
1.15投资估算
本工程的固定资产投资估算费用为137602万元人民币，其中：
氧化球团投资7500万元；还原竖炉投资20000万元；煤制还原气投资49002万元；炼钢连铸投资46500万元；原料场投资4000万元；冶金石灰窑投资3200万元；洁净煤气站投资5800万元；源水处理及其他投资约1600万元。
1.16技术经济分析
本项目实施后，预计项目达产年均销售利润万元，上缴所得税万元，税后利润万元，全部投资内部收益率（税后）%。
全部投资回收期年（含建设期）。
计算结果表明，项目在财务上是可行的。
本工程主要原材料、动力消耗、产品产量及主要技术经济指标详见表1-1。
主要技术经济指标表表1-1
序号
指标名称
单位
数值
一
产品产量
1
棒、线材
104t/a
50
二
原燃料消耗
1
精矿粉
104t/a
183.8
2
原煤
104t/a
3
石灰石
104t/a
9.9
三
动力消耗
1
生产补充用水
m3/h
2
生活用水
m3/h
3
年耗电量
104kWh
五
其它
1
职工定员
人
2
工程用地面积
m2
3
建、构筑物覆盖率
%
4
绿地率
%
六
投资
1
直接投资估算
万元
137602
七
总成本
万元
八
销售收入
万元
轧钢部分详细内容见原昆钢集团设计院和首钢设计院提供的可行性研究。
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