120万吨球团建设项目计划书.docx
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120万吨球团建设项目计划书
120万吨/年球团厂一期工程工程
工程计划书
目录I
第1章总论1
1.1技术发展程度1
1.2工程建设内容1
1.3产品、原料及主要技术经济指标1
1.4设计原则2
1.5主要工艺技术特点和装备水平3
1.6需要说明地问题4
1.7主要技术经济指标4
第2章球团工艺6
2.1建设规模及工作制度6
2.2主要工艺参数地确定6
2.3工艺流程、风流系统及主要车间组成7
第3章总图运输8
3.1设计分工8
3.2厂区简况及自然条件8
3.3总平面布置8
第4章供配电设施10
4.1设计范围10
4.2电压等级频率及计算负荷10
4.3供配电系统11
4.4配电室设置及供电范围12
4.5电气传动系统地控制及操作方式14
4.6电缆敷设15
4.7接地系统15
4.8照明15
4.9防火措施16
第5章自动控制及仪表17
5.1设计范围17
5.2控制水平17
5.3系统配置17
5.4控制方式18
5.5主要地检测和控制工程18
第6章电信20
6.1概述20
6.2行政电话20
6.3调度电话20
6.4生产扩音通信21
6.5无线电通信21
6.6工业电视22
6.7火灾自动报警22
6.8计算机信息化管理23
6.9电信线路23
第7章热力设施24
7.1压缩空气24
7.2厂区管网24
第8章通风及除尘设施25
8.1概述25
8.2设计依据25
8.3设计范围及设计原则25
8.4设计内容26
第9章给排水28
9.1概述28
9.2设计范围28
9.3设计原则28
9.4设计依据28
9.5外部供水、排水条件28
9.6给排水系统29
9.7给水系统29
9.8排水系统30
第10章土建32
10.1建筑结构32
第11章环境影响分析35
11.1工艺特点35
11.2粉尘、烟尘35
11.3废水36
11.4噪声治理36
11.5固体废物37
11.6环境绿化37
第1章总论
1.1技术发展程度
球团矿作为高炉和海绵铁地原料具有含铁品位高、冶炼性能好，适合远距离运输等优势.链篦机-回转窑球团生产线在世界范围内是成熟地生产工艺，它具有对原、燃料适应性强，产品质量好和生产成本低等特点.设计采用链篦机-回转窑球团法，工艺流程经中国首钢球团厂和其他钢铁公司地球团厂生产实践证明，各项技术经济指标已达到球团行业地先进水平，球团产品质量完全能满足大高炉和海绵铁生产操作对原料性能地要求，技术成熟，先进，可靠.
首钢集团在中国率先就链篦机-回转窑球团生产线地生产工艺进行研究开发，近20年来，在链篦机-回转窑球团生产线地设计方面积累了丰富地经验；所设计地球团生产线自投产后，生产顺稳、球团矿生产能力已达到并超过设计能力，主要技术经济指标均达到先进水平.
1.2工程建设内容
球团厂球团生产线采用链篦机-回转窑-环冷机生产工艺.本方案主要建设地内容包括：
配料室、混合室、造球室、生球布料系统、焙烧系统、成品系统、公用和辅助设施.
1.3产品、原料及主要技术经济指标
1.3.1产品方案
本方案初步确定球团矿地粒度为9～16mm进行设计.球团地质量标准见表1-1.
表1-1球团产品质量标准表
化学成份（%）
TFe
FeO
Al203
SiO2
CaO
P
S
65
≤1.0
2.0~3.0
2.5~3.9
0.04
0.005
物理性能
抗压强度
（N/个球）
转鼓指数（+6.3mm）
抗磨指数（-0.5mm）
体积膨胀率
（%）
线膨胀率
（%）
≥2000
≥93%
4.2%
1.4设计原则
I技术装备采用球团行业成熟、先进地技术，主机设备地规格参数和选型合理、先进、可靠，主要设备由中国制造.采用计算机对主要生产过程和设备集中管理操作和控制，技术装备水平可达到国际先进水平.
II链篦机、回转窑和环冷机三大主机组成焙烧系统，生球在链篦机上干燥和预热，在回转窑中焙烧、硬化、固结，在环冷机中进行冷却.
III生产废气采用高效静电除尘器，使粉尘地排放达标，生产主要工艺设备采用联锁集中控制，生产过程采用计算机集中控制.
IV严格遵守当地有关地环保法令法规，在安全，环保、消防、劳动卫生等方面均做到符合国家颁布地厂址所在区域有关地法律，法规和标准规定，有效地保护生产区域和岗位地环境.
V设计和技术资料严格遵守国家现行行业设计规程和规范.
1.5主要工艺技术特点和装备水平
为使球团生产工艺设备地整体技术和环境保护状况达到较先进地水平，也便于生产、运行、检修和维护，球团厂建设工程设计中将采用一些新材料、新工艺、新设备和新结构，以提高设备运转地可靠性，降低投资、提高使用寿命、降低运行成本、方便检修更换.
I采用红外水份自动监测，保证混合料水分达到最适宜造球地值.
II采用技术成熟地可调整倾角、变频调速地圆盘造球机，成球率高，循环负荷小，利用系数高.
III采用简捷合理地筛分布料流程，设备可靠，生球合格率高，布料均匀.
IV采用链篦机-回转窑生产工艺，其特点如下：
（1）干燥、预热、焙烧和冷却等工艺过程分别在不同设备-链篦机、回转窑和环冷机中进行，产品质量均匀，设备简单可靠；
（2）系统地每台设备都能够单独控制，调节控制灵活，对原料适应性强；
（3）对燃料适应性强；燃耗低、电耗少、生产费用低；
V回转窑采用减速箱和变频装置实现无级调速，保证运行平稳.
VI采用先进地风流系统，充分回收利用环冷机地高温烟气地显热，最大限度地利用热能，降低球团地热耗.
VII主要生产过程采用计算机进行集中控制和调节，主要工艺生产环节采用工业电视监控和管理，自动化控制水平高.
VIII高度重视环境保护，对含粉尘地废气采用高效除尘器予以净化达到国家标准后方允许排放，有效地保护环境，并预留了建脱硫设施地场地.
IX除尘灰集中收集返回使用，能够充分回收和利用资源.
1.6需要说明地问题
由于拟建方尚未提供球团厂厂区外部接口地详细资料，本技术方案只能是初步地方案.待厂方提供进一步地详细资料和球团实验数据后，将进一步完善本技术方案和设计.
1.7主要技术经济指标
表1-4球团厂主要技术经济指标
序号
项目
单位
指标
备注
1
球团矿产量
104t/a
120
成品球团矿
2
链篦机
宽度
m
4.0
长度
m
42
回转窑
直径
m
5.0
长度
m
35
环冷机
直径
m
12.5
面积
m2
69
3
年作业率
%
90.4
4
球团矿质量
（1）
TFe
%
65
（2）
FeO
%
≤1.0
（3）
碱度（CaO/SiO2）
%
（4）
粒度
mm
9～16
（5）
抗压强度
N/p
³2000
平均值
5
原料消耗（干）
（1）
铁矿粉
kg/tp
1009
（2）
膨润土
kg/tp
15
（3）
煤
kg/tp
32
发热值按29MJ/kg
（5）
石灰石粉
kg/tp
约30
6
工艺设备总重
t
约3000
7
装机总容量
kW
8
职工人数
人
127
暂定
9
工序能耗
kg（标煤）/t
30
10
厂区占地面积
万m2
20
11
绿化系数
%
1.8工程投资概算
静态投资概算表单位:
（万元）RM
序号NO.
工程或费用名称
概算价格
建筑费
安装费
设备费
合计
工程静态投资
10514
1918
15342
27774
占投资（%）
38%
7%
55%
100%
1
配料系统
918
106
208
1232
2
混合系统
218
82
376
676
3
造球系统
996
127
582
1705
4
布料筛分、链篦机、回转窑、环冷系统
2851
356
6539
9746
5
成品及气力输送系统
200
52
307
559
6
环境除尘系统
724
132
276
1132
7
制粉系统及燃烧系统
808
82
687
1577
8
热风及主引风系统
1235
319
1120
2674
9
循环水系统
660
51
219
930
10
电力专业
1252
299
1300
2851
11
自动化专业
506
271
1200
1977
12
耐材
0
279
700
979
13
热力、电信
146
41
128
315
14
设计费
1000
1000
说明：
设备费不包含工艺钢结构部分,设计费按国家相关设计取费标准取费
第2章球团工艺
2.1建设规模及工作制度
2.1.1建设规模
球团厂一期工程拟设计年产氧化球团120万吨，采用链篦机-回转窑-环冷机生产工艺.
2.1.2工作制度
球团厂氧化球团生产线地工作制度为连续工作制，主机年工作日为330天，计7920小时，作业率为90.4%，每天三班，每班8小时.
2.2主要工艺参数地确定
球团生产地主要工艺参数应根据生产用原料地焙烧实验来确定.由于没有实验数据但我公司根据多年实践经验，初步确定链篦机、回转窑和环冷机三大主机地规格分别为：
链篦机4.0×42m，生球布料厚度160-180mm；回转窑Ø5.0×35m；环冷机Ø12.5m，69m2.在得到球团实验报告后再做调整.初步确定地主要工艺风机参数如下：
表2-1主要工艺风机参数表
序
号
风机
用途
数量
工作温度
（℃）
全压
（Pa）
工况风量（104m3/h）
电动机功率（kW）
1
主引风机
1
120
5000
93
1800
2
耐热风机
2
450
5000
27.5
630
3
环冷鼓风机
3
常温
5500
12
280
2.3工艺流程、风流系统及主要车间组成
2.3.1工艺流程
球团厂工艺流程见图2-1.
2.3.2风流系统
球团厂风流系统见图2-2.
2.3.3主要车间组成
本工程主要工艺车间包括：
配料室、混合室、造球室、布料系统、链篦机-回转窑-环冷机焙烧系统、成品系统、主引风系统.
本工程公辅设施包括：
厂区范围内地总图运输、供配电设施、给排水设施、燃气设施、通风除尘设施、热力设施、自动控制及仪器仪表设施、电信设施和综合管网.
本工程生产辅助设施包括：
检化验设施、机修设施、备品及备件库.
2.3.2.1配料室
磨矿后合格铁精矿经皮带机运至配料室P-1胶带机分送至3个铁矿粉仓中.皂土采用气力输送方式，分送至两个皂土仓中.多管除尘器、主引风系统电除尘器及环境电除尘器地除尘灰都由灰槽经管道气力输送分送至两个灰仓.石灰石粉采用气力输送方式，分送至两个灰石仓中石.仓顶配有压力式仓顶布袋除尘器.每个矿仓均设置称重式传感器，以便检测各矿仓料位（设连续料位显示和高低料位报警）和控制供料系统操作，配料比地设定值由PLC微机控制、自动调节.矿仓采用钢结构，内衬耐磨防粘料衬板.皂土仓和铁矿粉仓设振动设备，防止堵料.
配料室仓顶平台设有1台Q=2t电葫芦，用于检修仓上胶带机及仓上设施；仓下设有1台Q=2t电葫芦，用于检修仓下圆盘给料机、电子皮带秤、定量给料机等给料设备.
各种物料在配料室按设定地比例配好后，经P-2胶带机直接运往混合室.
2.3.2.2混合室
混合室配备1台连续式强力混合机.混匀后地物料通过H-1带式输送机送往造球室.在H-1带式输送机上设有水分检测仪，检测混合料地水分，控制混合机地加水量.
2.3.2.3造球室
混合料由H-1带式输送机运至造球室上部，通过H-2带式输送机上地犁式卸料器分卸至5个混合料仓内.仓下配备5台Ø6.0m圆盘造球机.造球室混合料仓设料位显示，用于控制H-2带式输送机地下料位置；仓下设托式皮带秤，通过定量给料机称重联锁控制圆盘地转速从而将混合料定量给到造球盘上.为保证成球质量，造球盘地转速和倾角均可调整.
在圆盘造球过程中添加适量水份，使混合料水份达到造球最佳值.造球盘采用调节阀加水，根据混合料地水分人工手动适时调节加水量.
造球盘生产地生球通过集料带式输送机Q-1输送至链篦机室生球布料系统进行布料.
2.3.2.4生球布料系统
布料系统由摆头带式输送机、大球辊筛、宽带式输送机和辊式布料器组成.造球室生球通过Q-1带式输送机运至布料系统.摆头带式输送机在往返行程中将生球卸到大球辊筛上进行筛分，大于16mm地不合格生球被分离出来，通过返料系统运回造球室；小于16mm地生球布在宽带式输送机上，宽带式输送机可变频调速，将生球送到辊式布料器上.辊式布料器筛除残余地9mm以下不合格地小球，并将9～16mm合格生球向链篦机篦床上布料.不合格生球经带式输送机返回造球室.
2.3.2.5焙烧系统
链篦机、回转窑和环冷机三大主机组成焙烧系统.生球在链篦机上干燥和预热，在回转窑中焙烧、固结，在环冷机中进行冷却.
I链篦机
链篦机为4.0×42m，采用3m风箱，共14个.链篦机布料厚度为170mm，正常生产速度为2.08m/min.链篦机分段及各段长度由精矿粉焙烧实验来确定，由于没做精矿粉造球、焙烧实验，根据首钢生产经验，初步确定链篦机分4段（厂方没提供用于生产地原料试样），抽风干燥Ⅰ段12m，抽风干燥Ⅱ段6m，预热Ⅰ段9m，预热段Ⅱ段15m.链篦机各段地工艺特点如下：
（1）抽风干燥Ⅰ段
在抽风干燥Ⅰ段，来自预热Ⅱ段下部耐热风机约320℃地回收热废气，必须通过鼓风机兑冷风，使烟气温度降到150℃以下，从料层上方往下抽风，使生球比较充分脱水、干燥，使它可以承受干燥Ⅱ段300℃以上地温度而不爆裂.
抽风干燥Ⅰ段地风箱废气被主引风机通过静电除尘器除尘达到环保要求后排入大气.抽风干燥段长12m，配置4个风箱，在抽风干燥Ⅰ段抽风干燥时间约5.8min.
（2）抽风干燥Ⅱ段
来自预热Ⅱ段下部耐热风机约320℃地回收热废气，从料层上方往下抽风，使生球继续脱水、干燥，使它可以承受预热Ⅰ段600℃以上地温度而不爆裂.
抽风干燥Ⅱ段地风箱废气也被主引风通过静电除尘器除尘达到环保要求后排入大气.抽风干燥Ⅱ段长6m，配置2个风箱，在抽风干燥Ⅱ段抽风干燥时间约2.9min.
（3）预热Ⅰ段
在预热Ⅰ段，600℃以上地热气流通过料层使生球继续进行干燥，脱水，保证球团在预热Ⅱ段可以经受1050℃以上地高温.
预热Ⅰ段地主要热源来自环冷机二冷段地热废气，环冷机二冷段地热废气烟气温度只有410℃左右，通过煤粉烧嘴燃烧煤粉补充部分热量，使进入预热Ⅰ段烟罩地烟气温度达到600℃.
预热Ⅰ段地热废气通过风箱两侧地汇集总管与抽风干燥段地热废气一起，通过静电除尘器、主引风机和烟囱达到环保要求后排放.
预热Ⅰ段长9m，3个风箱，物料停留时间约4.3min.
（4）预热Ⅱ段
在预热Ⅱ段，热气流温度要求达到1100℃.在此热气流使球团进一步加热，脱出全部结晶水，并完成部分固结硬化作用，保证球团有一定地强度，能经受由链篦机落到回转窑时地冲击，在回转窑地回转运动过程中不致破碎.
预热Ⅱ段热气源来自回转窑窑尾1000℃左右地热气流，需要通过补充热源，才能获得1100℃地热气流.设计上考虑在链篦机头配置煤粉烧嘴，通过燃烧煤粉，补充热量.
链篦机篦床上最下层地球团在离开链篦机进入回转窑时地温度控制在900℃左右，篦板温度最高可达850℃，因此要使链篦机篦板不致承受过高地温度而损坏，需要对链篦机耐热件地材质和结构十分重视.
预热Ⅱ段长15m，5个风箱，停留时间约7.2min.
在预热Ⅱ段烟罩顶部设放散烟囱和放散阀，做为烘炉和故障操作用.
生球在链篦机上干燥、预热共约20.20min.预热后地球团获得足够地强度，经铲料板、大溜槽进入回转窑.铲料板漏料率不大于3%.
（5）干返料系统
链篦机灰斗及回转窑窑尾地散料通过1#灰仓进入球团专用斗式提升机，返回回转窑.链篦机风箱灰腿下地干返料，通过输灰皮带机收集到干料仓，返回磨矿.
布料系统和链篦机厂房地检修设施共用1台电动单梁悬挂起重机.在链篦机头部设1台电动葫芦，，检修链篦机地传动部分.
II回转窑
回转窑规格为5×35m，斜度为4.25%，工作转速0.8r/min，两档支承.设计拟采用磷酸盐耐磨砖与高强隔热浇注料复合内衬，使窑衬具有较好地抗热震、抗冲击、耐磨及隔热性能.延长窑衬使用寿命，降低筒体外表面温度，初步确定窑皮平均温度小于200℃，最高不超过250℃.球团矿在窑内停留时间约35.0min，回转窑填充率为7.8%.
链篦机预热后地球团通过铲料板和溜槽卸至回转窑窑尾，窑头装有专门设计地双调节移动式燃烧器（喷煤枪），通过喷煤枪地移动和一次风量地调节，控制、调节燃烧地火焰形状和长度.球团在窑内主要受热辐射作用，边翻滚边焙烧，从而得到均匀地强度.焙烧温度为1250～1350℃，窑内热气流温度地高低取决于喷煤量地多少.回转窑地转速可以根据原料地不同进行调整，以确定停留时间并最终决定球团矿地质量.
窑头罩和窑尾罩采用新型地密封装置，并设结构冷却风机.
采用红外测温-双色测温仪-固定热电偶相结合地检测方式，调节控制球团在回转窑里地焙烧.
焙烧好地球团通过回转窑窑头罩内地溜槽和固定筛卸到环冷机受料斗内.
III环冷机
（1）环冷机有效冷却面积为69m2，中径12.5m，台车宽2.2m.正常生产时处理量为151.5t/h.冷却时间为45.1min，料层厚760mm，环冷机主要由回转部分、风箱、传动装置、机架和上罩组成.设3台鼓风冷却风机和1台结构冷却风机.
环冷机承接回转窑排出地温度达1250℃地炽热球团矿，其粒度为8～16mm.回转窑因高温操作偶尔有大块排出，通过设在窑头罩内地固定筛分离出来，经排大块溜槽排出处理.球团矿进入环冷机通过卸料装置布在台车上，布料高度762mm.根据回转窑地排料量，通过环冷机交流变频调速来保证料厚.
（2）环冷机共9个风箱，每台鼓风机对应3个风箱，环冷机烟罩分三个区域，一冷段830℃热气流通过受料斗上部窑头罩和平行管道直接回回转窑，用于提高窑内气氛地温度，作为煤粉燃烧地二次助燃风；二冷段410℃热气流直接通过热风管道经补充热量温度达600℃返回链篦机预热Ⅰ段烟罩，用于球团地预热；三冷段90～105℃废气通过环冷机上地烟囱直接排放，排放浓度<100mg/Nm3.环冷鼓风机通过风门自动调节冷却风量，控制回热风地温度.这样用于冷却球团地气流所产生地热量绝大部分都被有效地利用到立体地球团生产工艺中.
（3）环冷机卸料斗下设缓冲仓，仓容16m3，用电液给矿闸门控制均匀卸料，球团矿在环冷机上冷却到150℃以下，通过卸料斗卸到C-1胶带机上，经胶带机运至成品堆场储存.环冷机下设9个灰斗，每个灰斗配一个电动双层卸灰阀控制卸灰，采用一个手推移动小车收集散料，散料通过人工上成品胶带机，与成品矿一起外运.成品胶带机设电子皮带秤，计量成品球团矿.
2.3.2.6主引风系统
链篦机预热Ⅰ段和抽风干燥Ⅰ段、抽风干燥Ⅱ段风箱地废烟气汇集后，经静电除尘器除尘，在主引风机地抽引下，通过烟囱达标外排.
电除尘器为220m2，三电场，烟气流速为1.17m/s.除尘器设温度、压力、流量检测，并在进、出管道上设含尘量检测孔.除尘灰由灰槽经管道气力输送至配料室灰仓.
主引风机设计风量为93×104m3/h，负压5kPa，通过电除尘器、主引风机和烟囱排出地废烟气，含尘100mg/Nm3，烟囱上口内径φ4.0m，流速设计为20.57m/s，高度为100m，烟囱内衬设计耐磨防腐层.
2.3.2.7喷煤系统
原煤通过密封电子皮带秤给煤机均匀定量给到中速磨煤机中，在中速磨中进行研磨，磨细地煤粉由热烟气携带通过上升管道直接进入到煤粉收集器，在其中进行气固分离，煤粉通过积灰斗、泄灰阀给到煤粉仓中，尾气经布袋过滤后排入大气，排放浓度小于50mg/m3.在制粉系统末端设置1台排粉风机作为整个系统地动力源.排粉风机出口设置消音器，以减小系统地噪声污染，使噪音指标小于85分贝.
密封电子皮带秤给煤机给煤量0～20t/h，给煤量可根据磨煤机地需求量调节，并显示累计给煤量及瞬时给煤量.其抗爆强度≥0.35MPa.
在原煤条件为：
可磨系数HGI≥50，水分≤15%，煤粉细度－200目85%地情况下，选定1台HRM1300M型中速磨煤机，其出粉能力≥8t/h.
原煤在磨制过程中，需要采用热烟气进行干燥.热烟气由沸腾炉产生，并通过管道进入磨煤机.在热烟气管道上设置调节阀及流量计，控制烟气量.
在煤粉仓上面设置1台小地仓顶收集器，收集过滤由煤粉仓内排出地残余气体，同时收集过滤环状天平计重机在给煤过程中排出地残余气体.
采用罗茨风机（1用1备）作为动力向回转窑窑头输送煤粉.由罗茨风机产生地加压气体在通过柔性锁气器后与煤粉混合，并将煤粉输送至窑头地喷煤枪中.2台罗茨风机，2套环状天平计重机，通过连接管道上阀门地切换，实现煤粉输送及给煤设备交错备用，确保能够向回转窑窑头连续提供煤粉.
2.3.2.8成品系统
从环冷机卸料斗卸下地冷却后地球团矿通过C-1胶带机运至筛分间，合格粒度成品球经C-2胶带机送到重型卸料车在成品堆场内卸料，露天堆存，筛下地粉料用汽车运至磨矿.
第3章总图运输
3.1设计分工
球团厂一期工程拟建一条球团生产线及其配套地辅助设施，年产氧化球团120万吨.
设计方范围：
用地范围内地建、构筑物地总平面布置、竖向布置、道路及管线综合设计.
厂方负责范围：
用地范围内地征地、拆迁、平土、绿化及道路运输设备等.
3.2厂区简况及自然条件
未提供资料.
3.3总平面布置
3.3.1总平面布置原则
总平面布置遵循以下原则：
（1）满足生产要求，工艺流程合理；
（2）适应厂内外运输，线路短捷顺直；
（3）考虑施工方便，减少施工费用.
3.3.2车间组成
本工程主要由配料室、混合室、造球室、筛分布料、链篦机、回转窑、环冷机、成品堆场、转运站、胶带机等生产设施和喷煤制粉间、氮气设施、空压站、循环水泵房、高压配电室、低压变配电室、环境除尘、机修备件库、成品原料制样间及综合楼等生产辅助设施及办公楼生活福利设施组成.
3.3.3总平面布置
见图纸.
第4章供配电设施
4.1设计范围
根据工艺范围，设计方供配电设施地设计范围包括：
配料系统、混合系统、造球系统、焙烧系统、主引风系统、煤粉制备系统、循环水泵站、环境除尘系统、成品系统设施及其附属设施地供配电、照明、传动设计以及厂区电缆敷设设计.
4.2电压等级频率及计算负荷
4.2.1电压等级及频率
设计考虑地电压及频率如下：
电源电压：
10kVAC±10%
配电电压：
1
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