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天津钢管新矿业有限责任公司
年产120万吨链篦机-回转窑氧化球团矿工程
工程可行性研究报告
目 录
1. 总论 .............................................................................................................................. 5 1.1 项目名称 ................................................................................................................. 5 1.2 公司概况 ................................................................................................................. 5 1.3 球团生产现状 ......................................................................................................... 7 1.4 链篦机－回转窑工艺优于竖炉工艺 ................................................................... 12 1.5 市场前景分析 ....................................................................................................... 14 1.6 资源分析 ............................................................................................................... 14 1.7 设计依据 ............................................................................................................... 14 1.8 设计原则 ............................................................................................................... 15 1.9 建设规模 ............................................................................................................... 15 1.10 工程建设周期 ..................................................................................................... 15 2． 球团工艺 ................................................................................................................... 14 2.1 原料、燃料及辅助原料 ....................................................................................... 14 2.2 生产规模及产品方案 ........................................................................................... 15 2.3 物料平衡和热平衡(假定) .................................................................................... 16 2.4 工艺流程及车间组成 ........................................................................................... 16 2.5 主要工艺技术特点和装备水平 ........................................................................... 28 2.6 工艺主要设备表 ................................................................................................... 30 3． 总图运输 ................................................................................................................... 31 3.1 地理位置及交通 ................................................................................................... 31 3.2 自然条件 ............................................................................................................... 31 3.3 总平面布置 ........................................................................................................... 31 3.4 竖向布置 ............................................................................................................... 31 3.5 运输 ....................................................................................................................... 31 3.6 绿化 ....................................................................................................................... 32 4． 采暖、通风和除尘 ................................................................................................... 32 4.1 设计依据 ............................................................................................................... 32 4.2 气象参数 ............................................................................................................... 32 4.3 设计范围 ............................................................................................................... 33 4.4 设计内容 ............................................................................................................... 33 4.5 除尘 ....................................................................................................................... 33
4.6 粉尘处理 ............................................................................................................... 34 4.7 噪音控制 ............................................................................................................... 35 5． 给排水 ....................................................................................................................... 35 5.1 设计范围及设计依据 ........................................................................................... 35 5.2 给水 ....................................................................................................................... 35 5.3 排水 ....................................................................................................................... 38 6． 电气 ........................................................................................................................... 38 6.1 概述 ....................................................................................................................... 38 6.2 说明 ....................................................................................................................... 38 6.3 供配电 ................................................................................................................... 38 6.4 电力传动及控制 ................................................................................................... 40 6.5 设备及电缆选型 ................................................................................................... 40 6.6 照明及防雷接地 ................................................................................................... 40 7． 通信 ........................................................................................................................... 41 7.1 通信种类 ............................................................................................................... 41 7.2 通信线路 ............................................................................................................... 42 8． 仪表自动化 ............................................................................................................... 43 8.1 设计依据 ............................................................................................................... 43 8.2 设计内容 ............................................................................................................... 43 8.3 设计原则 ............................................................................................................... 43 8.4 控制方式 ............................................................................................................... 43 8.5 设计范围 ............................................................................................................... 43 8.6 生产过程的主要检测和控制项目 ....................................................................... 44 9． 生产过程自动化及其控制 ....................................................................................... 49 10． 供压气 ..................................................................................................................... 52 10.1 概述 ..................................................................................................................... 52 10.2 压气管道 ............................................................................................................. 52 11． 机修设施及化验室 ................................................................................................. 53 11.1 设计原则 ............................................................................................................. 53 11.2 机修设施 ............................................................................................................. 53 11.3 仓库设施 ............................................................................................................. 53 11.4 化验室 ................................................................................................................. 54
12． 热力 ......................................................................................................................... 55 12.1 燃料 ..................................................................................................................... 55 12.2 热力及管道 ......................................................................................................... 55 13． 土建 ......................................................................................................................... 55 13.1 设计依据 ............................................................................................................. 55 13.2 自然条件 ............................................................................................................. 56 13.3 主要计算数据 ..................................................................................................... 56 13.4 地质条件 ............................................................................................................. 57 13.5 其他 ..................................................................................................................... 57 13.6 建筑结构形式的选择 ......................................................................................... 57 13.7 建筑防火 ............................................................................................................. 57 14． 节能 ......................................................................................................................... 58 14.1 设计依据 ............................................................................................................. 58 14.2 工程概述 ............................................................................................................. 58 14.3 能源种类 ............................................................................................................. 58 14.4 工序能耗计算（球团工艺） ............................................................................. 58 14.5 节能措施 ............................................................................................................. 58 15． 生态环境影响分析 ................................................................................................. 59 15.1 设计依据 ............................................................................................................. 59 15.2 拟建工程概况 ..................................................................................................... 59 15.3 主要污染源、污染物及其治理措施 ................................................................. 60 15.4 厂区绿化 ............................................................................................................. 62 15.5 环境管理与环境监测 ......................................................................................... 62 15.6 环保投资 ............................................................................................................. 63 15.7 环境影响简要分析 ............................................................................................. 63 16． 安全与工业卫生 ..................................................................................................... 63 16.1 设计依据和标准 ................................................................................................. 63 16.2 工程概况 ............................................................................................................. 63 16.3 生产过程主要危险、有害因素及防范措施 ..................................................... 63 16.4 安全卫生防护措施的预期效果 ......................................................................... 65 17． 消 防 ..................................................................................................................... 65 17.1 设计依据 ............................................................................................................. 65
17.2 工程火灾因素分析 ............................................................................................. 65 17.3 防范措施 ............................................................................................................. 65 17.4 防火及消防措施效果预测与评价 ..................................................................... 66 18． 概 算 ..................................................................................................................... 67 18.1 工程概况 ............................................................................................................. 67 18.2 投资范围如下： ................................................................................................. 67 18.3 投资范围不包括的项目 ..................................................................................... 67 18.4 静态投资分析 ..................................................................................................... 67 18.5 按费用划分（静态投资划分见表19-1） ......................................................... 67 18.6 编制依据 ............................................................................................................. 68 18.7 工程环境保护投资 ............................................................................................. 68 18.8 工程消防投资 ..................................................................................................... 68 19． 技术经济 ................................................................................................................. 68 19.1 评价原则 ............................................................................................................. 68 19.2 资金筹措及使用 ................................................................................................. 68 19.3 实施进度 ............................................................................................................. 68 19.4 劳动定员 ............................................................................................................. 69 19.5 销售收入 ............................................................................................................. 69 19.6 成本及费用 ......................................................................................................... 69 19.7 销售税金及附加（一期） ................................................................................. 70 19.8 损益计算（一期） ............................................................................................. 70 19.9 盈利能力分析 ..................................................................................................... 70 19.10 综合评价 ........................................................................................................... 70 19.11 主要技术经济指标 ........................................................................................... 70 附：120万吨链蓖机-回转窑球团矿工程总平面图
1. 总论
1.1 项目名称
天津钢管新矿业有限责任公司年产120万吨链篦机-回转窑球团矿工程。 1.2 公司概况
天津钢管集团有限公司（以下简称“天管集团”）位于天津市滨海新区，占地4平方公里。西距市区23公里，东距塘沽港15公里，南濒海河，
北依京山铁路、天津滨海国际机场和京津塘高速公路，是国家特大型企业，是天津市最大的工业企业。
天管集团是目前国内规模最大的石油套管生产基地，俗称天津“大无缝”。该项目是国家“八五”重点工程。1989年破土动工，1992年热试成功，1996年正式投产。原设计为年产钢坯60万吨，无缝钢管50万吨，其中石油套管35万吨。主要产品还有高中压锅炉管、高压气瓶管、液压支架管、管线管等专用管材。围绕无缝钢管产品结构发展成为了炼铁、炼钢、轧钢的综合企业。
“十五”期间，公司以科学发展观为统领，抢抓机遇，加快发展，铸就了辉煌。
实现了建设“大无缝”的初衷。随着“大无缝”的崛起和国内同行业的发展，全国石油套管进口量已由1993年的90%下降到目前的不足20%，国产化率达到85%以上，同时降低了国内各油田石油管材的采购成本，实现了“以产顶进”的目标。目前，公司石油套管国内市场占有率保持在50％，提高了全国无缝钢管生产的集中度；产品出口到70多个国家和地区，跻身中国企业进出口500强。为我国2003年成为油井管净出口国做出了贡献。
形成了自主创新能力。不断消化吸收引进技术，持续进行技术改造，保持了技术装备的领先水平。与国外联合研发关键技术，新建了世界第一套PQF机组，无缝钢管总量、核心装备技术进入世界钢管集团四强。具备了冶金成套设备的制造能力和“走出去”的水平。2005年3月，与德国西马克·米尔公司联合中标白俄罗斯钢管项目，实现了由技术引进型向技术输出型企业的转变。
多项产品填补国内空白。建立了国家级技术中心，建设了先进的钢管加工试验线。产品由原设计的3个钢级发展到25个钢级、235个品种、上千个规格，其中62项填补国内空白，获得国家专利33项，形成了具有自主知识产权的TP产品系列。
实物质量达到世界先进水平。石油套管成为“中国名牌产品”，无缝钢管成为“国家免检产品”和“中国名牌出口商品”。2002年获“国家质量管
理卓越企业”称号。新工艺新技术研究成果，获国家科技进步二等奖两项，省部级科技进步奖18项。
生产能力和经济效益大幅提升。2005年，钢坯生产能力达到220万吨，无缝钢管生产能力达到150万吨，成为世界最大的无缝钢管生产企业；实现销售收入204.8亿元。经济效益综合指数位居全国重点钢铁企业前列。跻身中国企业500强和中国制造业500强。
企业管理水平不断提升。推行以创世界一流企业为目标的管理再造，2003年获“第九届国家级企业管理现代化创新成果一等奖”。加强信息化建设，推进ERP管理，跻身中国企业信息化500强。连续五年获天津市“双优”企业称号。2004年获全国“五一”劳动奖状。
为了提高炼铁强度，降低炼铁成本，天管集团提出对炉料结构调整优化，提高入炉铁料品位和熟料比，实现高碱度烧结矿配高品位氧化球团矿的精料方针。
为了降低生产直接还原铁的成本，消除进口原料的不稳定因素，稳定回转窑直接还原铁的产量，保证炼钢的产量和质量，天管集团提出DRI的高品位氧化球团的国产化。
目前天管集团尚无球团矿生产能力，收购的竖炉球团和土球团，无论是质量还是数量都不能满足高炉生产需求。与此相对应，球团矿的需求缺口仍然很大，特别是高质量的球团矿更是供不应求。高质量球团矿的需求在未来将有较大的市场空间本。
1.3 球团生产现状
1.3.1 球团生产在国、内外的发展趋势
氧化球团是国内外高炉炼铁实现先进的炉料结构和精料，达到降低生铁生产成本的一项最基本和最重要的技术措施。也是生产直接还原铁的原料来源。
1）国外先进高炉炼铁炉料结构的发展趋势
自上世纪九十年代，随着世界钢铁产量的饱和和钢铁市场的不景气到来，西欧和日本对钢铁生产采取了不同的对策。在高炉炼铁方面，欧
盟的技术进步最大，达到了一个新的水平，居于世界的前列。其中以霍戈文荷兰艾莫伊登厂为代表，实现了高炉炼铁的高产量、高喷煤、低焦比以及高炉龄。1997年焦比就达234kg/t；利用系数2.8t/ m3·d（最高3.1t/m3·d）和13年以上的炉龄的综合性指标。其主要原因是炉料结构的先进性和实行了精料方针，即50%球团矿与50%烧结矿，而且球团矿和烧结矿必须都是优质的。
欧盟高炉炼铁、球团矿的用量在1996年都达到了20%～70%。瑞典的SSAB厂，为实现“精品战略”，高炉几乎使用100%的球团矿，高炉利用系数达到3.5t/m3·d；综合燃料比457kg/t；渣量146kg/t，是世界高炉炼铁的又一先进典型。
由于球团矿用量的增加和入炉综合铁品位的提高，高炉炼铁的渣量明显下降，产量大幅提高，而焦比和综合燃料都处于很低的状态，德国不莱梅194kg/t（烧结矿51%，球团矿49%）；加拿大的霍戈斯科为194kg/t（几乎100%球团）。降低渣量是当今高炉炼铁大幅改善冶炼指标的最重要的技术措施。另外日本神户十多年来坚持用70%的球团矿进行冶炼，而不用烧结矿（烧结机，环保差），也取得了满意的效果。
2）国内的发展状况
我国中、小高炉，生产指标相对比较先进，特别是利用系数高达4.0t/m3·d以上。最明显的原因就是使用了相对较多的球团矿。即使是质量并不高的竖炉球团矿，也起了较好的作用。像济钢、杭钢（球团矿用量为60%）和三明等高炉生产指标的先进，其原因主要是由于球团矿用量较高的作用。
早年冶金部推广的“济钢经验”指出：济钢高炉先进经验就是不吃生料，多吃球团矿（20%以上）。其它的例子如：马钢四铁厂球团矿的用量由1.61%增加到20.1%，高炉利用系数均由2.0t/m3·d，提高到2.461t/ m3·d；焦比从415kg/t降低到348kg/t；喷煤比从120kg/t增加到134kg/t。武钢5号大型高炉，曾进行加大球团矿用量的冶炼探索，当球团矿配比由19%增加到23%时，生产实践证明高炉利用系数由2.245t/m3·d提高到2.437t/m3·d；焦比由379.6kg/t降低到368kg/t，均刷新了历史记录。
3）先进炉料结构的发展趋势
根据以上情况北京科技大学孔令坛教授提出：就我国高炉炼铁在全国范围内的情况看，未来我国高炉的炉料结构的发展趋势应是：
减少烧结矿用量（下降到60%～70%） 增加球团矿的用量（上升到20～30%以上） 少吃和不吃块矿（≤5%）
总之，我国越来越多的炼铁工作者都对使用球团矿和增加球团矿在炉料中的比例有了一个飞跃性的认识。把球团矿称为“顺气丸”，是高炉炼铁精料的最基本和最重要的技术措施。因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。
4）生产直接还原铁的最佳原料
天津钢管公司直接还原铁厂由于采用球团矿为原料，不但产品质量好，而且作业率和产量大幅提升。 1.3.2 依据国情国家产业政策倡导发展球团
1) 高炉炼铁的需求
2005年我国钢产量达6.4亿吨，预计2006年将增长达6.8亿吨，如此则需要铁料8.9亿吨，若按球团矿的用量20％计算，需球团矿约1.8亿吨以上。目前球团生产工艺的主要有三种：竖炉、带式焙烧机、链篦机－回转窑。高炉球团矿入炉量在西欧总体达到20-70％。国内高炉球团入炉比例为很低，国产球团矿总量2006年预计到1亿吨左右。高质量氧化球团矿对于高炉增产降耗作用显著。
在《2000～2005年冶金科技发展指南》中提出了实现“十五”炼铁科技发展目标的措施和对策，其中指出“要从选矿、烧结、球团、炼焦各方面采用措施，提高高炉精料水平，特别是要进一步提高入炉品位，在大量喷煤、降低焦比的情况下，高炉料柱透气恶化，为了保证炉况顺行，必须大幅度提高入炉品位，降低渣量，要大力发展球团生产，建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比。球团配比要从目前不足10%提高到20～30％。为此要提高铁精矿的品位和细度。要大力发展球团生产，
建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比”。
2) 直接还原的需求
近年来，随着世界钢铁工业的技术进步和环境保护的迫切要求，直接还原铁生产越来越被人们所认知。其在国际和国内市场的身价倍增，并且国际市场还严格控制其出口。不仅如此，就连生产直接还原铁的原料——球团矿都十分紧俏。在20世纪80年代中期，全球直接还原产量已突破了1000万吨， 90年代初期突破了2000万吨，到2000年已突破了4000万吨，达到4378万吨。近几年，一些以短流程生产为主的钢厂开始涉及高级钢种的生产，这对金属炉料的纯净度要求更加严格，使直接还原铁的需求量进一步增加。据统计，目前我国直接还原铁的生产能力仅为60万吨，而实际生产量仅有35～40万吨。天津钢管还原铁厂因受进口球团矿的影响，2006年产量仅为22万吨，较2005年减产6万吨。而我国进口直接还原铁也呈明显递减趋势，原因是国外普遍控制直接还原铁的出口。
2000年7月27日经国务院批准，自2000年9月1日起执行的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》氧化球团生产列为钢铁发展项目的第3项。
1.3.3 对生产氧化球团矿的要求
从现代大型高炉的实践出发，球团矿的强度应按>2500N/个球为合格标准，有时甚至要求更高。从回转窑直接还原的实践出发，球团矿的转鼓指数在95%以上，另外为了更好的体现球团矿优越的冶金性能，在此必须强调球团强度的均匀性。强度的偏低和不均匀对高炉炼铁肯定会带来很大的不利。
目前我国球团矿的粒度一般控制在8-16mm,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为11-12mm。为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性，成品球团矿的粒级范围要缩小，总体粒度也要缩小。在北美所见球团矿的生产，总体上体现了“小而匀”。
由于我国目前大部分球团厂用于球团生产的铁精粉粒度较粗，一般＜0.074mm粒级在70-80％左右，粗粒级多，对生球质量极为不利，而且
粗颗粒多粘附在表面，这些粗颗粒在运动中非常容易掉落。同时由于膨润土的质量问题，在升温中可能产生爆裂而产生粉粒，焙烧球团层内的含粉率升高，造成成品球团矿粉率高。含粉率高易在焙烧过程中产生结块、结圈现象。为了防止这一现象的产生，往往在操作中采取降低焙烧温度来实现。这样势必使球团焙烧达不到应有的最高焙烧温度，而导致成品球矿强度的下降。同时还由于粉末含量多的原因而影响焙烧球在冷却机和进一步氧化。粉末是球团矿生产的“大敌”，因而严格控制焙烧球团层内的含粉率是强化生产和提高成品球团矿质量的一大关键，含粉率应控制在1.5%之内。
1.3.4 竖炉球团向链篦机回转窑球团的转变
上世纪70年代，我国高碱度烧结矿兴起，球团矿作为酸性炉料与之配合作为炼铁原料，才有了较快的发展。竖炉能用高炉煤气作燃料，故而在各大钢铁厂发展起来，自1968年在济南钢铁厂第一座8m2竖炉建成以来，至2004年已建成76座竖炉。直到上世纪末，首钢矿业公司在迁安矿山将生产海绵铁的设备，改造成以煤粉为燃料的链篦机－回转窑，年产球团矿120万吨的成功实施，为我国发展链篦机－回转窑球团工艺奠定了基础，也为我国在矿山建设球团厂提供了样板。此后，鞍钢工长岭铁矿、武钢程潮铁矿相继建起了大型的链篦机－回转窑球团厂，至2004年，全国链篦机－回转窑已迅速攀升至33套，还有一批链篦机回转窑正在建设中。这批大中型球团厂工艺技术装备水平及产量较高，环保也较好，质量也不错，有的球团厂球团矿TFe>65%,抗压强度达到2500N/球以上。标志着我国链篦机－回转窑球团厂的设计、设备制造和生产迈上了一个新的台阶，已形成竖炉球团向链篦机回转窑球团法转换的势态。
表1-1 近5年来我国兴建的链篦机－回转窑 生产能力 （万吨/年） 数 量 （套） 500 1 240 5 200 3 120 5 80 9 60 8 40 6 竖炉球团的发展为我国高碱度烧结矿搭配酸性球团矿入炉的合理炉料结构做出了贡献。但是竖炉一般只适应焙烧磁铁铁精矿，而且单机生产能力小，劳动生产率低，膨润土添加量大，球团矿品位降低多，质量
不均匀，难以保证满足现代化和大型化的生产要求。
竖炉存在的问题与三个方面有关：竖炉断面上温度分布的均匀性，竖炉焙烧的气流分布状况，竖炉的操作。
1) 竖炉断面上温度分布的均匀性是获得高质量球团矿的先决条件，而温度分布均匀与否则直接受气流分布状况的影响。由于料柱对气流的阻力作用，使燃烧气流从炉墙向料柱中心的穿透深度受到限制。 2) 气流分布状况是限制竖炉大型化发展的重要原因之一，国外竖炉最大宽度限制在2.5m左右。竖炉宽度过大时，由于球团对气流产生阻力所导致的边缘效应，使得竖炉中心气流较弱，炉子中心易形成“死料柱”，当下料速度过快时，“死料柱”成楔状向下伸入焙烧带，其上部则发展成愈来愈厚的湿料层，进而产生死料，使焙烧过程难以进行。
3) 在竖炉操作过程中，对炉内气流性质的控制是一个不容忽视的重要因素。料柱气流中O2含量不得低于2％～4％，即炉内应属氧化气氛，否则铁氧化物将被还原生成FeO, FeO与SiO2则生成低熔点的2FeO·SiO2 ,从而最终影响球团矿质量。
目前有的竖炉厂家为了延长竖炉大水梁的寿命，把大水梁移到竖炉焙烧带以外，此种办法虽延长导风墙，但依然解决不了竖炉球团抗压强度的问题。
1.4 链篦机－回转窑工艺优于竖炉工艺
① 对原料及其性质波动的适应性
竖炉工艺仅适用于磁铁矿（配加赤铁矿量一般不超过10%）的球团生产。
链篦机--回转窑工艺不但可用于磁铁矿、赤铁矿，我公司总包的西昌年产50万吨球团工程赤铁矿比例达到70%的生产线，是国内第一条大配比红矿生产线。因为链篦机、回转窑、冷却机可分别在一定范围内调整速度，使其热工制度能较好地适应原料性质波动引起的变化，而带式焙烧工艺则是很难以做到的。 ② 规模生产
竖炉单系列一般规模不能超过50万t/a。
而链篦机--回转窑更适于中、大型球团厂的建设，目前最大的（单系列）规模可达500万t/a以上。 ③ 球团矿的质量
竖炉由于其端面上温度的不均性和球团在炉内向下运动的快慢不同，其焙烧质量的均匀性很差,大部分抗压强度不到2000KN/个球，不适合高炉的发展。
灵活可调的热工制度和球团在窑内不断的翻滚，这样的加热焙烧过程，不但使成品球的焙烧质量好，而且特别均匀。抗压强度大于2200KN/个球，有的达到3500KN/个球。
④ 可用煤作燃料，更适合我国的国情和降低球团矿的生产成本
竖炉目前只能用煤气和油作燃料；用煤作燃料，目前尚无成熟的工业生产先例。
链篦机—回转窑燃料不但可用煤气和重油，而且可用100％的使用煤粉，也可混合使用两种燃料，高炉煤气、高焦混合煤气、转炉煤气和发生炉煤气都可作为链篦机－回转窑的燃料。 ⑤ 膨润土的用量
目前国内竖炉膨润土的配比在2.6～6.2%;
链篦机--回转窑工艺膨润土的配比在一般在2%左右，有的配到1.0～1.5%，每配1%的膨润土，成品球品位下降0.55%. ⑥ 球团矿的粒度
目前我国球团矿的粒度一般控制在8-16mm,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为11-12mm。为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性。
竖炉成品球的粒度很不均匀，一般球团矿10-16mm平均才占在51.44%左右。链篦机成品球的8-16mm占90%。 ⑦ 含粉率
竖炉含粉率平均在10-12%，有的竖炉含粉率达14%。 链篦机含粉率一般控制在1.5%之内。
从投产以来的生产实际看，存在含粉率高、能耗高、故障率高、作业率、消耗新水高等问题，特别是抗压强度等产品质量指标难以满足用户要求。 ⑧ 新水耗量
竖炉新水耗量平均在0.5-2.0（t/t）。 链篦机的新水耗量平均在0.2-0.3（t/t）。 ⑨ 工序能耗
同等规模的竖炉工序能耗大于链篦机－回转窑工艺，如：50万吨/年的竖炉能耗70kg/标煤·t,而同等规模的链篦机－回转窑工艺49kg/标煤·t。 ⑩ 工程投资
同等规模的竖炉投资小于链篦机－回转窑工艺，大规模（年产80万吨以上）链篦机－回转窑工艺优于竖炉。综合效益链篦机－回转窑工艺好。链篦机--回转窑球团是当今世界上最先进的球团矿生产工艺。
1.5 市场前景分析
1) 作为高炉炼铁的原料
国家产业政策鼓励大力发展国产球团矿，在我国即使把全部的精矿都转化为球团矿，平均在高炉炉料中的比例也达不到50％。因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。 2) 作为生产DRI产品的原料
2006年3月20日在东北大学召开了《全国非高炉炼铁熔融还原会议》中指出，球团矿是生产直接还原的理想原料，天津钢管直接还原铁厂采用了巴西的球团矿生产直接还原铁，不但产品质量好，而且作业率和产量都大幅提升，由于该厂用的是巴西的球团矿，吨球团矿在1140元左右，故而运行成本很高。
我公司和东北大学正在联合开发把链篦机－回转窑生产氧化球团的技术和HYL法竖炉熔融还原炼铁技术结合在一起的技术开发。
1.6 资源分析
氧化球团生产所需原、燃料主要有：铁精矿、膨润土、烟煤。各种原、燃料需要分别约为：120万吨，2.4万吨，3.6万吨。 原料供应量和来源为：
1) 铁精粉：唐山和河北周边的磁铁矿。
2) 膨润土：外购钠基膨润土。膨润土需要量一般在2%左右，年用量约2.4万吨。为提高球团品位，减少膨润土用量，对膨润土质量应严格控制。（膨润土减少1%，品位增加0.55%左右）。
3) 燃料：回转窑焙烧和精矿干燥用煤单耗30kgcel/t球，年需要量约3.6万吨，主要来自山西优质烟煤。
1.7 设计依据
1) 依据钢铁产业结构调整指导目录(2005年本) 第一类 鼓励类120万吨/年链蓖机-回转窑生产氧化球团工艺。 2) 天管集团提供的有关数据、资料。
1.8 设计原则
为使拟建工程达到“流程合理；高效率；环保型、节能型工厂。 在编制过程中力求节省投资、技术进步的原则
在编制过程中要考虑企业建设的高起点，充分发挥各种高新技术的优势。坚持采用实用、高效、成熟的技术，用先进适用的技术提升传统产业，提高工艺和技术装备水平，提高产品质量和数量，提高劳动生产率，降低成本，增强市场竞争力。
尽量减少企业用地，节约土地资源的原则
在总图设计中力图把工艺路程压缩到最短，在规范允许的范围内，最大限度地压缩工艺和辅助设施的占地面积，尽量减少各种物料的折返率，增加土地建筑系数，使土地资源得到充分利用。
可持续发展的原则
把保护环境放在重要地位，推进节能环保—清洁生产技术，采用源头控制策略，降低污染物和有毒物对环境的污染，对产生的废水、废气、噪声和固体废物均进行充分研究，采取有效的控制措施。
1.9 建设规模
拟建一条年产120万吨的链篦机-回转窑氧化球团矿生产线（其中用于生产海绵铁的球团矿50万吨，用于高炉炼铁或商品球团70万吨）。
1.10 工程建设周期
建设期10个月，一年后达到年产120万吨能力。
表1-3 工程建设进度初步安排表（球团工程的建设）
2007年 项 目 2 可研、 初步设计 施工图设计 设备采购及制造 土建施工 设备安装 调试 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2． 球团工艺
2.1 原料、燃料及辅助原料
2.1.1 铁矿粉
球团生产线所使用的含铁原料主要来源唐山和河北周边的磁铁矿，年耗量为～132万吨(干料量)，如果在生产过程中需要配加赤铁精矿粉，最多配比小于30%，铁矿粉的主要物、化性能见表2-1。
表2-1 铁矿粉主要物化性能表
化学成分% TFe FeO 0.1 SiO2 5.5~6.5 MgO 物理性能 水份% 堆比重t/m3 -200目粒度 50~60% 烧损% CaO Al2O3 S P 65~66 0.05 2.1.2 燃料
焙烧使用的燃料可为全喷煤，焦炉煤气，高焦混合煤气，发生炉煤气，高炉煤气加附助喷煤。在没有高炉和焦炉煤气的地方，可采用全喷煤 。
回转窑喷煤和精矿干燥用煤单耗35kg/t球，年需要量3.6万吨，主要来自山西、内蒙优质烟煤。燃料为高热值烟煤。链篦机-回转窑球团工艺对煤质优一定要求。根据国内外生产实践，确定煤种主要技术指标见表2-3，2-4。
表2-3 烟煤主要技术指标
发热值 27 ~ 29MJ/kg 挥发份 25~35% 灰份 8~12% 灰熔点 1400~1500oC 含硫量 ＜0.5% 粒度 0~25mm 表2-4 无烟煤主要技术指标
发热值 27.5MJ/kg
粒度 0~25mm 挥发份 <8% 灰份 <14% 含硫量 ≤0.5% 灰熔点 >1400℃ 2.1.3 膨润土
为改善生球的粒度组成，提高生球和干球的强度，在球团混合料中加入2%的膨润土，采用钠基膨润土。膨润土由国内采购，要求膨润土进
厂粒度<200目的含量≥95%，采用编织带包装，合格袋装膨润土由汽车运输，储存在膨润土仓内。膨润土的主要物化性能见表2-5。
表2-5 膨润土的主要物化性能表（假定）
化学成分% SiO2 Al2O3 FeO MgO CaO K2O Na2O 烧损 60 14 2 2.5 1.25 0.8 2.5 ≤8 物理性能 蒙脱石含量 胶质价 -0.074mm 膨胀倍数 耐火度 水份% 吸水率 64.5% 75% ≥98% 15 1350℃ ＜10% 2.2 生产规模及产品方案
2.2.1 工作制度
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。 2.2.2 产品方案
1) 球团生产线生产酸性氧化球团用于高炉生产，成品球团矿粒度为8-16mm，其中10-16mm占90%，质量标准如下：
TFe: ≥63% （根据铁精矿来源，有可能≥65～66%）
FeO: ≤1.0% 抗压强度：≥2500N/个
ISO转鼓强度：+6.3mm ＞95% 抗磨指数： -0.5mm ≤5 % 筛分指数： -5mm ＜5 % 膨胀指数： ≤15%
2) 球团厂生产线生产高品位酸性氧化球团用于DRI生产，成品球团矿粒度为8-16mm，其中10-16mm占90%，质量标准如下： TFe ≥66%（原矿品位TFe ≥69%） SiO2 ≤3%
抗压强度：≥2500N/个
ISO转鼓强度：+6.3mm ＞95% 抗磨指数： -0.5mm ≤5 % 筛分指数： -5mm ＜3 %
膨胀指数： ≤15%
2.3 物料平衡和热平衡(假定)
表2-6 物料平衡表（以1分钟产量计算）
混合精粉 膨润土 氧气 水分 总计 收入（kg） 2438.73 50.50 57.84 246.12 2793.19 % 87.33 1.78 2.07 8.81 100.00 球团矿 水蒸汽 烧损 SO2 总计 支出（kg） 2536.79 246.12 7.40 2.19 2792.5 % 90.84 8.81 0.26 0.08 100.00 表2-7 热平衡表
煤粉燃烧 铁矿氧化 硫氧化 总计 收入（Kcal/min） 297102.21 201118.42 2432.67 500653.30 % 59.34 40.17 0.49 100.00 球团带走 废气带走 散热损失 水蒸汽 总计 支出（Kcal/min） 40588.53 96477.75 350761.92 12825.11 500653.30 % 8.11 19.27 70.06 2.56 100.00 2.4 工艺流程及车间组成
2.4.1工艺流程
见工艺流程图2-1 2.4.2 主要车间组成
新建球团生产线的拟定的主要生产车间包括：铁矿粉精选车间、膨润土仓库及配料室、干燥室、润磨室、造球室、生球筛分布料系统、链篦机-回转窑-环冷机系统、主引风系统、成品储运系统，煤粉制备系统 ，主控室和配电室，水泵房和循环水池等附属设施。
DRI 高炉
图2-1 链篦机－回转窑球团工艺流程图
2.4.2.1铁矿粉精选车间
铁矿粉的精选主要为了生产高品位的氧化球团供直接还原生产用，精选车间生产规模是年产80万吨铁精粉，连续作业制，年作业300天。
进厂原料条件拟定为：细度：－200目55%左右，铁品位：65%以上（磁铁矿），可磨度：中等。
1）磨矿分级：
采用一段全闭路磨矿流程，磨矿产品细度－200目80%。分级采用耐纳特旋流器和高频细筛联合分级，这样既利用了旋流器工作效率高、处理能力大的优点，又利用了细筛严格控制分级粒度和脱除颗粒较大的贫连生体的优点，将两者很好的结合。
2）磁选：
磨矿合格的－200目80%产品进入弱磁性磁选机两次连续磁选，磁
选铁精矿进入精矿脱水作业，磁选铁尾矿进入尾矿脱水作业。铁回收率：≥90%，铁品位：69%（磁铁矿）。
3）铁精矿脱水：
精矿脱水采用两段机械化脱水。一段采用磁力脱水槽，它既有脱水作用，又对提高精矿品位有一定的作用。二段采用先进的陶瓷过滤机，设备功耗很低，水分低，水分可控制在≤10%，降低了后续烘干的成本。
4）铁尾矿脱水：
铁尾矿脱水采用两段机械化脱水。一段采用周边齿条传动浓密机脱水。二段采用陶瓷过滤机，水分较低，水分可控制在≤10%。
5）成品的输送
通过磨矿-磁选-脱水的铁精矿粉由B=1000mm受料皮带机送到球团的铁精矿仓库中，由B=1000mm受料皮带机送到铁精粉的成品堆场64×45m或者直接送入配料室。 2.4.2.2 配料室
用皮带机(B=1000mm)把铁精粉库的铁精矿粉送至精矿仓，精矿仓内配置6个铁矿粉仓，每个矿仓有效容积100m3，可贮存生产用铁矿粉约10小时。精矿仓下配备变频调速的宽皮带给料机和电子皮带称进行配料(一体机)。 2.4.2.3 膨润土仓
配料室2个膨润土仓，每个仓的有效容积为60ｍ3，可储存100吨膨润土，储存时间约1.5天。
膨润土采用斗提装到仓中或者气力输送，膨润土仓下各设一台称重螺旋给料机或减量称（双出料）进行配料作业。膨润土配加量为矿粉的2%左右。配料比的设定值由PLC微机控制、自动调节。 2.4.2.4 干燥室
干燥室内配置一台￠3.2×25m干燥筒。按生产要求配好的矿粉和膨润土经配料皮带机运到干燥室，经过初步混合后给入干燥筒干燥。混合
料的水份为10.0%，正常工作处理能力为160~180t/h，干燥后的精矿粉水份为8.0%左右。精矿干燥热风炉以煤气为燃料，进口烟气温度700℃，出口废气温度120℃，从干燥机排出的废气经除尘净化后排放。
精矿干燥室设有独立的监控室，有专人看护。 2.4.2.5 润磨室
干燥后的混合料经配料皮带机运至润磨室进一步润磨、混匀。润磨室内配置了2台￠3.5×6.2m润磨机，单台处理量为70t/h。润磨后的混合料成份中-200目＞85%。在生产中可采用部分润磨；部分不润磨，走旁路系统。
润磨的作用:提高铁精矿的细度，增加铁精矿的比表面积，改善铁精矿的造球性能，降低膨润土的用量, 使用润磨工艺后效果十分明显，下面为某球团厂物料润磨和不润磨的各项性能指标的比较 表2-3。
表2-8 物料润磨和不润磨的各项性能指标的比较
序号 项目 钠基膨润土用量% 生球落下次数 湿球返料% 造球机产量t/h 球团矿品位% 1 2 润磨 不润磨 1.5 2.7 3～5 2～3 5 16 50 34 64.1～63.8 62.8 2.4.2.6 造球室
混合料由皮带机运至造球室上部，分别卸至6个混合料仓内。仓下分别配备6台￠6.0m圆盘造球机，单机生产能力为50t/h，5台运行，1台备用。
混合料仓设料位计，仓下配1.0m宽皮带给料机，将混合料给到造球盘上。每个造球盘的进料由皮带机向造球盘布料。为保成球质量，造球盘可调速，其倾角也可以调整。
造球是球团工艺中一个十分重要的工序，生球质量的好坏直接影响到球团焙烧工艺的正常进行和成品球的质量。影响造球的因素很多，除设备参数的可调性外，造球盘的加料、加水方式、水量的精确控制都与造球工水平的高低有关，是影响成球率和生球质量的重要因素。对此本设计中进行了充分考虑，采用了性能较好的造球设备和较高的自动化控
制水平。
一般磁铁精矿适宜的成球水分～8%，成球时间～12min。对生球的质量要求如下：
粒度9～16mm 落下强度大于5次/0.5m 抗压强度大于15N/个球
6台造球盘生产出的生球经皮带机收集后运往生球筛分布料系统。
2.4.2.7 生球筛分和布料
生球筛分、布料系统由梭式皮带机、大球辊筛、宽皮带机、辊式布料器和返料皮带机组成。大球辊筛辊子间隙可调，筛上大于16mm的不合格生球经皮带机收集后返回重新造球，筛下小于16mm的生球经宽皮带机输送到辊式布料器上，宽皮带机可变频调速，辊式布料器筛除残余的8mm以下不合格小球，并将8～16mm合格生球向链篦机篦床上布料。这套联合筛分布料装置可将生球均匀地分散平铺开来，再次筛除夹杂在生球中的粉料，并使生球进一步滚实、滚紧，最终将合格生球均匀地平铺在链篦机篦床上。
经两次筛分筛除的超粒级和小粒级球，经粉碎机打散处理后由带式输送机送回成球系统重新造球。 2.4.2.8 链篦机-回转窑-环冷机系统
新建链篦机、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。
该球团生产线，链篦机采用四室四段工艺，采用挠性篦床技术，减少小轴的受力负荷；采用可在线调节式的铲料板，降低机头的漏料率；三个室的隔墙砖可调节开口大小，以利于生球更好的干燥预热。
回转窑采用两支承短窑结构，可增大气体辐射层厚度，改善传热，提高产量、质量和减少结圈现象，采用起动性能好的液压马达传动，滚动轴承代替滑动轴承降低运行阻力；回转窑大齿圈与筒体的连接采用变刚度弹簧板结构，使传动平稳，减少对窑内衬的冲击负荷；托圈采用可
调垫铁技术，使其更换方便。
冷却采用鼓风冷却，环形冷却机，销齿传动，环冷机设9个风箱，三台鼓风机，环冷机的转速根据回转窑的转速可以调节，环冷机罩分为三个区，一冷、二冷区回收热风至回转窑和链篦机，三冷区废气温度较低，通过烟囱排放。
在球团工程中，链篦机是最最关键的设备，它关系到整条生产线的作业率和产量等。它所处的环境也是最恶劣的。该台设备承受从常温到温度700℃左右，它不同于烧结机，烧结机有铺底料，设备的材质不仅要满足强度要求，更重要的是材质的抗热疲劳性要好，要能保证材质能急热急冷。
(1)生球干燥、预热
链篦机规格为B4×36m。采用四室四段工艺。链篦机布料厚度为成。干燥预热分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段。
1) 鼓风干燥
生球在鼓风干燥段内用180~250℃的干燥气流进行干燥，去除生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。鼓风干燥用热气流来自环冷机第三冷却段热废气。环冷机三冷段热废气温度在300~350℃之间，通过风机和管路系统送往鼓风干燥段。管道上设有冷风阀，兑入部分冷风，以使鼓风干燥风温度控制在180~250℃。以保护链篦机风箱恒压。
生球的湿料层起着烟尘过滤作用，从料层出来带有水分的热废气，通过链篦机上部烟囱排向大气，排出废气含尘﹤100mg/m3.
2) 抽风干燥
抽风干燥段采用来自预热II段近400℃回收热废气对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可以承受预热I段700℃以上温度。
设一台主抽风机，从风箱抽出的热废气，经主电除尘器除尘后由主抽风机再经烟囱排入大气。
3) 预热I段
在预热I段700℃以上热气流通过料层使生球继续干燥，并开始氧化，以保证球团在预热II段可以承受1000℃以上高温。
预热I段主要热源为来自环冷机二冷段热废气，并补充部分来自预热II段1050℃热气流，这股热气流通过预热I段与预热II段烟罩间隔墙孔导入。来自环冷机二冷段热废气通过管路直接进入预热I段烟罩。 预热I段热废气通过风箱两侧汇集总管与抽风干燥段热废气一起，通过主电除尘器、主抽风机和烟囱排放。
4) 预热II段
在预热II段，球团进行氧化、分解和加热，并完成部分固结硬化，使球团有一定强度，能经受由链篦机落到回转窑时的冲击，在回转窑运动过程中不致破碎。其热源来自窑尾约1100℃热气流。
链篦机篦床上最下层球团在离开链篦机进入回转窑时的温度控制在750℃左右，以使链篦机篦板不致承受过高温度而损坏。
在预热II段烟罩顶部设放散烟囱和放散阀，作为烘炉和故障操作用。 生球在链篦机上干燥、预热共22.7min。预热后球团矿获得足够强度，经铲料板、溜槽进入回转窑。
(2)氧化焙烧
回转窑规格5×33m，设计正常处理能力155t/h。
球团焙烧固结在回转窑中进行，焙烧温度1200～1300℃。回转窑在窑头（出料端）设有粉煤或煤气烧咀供热，同时由来自环冷机I冷却段的高温废气作为二次风进入窑内。预热球进入窑内随着窑体的转动而不停地翻滚，使球团与高温热气流充分接触，以达到均匀焙烧的目的。这也是回转窑工艺与竖炉、带式焙烧机工艺最本质的区别之一。球团在回转窑中经过25～30min的高温焙烧，由磁铁矿氧化成的Fe2O3微晶再结晶，同时完成晶粒长大形成晶桥及产生部分低熔点化合物等化学反应，使球团固结致密、强度显著提高，可达2500N/个球以上。
窑头和窑尾罩采用新型的密封装置，并设结构冷却风机。 在一、二档基础出处设有检修通道。
采用红外测温-双色测温-固定热电偶测温相结合的检测方式，检测和控制回转窑的温度。
焙烧好的球团矿通过回转窑窑头罩内的溜槽和固定筛卸到环冷机受
料斗内。
(3) 环冷机
环冷机有效冷却面积为69m2，中径12.5m，台车宽2.2m。正常处理能力160t/h。正常冷却时间为30~45min，料层厚760mm，环冷机由回转部分、风箱、传动装置、机架和上罩组成。设3台鼓风机冷却风机和两台结构冷却风机。
从回转窑排出的球团温度～1250℃，粒度8～16mm，其FeO含量6～7%。高温球团在环冷机上不仅完成冷却，而且还须进一步氧化，使其FeO含量降至1%以下。
环冷机采用鼓风冷却。由于回转窑是高温作业，物料在一定条件下,可能有低熔点化合物的产生,会产生少量结块，因而也会间断有大块排出。为保证环冷机的冷却效果，高温物料在进入环冷机前先经过一次固定筛分，筛除的大于200mm大块粘结料，任其自然冷却后人工回收处理。筛下小于200mm部分则进入环冷机布料斗将其均匀地布到环冷机台车上，布料高度760mm（可根据回转窑给料量的波动调整环冷机的速度）。球团矿从台车的受料端到卸料端沿途经过鼓风冷却后平均温度将降至120℃以下，机上冷却时间30～50min（可调）。
环冷机根据风流平衡计算配备3台冷却鼓风机，风机均设有自动调节阀门，可通过调节冷却风量来控制回热温度。环冷机热风罩分为三段，高温段废气（～1100℃）通过回热管直接引入回转窑作二次风；中温段废气（～580℃）被引至链篦机预热过渡室,低温段废气也被用作链篦机鼓风干燥段热源；正常生产中环冷机的热废气全部得到利用。 2.4.2.9 工艺风流程
从环冷机一冷段返回的950℃～1100℃的高温热风，通过回转窑窑头罩至窑头，即做燃烧的二次风，又增加窑尾返至链篦机预热段的含氧量，提高球团的氧化程度。从二冷段返回的500℃左右的热风通过回热风系统到链篦机干燥II段，进一步使生球干燥脱水。同时链篦机预热段风箱返回的350℃左右的热风经除尘器和耐热风机至链篦机干燥I段烟罩，对生球进行干燥。干燥I、II段出来的废气经除尘、主引风机、烟囱排入大
气。工艺风流图见图2-2。
图2-2 链篦机—回转窑工艺风流程图
2.4.2.10 主引风系统
来自链篦机干燥段风箱的废烟气汇集后，经除尘器、主引风机、烟道通过烟囱外排。主抽风机正常风量为80×104m3/h，负压5kpa，通过主电除尘器，主抽风机和烟囱排出废烟气，排放浓度≤100mg/m3 。 2.4.2.11 成品球团矿的贮存和外运
链篦机—回转窑工艺生产的氧化球团矿，正常情况下产品中含粉率很低，一般-5mm粒级不超过2%。球团矿冷却后用链板机或者皮带机直接送往成品仓贮存，用汽车外运外运。
成品仓设有3个矿槽，成品仓总贮存量约3000t，可贮存一天的产量。除此之外，还设置有成品球外排堆场。 2.4.2.12 工艺废气处理
1）废气处理
自链篦机预热段风箱抽出的载热废气经过两级高效多管除尘器净化后回到抽风干燥室循环利用。抽风干燥和预热过渡段排出的低温废气（200℃以下）引入三电场电除尘器净化后，由风机导入100m高的烟囱排入大气；鼓风干燥段的废气由于湿度大、含尘浓度极低，可直接排入大气。上述工艺的粉尘排放浓度可达到或低于国家规定的排放标准。
2）粉尘及散料回收
链篦机风箱的粉尘以及工艺过程除尘器收集的粉尘可通过气力输送装置送配料槽或者收集完后由汽车运到烧结用，参与配合料后经混合再进入造球工序，链篦机下散料及排料端漏料由斗式提升机送回窑内。所有粉尘及散料全部返回利用。 2.4.2.13 化验检验系统
球团厂设检验室，对球团生产进行必要的物理检验（如水分、粒度、落下强度、抗压强度等）。 2.4.2.14 主要设备选择
1）精矿干燥机
计算公式：G=AV/{1000（W1-W2）/（1-W1）} 式中：G——干燥机处理量，按180t/h计算； A——蒸发强度，根据生产经验定为30Kg/m2·h； V——干燥机容积m3；
W1——物料初水分，暂定为12%； W2——物料终水分，暂定为8.0%。
按上述公式计算：干燥机容积V=134m3，故选一台Φ3.2×25m圆筒干燥机，容积为190m3即可满足生产。
2）圆盘造球机
选用Φ6.0m圆盘造球机，根据国内生产实例，台时产量定为50t。 N=K·Q/（330×24×q）=1.1×150/（330×24×50）=4.17 式中：Q——混合料年用量，150万； q——单机生产能力，取50t/h； K——波动系数，取1.1。 取5台，备用1台，共6台。 3）链篦机
参照国内外生产实例，本设计确定链篦机规格为4.0×36m，有效面积144m2。拟定鼓风机干燥段为24m2，抽风干燥段为36m2，预热Ⅰ段为36m2，预热Ⅱ段为48m2，
考虑到实际生产中要配赤铁矿，故设备利用系数取27.5 t/ m2·d。 设备能力=有效面积×利用系数×年工作日 =144×27.5×330=130.68（万吨/年） 4）回转窑
经计算回转窑的规格为Φ5×33m，有效容积525m3，利用系数7.0（t/m3d）。 设计能力为120万吨/年，即小时产量为152t/h,考虑返粉5%,实际小时产量160t/h，回转窑的焙烧时间：30min，球团的容重：2.2 t/ m3
填充率=半小时产量/（容重×回转窑有效容积） =80/（2.2×525） =6.9%
根据球团工艺回转窑的填充率一般在6%~8%，故选用回转窑的规格为Φ5×33m合适。
5）环冷机
根据我公司设计经验及国内环冷机生产经验，本设计确定环冷机规格为Φ12.5m，有效面积69m2，台车宽2.2m，料层厚度760mm。
冷却时间=有效面积×料层厚度×球团矿堆比重/[年产量/（年工作日×24×60）]
=39.5min
2.5 主要工艺技术特点和装备水平
本方案充分吸收了国内、外球团厂的先进经验，在工艺，设备和控制等方面都采取了一系列措施，力争在装备水平、生产指标和能耗等方面达到国内同类型厂的先进水平。
具体表现在：
采用自动重量配料，提高配料精度。
精矿设精矿仓库，各种精矿、膨润土和除尘灰进行一次配料，保证混合料成分稳定。
设有精矿干燥系统，保证精矿水分控制在合理范围内。
选用润磨机。混合料经过润磨处理后，物料粒度变细，-200目增加10%。改善物料的表面特性，比表面积增大。混合料通过润磨后大大提高物料混合程度，强化精矿和膨润土的混匀度，提高生球强度。
圆盘造球机采用电动旋转刮刀，盘面无死料区。
重视生球质量，采用梭式皮带、宽皮带、辊式布料机联合布料方式，严格控制布料精度。
气体循环系统与国内外先进流程相结合，并做了改进，尽可能回收气体余热，节约燃料，降低能耗。
采用集散型控制系统，实现全厂自动化，力求生产过程在最佳状态下进行，并可提高劳动生产率。
结合国内外生产经验，将链篦机、回转窑、环冷机的细部结构做了相应的调整，既延长设备的使用寿命，又便于安装、检修和工人操作。
具体表现在：
（1）链篦机采用新型铲料板，结构简单、易维护、使用寿命长。传动电机采用变频调速方式。
（2）回转窑采用单侧传动，电机采用变频调速，并设手、电动两种微动方式。窑头、窑尾采用轻型密封结构，蜜封性能好，又适应窑的挫动。
（3）设计采用固定筛，窑头“结圈”自动卸料，不需打开窑头罩，使窑内焙烧温度更稳定。
（4）改善窑头罩观察孔结构，做到窑内状况清晰可见。
（5）窑内焙烧温度控制采用双色测温仪—固定热电偶相结合的检测方式。
（6）窑体采用复合砌筑方式，耐火材料厚250mm，窑壁与耐火砖之间设硬性隔热夹层，窑皮温度低于200℃
（7）为改善球团矿质量、降低燃耗、提高产量，本设计采用了复合回热系统。
（8）环冷机受料斗下部采用新型异性砖，保证布料平整及不往卸料区溢料。链篦机、环冷机罩上采用预制结构，既防水又便于安装、检修。需浇注、喷涂、捣打的地方采用隔热效果好又便于施工的结构。
（9）为确保环保达到国家标准，废气采用高效除尘器处理，粉尘采用密封输送，尽量减少二次扬尘。
2.6 工艺主要设备表 序号 名称 型号规格 B=1000 单位 套 套 数量 6 2 重量（吨） 单重 总重 备注 1. 铁精粉配料称 2. 膨润土的螺旋称
3. 烘干机 4. 润磨机 5. 圆盘造球机 6. 辊式筛分机 7. 梭式布料器 8. 宽皮带机 9. 辊式布料器 10. 生球破碎机 11. 链篦机 12. 回转窑 13. 环冷机 14. 耐热风机 φ3.2x25m φ3.5x6.2m φ6.0 4×36m φ5×33m 69m2 台 台` 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 2 6 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 133 49 55 200 65 170 14 266 294 12 16 4.5 900 750 325 110 400 130 680 28 15. 合金旋流除尘器 16. 主引风机 17. 三电场电除尘器 18. 斗式提升机 19. 环冷鼓风机
3． 总图运输
3.1 地理位置及交通
天管集团拟新建的年产120万吨球团工程，工程所在地西距市区23公里，东距塘沽港15公里，南濒海河，北依京山铁路、天津滨海国际机场和京津塘高速公路，铁路公路四通八达，陆路海路运输条件十分便利。
3.2 自然条件
气候特征
夏季盛行 风和 风， 冬季多 风和 风。
年平均风速 4.2m/s， 最大风速 m/s, 静风率全年平均 ％。
3.3 总平面布置
总平面布置按120万吨/年布置。在满足生产要求、符合卫生、消防等国家有关规范的前提下，做到工艺流程合理；在场地条件复杂的情况下，总图布置要规整合理，交通运输分流明确。
3.4 竖向布置
场地排雨水采用道路面雨水口接雨水暗管的方式，汇集后统一排入排洪沟内。
3.5 运输
根据工艺流程要求，并结合厂区运输现状，新建球团生产线的原料、燃料及成品主要采用铁路、公路和胶带机三种运输方式，铁路运输主要包括：精矿粉、膨润土、原煤及球团成品；胶带机为原料及成品的内部倒运。
球团车间道路为混凝土路面，路面宽6m和5m，与现有的道路衔接，道路内缘转弯半径不小于6m，能满足车间运输、消防、安全的要求。
3.6 绿化
在生产线周围设置了环形道路作为消防通道，本工程不设消防站。根据消防要求岗位配置消防器材。
为减少烟尘、噪音对周围环境的污染，在道路两侧及边角空余地带植树绿化，绿化植物选择适合当地生长的乔、灌木及草皮栽种。改造尽量在已有的绿化的基础上见缝插针进行绿化。
4． 采暖、通风和除尘
4.1 设计依据
4.1.1 应用标准 《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002
4.2 气象参数
1、大气温度：
年平均 11.7℃ 夏季平均 ℃ 夏季最高 ℃ 冬季平均 -10 ℃ 冬季最低 -16 ℃ 2、大气压力
年平均 1048.4hPa 夏季平均 KPa 冬季平均 KPa 3、相对湿度
年平均 65% 夏季平均 % 冬季平均 %
4.3 设计范围
厂区主要车间：链篦机回转窑（含环冷机）、配料室、润磨室、造球室。汽车装车槽、膨润土贮存间及成品转运站等车间的除尘设计；桶装油库、化验室、循环水泵站，高地压配电室的通风设计；各电气控制室的空调设计。
4.4 设计内容
4.4.1 采暖
厂区内的部分车间如控制室、循环水泵站，精矿准备系统以及链篦机室部分设置集中采暖，区域生产厂房不采暖。
各车间室内采暖计算温度如下：水泵站、精矿准备室、各控制室等为16℃，主控室为：18℃，润磨室、精矿干燥室、造球室等为23℃。散热器的选型：车间选用光面管型散热器；采暖耗热量总计：2350KW。 4.4.2 通风与空调
4.4.2.1化验药品库及通风柜设计有机械排风系统，排风系统的排风量，
均按室内换气次数≥10次设计，排风机采用玻璃钢轴流风机。
4.4.2.2 高、低压配电室设有机械排风系统，排风系统的排风量均按室内换气次数≥10次设计，排风机采用轴流风机。
4.4.2.3 精矿干燥室设有自然排气系统，造球室设有机械排风系统，排风系统的排风量均按室内换气次数≥6次设计，排风采用轴流风机。 4.4.2.4 桶装油库采用自然通风方式，屋顶设有自然通风帽。
4.4.2.5 对在生产过程中，要求保持一定温度，湿度和空气洁净度的房间－如电气控制室、化验室设置了空调装置，空调机采用风冷冷暖（热泵）型。
4.5 除尘
球团厂的原料入厂后，要经过配料、干燥、润磨、造球后经链篦机、回转窑至冷却及成品转运和储存等生产环节，在此过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘有的浓度高、温度高，而有的粉尘粘度大，硬度大。设计考虑根据各产尘部位的粉尘性质不同，采用不同的密闭和除尘措施。 4.5.1尘源密闭
对生产过程中产生粉尘的设备和产尘点，在最大限度密闭的基础上，设置机械除尘系统进行抽风，使密闭罩内形成一定负压，防止粉尘外逸，使岗位含尘浓度符合国家所规定的≤8mg/m3岗位卫生标准。 4.5.2环境除尘
环境除尘系统包括原料系统除尘、烘干机除尘、环冷机、卸料及成品储运除尘系统。
1) 原料系统除尘：原料系统膨润土仓卸料时产生粉尘，本设计在两个膨润土仓顶设一台仓顶布袋除尘器，净化后的空气达标后，高空排放，除尘器收下粉尘直接落入仓内。
2) 烘干机除尘：烘干机烟尘经除尘管道进入除尘器，经除尘器净化后，由风机经烟囱高空排放。除尘器收集的粉尘由卸灰阀，螺旋输送机直接把粉尘送至润磨机的供料皮带机上。
3) 环冷机卸料及成品储运除尘：该系统包括环冷机卸料，成品转运站等。设计选用ZC型回转反吹扁袋除尘器，除尘效率：99.5%。经除尘器
净化后的空气，达到国家规定的排放标准，由风机经排气筒高空排放。 4) 除尘器收集的粉尘定期由粉尘用螺旋输送机集中，经气力输送至工艺灰尘矿槽回收利用。
气力输送泵采用V=2m3仓式泵，压缩空气耗量20m3/min，气压P=0.5～0.7kPa.
焙烧系统产生的烟气经主抽风系统进入除尘器，系统总风量：高烟囱排放，粉尘排放浓度＜80mg/Nm3,符合国家排放标准。
4.6 粉尘处理
粉尘的处理有两种方法：
方法一：通过除尘器收集的粉尘用螺旋输送机集中，经气力输送至工艺灰尘矿槽回收利用。气力输送泵采用V=1.5m3仓式泵，压缩空气耗量15m3/min,气压P=0.2~0.5MPa。
方法二：通过除尘器收集的粉尘选用埋刮板输送机运到头部，下到粉尘加湿机加湿，加湿后的粉尘下到返矿皮带运至返矿堆场。埋刮板机：
4.7 噪音控制
在设计中，风机进、出口与连接管道采用软连接，风机出口管道上设有消声器，用以控制风机噪声，以满足《工业企业噪声控制设计规范》的要求。
5． 给排水
5.1 设计范围及设计依据
5.1.1 设计范围
本设计范围包括本生产区内的循环供水系统，车间厂房的室内外给排水及消防。 5.1.2 设计依据
a. 国家现行的给水排水工程设计规范 b. 《建筑设计防火规范》(GBJ16-87) c. 工艺及其专业提供的设计条件
5.2 给水
5.2.1 水量、水质、水压
1) 给水水量
球团工程：总用水量370m3/h，其中新水量60 m3/h，循环水310 m3/h； 精选车间：总用水量630m3/h，其中新水量80m3/h，循环水550 m3/h； 该工程水量：总用水量1000m3/h，其中新水量140m3/h，循环水860 m3/h； 消防水量：根据《建筑设计防火规范》(GBJ16-87，2001版), 本工程煤仓属丙类库房，室内、室外消防水量分别为10L/s 、35L/s，火灾延续时间为3小时，一次消防总用水量为486m3, 贮存在循环水泵站冷水池内。
2) 给水水质
生产新水水质的悬浮物含量应小于30mg/L。 3) 要求水压
生产新水：0.35MPa ； 生活用水：0.30MPa 5.2.2 给水系统
1) 生活给水系统
从厂区自打井供生活给水管上接一条DN100的给水管供给电气楼、化验室等生活用水。
2) 生产新水、室外消防给水系统
该系统主要供给各车间洒水清扫、循环水给水系统的补充水、成品堆场喷洒除尘、加湿机用水、造球机添加水和室外消防用水。从自打井生产给水管上接一条d273×6焊接钢管供给该系统用水。需加压供水的车间有造球机添加水和成品堆场喷雾除尘用水。室外采用环状管网，并在管网上设地上式消火栓，消火栓间距不超过120米。
造球机添加用水、成品堆场喷雾除尘用水分别设两台65-250（I）B型水泵（Q=30～43.3～56m3/h, H=60～60～54m, 配套电机功率N=15 100～130m3/h, H=87～80～68 m，配套电机功率N=37 kw，n=1480r/min，两台工作，一台备用）。从循环水泵站生产新水水池抽水供给。在造球屋
屋顶设有一座30m3生产、消防水箱，其中15m3作为造球添加水的调节容积。
3)循环水给水系统
工艺设备排出的热废水自流至循环水泵站热水池, 再用热水泵加压至循环水池顶部的冷却塔进行冷却，冷却后的水自流至冷水池。系统流346～450m3/h, H=27～24～19.5 m,配套电机功率N=37 kW，n=1480r/min，两台工作，一台备用）。冷却塔选用两台工业型逆流玻璃钢冷却塔（Q=350m3/h，Δt=10°C，配套电机功率N=11kW）。为保证循环水水质的稳定，设一台全自动清洗过滤器(处理水量Q=150m3/h)，作为循环系统的旁滤。
根据供水压力不同，循环水给水系统分为普压循环水给水系统和低压循环水给水系统两个部分。
普压循环水给水系统主要供给链篦机的冷却用水、润磨机冷却水等。系统流量为280.4m3/h，所需扬程为63.4m。选200S63型水泵两台（Q=216～280～351m3/h，H=69～63～50m,配电机功率N=75kW，n=2950r/min，一台工作，一台备用）。为保证循环水水质，采用一台低压循环水给水系统主要供给环冷机冷却水、回转窑冷却水、干燥机冷却水、空压机冷却水等。系统流量为321.6m3/h，所需扬程为53.2m。选N=90kW, n=1480r/min，一台工作，一台备用）。为保证循环水质，设一为保护链篦机、回转窑、环冷机等重要生产设备，在其冷却进水管上设超极磁王水处理器。
4) 室内消防给水系统
该系统采用临时高压消防给水系统。设置室内消防的厂房为造球室-电气楼、链篦机-回转窑、煤气发生炉站、润磨机室等。在循环水泵站内设两台消防加压泵，并在造球-电气楼屋顶设一座30m3生产、消防水箱，其中15m3作为储存10min消防初期灭火用水量。每个室内消火栓上设置启动消防加压泵的按钮。在造球-电气楼、链篦机-回转窑、煤气发生炉站（Q=70～100～130 m3/h，H=87～80～68m，N=37kW，n=2900r/min，一台工作，一台备用）。
电气楼主控制室和煤粉制备系统各设一套管网式七氟丙烷气体自动灭火系统，设计灭火浓度8%，灭火剂喷射时间为10s；其他各车间在适
当的位置设置一定数量的手提式干粉灭火器。
5.3 排水
排水采用雨污分流制暗管排放。
生产热废水均经冷却处理后循环使用, 造球机添加水等用水随产品消耗。
化验室的酸碱污水经中和池处理后排入厂区污水管道。
雨水由道路两旁雨水口收集后经d300～d1200钢筋混凝土排水管排至厂区雨水管道。
环冷机等车间的地下积水采用50PWDDFL-AⅢ排污泵(Q=27 m3/h,H=14.5m,N=5.5kW)加压直接排至厂区雨水系统。
电气楼、厕所、化验室等的生活粪便污水经化粪池处理后排入厂区污水管道。
6． 电气
6.1 概述
设计范围包括精矿仓配料系统、干燥系统、润磨系统、造球系统、链篦机-回转窑-环冷机系统、除尘通风系统、水循环系统等设施配电、电力传动、自动控制、照明等。
6.2 说明
工艺及配套设施的供配电及自动控制设计。 本设计不含外部高压电源电缆。
6.3 供配电
1)电源
本工程为二级供电负荷。按两路进线电源考虑，该电源来自上级变电所的不同母线段，供电电压为10kV, 供电交接点在本工程电气楼10kV高压配电室进线柜，要求至电气楼处的最大短路电流不大于31.5kA、10kV单母线分段，正常工作时分段运行，当一回路电源故障时，另一回路能担负全部负荷。低压用电设备电压为380/220V。
10kV母线上的短路数据因无资料,待施工图设计时,再计算确定。
2)负荷计算
装机容量11000kW；计算功率为8155kW；有功功率为9594KW； 无功补偿采用高低压分别补偿方式，高压设电容补偿室，低压为电容补偿柜。 3）变电所的设置与配电范围
（1）根据球团厂工艺设施的布置及供电半径的要求，电气楼设在造球室与链篦机室间。内有高压配电室、高压电容补偿室，低压配电室、变压器室、主控室等。高配室向全厂所有高压电机及变压器放射式配电供电。变压器室内安装有4台1600kVA变压器，配电范围为造球、链篦机、回转窑、环冷系统、主工艺电除尘、相关转运站及相关辅助系统等。其中回转窑采用双电源自动切换供电（建议甲方配置一台柴油发电机，作为保安电源）。主控室内各操作站监控全厂各生产设备。
（2）配料变电所建在干燥室附近，设有变压器室及低压配电室，内设二台1000kVA变压器，其电源来自电气楼高压配电室两段母线。分别向精矿干燥室、润磨室、配料室及除尘系统等设备配电。
（3）成品变电所（原地方案无）设于成品仓旁，设有变压器室及低压配电室，内设二台1000kVA变压器，其电源来自电气楼高压配电室两段母线。分别向精矿仓库，成品仓，成品堆场，相关转运站及除尘等设备配电。
4）继电保护及计量
变压器装有电流速断、延时过电流、瓦斯和温度保护。装设电流表。 10kV高压电机装电流速断、过负荷、低电压及单相接地保护。并装有电流表。
电源进线回路装电流速断。装设电压表、电流表、有功电度表。 380V低压电动机装有短路、过负荷、低电压及断相保护。40kW及以上电动机机旁装设电流表。
6.4 电力传动及控制
根据球团厂工艺要求,将全厂生产流程分为以下控制系统： 1) 精矿干燥及混合系统
2) 造球至成品系统 3) 粉尘散料系统 4) 成品输出系统 5) 除尘系统
正常生产时，通过EIC计算机监控系统操作站（设于电气楼主控室）进行全厂联锁、集中控制与监视。在现场机旁操作箱，检修及试车时可单机控制。
在电气楼设EIC主站，配料变电所及成品变电所设远程站；操作站、主站、远程站间通过数据总线相连。在CRT画面上用键盘及鼠标进行操作，并有专门打印机打印有关数据。
高配室采用微机监控保护系统进行操作管理；对需要调速的设备均采用变频调速装置（包括2台高压辊磨机）；容量较大的电动机采用软启动器起动；主抽风机采用降压启动。
6.5 设备及电缆选型
高压开关柜选用KYN28型中置式手车开关柜，配VY4型真空断路器（西门子真空泡）；变压器选用S9-M系列封闭式电力变压器；低压开关柜选用抽屉式开关柜，高、低压电缆选用YJV-0.87/10kV及VV-0.6/1kV型电力电缆；变频电机采用专用电缆。
6.6 照明及防雷接地
1）照明
照明电源取自电力变压器，照明网络电压为380/220V。车间照明灯具一般采用工厂灯具配气体放电光源,高度超过10米采用混光灯;电气楼(变电所)及办公室等采用日光灯,并设置应急照明装置;室外照明采用防水型工厂弯杆灯及道路照明灯具。照明线路采用BV-450/750型导线,穿钢管明敷, 电气楼(变电所)及办公室等为暗敷。在全厂各车间设有检修照明及事故照明(220V/36V)。
2）防雷
除煤气管为二类防雷保护外，其他厂房均为三类防雷等级，需要防雷的各车间厂房一般装设避雷带,烟囱安装避雷针作接闪器。
3）接地
烧结厂接地采用TN—C—S接地系统。变压器工作接地电阻值不大于3欧；保护接地电阻值不大于10欧;防雷冲击接地电阻值不大于30欧;计算机接地电阻值不大于3欧。当各接地系统不能分开设置时,可以构成共用接地系统,其接地电阻取最小值。利用柱内钢筋作引下线,利用基础作接地极。煤气管道设置专门接地系统。
7． 通信
根据生产工艺的要求和球团厂的规模，本通信系统设有下列通信设施：
7.1 通信种类
7.1.1 行政电话系统
在厂内有关岗位设置行政电话，该电话由矿区自动电话站统一供线。 7.1.2 调度电话系统
根据工艺要求，设计确定在球团厂设程控调度电话站，该电话站设在主控制室内。
球团调度电话站对公司各调度电话总机分别设置中继线。 7.1.3 指令通信系统
为满足球团厂噪声较大的生产岗位的通信联系，设一套指令通信系统。
7.1.4 工业电视系统
为随时监视关键工艺环节的生产过程，改善生产条件，设计确定在造球室、链篦机室、回转窑处设置摄像机，其监视器设在主控制室内。 7.1.5 无线对讲系统
为保证设备检修人员和主管生产领导通信联系的需要，设计给出一定数量的小功率无线电话机。 7.1.6 火灾自动报警系统
按火灾报警规范的要求，在生产线的主控室、高低压配电室、变压
器室等处均设置感烟和缆式线型感温探测器、手动报警按钮，联动各车间的消火栓按钮及消防泵的起停，上述设备与设在主控室内的火灾自动报警控制器组成报警联动系统。
7.2 通信线路
7.2.1 外部线路
由矿自动电话站引出一条HYA50X2X0.5型电话电缆至球团厂通信器械室的保安配电线箱上，供球团厂的行政电话和对各调度站的中继线用，该部分线路由矿区提供。 7.2.2 厂区线路
在厂区内的通信线路采用直埋和架空方式敷设。 7.2.3 室内配线
车间内的通信线路采用穿镀锌钢管沿胶带机通廊、墙或柱明敷设。 对办公室内的配线采用通信电缆或导线穿镀锌钢管暗敷设。
8． 仪表自动化
8.1 设计依据
本工程采用链篦机-回转窑工艺。
8.2 设计内容
设计内容为120万吨/年氧化球团项目的过程检测与控制。
8.3 设计原则
根据工艺流程的特点及工艺对自动化的要求，充分考虑生产实际情况和今后的发展。
设计原则是：全厂设置技术先进、功能完善的“三电（EIC）一体”的计算机控制系统，完成对工艺过程参数的自动检测和生产过程的控制。加强对原料、能源和成品的计量管理，保证生产过程稳定，提高产品的产量和质量，保证生产人员和设备的安全。以节约能源、降低成本、提高劳动生产率和提高经济效益为目的。
8.4 控制方式
整个球团生产线采用计算机集中控制和管理。
自动化控制系统由过程仪表、计算机控制系统所构成，完成数据采集、过程控制、参数指示、越线报警、画面显示、存储、打印生产报表等功能。
全厂设一个集中控制室，完成从原料准备、精矿干燥、配料、润磨、造球、链篦机、回转窑、环冷机、成品、煤气站等球团工艺系统及辅助设施的生产过程的自动控制和管理。在其他只要车间还设有远程I/O站，完成工艺过程参数的采集、处理等工作。
8.5 设计范围
包括精选、配料、润磨、造球、链篦机、回转窑、环冷机、成品系统等球团工艺生产过程的检测和控制以及辅助设施的过程检测和控制。
8.6 生产过程的主要检测和控制项目
8.6.1 配料系统
该部分包括干燥后的精矿、膨润土、灰尘等料量的自动配比；各矿槽料位测量；配料总量的计量等。具体内容如下：
精矿给料量调节、指示、记录、累积； 膨润土给料量调节、指示、记录、累积； 灰尘给料量调节、指示、记录、累积； 配料总量的指示、记录、累积； 各矿槽料位指示、报警； 精矿干燥前水分指示、记录。 8.6.2 润磨系统
本系统具体检测项目如下：
混合给料量调节、指示、记录、累积； 混合料水分的指示、记录； 混合矿槽料位指示、报警。
8.6.3 造球系统
该部分为造球工艺过程参数的自动检测和控制，具体内容如下：
造球机混合料加水控制；
造球室混合料矿槽料位指示、报警； 造球室混合给料量调节、指示、记录、累积； 合格生球量的指示、记录、累积； 生球反矿量的指示、记录、累积； 造球机转速的指示。
8.6.4 链篦机系统
该部分包括鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段等工艺过程参数的自动检测和控制，具体内容如下：
链篦机料层厚度指示、记录、调节； 链篦机鼓干段罩内温度指示、记录； 链篦机鼓干段风箱温度指示、记录； 链篦机抽干段风箱温度指示、记录； 链篦机预热Ⅰ段罩内温度指示、记录； 链篦机预热Ⅰ段风箱温度指示、记录； 链篦机预热Ⅱ段罩内温度指示、记录； 链篦机预热Ⅱ段风箱温度指示、记录； 链篦机鼓干段罩内压力指示、记录； 链篦机鼓干段风箱压力指示、记录； 链篦机抽干段风箱压力指示、记录； 链篦机预热Ⅰ段罩内压力指示、记录； 链篦机预热Ⅰ段风箱压力指示、记录； 链篦机预热Ⅱ段罩内压力指示、记录； 链篦机预热Ⅱ段风箱压力指示、记录； 链篦机进水压力指示、记录； 链篦机回水流量指示、记录； 链篦机运行速度控制；
链篦机各段风箱风门远方手动操作。 8.6.5 回转窑系统
本系统的具体检测项目如下：
回转窑窑皮温度指示、记录；
回转窑内气体焙烧温度指示、记录、调节；
回转窑窑头密封罩内温度指示、记录； 回转窑窑尾密封罩内温度指示、记录； 回转窑窑头固定筛水冷梁给水压力指示、记录； 回转窑转动冷却水给水压力指示、记录； 回转窑喷枪煤气压力指示、记录； 回转窑喷枪空气压力指示、记录；
回转窑窑头固定筛水冷梁回水流量指示、记录； 回转窑传动冷却水回水流量指示、记录； 回转窑喷枪煤气流量指示、记录； 回转窑喷枪空气流量指示、记录； 回转窑运行速度控制。 8.6.6 环冷机系统
本系统的具体检测项目如下：
环冷机一冷段回热风温度指示、记录、调节；
环冷机二冷段回热风温度指示、记录、调节； 环冷机三冷段回热风温度指示、记录、调节； 环冷机排料料温指示、记录；
环冷鼓风机轴承温度指示、记录、报警； 环冷鼓风机电机轴承温度指示、记录、报警； 环冷机二冷段回热风压力指示、记录； 环冷机三冷段回热风压力指示、记录； 环冷机一冷段风箱压力指示、记录； 环冷机二冷段风箱压力指示、记录； 环冷机三冷段风箱压力指示、记录； 环冷机给料斗冷却水给水压力指示、记录； 环冷机一冷段风箱流量指示、记录； 环冷机二冷段风箱流量指示、记录； 环冷机三冷段风箱流量指示、记录；
环冷机给料斗冷却水回水流量指示、记录； 环冷机卸料斗料位指示、记录、调节； 环冷鼓风机风门远方手动操作； 环冷机速度控制。
8.6.7 成品系统
本系统的具体检测项目如下：
成品球团矿量指示、记录、累积； 成品矿槽料位指示、记录、报警。 8.6.8 鼓干风机系统
本系统的具体检测项目如下：
风机入口温度指示、控制； 风机轴承温度指示、记录、报警； 电机轴承温度指示、记录、报警； 电机定子温度指示、记录、报警； 风机入口压力指示、记录； 风机入口风量指示、记录； 风机轴承振动指示、记录； 风机入口风门远方手动操作。 8.6.9 多管除尘、耐热风机系统
本系统的具体检测项目如下：
风机入口温度指示、控制； 风机轴承温度指示、记录、报警； 电机轴承温度指示、记录、报警； 电机定子温度指示、记录、报警； 风机入口压力指示、记录； 风机入口流量指示、记录； 风机入口风门远方手动操作； 除尘器灰斗高低料位监测、报警； 风机轴承振动指示、记录。
8.6.10 主除尘器和主轴风机系统
本系统的具体检测项目如下：
风机入口温度指示、控制； 风机轴承温度指示、记录、报警； 电机轴承温度指示、记录、报警； 电机定子温度指示、记录、报警； 主电除尘器入口温度指示、记录； 风机入口压力指示、记录； 除尘器入口压力指示、记录； 风机入口流量指示、记录； 风机入口风门远方手动操作； 风机轴承振动指示、记录。 8.6.11 循环水泵站
本站的具体检测项目如下：
高压净环给水温度指示、记录； 低压净环给水温度指示、记录； 上塔给水温度指示、记录； 高压净环给水压力指示、记录； 低压净环给水压力指示、记录； 上塔给水压力指示、记录； 高压净环给水流量指示、记录； 低压净环给水流量指示、记录； 上塔给水流量指示、记录；
冷水池水位指示、记录、报警、连锁； 热水池水位指示、记录、报警、连锁。
8.7 仪表设备的选型原则
球团厂生产过程的自动化，不仅要有可靠的检测和控制方案，还必需正确地选择仪表设备以组成完整的仪表自动化检测和控制系统。
仪表设备的选型原则是结合本工程实际情况，选用可靠、实用、先进、经济相结合的仪表设备。仪表设备大部分采用国内设备成熟、技术
先进、性能可靠的仪表，部分仪表设备选用国外产品。
8.8 仪表维修
在主控制楼内设仪表设备间，负责全厂仪表的维修与维护。
9． 生产过程自动化及其控制
9.1 设计范围
120万吨/年链篦机-回转窑球团工程。
自动控制范围从原材料入口至成品输出的生产全过程（包括联锁启动、紧停等方式）。包括料仓自动配料、除尘灰和膨润土配料、干燥、润磨、造球、链篦机、焙烧、冷却、成品输出等。 9.2 控制系统总体设计
控制系统的通讯系统使用符合国家标准的控制网络，控制层控制器和I/O部分的数据通讯速度不得低于100Mbps，通讯介质采用光纤。
系统中的所有模块（包括处理器和通讯模块）选用国外知名品牌，并在国内已有成熟应用经验。
控制系统要求完全机架式设计，保证良好的机械物理性能。控制系统，包括机架，各种插式模块都应符合完全无风扇设计要求。
必须采用同一系列的输入和输出模板，各种I/O点应预留15%的备用，且每种类型必须不少于一块备用模板。
系统具有定时器和记数器的数量大于实际使用量。
9.3 系统控制
采用以PLC为核心的系统控制，构成“三电合一”的计算机系统，完成全车间生产的顺序控制与过程控制。
1) PLC供电电源采用冗余方式，保证一路断电时，实现运行无扰切换。 2) 控制网络间要以100Mbps以上的速度交换数据。 3) I/O站采用远程通讯的I/O配置。 4) 开入模块采用AC220V隔离模块。 5) 模入模块采用万能模入隔离模块。
9.4 球团生产线控制站分布
控制站分布按电气、仪表专业设计图纸设置，设计原则以靠近电气配电室，采用集中、远程I/O的原则设置。
一般依据工艺的要求：设置控制站和操作站：
控制站内配置工业控制机进行集中控制和监控。每台计算机配置相应的正版系统软件、中文监控、开发、编程、工具软件。
变成软件能直接在线监控数据，在线编程，硬件组态方便。具有以下功能：
①数据采集及处理； ②重要参数显示趋势曲线； ③各工艺段模拟画面显示； ④过程变量数值报警、记录及打印； ⑤生产数据报表打印。
主要控制画面包括原料准备、造球、焙烧等系统，和各系统画面如流程图、辅助系统仪表检测参数显示、除尘系统现实、报警画面等等。
9.5 生产操作方式
生产操作正常以集中控制方式运行，同时在机旁设手动开关和事故开关，能实现单机手动操作（不通过PLC）。集中控制方式采用上位机控制与监控。顺序控制应有完善的逆起顺停、同起同停、联锁停车、紧急停车、事故报警及故障识别等功能。
9.6 仪表检测
主要仪表检测信号全部进行PLC系统，并具有显示、记录及控制功能。 9.7 主要调节、控制项目
●精矿、膨润土排料配比控制
根据精矿总量及球团成品物理特性来决定膨润土的添1.5%~2%。可自动完成设定值的给定，也可人工在某个运行时间内设定一个固定值。
●配料混合料料量控制
采用高精度电子配料秤配料，并根据总物料水分分析数据及工艺要求的配比，计算出各矿槽排料的配比，再由混合料槽料位控制算出的综
合输送量，得到各矿槽排料量的设定值。调试和事故紧急状态下，可通过配料称重控制器，人工设定各矿槽的排料量设定值，完成单机配料控
●造球机混合料定量给料控制
根据球团年产量的目标值来换算出造球机单机造球量的单机混合料目标值，然后根据造球机最终对混合料水分的目标值要求及造球机成球产品量的结果计算来修正造球机单机造球量的单机混合料目标值，达到造球机混合料定量给料控制。
●造球机混合料加水量控制
根据造球机最终对混合料水分的目标值要求，实行对混合机加水量控制结果的实际值采集，来对混合料加水量的目标值进行控制，以达到控制要求的目的。
●链篦机料层厚度调节； ●链篦机速度调节；
●链篦机鼓干燥段烟罩内温度及压力调节； ●链篦机抽干燥段烟罩内温度及压力调节； ●回转窑点火用煤粉量控制； ●回转窑点火烧嘴用一次风量调节； ●回转窑点火烧嘴用二次风量调节； ●回转窑窑内气体焙烧温度调节； ●回转窑转速控制； ●回转窑窑位监测及控制；
●回转窑事故停机时的紧急慢动控制； ●环冷机给料斗给料调节； ●环冷机机速控制； ●环冷机料厚调节； ●环冷机械料斗料位调节； ●成品矿仓自动布料；
●链篦机、回转窑、环冷机速度联动比例控制； ●梭式胶带机、宽胶带机、布料机联动比例调节
9.8 模拟仿真系统
该系统为真实球团生产的仿真系统。它可以用来演示球团生产的工艺过程，制定和讨论球团生产过程的控制方案，以及为生产操作人员提供一个离线的培训系统。
9.9 自动驾驶模式
自动驾驶模式是计算机控制系统在一定的条件下允许操作人员切入的一种自动控制模式。在此模式下，计算机系统可以根据实际工艺状况自动调节执行机构，使得生产在理想的热工条件下进行。这一模式的引入减少了正常生产时的人为干扰，使得球团生产得以稳定、安全、合理的进行。
10． 供压气
10.1 概述
本工程新建压缩空气站（含压缩空气净化设备）。压缩空气经气液分离器粗略除水后供清扫、检修、捅矿槽使用。气力输送、工业电视吹冷、布袋除尘器反吹、混合机及回转窑喷油润滑、仪表等用压缩空气采用净化压缩空气，压缩空气除油、除水、除尘。
球团厂区设压气站一座，压气站内设置4台GA250W型螺旋式空压机，三台工作，一台备用。空压机单台排气量Q=40 m3/min，排气压力P=0.85mpa，配Y335L-4型电动机，电动机功率N=250kw,转速n=1500rpm/min，电压U=6000V。空压机采用循环水冷却。根据工艺专业要求，压气站内设置2台SLAD-60MXFW微热再生吸附式干燥机对空压机进行干燥，单台处理量60m3/min，配备25kw电动机，二台同时工作。压气站内还设有4个10 m3储气罐和一个污油箱。
10.2 压气管道
压气管道主管选用φ219×6无缝钢管，分别送到制粉间和配料室。到链篦机机头，回转窑尾卸料端及环冷机卸料处用于吹扫摄像机镜头的压气管道选用φ45×3无缝钢管。
压气管道均采用架空敷设。
11． 机修设施及化验室
11.1 设计原则
为了保证球团厂设施正常的小修维护工作，备品备件、机油、润滑油的储存与发放工作，产品质量及生产过程的配料成分的比例，本次设计新建备品、备件材料库一座、桶装油库一座、机修间一座、中心检化验室一座。
11.2 机修设施
11.2.1 机修间
1）任务
承担球团厂的常规维护和小修用的少量小型备件的加工与制造工作。 2）机修间面积：30.42×12=365.04m3，轨面标高6m。 3）主要设备的选择：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名 称 MC3040型除尘式砂轮机 CT6140普通车床φ400×1000 CW6163A普通车φ630×1500 X6132A万能铣床 工作台20×1320 BC6063B牛头刨床 Z5140立式钻床 电动单梁起重机Q=2t Ls=10.5m A5 G7125A锯床 锯料φ250 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 4）工作制度：年工作251d，每天一班，每班8h。 11.3 仓库设施 11.3.1 备品备件材料库
1）任务：
承担球团厂的常维护和小修用备品、备件的储存与发放工作。 2）备品备件材料库面积：36×12=432m2，轨面标高6m。 3）主要设备的选择：
1 2 电动单梁起重Q=2tLs=10.5m A5 TGT-1000 台称 台 台 1 1 11.3.2 桶装油库
1）任务：
承担球团厂的常维护和小修用润滑剂、洗油等油品的储存与发放工作。 2）桶装油库面积：30×6=180 m2，下弦标高3.6m。 3）主要设备的选择：
1 2 3 SH-25手摇泵 TGT-300台称 LY-120型 压力式滤油机 台 台 台 1 1 2 4）工作制度：年工作330天，每天三班，每班8小时。
11.4 化验室
1）任务：
该化验室负责球团厂生产用各种原料、燃料、中间产品及成品的化验工作。主要化验项目：精矿化验的化学元素有TFe、FeO、SiO2、
Al2O3、CaO、MgO、P、S、水分、粒度等。
成品球团矿的化学元素有TFe、FeO、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、P、S。 膨润土的化学元素有TFe、FeO、SiO2、Al2O3、CaO、MgO。 化验室面积：33×6.9=227.7 m2，下弦标高4.2m。
2）主要设备的选择：选用目前国内比较先进WISDOM-800荧光分析仪和化验室必备的配套设备。
3）工作制度：年工作330天，每天三班，每班8小时。
12． 热力
12.1 燃料
原料的烘干和回转窑焙烧使用的燃料为喷吹煤粉。煤粉的发热值为≥6500Kcal/m3，小时需要煤粉耗量约为5t/h，年耗量3.6万吨。
12.2 热力及管道
煤粉由煤粉制备系统制备，经管道输送至储煤仓，之后经计量及喷吹分别至烘干机和回转窑燃烧器。煤粉输送管道架空或沿车间柱子敷设至烘干机和回转窑燃烧器，管径根据煤粉输送量确定，煤粉总管上设煤粉流量及压力测量装置。
管道伸缩尽量利用自然弯曲补偿，在自然弯曲不能满足时选用波形补偿器，尽量采用直段以减少阻力。
本设计的煤粉管道吹扫用氮气或压缩空气。
13． 土建
13.1 设计依据
《建筑设计防火规范》GBJ16-87(97版) 《冶金企业安全卫生设计暂行规定》 《建筑结构荷载规范》GBJ9-87 《建筑结构抗震设计规范》GBJ11-89 《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89 《建筑地基处理技术规范》GBJ79-91 《建筑桩基技术规范》GBJ94-94 《混凝土结构设计规范》GBJ10-89 《钢结构设计规范》GBJ17-88 《砌体结构设计规范》GBJ3-88 《高耸结构设计规范》GBJ135-90 《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84
13.2 自然条件
年平均气温 ℃ 极端最高温度 ℃ 极端最低温度 ℃ 最热月平均气温 ℃ 最冷月平均气温 ℃ 年平均风速 m/s
最大风速 m/s(N) 大气压力
年平均 KPa 夏季平均 KPa 冬季平均 KPa 相对湿度
年平均 % 夏季平均 % 冬季平均 % 夏季风向 年平均降水量 mm 最大年降水量 mm 24小时最大降水量 mm 年平均结冰日数 天
13.3 主要计算数据
基本风压 0.3kN/ m2 基本雪压 0.3kN/ m2 抗震设防等级 8度
13.4 地质条件
施工图设计阶段应作工程土质详细勘察，作为地基基础设计的依据。
13.5 其他
建筑材料资源丰富，气象资料、建筑技术资料等齐全，技术力量雄厚，完全能够满足进一步设计或施工的要求。
13.6 建筑结构形式的选择
建筑平面、立面设计力求简洁、平整，在满足工艺要求及使用功能的前提下，力求经济、美观、适用，建筑定位符合建筑模数。
本工程暂时没有提供工程地质报告，参照临近工程土质条件，各建、构筑物均采用天然地基。框、排架结构的厂房一般采用柱下钢筋混凝土独立基础；烟囱、回转窑基础、 环冷机基础等荷载较大的设备基础采用
钢筋混凝土大块式基础；厂房围护结构基础均采用墙下浆砌毛石条形基础。
单层厂房跨度较大者一般采用钢筋混凝土排架结构；多层厂房采用现浇钢筋混凝土框架结构；维护结构采用加气混凝土轻型砌块；规模、跨度较小的附属建筑采用砖混结构；烟囱采用钢筋混凝土结构；地上皮带通廊采用轻钢结构；地下通廊采用防水钢筋混凝土结构；其它如管网支架、水池、泵房、排水沟等均采用钢筋混凝土结构。
各建、构筑物均应按抗震规范要求进行主体结构计算及抗震构造设计。 13.7 建筑防火
厂区内各建筑物，除配电室部分属严重危险级灭火等级外，其它各建筑物均属轻危险级灭火等级。建筑物应按《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90(97年版)配置灭火器。
14． 节能
14.1 设计依据 14.2 工程概述
氧化球团工程年产酸性球团矿120万吨。采用铁精粉精选-链篦机—回转窑—环冷机生产工艺。
生产车间组成：铁精粉精选车间、配料室和精矿仓库、膨润土仓库、干燥室、润磨室、造球室、生球筛分布料系统、主引风机系统、链篦机—回转窑—环冷机系统、焙烧系统、成品及运输系统等。
14.3 能源种类
本工程球团生产消耗的能源为喷吹煤粉，消耗的耗能工质有：水、电等。
14.4 工序能耗计算（球团工艺）
由表15-1可知：本球团工程的工序能耗为46.08公斤标准煤(1350MJ)。
序能耗应不多于1760MJ/t，本设计工序能耗为1350MJ/t，符合规定。
表14-1 工序能耗表
能源种类本 煤粉 电力 新水 合计 单耗 30 46.2 1.167 单位 kg/t kWh/t ｍ3/t 折算系数 0.938 0.386 0.1 工序能耗 公斤标煤 28.14 17.83 0.11 46.08 14.5 节能措施
1.工艺过程采用合理的热工制度，充分利用球团氧化放出的热量和冷却球团的回热风，以降低燃耗。
2.采用良好的密封结构，采用合适的耐火内衬和管道绝热，减少系统散热。
3.采用节能机电产品，大功率电机采用高压供电。
15． 生态环境影响分析
15.1 设计依据
1）《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002号文； 2）《建设项目环境保护管理条例》国务院1998年第253号令； 9）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85;
15.2 拟建工程概况
1）建设规模
工程设计生产规模为年产120万吨氧化球团矿。 2）工作制度及产品性能
年工作330天，每天三班，每班8小时，三班连续生产。主机作业率90.4%。按生产碱性氧化球团矿设计，球团粒度为9~16mm，常温球团抗压强度≥2500N/个球，FeO含量＜1.0%。
3）生产工艺流程
生产工艺流程为：精选—配料—润磨—造球—筛分布料—干燥预热
—焙烧—冷却—成品矿仓。
4）主要车间组成
配料室、润磨室、造球室、链篦机-回转窑-环冷机系统、主抽风机系统。 5）主要生产设备
4.0m×36m链篦机1台，Φ5×33m回转窑1台、Φ12.5m环冷机1台（有效面积69m2）、润磨机2台、圆盘造球机6台。
6）生产过程主要原料及供应情况
主要原料有：精矿粉、膨润土；生产用燃料煤。
15.3 主要污染源、污染物及其治理措施
15.3.1 主要污染源及污染物
本工程的主要污染物是生产性工业烟(粉)尘及SO2，其次为设备运转噪声及废水。
烟(粉)尘主要来自于膨润土研磨室、配料室、链篦机-回转窑、环冷机、成品矿槽、各运转站等，链篦机-回转窑。
主要噪声源有：润磨机、造球机、主抽风机、鼓风风机、耐热风机、窑头结构冷却风机、窑尾结构冷却风机、环冷鼓风机及除尘风机、罗茨风机等。
本工程废水主要是生活污水。 15.3.2 污染控制措施
本次设计采用清洁的生产工艺和较完备的末端治理技术，做到全过程控制，在提高球团矿的质量和成品率的同时，可减少粉尘产生量，节约大量能源，控制粉尘和SO2的排放量。 15.3.2.1 清洁生产工艺的采用
本建设项目为控制污染物的产生量，采用一系列的清洁生产工艺，其主要要体现在以下几方面：
a）采用可处理各种铁矿石、无须耐热合金材料、且可生产质量均匀的普通球团矿；
b）采用鼓风环式冷却机冷却球团矿，保证冷却效果，充分回收冷却余热，冷却废气循环利用，既节能又减少环境污染；
c）风流系统充分回收利用环冷机的高温烟气的余热，节约燃料，降低球团的热耗；
d）配置完整的润磨工艺设施，返料、除尘灰均返回生产系统使用，能够充分收回和利用资源并确保生球的质量。 15.3.2.2 烟(粉)尘的治理
1）生产过程烟(粉)尘
设计对生产过程中产生烟(粉)尘的设备和产尘点进行最大限度密封，并根据生产工艺和粉尘性质生产过程设置除尘系统，具体如下：
配料室布袋除尘系统
该除尘系统包括配料室内各产尘点。设有除尘效率大于99%的离线脉冲布袋除尘器一台。除尘风量为119000 m3/h，废气初始含尘浓度约10g/ m3，净化后的废气由15m高、出口直径φ=1.8m的烟囱排放，排放浓度低于标准限值100mg/ m3。配料室布袋除尘系统袋式脉冲除尘器收集的灰尘由螺旋输送机集中后，直接卸至工艺灰尘矿槽回收利用。
膨润土贮存间除尘系统
该除尘系统包括膨润土的研磨及料仓等产尘点。设有除尘效率大于99%的离线脉冲布袋除尘器一台。除尘风量为32900 m3/h，废气初始含尘浓度约10g/ m3，净化后的废气由15m高、出口直径φ=1.0m的烟囱排放，排放浓度低于标准限值100mg/ m3。除尘器收集的灰尘由螺旋输送机集中后落至膨润土料仓回收利用。
焙烧除尘系统
来自链篦机干燥段风箱的废烟气汇集后，经多管除尘器、主引风机、烟道通过烟囱外排。除尘器设温度、压力、流量检测，并在进、出口管道上设含尘浓度检测孔。
主引风机正常风量为两台400000 m3/h，负压6kPa，通过除尘器、
主引风机和烟囱排出的废烟气含尘浓度≤80mg/ m3。
2）生产过程二氧化硫
本工程生产过程的二氧化硫主要来自于链篦机-回转窑。
链篦机-回转窑排放的SO2主要来自于焙烧废气，即原燃料（原料铁精矿、膨润土、燃料煤）中的硫在焙烧过程中被氧化为SO2，随废气经烟囱排放。
15.3.2.3 废水治理措施
本工程生产球团工程用水量总用水量1000m3/h，其中新水量140 m3/h，循环水860 m3/h。
为节约水资源，减少环境污染，本工程不设水冲洗地坪设施。主要生产用水为造球等工艺用水、设备冷却用水以及洒水抑尘用水。造球工艺以及洒水扫地等用水随生产消耗；设备冷却水如精矿干燥机设备冷却用水、主抽风机电机冷却用水、回转窑固定筛及液压站冷却用水、除尘风机冷却用水等等，用后排入热水池，经冷却塔冷却后，排入循环冷水池，与补充新水混合后再予以重复利用，为了保证水质的稳定，循环系统设自清洗过滤器。 15.3.2.4 噪声控制
噪声主要来自于一些高速运转的设备，包括各类风机、造球机等。设计对这些高噪声源配置消声器、减震垫等设施，有效控制噪声的产生并降低噪声对环境的影响。 15.3.2.5 固体废物的处理
本工程产生的固体废物是各除尘器截留的除尘灰，收集后全部返回生产系统。 15.4 厂区绿化
为了改善环境质量和美化厂区，设计利用零散空地种植树木花草，绿化系数为15%。
15.5 环境管理与环境监测
本次设计建议对主要污染源链篦机-回转窑烟囱进行定期监测，监测
因子为烟囱和二氧化硫。
15.6 环保投资
工程环保投资约为 2673 万元，占第一部分工程费用15%。 15.7 环境影响简要分析
本设计对生产过程中产生的大气污染物——烟(粉)尘和二氧化硫进行有效的控制，主要污染物能够满足排放标准的要求，本工程无生产废水外排，预计本项目建设对周边环境质量不会构成实质性影响。该工程对环境质量影响的程度有待环境影响评价进行定量分析。
16． 安全与工业卫生
16.1 设计依据和标准
1）《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》 劳动部1996年第3号令；
2）《冶金企业安全卫生设计规定》 冶生[1996]204号文； 3）《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002； 4）《工业场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002； 条文）；
7）《烧结球团安全规程》 （88）冶安环字第366号文； 8）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85。
16.2 工程概况
120万吨/年氧化球团工程。
16.3 生产过程主要危险、有害因素及防范措施
16.3.1 主要危险、有害因素
本工程的主要生产设备是焙烧窑，辅助设备主要有原料准备、供配电和供排水设施等。从生产工艺流程看，主要的不安全和职业危害因素有：
1）火灾：大型变压器、主控室、地下电缆沟道等，是易发生火灾的设施与场所。
2）设备事故及机械伤害：设备故障、操作及检修不当，可能造成人身伤害事故。
3）岗位粉尘：物料的冷却、配料及运转等均有粉尘产生。 4）噪声：设备的运转噪声及各种风机的运转噪声等。 5）高温辐射：焙烧室属高温区。 16.3.2 安全防范措施
1）防火
本工程建构筑物的构造、防火间距等均严格按照耐火等级进行设防。主厂房是内设消防泵和消火栓。
2）防机伤、电伤和人员坠落
设备裸露运转部分设有防护罩或防护栏杆，设备周围预留足够的检修空间和人行过道。通道、走梯等进行防滑处理。
高压电容器设有过电流速断保护，单项接地保护；电气设备及电线的金属保护外壳采取安全保护接地装置。
各车间厂房除工作照明外，还设有局部检修照明；对高压配电室还设有事故照明。
3）防雷电
建筑物、构筑物均按规定安装避雷装置。 4）防地震
本设计建构筑物按地震基本烈度7度进行设防。 16.3.3 工业卫生设计措施
1）防尘
设计对运转站等产尘点采取密闭措施，进行机械抽风，防止粉尘外逸；为了防止二次扬尘，对通廊、过道、车间地坪等均设有水清扫设施，对除尘器收集的灰尘采用气力输送，使岗位粉尘浓度小于8mg/m3。
2）防噪
设计对高噪声源的设备采取了安装消声器、加减震垫、设隔音间及隔音操作室等措施，对在强噪声岗位工作的工人采用配带耳塞等个体防护措施。
3）防强热辐射、防暑降温
化验室考虑了通风降温；主控室、化验室均设有空调设备；对高温辐射区的操作人员，采取穿戴防辐射工作服和鞋帽等个体防护措施。
16.4 安全卫生防护措施的预期效果
本设计中根据国家技术规范等法规要求，考虑了一系列的安全防护措施，在正常工作条件下，可避免出现重大安全事故，保证生产安全。对于岗位上存在有烟粉尘、噪声及热辐射等职业危害因素，设计采取防护措施后，符合工业企业卫生设计标准。个别岗位的尘、噪声、热辐射产生量在瞬间可能有超过标准的情况，到采取个体防护措施，对操作工人的健康不会造成损害。故本工程投产后，可以保障工人在安全与卫生的条件下工作。
17． 消 防
17.1 设计依据
(1) 《建筑设计防火规范》(GBJ16-87，2001版)； (2) 《钢铁企业总图运输设计规范(试行)》(YBJ52-88)； (3) 《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90，97版)； (5) 工艺及其它专业提供的设计条件。
17.2 工程火灾因素分析
本工程在生产过程中存在火灾隐患的场所主要有：电气室、变压器室、烘干室及润磨车间润滑油站等。按生产的火灾危险性分类：变压器室为丙类，其余车间厂房均属丁、戊类。
17.3 防范措施
本设计认真执行“预防为主、消防结合”的消防工作方针及国家有关防火方面的规定，在总图布置、建筑结构、电力设施和消防供水等设计中采用了一系列防范措施，以消除隐患，防止和减少火灾的危险。 17.3.1 总图布置
各建、构筑物之间的防火间距按照《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行设计。为保证消防车辆畅通，厂区设有环状道路。
本工程一旦发生火灾，其扑救工作由公司现有消防队承担。 17.3.2 建筑防火
本工程各建、构筑物执行《建筑设计防火规范》的规定，耐火等级均按不低于二级，并根据《建筑灭火器配置设计规范》的要求，在烘干室、润磨车间及各电气室、控制室、变压器室等处配置适量的手提式或手推车式灭火器材。
电气室、控制室、润滑油站等建筑物的门均向外开启。 17.3.3 电力设施
设计全部采用阻燃电缆，敷设按规范涂刷防火涂料或缠绕防火包带；电气设备安装完成后，采用防火材料对电气孔洞进行封堵，并采取防火隔断措施，以防火灾蔓延。
变压器下设有事故贮油池。
高大建筑顶部设置防雷接地保护装置。 17.3.4 消防给水
本次新建车间厂房等建筑物耐火等级均为一、二级，除变压器室为丙类外，其它生产的火灾危险性属丁、戊类，因此仅考虑室外消防给水。同一时间内的火灾次数为1次，按消防需水量最大的建筑物计算，室外一次灭火用水量15l/s。本生产区内采用生产、生活和消防联合给水系统，由厂区主给水管网接出。在生产区路边适当位置设一定数量的SS100型地上式室外消火栓，布置间距按不大120m考虑。
17.4 防火及消防措施效果预测与评价
本设计严格按照《建筑设计防火规范》等有关规定进行设计，对易发生火灾的部位分别设置了相应的防火和灭火设施，在正常生产条件下，严格按照操作规范进行操作，可避免火灾事故的发生和蔓延，一旦发生火灾可以及时扑救，确保人身安全及设备安全。
18． 概 算
18.1 工程概况
新建一条年产120万吨氧化球团矿的链篦机一回转窑球团生产线。
18.2 投资范围如下：
土建设施、工艺(精选、配料、干燥、润磨、造球、焙烧)系统、管道设施、自动化仪表设施、通风除尘设施、给排水消防设施、供配电电信设施、总图运输设施、其他费用、不可预见费用、铺底流动资金。
18.3 投资范围不包括的项目
1. 总图：厂区场地平整、土石方、道路、围墙、大门。 2. 热力：主管网、加压泵站。 3. 供排水、消防：主管网及消防设备。 4. 供配电：总降压站。
18.4 静态投资分析
本工程建设项目静态概算总投资17661万元。固定资产投资16911万元。 (铺底流动资金750万元)
18.5 按费用划分（静态投资划分见表19-1）
表19-1 静态投资分布表 费用名称 建筑费 设备费 安装费 其他费用 不可预见费用 小计 铺底流动资金 总计 概算(万元) 3251 10753 2273 434 200 16911 750 17611 占静态投资(%) 18.46 61.06 12.90 2.46 1.13 4.26 100 18.6 编制依据
1. 土建工程依据：天津市建筑工程消耗量定额、天津市建筑工程价目表。
2. 设备费用采用：2001年工程建设全国机电设备价格汇编、询价同类工程报价。
3. 设备运杂费按设备费4%计算。
4. 设备安装工程依据：冶金工业专业定额、天津市安装工程消耗量
定额、天津市安装工程价目表。
5. 工程其他费用按：冶金工业建设初步设计概算编制办法执行。 6. 设计费执行：国家发展计划委员会、建设部2002年修订本工程勘察设计收费标准。
18.7 工程环境保护投资
工程环境保护投资 2673 万元。
18.8 工程消防投资
工程消防投资 10.21 万元。
19． 技术经济
19.1 评价原则
按国内改造或新建项目进行评价，评价界定范围新建120万吨链篦机—回转窑球团矿生产线，不涉及其他工序。投入、产出均按不含税价格计算。
19.2 资金筹措及使用
改造和异地新建项目所需资金按全部由企业自筹解决。
固定资产静态投资于建设期内全部投入，流动资金按达产比例投入。
19.3 实施进度
建设期12个月，一年后年产为达到120万吨。
19.4 劳动定员
本项目精选车间设计劳动定员为60人，球团生产线设计劳动定员为142人，共202人。
19.5 销售收入
本项目设计年产120万吨球团矿，球团矿不含税价格（高炉用球团和直接还原用球团平均价）计算按930元/吨计算，正常年销售收入为11600万元。
19.6 成本及费用
主要投入物价格按现场实际不含税价格计算，职工工资及福利费按
30000元/人年计，修理费按固定资产的3%计。固定资产年折旧率建筑按4.75%计，设备按6.33%计。递延资产按5年摊销。
按上述条件测算的球团矿年均单位成本及费用为829元/吨，年均总成本及费用为99480万元。单位成本计算表（第二年）见表19-1
表19-1 单位成本计算表（第二年）
序号 项目 原料 1 铁精粉 1.1 膨润土 1.2 2 2.1 2.2 2.3 3 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.2 6 计算单位 单耗 kg 1000 kg 20 kg kWh t 30 46.2 1.167 单位成本(元) 单价 金额 758 0.75 750 0.4 8 0.5 0.5 2 40.43 15 23.10 2.33 5.05 13.01 6.95 4.06 2 5 2 3 7.51 829 年总成本 (万元) 90960 48520.80 606 1561.2 600 901.2 99480 燃料及动力 煤粉 电 补充新水 工资及福利费 制造费 折旧费 修理费 其它费用 管理费用 摊销费 其他管理费用 辅助材料 合计 19.7 销售税金及附加（一期）
增值税率为17%，城建税是增值税税额的7%，教育费附加是增值税额的3%。年均缴纳销售税金及附加为2060.32万元。
19.8 损益计算（一期）
本项目年均利润总额为9853.17万元。所得税按利润的25%计征，年均所得税为2463.29万元。盈余公积金公益金分别按税后利润的10%计提，均为246.33万元。年均未分配利润为5911.90万元。
19.9 盈利能力分析
根据损益和固定资产投资估算表计算以下指标： 根据利润率 55.79%
投资利税率 35.15%
19.10 综合评价
新建150万吨/年球团工程，设计规模为年产合格球团矿120万吨。固定资产投资16911万元，流动资金750万元。项目建设期10个月，服务年限15年。
经测算，年均销售收入111600万元，年均销售税金及附加为2266.35万元，年均总成本及费用为99480万元，年均所得税为2463.29万元，年均税后利润为5911.90万元。所得税后的投资回收期为2.99年。
综上所述，该回转窑系统可生产优质球团矿，为改善高炉炉料结构创造了良好的条件，经济效益较好。
19.11 主要技术经济指标
主要技术经济指标见表19-2.
表19－2 技术经济指标表
序号 1 链篦机 2 回转窑 环冷机 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 7
项 目 球团矿产量 宽度 长度 直径 长度 直径 面积 单位 104ｔ／ａ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ2 % % % % mm N/个球 kg/t球团 kg/t球团 Kw·h/t球团 ｍ3/ｔ球团 kg(标煤)/t 66 ≤1.0 ＜1±1% ≥2500 1000 20 46.2 1.167 46.08 指标 150 4.0 36 5 33 12.5 69 85 备注 酸性成品球团矿 年作业率 球团矿质量 TFe FeO 自然碱度(CaO/SiO2) 粒度 抗压强度 原料消耗(干) 精矿粉 膨润土 动力消耗 电耗 水耗 工序能耗 (铁精粉品位69%) 10～16m占90%以上 其中用于球团工艺为0.3
8 9 10 11 12 13 13.1 13.2 13.3 14 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 15 工艺设备总重 工艺装机容量 职工在册人数 厂区用地面积 达产后球团矿成本 投资 固定资产投资 铺底流动资金 建设期利息 财务预测指标 年均销售收入 年均总成本费用 年均销售税金及附加 年均利润总额 年均所得税 年均税后利润 投资利润率 投资利税率 投资回收期 税前 税后 ｔ Kw 人 m2 元/t 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 % % 年 年 ~9000 13908 约66600 829 17661 16911 750 111600 99480 2266.35 9853.17 2463.29 5911.90 55.79 35.15 1.79 2.99 约100亩 142+60=202
120万吨/年链篦机——回转窑球团工程可研总估算表
建设单位名称：天津钢管新矿业有限责任公司 单位：万元 序号 项目名称 建筑工程 设备工程 概算金额 安装工程 其它费用 合计 一 1 ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ ⑱ ⑨ 2 3 4 5 6 7 ⑪ ⑫ ⑬ ⑭
第一部分工程费用 工艺综合工程 精选系统 配料系统 烘干系统 润磨系统 造球系统 焙烧(成品)系统 主抽风系统 煤粉制备系统 转运站及皮带通廊 小计 自动化仪表综合工程(含电信） 采暖、通风、除尘综合工程(烟囱) 供排水综合工程 供配电综合工程 压气 总图运输综合工程 厂区道路 砼场地 砖围墙 土石方量 小计 600 190 120 210 310 910 60 210 140 2750 56 12 126 57 50 100 100 250 1850 101 178 280 380 4642 967 490 15 8903 314 360 67 878 231 114 5 12 17 23 878 362 31 3 1445 244 21 25 496 42
二 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 三 四 五 六 八
合计 第二部分费用 拆迁费 建设单位管理费 生产职工培训及提前进厂费 办公及生活家具购置费 试车费 监理费 勘察费 设计费 化验设备及操作间 环评费 小计 第一、二部分费用合计 不可预见费 建设投资（三|、四部分合计) 铺底流动资金 概算投资(自筹)(五、六部分合计） 3251 3251 10753 10753 2273 2273 52 30 5 37 67 10 178 50 5 434 434 16277 16711 200 16911 750 17661
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