鎳業(yè)有限公司年產(chǎn) 30萬噸鎳鐵合金項目工程可行性研究報告

鎳業(yè)有限公司 30 萬噸 /年鎳鐵合金工程 可行性 研 究 縣 鎳業(yè)有限公司 目 錄 1 總 論 . 1 2 市場分析 . 12 3 冶煉工藝 . 18 4 原料系統(tǒng) . 28 5 通風(fēng)除塵 . 32 6 給排水設(shè)施 . 34 7 電 氣 . 42 8 機修、檢化驗 . 47 9 燃 氣 . 51 10總圖運輸 . 52 11能源篇 . 55 12土建 . 57 14職業(yè)安全 與衛(wèi)生 . 66 15消防 . 69 16投 資 估 算 . 72 17技術(shù)經(jīng)濟分析與評價 . 75 18綜合評價 . 80 1 1 總 論 1 1 概述 1 1 1項目概況 項目名稱 ： 縣 縣 鎳業(yè)有限公司 年產(chǎn) 30 萬噸鎳鐵合金項目工程。 內(nèi)容 ： 建設(shè)年產(chǎn) 30 萬 t 鎳鐵合金冶煉生產(chǎn)線及相關(guān)輔助生產(chǎn)、生活設(shè)施。 擬建規(guī)模 ： 工程項目年產(chǎn) 30 萬 建設(shè)地點 ： 山東 市 市 縣 。 1 1 2承辦單位概況 單位名稱 ： 縣 縣集團 有限公司。 承辦 單位概況： 縣縣集團 有限公司，法定代表人： 。 縣 縣集團 的成員企業(yè)包括 縣 縣集團 公司、 縣 縣 熱電有限公司（控股）、山東市 沾化兆康電力工程有限公司（全資）、 縣 鈺祥電氣設(shè)備有限公司（全資）、 縣縣 鎳業(yè)有限公司（全資）、 縣 縣 置業(yè)有限公司（控股）、北京騰龍 縣 養(yǎng)殖科技有限公司（控股）和濱州魏橋鹽業(yè)科技開發(fā)公司（參股）。其中母公司 縣 縣集團 有限公司注冊資本金人民幣 1 億元，熱電生產(chǎn)和供應(yīng)、海水綜合開發(fā)和利用、電力工程、工業(yè)民用建筑工程、機電安裝工程、市政工程、電氣材料銷 售、旅游服務(wù)、港口服務(wù)、物流服務(wù)、物業(yè)服務(wù)、建筑材料的 生產(chǎn)和銷售、批準(zhǔn)范圍內(nèi)的進(jìn)出口業(yè)務(wù)。截止 2007 年底，在冊職工 410人，固定資產(chǎn) 49784 萬元。 2006年度，集團公司實現(xiàn)銷售收入 元，上繳稅金 1642 萬元，實現(xiàn)凈利潤 1200萬元。 1 1 3建設(shè)地點概況 2 工程擬建設(shè)在 縣 ， 縣 位于山東 市 市 ，地處魯北平原，東臨渤海。 縣 目前是一個以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，主要工業(yè)為化工、冶煉、電力、機械、輕紡、造紙等。 市 區(qū)位位置優(yōu)越，交通發(fā)達(dá)，已成為魯北交通樞紐。經(jīng)濱州萬噸港由疏港公路 25接 市 道東張路，向東 10 道東濱路，沿東濱路向南 60濱州。沿 市 道東張路 20 市 道大濟路連接，距津汕高速出入口僅 5大濟路南下 2005 線。沿大濟路新線向南與國道 220線相接，至 市 城濟南僅需 津山高速向西 2烏高帶相接， 4海， 2h 到德州。黃大鐵路南接隴海線，北接黃驛朔黃鐵路，為陜西神木煤炭沿鐵路線向膠東半島運輸之捷徑。 1 2 編制依據(jù) （ 1） 縣 縣 鎳業(yè)有限公司提交 市 冶金設(shè)計研究院的有關(guān)設(shè)計基礎(chǔ)資料； （ 2） 縣 縣 鎳業(yè)有限公司與 市 冶金設(shè)計研究院簽定的可行性設(shè)計合同。 1 3 項目簡介 本項目工程建設(shè)內(nèi)容為： 新 建 65 條。 30000熱電爐 四 臺 、 42000熱電爐 五 臺 。 相應(yīng)配套的總圖、原料系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施及消防安全設(shè)施等。 項目建成后，年產(chǎn)鎳鐵合金 30 萬噸（平均含鎳 10%） 1 4 工程建設(shè)的必要性和可能性 （ 1） 縣 境內(nèi)擁有 市 統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠一處，現(xiàn)裝機容量 2 135+2 前已經(jīng)啟動了 2 660建工程，計劃 2010 年左右投產(chǎn)；另擁有地方公用熱電 3 廠一處即 縣集團 公司控股的 縣 熱 電廠，裝機容量為 2 75t，年供熱能力為 300吉焦；目前已經(jīng)啟動了 l 130t 背壓機組擴建工程，計劃 2007年 3 月份投產(chǎn)；同步實施 1 25 220終達(dá)到年發(fā)電量 12億千瓦時，年供熱能力為 1200 萬吉焦；位于開發(fā)區(qū)東側(cè)的 220 千伏車王輸變電工程已經(jīng)投產(chǎn)，變電容量為 2 18步實施 l 18建工程，計劃 2007年 12份全部投產(chǎn)。目前位于開發(fā)區(qū)北側(cè)的 220千伏沾化輸變電工程前期勘察工作己經(jīng)完成，按照 3 24劃設(shè)計，不日即將動工，計劃 2008 年 6月投產(chǎn) 1 242008 年底全部投產(chǎn)，屆時應(yīng)充分考慮從 220 千伏沾化變出線，以滿足項目的用電需要。本工程為高耗能項目， 縣 豐富的電力資源和可靠的供電保障，為本項目今后的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。 （ 2）鎳鐵是生產(chǎn)不銹鋼的重要原料，在過去的 30 年間，全球不銹鋼產(chǎn)量一直以平均超過 5%的增長率增長。最近幾年，世界不同地區(qū)的不銹鋼產(chǎn)量有所差異，而亞洲地區(qū)不銹鋼產(chǎn)量有驚人的增加。雖然不銹鋼的開發(fā)不到 100 年，但不銹鋼己經(jīng)顯示出是一種產(chǎn)量增長最快的金屬原料，而最近幾年其產(chǎn)量增長率甚至超過了塑料產(chǎn) 量的增長率。不銹鋼產(chǎn)量有如此高的增長率的驅(qū)動力在于它所具有的 腐蝕性和耐氧化性，具有較高的強度重量比，優(yōu)良的軋制成形性、可焊接性能、低溫韌性等。因此，木工程的實施符合市場的需求。 （ 3） 縣 縣 鎳業(yè)有限公司與深圳市德匯鎳業(yè)有限公司現(xiàn)有礦熱爐多座；長期從事鐵合金及鎳鐵生產(chǎn)，其產(chǎn)品遍及國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)。集團公司在企業(yè)的發(fā)展中不斷汲取國內(nèi)外先進(jìn)的企業(yè)管理經(jīng)驗，成功地與經(jīng)濟發(fā)展實際和傳統(tǒng)文化融合，建立了一套高效、靈活、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾頇C制和企業(yè)文化。集團全面通過了2000質(zhì)量體系認(rèn)證。公司 在長期生產(chǎn)經(jīng)營活動中，既培養(yǎng)了一大批精誠團結(jié)、極富創(chuàng)建精神的經(jīng)營管理隊伍，又與國內(nèi)外很多大中型企業(yè)結(jié)成了誠 4 信合作、共謀發(fā)展的深厚關(guān)系，擁有巨大的社會資源。目前，公司已通過 長期的鐵合金生產(chǎn)和管理工作中，該公司培養(yǎng)了一批生產(chǎn)和管理的技術(shù)人材，可以為本工程的順利實施提供可靠的保證。 1 5 廠址及建設(shè)條件 1 5 1廠址位置 縣 位于山東 市 市 ，地處魯北平原，東臨渤海。 擬建廠址地勢平坦 ,地面海拔高程 所在區(qū)域?qū)儆诨痉€(wěn)定區(qū)。本廠區(qū)地基主要為第四系沖積層，場地土類型為中硬 土 ，場地類別為類；土層自上而下為粘土、粉土、 粉質(zhì)粘土，粉砂，粉土共 5 層，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值在100 25間，上部地基強度較低，主要建、構(gòu)筑物擬采用人工地基。該廠區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)地殼穩(wěn)定性良好，未發(fā)現(xiàn)有明顯活動的斷裂構(gòu)造，廠區(qū)內(nèi)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象存在，該區(qū)域內(nèi)屬相對穩(wěn)定的地質(zhì)體。因此，綜合判定，該擬建場區(qū)是穩(wěn)定性和建筑場地，無軟弱土層，適宜建筑。 從勘察資料分析，本場區(qū)內(nèi)的地基土分布均勻，層位穩(wěn)定，粉質(zhì)粘土為主，場地穩(wěn)定性好。該建筑場地類別為中軟場地土。根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖（ 2000）， 縣 地震 基本烈度為六度，設(shè)計基本地震加速度為 計地震分組為第二組。廠區(qū)水文地質(zhì)簡單 ， 地下水類型為第四系孔隙潛水 ， 地下水水位埋深一般 變幅 高地下水水位埋深 氣降水為其補給水源，地面蒸發(fā)為其主要排泄方式。廠區(qū)地下水對混凝土具弱中等腐蝕性。 本工程廠址位于 縣 城的東北萬向約 ,地處縣城東工業(yè)園內(nèi) ,符合當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求 。 廠區(qū)周圍無名勝古跡和風(fēng)景區(qū) ， 地下無礦藏和文物。 1 5 2建設(shè)條件 5 1 5 2 1原料供應(yīng) （ 1）紅土礦 （含 ：年需要量 240 萬 t，主要由東南亞國家菲律賓、印尼、新喀里多尼亞等進(jìn)口。 （ 2）石灰：年需要量為 3O 萬 t，當(dāng)?shù)刭徺I。 （ 3）還原劑（焦炭）：年需要量為 30萬 t，主要從 市 內(nèi)或山西等地購買。 （ 4）電極糊：年需要量 12000t，主要從甘肅、河北等地購買。 （ 5）煤：年需要量 要從山西等 地購買。 1 5 2 2供電條件 本工程項目建設(shè)用電可由 110千伏富國變電站出線的 10千伏齊圈線供電，項目投產(chǎn)用電需要建設(shè) 110千伏變電站，電源來自 220 千伏車王變電站雙回 110千伏線路以及 縣 熱電 110 千伏母線出線。 1 5 2 3供水條件 本工程生產(chǎn)、生活及消防用水來自恒業(yè)水庫，可以完全滿足項目建設(shè)以及項目投產(chǎn)用水需要，本項目給排水依托 縣 縣集團 有限公司現(xiàn)有設(shè)施。工業(yè)園區(qū)的用水來自恒業(yè)水庫，容量為 1700 萬立方米。 1 5 2 4交通運輸條件 市 區(qū)位位置優(yōu)越，交通發(fā)達(dá)，已成為魯北交通樞紐。經(jīng)濱州萬噸港由疏港公路 25接 市 道東張路，向東 1 道東濱路，沿東濱路向南 6濱州。沿 市 道東張路 2 市 道大濟路連接，距津汕高速出入口僅 5大濟路南下 205 線。 沿大濟路新線向南于國道 220線相接，至 市 城濟南僅需 津山高速向西 20濱德高速、威烏高帶相接， 4海， 2h 到德州。黃大鐵路南接隴海線，北接黃驛朔黃鐵路，為陜西神木煤炭沿鐵路線向膠東半島運輸之捷徑。 6 全 部設(shè)備可通過 220 市 道或濟青高速轉(zhuǎn)濱博高速到達(dá) 市 ，再經(jīng)不超過 5 1 5 2 5氣象條件及地震烈度 當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，按沾化氣象站有關(guān)氣象資料，并將觀測資料從 1960 年建站起系列延長到 1998 年，合計 39 年的觀測資料。 縣 地處魯北，北臨渤海，屬于溫 暖半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，大陸性氣候特征明顯：春季干燥多風(fēng)；夏季受海洋暖氣團控制，溫和濕潤，降雨集中， 6降水量占全年的 80%；秋季天高氣爽；冬季寒冷干燥，雨雪較少，故形成旱澇災(zāi)害，年際降水變化大，季節(jié)分配不均。 氣象特征值 （未注明者為 1959 氣溫： 年平均氣溫： 極端最高溫度： 1959 極端最低氣溫： 1959 最冷月（ 1 月）平均氣溫： 1959 最 冷月（ 7 月）平均氣溫： 氣壓： 年平均氣壓： 雨： 歷年一次最大降雨量： 1959 歷年最多降雨量： 1971 歷年最少降雨量： 1968 歷年平均降水日數(shù)： 10天，其降水量為 ： 7 年主導(dǎo)風(fēng)向： 頻率為 8%； 冬季主導(dǎo)風(fēng)向： 率為 9%； 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 頻率為 9%、 9%； 年平均風(fēng)速： s 最大風(fēng)速： 28m/s，風(fēng) 向為 雪： 歷年最大凍土深度： 5401959 當(dāng)?shù)匚迨暌挥龊樗粸?縣 地震基本烈度為六度。 1 6 主要設(shè)計原則 根據(jù)國家有關(guān)經(jīng)濟建設(shè)的方針政策，結(jié)合工程的實際情況，確定了下列建設(shè)原則： （ 1）設(shè)計符合國家現(xiàn)行的技術(shù)政策和產(chǎn)業(yè)政策的要求； 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（國家發(fā)改委令 第 40 號） 鐵合金行業(yè)準(zhǔn)入條件 國家發(fā)展和改革委等七部委關(guān)于推進(jìn)鐵合金行業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整的通知 （發(fā)改產(chǎn)業(yè)【 2006】 567 號） 山東 市 人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā) 市 發(fā)展改革委關(guān)于加快鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見的通知（魯政辦發(fā) 2006118 號） 山東 市 人民政府辦公廳關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制高耗能行業(yè)固定資產(chǎn)投資項目建設(shè)的通知（魯政辦發(fā) 2007 59 號 ） （ 2）各專業(yè)設(shè)計符合國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求； （ 3）采用成熟、可靠、先進(jìn)的工藝技術(shù)； 8 （ 4）工程設(shè)計精打細(xì)算，力求在滿足工藝要求的前提下，盡量節(jié) 市 投資； （ 5）環(huán)保貫徹 “ 三同時 ” 的原則 ,各種污染須經(jīng)治理達(dá)標(biāo)后排放。 1 7 主要設(shè)計內(nèi)容及建設(shè)方案 1 7 1設(shè)計內(nèi)容 本可行性研究對產(chǎn)品方案、鎳鐵市場、工藝技術(shù)、設(shè)備選型和總圖布置都進(jìn)行了研究。 對項目的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，并結(jié)合建設(shè)地區(qū)的特點和條件，綜合論證后，確定項目的建設(shè)內(nèi)容為 300000t/a 鎳鐵合金生產(chǎn)線。產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。 1 7 2建設(shè)方案 （ 1）新建 65m 干燥及預(yù)還原回轉(zhuǎn)窯 六 條， 30000熱電爐 四 臺 、42000熱電爐 五 臺 。 。 （ 2）相應(yīng)配套的總圖規(guī)劃、原料系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施及消防安全設(shè)施等。 1 7 3主要工藝技術(shù)的選擇 根據(jù)國內(nèi)的生產(chǎn)實 踐，結(jié)合業(yè)主的實際，生產(chǎn)工藝選擇礦石干燥、預(yù)還原、電爐冶煉的生產(chǎn)工藝，礦熱爐設(shè)計選用成熟、可靠的封閉式礦熱電爐，可減少煙氣處理量，改善工人操作環(huán)境，達(dá)到環(huán)保要求。電爐主廠房采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，主要生產(chǎn)技術(shù)見各專業(yè)有關(guān)章節(jié)。 1 8 技術(shù)經(jīng)濟評價 項目總投資為 47000 萬元，其中 建設(shè)投 資 32852 萬元，鋪底流動資金 4244萬元 ， 銷售收入 513000 萬元 /a，利潤總額 8431 萬元 /a， 全部投資回收期 ，經(jīng)濟效益指標(biāo)較好，可解決 1140 人的就業(yè)， 9 并帶動當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)及運輸 等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，也具有較好的社會效益和環(huán)境效益。綜上所述，本項目的建設(shè)合理可行。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見匯總見 1 10 表 1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)匯總表 序 號 指 標(biāo) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 產(chǎn)品和產(chǎn)量 鎳鐵合金（含鎳 10%） t/a 300000 2 主要原輔料消耗 濕紅土礦 t/a 2400000 石灰 t/a 300000 焦炭 t/a 300000 煤 t/a 194040 電極 糊 t/a 12000 鋼材料 t/a 3600 耐火材料 t/a 9900 3 動力 動力電耗 a 90000000 冶煉電耗 a 2250000000 新水 m3/a 2628000 4 勞動定員 人 1140 5 主要經(jīng)濟指標(biāo) 目總投資 47000 其中：建設(shè)合資 萬元 32852 含建設(shè)期利息 萬元 鋪底流動資金 萬元 4244 目總資金 萬元 47000 其中：流動資金 萬元 4244 售收 入 萬元 /a 513000 成本 萬元 /a 502782 11 序號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 備注 營成本 萬元 /a 500701 值稅 萬元 /a 22332 售稅金及附加 萬元 /a 1787 潤總額 萬元 /a 8431 稅前利潤（ 萬元 /a 8431 得稅 萬元 /a 2108 利潤 萬元 /a 6323 部投資財務(wù)內(nèi)部收益率 % 后 部 投資回收期 a 后 投資收益率（ % 目資本金投資凈利潤率（ % 能盈虧平衡點 % 年產(chǎn) 12 2 市場分析 2 1 鎳簡介 鎳 （ 重要的合金化元素，它使合金的強度和耐蝕性大為提高。 1804年最初從礦石煉出金屬鎳以后，受當(dāng)時技術(shù)條件及資源缺少等因素的限制，使鎳有 100 年左右沒有顯著的發(fā)展。直到第一次世界大戰(zhàn)前夕，世界鎳產(chǎn)量才只有幾千噸。經(jīng)過第一次，特別是第二次世界大戰(zhàn)以后，鎳產(chǎn)量急劇 增長。 鎳是一種用途廣泛的金屬，而大量的鎳是用在各種類型不銹鋼、軟磁合金和合金結(jié)構(gòu)鋼的生產(chǎn)中，這些合金和鋼種在石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及機械制造工業(yè)等萬面廣泛地被應(yīng)用。 （ 1）鎳在煉鋼中的應(yīng)用 鎳可完全溶解于 中的溶解度為 10%。含鎳量達(dá) 5%可提高低碳結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強度和硬度。在碳素鋼中含有 3%鎳，可改善其抗拉強度、沖擊韌性、屈服點和變形能力。含鎳 1% 4%的 構(gòu)鋼，由于這種鋼的抗拉強度同質(zhì)量的比值合適，所以很適于在汽車、機車和機器制造業(yè)中。 最重要的含鎳鋼種和最大的用 戶是不銹鋼和耐熱特殊鋼。例如 一系列耐熱不銹鋼，熱加工性能良好，在機械、醫(yī)療、國防、輕工中得到廣泛的應(yīng)用。 （ 2）在鑄鐵中的應(yīng)用 鎳在鑄鐵中有輕微的石墨化作用，可穩(wěn)定珠光體和減少鐵素體 含量。因此鑄鐵中的鎳有助于取得均勻而一體的結(jié)構(gòu)和良好的性能。添加少量的鎳（ 會導(dǎo)致形成微細(xì)的珠光體，當(dāng)含鎳量較高時，會形成馬氏 13 體和奧氏體。微細(xì)而穩(wěn)定的珠光體可使鑄鐵具有良好的加工性能和硬度。因此，加鎳鑄鐵件可用來制造汽車制造業(yè)中的鑄件。鎳是重要的合金化元素。 它使合金的強度和耐蝕性大為提高。 （ 3）在低鐵鎳合金生產(chǎn)中的應(yīng)用 含鉻、鈷和鉬的低鎳鐵合金，用高溫合金時，一般稱哈斯特耐蝕鎳基合金，在 923時的抗拉強度高達(dá) 鐵鎳合金磁導(dǎo)率高，因而適用電氣和電子工業(yè)，例如含 克菜馬克斯合金。 含 合金是一種特殊耐蝕的彈簧材料，用于牙科治療上。鎳也用來作硬幣和用在蓄電池工業(yè)中。 2 2 生產(chǎn)消費狀況 隨著第二次世界大戰(zhàn)后技術(shù)的進(jìn)步，對鎳的需求大量增加。但在 20世紀(jì) 70年代中期和 80 年代中期之間，由于受到經(jīng)濟衰退和石油危機的嚴(yán)重打擊，鎳需求增長停滯。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，先進(jìn)材料和合金對鎳的需求日益增加，預(yù)計未來需求還將繼續(xù)強勁增長。鎳可提高材料性能，故有多種多樣的應(yīng)用。表 2出了西方世界和中國鎳在各種最終用途中的消費比例，主要用途是不銹鋼和合金鋼 （占 67%），其它重要用途是鍍鎳和有色金屬合金（各占 10%），以及合金鑄 件 （占 4%）。 表 22005年西方世界和中國鎳在各種最終用途中的消費比例 最終用途 不銹鋼和合金鋼 有色金屬 鍍鎳 合金鑄件 其它 消費比例 67% 10% 10% 4% 9% 14 過去 40 年，鎳需求的年均增長率接近 4%，但在此期間，若逐年比較，鎳需求增長率相差很大。這些周期都受到經(jīng)濟周期和工業(yè)發(fā)展水平的影響。在任何一個周期，鎳需求增長水平的主要推動力都是不銹鋼產(chǎn)量的增長（表 2在不銹鋼增長率最高的時期，鎳需求增長率也最高。表 2方世界鎳需求周期性年均增長率。表 2要工業(yè)發(fā)達(dá)國家鎳消費量。 表 2 鎳需求年均增長率 周期和年份 1974 1979 1979 1991 1991 1995 1995 2000 2000 2005 年增長率 鎳需求的波動受到以下因素的影響 （ 1）不銹鋼生產(chǎn)者補進(jìn)和減少庫存導(dǎo)致鎳需求的顯著上升或下降，這與鎳價直接相關(guān)； 表 2 鎳需求年均增長率 年份 1974 1979 1979 1991 1991 1995 1995 2000 2000 2005 鎳需求 年均增長率 不銹鋼產(chǎn)量年均增長率 （ 2）不銹鋼廢料的供應(yīng)。從歷史上看，不銹鋼廢料可獲量受鎳價的直接影響。廢料仍將繼續(xù)是影響鎳市場的一個因素，雖然 20 世紀(jì) 90 年代初獨聯(lián)體出口廢料的浪潮不能重演，但是一方面，廢料將繼續(xù)與原鎳競爭，另一方面，廢不銹鋼的持續(xù)回收也支持了鎳作為可清潔回收材料的形象。 表 2 近幾年工業(yè)發(fā)達(dá)國家鎳消費量 單位：萬 t 國家 1998 1999 2000 2001 2002 2003 平均增長率 % 世界合計 15 日本 國 國 國 大利 國 國臺灣 蘭 典 長期內(nèi)，鎳消費將繼續(xù)受到不銹鋼需求增長的推動。過去 50 年，不銹鋼產(chǎn)量的年均增長率為 最近 10 年也沒有下降， 2005 年，世界不銹鋼產(chǎn)量為 2450 萬 t，鎳需求量為 148 萬 t。展望未來，中國不銹鋼需求和產(chǎn)量的增長對鎳市場越來越重要 ， 雖然目前在 中國鎳消費結(jié)構(gòu)中，不銹鋼占的比重剛剛超過一半，達(dá)到 但是與世界平均水平 69%相比，顯然有較大的發(fā)展空間。到 2006 年中國約有 150 萬 滿足需求的增長。隨著中國約 13 億人口生活水平的提高，不銹鋼產(chǎn)品需要會日益提高。 過去 10 年非不銹鋼應(yīng)用的鎳也強勁增長， 年均增長率超過 4%。預(yù)計未來這類鎳需求增長仍接近這一數(shù)值 。 在非不銹鋼應(yīng)用部門，特殊產(chǎn)品的應(yīng)用前景看好，如新蓄電池系統(tǒng)、燃料電池、電磁干擾屏蔽、多層電容器等?？傊?，鎳的需求將因其特殊性能而增加，有許多新應(yīng) 用，并在可預(yù)見的將來增長強勁。 根據(jù)海關(guān)的統(tǒng)計資料， 2005年全年各類鎳產(chǎn)品進(jìn)口總量達(dá)到 72萬 t，同比增加了 243%，進(jìn)口總額達(dá)到 美元，同比增加 其中進(jìn)口鎳礦及精礦的進(jìn)口量劇增達(dá)到 t，進(jìn)口未鍛軋非合金鎳接近 9 萬 t，同比增加了 16 37%。隨著國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量的增加和鋼鐵企業(yè)對鎳鐵的認(rèn)識不斷提高，國內(nèi)不銹鋼廠使用鎳鐵的數(shù)量會激增，在市場上鎳銷售疲軟時，往往是鎳鐵俏銷而金屬鎳滯銷。 2005年我國進(jìn)口了鎳鐵 t，同比增加了 78%。 2 3 鎳價格 據(jù)悉，國內(nèi)外市場上的鎳 、鉻等合金材料價格持續(xù)受不銹鋼產(chǎn)能擴大的拉動，不銹鋼產(chǎn)業(yè)對鎳、鉻的需求這是趨增大。鎳、鉻主要用于冶煉不銹鋼，通常的鎳基不銹鋼，須添加 8% 11%的鎳， 18% 20%的鉻。最近一個時期鎳的價格長勢洶涌，主要源于不銹鋼制造商對鎳需求量的大幅度增加，這其中特別是來自中國的強大市場需求。 這些年，我國不銹鋼產(chǎn)能在不斷增長，隨著新項目相繼建成投產(chǎn)， 2005 年我國的不銹鋼的生產(chǎn)能力達(dá)到 220 萬 t，到 2010 年可望達(dá)到 390 萬 t。屆時，我國將成為世界最大的不銹鋼生產(chǎn)國，也將成為世界最大的鎳、鉻消耗國家。 在近兩 年內(nèi)鎳的價格增長了三倍多，在 2001 年 10 月份鎳的價格為 4000 美元 /t， 2003 年初鎳的價格為 8000 美元 /t 左右， 2004 年初鎳的價格已經(jīng)上漲到16000 美元 /t。進(jìn)入 2005 年，鎳市場價格依然穩(wěn)中趨升，并觸及 15年來 2萬美元 /前已達(dá)人民幣 22萬元 /t。鎳鐵價格則可按含鎳量折合得到，含鎳13%的精煉鎳鐵價格即為鎳價格的 13%，約為 28600 元 /t，鎳鐵左右，鎳鉻復(fù)合材料目前的市場價格 8900 元 /t。 2 4 市場預(yù)測 有許多因素和風(fēng)險造成了鎳需求預(yù)測的困難，引起未來需求的變化。預(yù)計長期需 為： 2006年， 150 166n 萬 t； 2010年， 185 t； 2015 年， 20021O 萬 t。新項目的開發(fā)將與需求的增長保持同步。表 2的市場需求預(yù)測。 17 表 2 世界鎳的市場預(yù)測（萬 t） 年代 2006 2010 2015 鎳需求（萬 t） 1508500價有許多不穩(wěn)定因素。如產(chǎn)量過于集中、消費主要依賴不銹鋼行業(yè)。在前召開的鎳和不銹鋼原料研討會上，澳大利亞金屬貿(mào)易（ 司的 訴與會代表，鎳的需求比較具有彈性，但是回到上世紀(jì) 90 年代初期的水平不太可能，集中是導(dǎo)致鎳價起伏較大的因素之一，世界前十位鎳生產(chǎn)廠家的產(chǎn)量占全球鎳產(chǎn)量的 76%。 計，鎳價仍將持續(xù)高位，世界每年都需要額外供應(yīng) 6 萬 鎳鐵、原鎳和鎳廢鋼都可作為不銹鋼原料。但鎳鐵具有鐵元素穩(wěn)定的優(yōu)勢。選擇何種鎳產(chǎn)品作為生產(chǎn)原料屬于后勤學(xué)范疇。在美國，由于廢鋼資源充足，鋼廠通常選擇使用廢鋼作為不銹鋼生產(chǎn)原料，而中國不銹鋼廠則選擇原鎳產(chǎn)品。歐洲和日本屬于鎳鐵主要消費國。 據(jù)英國分析家 ，中國將很快超過日本成為世界第 不銹鋼生產(chǎn)國，中國鎳鐵消費量可能會大幅增加。巴黎鎳鐵生產(chǎn)商 兩年前開始向中國出口鎳鐵產(chǎn)品以來，該公司鎳鐵供應(yīng)一直不足。而由于可以更加直接地作為不銹鋼生產(chǎn)原料，中國消費商有增加原鎳產(chǎn)品用量的傾向。 澳大利亞麥格理銀行預(yù)測 2010年鎳鐵產(chǎn)量占世界鎳總產(chǎn)量比例將繼續(xù)保持在 20%左右。屆時世界鎳總產(chǎn)量將達(dá)到 33 萬 t。世界不銹鋼需求量年增長速度預(yù)計在 5%到 6%左右。鎳鐵產(chǎn)量增加速度與之類似，鎳鐵在不銹鋼原料消費總量中所占比例將會有所增加，至少 會保持不變。 18 3 冶煉工藝 3 1 設(shè)計方案 3 1 1概述 根據(jù)擬定建設(shè)規(guī)模，本工程設(shè) 計 二個 個冶煉車間， 一個 車間內(nèi)設(shè) 四 座30000熱爐， 另一個車間 內(nèi)設(shè) 五 座 4200 主要承擔(dān)鎳鐵合金的冶煉、澆注和精整等工作。 二 個原料處理車間，內(nèi)設(shè) 65m 干燥及預(yù) 還原回轉(zhuǎn)窯 共 六 條，主要承擔(dān)紅土礦干燥及預(yù)還原工作。 原料堆場及干燥車間。 3 1 2鎳鐵合金工藝選擇 處理紅土礦 （氧化鎳礦）的工藝流程有很多，但主要分火法冶煉工藝和濕法冶煉工藝兩類。大多數(shù)火法工藝（鎳鐵或鎳琉熔煉）使用的傳統(tǒng)流程 為干燥一焙燒 /還原一電爐熔煉。而目前兩個較成熟的濕法工藝是 ?。┕に嚭?壓酸浸）工藝。 國際上對紅土礦的冶煉工藝選擇以火法為主，主要由于火法對于處理含鎳量高于 紅土礦是特別適合的，因此本工程選擇火法工藝生產(chǎn)鎳鐵合金。即干燥一焙燒 /還原一電爐熔煉的工藝流程。 3 2 產(chǎn)品品種 設(shè)計主要產(chǎn)品為鎳鐵合金 （平均鎳含量在 10%的鎳鐵） 商品鎳鐵品種規(guī)格如下： 鎳鐵牌號及化學(xué)成分 牌號 化學(xué)成分（ %） i C P S 19 0 2 3 生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模為建設(shè) 300004 42000 5 礦熱電爐，年產(chǎn)鎳鐵合金 30萬 t/a。車間年工作日為 350d。 3 4 主要原輔材料和技術(shù)條件 3 4 1鎳鐵合金生產(chǎn)需要的主要原輔材料和技術(shù)條件 3 4 1 1紅土礦 紅土礦（氧化鎳礦石）是生產(chǎn)鎳鐵合金的主要原料，主要是由鐵、鎳、硅等含水氧化物組成的疏松粘土狀礦石，由于鐵的氧化，礦 石呈紅土狀。紅土礦一般含有 20 40%的水分，需要在干燥、還原焙燒階段將水分去除，這個過程是在干燥窯和回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的，礦石在料場破碎后加入干燥窯，然后破碎并加入炭素還原劑加入到回轉(zhuǎn)窯。礦石被焙燒脫水和預(yù)還原后送礦熱電爐車間。紅土礦原礦 （約含 年需要量 240萬 t，主要由東南亞國家菲律賓、印尼、新喀里多尼亞等進(jìn)口。紅土礦技術(shù)條件見表 3 表 3 紅土礦技術(shù)條件 物料 名稱 學(xué)成分 % 粒度 i 土礦 60 3 4 1 2炭質(zhì)還原劑 選用焦炭還原劑入爐，年需要量為 30 萬 t，主要從 市 內(nèi)或山西等地購買。炭質(zhì)還原劑入爐技術(shù)條件見表 3 20 表 3 炭質(zhì)還原劑技術(shù)條件 物料 名稱 化學(xué)成分 % 粒度 定炭 灰分 揮發(fā)分 P S 炭 5 30 3 4 1 3石灰 主要從當(dāng)?shù)刭忂M(jìn)，汽車來料，年用量 30 萬 t，入爐。其主要技 術(shù)指標(biāo)見表3 表 3 石灰技術(shù)條件 S 粒度 灰 30 3 4 1 4電極糊 礦熱電爐采用電極糊生產(chǎn)，需要量 1200Ot/a。采用密閉糊。電極糊理化性能按 5215極糊入爐尺寸 50 15體要求見表 3 表 3 電極糊理化性能指標(biāo) 灰分 % 揮發(fā)分 % 抗壓強度 阻率 m 體積密度 g/ 18 65 17 75 5生產(chǎn)工藝簡述 鎳鐵合金以紅土礦為主要原料，焦炭作還原劑，石灰作熔劑，在鎂磚內(nèi)襯爐內(nèi)進(jìn)行冶煉生產(chǎn)。 鎳鐵合金礦熱電爐需要的干燥紅土礦在在保溫的狀態(tài)下通過電動車被送到鎳鐵合金礦熱電爐車間由車間內(nèi)吊車吊至鎳鐵合金礦熱電爐爐頂平臺爐頂料倉內(nèi)，鎳鐵合金礦熱電爐所需焦炭、石灰由皮帶機送至配料倉，然后經(jīng)稱量系統(tǒng)成 分 % 品 名 項 目 序 號 21 按批次配料，冉由皮帶機送至爐頂料倉內(nèi)，需要時爐料經(jīng)料管靠自重下降。 鎳鐵合金礦熱電爐設(shè)兩個出 鐵口，每 2渣和鐵水同時從鐵口流入鐵包車上的鐵水包內(nèi)，熔渣再流入渣盤內(nèi)，鐵包車牽引至澆注跨，經(jīng) 32/冷卻，精整，破碎加工，包裝，然后送成品庫稱量，存放。由于當(dāng)?shù)厝彼?，熔渣采用干渣處理，外銷綜合利用。 鐵水澆注采用鑄鐵機方式，設(shè)計選用鏈輪中心斜長為 32m，單鏈帶滾輪移動式 3 臺，用于鎳鐵合金的產(chǎn)品成型生產(chǎn)。鑄鐵機最大生產(chǎn)能力 102t/d。 工藝流程圖見圖 3 3 6車間組成 3 6 1主廠房 主廠房由爐子跨、澆鑄跨、成品跨、變壓器跨及公用輔助設(shè)施組成 。主廠房參數(shù)見表 3 表 3 礦 熱電爐主廠房參數(shù) 序號 跨間名稱 主廠房參數(shù)（ m） 起重機配置 t臺 跨度 長度 軌面標(biāo)高 1 爐子跨 18 90 30 5 2 澆 鑄 跨 24 90 12 32/10 9 3 變壓器跨 0 4 成品跨 1 24 90 8 10 7 3 6 2 公用輔助設(shè)施 為滿足鐵合金生產(chǎn)要求，還設(shè)有原料系統(tǒng)、車間變電所、凈循環(huán)稅系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等公用輔助設(shè)施，詳見有關(guān)章節(jié)說明。 22 圖 3鐵合 金生產(chǎn)工藝流程圖 3 7生產(chǎn)能力及主要設(shè)備選擇 鎳礦石 布袋除塵器 60回收 5炭 皮帶 皮帶 混料 皮帶 提升機 塵回收回混料工序 汽車運 廢渣回收單位運走 入庫 粉塵 粉塵 料倉 料倉 塵回收回混料工序 廢氣排放 回轉(zhuǎn)窯燒結(jié) 布袋除塵器 礦熱爐 澆鑄 布袋除塵器 石灰石 配料 5整 包裝稱重 23 3 7 1 生產(chǎn)能力計算 Q= 式中： Q 電爐日產(chǎn)量， t/a 24 電路每天工作小時， 24h; P 電路變壓器額定容量，取 30000 42000K 電路變壓器功率利用系數(shù)，取 電路功率因數(shù)，取 補償后） W 單位產(chǎn)品的冶煉電耗，取 7500t。 產(chǎn)品合格率； 30000熱爐日產(chǎn)量 d 車間 4 座礦熱爐年產(chǎn)量 =（ 4） 350=1166200萬 t/a。 42000熱爐日產(chǎn)量 d 車間 5 座礦熱爐年產(chǎn)量 =（ 5） 350=2040500 萬 t/a。 車間礦熱爐年產(chǎn)量共計 30 萬 t/a。 3 7 2設(shè)備選擇 a爐型 24 P K W 24 30000 500 24 42000 500 24 進(jìn)行工藝設(shè)計時，考慮了兩種目前國內(nèi)較先進(jìn)爐型，并進(jìn)行比較，見表 3 表 3 爐型方案比較 爐型 半封閉礦熱爐 封閉礦熱爐 結(jié) 構(gòu) 特點 煙罩為矮煙罩，設(shè)爐門，半封閉式 煙罩與爐體全封閉，不設(shè)爐門 優(yōu)點 可采用除塵措施，消除污染，自動化程度較好，維修容易，操作已掌握，投資較 市 ，經(jīng)濟指標(biāo)比較好 爐氣易回收，節(jié) 市 能源，自動化程度高，操作條件好，經(jīng)濟指標(biāo)好 缺點 不易回收煤氣，煙氣凈化處理量較大，能耗較高 爐子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，對原料要求嚴(yán)格，運行和維護費用高 從方案比較看，認(rèn)為全封閉礦熱爐在國外內(nèi)運行已是成熟，可靠的生產(chǎn)工藝設(shè)備，且投資 市 更適應(yīng)本工程實際情況。因此，本設(shè)計選用全封閉固定式爐型。 b電極升降、壓放、把持系統(tǒng) 電極升降采用液壓缸升降方式。 把持器采用液壓波紋管，每個波紋管單獨頂一塊銅瓦，能保證每塊銅瓦與電極都接觸良好。 壓放裝置采用液壓抱閘和壓放缸組成。 c爐頂上方配備有電動單梁懸掛吊車。 d每臺電爐采用三臺 單相 變壓器，單臺容量 1000014000e電爐主要技術(shù)參數(shù) 表 3 30000電爐主要技術(shù)參數(shù) 序號 參數(shù)名稱 單位 主要技術(shù)參數(shù) 備注 1 電爐爐型 封閉矮煙罩 2 額定功率 0000 單項 10000 25 42000 單項 14000 3 變壓器一 次側(cè)電壓 5 4 二次側(cè)電壓 V 160 300 5 電極材質(zhì) 自焙電極 6 電極直徑 500 7 極心圓直徑 600 3800 8 電極升降速度 m/9 電極工作行程 200 3 7 2鑄鐵機 設(shè)計選用鏈輪中心斜長為 32m,單鏈帶滾輪移動式鑄鐵機 9 臺，用于鎳鐵合金的產(chǎn)品成型生產(chǎn)。 鑄鐵機最大生產(chǎn)能力 102t/d。單臺鑄鐵機技術(shù)性能見表 3表 3 鑄鐵機技術(shù)性能表 序號 項目 技術(shù)規(guī)格 單位 1 鑄鐵機的形式 單鏈 帶滾輪移動式 2 鑄鐵機鏈輪中心斜長 32 m 3 鑄鐵機傾角 9 4 鏈輪節(jié)園直徑 400 鏈帶速度 m/ 鐵塊重量 20 鐵?？倲?shù) 240 個 8 鐵模間距 200 生產(chǎn)能力 102 t/d 10 減速機 =11 設(shè)備總重 30 t 鑄鐵機受鐵水由前方支柱、鐵水包、鑄鐵通廊構(gòu)成。與鑄鐵機相配套的設(shè)施有冷卻用的循環(huán)水池及泵房以及相關(guān)的噴漿設(shè)施。 26 3 8工藝特點及裝備水平 冶煉工藝采用成熟、可靠的工藝技術(shù)，爐體設(shè)備設(shè)計采納和吸收國內(nèi)許多成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)和裝備。 為提高勞動生產(chǎn)率，上料系統(tǒng)采用自動化、機械化控制，配料準(zhǔn)確可靠達(dá)到精料入爐并減輕工人勞動強度。 采用封閉矮煙罩爐型，改善工人操作環(huán)境，為煙氣凈化除塵和今后余熱利用創(chuàng)造較好條件。 每臺電爐采用三 臺單相 變壓器，單臺容量 1000014000短了電爐短網(wǎng)長度，提高了電爐功率因數(shù) 短網(wǎng)采用水冷銅管，軟母線采用水冷電纜。 電極升降、壓放和把持裝置采用液壓傳動。 3 9車間主要技術(shù)經(jīng)濟指 標(biāo) 鎳鐵合金車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見表 3 27 表 3 鎳鐵合金車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 序號 指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo) 備注 1 電爐座數(shù) 座 9 2 電路容量 0000、 42000 3 產(chǎn)品品種 鎳鐵合金 約含鎳 10% 4 產(chǎn)品合格率 % 5 車間年工作日 d 350 6 車間年產(chǎn)量 t/a 300000 7 車間主廠房面積 8 主要原輔材料單耗 紅土礦 kg/24000 灰 kg/3000 炭 kg/3000 極糊 kg/120 材等 kg/36 火材料 kg/90 位產(chǎn)品電耗 kg/7500 力電耗 kg/750 28 4 原料系統(tǒng) 4 1 概述 原料系統(tǒng)由原料一次堆場、原料棚、原料干燥棚，原料的整粒系統(tǒng)、配料系統(tǒng)及礦石干燥、預(yù)還原系統(tǒng)組成。原料一次料場主要堆存濕紅土礦。原料棚具有對濕紅土礦的破碎，篩分的功能，原料干燥棚主要堆存紅土礦。配料系統(tǒng)將各種原 燃料經(jīng)人工配料后送至電爐車間。 4 2 主要原、燃料來源 生產(chǎn)鎳鐵合金主要原料為紅土礦、焦炭、石灰等，其主要來源和化學(xué)成份見冶煉工藝說明。 4 3 原、燃料及輔助材料 鎳鐵合金原料消耗見表 4 表 4 鎳鐵合金消耗表 序號 原料名稱 單位 單耗 kg/t 入爐粒度 比重 t/ 濕紅土礦 kg/8000 石灰 kg/1000 5 30 焦炭 kg/1000 5 30 電極糊 kg/40 鋼材等 kg/12 6 耐火材料 kg/33 29 4 4 原料系統(tǒng)工藝 根據(jù)廠址地形特點經(jīng)多方案比較后，決定原料系統(tǒng)由原料一次堆場，原料棚、原料干燥棚、原料的整理系統(tǒng)及配料系統(tǒng)等組成。 4 4 1原料一次露天堆場 外購濕紅土礦由汽車運至一次堆場堆存，貯存期為 3 個月。 4 4 2原料棚 原料棚主要是對濕紅土礦進(jìn)行整粒，棚內(nèi)設(shè)鏟斗車 三 臺， 600 額破三 臺， 3 臺。紅土礦經(jīng)破碎篩分后由膠帶機送至回轉(zhuǎn)窯焙燒。焙燒后由保溫罐送入電 爐冶煉車間。 4 4 3原料干燥棚 濕紅土礦出回轉(zhuǎn)窯焙后，其中一部份由膠帶機送至干燥棚內(nèi)進(jìn)行貯存。貯存時間為 5 個月，以備冬季使用。棚內(nèi)設(shè)鏟斗車 三 臺、移動漏礦車、膠帶機各三 條， 盤給料機 三 臺。 4 4 4焦炭干燥棚 焦炭干燥棚對焦炭進(jìn)行干燥，貯存期為 1 個月。 棚內(nèi)設(shè)有焦炭破碎篩分系統(tǒng)。柵內(nèi)配有 5t 抓斗 三 臺。 焦炭破碎篩分系統(tǒng)設(shè)有 610 400 雙光輥破碎機 三 臺， ， L=3m 拖料秤 六 臺。焦炭經(jīng)整理粒后，焦粉作為還原劑由膠帶機送至回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行配料。 4 4 5配 料室 各種原燃料經(jīng)整理后由膠帶機送至配料室。室內(nèi)配有 5 臺，振動給料機 十二 臺，膠帶機及大傾角膠帶機各