1 總論
1.1 概述
近年來，隨著我國鋼鐵工業的迅速發展，對高爐爐料的需求量日益增加、質量要求不斷提高。從實現高爐合理爐料結構和我國富礦資源缺乏的實際情況出發，高爐使用燒結礦和球團礦等人造富礦，是我國高爐爐料結構的發展方向。因此，促使了我國球團礦生產的迅速發展。
2023年我國球團礦的生產廠家只有15個，年產球團礦545萬噸，而目前我國球團廠發展為40多家，球團礦的產量已達3000萬噸以上。
儘管球團礦產量逐年增加，但是仍然滿足不了煉鐵生產對球團礦在數量上的要求。目前，一些鋼鐵企業已建有自己的球團生產線，但還有很多鋼鐵企業依靠外購或進口球團礦。由於外購或進口球團礦存在著**高等問題，造成生鐵及後續產品成本高。
因此，利用自身資源解決鋼鐵企業生產的原料問題是我國發展鋼鐵工業的乙個優先選擇。
太鋼峨口鐵礦現有2臺8m2豎爐，2023年投產，年產球團75萬噸。由於工藝的先天不足、裝備水平落後，產品的產、質量均難以適應集團公司不鏽鋼發展的要求。擬將峨口鐵礦現有豎爐球團系統改造為年產200萬噸的鏈篦機——迴轉窯球團系統，增加集團公司酸性爐料的供給、合理爐料配比、減少熟料外購、節約外購資金、降低鐵前成本。
本次改造廢止了為豎爐提供燃料的煤氣發生爐，使用較為清潔的噴煤燃燒技術，煤粉完全燃燒，並輔以先進的除塵工藝，從根本上杜絕了煤氣附產品如煤焦油、廢渣等有機汙染物對該地區的危害，同時也避免了處理煤氣三廢的高額費用。從環保和節能方面大有改觀。
太鋼在冶金廠區內建設球團生產線，由於場地原因難以實施。因此，將球團廠建在礦山是一條可行的途徑，且中外不乏先例。經綜合比較認為，在太鋼峨口鐵礦建設球團廠具有以下優勢：
（1）有優質的原料：太鋼峨口鐵精礦是生產球團礦的優質原料。試驗室試驗結果表明，採用太鋼峨口鐵精礦可生產出優質球團礦。
(2) 有穩定可靠的資源優勢：太鋼峨口鐵礦現有可採礦量1.3億噸，平均地質品位30%。
現年產磁鐵精礦130萬噸左右，精礦品位可達66%以上，同時該地區還有年產200萬噸鐵精礦的地方企業。因此有穩定、可靠的原料資源。
（3）有建廠的場地優勢：太鋼峨口鐵礦球團廠擬建在豎爐廠地上，該場地緊鄰鐵路，靠近選礦廠。並有供水管線和變電所，能夠滿足球團廠供水、供電需求。
（4）有穩定的內部市場需求優勢：就目前生鐵規模，按合理爐料結構要求，球團礦尚有缺口，如果生鐵產量擴大，球團礦需求量將更大。因此，在太鋼峨口鐵礦建設球團廠，可以解決太鋼高爐酸性爐料的**問題。
（5）其它優勢
1) 地域優勢
國外球團廠大多建在礦山，可充分利用資源優勢，提高礦山企業的經濟效益。太鋼峨口鐵礦可利用當地豐富的鐵礦資源，增加產品的附加值，提高社會效益，因此是建球團廠的理想地域；
2) 擬建廠址靠近選礦廠，利用原豎爐生產廠場地，可充分利用現有基礎設施、生產、生活輔助設施，減少該專案投資。
基於上述原因，太鋼公司決定將峨口鐵礦球團廠由原豎爐球團改造為鏈篦機—迴轉窯球團廠，以彌補煉鐵酸性爐料的不足。同時，也為提高煉鐵生產的經濟效益提供保證。因此，我院根據太鋼集團公司的委託任務書，編制了這份太鋼集團峨口鐵礦鏈篦機—迴轉窯球團廠可行性研究報告。
1.2 位置與交通
1.2.1 交通位置
峨口200萬t球團廠位於峨口鐵礦現豎爐球團官地生產廠區，屬峨口鐵礦管轄。廠區地理座標為：東經113o15』
北緯 39 o05』
廠區交通方便，京原線在廠區西側通過，大同至運城高速公路經過原平。礦區官地車站經專用線與京原線接軌，礦山道路與外部公路相通，見交通位置圖。
1.2.2 自然地理位置
廠區屬中高山地貌，海拔標高最高1980m，最低1500m，山勢險峻，地形坡度35～40o。
1.2.3 官地工業場區基本情況
鏈篦機—迴轉窯生產線位於官地工業場區，擬拆除原豎爐球團部分設施，保留原有過濾車間、油料庫、鍋爐房、鐵路、公路等基礎設施。
官地工業場地，位於峨河的河灘上，正常水位標高為1129.00m左右，地形平坦，其地質構造自上往下植物層0.5~0.
8公尺，碎石、礫石一般粒徑20~50mm，大者達100mm，空隙填充砂，卵石層由結晶碎塊組成，空隙充填砂厚度604~15m。
在絕對標高為1122m以下為河床沖積卵礫石層，1122~1155為沖積礫石。
各種土壤岩石承載力為：
1、亞粘土2kg/cm2
2、碎塊破石3~4kg/cm2
3、強風化的綠泥岩1.5kg/cm2
4、中等風化的石英角閃片巖6~7kg/cm2
5、中等風化的綠泥去母片巖4~6kg/cm2
6、中等風化的其他岩石6~7kg/cm2
官地工業場區氣象資料
1、雪荷重50kg/m2
2、風荷重60kg/m2
3、年平均風速10m/s
4、主導風向西北
5、最大降雨量51.3mm/d
6、冬季採暖室外計算溫度24℃
7、夏季通風計算溫度28℃
8、冬季室外相對濕度36%
9、夏季室外相對濕度74%
10、冬季土壤凍結深度1.5m
11、地區**烈度7°
1.3 設計依據
1）太鋼集團****礦業分公司2023年6月5日給我院的《可研設計委託任務書》；
（2）我院主要設計人員2023年6月11日至6月21日在現場踏勘、結合收集的有關資料；
（3）甲方提供的由中南大學完成的實驗報告；
（4）甲方提供的1：500廠區地形圖；
（5）甲方2023年4月22日提出的「太鋼峨口鐵礦球團設計邀標函」；
（6）甲方2023年5月16日提交的「官地工業廠區基本情況（包括簡單地質與氣象資料。
1.4 設計原則
（1）採用成熟穩定、實用可靠的工藝流程和裝置，技術裝備水平達到國內先進水平（具體問題雙方協商確定）；
（2）控制水平要求先進、經濟、實用、穩定可靠，以保證生產過程順利進行，確保產品質量達到要求；
（3）貫徹執行國家有關環保、職業健康、安全消防、節約能源等規範與規定，注意環境保護，強化「三廢」治理；
（4）總圖布置盡量做到順暢、緊湊、合理；
（5）廠址選在原豎爐球團廠位置。在滿足工藝生產、環保的前提下，盡量利用現有球團系統的建築物、設施及裝置，節約投資，減少占地；
所有建設專案要符合以下國家及行業規範標準：
《燒結廠設計技術規定》yb9056-93
《冶金機械裝置安裝工程施工及驗收規範》ybj213-88
《燒結球團安全規程》冶金部（88）冶安環366號文
《鋼鐵企業設計節能技術規定》yb9051-98
《採暖通風與空氣調節設計規範》gbj19-87（2001版）
《工業企業雜訊控制設計規範》gbj87-85
《冶金企業安全衛生設計規定》冶生（1996）204號文
《大氣汙染物綜合排放標準》gb16297-1996
《建築設計防火規範》gbj16-87（97版，含2023年區域性修訂條文）
1.5 設計規模和產品方案
1.5.1 設計規模
球團廠採用鏈篦機—迴轉窯工藝，工廠規模為年產200萬噸酸性氧化球團礦。
主機工作330天，作業率90.4%，採用三班連續工作制。
球團廠主要裝置見表1-1。
表1-1 球團廠主要裝置表
1.5.2 產品方案
產品為酸性氧化球團礦，粒度9—16m m ，球團礦tfe>64.5%、
feo<1%，球團礦抗壓強度》2500n/個球。
1.6 原料，燃料條件
含鐵原料為太鋼峨口鐵礦自產140萬噸和收購65萬噸小礦山的磁鐵精礦，年用量為205萬噸。
膨潤土作為粘結劑，年用量約為3萬噸。
燃料為高熱值煙煤，年用量4萬噸。
1.7 技術裝備水平
1. 採用自動重量配料，提高配料精度；
2. 重視生球質量，嚴格控制布料；
3. 採用先進的工藝氣體迴圈流程，熱利用充分，節能降耗；
4. 生產裝置的連鎖控制和生產的過程控制採用計算機控制；
5. 自動化儀表均採用國內先進可靠，**合理的裝置；
6. 除塵採用高效電除塵器或布袋除塵器；
7. 選用先進、適用的工藝裝置，關鍵裝置可以考慮引進，以提高球團廠的裝置裝備水平。
1.8.1 供電
球團廠供電系統主要引數見表1-2。
表1-2 球團廠供電系統主要參數列
1.8.2 儀表自動化
為保證生產環節的穩定，設定必要的控制系統，儀表主要採用ddz-iii型電動單元組合儀表。
1.8.3 給排水
球團廠設有生活消防給水系統，濁環水系統，淨環水系統。提高水迴圈率，基本做到生產廢水不外排。
1.8.4 通風、除塵
對生產過程中產生餘熱，餘濕及有害氣體的建築物，如焙燒室，混合室，幫浦房等均設有自然通風和機械排風系統。以消除餘熱，餘濕及有害氣體。
環境採用高效電除塵器及布袋除塵器進行除塵淨化。
在設計中嚴格控制粉塵、廢水的排放，以保護該地區的生態環境。在除塵方面根據不同的粉塵性質及工藝流程特點，分別採用高效電除塵器、布袋除塵器和衝激式除塵機組，使粉塵的排放濃度達到國家規定標準。
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