150万吨直接还原铁项目可研报告.doc

目 录第一章 申报单位 11.1项目名称 11.2项目承担单位及法人 11.3项目申报单位概况 1第二章 项目概况 22.1项目建设背景 22.2项目建设的必要性 22.3 市场需求 32.3.1 项目产品应用领域 32.3.2 价格现状与预测 62.3.3 市场竞争力分析 62.4建设地点 92.5主要建设内容和规模 92.6产品及工艺 92.6.1产品 92.6.2工艺 92.6.3主要设备选型 192.7工程方案 212.7.1概况 212.7.2场地排水 212.7.3厂区绿化和消防设施 222.7.4总图运输主要技术经济指标表 222.8主要原材料及动力 232.8.1主要原材料供应 232.8.2主要原材料消耗 232.9工厂组织和劳动定员 232.9.1工厂体制和组织结构 232.9.2生产班制及定员 242.9.3人员来源与培训 242.10项目实施计划 252.12投资规模和资金筹措方案 25第三章 发展规划及产业政策分析 263.1发展规划分析 263.1.1总体规划 263.1.2区域规划 263.1.3规划目标 273.1.4项目分析 283.2产业政策分析 28第四章 资源综合利用分析 314.1资源利用方案 314.2本项目与传统工艺比较分析 314.3资源节约措施 33第五章 节能方案分析 355.1 用能标准和节能规范 355.1.1相关法律法规和规划 355.1.2产业政策和准入条件 355.1.3 河北省有关法规 355.2、能耗状况和能耗指标分析 365.2.1 能源供应状况 365.2.2 能源消耗种类和数量 365.2.3 能耗指标计算 365.3 节能措施和节能效果分析 375.3.1 炼焦工序 375.3.2 DRI工序 37第六章 环境和生态影响分析 396.1环境和生态现状 396.2生态环境影响分析 396.3生态环境保护措施 406.4地质灾害影响分析 416.4.1 工程地质及抗震裂度 416.4.2 水文地质及防洪 41第七章 经济影响分析 427.1经济费用效益或费用效果分析 427.2行业影响分析 427.3、区域经济影响分析 427.4、宏观经济影响分析 43第八章 社会影响分析 448.1社会影响效果分析 448.2社会适应性分析 442第一章 申报单位1.1项目名称项目名称： 150万吨直接还原铁项目；1.2项目承担单位及法人项目承担单位：青龙满族自治县安胜矿业有限责任公司项目承担单位法人： 1.3项目申报单位概况 安胜矿业有限责任公司位于青龙满族自治县大巫岚镇青山口村，是一家集铁矿采选于一体的大型民营企业，隶属于河北毕氏集团，公司建于2003年7月，几年来，不断加大投入，扩大生产，发展迅速。

至2008年底企业已拥有总面积3.57平方公里的大型露天铁矿一座（储量1.7亿吨），铁选厂四座（设计年生产能力400万吨铁精粉），固定资产12.5亿元，员工1700名为秦皇岛市“07年度市民营企业二十强”、“07年度市工业利税十强企业”、“08年度全市亿元纳税企业”；青龙县“07-11年度金星企业”、 “07年度全县环境保护工作先进单位”、“08年度污染减排先进单位” 06—11年历年“安全生产先进单位”等等2011年生产铁精粉202.8万吨，纳税3.62亿元第二章 项目概况 2.1项目建设背景青龙满族自治县属国家扶贫开发重点县，该县铁矿资源丰富，全县已探明储量15亿吨，现年产精矿806万吨依托本县丰富的铁矿资源，按产业政策要求，增高减低、上大压小、扶优汰劣，建设河北青龙经济开发区，促进实现青龙县域经济的提速发展、追赶发展，促进全县经济总量、综合实力和人民生活跃上一个新台阶，落实“产业强县”的战略决策，通过实施园区化发展模式，优化县域经济发展空间，实施工业入园、园区带动的发展战略，落实工业生产项目，促进企业合作、规模化生产，实现优势互补、良性互动2.2项目建设的必要性钢铁工业是最重要的原材料工业之一，在冶金行业处于举足轻重的地位。

自新中国成立以来，我国粗钢产量年年增加1949年全国粗钢产量仅为45万吨，到1996年粗钢产量首次突破1亿吨大关，成为世界第一钢铁生产大国2006年中国钢铁产量超过了4亿吨预计今后50～100年内，只要还有焦炭供应，高炉仍将是主要的炼铁设备但是，高炉必须使用资源较少的焦煤（用于炼制焦炭）、能耗高，且经选矿得到的铁矿粉也需先进行造块才能使用因此，传统冶金面临能源、资源、环境、社会多重压力此外，传统钢铁流程副产焦炉煤气焦炉煤气是富含H2和CO的优质化工原料在传统钢铁流程中，焦炉煤气主要用作燃料，造成资源的极大浪费如何为传统钢铁流程富产的焦炉煤气寻找到更合理、更经济的出路，也是传统钢铁企业十分关注的问题采用直接还原工艺生产的产品，是在熔点以下还原得到的固态金属铁(英文缩写DRI)由于直接还原未经过熔炼，在脱氧过程中形成微孔结构，形状似海绵，又称海绵铁海绵铁是电炉炼钢的精料，具有有害杂质含量低，性能稳定等优点DRI用于电炉炼钢，生产优质钢坯竖炉法生产还原铁，在我国还是空白，以焦炉气为原料的竖炉法生产工艺生产直接还原铁项目的建成，将为我国优质铁的生产开创一条新路，具有良好的社会效益和经济效益并且，本项目为钢铁企业和独立焦化厂副产焦炉煤气的充分合理利用寻找到一条有效途径。

2.3 市场需求2.3.1 项目产品应用领域直接还原铁的市场需求情况和市场前景主要取决于它的应用领域直接还原铁作为有害杂质少的钢铁原料主要用于氧气转炉炼钢、电炉炼钢和高炉炼铁1、电炉炼钢中的应用电炉炼钢技术的迅速发展为优质钢生产提供了有效手段，然而日益增加的合金钢生产和应用，使得多次重复回收的废钢中杂质元素得以富集，严重影响了废钢的质量例如，美国在25年内，碳素钢废钢的Cu含量增加了20％，Ni含量增加了1.2倍，Sn含量增加了2倍用洁净的直接还原铁代替被污染的废钢，可稀释钢中有害元素、改善冶金钢水的化学成分，生产优质钢和纯净钢因此，直接还原铁是改善钢材质量、增加钢材品种、发展钢铁冶金紧凑流程不可缺少的原料根据天津钢管公司150 t电炉的实践，使用直接还原铁的冶炼效果：DRI的适当使用可在不增加能耗和电极消耗的情况下，明显改善电炉炼钢的质量2、转炉炼钢中的应用氧气转炉虽以高炉铁水为主要金属料，但仍约需10％的废钢作为冷却剂美国钢铁公司通过大量试验发现，转炉炼钢适当使用直接还原铁可带来如下好处：1）由于DRI中的磷、硫、氮、铜含量较低，使得钢水中磷、硫、氮、铜含量较低在林茨第三炼钢厂130t转炉上用3000t Midrex DRI进行了148炉试验。

试验中用DRI替代废钢的比例从10％增加到100％结果发现：①用废钢冷却时，钢中硫含量为0.022％；用DRI冷却时，钢中硫含量为0.016％，降低了27％；②铁水中铜含量为0.02％，用DRI冷却时钢中铜含量保持不变，但用废钢冷却时，钢中铜含量为0.06％，增加了3倍；③用废钢冷却，钢中氮含量为0.0029％；用DRI冷却时，钢中氮含量为0.0024％，降低了17％；④用DRI冷却时钢中磷含量比只用废钢冷却时低0.002％；⑤由于铁矿石含有少量的铬、镍、锡、砷，因此由铁矿石生产的DRI在成分上占有优势，在德国的HYL厂100t工业转炉上的3炉次试验中，铬含量为0.01％、镍含量为0.02％、锡含量为0.03%2）铸坯及成品的机械性能、表面质量和内部性能等均满足要求，且DRI中有一部分氧参与冶炼反应，使得氧气单耗下降鞍钢第二炼钢厂转炉生产在未使用DRI时，吨铁耗氧量为55.18m3，使用DRI后吨铁耗氧量为53.44m3，比使用前下降了1.74m3/t；3）当DRI为粒状时，可以连续加料，从而使转炉熔池温度和成分连续变化，有利于连续测温和自动化炼钢3、在高炉炼铁中的应用日本的八幡制铁所、富士制铁所、川崎钢铁公司和墨西哥高炉公司对高炉使用直接还原铁后的效果进行了详细调查。

结果表明，铁水的金属化率提高10％，增加铁水8％左右，降低焦比7％左右从热能利用效果来看，从高炉炉顶装入DRI/HBI铁块比风口喷吹还原铁粉效果更好4、直接还原铁在铸造中的应用铸造用钢铁分为铸钢和铸铁两大类铸钢有普通碳素铸钢、低合金铸钢和高合金特殊性能铸钢；铸铁有灰铸铁、球墨铸铁和特殊性能的合金铸铁不仅铸钢熔炼需大量废钢，高级灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁的熔炼也需30％～50％的废钢由于合金铸钢和球墨铸铁用量日益增加，对熔炼原材料的纯度也提出了较严格的要求商品废钢中经常含有Ti、Sn、Pb、As、Cu等元素，对球墨铸铁的石磨球化具有不利影响质地纯净的直接还原铁显示了特有的优越性，20世纪80年代开始广泛用于铸造生产通过加入直接还原铁，铁液或钢液中有害元素的含量可被降低到能接受的水平，从而使质地较差的商品废钢也能得到应用多年来的实践证明直接还原铁是一种非常理想的熔炼原材料鉴于直接还原铁的特点及其对钢铁工业发展的作用和意义，直接还原工艺现已成为世界有资源条件地区发展钢铁工业的首选项目，我国也将直接还原工艺列为钢铁工业重点发展的方向之一基于上述分析，全球直接还原铁的需求和产量逐年增加，市场前景良好。

本项目通过充分利用钢铁厂自产焦炉煤气和转炉煤气制备还原气，取代天然气用于直接还原炼铁，既弥补了我国天然气资源的不足、又填补了我国气基竖炉直接还原冶金的空白因此，本项目所提供解决方案迎合了国内资源现状和特点，是一条具有中国特色的直接还原发展道路，代表了国内直接还原冶金的发展方向和总的趋势项目实施成功后，经济效益和社会效益明显，推广应用前景广阔2.3.2 价格现状与预测主要由于以下四方面的原因，全球直接还原铁的价格将持续上扬：1、由于以废钢为主要原料的电炉钢产量逐年增长，世界炼钢年需废钢约3亿多吨，导致废钢需求量逐年增加，废钢供不应求，废钢的替代品DRI的国际市场需求迅猛增加；2、冷铁料的需求，尤其是残余金属（铜、锡、镍和钼等）含量低的冷铁料的需求增长强劲；3、直接还原铁的应用范围由电炉炼钢拓展到高炉炼铁、氧气转炉炼钢和特种钢铁铸造；4、粉末冶金对直接还原铁的依赖程度也越来越高因此，发展具有我国特色的DRI产业是必由之路2.3.3 市场竞争力分析气基直接还原法使用的气体还原剂称为冶金还原气，在还原过程中既作为还原剂参与还原反应，也作为热载体向反应区输送还原反应所需的热量天然气体燃料，如天然气、石油气以及炼焦产生的焦炉煤气虽然具有一定的还原能力，燃烧时也可产生大量的热量，但它们都含有大量的碳氢化合物，当还原到金属铁大量出现后，碳氢化合物将大量分解，形成烟炭沉积，干扰还原反应的进一步发展。

因此，不能直接使用高碳氢化合物的天然气、石油气和焦炉煤气，必须将它们进行重整转化或部分氧化转化，使碳氢化合物最大限度地转化为CO和H2具体要求主要包括两方面：1、化学成分①CO和H2是冶金还原气中的有效成分，其含量在满足还原反应和发热量需求的前提下，CO含量不应太高，因为CO含量高会导致还原过程中易发生析碳反应，对还原反应不利H2在还原动力学方面具有反应速度常数高和扩散系数高的优点，可以加快还原反应的进程，另外还可以降低炉料的黏结倾向，所以要求还原气中具有一定的H2/（CO和H2）比值另一方面，H2与氧化铁的还原反应是吸热过程，而CO与氧化铁的还原反应是放热过程，H2％又不能太高。