4台7500矿热炉分析报告大学论文.doc
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1、47500KVA矿热炉方案1.5建设的外部条件建设用地: 本厂拟建在工业园区,征地90亩。原料:钛精矿:项目建成后需钛精矿约220kt/a。以云南和广西矿为主,辅用攀西地区矿源。石墨电极:本项目采用两台7500KVA直流电炉采用石墨电极,电极直径650mm,需此石墨电极750t/a左右。两台7500KVA交流电炉采用自焙电极,电极直径750mm,需用自焙电极糊2000吨,我国河北、上海等省市都有许多企业在生产此类电极。所用的自焙电极的电极糊在国内生产厂家较多,质量较好,市场供给充足。还原剂:冶炼所用无烟煤可在本县及邻县购买。沥青:煤焦油加工的产品之一,攀钢焦化就生产,并可大量提供。1.6主要技
2、术经济指标主要技术经济指标 序号 指标名称 单位 数量 备注1 建设规模 钛渣年产量 t/a 100000 铁合金铸件 t/a 600002 还原隧道窑 4 主要设备 台/套 干燥炉 m 50 2 干燥炉 KVA 7500 4 2台直流2台交流 煤气发生炉 双段 3.2 6 2台用于直流电 炉配套竖炉干燥 ,4台用于还原 隧道窑供热。3 主要原材料单耗 钛精矿 t/t 2.20 石墨电极 t/t 0.015 电极糊 t/t 0.040 无烟煤 t/t 0.24 沥青 t/t 0.12 型煤 t/t 0.8 氧气 瓶 /t 0.54主要原材料年耗量 钛精矿 t/a 220000 无烟煤 t/a
3、24000 沥青 t/a 12000 型煤 t/a 80000 石墨电极 t/a 750 电极糊 t/a 2000 氧气 瓶 /a 300005供电 有功功率 KW 13881 年总用电量 KW.H 1.06108 6 供水7 总图 厂区占地 m 32683建构筑物占地 m 8241堆场占地面积 m 2000建筑系数 % 36.9道路铺砌面积 3735绿化占地率 % 15运输量 t/a 498000其中:运入 t/a 338000运出 t/a 1600008 建设期9 劳动定员在册职工人数 人 240工人 人 210管理及服务人员 人 3010 投资及资金筹措10.1 总投资 万元 25000
4、 其中:建设投资 万元 21875 流动资金 万元 312511 盈利能力 全部投资财务内部11.1 收益率 % 2011.2 投资回收期 A 3.7811.3 投资利润率 % 35.2511.4 投资利税率 % 26.4212 财务状况分析12.1 资产负债率 %2. 高钛渣市场分析2.1概述 钛渣是将钛铁矿中的TiO2进行富集后得到一种富钛料,它是生产海绵钛和钛白的原料。世界上生产钛渣的国家,只有加拿大、南非、挪威、原苏联、日本和中国。目前世界钛渣的生产能力约为3000kt左右,主要生产家人:加拿大的OIT公司、南非的RMB公司、挪威Tinfos公司。国内钛渣生产厂家目前主要集中在云南、贵
5、州、四川,在云南都是利用原铁合金电炉转产钛渣,TiO2品味在90%以上,主要市场是海锦钛、氯化钛白熔盐氯化的原料,部分用作电焊条原料。遵义钛厂6300KVA电炉生产氯化用钛渣,全部自用。自“五六”以来国内投入了大量人力、物力针对攀枝花钛资源综合利用问题进行了长期的攻关研究工作,层在4000KVA、1800KVA、3200KVA等不同容量的电炉进行了各种条件和参数的试验研究工作,取得了大量的科研成果,目前攀钢10万吨/年高钛渣工程一期工程已建成投产。该工程采用了一系列印技术、新工艺、新设备,钛渣炉冶炼采用乌克兰和大连重工集团相结合的自备电极半封闭冶炼技术,炉顶炉气、成品烟尘及原料灰尘均采用先进的
6、除尘设备。2008年3月份,高钛渣(酸渣)月产量突破了4000吨。但国内钛渣(含TiO292%)仍无法满足国内益增长破了4000吨。但国内钛渣(含TiO292%)仍无法满足国内益增长的钛白生产需要。2.2钛白粉的生产和消费钛白粉是一种重要的白色无机颜料,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,是目前世界上性能最好的一种白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤和橡胶等工业。钛白粉大体可分为两类:一类是金红石型钛白粉,耐光性非常强,适用于制造室外涂料或制品:另一类是锐钛型钛白粉,耐太型较差,主要用于制造室内涂料或制品。2.21世界钛白粉概况2006年世界钛白粉产能已由1997年的4
7、30万吨/年增加至530万吨/年,且主要集中在中国。世界钛白粉的消费近60%用于制造涂料,21%用于生产塑料,13%用于造纸,3%用于印刷油墨,3%用于其它方面。预计近期内世界钛白粉的需求将以年均3-4%的增长速度。2.2.2国内钛白粉市场我国钛白工业始于20世纪50年代。20世纪8090年代,通过引进3套硫酸法、1套氯化法较为先进的钛白生产装置的基础上,又经过了许多年生产化的努力,建设投资从原引进装置吨金红石型钛白投资4.62.6万元降至1.06万元。由于吨钛白投资降低,加上市场好,又有利润空间,于是迎来了钛白工业发展飞快。2000年产量35万t/a,2001年43万t/a,超过日本,居世界
8、第二。2005年70万t/a,2006年,62家规模以上生产企业累计生产各类钛白粉共85.6万t,其中金红石型产品30.7万t,锐钛型产品49.1万t,非颜料级产品5.8万t,其余5家小企业的产量之和在5000t左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t,超过年初预计的9598万吨,创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。2007年钛白行业无论金红石型产品为404258t,首次突破40万吨,比上年净增近10万吨,表明全行生产的科技水平和品种结构又有进一步提升。2.3钛渣的消费预测高钛渣是生产钛白粉的优质原料,与钛铁矿砂及钛精矿相比具有钛含量高、“三废”处理量少、产品品质
9、稳定等优势。2006年全球钛白粉总产量中有近50%是钛渣为原料生产的(硫酸法+氯化法),2000年以后我国也逐步在硫酸法生产推广应用钛渣代替钛精矿做主要原料,以钛渣为钛白粉生产的主要原料正成为一种趋势。钛白粉生产用高钛渣原料主要有以下几个优势:(1) 由于高钛渣TiO2含量比钛铁矿高20%左右,因而在总收率上能提高23%,即每百吨钛白粉产品所投入的原料高钛渣比钛铁矿净增利润2万4万元。(2) 由于高钛渣含铁量比钛铁矿低,因而用酸量比钛铁矿低25%30%,并可减少.30%的二氧化硫气体排放量:(3) 使用高钛渣做原料生产1吨产品可节约水3.90m、硫酸1吨、还原铁0.08吨、电20kw/h、蒸汽
10、0.06吨。(4) 用高钛渣做原料无副产品硫酸亚铁固体物,不需要用铁屑还原。避免了铁屑带进的杂质对钛白粉质量的影响。(5) 使用高钛渣在工艺上可节省还原、亚铁结晶和浓缩3道工序,有效降低设备投资和操作费用。(6) 生产1吨产品可减少硫酸亚铁固体物3吨、减少PH值12的酸性水排放量3.90吨和相应量的废水中和后的二次废弃物红石膏。(7) 使用高钛渣与使用钛铁矿相比,无论从企业的经济效益方面看,还是从社会效应看都具有十分明显的优势,不仅符合我国节约资源、清洁生产、建立环境友好型企业的产业政策发展方向。更具有资源配置战略意义。(8) 国内目前生产的钛渣大多是TiO2含量大于90%高钛渣,其主要用于生
11、产海绵钛、氯化钛白和电焊条,生产用于硫酸法钛白粉的酸溶性渣厂家很少。去年我国钛渣总产量能15.4万t/a,相距甚远。从钛白发展需求上考虑,须加快大型钛渣生产基地的建设,以适应钛白工业发展。 根据市场调查,本次技术经济评价中,酸溶性钛渣的含税价格按5500元/t,高渣按9000元/t。 3钛渣生产工艺 3.1原料3.11酸溶性钛渣与氯化用钛渣的生产方法酸溶性钛渣是适用于硫酸法钛白使用的铁渣。用氯化用钛渣是用来与氯气反应生成TiCl4,再去生产钛白和海绵钛用得钛渣,它和酸溶性钛渣不同的是:(1)TiO2含量越高越好;(2)杂质越少越好。因此,在本项目中将物料按配置混合均匀,压球后通过竖炉在煤气燃烧
12、供热下预还原后载进入四台7500KVA直流电炉内;采用过还原的方法,将杂质尽量还原,这会产生大量的低价钛,出炉后让其慢慢氧化为TiO2,因此也不许用水急速冷却。为了提高氯化用钛渣中TiO2的含量,对原料也有较高的要求。要求TiO2含量要尽量高,杂质要尽量少,否则,这些杂质被氯化后生成更难于处理的废盐,给环境造成污染。本设计选用攀西矿结合广西的云南矿做氯化用钛渣的原料。3.1.2原料的来源生产钛渣所需要的原料为钛精矿和冶金焦。主要的辅助原料为石墨电极。钛精矿主要是广西和云南钛精矿。钛精矿的供应完全能满足高钛渣的生产要求。生产酸溶性钛渣选用攀西钛精矿或广西和云南钛精矿结合,氯化用钛渣时钛精矿选用广
13、西和云南钛精矿。所需还原剂,在项目所在地的周邻购买;沥青是由煤焦油加工的产品之一,攀西地区的攀钢焦化就生产,并可大量提供;电炉650mm石墨电极,上海“奉浦开发区”德国独资企业西格里碳素公司(SGL)可生产此规格石墨电极。所用的自焙电极的电极糊在国内生产厂家较多,质量较好,市场供给充足。3.1.3压力成分及粒度分布1) 云南钛精矿化学成分%(重量百分数)成分 TiO2 EFe FeO MgO SiO2 Al2O3 CaO % 47.20 35.95 34.38 1.20 1.56 0.43 0.20MnO S Cu P V2O5 NiO CO2O3 FeO30.47 0.015 0.0065
14、0.0048 0.25 0.011 0.052 13。04力度和水分:云南钛精矿的粒度和含水量与攀枝花钛精矿相近。光系统健康化学成分%(重量百分数)成分 TiO2 EFe FeO Fe2O 3 MgO CaO SiO2% 49.83 36.01 36.88 10.50 0.12 0.32 1.45 Al2O3 S P MnO V2O5 NiO CO2O3 CuO0.34 1.39粒度和水分:广西钛精矿的粒度和含水量与攀枝花钛精矿相近。 2) 攀枝花钛精矿化学成分%(重量百分数)成分 TiO2 EFe FeO MgO SiO2 Al2O3 CaO % 47.16 31.00 34.72 5.26
15、 2.96 1.21 1.29MnO S Cu P V2O5 Ni Co0.619 0.157 0.0044 0.006 0.087 0.0062 0.0097攀枝花钛精矿的粒度分布%(重量百分数)(mm) +0.45 -0.45+0.28 -0.28+0.18 -0.18+0.154 % 0.25 4.37 7.5 20.05-0.154+0.098 -0.098+0.074 -0.074+0.043 -0.04335.26 25.22 6.8 0.513) 石墨电极 自焙电极电极额定直径:650mm 电极额定直径:800mm直径的额定公差:2mm 直径的额定公差:2mm长度:2.02.4m
16、 长度:1.8m长度公差:100mm 长度公差200mm容许的电流密度:12A/cm 容许的电流密度:6A/cm石墨电极的技术要求应符合YB/T4088-2000规定项目 要求 部位 指标 单位电阻率 不大于 电极 10.5 u M 接头 8.5 u M抗折强度 不大于 电极 6.4 MPa 接头 13 MPa弹性模具 不大于 电极 9.3 Gpa 接头 14 Gpa灰分 不大于 0.5 %体积密度 不小于 电极 1.52 g/cm 不小于 接头 1.68 g/cm热膨胀系数 不大于 电极 18 10-6/(100600) 接头 30 10-6/电极糊指标(T5125-93) 指标 单位 标准
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