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1、RKEF工艺冶炼镍铁合金项目原料系统设计建设规范1.1 概述 本项目原料系统包括湿红土矿堆存、干燥、筛分破碎、烟尘制粒、 配料及焙烧预还原等工序。具体由湿红土矿原矿露天堆场、红土矿自然 干燥棚、干燥原料棚、整粒系统、配料系统和红土矿焙烧预还原及仓库 设施等组成。 红土镍矿由码头卸料后通过栈桥运入厂区红土原矿干燥棚进行堆 存，其余燃料及辅助材料通过汽车进厂入干燥原料棚或相关库房贮存。 干矿贮存堆场（原料堆场）的设计，用于后续工序不正常时临时贮 存干矿，同时还用于贮存还原煤（包括用于还原的烟煤和无烟煤） 、熔剂 （备用） 、返料（焙砂块料、块状烟尘）等。 红土矿干燥采用回转式干燥窑。 设干燥主厂房
2、3座， 3条生产线共用3 台1.0m40m干燥窑。 红土矿整粒系统设筛分破碎厂房1座，用于破碎粒度大于50mm干红 土矿。 烟尘制粒及配料系统含烟尘制粒及配料厂房1座。 设有圆盘造球机及 相关的定量配料设施。 经干燥后的红土矿由胶带机运至配料室的干矿仓, 同时烟煤、无烟煤、熔剂、返料至配料厂房的辅料仓中。配好的混合料 用胶带运输机运送到焙烧回转窑进行焙烧。 回转窑焙烧预还原主厂房设有3台1.5m110m回转窑。干矿、烟煤、 无烟煤、熔剂、返料和烟尘制粒的粒料一起由胶带运输机运到回转窑厂 房，通过溜槽加到回转窑内。 1.2 原、燃料及辅助材料 镍铁合金原料消耗见表4-1表4-1镍铁合金消耗表序号
3、原料名称单耗单位入炉粒度mm堆比重t/m31湿红土矿10500kg/t合金1.12入炉焙砂6800kg/t合金603燃煤 800kg/t合金320无烟煤450kg/t合金3204石灰400kg/t合金5305电极糊25kg/t合金1.46电极壳2.55kg/t合金0.750.97钢材等10kg/t合金0.50.68耐火材料18kg/t合金1.0 1.51.3 原料系统工艺 本项目原料系统包括湿红土矿堆存、干燥、筛分破碎、烟尘制粒、 配料及焙烧预还原等工序，具体由湿红土矿原矿露天堆场、红土矿干燥 棚、干燥原料棚、整粒系统、配料系统和红土矿预还原系统及仓库设施 等组成。 湿红土镍矿（氧化镍矿石）一
4、般含有3040%的水分，需要在还原焙 烧阶段将水分去除，该过程在干燥窑和回转窑中进行。矿石被焙烧脱水 和还原后，在保温的状态下被送到电炉车间，回转窑出料口布置在电炉 车间。 由于电炉烟气温度高达700， 高温烟气经烟道输送后供干燥窑干 燥红土矿用，以节约部分煤粉，达到节能的目的。1.3.1 湿红土矿堆存 湿矿堆场主要在厂区内建的湿矿堆场。矿石由海运至码头后通过栈 桥运输入厂区堆场堆存。 红土矿干燥棚设4个受料斗铲车将红土矿加入受 料斗，再由受料斗下胶带运输机拖出。矿石计量在厂区堆场，通过胶带 运输机直接加入干燥窑。经定量给料机计量后，通过胶带运输机加入干 燥窑。定量给料机采用变频调速调整给料量
5、。外购湿红土矿通过栈桥运 至干燥棚堆场堆存，贮存期为3个月。 1.3.2 红土矿干燥 红土矿干燥采用回转式干燥窑。 设干燥主厂房3座， 3条生产线共用3 台1.0m40m干燥窑。 干燥窑用高温烟气及煤粉作燃料。煤粉制备车间的煤粉通过仓式泵 输送到干燥车间的煤粉仓，经煤仓下的环形天平秤和柔性密封送料锁气 装置，用一次风输送到干燥窑燃烧室燃烧。燃烧后的烟气温度800 950进入干燥窑内。 原矿石含水3040%，综合考虑红土矿干燥后的运输和防止扬尘，控 制矿石干燥到含水20%左右。干燥后矿石由胶带运输机运到筛分破碎 厂房。干燥烟气经过电收尘收集烟尘后排空。烟尘率6%左右，收集的烟尘通过气力输送装置送
6、到烟尘制粒的干燥烟尘仓。 1.3.3 筛分破碎 设筛分破碎厂房1座，用于破碎粒度大于50mm干矿。干矿采用 1500 4200振动筛筛分，筛下物直接由胶带运输机送到烟尘制粒及配料 厂房或干矿贮存堆场。粒度大于50mm筛上物料约占干矿量的5%20%。 筛上物料进入600 750的齿辊破碎机破碎至粒度小于50mm后，加到筛下物的胶带运输机上。 1.3.4 干燥原料棚 设干矿干燥原料棚（原料堆场）一座，用于后续工序不正常时临时贮存干矿， 还用于贮存还原煤 （包括用于还原的烟煤和无烟煤） 、 熔剂 （备 用） 、返料（焙砂块料、块状烟尘）等。 （1）干矿堆场 经筛分、破碎的干矿可直接由胶带运输机送到烟
7、尘制粒及配料厂房 的干矿仓，也可临时卸到干燥原料棚贮存。干燥原料棚可贮存干矿 30000t。贮存堆场的干矿由铲车上料，返回干矿胶带运输机送至烟尘制 粒及配料厂房的干矿仓。 （2）熔剂、还原煤等辅料堆场 设辅料堆场贮存预还原焙烧窑用的还原煤、熔剂、返料。预还原焙 烧窑使用烟煤和无烟煤为还原剂，辅料堆场可贮存无烟煤20000t,烟 煤15000t。 如果进口的红土矿成分偏离适合矿热电炉熔炼的渣型较多，需要加 入部分熔剂调整渣型，熔剂也堆存在辅料堆场。 辅料堆场还用于堆存返料，返料包括回转窑产出的焙砂块料、电炉 烟气冷却器收下的块状烟尘等。 烟煤、无烟煤、熔剂用汽车从厂外运入辅料堆场；焙砂块料从回转
8、 窑窑头的格栅上流出至地面，集中破碎后，用铲车运至辅料堆场；电炉 烟气冷却器收下的块状烟尘装入料罐，由叉车运至辅料堆场。 烟煤、无烟煤、熔剂、返料均考虑经配料与干矿一起由窑尾加入回 转窑。辅助堆场的各种物料用铲车装入受料斗，经胶带运输机送至烟尘 制粒及配料厂房的辅料仓。 1.3.5 烟尘制粒及配料 设烟尘制粒及配料厂房1座， 包括3套制粒和3套配料系统。每套烟尘制粒及配料系统包括：（1）干矿仓：3个，每个仓下配有1台定量给料机。2个仓为回转窑配料仓（也是窑前贮料仓） ，1个仓用于贮存圆盘造球机用的干矿。（2）辅料仓：4个，烟煤、无烟煤、熔剂、返料各1个，每个仓下配 有1台定量给料机。 （3）烟
9、尘仓：1个，仓下设1台可调速的双螺旋给料机和1台增湿螺旋输送机。 （4）制粒厂房：设1台5.5m圆盘造球机。 电炉及干燥窑烟气系统和回转窑烟气系统回收的烟尘及通风系统收集的烟尘通过气体输送泵输送到烟尘制粒厂房的烟尘仓里。烟尘制粒采用圆盘造球机，用干矿做粘结剂。烟尘制粒时烟尘按比例由螺旋输送机加到增湿螺旋输送机预增湿，然后加入圆盘造球机，干矿则经定量给料 机控制加入量，按比例配入圆盘造球机。 （5）配料室 红土矿从干燥厂房通过胶带运输机运到烟尘制粒及配料厂房的干矿 仓,同时烟煤、无烟煤、熔剂、返料（块状烟尘、焙砂块料）通过胶带运 输机运到烟尘制粒及配料厂房的辅料仓中。矿仓下部配有定量给料机, 几
10、种料根据生产的需要进行配料,配好的混合料用胶带运输机运送到焙烧回转窑进行焙烧。 按比例配好的干矿、烟煤、无烟煤、熔剂、返料、烟尘粒料由胶带运输机送至回转窑焙烧主厂房。 1.3.6 回转窑焙烧预还原 焙烧还原主厂房设有3台1.5m110m回转窑。干矿、烟煤、无烟煤、熔剂、返料和烟尘制粒的粒料一起由胶带运输机运到回转窑厂房，通过 溜槽加到回转窑内。回转窑主要有4个反应区：（1）预热区:彻底蒸发红土矿的自由水并提高物料温度；（2）焙烧区:当矿石被加热到温度达到700800时，焙烧脱出 结晶水，即烧损，除到0.5%，最大0.7%; （3）还原区:还原煤产生还原性气氛，还原红土矿中部分铁、镍和钴氧化物；
11、 （4）冷却区:经过高温区，焙砂加热到900，往窑尾运动，进入窑 尾冷却区，温度有所降低。窑头（卸料端）设有回转窑煤粉烧咀。煤粉烧咀通过鼓入一次风和二次风的风量控制煤粉不完全燃烧，达到窑尾的还原性气氛， 同时通过窑上风机鼓入三次风， 将烟气中可燃性气体燃烧， 提高回转窑的温度梯度。 煤粉由煤粉制备车间输送到回转窑旁粉煤仓贮存，采用计量转子秤 将定量的煤粉给到烧嘴。 控制回转窑焙烧温度在1000左右，以防止回转窑结圈。焙砂温度 为750850左右连续排入中间料仓。回转窑卸料端设有格筛将块料 排到料堆，块料破碎后返回辅料堆场。中间料仓的焙砂装入焙砂料罐， 要求焙砂料罐密封、保温，减少焙砂热损失及被
12、再氧化。焙砂直接送到 电炉厂房保温仓。回转窑排出的烟气温度为300，含有大量烟尘，经过 电收尘器收集烟尘后通过烟囱排空。 1.3.7 电炉加料 电炉需要的焙砂由焙烧回转窑直接热装入焙砂保温仓,焙砂保温仓 布置在电炉顶上方，再通过加料管加入电炉。 焙砂保温仓设一个大仓，2个小仓，每个加料仓下设有若干加料管， 炉料经料管间断加入炉内，连续冶炼，定时出铁。每座电炉设有18个高 位料仓，下设1个中心料管，采用阀门控制加料。加料仓设有盖板，防止 热损失和烟尘损失。为了防止产生涡流，料管及电极把持器的短网以下 部分，均大量采用不导磁不锈钢材料制成。 1.3.8 燃煤堆场 储存量至少可满足60d的生产需求。
13、外来烟煤运入烟煤堆料场堆存， 用铲车堆和取，烟煤堆高4m。为了防止风吹雨淋造成烟煤流失，堆料场 设雨棚。当生产时，用铲车将烟煤加入料斗，用带式运输机运往煤粉制备车间。 1.3.9 煤粉制备 设煤粉制备车间1座，内设立式煤磨机2台。储存于煤堆场的块煤由 胶带输送机送至块煤仓，再由定量给料机加入立式煤磨机内。进行磨制 后，产出的煤粉随烟气送入防爆脉冲袋式收尘器，收下的煤粉进入煤粉 仓，由仓式泵通过压缩空气送往使用点的煤粉储仓。烟气由风机排空。 煤粉制备需要的热烟气由燃烧室产生的烟气通过收尘、阻火、调温 后通入立式煤磨机内。 1.3.10 原料系统工作制 原料系统除湿矿堆场采用二班工作制外，其余均为
14、三班工作制。车 间年生产天数330d,每天三班，每班八小时。 1.4 主要设备选择及说明 1.1.1 红土矿干燥窑 红土矿干燥采用回转干燥窑干燥，顺流方式，以煤粉作燃料，干燥 前红土矿含水30-40%，干燥后红土矿含水为20%。干燥的作业率为 75%，考虑生产的不均衡性，以及红土矿含水的季节变化，经计算，选 用规格为1.0m40m的回转干燥窑3台。 回转干燥窑采用直径较大、窑长较短、两点支撑的窑型，既减少了 窑体上下串动幅度，又节约了占地；采用变频调速电机驱动窑体，并设 有辅助电机，工作稳定，易于调节；窑头窑尾设有弹簧叶片密封结构， 简单可靠。 回转干燥窑是传统又成熟的干燥设备，其结构不再做详
15、细说明。回 转干燥窑和燃烧室的主要技术性能参数如下： 干燥窑规格1.0m40m： 干燥方式：顺流干燥主电机功率： 310kW干燥窑转速：0.52r/min 辅助电机功率：30kW 干燥窑总重：550t 燃料种类： 1.1.2 烟尘制粒 高温烟气及粉煤烟尘制粒的好坏，对生产过程中烟尘的产出率有决定意义，为了减 少烟尘的产出，每条生产线各选用一套烟尘制粒装置。考虑生产的不均衡性，烟尘制粒选用二台5.5m圆盘制粒机。制粒后的烟尘粒料含水24%。 1.1.3 焙烧回转窑 本项目焙烧回转窑的作业率为80%， 选用规格为1.5110m焙烧回转 窑3台。 焙烧回转窑用煤粉作燃料，用无烟煤和烟煤混合作还原剂，还原剂 由窑尾加入。壳体上的风机将三次风鼓入回转窑内，燃烧还原剂的挥发 份，控制回转窑内的温度梯度。 回转焙烧窑的主要技术性能参数： 筒体规格1.5110m 回转转速0.41.5r/min 主电机功率2 250kW 辅助电机功率30kW 焙烧窑总重：2600t 其中：耐火材料重量 1250t钢结构重量 1350t