節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 地靈，物華天寶，蘊藏著豐富的地上地下資源和人文資源，是三晉大地一顆璀璨的明珠。XX 是一座新型的城市。XX 市委市政府以科學發展觀統領全局，堅持“開放引進、開發拉長、多元做大、科學發展”十六字方針，著力推進“大項目、大開放、大環境”三大工程，深入開展“雙百雙千”項目大會戰，大力發展循環經濟，重點培育新型支柱產業，在經濟結構調整上邁出堅實的步伐，在邁向小康的道路上取得了輝煌的成就。 建設條件該區位于某鎮 XX 村，可為項目建設提供良好的供水供電等城市公用設施，優越的地理位置，便捷的交通，為項目的建設提供了得天獨厚的條件。場地周圍空氣清新、交通便捷。是理想之間設之地，項目的建設也必將是我區構建和諧社會的又一生動例證。故在此建設是比較適宜的年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告18 自然條件XX 區地處黃土高原，屬溫帶大陸性氣候，四季分明。風向更替明顯，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，春秋短暫涼爽。氣 溫：年極端最高氣溫：℃ 年極端最低氣溫：℃ 年 平 均 氣 溫：℃降 水 量：年平均降水量：500㎜ 日最大降水量：㎜相 對濕 度：年平均相對濕度：% 最熱月相對濕度：68% 最冷月相對濕度：55%凍 土深 度：最大凍土深度：1000㎜風 速：平均風速： 最大風速：27 m/s年主導風向：東北偏北風 工程地質根據 XX 區建筑勘察設計院勘察的相鄰建筑物地質勘探報告，初步判斷場地水文地質情況。項目正式起動時，應實地勘察設計。（1）地形地貌該場地地勢基本平坦，場地地貌屬東川河一級階地。（2）地基土工程特殊性該場地地基土分布情況如下：年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告19雜填土層：黃褐色，主要由粉土組成，含碎磚塊和人工垃圾，灰黃色，稍濕—濕，結構較為松散，欠固結，分布不均勻。粉土層：灰黃色—褐黃色，稍濕，稍密，呈堅硬狀，上部含植物根和白色鈣質菌絲，多蟲孔，肉眼可見大孔隙，底部混砂。卵石層：雜色，稍混，稍密，顆粒粒徑介于 5㎜150㎜，偶爾漂石。磨圓度較好，級配良好，原巖為石英砂巖和灰巖，充填物為中粗中砂和少量粉土。局部上層分布有薄層細砂或粉土夾層，呈透鏡體產出。（3）場地類別由于本場地無實測剪切波速資料，據《建筑抗震設計規范》 ，場地類別為二類。據《山西省工程抗震設防烈度圖》 ，本場地地震烈度參數為 7 度。（4）場地土濕陷類型及濕陷等級該場地地基土為濕陷性黃土，場院地地基土屬非自重一級濕陷性黃土。 公用配套（1）給水該項目水源由自備水井供給，水質符合生活飲用水衛生標準。（2）排水排水分雨水和污水排水。雨水排水采用集水井收集，由管道直接排入廠排水管；污水排放設置簡單污水處理器（化糞池等） ，經處理消毒后排入廠污水管道。年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告20（3）供暖項目地址位于 XX 山西麓，屬暖溫帶半干旱大陸氣候，冬季寒冷少雪。冬季室外采暖計算溫度計12℃，主導風向為 NW 風。擬建項目冬季采暖由自備取暖鍋爐供應，廠區取暖面積為 2500m 左右，鍋爐采用 常壓熱水鍋爐即可滿足要求，取暖及生活用煤附近可滿足供應。（4）地震設防根據國家地震局和建設部頒發的《中國地震烈度區劃圖（1991） 》，及山西省抗震辦公室、山西省測繪局 1993 年 6 月頒發的《山西省工程抗震設防烈度圖》 （1：1000000） ，本項目所在區域屬 7 度區，因此新建建筑物按 7 震烈度處理。 第四章 原輔材料供應及技術要求 活性石灰活性石灰在轉爐煉鋼中的作用綜合國內外生產實踐證明，在氧氣轉爐煉鋼中使用活性石灰比目前使用普通豎窯生產的一般石灰具有以下優點。年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告21①可使吹氧時間縮短 10%左右；②鋼水收得率能提高 —1%；③石灰的單位消耗量可減少 15—20%；④廢鋼用量約增加 %左右；⑤螢石消釋量可減少 25—30%；⑥提高了脫硫、脫磷的效果；⑦提高轉爐爐齡。為此，對活性石灰所需原材料石灰石提出如下要求。 活性石灰對石灰石的要求 石灰石類型石灰石是沉積源形成的一種巖石，屬堿性巖石，主要成分是碳酸鈣、鈣鎂碳酸鹽或者碳酸鈣和碳酸鎂的混合物。根據不同的密度范圍，成型的石灰石分為三個子類：低密度石灰石——密度范圍 1,760～2,160 千克/立方米。中密度石灰石——密度范圍 2,160～2,560 千克/立方米。 高密度石灰石——密度大于 2,560 千克/立方米。 石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和強酸發生反應并形成相應的鈣鹽，同時放出 C02。石灰石在大氣壓力下達到 900℃以上就會發生如下反應： CaC03＞900℃=CaO+C0 2 石灰石雜質年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告22 因為石灰石（CaC0 3）是天然礦物，所以它含有一些不利于煅燒的雜質．雜質主要 Si0AL 20Fe 203 、K P、S 等，它們主要來源于三個方面： （1）原料石灰石所含有害物：Si0AL 20Fe 20Na K P、S 等。 （2）石灰石以泥土、砂粒形態粘附的的有害物AL20Fe 20Na K P、S 等。（3）燃料所含有害物： Si0AL 20Fe 20Na K 2O，P、S 等。這些雜質的多少直接影響煅燒石灰的產量和質量，所以石灰石要選擇優質的。 石灰石粒度在石灰石煅燒過程中，原料石灰石粒度的影響是非常大，由于C02的分離是石灰石表面向內部慢慢進行的，所以大粒徑石灰石比小粒徑的煅燒要困難，需用的時間也長。通過科學試驗分析，在一定溫度下煅燒時間與石灰石厚度的平方成正比，80mm 石塊與 40mm 的石塊相比，前者需要 4 倍于后者的煅燒時間。實踐證明豎爐選用40—80mm 粒度的石灰石，回轉窯選用 1030mm 粒度的石灰石效果最為理想。 石灰石的選擇石灰石含鈣高的密度大，不好燒，但煅燒后的石灰灰質好，反年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告23之含鈣低的石灰石密度小，好燒，但煅燒后的灰質差。石灰石含鈣量及其他物質含量利用化學分析測試、磨損實驗及煅燒實驗等得到準確結果后，經慎重判斷選擇使用。優質石灰石一般 CaO 含量在 52%以上，MgO 含量在 3%以內，Si0 2在 1%以內。本項目所選石灰石 CaO 含量在 50%以上，基本可以滿足要求，年需用量 32 萬噸，由項目區自備礦山解決。混燒石灰窯生產的石灰石應滿足如下標準，其理化指標。表 41 活性石灰石理化指標CaO SiO2 P S A1203+Fe203 粒度≥ ≤ ≤ ≤ ＜% 40～80mm 燃料石灰石煅燒燃料有很多種。其中有固體的，液體的，氣體的。固體狀燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料，它的種類繁多。石灰石煅燒用煤選用發熱量高含 S 低的為最佳，混燒石灰窯燃料用無煙煤發熱量要求 6500–7000 千卡/公斤。但使用煤作燃料成本高污染大。液體燃料為石油及其加工品。大多通過噴霧裝置霧化，擴散燃燒。但也因生產成本過高污染大一般不使用。氣體燃料有很多種，如：煉焦制的煤氣，發生爐制的煤氣，天然氣，高爐煤氣，轉爐煤氣等。氣體燃料有利于提高熱效、節約能源。氣體燃料與燃煤相比可提高熱效 2 倍，較燃油提高 1 倍；而且氣體燃料有利于保護大氣環境減少 NOX 和 S02排放量。本項目不具備氣體年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告24燃料條件，確定選用交城無煙煤為燃料。發熱量 5500 大卡以上，含硫 以下，可滿足要求，年需要量 34000 噸。第五章 工藝技術與總圖方案 產品質量與工藝要求 活性石灰質量要求活性石灰是一種性能活潑，反應能力強，在煉鋼造渣中溶解能力很高，而含硫量低的優質軟燒石灰。其特點是體積密度小，一般為 ，氣孔率高達 50%左右，比表面積大。一般為 2m2/g；氧化鈣的礦物結晶細小，一般為 13μm：化學純度高，Ca0℃＞95%，Si0 2+Fe203+A1203含量＜2%，殘余 C02含量控制在 23%；活性度高，一般為 400mL 左右（50g 試樣溶于 40℃的 2L 水中，用 4NHCI5mim 滴定值） 。混燒石灰窯生產的活性石灰應滿足如下標準，其理化指標如下。表 51 活性石灰理化指標類別等級 CaO Si02 P S 活性度優質品 ≥90 ≤ ≤ ≤ ≥300ml 活性石灰化學成份對石灰質量的影響SiO 2的影響SiOz為石灰中的雜質，因石灰中每含有一個單位的 SiO2，渣堿度按 3 計算，就需要 3 個單位的活性 CaO 與之中和，這就大降低了年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告25石灰中游離 Ca0 的含量，要達到元寶的爐渣堿度，必須增加石灰用量，而造成渣量增大，熱損失增加，鋼水收得率降低。硫含量的影響石灰中的硫含量應當盡量低，以便使金屬中的硫能最大限度地轉移到爐渣中。 當石灰含硫量為 %時，鋼水中硫含量增加量＜%，而當石灰中的硫含量為 %時，鋼水中硫含量可高達%，因此．減少石灰中含硫量是提高煉鋼脫硫效果和減少鋼水中含硫量的重要因素。 殘余 C02對石灰質量的影響 殘余 C02含量在適當范圍內時，隨著殘余量的提高而活性有所增加，但殘余 C02超過一定范圍對廢鋼的熔化能力有很大影響，故對石灰的灼堿度一般要求＜3%。 石灰煅燒后期分解速度很慢，如果控制殘余 CO2含量不超過2%，不僅可以縮短煅燒時間，而且有利于防止石灰出現過燒現象。 活性石灰物理性能對石灰質量的影響 煅燒方法對石灰物理性能的影響 鍛燒方法對石灰物理性能的影響決定活性石灰性質的兩個主要物理指標是體積密度和比表面積，這兩個指標又取決于石灰石的煅燒溫度和在該溫度下的鍛燒時間，而以溫度為主要因素。石灰石的體積密度約為 ，而煅燒溫度適當時，剛剛形成石灰的體積密度為 —，這種體積密度低的石灰具有大的比表面積，年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告26活性好。但如果將這種石灰繼續加熱，會導致燒結和晶粒長大，體積收縮，密度增大，活性減小。 石灰再加熱的燒結速度除與溫度有關外，顯然還和石灰的Fe20A1 203和 Si02的雜質含量有關，因為它們可以生成促進 Ca0再結晶“聚集的液相。石灰石礦在不同條件煅燒時，對石灰物理性能的影響情況見表52。表 52 石灰石在不同條件下煅燒對石灰物理性能的影響 煅燒方法物理性能1000℃隨爐升溫至煅燒溫度到完全分解1000℃恒溫煅燒至完全分解1000℃恒溫至完全分解再繼續加熱2h1200℃恒溫煅燒至完全分解1200℃恒溫至完全分解再繼續加熱2h體積密度，g/cm 3氣孔率，%從表 52 中可見，在 1000℃時的三種煅燒方式對石灰性能的影響不大，而在 1200℃時的煅燒方法對石灰有較大的影響。因此，嚴格控制煅燒溫度和煅燒時間是煅燒高質量活性石灰的重要因素。 石灰的物理性能對活性的影響 石灰的活性一般以與水反應的速度來衡量。而石灰與水反應的速度不僅與石灰塊的外表面積有關，更重要的是與內表面積有關，而內表面積又與石灰的體積密度有密切關系。低密度的活性石灰具有 2m2/g 的比表面積，而較高密度的普通石灰只有 積。煅燒良好的活性石灰可以在幾秒鐘內用水消化，而硬燒石灰通常需要幾小時。所以石灰的水活性隨著石灰體積密度的提高而降低，因此，要使石灰具有良好的活性，就必須生產出低體積密度的活性年產 20 萬噸節能環保型石灰生產線建設項目可行性研究報告27石灰。 石灰石塊度對石灰活性的影響 在鍛燒條件相同的情況下，總的鍛燒時間直接取決于石灰石的塊度，在鍛燒窯內熱量分布均衡的條件下，小塊石灰石較大塊石灰石首先燒好，易于過燒，因而石灰石塊度懸殊的生產方式應當避免。如果塊度相差懸殊，就會產生較多的欠燒和過燒的石灰，而使活性度降低。供豎窯用的石灰石，最大塊度與最小塊度之比一般為1：2，供回轉窯用的石灰石，最大塊度與最小塊度之比一般為 1：3較為合適。 活性石灰煅燒方法 混燒石灰豎窯 煅燒石灰的窯型大致為混燒立窯、氣燒窯、回轉窯。豎式混燒石灰窯采用間接投料、間接卸灰的方式進行生產：在正常生產時，分為預熱區、煅燒區和冷卻區三個熱區。石灰石和燃料一起從窯的上部經裝料孔裝入窯身內，隨著制成的石灰的取出，經過預熱區、煅燒區、冷卻區逐漸下降，燃料往下降落時燃燒，同時放出石灰石煅燒所必需的熱。其工藝流程為；裝載機將 40～80mm 石料加入料倉，再經振動給料機和斗式提升機送至窯頂。石灰窯排料采用翻斗汽車，爐底設圓盤出灰機，將灰排至汽車斗內，由汽車直接運至煉鋼廠以減少倒運揚塵和破碎。也可經篩分后分塊灰和面灰入庫。