某水泥厂非CO2排放原料在熟料生产中的应用建设项目可行性研究报告

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1、-目 录第一章、总 论1一、项目背景与概况1二、主要技术经济指标7三、初步结论及建议11第二章、市场预测12一、产品市场分析12二、市场预测13第三章、资源条件16一、资源可利用量16二、资源品质情况21三、结论26第四章、建设规模与产品方案28一、建设规模28二、产品方案28第五章、厂址选择29一、区域位置29二、厂址建设条件29第六章、技术、设备工程方案32一、技术方案32二、生产工艺37三、主机设备选择方案53第七章、主要原材料供应57第八章 交通运输与公用工程59一、交通运输59二、公用工程59第九章 节约能源72一、设计依据及用能标准72二、项目节能背景分析72三、项目能源消耗种类与

2、数量分析74四、能耗指标76五、节能措施76六、能源管理78第十章 节水79一、节水措施79第十一章 环境影响评价81一、设计采用的依据和标准81二、项目所在区域环境现状81三、项目建设和生产对环境的影响82四、污染防治措施82五、环境管理82第十二章 劳动安全卫生及消防83一、设计依据83二、劳动安全84三、消防85第十三章 组织机构及劳动定员87一、组织机构87二、劳动定员87三、人员培训87第十四章 项目实施进度88一、建设工期88二、项目实施进度安排88三、项目实施进度表88第十五章 投资估算89一、编制说明89二、投资估算依据89三、投资估算90四、资金筹措91第十六章 财务评价93

3、一、概述93二、项目资金筹措与使用93三、生产规模和产品方案94四、项目计算期和计算负荷94五、财务价格的选定94六、财务基准收益率(折现率)的确定94七、成本测算（以下均为不含税价格）95八、“销售”收入及税金98九、财务分析及主要指标计99十、不确定性分析101十一、综合技术经济指标101十二、评价结论101经济分析附表101第十七章 社会效益102附：厂区总平面布置图103 103-第一章、总 论一、项目背景与概况1、项目名称：非CO2排放原料在熟料生产中的应用项目2、承办单位概况：本项目由鸡西市水泥有限责任公司承办。鸡西市水泥有限责任公司的前身是原鸡西矿务局水泥厂，始建于1973年，原

4、为全资国有企业，于2007年10月改制为股份制企业。该股份制企业采取全体职工入股，矿业集团持股10%，招商外来股占30%的方式经营。厂址位于鸡西市城子河区委，厂区占地面积36万平方米。现有员工700人，其中技术人员30人。企业自有石灰石矿山，探明储量2206万吨。公司现有资产规模12816万元，企业现有新型干法水泥生产线一条，窑型为2000t /d熟料3.670m离线式喷腾管道分解炉带高效低阻型五级旋风预热器回转窑。主要产品品种为P0 42.5普通硅酸盐水泥和PC 32.5复合硅酸盐水泥，年生产水泥能力75万吨。公司以 “”牌普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥为主导产品，广泛用于各重点工程、基础设

5、施等工程建设。“”牌水泥出厂合格率100%、富裕标号合格率100%、袋重合格率100%。产品通过了ISO9001:2000质量管理体系认证、产品质量认证并获得了省免检产品认定。产品质量稳定，多次荣获省级质量信得过产品，质量十佳企业。公司以“企业发展”为核心，以“共享企业发展成果、共创美好生活环境”为宗旨，以“团结、奋进、求实、创新”为企业精神，以“用户满意”为服务标准，以“四个追求”为经营理念，即追求管理最精、追求质量最好、追求效益最佳、追求环境最美， 以“八个凡事”为管理目标，即凡事都有责任、凡事有人负责、凡事都有标准、凡事有章可循、凡事都有着落、凡事有据可查、凡事都有考核、凡事有奖有罚。公

6、司坚持科学发展观，坚持存量优化与增量发展互动，以国家产业结构调整升级政策为导向，抓住振兴东北老工业基地的历史机遇，以一流的产品、一流的质量、一流的服务回报用户，回报社会。3、可行性研究报告编制依据及原则可行性研究报告编制的依据：（1） 鸡西市水泥有限责任公司提供的基础资料；（2） 国家有关法律、法规，技术规范、规定等。（2） 鸡西市水泥有限责任公司与黑龙江省建筑材料工业规划设计研究院签订的可行性报告编写合同可行性研究报告编制的原则：体现国家产业政策和可持续发展要求，坚持“客观、公正、科学、可靠”的原则，全面分析项目应用的各种条件，综合评价技术和经济指标，反应项目有利和不利因素，为业主决策提出合

7、理建议，为主管部门审批提供可靠依据。满足国家有关法律、法规要求，符合国家产业政策4、项目提出的理由本项目为非CO2排放原料在熟料生产中的应用建设项目，其核心内容是采用钢渣废渣替代水泥熟料生产原料中部分石灰石以减少CO2排放。本项目拟在2000t/d熟料水泥生产线进行生产原料替代。通过实施本项目，预计利用可替代石灰石的工业废料175190t/a（干料）（其中钢渣废渣153826 t/a，高炉矿渣21364 t/a），可以减少CO2排放57000t/a。1997年12月，在日本东京召开的联合国气候变化框架公约缔约方第三次会议，为了21世纪的地球免受气候变暖的威胁，通过了旨在限制发达国家温室气体排放

8、量以抑制全球变暖的京都议定书。该议定书已于2005年2月16日正式生效。京都议定书规定，2012年前，主要工业发达国家的CO2等6种温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5%。中国是发展中国家，发展循环经济是我国经济发展的基本国策，目前虽未承担CO2等6种温室气体减排义务，但从我国经济发展战略和长远考虑，减少影响人类生存的污染物排放、将工业废料资源化，对我们的发展都是有利的。循环经济是指以资源节约和循环利用为特征的经济形态，也可称为资源循环经济。大力发展循环经济可以从根本上改变我国资源过度消耗和环境污染严重的局面，是我国实现可持续发展战略的必然选择。循环经济是一种“促进人与自然的协调与和

9、谐”的经济发展模式，它要求以“减量化、再利用、再循环”（3R）为社会经济活动的行为准则，运用生态学规律把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，以最大限度利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率，最大限度地减少污染物排放，提升经济运行质量和效益。我国是水泥生产和消费大国，在水泥生产中发展循环经济将改变我国水泥工业的历史地位和作用，促进水泥工业从资源索取型向资源消耗减量化、资源及废物再利用方向转变。这将改变我国建材工业的经济增长方式。据测算，固体废弃物综合利用率每提高1个百分点，每年就可利用1000万吨废弃物。“十一五”国民经济发展规划提出了单位国内生

10、产总值能源消耗降低20%和工业固体废物综合利用率提高到60%的两项约束性指标。水泥工业产业发展政策和水泥工业发展专项规划均提出，要重视资源综合利用，鼓励企业利用低品位原、燃材料，支持企业采用工业废渣做原料和混合材。作为水泥生产主要原料的石灰石，是一种天然矿物原料，其在自然界的储量是有限的，从造福子孙后代发展循环经济的角度考虑，应该尽量减少不可再生资源的使用量。目前，冶金、电力、煤炭、化工等行业产生的废渣数量十分可观，如钢渣废渣、高炉矿渣、沸腾炉渣、煤矸石、粉煤灰等，再考虑历年积存，数量惊人。这些废渣存放需占用大量土地，且污染水源、大气，给经济建设和人民生活带来重大危害。这些废渣有的含有一定量生

11、产水泥所需的CaO，如用这些废渣做水泥生产的原料，可减少配料中石灰石比例，可起到节约资源，保护环境的作用。理论上这些废渣每提供1t CaO则减少排放0.7857tCO2。另外，采用这些废渣作为原料生产水泥还能降低熟料烧成温度，从而降低煤耗，也起到减排CO2的作用。总之，本项目利用非CO2排放原料替代含碳酸盐的原料在政策和法规上是国家大力扶持和提倡的，符合国家产业政策的要求。本项目采用钢渣废渣、高炉矿渣替代水泥熟料生产原料中部分石灰石，因钢渣废渣、高炉矿渣的易磨性较差，采用钢渣废渣、高炉矿渣配料严重影响了水泥生料粉磨时的细度和磨机的粉磨效率，增加研磨体磨损。因此，我公司将淘汰管式磨机，采用新型立

12、式磨机进行生料粉磨，但采用立式磨时仍然对磨机的耐磨衬板、管道等磨损较大，粉磨电耗增加，导致生产单位产品的运行费用增加，如无外界的资金支持，采用钢渣废渣、高炉矿渣配料生产难以长期维持。因此，本项目考虑申请成为CDM项目，利用CDM收益来改善本项目的经济性5、项目实施地点鸡西市城子河区委，鸡西市水泥有限责任公司2000t/d熟料水泥生产线厂区。6、项目预期目标年利用钢渣废渣、高炉矿渣总计175190吨(干料)，预计年可减少石灰石用量145915吨（干料），减少CO2排放57000t/a以上。7、项目主要实施条件项目拟实施于鸡西市水泥有限责任公司2000t/d熟料水泥生产线厂区，不需新征建设用地。本

13、项目实施地距鸡西市区约15km。厂区道路与厂外现有公路连接，交通条件较便利。本项目原材料供应有保障，水、电条件满足要求，生活设施利用原有。二、主要技术经济指标主要技术经济指标见表1。表1 主要技术经济指标序号指 标 名 称单 位数量备 注一项目建设规模1年利用钢渣废渣t153826干料2年利用高炉矿渣（生料用）t21364干料3年减少石灰石用量t145915干料4年减排CO2量t570005年产熟料万t606年产水泥万t75二生产方法新型干法新型干法三全厂性指标1全厂占地面积万m2362装机容量kw130403年耗电量104kwh72004日耗水量m31745四职工人数及劳动生产率1全厂定员人

14、7002全员劳动生产率万t/人a0.107五能耗指标1熟料热耗kJ/kg3094-30 kJ/kg2熟料标煤耗kg/t105.61-1.03kg/t3熟料实物煤耗kg/t143.6-1.4kg/t4水泥综合电耗kWh/t+2.87增量六项目总投资万元2327.80七财务评价指标(一)未考虑CDM收入1营业收入(不含税)万元0增量年平均2总成本费用(不含税)万元130增量年平均3增值税万元0增量年平均4营业税金及附加万元0增量年平均5利润总额（1-2-4）万元-130增量年平均6所得税万元0增量年平均7税后利润万元-130增量年平均8项目投资财务净现值(所得税前)万元-1793增量，Ic=12%

15、9项目投资财务净现值(所得税后)万元-1730增量，Ic=10%(二)考虑CDM收入1营业收入(不含税)万元463增量年平均2利润总额万元332增量年平均3所得税万元83增量年平均4净利润万元249增量年平均5项目投资财务净现值(所得税前)万元1213增量，Ic=12%6项目投资财务净现值(所得税后)万元1072增量，Ic=10%7项目投资财务内部收益率（所得税后）%16.89增量三、初步结论及建议本项目符合国家的产业政策，可对水泥行业循环经济发展起到积极的作用。本项目依靠企业的技术经济实力，依托企业管理优势，项目所需的建设条件有保障。请政府有关部门大力支持，尽快批准本项目，争取项目早日投产，

16、早见效益。 第二章、市场预测一、产品市场分析2007年对中国水泥工业乃至世界水泥工业发展史都是异乎寻常的一年，中国水泥产量超过了13.5亿吨，全行业投资规模是所有工业部门之冠。从行业整体运行形势来看，产量增长的同时效益也实现了同步增长，水泥企业保持了较高的产销率。改革开放三十年，黑龙江省地方水泥发展很快，为黑龙江省经济发展做出了重要贡献。进入九十年代以来，伴随着黑龙江省经济的健康持续增长，固定资产投资规模的大幅度增加，黑龙江省水泥工业获得了进一步发展，全省的水泥产量增长迅速，但水泥工业总体发展不均衡，东南部地区水泥工业发展较慢，制约了行业整体的快速发展。全省水泥企业主要集中在北部和中部地区；东

17、南部地区水泥企业较少，生产能力较小，水泥市场缺口较大，特别是大中型水泥生产企业较少，新型干法水泥缺口更大。2007年黑龙江省的水泥产量为1,600万吨。黑龙江的水泥消费市场主要集中在哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、鸡西、鹤岗、双鸭山等大中城市。根据全社会固定资产投资估算，2007年黑龙江省的水泥消费量约为2,000万吨左右，水泥缺口大概在400万吨左右，水泥缺口部分主要由吉林、辽宁、河北等省份购进。二、市场预测根据黑龙江省国民经济和社会发展总体规划：“十一五”期间国民经济将保持较高的增长速度，全省经济社会发展的主要预期目标是生产总值增长11.0%以上，全社会固定资产投资增长25.0%以

18、上，按照改革开放以来国民经济增长与水泥工业增长的关系，对黑龙江省未来水泥需求量进行了预测，结果如下：黑龙江省水泥消费量预测年 份2010年2015年消费量2,700万t3,350万t目前鸡西市水泥有限责任公司2000t/d新型干法水泥生产线为国家支持的，对省内东南部地区水泥行业的发展可以起到推动作用，同时对产业结构产生一定的影响，有利于黑龙江省建材工业“十一五”规划的落实。由此可见，就水泥总量来看，目前黑龙江省的水泥生产能力远小于水泥消费量。水泥需求量中相当一部分要靠周边省市供给。受环保的限制，目前黑龙江省的机立窑生产线已大部份淘汰。因此，今后黑龙江省水泥缺口将更大。此外，由于黑龙江省城市建设

19、、基础设施和大型重点工程的建设起点较高，对水泥的标号、质量和性能的要求将会越来越高，高标号回转窑水泥的需求量将逐年增加。另外，建设管理部门也将采取适当措施停止机立窑水泥在重点建筑结构和市政工程中使用，这也促使高标号回转窑水泥成为未来黑龙江省水泥市场消费的主流。鸡西地区目前有水泥厂九家，水泥产量共计160多万吨。日产2000t/d熟料的生产企业，只有鸡西市水泥有限责任公司一家，占鸡西地区水泥产量近一半，其余水泥生产厂家单机日产均不超过500t/d熟料，且大部分为立窑企业。鸡西市水泥有限责任公司水泥销售市场主要有鸡西市内、鸡东、绥芬河市、东宁、牡丹江、穆棱、密山等地。2007年黑龙江省龙煤集团用“

20、”水泥17.8万吨占水泥销量的29.6%、市外用户销售24.6万吨，占总销量的41%、市内用户17.6万吨，占总销量的29.4%。可见“”水泥市场需求潜力还很大，有较好的市场前景。良好的市场前景，给水泥工业提供了稳定发展的条件，也给利用非CO2排放原料生产熟料提供条件，使CO2减排可持续进行。本项目社会效益良好，环境保护意义重大。第三章、资源条件一、资源可利用量1、石灰石质原料项目前（基准方案）与项目方案均采用黑龙江省鸡西市城子河区双阳村双阳矿山水泥用大理岩矿的石灰石作为石灰质原料。矿区位于鸡西市水泥有限责任公司北6km处，为水泥公司自有矿山。该矿区已于1994年建成投产。该矿区由中国建筑材料

21、工业地质勘查中心黑龙江总队第一支队进行了地质详查，黑龙江省建筑材料工业局以“黑建材非字（1994）29号文”审查批准最终勘探地质报告，黑龙江省储委1994年12月以“黑储决字（1994）18号”文件批准了矿山的建设。该矿山CaO含量大于54.97%的矿石保有储量1652吨，累计探明储量1868万吨。CaO含量4454%石灰石储量338万吨。黑龙江省地质矿产测试应用研究所资源储量最新核实结果见表3-1表3-1配比原料原料矿石（333+122b）白云质大理岩硅化大理岩配比后资源总量及平均品位 （指数）平均品位(指数)（）数量（万吨）1892.73250.6962.562205.98CaO51.11

22、41.7633.9449.56MgO1.268.002.932.07SiO24.106.2119.994.79Al2O31.312.748.961.69Fe2O30.822.214.401.08Loss40.6737.2826.8739.89全矿区平均剥采比小于0.6:1（m3/m3）。总之，双阳村双阳矿山水泥用大理岩矿的石灰石储量丰富，满足本项目投产后本公司熟料水泥生产线生产服务年限要求。2、硅质原料项目前（基准方案）与项目方案均外购黑龙江省鸡西市大同沟矿石英砂岩作为硅质原料，采用汽车运输进厂。大同沟矿矿区位于黑龙江省鸡西市境内，与厂区公路运输距离约35km。可以满足本项目生产需要。另外项目

23、方案采用鸡西市北方制钢集团公司的高炉矿渣（SiO2 35%、 CaO40%以上）作为部分硅质校正材料，同时由于矿渣中含有很高的CaO，因此可以减少石灰石用量。3、铁质校正原料本项目基准方案采用鸡西市铁矿的铁矿石作为铁质校正原料，汽车运输进厂，公路运输距离厂区约5km。项目方案采用工业废渣钢渣废渣作为铁质校正原料；本项目拟利用鸡西市北方制钢集团公司和双鸭山建龙集团的钢渣废渣，鸡西市北方制钢集团公司距离厂区约10km、双鸭山建龙集团距离厂区200km可以汽车运输进厂。每年将有20万吨钢渣废渣是从北方制钢集团获得，所采用的为15吨重的卡车运输。钢渣废渣是钢厂转炉所出的废渣，钢渣废渣的排放量约为钢产量

24、的815%左右。拟使用的钢渣废渣，化学成份以氧化物计：Fe2O3 2124%，CaO 3942%，可满足本项目作为铁质校正原料的要求；钢渣废渣是炼钢过程中加入石灰石等助剂后产生的，因此含有很高的氧化钙成分，在用作铁质校正原料的同时可以减少石灰石用量。近年来，我国钢产量保持着20%左右的高增长速度，产量连续11年居世界第一位。随着钢产量的迅速增长，钢铁企业产生的主要固体废弃物钢铁渣的总量也在急剧增加。对钢铁渣的回收利用已经成为影响钢铁生产与环境、社会和谐发展的重要因素之一。2006年，中国钢产量达到了4.2亿吨，钢渣废渣年产出量约0.4亿吨。我省钢的产量大约为500万吨/年，年排放废熔渣70多万

25、吨，加上多年来的陈积，我省废熔渣存有量在300万吨以上。我省50万吨以上的钢厂有6家，它们分别位于鸡西，双鸭山、西林，阿城，呼兰等地，小型钢厂也有几家，如海林、龙江等，我省年排放熔渣70多万吨。据项目实施地较近的钢铁企业有三家，鸡西市北方制钢集团公司、双鸭山建龙集团、海林钢铁公司。鸡西市北方制钢集团公司是以钢铁产业为主的地方重要支柱企业， 2007年鸡西市北方制钢集团公司钢产量86万吨（比2006年增长14.5%），钢渣废渣产出量11万吨/年左右，存有量约50万吨，长期闲置堆放，占用土地。随着钢铁产量的增长，钢渣废渣产出量呈上升趋势。双鸭山建龙集团位于双鸭山市内，年产钢100多万吨，钢渣废渣产

26、出量约13万吨/年，存有量约90万吨。海林钢铁公司年产钢30多万吨，钢渣废渣产出量约4万吨/年，存有量约10万吨。 总之，据项目实施地可以利用的钢渣废渣大约150万吨，每年可以增加28万多吨，可以满足本项目需要。为本项目需要，承办方已与钢渣废渣产出单位签订了长期合作供货协议，可以满足本项目供应。4、燃料煤本项目基准方案和项目方案均采用鸡西矿业集团烟煤作为熟料烧成燃料。货源和质量均满足本项目需求，运输距离为3公里。5、调凝剂采用辽宁灯塔矿供应的石膏作为水泥调凝剂，火车运输进厂。货源和质量均满足本项目生产的需要。6、混合材本项目采用鸡西滴道矸石电厂的沸腾炉渣、鸡西北方制钢集团的矿渣活性混合材。二、

27、资源品质情况1、石灰石质原料矿床赋存于上太古界麻山群余庆组中部层上部（Ar2Y2-2）。含矿层长度120米，出露宽度平均270米。总体南北两端窄，中间宽。东南部、东北部与石英云母片岩（Ar2Y3-1）整合接触，西部以冲沟（均为第四系全新统松散堆积）为界。矿床分布在380.53高地，西坡南北延长各400米左右的狭长地带。含矿层里有一工业矿体，走向近南北向，倾向由南向北依次分别为309281239，倾角364845，最小21，最大65，平均43。矿体呈弧形带状，长800米，平均宽215米，厚度最小64.92米，最大213.31米，平均124.76米。延深最大142米，最小83米，平均120米。矿石

28、呈灰白色、白色、风化面呈灰、褐黄色。粒状变晶结构，块状构造，矿物成分：方解石，占95，粒度0.13mm，颗粒间紧密镶嵌排列，菱形解理和双晶发育；石英少量，个别达25，无色、粒状、粒径0.080.6mm；长石少量，个别含量25，无色粒状，粒径0.10.5mm，呈星散状分布；透辉石偶见，个别达510，粒状，短柱状，粒径0.081mm，呈团块状集合体出现；绿泥石少量，个别达2-3，多沿方解石边缘分布，呈充填状，部分为片状，片径0.030.5mm；橄榄石少量，个别达13，无色粒状或集合体，粒径0.050.5mm；白云石少量，粒状，粒径0.050.25mm；绢云母微量，无色、微晶磷片状；金云母少量，片状

29、，形态不规则并见扭曲现象黑云母偶见，另有微量的电气石、磁铁矿、屑石等矿物，分布不均。矿石的最高、最低以及平均有益、有害组份含量见表32。表32品位（）CaOMgOSi2OAl2O3Fe2O3LossK2O+Na2OSOCL-最高54.973.9617.127.985.7442.410.1280.0760.0005最低45.020.100.340.540.3430.490.0880.0070.000平均51.111.264.101.310.8240.670.1110.0320.0002块段平均品位：CaO：最高52.90，最低49.88，MgO：最高1.55，最低0.60，SiO2：最高6.41

30、，最低2.86，Al2.O3：最高1.88，最低0.80，Fe2O3：最高1.10，最低0.50，LS：最高41.72，最低39.06。从表中可见矿石的有益组份含量变化不大，合乎水泥用石灰质原料质量要求。近年来鸡西市水泥有限责任公司进厂石灰石的平均化学成分（%）见表3-3。表3-3原料名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2OLossWy石灰石49.786.392.130.481.070.000.530.0439.110.502、硅质原料大同沟矿区硅石的SiO2含量和SM值均较高，K2O+Na2O含量较低，质量满足本项目生产优质水泥熟料的技术要求，同时高炉矿渣也作为硅质校

31、正材料。近年来鸡西市水泥有限责任公司进厂硅石、高炉矿渣的平均化学成分（%）见表3-4。表3-4原料名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2OLossWy硅石3.1287.041.081.421.540.000.130.073.316.0高炉矿渣40.6936.9010.473.833.990.000.080.041.0610.03、铁质校正原料近年来鸡西市水泥有限责任公司进厂铁矿石和项目方案拟用钢渣废渣的平均化学成分（%）见表3-6。钢渣废渣品质可满足生产需要。表3-6原料名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2OLossWy 铁矿石15.1124.

32、163.9838.243.140.000.210.1110.387.70钢渣废渣41.7724.85.5310.97.510.000.020.147.48.04、燃料煤根据业主提供的资料，近年来鸡西市水泥有限责任公司生产所用鸡西矿业集团混合烟煤的工业分析（%）及煤灰化学成分（%）分别见表3-7和表3-8。原煤工业分析 表3-7工 业 分 析 （%）WAVfCQad3.4627.5527.0641.9321.54表3-8原料名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2O煤灰2.767.1420.243.721.451.581.110.255、调凝剂鸡西市水泥有限责任公司已使用辽

33、宁灯塔矿供应的石膏作为水泥调凝剂，辽宁灯塔矿石膏的CaSO42H2O含量85%，质量符合国家标准GB/T54831996“用于水泥中的石膏和硬石膏”中I级品石膏的技术指标要求，满足本项目生产优质硅酸盐水泥的需要。6、混合材本项目采用滴道矸石电厂的沸腾炉渣、北方制钢集团的矿渣活性混合材。三、结论本项目水泥生产所需各种原燃材料供货已落实，其质量和供货量满足本项目生产的技术要求。第四章、建设规模与产品方案一、建设规模本项目为鸡西市水泥有限责任公司非CO2排放原料在熟料生产中的应用建设项目，不涉及建设规模变化，仍维持项目单位原有建设规模，即2000t/d熟料水泥生产线。二、产品方案项目本身不涉及产品产

34、量变化，且对项目承办单位原产品构成和质量不产生任何影响，仍维持原有产品方案。生料替代后由于熟料质量未发生变化，因此生产相同规格水泥采用的熟料用量比例也不发生变化。第五章、厂址选择一、区域位置本项目是在原2000t/d熟料水泥生产线进行原料替代。鸡西市水泥有限责任公司非CO2排放原料在熟料生产中的应用建设项目位于黑龙江省鸡西市城子河区，距鸡西市区约8km。二、厂址建设条件1、地形、地貌、地震情况鸡西市区地貌类型属以中低山的丘陵为主，还有部分山前台地、谷地和河漫滩，从东部起到南、西三面环山，东部丘陵、西北部平原平均海拔230m左右。该区含煤地层由中生代鸡西滴道级、城子河级及第四系地质地层组成，地质

35、构造复杂，存在大量褶曲和上逆断层，互相切割造成各种倾角和各种走向。该项目位于鸡西市城子河区，地处低山丘陵夹谷中，即沟沟口以北700米处，沟长9.9公里，沟底宽250米，沟底西部靠山脚下是在公路，中间有一小河沟使其分成两部分，洪峰沿沟底自然排出。整个厂区范围处于山坡缓地和沟谷，属于坡积与冲积而成。该项目所在区域地层为上元古界麻山群地层，主要由混合岩、片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩组成。厂区前为第四纪全新统地层，主要为腐植土、亚粘土、碎石层和砾砂层等组成，不整合于麻山群地层之上。厂址所在地区地震烈度为度。2、气候条件厂区所处地区气象条件：年平均降雨量： 441mm年平均风速： 4.1m/s冬季平均风

36、速： 3.6m/s夏季平均风速： 2.7m/s瞬时最大风速： 28.9m/s冬季风向： 西北风夏季风箱： 南风年平均气温： 3.4最高气温： 37.4最低气温： -36.53、交通运输条件厂区位于鸡西市城子河区委，厂内设有铁路专用线，汽运站台，地销、外销十分方便，厂址紧临水泥厂专用公路，并与鸡西市公路交通网相接，地产原材料及部分成品由公路、铁路进出厂内，交通十分便利。4、水、电条件企业原有深水机井二眼，可为生产、生活提供部分用水，另有部分生产用水由鸡西水库引入，厂区供水网齐全，能够保证生产需要。该厂电源由矿业集团城子河东部变电所供电，东变由220盘与210盘两条线路引入厂区配电所（一用一备）。

37、现有生产设备总容量13040KW，变压器15台，总容量7190KW，低压配电380V，6KV高压电动机11台，容量5050KW，技术改造后生产设备装机容量有所增加，需开启备用线路供电即能满足生产需要。第六章、技术、设备工程方案一、技术方案1、生产方法水泥的生产方法按窑型可分为立窑和回转窑两种生产方式，按照生料制备方法的不同，分为干法、湿法生产。在能源日益紧张的今天，高能耗的湿法生产已越来越不能适应现代化生产的要求，将逐步被干法生产取代，立窑由于受其规模限制难以发展。目前我国建设的大中型厂均采用新型干法水泥生产技术。所谓新型干法水泥技术，是指以悬浮预热和窑外预分解技术为核心，利用现代流体力学、燃

38、烧动力学、热工学、计算流体力学、粉体工学等现代科学理论和技术，并采用计算机及其网络化信息技术进行水泥工业生产的综合技术。鸡西市水泥有限责任公司2000t/d熟料生产线采用的是新型水泥技术，而本项目的核心内容是采用钢渣废渣替代水泥熟料生产原料中部分石灰石以减少CO2排放，不涉及水泥生产方法的改变，因此生产方法仍为新型干法生产。即2000t /d熟料3.670m离线式喷腾管道分解炉带高效低阻型五级旋风预热器回转窑水泥生产线。2、工艺技术从原理上说，任何含有CaO、SiO2等成份的物料都可以作为水泥生产的原料，但要有一定的工艺措施并要保证水泥配比需要的成份，通过水泥技术工作者的不断努力，废弃物在水泥

39、工业得到越来越多的利用。从钢渣废渣的化学成份来讲，其化学成分接近水泥熟料，具有作水泥生产原料的可能性，为了实现钢渣废渣在水泥生产中的应用，鸡西市水泥有限责任公司投入了大量人力、物力，对此进行了试验研究，目前技术相对成熟。（1）、钢渣的基本物理性能取样鸡西市北方制钢集团公司排放的钢渣废渣，其呈黑灰色，渣块松散不粘结，质地坚硬密实，孔隙较少。颗粒不均匀，较大的粒径可达300mm，小的不足1mm，一般粒径在5100mm，如图6-1。图6-1 钢渣废渣经检验，钢渣含水在5%以上，碱度为 2.02.2，活性较差，较耐磨，易磨性指数为0.96（标准砂为1），密度3.2g/cm3，容重1.68g/cm3。（

40、2）、钢渣的化学成份取鸡西市北方制钢集团公司的钢渣样品，经多次检验分析，钢渣的化学成分主要为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等，且各组分含量基本稳定，各成分含量见表6-1。表6-1 钢渣的化学成份 （%）编号CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOLossCaO/SiO2137.3122.645.2520.596.545.5998.821.76239.3621.154.7520.237.356.2699.101.86 从分析结果看，钢渣CaO含量近40%，Fe2O3含量达20%，具备代替石灰石、铁粉做为水泥原料的条件。据国内外文献介绍，碱度（CaO/SiO2+P2O5）反应了钢渣中主导

41、矿物的类型和水化活性矿物（C2S、C3S）的比例，碱度在0.91.4为橄榄石渣，在1.41.6为蔷辉石渣，在1.62.4为硅酸二钙渣，2.4为硅酸三钙渣，水化活性随碱度的增加而增加。鸡西钢铁公司的钢渣CaO/SiO2 +P2O51.8，含有硅酸二钙渣的可能性很大，因此，有必要对其进行矿物组成的分析。（3）、钢渣的矿物组成为了确定钢渣中的矿物组成，鸡西水泥公司委托哈尔滨工业大学材料学院对所取的钢渣样品进行了XRD分析。经过哈尔滨工业大学材料学院利用D/maxB旋转阳极x射线衍射仪进行XRD分析，可以得出钢渣中含有C2S、C3S、橄榄石（2Fe2O3SiO2）、镁蔷薇辉石（3CaOMgO2SiO2

42、）等矿物，且晶体类矿物中C2S晶体所占的比例高达50%以上。由于钢渣是自然冷却形成的，我们利用XRD分析得到的C2S晶体矿物可能是以-C2S、-C2S两种晶体矿物共同存在。虽然-C2S、-C2S水化速度较慢，活性较低，但-C2S、-C2S具有潜在的水硬活性，这为钢渣用作原料烧制水泥熟料节约煤炭提供了可能。利用扫描电子显微镜和能谱仪对钢渣废渣进行了显微形貌观察和EDXA微区成分分析，钢渣的显微结构均齐致密，可见少量针状、花瓣状、片状、板状结晶产物，大部分为结晶物态与玻璃态的共生体，并明显可见矿物结晶生长纹理，产生这种微观结构的原因，可能是由于钢渣未经水淬而是自然冷却形成的，其矿物形成过程中更有时

43、间和机会不断调整、完善其自身结构产生的结果，钢渣废渣的这种显微结构将对材料的易磨性产生影响，使综合利用产生一定的困难。经过微区成分分析，钢渣化学组成与硅酸盐水泥熟料的成份相似，从水泥生料的配制技术上看，表明钢渣可以作为水泥生产的原料。（4）钢渣废渣的处理钢渣废渣中包裹了大量的铁，每吨渣含金属铁在10%以上，它的存在严重影响了水泥生料粉磨时的细度和磨机的粉磨效率。适当除去熔渣的铁渣是实现熔渣配料的关键。包裹铁渣团的熔渣较大的块大于200mm，一般的也在50100mm左右，不能直接用于水泥配料，大块的铁会对水泥生产设备造成损害，因此必须对废熔渣进行处理。鸡西市水泥有限责任公司拟采取“一筛一破三选”

44、的处理工艺。根据实验，最经济的处理方案是将钢渣废渣中的铁（以Fe2O3计）含量达到911%）。处理后的钢渣化学成分大致如下处理后的熔渣化学成分分析结果见表6-2表6-2 处理后的钢渣化学成份 （%）编号CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOLoss141.1724.125.6511.586.987.7497.24241.7724.805.5310.97.517.4197.92（5）生料粉磨工艺的技术改造由于钢渣未经水淬而是自然冷却形成的，其矿物形成过程中更有时间和机会不断调整、完善其自身结构，钢渣的这种显微结构使得它的易磨性差，使综合利用产生一定的困难。同时在处理钢渣出铁过程中总有除不净的铁

45、渣，影响了水泥生料粉磨时的细度和磨机的粉磨效率，鸡西市水泥有限责任公司生料粉磨拟采用辊式粉磨兼烘干系统，主机为HRM2800，台时产量140160t/h。原料进行预均化处理。以克服钢渣难磨的技术问题。二、生产工艺1、配料设计（1）配料设计所用原燃料的选取原料替代前的基准方案采用石灰石、硅石、沸腾炉渣、铁矿石四组分配料。原料替代的项目方案采用石灰石、硅石、沸腾炉渣、高炉矿渣、钢渣废渣五组分配料。（2）配料设计所用原燃材料化学成分基准方案配料设计所用原、燃材料的化学成分见表6-3表6-3 基准方案材料成分 （%）原料名化 学 成 份（%）CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2O

46、LossWy石灰石49.786.392.130.481.070.000.530.0439.110.50硅石3.1287.041.081.421.540.000.130.073.316.00沸腾炉渣2.5264.5019.764.681.090.000.330.132.643.00铁矿石15.1124.163.9838.243.140.000.270.1010.387.70煤灰2.767.1420.243.721.451.581.110.25项目方案配料设计所用原、燃材料的化学成分见表6-4表6-4 项目方案材料成分 （%）原料名称化 学 成 份（%）CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO

47、3K2ONa2OLossWy 石灰石49.786.392.130.481.070.000.530.0439.110.50硅石3.12 87.04 1.08 1.42 1.54 0.00 0.13 0.07 3.31 6.00沸腾炉渣2.5264.50 19.76 4.68 1.09 0.000.33 0.13 2.643.00钢渣废渣41.7724.85.5310.97.510.000.020.127.44.2矿渣40.6936.9010.473.833.990.000.030.091.069.8煤灰2.767.1420.243.721.451.581.110.25表6-5 原煤工业分析工 业

48、 分 析 （%）WAVfCQad3.4627.5527.0641.9321.54（3）煤灰掺入量基准方案熟料烧成热耗3124kJ/kg，煤灰掺入量为4.00%。项目方案熟料烧成热耗3094kJ/kg，煤灰掺入量为3.96%。（4）熟料率值的设定根据本项目原、燃料特点和产品品种生产要求，参照国内同类型窑及鸡西市水泥有限责任公司的成熟生产经验，确定本配料设计的熟料率值范围如下：KH0.9100.020 SM2.200.10 AM1.500.10（5）配料计算结果表6-7 原料配比及理论料耗方案石灰石铁矿石沸腾炉灰硅石钢渣废渣矿渣理论料耗基准方案87.24.56.02.31.514项目方案75.62

49、.41.5182.51.424表6-8 生、熟料化学成分方案LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO基准方案生料34.8012.533.252.4544.311.18熟料21.145.593.7665.351.79项目方案生料31.0413.073.362.5546.282.31熟料20.865.483.7064.563.27表6-9 熟料率值及矿物组成方案KHSMAMC3SC2SC3AC4AF基准方案0.9262.261.4956.4218.068.4411.43项目方案0.9282.271.4856.1117.498.2311.26（6）水泥配比 表6-10水泥品种熟 料石 膏矿渣

50、沸腾炉渣PO 42.5806.014PC 32.5666.014142、物料平衡基准方案物料平衡表表6-11物料名称天然水分（%）物料配比（%）消耗定额（t/t）物料平衡量（t）干燥的含天然水分的干燥的含天然水分的每小时每天每年每小时每天每年原料石灰石187.21.3200 1.3333 110.0 2639.94791984.78111.1 2666.6 799984.6 硅石62.30.0348 0.0370 2.9 69.6320889.503.1 74.1 22222.9 沸腾炉灰36.00.0908 0.0936 7.6 181.6454494.367.8 187.3 56179.8

51、 铁矿石14.50.0681 0.0688 5.7 136.2340870.775.7 137.6 41283.6 生料生料1.5137 126.143027.46908239.43 熟料熟料83.332000600000PO425水泥矿渣10144.9116.67315005.4129.635000石膏362.150135002.151.513917.5熟料8027.8666.67180000水泥34.72833.33225000PC325水泥熟料6653.471283.33346500石膏364.86116.67315005.0120.332474.2沸腾炉灰1411.34272.2273

52、500矿渣101411.34272.227350012.6302.581666.7水泥81.021944.44525000燃料烧成用煤8.012.4298.78961013.5324.797402.2说明：1. 以熟料为平衡基准。2. 窑年运转率：300天。水泥生产期：270天3. 理论料耗：1.514 kg/kg.cl。4. 熟料热耗：3124kJ/kg.cl。煤热值：21540kJ/kg.coal。5. 生产损失：生料1%，煤3%。6. 水泥：PO 42.5 PC 32.5项目方案物料平衡表表6-12物料名称天然水分（%）物料配比（%）消耗定额（t/t）物料平衡量（t）干燥的含天然水分的干

53、燥的含天然水分的每小时每天每年每小时每天每年原料石灰石175.61.0768 1.0877 89.732153.56646069.3290.6 2175.3 652595.3 钢渣8180.2564 0.2787 21.36512.75153826.0323.2 557.3 167202.2 沸腾炉灰32.40.0342 0.0352 2.8468.3620510.132.9 70.5 21144.5 矿渣102.50.0356 0.0396 2.9671.2221364.733.3 79.1 23738.6 硅石61.50.0214 0.0227 1.7842.7312818.841.9 4

54、5.5 13637.1 生料生料1.424118.692848.63854589.06熟料熟料83.332000600000PO425水泥矿渣10144.9116.67315005.4129.635000石膏362.150135002.151.513917.5熟料8027.8666.67180000水泥34.7833.33225000PC325水泥熟料6653.471283.33346500石膏64.86116.67315005.0120.332474.2沸腾炉灰1411.34272.2273500矿渣101411.34272.227350012.6302.581666.7水泥81.021944.44525000燃料烧成用煤8.012.3295.988769.513.3321.696488.6说明：1. 以熟料为平衡基准。2. 窑年运转率：300天。水泥生产期：270天3. 理论料耗：1.424 kg/kg.cl。4. 熟料热耗：3094kJ/kg.cl。煤热值：21540 kJ/kg.coal。5. 生产损失：生料1%，煤3%