11.1項目背景1.1.1項目名稱本鋼集團礦業公司南芬紅礦合理利用工程1.1.2項目承辦單位項目承辦單位：本鋼集團礦業公司1.1.3承辦單位概況本項目屬本鋼集團礦業公司南芬選礦廠的一個選礦車間。南芬選礦廠現有生產系統破碎篩分系統包括粗破碎間、中破碎間、細破碎間。磨礦選別系統包括二選、三選、四選、五選、大選（一選早已停產不用）共五個主廠房。其破磨主要設備為：粗破碎間2臺P×1400/170旋迴破碎機，中破碎4臺φ2100標準圓錐破碎機，細破碎間配置17臺φ1650短頭圓錐破碎機和3臺H6800圓錐破碎機。二選配置5臺φ2.3×3.0m球磨機。生產能力年處理原礦50萬噸；三選配置12臺φ2.7×3.6m球磨機，生產能力年處理原礦300萬噸；四選、五選均配置16臺φ2.7×3.6m球磨機，生產能力年處理原礦400萬噸，大選配置4臺φ3.6×6.0m球磨機，年處理原礦200萬噸，南芬選廠總規模為年處理原礦1350萬噸，年產精礦450萬噸。選廠生產用水由生產新水、尾礦庫回水、自廠循環水三個供水系2統組成。生產新水由細河水源地供給，泵站內共設6臺水泵，其中20Sn-9型水泵3臺，12Sn-9型水泵3臺。選廠五個選礦車間的尾礦分別經各自的尾礦濃縮池濃縮后，自流或由底流泵站加壓經尾礦管道排至1＃尾礦泵站，再經2＃、3＃尾礦泵站加壓送至尾礦庫。尾礦管道為4根DN600鋼管，3工1備。南芬選廠原設計6個變電所，現運行5個變電所。2＃變電所由動力廠管轄，現有8000kVA，66/3.15kV主變2臺，對二選、粗破碎、荷率71％；3＃變電所現有10MVA,66/3.15kV主變2臺,同時運行，對三選及中破碎供電，負荷率75％；4＃變電所現有10MVA,66/3.15kV主變2臺，同時運行，對四選供電，負荷率90％；5＃變電所現有10MVA,66/3.15kV主變2臺，同時運行，對五選及細破碎供電，負荷率906＃變電所變電所現有12.5MVA,66/3.15kV主變2臺，1工1備，對大選供電，負荷率72％。1.1.4可行性研究報告編制依據、編制范圍和編制原則1.4.1.1編制依據3、中國礦業大學《本鋼南芬露天礦弱磁尾礦微泡浮選柱反浮選4、本鋼集團礦業公司提供的南芬選礦廠總平面圖。35、國家有關的法律、法規和標準規范。1.4.1.2編制范圍本項目編制范圍是：（1）新建100萬噸紅礦選礦車間內的工程及配套項目，包括供電、供水、道路等內容。（2）粗破碎利用露天礦現有粗破碎，入選礦車間的礦石粒度為350～0mm，新建選礦車間不建破碎站。（3）新建紅礦選礦車間精礦濃縮后用泵送至四選或球團過濾，新建選礦車間不設精礦過濾及精礦輸出礦槽。（4）新建紅礦選礦車間尾礦濃縮利用二選現有φ50m尾礦濃縮池及底流泵站，濃縮后的尾礦由原尾礦泵站送至尾礦庫，本項目不包括尾礦泵站及尾礦庫。1.4.1.3編制原則（1）100萬噸紅礦自成系統，單獨處理。（2）總圖布置盡可能少占地，少拆遷舊有建筑物。（3）主要工藝設備裝備水平要求先進適用，關鍵作業采用自動1.1.5項目提出的理由與過程1.1.5.1項目提出的理由本鋼集團礦業公司南芬鐵礦是我國特大型鐵礦之一，其鐵礦物主要為磁鐵礦，磁鐵礦占鐵礦物總量的85％以上，其次是紅鐵礦。南4芬選礦廠所有的生產車間的生產流程均是回收磁鐵礦的選別流程，由于對礦體中蘊藏的紅礦未進行過深入細致的研究，因此該地區紅礦資源沒有得到充分利用，造成了鐵礦資源的極大浪費，伴隨本鋼集團產能的不斷提高，為滿足本鋼鐵料的需求和鐵礦資源的合理利用，本項目的建設是非常必要的。1.1.5.2項目提出的過程委托長沙礦冶研究院進行本溪南芬露天紅鐵礦選礦試驗研究，長沙礦冶研究院同年10月提供《本鋼集團南芬露天礦紅礦選礦試驗研究報10日，中國礦業大學提供《本鋼南芬露天礦弱磁尾礦微泡浮選柱反浮選試驗報告》，2007年3月邀請鞍鋼集團礦業設計院編制南芬選廠新建100萬噸/年規模紅礦選礦車間初步方案，我院于2007年4月提供了《本溪鋼鐵集團礦業有限公司南芬選廠新建100萬噸/年規模紅礦選礦車間設計初步方案說明書》。隨后本鋼礦業公司對初步方案組織了討論，并正式下達了設計任務委托書，委托我院編制《本鋼集團礦業公司南芬紅礦合理利用工程可行性研究報告》。1.2項目概況1.2.1項目擬建地點本項目擬建在南芬選廠原一選車間和現供應科附近。51.2.2建設規模與目標年處理紅礦100萬噸，年產品位為65.8％的鐵精礦35萬噸。1.2.3主要建設條件1.2.3.1原礦條件本鋼集團礦業公司南芬露天礦每年可向選廠提供原礦品位大于1.2.3.2選礦技術條件本鋼集團礦業公司2006年4月曾委托長沙礦冶研究院進行了本溪南芬露天紅礦選礦試驗研究，試驗表明，采用階段磨礦－弱磁－反浮選流程處理南芬露天紅礦，在原礦品位33％左右的情況下，可獲得65.8％的鐵精礦。1.2.3.3供水條件本項目需生產新水171.56m3/h，南芬選廠細河水源地供水設施完全可以滿足本項目要求。1.2.3.4供電條件本項目供電新增負荷視在功率為5750kVA，擬對原2＃變電所進行增容升壓改造。1.2.3.5供熱條件本項目冬季采暖及生產用汽需6.2噸/h，熱源接自選廠原蒸汽鍋爐房，若原蒸汽鍋爐房供熱能力不足，可考慮在原蒸汽鍋爐房更新設備進行增容。61.2.3.6運輸條件原礦運輸利用南芬露天礦原有鐵路專用線，并在破碎鐵路機車走行線上接一條紅礦翻車線，精礦則濃縮后用泵送至四選或球團過濾，利用原有輸出系統；備品備件運輸可利用廠區公路運輸。1.2.4主要技術經濟指標原礦品位：29.1%精礦品位：65.8%尾礦品位：9.02%原礦處理量：100萬噸/年年產鐵精礦：35.36萬噸1.2.5工程總投資及經濟效益1.2.5.1工程總投資本項目工程總投資9849萬元，其中工程建設投資9849萬元，鋪底流動資金900萬元。1.2.5.2經濟效益本項目達產后，年稅后利潤2722萬元（不考慮財務費用財務內部收益率26.09％，投資回收期為4.60年。（1）關于原礦品位7本鋼集團南芬露天礦紅礦選礦試驗研究報告中給出的原礦品位33.32％，設計任務委托書中給出的原礦品位29.1％，差異較大，本可研按設計任務書29.1%設計，建議下段設計開展前確定合理的原礦品位并進一步補充選礦試驗。（2）關于半自磨機、浮選柱的采用本可研報告編制之前，我院曾編制過《本溪鋼鐵集團礦業有限公司南芬選廠新建100萬噸/年規模紅礦選礦車間設計初步方案說明本鋼礦業公司要求可研按半自磨和浮選柱方案進行編制，對半自磨和浮選柱的應用下段設計尚需論證，特別是浮選柱僅為試驗室試驗，建議下段設計開展前，進行浮選柱擴大連續試驗。（3）關于總降變電所本可行性研究擬對2＃總降壓變電所進行升壓增容改造，但涉及原有用電車間電壓等級工作較為復雜，本可研未考慮原有用電負荷升壓相關事宜，有待下段設計研究探討。（4）關于廠區地形圖業主提供的廠區地形圖不能反映廠區現狀，下段設計開展前，請業主委托有資質的測繪單位重新測繪1：500廠區地形圖。（5）關于工程地質資料為滿足下階段設計需要，請業主委托有資質的勘查單位對新建廠址進行地質勘查，提供地質勘查報告。82.1概述按本鋼集團礦業公司要求，擬在南芬選礦廠新建紅礦處理系統，此前，已分別按常規破磨流程和自磨流程作出二種配置方案，本可研應本鋼集團要求采用自磨和浮選柱方案。鋼南芬露天礦弱磁尾礦微泡浮選柱反浮選試驗報告”進行設計的。2.2設計規模及工作制度330天/年，3班/天，8小時/班，設備作業率90.4%。按此作業制度，單位處理能力為126t/h。2.3選礦工藝流程及技術指標2.3.1選礦試驗概況為了充分利用回收本溪南芬地區紅礦資源，本溪鋼鐵集團公司曾于2006年4月委托長沙礦冶研究院對南芬地區紅礦進行了選礦試驗，并于同年10月提供了“本鋼集團南芬露天礦紅礦選礦試驗研究報通過對原礦的化學分析和物相分析，礦石中可供選礦回收的主要9組分是鐵，且主要以磁鐵礦和赤鐵礦的形式存在，分布在磁鐵礦中的鐵占50.12%,分布在赤鐵礦中的鐵占40.10%。可見選礦采用磁、浮聯合工藝流程是合適的。礦石中需要舍棄的主要組分是SiO2,有害雜質硫、磷含量均較低，硫含量為0.052%,磷含量為0.057%,對鐵精礦的質量影響甚微。顯微鏡下觀察，原礦中磁鐵礦和赤鐵礦均屬中細粒不均勻嵌布粒度，相對而言，磁鐵礦粒度略粗。欲使礦石中90%以上的磁鐵礦和赤鐵礦達到單體解離，磨礦細度須達到-200目占95%左右。通過相對可磨度試驗，表明南芬地區紅礦較之磁鐵礦好磨K值為1.09。為了獲得合適的選礦工藝流程及選礦技術指標，長沙礦冶研究院分別按照“階段磨礦—弱磁—強磁—反浮選流程”和“連續磨礦—弱磁—強磁—反浮選流程”進行了試驗室試驗，同時進行了各選別設備進行了兩種不同浮選藥劑的擴大的試驗室連續試驗。按照“連續磨礦—弱磁—強磁—反浮選流程”，浮選藥劑采用陰離子RA915時，試驗室試驗指標為：原礦品位33.65%,混合精礦品位68.46%，尾礦品位7.65%，鐵回收率86.99%，選比2.34;按照“階段磨礦—弱磁—強磁—反浮選流程”，浮選藥劑采用陰離子RA915時，試驗室試驗指標為：原礦品位33.54%,混合精礦品位67.32%，尾礦品位7.15%，鐵回收率87.91%，選比2.28;浮選藥劑采用陽離子十二胺時，試驗室試驗指標為：原礦品位33.54%,混合精礦品位66.77%，尾礦品位7.07%，鐵回收率88.27%，選比2.26。擴大的試驗室連續試驗結果為：浮選藥劑采用陰離子RA915時，試驗指標為：原礦品位33.32%,混合精礦品位65.84%，尾礦品位5.49%，鐵回收率91.13%，選比2.17;浮選藥劑采用AB藥組合時，試驗指標為：原礦品位33.32%,混合精礦品位65.89%，尾礦品位5.19%，鐵回收率91.67%，選比2.16。試驗推薦采用“階段磨礦—弱磁—強磁—陰離子反浮選流程”，浮選藥劑采用RA915或AB藥組合。2.3.2設計工藝流程及技術指標此前所作方案設計，其工藝流程及技術指標均是按試驗推薦進行的，暫未作調整。本次設計選礦工藝流程及技術指標按設計委托任務書要求確定，選礦工藝流程為“半自磨、階段磨礦、弱磁—強磁—反設計主要工藝技術指標見表2-1:設計主要工藝技術指標表表2-1序號1原礦品位%29.102精礦品位%65.803尾礦品位%9.024金屬回收率%79.955選礦比倍2.828序號1精礦量萬t/a2精礦品位%65.803精礦水分%<102.4工藝設備選擇設備選型遵循“高效、低耗、耐用”的原則，裝備水平達到國內所選設備立足于國內制造。（1）磨礦設備的選型磨礦設備是選廠的關鍵設備，它關系到選廠的建設投資、生產能力及選別指標的實現，同時也關系到選廠的生產成本。根據本次新建選廠的規模、場地空間位置、設備系統配置及各選廠磨礦設備的使用情況，本可行性研究自磨機選用φ5.5×1.8m自磨機，二次球磨機及再磨機選用φ2.7×3.6m溢流型球磨機。（2）強磁設備的選型目前，國內用于弱磁性礦物分選的強磁選設備有平環仿瓊斯強磁機和立環脈動強磁機。平環仿瓊斯強磁機設備故障率高，作業率只達80%左右，磁極頭磨損后難以修復，介質板容易堵塞，磁感應強度降低過多，導致強磁作業尾礦品位由初期的10.5%上升至12%以上。鞍鋼所屬礦山各選礦廠成功的采用了Slon-1750和Slon-2000立環脈動強磁選機，該設備體積小，重量輕，處理能力大，設備結構合理，運行可靠，操作維護簡便，由于磁路設計和棒介質分布合理，且配有脈動機構形成脈動流體力，所以分選效果好，對礦石性質變化適應性強，不僅提高了作業精礦品位，同時又降低了作業尾礦品位。基于鞍鋼各選廠的生產實踐，本可性研究推薦在強磁作業采用脈動立環強磁機。（3）浮選設備的選型據中國礦業大學介紹，旋流—靜態微泡浮選柱是由其近年研制成功的一種新的浮選設備，與舊的浮選柱有很大區別。通過對南芬露天礦弱磁尾礦實驗室試驗，浮選柱與浮選機比較，前者指標優于后者，且應用浮選柱可以簡化流程，只需一粗一掃兩段流程，浮選柱只需φ3.0m粗選，φ2.6m掃選各1臺即可。考慮到南芬露天礦紅礦中，青、紅礦比例的波動，為留有余地，設計粗、掃選作業選用φ3.6m、φ3m浮選柱各1臺。并增加一臺φ2.6m浮選柱作二掃選作業。選礦主要工藝設備見表2－3。主要工藝設備表表2-3序號設備名稱、規格數量備注122232425φ350×5旋流器組2647482943331111112.5廠區布置結合南芬選廠的實際情況，紅礦選礦生產系統在原有一選車間附近位置實施。在用于原礦運輸的鐵路旁適當位置建一卸車礦槽，用于接受、轉運來自采場的350～0mm紅礦。可以做到不與原有青礦生產相干擾。因采用自磨流程，故不需建破碎、篩分間，但需建一原礦貯倉，由兩條膠帶機將原礦輸送至主廠房內的兩臺自磨機。原礦貯倉同時具有調節采場與選廠之間生產波動的作用。廠區布置及各車間設備配置詳見附圖。3.1生產現狀3.1.1供水現狀新建紅礦車間位于選廠現有二選車間附近，二選車間生產新水由細河水源地通過一條DN500供水管道供給。二選車間生產用水由生產新水，尾礦庫回水，自廠循環水三個供水系統組成。其中生產新水與尾礦庫回水管網在廠區內相連互為補充。二選車間生產廢水經10＃尾礦濃縮池處理后，自流至環水泵站，滿足二選車間用水需要，現有10＃尾礦濃縮池還用于間斷處理全廠3.12尾礦輸送現狀現有二選車間的尾礦經10＃尾礦濃縮機處理后，自流進入尾礦道，全廠尾礦一起排入1＃尾礦泵站，再經2＃，3＃尾礦泵站加壓送至尾礦庫。尾礦管道為DN600鋼管，共四根，三工一備。目前全廠尾礦輸送量為5000－6000m3/h，輸送濃度小于20％。本次設計范圍僅限于選廠新建的紅礦車間。3.2設計供水系統3.2.1設計生產用水量本次新建紅礦車間用水量如下：生產新水用水量為171.56m3/h。生產環水用水量為2525.7m3/h。3.2.2生產新水供水系統由于原有二選車間保留，紅礦車間建成后，經核算現有DN500供水管道輸水能力，能滿足兩個車間的供水要求，故本次設計新建紅礦車間生產新水直接由現有二選車間生產新水管道引接。3.2.3生產環水供水系統由于新建紅礦車間位于現有二選車間附近，設計擬對現有10#Φ50m尾礦濃縮機進行加固改造，使其做為二選及紅礦車間公用尾礦濃縮池。因紅礦車間外排污水顆粒細泥化，不易處理，本次設計新建一臺Φ29m機械加速澄清池，該池接納尾礦濃縮池溢流水，強磁前，浮選前濃縮池溢流水及精礦濃縮池溢流水。澄清池設計面積負荷為4.11m3/m2·h，處理水量約為2713m3/h，進水水質6000mg/l，經處理后環水水質≤100mg/l，自流至新建的V=1000m3貯水池，經環水泵加壓返回二選及紅礦車間使用，原有二選環水泵站取消。在廠區新建環水泵站，泵站內共設有4臺500CZS59A型環水泵，2工2備，將生產環水分別供給二選及紅礦車間使用。此外泵站內還設有排污泵，電動單梁懸掛起重機，電動葫蘆等附屬設施。新建底流泵站，地下部分設有2臺80ZJ-I-A33型渣漿泵，1工1備，用于將新建的Φ29m機械加速澄清池底流返回10#Φ50m尾礦濃縮池處理，設計澄清池底流濃度為10%。站內還蘆等附屬設施。底流泵站地上部分為污水處理藥劑間，藥劑間內設有兩個貯藥箱，兩臺玻璃鋼攪拌罐，一臺化工泵及電動葫蘆等。藥劑投加方式采用重力投加，加藥量約為50g/m33.3設計尾礦輸送系統新建紅礦車間干尾礦量為84.3t/h，產出尾礦全部進入現有10＃尾礦濃縮機與二選尾礦一同處理，尾礦經濃縮后，底流濃度達40％自流進入尾礦道，經尾礦泵加壓送至尾礦庫。為確保尾礦設計輸送濃度，改造后選廠尾礦輸送必須全部來自濃縮機底流，外排尾礦及各種溢流水必須就近全部返回濃縮機處理。嚴禁未經濃縮直排尾礦道，影響輸尾體積量。改造后原有三，五選車間濃縮機底流排礦濃度控制在30％，大選車間，四選車間濃縮機底流排礦濃度控制在29％，各車間尾礦濃縮機底流濃度提高后，原有各濃縮機底流泵不變，調整后經計算全廠尾礦綜合輸送濃度約為30.5輸尾體積量約為3400m3/h,采用兩條DN600尾礦管道能完全滿足輸尾要求。另兩條尾礦管道做備用。以上改造措施實施后，因尾礦濃度提高，現有生產水源仍能滿足擴建后用水要求，全廠水循環利用率也有所提高。4.1設計依據?礦山電力設計規范?GB50070－94?低壓配電設計規范?GB50054－95?供配電系統設計規范?GB50052－95?通用用電設備配電設計規范?GB50055－93《35～110kV變電所設計規范》GB50059-92?3～110kV高壓配電裝置設計規范?GB50060－92?10kV及以下變電所設計規范?GB50053－94?66kV及以下架空線電力線路設計規范?GB50061－97?電力工程電纜設計規范?GB50217－94?建筑照明設計標準?GB50034－20044.2設計內容1）新建原礦翻車礦槽及儲礦設施；2）新建100萬噸紅礦選礦車間，車間主廠房（主廠房利舊）內包括半自磨、球磨、分級、弱磁、強磁、細篩、浮選等設施；3）新建強磁前濃縮大井及底流泵站；4）新建浮選前濃縮大井及底流泵站；5）新建精礦濃縮大井及底流泵站；6）新建水處理設施，含加速澄清池、加藥間、底流泵站及環水泵4.3供電現狀1）2#變電所2#變電所由動力廠管轄，現有8000kVA，66/3.15kV主變兩臺，同時運行，負荷率為71%。主要對現有二選、粗破碎、精尾泵站、鍋爐房、細河泵站等負荷供電。2）3#變電所3#變電所現有10MVA，66/3.15kV主變兩臺，同時運行，負荷率75%。主要對三選及中破碎負荷供電。3）4#變電所4#變電所現有10MVA，66/3.15kV主變兩臺，同時運行，負荷率90%。主要對現有四選負荷供電。4）5#變電所5#變電所現有10MVA，66/3.15kV主變兩臺，同時運行，負荷率90%。主要對五選及細破碎負荷供電。5）6#變電所6#變電所現有12.5MVA，66/10.5kV主變兩臺，一工一備，負荷率72%，主要對大選負荷供電。4.4計算負荷1)主廠房低壓計算負荷Pjs＝1337kWQjs＝722kvarSjs＝1519kVA高壓計算負荷Pjs＝2736kWQjs＝927kvarSjs＝2889kVA2）φ30m強磁前濃縮大井及底流泵站低壓計算負荷Pjs＝128kWQjs＝76kvarSjs＝149kVA3）φ24m浮選前濃縮大井及底流泵站低壓計算負荷Pjs＝109kWQjs＝67kvarSjs＝128kVA4）φ24m精礦濃縮大井及底流泵站低壓計算負荷Pjs＝166kWQjs＝94kvarSjs＝191kVA5)環水泵站、φ29m澄清池低壓計算負荷Pjs＝144kWQjs＝117kvarSjs＝186kVA高壓計算負荷Pjs＝608kWQjs＝471kvarSjs＝769kVA6）總計算負荷Pjs＝5220kWQjs＝2411kvarSjs＝5750kVA4.5供配電方案4.5.1總降壓變電所及架空電源線路本次新建100萬噸選礦車間毗鄰南芬選礦廠2#變電所，考慮到新建變電所總圖布置困難，新建選礦車間擬由2#變電所供電。由于2#變電所現有3kV電壓屬于淘汰電壓等級，運行損耗大，電壓質量低，輸送容量和距離亦受到限制，不滿足電氣經濟運行需要，為避免今后選廠升壓改造的重復投資，根據南芬選廠建議，本設計擬對2#變電所進行增容升壓改造；所內設66/10.5kV、25MVA主變2臺，用單母線分段接線方式。對于2#變電所原用電負荷的升壓設計不在本可研范圍之內。4.5.2車間變配電室1）擬在新建主廠房南側貼建一高、低壓配電室，對主廠房所屬電控設備、強磁前濃縮大井及底流泵站、綜合泵站、澄清池、尾礦濃縮池等負荷配電，兩回10kV電源引自新建總降壓變電所。2）擬在環水泵站廠房貼建一高、低壓配電室，對環水泵站所屬電控設備及加速澄清池等負荷配電，兩回10kV電源引自新建總降壓變電所，低壓配電室380V電源引自主廠房低壓饋出回路。電源引自新建主廠房高壓配電室。4.6供配電系統及設施4.6.1主廠房新建高壓配電室內設KYN28A-12型高壓開關柜22臺；低壓配電室內設GGD3型低壓配電盤28臺，SCB10-10，2000kVA干式變壓器2臺；變頻器室內設變頻器柜10臺，勵磁柜6臺，65Ah直流屏1套及PLC控制柜1臺；另在球磨給礦系列安裝動力配電箱12臺。4.6.2φ30m強磁前濃縮大井及底流泵站新建低壓配電室內設GGD3型低壓配電盤5臺，變頻器柜2臺，PLC控制柜1臺，電源引自主廠房新建低壓配電室。4.6.3φ24m浮選前、精礦濃縮大井及底流泵站在浮選前及精礦底流泵站之間新建低壓配電室1座，內設GGD3變頻器柜4臺，PLC控制柜1臺，高壓負荷開關柜2臺，電源引自主廠房新建高壓配電室10kV饋出回路。4.6.4環水泵站新建高壓配電室內設KYN28A-12型高壓開關柜16臺；低壓配電室內設GGD2型低壓配電盤8臺，控制室內設65Ah直流屏1套及PLC控4.6.5φ29m澄清池底流泵站新建低壓配電室內設GGD3型低壓配電盤3臺，PLC控制柜1臺，電源引自環水泵站新建低壓配電室。4.7控制系統選廠生產線設備全部采用機旁單機手動和PLC集中聯鎖兩種控制方式。擬在新建主廠房建一個車間級集中控制室，實現車間級的集個系列一個）。正常操作在集中控制室；生產線檢修、調試操作在調試維護中心；單機試車操作在各個機旁。新建控制系統可對生產線上的電氣設備，全部在上位機進行監視和控制，可對磨礦、分級、脫水等重要工藝指標實現自動調節，并予留廠級通訊接口。型的、統一的開放式控制模式，取代傳統的PLC、DCS分控模式。控制網絡采用雙層網絡結構，下層采用PLC控制網，上層采用光纖以太通過計算機支撐系統實現信息管理、優化控制和過程控制的集成，從而實現選礦生產過程的綜合自動化。控制系統將實現各車間的統一控制、統一管理、統一調度、統一指揮；控制系統將實現以生產線巡查代替崗位值守，從而減輕工人勞動強度，改善作業環境，減少勞動定員，降低生產成本，提高設備作業率和勞動生產率；控制系統將實現生產作業自動化，設備狀況信息化，事故診斷智能化，計劃檢修科學化。4.8電氣照明與防雷接地辦公照明采用熒光燈，廠房照明采用深照型及廣照型工廠燈。建筑物按三類防雷考慮，高度15米以上廠房，采用獨立避雷針或避雷網保護，沖擊接地電阻均不大于10歐姆。4.9電氣安全所有用電設備、供電線路、廠房均采用安全接地保護。5.1檢測控制項目本工程主要檢測控制項目有：（1）原礦槽料位檢測、卸料車自動尋位控制（2）一次球磨機給礦量檢測控制（3）三次球磨排礦濃度控制，二次分級旋流器給礦濃度、流量、壓力檢測控制。（4）浮選柱液面自動控制（5）脫水槽液面自動控制（6）φ24m精礦濃縮機底流泵站出口管道濃度檢測；（7）φ24m浮選前濃縮機底流泵站出口管道濃度檢測。（8）φ30m強磁前濃縮機底流泵站出口管道濃度檢測。（9）綜合泵站：總出水管、底流泵出口流量檢測；5.2控制方式本次設計采用控制室集中控制、儀表現場顯示。現場設若干儀表箱，供電電源分別就近取自電力低壓配電盤。主廠房設集中控制室。6.1通信方式采取兩種方式通訊：生產調度電話通信和廠區行政電話通信。在新建主廠房適當部位設置數字程控調度電話站，調度主機容量為48門，調度主機的主控系統、電源系統雙備份工作。調度主機配備1組蓄電池，采取一組蓄電池浮充方式供電。在新建主廠房、新建原礦翻車礦槽、新建原礦槽、新建各底流泵站以及新建綜合泵站設置調度電話分機并輔以廠行政電話。（詳見通信用戶表）在新建主廠房外設置100對電纜交接箱，由該箱接出通訊電纜向各個通信用戶統一配線。外部通信線路接點在本設計中無法確定，故本設計不包含新建主廠房至南芬礦電話線路交接箱的外部通信線路。通信用戶表編號通信種類（數量）備注行政1新建主廠房5512新建原礦翻車礦槽13新建原礦槽14新建強磁前濃縮及底流泵站15新建浮選前濃縮及底流泵站16泵新建精礦濃縮及底流泵站17新建綜合泵站63817.1設計參數（1）冬季室外采暖計算溫度：-19℃（3）夏季室外空調計算溫度：31.1℃（4）夏季室外空調計算相對濕度：62%（5）冬季室外平均風速：2.6m/s（6）夏季室外平均風速：2.4m/s（7）夏季室外空調計算濕球溫度：24.4℃（9）設計計算用采暖期天數：152天（10）設計計算用采暖期平均溫度：-5.6℃7.2設計內容7.2.1供暖設計`根據各專業提供的資料，新增建筑物冬季生產時要求采暖，室內計算溫度為14-16℃,皮帶通廊為10℃。1）采暖熱負荷按所提各建筑物資料確定室內熱負荷為：主廠房：1285kW；原礦槽：180kW；膠帶通廊：70kW；合計：1692kW2）通風熱負荷采暖通風熱負荷總計為1880kW建筑物的室內采暖為上供下回式高壓蒸汽系統，選用光管式或FGS方管式散熱器。供汽管接自新增蒸汽熱網，凝結水采用余壓回水方式，接至回水管線。7.2.2除塵設計按照工藝專業提供的資料，新建翻車礦槽，原礦槽和主廠房皮帶機需考慮除塵設施。膠帶機:20000m3/h2)除塵器的選擇根據計算的風量及綜合各方面的因素，除塵器采用濕式除塵器。原礦槽則采用自動噴水抑塵系統。7.2.3熱力設計根據工藝專業提出的要求，浮選礦漿冬季需加熱，蒸汽量為源接自選礦廠原蒸汽鍋爐房，若原蒸汽鍋爐房供熱能力不能滿足新增用汽量要求，可考慮在原蒸汽鍋爐房更新設備增容，本可研擬新增10噸/小時鍋爐1套。新設熱力管網采用沿廠房等建筑物外墻架空與地下敷設相結合方式，管道保溫及保護層采用50mm巖棉管殼包扎后外包0.5mm鍍鋅鋼板。8.1工程地質資料:由于無地質勘查報告，本可研按基礎均坐落在原巖上考慮，其地基承載力特征值按[fak]=600kpa估算。但按現場查看的結果，此處地形地貌變化大，巖層出露深度不一，因此在以后的設計階段前應加大地質勘查力度，以滿足相關設計階段的要求。8.2設計依據國家現行有關建筑結構設計規范及規定：房屋建筑制圖統一標準建筑結構制圖標準建筑設計防火規范屋面工程技術規范砌體結構設計規范鋼結構設計規范混凝土結構設計規范建筑地基基礎設計規范建筑抗震設計規范構筑物抗震設計規范危險房屋鑒定標準及國家強制性標準GB/T50105-2001GB50009-2001GBJ16-87(2001版)GB50207-94GB50003-2001GB50017-2003GB50010-2002GB50007-2002GB50011-2001GB50191-93JGJ125-098.3設計內容本次設計內容為（1）新建選礦主廠房（2）新建強磁前濃縮及底流泵站（3）新建浮選前濃縮及底流泵站（4）新建精礦濃縮及底流泵站（5）新建原礦翻車礦槽及貯礦設施（6）新建浮選藥劑制備設施（7）新建水處理設施，含加速澄清池，加藥間，底流泵站及環水（8）新建辦公樓8.4建筑、結構設計結合當地氣候條件及自然條件，根據簡潔、安全、實用、經濟、美觀的原則，建筑材料就地取材，采用新型、環保、節以減少建筑物自重，節省投資，美化廠區環境。建筑物布置結合工藝總圖，合理利用擬建廠址的地形。單項工程的具體坐標位置以及室內±0.000標高詳見總平面布置，建筑物室內外高差：150mm。建筑物墻體均采用MU10蒸壓灰渣磚、以M5水泥石灰砂漿砌筑。窗戶采用塑鋼窗、大門采用鋼木大門。混凝土及鋼筋混凝土構件，除部分選用標準圖構件，其強度等級按標準圖采用外，混凝土強度等級均為C30。基礎采用C30混凝土。鋼結構采用Q235-B鋼。鋼筋：直徑小于12，采用HPB235鋼(ф),fy=210N/mm2；直徑大于12，采用HRB335鋼(Ф),fy=310N/mm2。采用鋼筋混凝土排架結構，外墻采用370mm厚蒸壓粉煤灰磚墻， 2）強磁前濃縮及底流泵站現澆鋼筋混凝土結構3)浮選前濃縮及底流泵站現澆鋼筋混凝土結構4)精礦濃縮及底流泵站現澆鋼筋混凝土結構5）原礦翻車礦槽及貯礦設施翻車礦槽采用現澆鋼筋混凝土框架結構，現澆鋼筋混凝土礦倉。通廊為鋼桁架、鋼柱，100mm厚聚苯乙烯夾芯板貯礦倉采用現澆鋼筋混凝土框架結構，屋面為鋼桁架，皮帶通廊穿過桁架。屋面為彩色壓型鋼板，鋼桁架坐在礦倉壁上。6）水處理設施地下部分豎壁和底板用C30防水混凝土澆灌，地上部分用搗制鋼筋混凝土框（排）架結構，外墻采用370mm厚蒸壓粉煤灰磚墻，平臺采用鋼結構，屋面為鋼屋架、鋼檁條，100mm厚聚苯乙烯夾芯板。7）配電室采用鋼筋混凝土排架結構。9.1廠區地理位置與現狀9.1.1地理位置南芬選礦廠位于本溪市正南，直線距離24km,沈丹高速公路從廠前通過，距本溪市行車距離30km。廠區地勢呈東高西低，細河從廠區西側流涇。9.1.2廠區現狀南芬選礦廠現有6個選礦車間，一、二選廠房從建成至今已近百年一選廠房已改它用）廠房陳舊，廠區道路多為土路，少有綠地，現選礦廠生產所需原料鐵礦及產出鐵精礦均采用準軌鐵路電力9.2總平面布置與豎向設計9.2.1總平面設計本可行性研究設計規模為處理紅礦100萬t/a，鐵精礦35t/a。選礦主要生產組成有：卸車礦槽、磨選主廠房、Φ30m強磁前濃縮機、φ24m浮選前濃縮機、φ24m精礦濃縮機及底流泵站、配電室，水處理設施設有綜合泵站、φ29m加速澄清池。紅礦磨選廠房布置在現有二選車間、再選車西北兩側分別布置Φ30m強磁前濃縮機、φ29m澄清池及綜合泵站，φ24m浮選前及精礦濃縮機設計在環保樓西南側的花窖處，部遷移現有φ900mm的生產水管。精礦采用管道泵送到現有四選過濾間。9.2.2豎向設計設計的紅礦露天貯礦±0.00高于磨選廠2m，磨選廠房高于強磁前、浮選前濃縮池9m。廠區雨水根據地形由東向西自然排入現有排水設施流向細河。9.3運輸9.3.1鐵路運輸南芬選礦廠現有生產所需的原料鐵礦及成品鐵精礦均采用準軌鐵路運輸，本次設計亦采用鐵路運輸。本設計紅礦處理系統自成體系，原破碎鐵路無法承擔紅礦運輸翻卸任務，因此需在破碎鐵路機車走行線上接一條紅礦翻車線，停卸9輛60t鐵路自翻車。因增建翻車線，現有鐵路涵洞須延長5m。本設計紅礦及精礦運輸所需的鐵路機車車輛設備由本溪鋼鐵集團自行解決，設計不予考慮。9.3.1公路運輸考慮新建設施生產所需備品備件及檢修運輸，設計在磨選廠房、濃縮機及綜合泵站新建瀝青砼道路及場坪。汽運設備亦自行考慮。9.4綠化南芬選礦廠現有地表建筑物分布較密，綠地很少，本設計利用新設計建筑物周圍可利用面積進行綠化，以減少污染，美化環境。9.5工程量序號1瀝青砼道路及場坪m270002準軌鐵路km0.203道岔組14鐵路涵洞處15土石方m36擋土墻m3320010.1環境保護10.1.1設計依據（1）《建設項目環境保護管理辦法》--（86）國環字第003號（2）《建設項目環境保護設計規定》--（87）國環字第002號（3）《建設項目環境保護管理條例》—國務院1998年第253號令（4）《遼寧省污水與廢氣排放標準》DB21-60-89（5）《工業企業廠界噪聲標準》GB12348-90（6）《遼寧省工業固體廢棄物污染控制標準》DB21-777-94（7）《污水綜合排放標準》GB8978-1996（8）《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996（9）《工業企業設計衛生標準》GBZ1-200210.1.2工程概述本工程設計規模為年處理原礦100萬噸，年產鐵精礦35萬噸。設計采用選礦工藝流程為“半自磨、階段磨礦、弱磁—強磁—反浮選溢流型球磨機4臺，φ2400沉沒式雙螺旋分級機2臺，φ350×5旋SLon-1750立環高梯度強磁機3臺，φ1420×150選柱和濃縮機。浮選藥劑采用RA915或AB藥組合。采用連續工作制，年工作330天，每天3班，每班8小時。本工程為老選廠改造。本區無居民，環境狀況及水土保持情況10.1.3污染源、污染物及其治理措施10.1.3.1大氣污染源、污染物及其治理措施評述本工程主要大氣污染物為粉塵，主要來自于轉運、配料等生產過程。主要的產塵點包括：皮帶給礦機、皮帶頭尾部、料倉、卸料皮帶等。設計在新建翻車礦槽，原礦槽和主廠房皮帶機考慮除塵設施，除塵風量20000m3/h。除塵器入口粉塵濃度為5-15g/m3。除塵系統均選用濕式除塵器。該除塵器除塵效率高，體積小，排風含水率低，污水排量少。并且廠區有污水處理能力,污水澄清后可繼續作為除塵器用水循環使用。排氣筒粉塵濃度可達標。原礦槽采用自動噴水除塵器均布置在相應的廠房內。10.1.3.2廢水污染源、污染物及其治理措施評述本工程生產新水用水量為171.56m3/h，生產環水用水量為2525.7m3/h。廢水主要來自于生產廢水和各車間沖洗地坪水及生活污水。主要污染物是懸浮物和石油類。生活污水主要污染因子為懸浮物、BOD5、COD和油。為保護環境，充分利用水資源，外排水回收利用選廠總排水出口送到尾礦濃縮池處理，溢流水供給生產使用，底流最終排入尾礦庫。因而本工程不增加廢水對環境的貢獻總量。10.1.3.3噪聲污染及其治理措施評述噪聲主要產生于球磨機、水泵、風機等設備的工作過程中，設計對所有大型高噪設備均采用減震基礎，風機設有消音器，減震臺座，使廠界噪聲晝夜不大于65dB(A),夜間不大于55dB(A),達到國家標準對個別無法采取降噪措施的高噪聲場所，加強個人防護，人員配備耳罩或隔聲頭盔。10.2安全與工業衛生10.2.1設計依據（3）《非煤礦礦山建設項目安全設施設計審查與竣工驗收辦法》（原國家安全生產監督管理局第18號令,2005年2月1日起施行（5）《工業企業設計衛生標準》GBZ1-2002（6）《建筑設計防火規范》GB50016-200610.2.2危害安全生產因素分析10.2.2.1地震選礦廠所在區域地震動峰值加速度為0.05~0.1g，特征周期值為0.35s，相當于烈度分帶的Ⅶ度帶。10.2.2.2氣象資料分析雨熱同期，干冷同季，降水充沛，溫度適宜，光照豐富。高溫、低溫、暴雨等危害的可能。10.2.2.3生產過程危險因素分析本工程在生產過程中的主要危險因素如下：1）機械傷害：機械設備旋轉部位無防護或防護裝置失效、人員誤操作、人員配合失誤、未采取合適的防護措施等等，都可能造成機2）電氣傷害：觸電事故的傷害是由電流的能量造成的，觸電可分為電擊和電傷兩種情況。3）墜落、物體打擊及起重傷害。5）車輛傷害。6）作業環境因素：包括安全通道、車間設備、設施布局、生產區域地面狀態，生產作業面采光，噪聲影響、安全標志等各種因素。7）行為性危害：很多事故的發生有時往往是由于違章操作、違章指揮、違反勞動紀律而造成的。10.2.2.4生產過程有害因素分析1）粉塵危害：本工程的粉塵污染物主要來自于轉運、配料等生2）噪聲危害：本工程噪聲源主是選礦廠球磨機、水泵等產生的噪聲，其聲源強度在85-110dB(A)。3）高溫與低溫10.2.3安全技術本工程的設計嚴格按照《選礦安全規程》（GB18152-2000）及其它相關法律、法規執行，同時采取了如下安全對策及措施。10.2.3.1火災預防本工程為改造項目，經計算現有消防水量可以滿足設計規范，故此在適當位置增設地下式消火栓即可。本工程的建（構）筑物和大型設備，必須按國家發布的有關防火規定和當地消防機關的要求，設置消防設備和器材。本工程相鄰建、構筑物的防火間距為10米以上，滿足《建筑設計防火規范》的有關要求。10.2.3.2防止機械傷害設計對各類設備的轉動件裸露部分均按GB8196-87設有安全防護罩，以防止人身傷害事故。車間內在地面漏斗、溜槽、設備吊裝孔等處按GB4053、3-1993設安全欄桿及蓋板。各類起吊設備根據《起重機械安全規程》設置各種限位、聯鎖、緩沖、報警、超載限制等措施，并配置護擋、護罩和安設備按起重最大件設備選擇，部件與固定設備、設施最大輪廓之間的凈空尺寸均大于400mm。用起重機吊裝、檢修的設備及部件，均布置在吊鉤能垂直起吊的空間范圍，并設有極限開關。10.2.3.3繼電保護、防雷與接地高壓部分保護采用定時限的過流和速斷保護。380V低壓電機裝設短路、過負荷、低電壓及斷相保護。按相關國家標準執行，防雷接地電阻沖擊值不大于10Ω。所有用電設備、供電線路、廠房均采用安全接地保護。有特殊接地要求的設備，按設備的技術要求特殊處理。接地電阻應每年測定一次，測定工作宜在該地區地下水位最低、最干燥的季節進行。電氣設備可能被人觸及的裸露帶電部分，設置保護罩或遮欄及警10.2.3.4排水措施新建選礦車間廠區排水利用原有排水設施。10.2.3.5電氣控制系統選廠生產線設備全部采用機旁單機手動和PLC集中聯鎖兩種控制方式。通過計算機支撐系統實現信息管理、優化控制和過程控制的集成，從而實現選礦生產過程的綜合自動化。10.2.3.6其它安全防護措施皮帶機通廊凈空高度大于等于2.2米，廠房內主要操作通道1.5米，一般設備維護通道1.0米。廠區內地溝均設置蓋板。平臺上設備周圍孔洞設安全欄桿或蓋板，平臺吊裝孔處設安全欄桿或蓋板，在孔洞周圍設擋水圍臺。在有關部位按GB2894-82要求設安全標志，以防止墜落等事故的10.2.3.7工業與民用建筑本地區屬于Ⅶ度地震烈度區，建筑結構設計按Ⅶ度烈度設防。所有建筑物設計使用年限三類（50年）。主要建筑物安全等級為II級，具體建筑物抗震等級根據實際按規范、規定確定。10.2.4工業衛生選礦生產中影響工業衛生指標的因素主要是生產過程中的塵、毒、放射性、噪聲等。本工程處理的礦石中，不含有對人體有害的放射性元素。因此設計中主要針對粉塵、噪聲進行防治。10.2.4.1粉塵的產生及其控制措施塵風量20000m3/h。同時為了減小車間內粉塵濃度，在礦石轉運過程中盡可能考慮低交料，為防止二次揚塵，車間地坪、墻壁等定期用水沖洗，使車間內崗位粉塵濃度滿足國家標準要求。10.2.4.2噪聲及控制措施dB(A)。設計針對不同的噪聲源采取了相應的治理措施：球磨機等置于室內；對個別無法采取降噪措施的高噪聲場所，加強個人防護，人員配備耳罩或隔聲頭盔。10.2.4.3防寒與通風本工程進行了建構筑物的采暖系統設計，采用上供下回式高壓蒸汽系統，選用光管式或FGS方管式散熱器。11.1編制依據及范圍11.1.1編制依據11.1.1.1建筑安裝工程1）根據《遼寧省建筑工程概算定額》、《冶金工業概算定額（指標）》、遼寧省《遼寧省建筑安裝工程間接費用定額》及本溪地區實際含稅價格水平，并參照類似工程造價指標估算。2）根據本院其他專業提供的設計工程量估算。11.1.1.2設備費設備費參照類似礦山、選廠的設備招標價格及詢價估算。11.1.1.3工程其他費參照《冶金工業建設初步設計編制辦法》和國家有關規定估算工程其他費用。1）工程勘測費按建筑安裝工程費用的0.7％計取；2）聯合試車費按設備費的0.6%計取；3）工程咨詢、工程設計、工程監理及預算編制費用根據國家有關規定計取。11.1.1.4預備費用參照《冶金工業建設初步設計編制辦法》規定，并考慮本項目的實際情況，本次設計預備費用按工程費用和工程其他費用之和的10%計取。11.1.1.5征地及動遷費本項目利用南芬選廠現有土地，故不發生征地及動遷費用。11.1.1.6建設期利息本項目融資方案擬按自有資金考慮，故不發生建設期利息費用。11.1.1.7漲價預備金根據國家發展計劃委員會計投資〔1999〕1340號文件規定，現階段暫不計算漲價預備金。11.1.1.8投資方向調節稅根據財政部、國家稅務總局、國家發展計劃委員會財299號文《關于暫停征收固定資產投資方向調節稅的通知》規定，從2001年1月1日起，暫停征收工程項目固定資產投資方向調節稅。11.2工程建設投資根據以上依據編制的本項目工程建設投資為8948.96萬元。建筑工程費為3234.27萬元，占工程投資的36.14%；設備費為3805.68萬元，占工程投資的42.53%；安裝工程費為671.18萬元，占工程投資