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1、第一章概况第一节装置规模和特点一、装置规模镁合金装置原料来自周围白云石矿区。装置规模为1.5万吨/年，年开工时间为8000小时，操作弹性60100%本装置主要由白云石煅烧工段、压球工段、还原工段、精炼工段组成，辅助装置主要有余热锅炉、循环水冷却、抽真空射流、空气压缩机、燃料系统五个工段组成。白云石煅烧工段主要由一组回转窑、回转窑除尘室、余热锅炉、布袋除尘器、引风机、提升机、上料皮带、滚筒筛组成。压球工段主要由颚式破碎机、链斗提升机、原料仓、球磨机、压球机、球团料电动移动装料机组成。还原工段主要由29支还原罐组成的24座还原炉组成。精炼工段主要由8台精炼炉、铸锭机、氮气冷却系统组成。镁合金装置区
2、域占地总面积为37050平方米。装置组成：该工艺过程可分为白云石煅烧、原料制备、还原和精炼四个阶段。二、装置运行时数装置年操作时间按8000小时计算。三、装置特点镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。皮江法炼镁的主要工艺流程是：白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75%）和萤石粉（含GaF2=95%）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1150-1200C及真空的1.33Pa真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是：1、规模能大能小，原材料
3、可就地取材；2、成本相对电解法较低；3、技术不难掌握；4、镁的等级质量略高于电解镁等。皮江法炼镁缺点：生产1吨金属镁锭需要有消耗白云石12-14吨；无烟煤及烟煤8-10吨；副产还原渣5-6吨，这些还原渣目前还没有发现更好的用途，污染环境；劳动强度大，原料车间粉尘污染严重。镍含量太低，如要回收用浮选法，但杂质镁可能不易控制。第二节公用工程及生产控制指标一、原料参数及统计白云石表1-1白云石的产地化学成份产地MgOCaOSiO2Fe2QAI2QK2ONqO灼减山西五台县21.7331.650.090.110.020.110.0246.27包头固原21.9631.040.350.140.080.04
4、0.0345.41萤石：CaF最低含量应在90%左右，过低的含量不能做还原金属镁的促还剂使用。溶剂：是金属镁精炼还原氧化去除杂质所必须的材料，其主要特点是能在镁液中与其杂质发生化学、物理反应生成不熔于镁液的渣，而且由于所生成的渣，熔点低，密度比镁大，有利与镁液分离。同时具有一定的界面张力和不与金属镁液发生置换反应以免二次污染金属镁。二、主要原、辅材料及动力消耗种类和用量金属镁合金所需主要原材料见表1-2。表1-2主要物料供需表序号物料名称单位数量运输方式产地备注1白云石t/a60万汽车山西五台275#硅铁t/a5.5万汽车自产3煤t/a54.5万汽车、火车东胜煤用本公司兰炭炉煤气，不耗煤4萤石
5、t/a1万汽车、火车内蒙42#熔剂t/a1.1万火车、汽车青海5铝锭、锌锭t/a0.5万汽车包铝6耐热钢还原罐t/a0.7万t汽车15000个7精炼锅、保温浇注锅t/a0.2万t汽车山西或自产100个8总计t/a95.5万t硅铁国标硅铁要求化学成份(GB2272-87)表1-3硅铁化学组成(GB2272-87)牌号SiA1CaMnCrPSCFeSi75A10.5A74-80v0.5v1.0v0.5v0.5v0.04v0.02v0.2FeSi75A10.5B72-80v0.5v1.0v0.5v0.5v0.04v0.02v0.2表1-4精炼熔剂成分(质量分数)应满足下表MgCbKClNaClCaC
6、bBaCbMgO383373838393%牌号Mg75%t/tMg1.051.10根据Si品位高低及工艺技术4荧石粉（CaF）t/tMg0.0280.0365水mVtMg256煤耗t/tMg5.56.0东胜煤（利用兰炭炉副产品煤气，可不耗煤）7动力电耗度/tMg800度8精炼熔剂Kg/tMg2002号熔剂9还原罐个/tMg0.20.35根据不同材质10年总产值亿元/年2.2亿按t镁合金20000元计11年总利润值万元/年4860力兀按t镁4500元利润计12年人均产量t/年人7.68t劳动生产率13年人均利润万/年人3.5万14产品质量可达国标镁含量99.95%第三节生产工艺流程工艺流程简图如
7、下:压球4水泥及化肥原料制砖瓦卫糕合金化光谱化验检测”r*治炼、还原心11J粗镁镁合金锭清整更理包装朴高品出厂卍图1-7皮江法炼镁及镁合金生产工艺扌眾呈图具体工艺流程叙述：一、回转窑煅烧系统白云石自外界利用车辆运输至厂区白云石堆场储存，储存的白云石通过铲车运输至回转窑上料系统，在上料系统中将白云石投料至上料仓进行下料（上料采用扇形阀控制），上料仓下料至L-101供料皮带，L-101供料皮带上料至G-201原料滚筛进行筛分，筛分出的24目以下面料通过L-104面料上车皮带进行装车运输至渣场，筛分出的24目至120目合格白云石通过L-102筛分皮带输送至L-103斜坡上料皮带输送至K-401A/B
8、回转窑料仓，通过料仓下料管道下料至K-401A/B回转窑除尘室除尘进入回转窑预热室，多余料通过回料除尘室除尘后下料至K-402A/B回转窑除尘室储料端储料，储料端利用L-201A/B振动下料机振动下料至L-301A/B斗式提升机上料至K-401A/B回转窑料仓循环上料；回料除尘室除去的粉尘在积尘室积尘，通过L-401A/B螺旋出尘机除尘装车运输至渣场。积尘室温度控制在700E左右。合格白云石进入K-401A/B回转窑预热室通过煅烧室燃烧排放的800T左右烟气将白云石预热至500600C左右，在窑尾预热段滚动预热，逐步进入煅烧段进行煅烧，煅烧段温度控制在1200C-1250C之间，其化学反应是：
9、CaCGMgCO高温分解CaOMgO2COf，回转窑转速控制在50转/分钟。白云石经过煅烧后在窑头下料，下料后进入冷却筒E-401A/B,在冷却筒将煅烧后的煅白利用冷却筒机械转动自然空气冷却至200-670C之间进入L-202链斗式输送机，通过L-202链斗式输送机将煅白输送至压球装置煅白料仓。萤石粉通过铲车或人工运输至M-403颚式破碎机，经过M-403颚式破碎机破碎后通过L-105配料皮带输送至L-302斗式提升机，再通过L-302斗式提升机输送至萤石料仓。硅铁通过铲车运输至M-403颚式破碎机，经过M-403颚式破碎机破碎后通过L-105配料皮带输送至L-302斗式提升机，再通过L-30
10、2斗式提升机输送至输送至硅铁料仓。在配置萤石和硅铁时利用的同一条工艺流程，在进入料仓前必须变换下料插板阀，进入各自料仓。工作涼程回转窑处于备用窑中加预热木料f用煤油点火窑中温度升到额定-引风机运行-喷煤粉-连续投料-连续出料-根据窑温对风量进行调节f定时神窑皮f根据生产计划【亭料停止喷煤*强风冷却窑体停止引风机修窑亠备用卍二、回转窑燃料系统回转窑燃料为120万/年兰炭生产线提供，提供煤气为净化煤气，通过煤气主管道输送至镁合金装置。回转窑煤气自煤气主管道支管出口经管道输送至回转窑窑头煤气火嘴，空气自C-401A、B、C三台空气风机加压后通过管道输送至回转窑，在回转窑通过窑头夹套进行预热后至煤气和
11、空气混合器喷嘴处混合燃烧。当来自兰炭装置的煤气不满足回转窑燃烧量时，开启燃煤系统进行混合燃烧。燃煤在煤场经铲车运输至L-302斗式提升机提升至回转窑底部预热段预热后流入储煤箱，在储煤箱底部通过螺旋给料机给料至M-402球磨机磨粉，磨碎的粉末经过空气风机引流至回转窑与煤气、空气形成比例混合燃烧。燃烧的烟气通过引风机将回转窑燃烧的800C左右烟气引流通过K-402A/B回转窑除尘室，在通过回转窑除尘室将白云石粉尘带入积尘室积尘后，800C左右烟气再通过K-401A/B余热锅炉生产蒸汽，此段将800E左右烟气通过生产蒸汽冷却至200E以下，200r以下烟气进入布袋除尘器除去烟气中的粉尘，除去粉尘后烟
12、气通过C-403A/B引风机进入25米烟囱排放。除尘器中粉尘利用螺旋机装车运输至渣场。煤气、燃煤在回转窑燃烧时产生的SO在回转窑白云石煅烧时和产生的CaOMgO发生反应除去烟气中SO。三、压球系统自回转窑煅烧的煅白和经过鄂破机破碎输送来的萤石、硅铁进入压球工段各自料仓后，通过振动下料机下料，按照混合比例100哪己比，配比量为83%煅白：16.2%硅铁:0.8萤石进行配比，配比后进入M-402A/B球磨机碾磨成150200目左右粉末，经过球磨机碾磨进入斗式提升机提升上料至M-403A/B/C/D压球机压成25mm30m枣状的球团料，形成球团进入振动下料机下料至皮带输送机，通过皮带输送机输送至球团料箱，利用叉车将料箱运输至还原炉装料机进行人工装料。启动療程启动粉料斗提总范错机f扛獭If启动下振动筛f主机f预压f打开粉料仓闸板卩停机流程关闭粉料仓闸板f停预压电机*停主机*停下振动筛r停拉链机f停斗擢机f关闭总电源*四、还原炉系统点火烘炉：
