某金屬加工企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)改造項目可行性研究報告

1 目 錄 第一章 總論 . 1 1.1 項目名稱 . 1 1.2 主辦單位及負(fù)責(zé)人 . 1 1.3 編制單位 . 1 1.4 編制依據(jù)及范圍 . 1 1.5 設(shè)計原則 . 2 1.6 建設(shè)規(guī)模 . 3 1.7 廠址及建廠條件 . 3 1.8 工藝方案選擇 . 4 1.10 項目實施計劃 . 5 1.11 投資估算及資金來源 . 5 1.12 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) . 5 1.13 結(jié)論 . 7 第二章 承辦企業(yè)基本情況 . 9 2.1 企業(yè)概況 . 9 2.2 企業(yè)資產(chǎn)情況 . 10 2.3 企業(yè)發(fā)展規(guī)劃 . 10 第三章 項目提出的背景和必要性 . 11 3.1 項目提出的背景 . 11 3.2 項目實施的必要性 . 14 第四章 原料、燃料的供需情況 . 17 4.1 原、燃料供應(yīng)及質(zhì)量 . 17 4.2 產(chǎn)品方案和質(zhì)量指標(biāo) . 19 第五章 金屬鎂及其產(chǎn)品特性和市場概況 . 20 5.1 金屬鎂及其產(chǎn)品的特性 . 20 5.2 金屬鎂和鎂合金的應(yīng)用 . 21 5.3 國內(nèi)、外市場概況 . 22 第六章 廠址及建廠條件 . 26 6.1 地理位置 . 26 6.2 廠址概況 . 26 6.3 氣象條件 . 27 2 6.4 工程地質(zhì) . 27 6.5 給排水 . 28 6.6 供電 . 28 6.供熱 . 28 第七章 企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 . 30 7.1 工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備 . 30 7.2 原料、燃料的來源和消耗 . 31 7.3 燃料消耗和排放物分析 . 33 第八章 生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備 . 36 8.1 工藝流程的選擇 . 36 8.2 金屬鎂生產(chǎn)原理 . 37 8.3 生產(chǎn)工藝流程 . 37 8.4 主要生產(chǎn)設(shè)備 . 41 8.5 主要生產(chǎn)設(shè)備特點 . 43 第九章 公用及輔助設(shè)施 . 46 9.1 總圖運輸 . 46 9.2 電力與電信 . 48 9.4 自動化儀表 . 57 9.5 土建 . 58 9.6 采暖、通風(fēng)、除塵 . 59 9.7 空壓站 . 61 9.8 化驗室 . 61 9.9 維修 . 61 第十章 環(huán)境保護(hù) . 62 10.1 編制依據(jù)及采用的標(biāo)準(zhǔn) . 62 10.2 建設(shè)地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀 . 63 10.3 工程主要污染源及污染物 . 64 10.4 污染物的治理 . 66 10.5 綠化 . 68 10.6 環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu) . 69 10.7 環(huán)境保護(hù)預(yù)期效果 . 69 第十一章 安全及工業(yè)衛(wèi)生 . 70 11.1 編制依據(jù)及采用的標(biāo)準(zhǔn) . 70 3 11.2 工程概述 . 72 11.3 主要危害因素分析 . 72 11.4 設(shè)計采取的防范措施 . 75 11.6 安全衛(wèi)生效果預(yù)測 . 78 第十二章 消防 . 79 12.1 編制依據(jù)及采用的標(biāo)準(zhǔn) . 79 12.2 主要生產(chǎn)場所及裝置的火災(zāi)危險性分析 . 79 第十三章 能源 . 82 13.1 編制依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn) . 82 13.2 能源供應(yīng) . 82 13.3 能耗分析 . 83 13.4 能源消耗 . 83 13.5 節(jié)能措施 . 83 第十四章 職工定員 . 85 14.1 編制依據(jù) . 85 14.2 編制范圍 . 85 14.3 組織機(jī)構(gòu) . 85 14.4 生產(chǎn)班制 . 85 14.5 替班人員 . 85 14.6 定員編制結(jié)果 . 86 第十五章 項目實施計劃 . 87 第十六章 投資估算 . 88 16.1 編制依據(jù) . 88 16.2 編制說明 . 88 16.3 問題說明 . 89 第十七章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價 . 90 17.1 概述 . 90 17.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) . 90 17.3 財務(wù)評價 . 91 第十八章 研究結(jié)論 . 96 4 附表： 估算表 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表 物料平衡表 主要設(shè)備表 附圖： 總平面圖（鎂研 -01） 水量平衡圖（鎂研 -02） 1 第一章 總 論 1.1項目名稱 某金屬加工企業(yè) 節(jié)能 減排技術(shù)改造項目 可行性研究報告 1.2主辦單位及負(fù)責(zé)人 主辦單位： 某金屬加工企業(yè) 有限公司 項目負(fù)責(zé) 人： XXXXXX 占地： 113520m2（ 約 合 170 畝） 地址： XX 省 XX 市 XX 縣 XX 村 1.3編制單位 XXXXXXXX 咨詢有限責(zé)任公司 資格證書編號：工咨甲 XXXXXXXXXXX 1.4編制依據(jù)及范圍 1.4.1 編制依據(jù) 1） 某金屬加工企業(yè) 有限公司 關(guān)于本項目 的 可行性研究報告 編制委托書； 2） 某金屬加工企業(yè) 有限公司 與 XXXXXXXX 咨詢有限責(zé)任公司簽訂的 編制 本 可行性研究報告合同書； 3） 某金屬加工企業(yè) 有限公司 節(jié)能減排工藝提升技術(shù)改造方案 ； 4） 建設(shè)項目可行性研究內(nèi)容和深度的規(guī)定（修訂本） ； 5） XXXX 省產(chǎn)業(yè)投資指導(dǎo)目錄（ 2006 年）； 6） 某金屬加工企業(yè) 有限公司為本項目提供的各項 工程資料，包括地質(zhì)資料、供水和供電等。 2 1.4.2 編制范圍 本可行性研究報告編制范圍為年產(chǎn) 12000 噸 金屬 鎂 產(chǎn) 品 生產(chǎn)線節(jié)能減排技術(shù)改造 的生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)施，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)施。包括：白云石煅燒 生產(chǎn)設(shè)施 （ 主要是 機(jī)械化煤氣豎窯） ； 原料制備 車間和生產(chǎn)設(shè)施 ； 還原車間和 蓄熱式 還原爐 、真空泵等生產(chǎn)設(shè)施 ；精煉車間和蓄熱式 精煉爐 、半連續(xù)鑄造機(jī) 等生產(chǎn)設(shè)施 ； 煤氣站和發(fā)生爐煤氣供應(yīng)設(shè)施； 總圖運輸、土建、供配電、給排水、自動化儀表、消防、環(huán)境保護(hù)等生產(chǎn)輔助設(shè)施 ， 以及與本可行性研究有關(guān)的其它方面。 1.5設(shè)計原則 1）本項目的設(shè)計在 “實用、可靠、先進(jìn)、低成本 ”的原則下，盡可能減少占地、節(jié)省投資； 2）采用先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)和穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)設(shè)備，以確保本項目生產(chǎn)長期、安全、穩(wěn)定地連續(xù)進(jìn)行； 3）工程自動化水平遵循經(jīng)濟(jì)、實用、有效、有利于產(chǎn)品質(zhì)量控制和安全生產(chǎn)、性價比高的原則，不片面追求高、精、尖配置； 4） 本項目屬于技術(shù)改造項目， 工程建設(shè)在 某金屬加工企業(yè) 有 限公司 現(xiàn) 有生產(chǎn) 廠 區(qū) 內(nèi)進(jìn)行 ，充分利用 某金屬加工企業(yè) 有限 公司已有的生產(chǎn)設(shè)施和 基礎(chǔ)設(shè)施 ，節(jié)省投資和節(jié)約用地 ； 5）嚴(yán)格執(zhí)行國家的環(huán)境保護(hù)法律和規(guī)范，做到 “三廢 ”治理與工程建設(shè)實現(xiàn) “三同時 ”，對 “三廢 ”排放量的控制 滿足國家及地方有關(guān)法律和法規(guī)的要求； 6）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家勞動法，加強(qiáng)勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生防護(hù)設(shè)計的措施，保證生產(chǎn)人員的身心健康； 7）認(rèn)真貫徹執(zhí)行消防法，消防設(shè)計要安全、有效，切實保證消防設(shè)施完善、可靠； 8）嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法律、法規(guī)、強(qiáng)制性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，保 3 證工程設(shè)計質(zhì)量； 9） 本可研 研究重點是節(jié)能減 排，要采用合理可行的生產(chǎn)工藝，盡最大可能采用 節(jié)能技術(shù)、節(jié)能設(shè)備和材料 ， 以 達(dá)到 降低能耗 和減少溫室氣體排放 的目地 。 1.6建設(shè)規(guī)模 根據(jù) 某金屬加工企業(yè) 有限公司 的 可研 編制 委托書要求，并考慮 公司現(xiàn)有生產(chǎn)狀況以及 廠址 所處 環(huán)境、原料和燃料供應(yīng)、供水、供電、資金來源及運輸?shù)染C合條件，確定 本 工程屬于節(jié)能減排技術(shù)改造項目，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 金屬 鎂錠 12000 噸 ， 1.7廠址及建廠條件 1.7.1 廠址 某金屬加工企業(yè) 有限公司年產(chǎn) 12000 噸 金屬鎂節(jié)能減排技術(shù)改造項目 廠址位于 XX省 XX市 XX縣 XX村 東 南約 1.3km處，距 YYYY市約 55km，距 MMMM 縣城約 20km,距 NNNN 約 10km，距 ZZZZ約 340km。 1.7.2 建設(shè)條件 1）水源 本項目用水量不大，生產(chǎn)用水采用閉路循環(huán)。在廠 址 東 南 350m有一眼 120m 深井，出水量為 50m3/h。 該水井產(chǎn)權(quán)屬于 網(wǎng)鄰村 ，除保證該村生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水外， 尚 有 30m3/h 的富余量， 某金屬加工企業(yè) 有限公司 生產(chǎn)和生活用水由該水井供應(yīng)。 本項目用水不超過5m3/h， 因此該水源 完全可以滿足本項目生產(chǎn)、生活及消防用水。 2）電源 在廠址以南 約 4km 有一座 110kVA 區(qū)域變電站， 某金屬加工企 業(yè)有限公司從該變電站引有一條 10kV 專用線路，專為 某金屬加工企業(yè) 4 有限公司供應(yīng)電力。 本項目依舊由該區(qū)域變電站作為電源。 另外，公司還在廠區(qū)設(shè)有 柴油發(fā)電機(jī)組，配備 550kW 發(fā)電機(jī) 1臺、 250kW 發(fā)電機(jī) 1 臺、 50kW 發(fā)電機(jī) 1 臺，作為 某金屬加工企業(yè) 有限公司 的 生產(chǎn)備用電源。 本項目 不僅 建 有供電專線，而且還 配 有備用發(fā)電機(jī)組， 故本項目用電是有保證的。 3）供熱 某金屬加工企業(yè) 有限公司在廠區(qū)設(shè)有鍋爐房，內(nèi)設(shè) 1 臺熱水鍋爐，為 職工洗浴 和其它生活需求供應(yīng)熱水；廠區(qū)采暖用還原車間循環(huán)水。 因此，該廠址具備建設(shè)條件。 1.8工藝方案 選擇 本設(shè)計 生產(chǎn)工藝采用皮江法生產(chǎn)金屬鎂。 采用 機(jī)械化 煤氣 豎窯煅燒白云石，還原設(shè)備則是采用 蓄熱式還原爐 、機(jī)械真空泵，采用蓄熱式精煉爐進(jìn)行粗鎂精煉、 半連續(xù)鑄造機(jī)生產(chǎn)鎂錠 ；設(shè)立煤氣站，使用兩段式煤氣發(fā)生爐 產(chǎn)生發(fā)生爐煤氣， 為還原爐、精煉爐、鍋爐等熱工設(shè)備供應(yīng)燃料。 1.9 原料來源及產(chǎn)品銷售方向 1.9.1 原料來源 本項目 所需生產(chǎn)原料主要有 白云石、硅鐵等 。 白云石由當(dāng)?shù)氐陌自剖V供應(yīng)；還原劑 75#硅鐵可向 YY、 YYZ、 YYZX 等地的生產(chǎn)廠家采購，也可從青海、寧夏、 QQQ 等地購入。 本項目所需的其它原料為精煉熔劑、螢石 、還原罐、熔煉坩鍋、耐火材料等。精煉熔劑從青海進(jìn)貨；螢石從當(dāng)?shù)睾?QQQ 采購；還原罐由 XXXX、 QQQ 等地的生產(chǎn)廠家供應(yīng)；熔煉坩鍋、耐火材料等所需數(shù)量不多，可從當(dāng)?shù)睾秃幽稀?QQQ 等地采買。另有一些其他輔助 5 材料由本地解決。 本項目建有煤氣站，為金屬鎂生產(chǎn)供應(yīng)發(fā)生爐煤氣。煤氣站使用原煤，煅燒白云石的 機(jī)械化豎窯、 還原車間的 還原爐、 精煉車間的 精煉爐、鍋爐等熱工設(shè)備均 采用 發(fā)生爐 煤 氣 作燃料。 煤氣站所用原 煤從QQQ 省等地的煤礦采購。 1.9.2 產(chǎn)品銷售方向 產(chǎn)品一部分供應(yīng)出口，一部分向國內(nèi) 鎂合金廠、 汽車生產(chǎn)廠、航空航海生產(chǎn) 企業(yè)、鋼鐵企業(yè)、機(jī)械制造廠、軍工企業(yè)、電力和電信等單位供貨。 1.10 項目實施計劃 2008 年 5 6 月完成可行性研究報告、立項、論證； 2008 年 7 月開始施工圖設(shè)計； 2009 年 3 月 至 2009 年 11 月施工建設(shè)； 2009 年 12 月投產(chǎn)， 12 個月內(nèi)達(dá)產(chǎn) 100%，達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力。 1.11 投資估算及資金來源 1.11.1 投資估算 工程總投資為 2964 萬元，其中，項目固定資產(chǎn)投資為 2514 萬元，建設(shè)期利息 29 萬元，鋪底流動資金 421 萬元。 1.11.2 資金來源 本項目固定資產(chǎn)投資總額為 2543 萬元，其中， 自籌 1543 萬元，銀行貸款 1000 萬元。 1.12 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 詳見 主要 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 。 6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號 指 標(biāo) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備 注 一 規(guī)模 1 金屬鎂 產(chǎn)量 t/a 8000 二 產(chǎn)品 1 金屬 鎂錠 t/a 8000 2 煤焦油 t/a 1692 三 各種原材料單耗指標(biāo) 1 白云石 t/t 12 2 硅鐵 t/t 1.05 3 螢石 t/t 0.198 4 脫劑硫 kg/t 30 5 精煉熔劑 t/t 0.095 6 還原罐 支 /t 0.1 7 坩鍋 個 /t 0.05 四 動力單耗指標(biāo) 1 原煤 t/t 4.7 熱值是 27170kJ/kg 2 電 kWh/t 1085 3 水 t/t 4.5 五 原材料消耗 1 白云石 t/a 96000 2 硅鐵 t/a 8400 3 螢石 t/a 1584 4 脫劑硫 t/a 240 6 精煉熔劑 t/a 760 6 還原罐 支 /a 800 7 坩鍋 個 /a 400 六 動力消耗 1 原煤 t/a 37600 2 電 kWh/a 8.68106 3 水 t/a 36000 七 其它指標(biāo) 1 年工作日 天 300 2 職工定員 人 415 其中 生產(chǎn)工人 人 387 管理人員 人 28 3 占地面積 公頃 11.35 約合 170 畝 八 投資 1 總投資 萬元 2964 7 2 固定資產(chǎn)投資 萬元 2514 3 建設(shè)期利息 萬元 29 4 鋪底流動資金 萬元 421 九 財務(wù)指標(biāo)（預(yù)測） 1 銷售收入 萬元 /a 13818 2 銷售稅金及附加 萬元 /a 875 3 總成本費用 萬元 /a 12180 4 利潤總額 萬元 /a 763 5 所得稅 萬元 /a 191 6 稅后利潤 萬元 /a 572 7 貸款償還期 年 4.56 含建設(shè)期 1 年 8 全投資內(nèi)部收益率 % 19.81 稅前 9 全投資內(nèi)部收益率 % 16.34 稅后 10 全投資回收期（稅前） 年 6.04 含建設(shè)期 1 年 11 全投資回收期（稅后） 年 6.87 含建設(shè)期 1 年 12 凈現(xiàn)值（ Ic=12%，稅前） 萬元 2011 13 凈現(xiàn)值（ Ic=12%，稅后） 萬元 1093 14 凈現(xiàn)值（ Ic=12%，自有資金） 萬元 1482 15 投資利潤率 % 19.35 16 投資利稅率 % 41.53 17 資本金利潤率 % 38.87 1.13 結(jié)論 通過市場分析、技術(shù)方案論證，廠址以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，得出如下結(jié)論。 1）本項目選擇了技術(shù) 成熟 成靠 、經(jīng)濟(jì)合理、 投資少 的 金屬 鎂生產(chǎn)工藝 ，采用了目前技術(shù)水平最好的生產(chǎn)設(shè)備。 使本項目的工藝、設(shè)備、環(huán)保、節(jié)能、控制與管理達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。 2） 本設(shè)計拆除了 某金屬加 工企業(yè) 有限公司 原有的 用 煤 作燃料的豎窯、燃煤還原爐、 燃煤精煉爐 和燃煤鎂合金熔煉爐 ， 相應(yīng)地 建設(shè)了機(jī)械化煤氣豎窯、蓄熱式還原爐和蓄熱式精煉爐 ； 項目 設(shè)計建設(shè)有 煤氣站， 為煅燒白云石的豎窯，以及還原爐、 精煉爐 和鍋爐等熱工設(shè)備供應(yīng)發(fā)生爐煤氣 作為生產(chǎn)燃料 。 經(jīng)過技術(shù)改造后，全廠能源消耗和 污染物 排放量有了大幅降低，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。 3） 本項目采用了成熟可靠 的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，并采 取 了合 8 理可行 的環(huán)境保護(hù)治理措施，可確保各項污染物達(dá)標(biāo)排放。 4）本工程所有生產(chǎn)設(shè)備均從國內(nèi)采購 ，其性能可完全滿足本項目的生產(chǎn)要求，價格相對低廉 ，供應(yīng)方便通暢 。 5）公用及輔助工程配套設(shè)計合理，環(huán)境保護(hù)設(shè)施完善，完全能夠滿足工程要求。 6）本項目產(chǎn)品銷售市場穩(wěn)定，且前景看好，交通運輸及供水、供電、供熱有保障，具備建 設(shè) 條件。 7）環(huán)境保護(hù)、勞動安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防、抗震等設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行國家和當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 8）財務(wù)評價表明，本工程具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 通過上述研究結(jié)論可以看出，本項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策， 生產(chǎn)工藝裝備先進(jìn)、技術(shù)成熟可靠、經(jīng)濟(jì)合理，具備建設(shè) 條件，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，良好的社會效益和環(huán)境效益。 本項目的建設(shè)無論是技術(shù)上，還是經(jīng)濟(jì)上都 是可行的，也是必要的， 建議盡快實施。 9 第二章 承辦企業(yè)基本情況 2.1企業(yè)概況 某金屬加工企業(yè) 有限公司創(chuàng) 立于 2003 年 5 月，是一家從事金屬鎂冶煉的民營股份制企業(yè)。 公司 位于 XX 縣 XX 村 ， 占地面積 約為 170畝， 廠區(qū) 建筑面積 12000m2，綠化面積 15000m3，擁有大型生產(chǎn)車間5 座， 年生產(chǎn)金屬鎂錠 5000 噸。 該 公司主要生產(chǎn)經(jīng)營金屬鎂 、鎂粉、鎂合金等系列產(chǎn)品。在 某金屬加工企業(yè) 有限公司 內(nèi) 聚集了一批業(yè)內(nèi)高素質(zhì)技術(shù)專家和業(yè)務(wù)骨干 ；有一批從業(yè)多年、經(jīng)驗豐富的技術(shù)工人； 有穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的原材料供應(yīng)基地 ； 有遍布全國的銷售網(wǎng)絡(luò) 。 某金屬加工企業(yè) 有限公司 于 2006年投資 95萬元進(jìn)行了環(huán) 境 保 護(hù)設(shè)施的安裝和改造，在 2006 年 10 月份，通過了縣、市兩級環(huán)保部門的環(huán)保驗收，做到了清潔生產(chǎn)、 安全生產(chǎn)。 該 公司 自成立以來， 始終堅持以科技為先導(dǎo)、以管理為基礎(chǔ)、以質(zhì)量求生存、以創(chuàng)新謀發(fā)展 的原則， 視保護(hù)環(huán)境、造福人類為己任，積極致力于金 屬鎂生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)與研究。為國內(nèi)外用戶提供了不同類型的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，公司產(chǎn)品 廣泛應(yīng)用于航天、汽車、機(jī)械、冶金、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。 某金屬加工企業(yè) 有限公司 的發(fā)展步伐與時俱進(jìn)，遵循 “合作、誠信、共贏 ”的宗旨， 決心 與 社會 各界朋 友誠心合作、同謀發(fā)展、共創(chuàng)輝煌、回報社會 。 某金屬加工企業(yè) 有限公司注冊資本 為 400 萬元，總資產(chǎn) 3895 萬元，企業(yè)現(xiàn)有員工 415 人，其中技術(shù)人員 56 人， 2008 年銷售收入 1.2億元，實現(xiàn)利稅 945 萬元。 10 2.2 企業(yè)資產(chǎn)情況 截止目前， 某金屬加工企業(yè) 有限公司固定資產(chǎn)總額為 2850 萬元。 2.3企業(yè)發(fā)展規(guī)劃 目前，世界制造業(yè)中心正在向中國大陸轉(zhuǎn)移，中國鎂產(chǎn)業(yè)正面臨重大的歷史機(jī)遇與挑戰(zhàn)。 國家和 XXXX 省政府出臺了一系列方針、政策，對我國和 XXXX 省 鎂產(chǎn)業(yè) 發(fā)展進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)劃。 XXXX 省政府 提出 利用 XXXX 豐富的礦產(chǎn) 資源優(yōu)勢和能源優(yōu)勢， 將 XXXX 建設(shè)成為全國 乃至世界金屬鎂和鎂合金生產(chǎn)基地的規(guī)劃。大力鼓勵生產(chǎn)企業(yè) 采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及機(jī)械設(shè)備， 對鎂產(chǎn)品進(jìn)行深加工， 生產(chǎn)鎂合金鑄件、型材等鎂合金產(chǎn)品，提高鎂產(chǎn)品的附加值。徹底改變我省鎂產(chǎn)業(yè)以單一鎂錠 生產(chǎn)為主 ， 產(chǎn)品附加值低，環(huán)境污染嚴(yán)重的局面。 當(dāng)前 某金屬加工企業(yè) 有限公司正遵循國家和 XXXX省產(chǎn)業(yè)政策，決 定 對企業(yè) 現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施 進(jìn)行技術(shù)改造，以降低企業(yè)能源消耗、 減少污染物 排放量，為我國和當(dāng)?shù)毓?jié)能減排工作做出貢獻(xiàn)。 為充分利用資源，提高產(chǎn)品的附加值，加強(qiáng)企業(yè)在市場的競爭能力， 該 公司計劃 在節(jié)能減排技術(shù)改造項目完成后， 采用世界上先進(jìn)的鎂合金生產(chǎn)工藝及機(jī)械設(shè)備，在現(xiàn)有廠區(qū)上馬建設(shè)年產(chǎn) 5000 噸鎂合金生產(chǎn)線。生產(chǎn)鎂合金錠、鎂合金型材、鎂合金壓鑄件等產(chǎn)品，建立白云石礦 金屬 鎂 鎂合金 鎂合金壓鑄件產(chǎn)業(yè)鏈，為企業(yè)開創(chuàng) 一條新的發(fā)展道路。 11 第三章 項目提出的背景和必要性 3.1項目提出的背景 自工業(yè)革命之后的 200 余年 里 ， 人類科學(xué)技術(shù)取得了巨大的進(jìn) 步和發(fā)展 ， 物質(zhì) 生活 和精神 生活 達(dá)到了前所未有的高度。同時也付出了巨大的代價，消耗了大量的自然資源，其中對于化石能源（石油、煤炭、天然氣）的消耗 更是達(dá)到了難以 想象的地步。目前，地球上的能源儲量 已接近枯竭， 根據(jù)統(tǒng)計 資料顯示， 按照人類現(xiàn)有消耗能源速度計算， 石油開采還能持續(xù) 40 年，煤炭 資源 將在 200 年后消耗殆盡。資源的枯竭已經(jīng)威脅到人類的生存， 促使各個國家把能源安全放在了重要位置，同時也加劇了對能源的爭奪。 近年來 世界 上對水資源和石油 資源 的紛爭不斷，甚至引發(fā)戰(zhàn)爭。在最近 20 年里爆發(fā)的多次局部戰(zhàn)爭， 在其背后 或多或少 地都有爭奪石油資源和水資源的影子。 在人類社會發(fā)展過程中， 由于工業(yè)生產(chǎn) 和其它行業(yè) 的迅速發(fā)展，人口數(shù)量的增加， 消耗 了大量的 化石能源（石油、煤炭、天然氣） 。在人類大 量消耗化石能源的同時，也 向地球大氣排放大量的二氧化碳等溫室氣體， 多年 來 的科學(xué)研究證明， 最近 100 多 年 里 地球平均氣溫的 顯著上升 是與溫室氣體的大量增加密切相關(guān)的。近年來， 全球 強(qiáng)臺風(fēng)、沙塵暴、高溫干旱、極端降水 等氣象現(xiàn)象 頻頻發(fā)作，危害越發(fā)嚴(yán)重 。究其原因，其中最重要且人類負(fù)有不可推卸責(zé)任的是碳基燃料消耗過大而造成的全球氣候變暖 。由于全球平 均 氣溫升高，造成南北 兩極冰山和世界許多地區(qū)冰川融化，造成 全球海平面上升，陸地面積縮減， 如果這種狀況持續(xù)發(fā)展，世界上 瀕臨海洋的地區(qū)和 海洋 低地國家將陷入滅頂之災(zāi)， 嚴(yán)重威脅 人類 的生產(chǎn)和生 活。 嚴(yán)酷的現(xiàn)實使人類不得不考慮 現(xiàn)有的生產(chǎn)和生活方式所存在的問題， 并 尋求更為合理的利用現(xiàn)有各種自然資源，特別是 不可再生的 12 化石 能源 （石油、煤炭、天然氣） 的 方式。經(jīng)過多年來有識之士的大聲疾呼，以及有關(guān)國家 政府 和人民的多方努力，以京都議定書的簽署為標(biāo)志， 在這個問題上達(dá)到了廣泛的一致。 時至 今 日 節(jié)能減排 一詞已成為風(fēng)靡世界的流行語言，并在世界有關(guān)國家付諸實施。 改革開放 30 年來我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳， 人民 群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。這 種狀況與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會承受不起，經(jīng)濟(jì)發(fā)展 將 難以為繼。只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關(guān)注。進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要，是我們應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。 我國 “十一五 ”規(guī)劃 提出了節(jié)能減排的目標(biāo)，即到 2010 年在 2005年基礎(chǔ)上單位 GDP 能源消費降低 20，主要污染物下降 10。這一目標(biāo)的提出具有非常重要的戰(zhàn)略意義。首先，它是全面貫徹落實 科學(xué)發(fā)展觀 、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的要求。當(dāng)前，我國正處于工業(yè)化和城市化發(fā)展的關(guān)鍵時期，無論從發(fā)展規(guī)模還是從發(fā)展速度來看，在世界上都是獨一無二的。隨著人口增長和經(jīng)濟(jì)的快速 發(fā)展，資源環(huán)境約束日益突出。 2007 年，我國一次能源消費總量達(dá)到 26.5 億噸標(biāo)煤，比 2003 年增長了 51%。只有切實轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，開創(chuàng)新的發(fā)展模式，走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，才有可能實現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快增長的同時，使我國的能源強(qiáng)度明顯下降。其次，通過節(jié)能減排我國能在應(yīng)對全球氣候變化方面做出重要貢獻(xiàn)。作為人類社會面臨的共同挑戰(zhàn)，氣候變化已經(jīng)成為當(dāng)前國際社會高度關(guān)注的全球問題。我國的溫室氣體排放總量已接近世界第一排放大國美國，近年來更是呈高速增 13 長的 趨勢。同時，盡管我國人均排放大大低于發(fā)達(dá)國家，但已接近世界平均水平。節(jié)能減排作為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境雙贏的有效途徑，不僅是我國自身可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是為全球減緩氣候變化做出的重要貢獻(xiàn)。 XXXX 省省委、省政府提出全省要在 “十一五 ”期間，實現(xiàn)建設(shè)新型能源和工業(yè)基地，建設(shè)和諧穩(wěn)定、山川秀美的新 XXXX 的宏偉目標(biāo)，其中 “藍(lán)天碧水工程 ”是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重點工程。 2007 年，根據(jù)“藍(lán)天碧水工程 ”環(huán)保工作要求，全省的二氧化硫和化學(xué)需氧量的排放量將分別削減 5.94%和 3.25%。 XXXX 省循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī) 劃 （ 20062010）指出，根據(jù)全省的資源和產(chǎn)業(yè)特點，工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)重點放在煤炭、焦 炭、冶金、電力、化工、建材等六大傳統(tǒng)行業(yè)。 針對其不同特點構(gòu)建循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)行業(yè)或企業(yè)按循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求改進(jìn)生產(chǎn)工藝，優(yōu)化工藝流程，改善企業(yè)管理，使廢物排放對環(huán)境的影響最小化，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。針 對鎂鋁工業(yè)，該規(guī)劃還提出，目前 XXXX 省鎂鋁工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)思路為： 礦產(chǎn)資源的有序與保護(hù)并重；延伸鎂鋁合金的產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展鎂鋁合金深加工產(chǎn)品，形成全國鎂及鋁金屬加工產(chǎn)業(yè)基地；建立可拆卸的鎂鋁合金配件回收系統(tǒng)，建立鎂鋁合金循環(huán)回用網(wǎng)絡(luò)；大力 推進(jìn)鎂鋁工業(yè)的清潔生產(chǎn)；建立鎂鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)園，完善鎂鋁工業(yè)生態(tài)體系。 在此背景下， 某金屬加工企業(yè) 有限公司 經(jīng)過充分的市場調(diào)查和技術(shù)論證，決心對公司現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造，最終實現(xiàn)降低能耗，減少二氧化碳?xì)怏w、二氧化硫和粉塵等排放。為我國和 XXXX 省以及地方的節(jié)能減排工作 做出貢獻(xiàn)。 該項目符合國家以及 XXXX 省的產(chǎn) 業(yè)政策和行業(yè)規(guī)劃，項目的實施不僅可促進(jìn)全省的鎂產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展， 而且該項目實施后，可在全省率先實現(xiàn)鎂產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗，污染治理，清潔文明生產(chǎn)，對全省工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將起到示范作用。 14 3.2項目實施的必要 性 3.2.1 是 XXXX 鎂產(chǎn)業(yè) 可持續(xù) 發(fā)展的需要 金屬鎂以其獨特的性能被稱為 21 世紀(jì)綠色環(huán)保材料，已在航空、航天、汽車、 3C、輕工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對近年來國際上主要金屬材料發(fā)展趨勢的分析表明，鋼鐵、銅、鉛、鋅、鋁等材料的應(yīng)用呈下降或緩慢增長趨勢，而鎂則以每年大于 10%的速率保持持續(xù)快速增長。我國是鎂資源大國，也是 鎂產(chǎn)品 生產(chǎn)出口大國， 金屬鎂及其制品的 產(chǎn)量居世界首位。 根據(jù)統(tǒng)計資料， 2006 年我國金屬 鎂產(chǎn)量達(dá) 50 萬噸，占世界總 產(chǎn)量的 80%。 XXXX 是 全國的產(chǎn)鎂大省， 2006 年金屬鎂 年產(chǎn)量 37.5 萬噸，占到了全國 生產(chǎn) 總量的 75%，可見 XXXX 省的金屬鎂產(chǎn)業(yè)在全國乃至世界占有舉足輕重的地位。 2002 年， XXXX省政府將金屬鎂產(chǎn)業(yè)與不銹鋼、電解鋁并列為 XXXX 省的支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，金屬鎂產(chǎn)業(yè) 有力 地支撐了全省國民經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展，夯實了支柱產(chǎn)業(yè)的地位。 XXXX 鎂 產(chǎn) 業(yè)從 上世紀(jì) 80 年代末 起步，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)具有一定規(guī)模。目前全省規(guī)模以上的金屬鎂生產(chǎn)企業(yè)有 64 家，主要集中在 ZZZZ、 QAB 以及 YYYY 等地。 2006 年，全省規(guī)模以上生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn) 生產(chǎn)金屬鎂 37.5萬噸，產(chǎn)值 62.9 億元，銷售收入 59.2 億元。 但是， XXXX 金屬鎂產(chǎn) 業(yè)在快速發(fā)展的同時，也產(chǎn)生了一些問題，其中資源、能源浪費以及環(huán)境污染問題尤為突出。 金屬 鎂 產(chǎn)業(yè)是能源和礦石資源 消耗量很大的資源密集型產(chǎn)業(yè)。 在 YYYY 地區(qū)， 傳統(tǒng)的金屬 鎂生產(chǎn) 是 利用 燃煤 豎窯煅燒白云石， 同時金屬鎂還原和粗鎂精煉也是采用燃煤還原爐和燃煤精煉爐進(jìn)行生產(chǎn)， 需要消耗大量的原料和能源。同時，由于 金屬 鎂生產(chǎn) 采用 煤 作 為 燃料， 煤 在燃燒過程中會產(chǎn)生 大量煙塵、二氧化硫和其他有害氣體 ， 還有 廢渣無序排放 等， 對環(huán)境造成了 嚴(yán)重 的污染。 如果此種狀況不加以改變，勢必使當(dāng)?shù)氐慕饘?15 鎂產(chǎn)業(yè)進(jìn)入死胡同， 有被列入淘汰黑 名單的可能。 針對目前 XXXX 和當(dāng)?shù)?鎂 產(chǎn) 業(yè)發(fā)展面臨的問題， 某金屬加工企業(yè) 有限公司 提出了本項目。該項目是以節(jié)能降耗為重點，通過節(jié)能降耗，大幅度減少 污染物的排放，同時輔以徹底的治理措施和固體廢棄物綜合利用措施，實現(xiàn)污染治理和清潔文明生產(chǎn)。 努力使 XXXX 和當(dāng)?shù)劓V產(chǎn)業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路， 這是完全必要的和必須要做的。 3.2.2 是促進(jìn)當(dāng)?shù)毓I(yè)化水平提高，帶動當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展的需要 目前，拉動 YYYY 市工業(yè)發(fā)展增速的主要因素是 以資源和能源為基礎(chǔ)的有色金屬冶煉 、鋼鐵冶金 、煉焦加工業(yè)這三大行業(yè)， 其中金屬 鎂 產(chǎn) 業(yè) （屬有色冶金） 作為其中的 重 要組成部分，為 YYYY 市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的推動作用。 YYYY 市的 金屬 鎂 產(chǎn) 業(yè)發(fā)展具有得天獨厚的資源優(yōu)勢。作為金屬鎂的主要 生產(chǎn) 原料 白云 石 在 YYYY 市 13 個縣（市）區(qū)均有分布，總儲量在數(shù)億噸以上， 白云石 礦層厚度大、品位高、易開采，若按目前年開采 60 萬噸計算，可以開采 200 余年。 YYZ 等地原煤儲量豐富，可 為 YYYY 市的 金屬 鎂 產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供豐富 的能源。目前， YYYY 市金屬 鎂 以 及鎂合金產(chǎn)業(yè)已初步形成 NNNN 三大產(chǎn)業(yè)密集區(qū)，有 金屬鎂生產(chǎn)企業(yè) 50 余家，年生產(chǎn)能力 20 多萬噸，產(chǎn)值 25 億元，利稅 1億元左右。 現(xiàn)在 YYYY 市 金屬 鎂 產(chǎn) 業(yè) 的 主導(dǎo)產(chǎn)品為鎂錠、鎂合金、鎂粉（粒），有少部分鎂犧牲陽極 和擠壓型材。鎂錠多為含鎂量為99.9%以上的一、二級鎂， 完全滿足 出口 質(zhì)量 要求。鎂合金產(chǎn)量逐年提高，生產(chǎn)能力有望突破 4 萬噸。 金屬鎂 作為 YYYY 市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)為當(dāng)?shù)氐墓I(yè)化過程做出了重大貢獻(xiàn) 。 作為 當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)，鎂產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展可進(jìn)一步帶動當(dāng)?shù)亻_采、運輸、倉儲、加工等相關(guān) 行 業(yè)的發(fā)展，加快整個 YYYY 市及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐。 某金屬加工企業(yè) 有限公司年產(chǎn) 12000 噸 金屬鎂技術(shù)改造 項目的 16 實施 可 以 顯著提高當(dāng)?shù)亟饘冁V 生產(chǎn)技術(shù)水 平，進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)毓I(yè)化水平的提高，帶動當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 3.2.3 是企業(yè)自身發(fā)展的需要 目前， 某金屬加工企業(yè) 有限公司年產(chǎn)金屬鎂 5000 噸，在當(dāng)?shù)亟饘冁V產(chǎn)業(yè)中屬于中型企業(yè)。 由于 企業(yè)技術(shù) 裝備水平不高，造成產(chǎn)品能耗和原料單耗較高，同時有害氣體和固體廢棄物的排放量較大，環(huán)境污染較為嚴(yán)重。造成產(chǎn)品成本較高、影響企業(yè)收益，同時 由于環(huán)境污染問題的困擾， 也對企業(yè)的發(fā)展造成了極為不利的影響。 從發(fā)展的觀點看，利用 先進(jìn)成熟的生產(chǎn)設(shè)備和 技術(shù)對 金屬 鎂生產(chǎn)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，擴(kuò)大 金屬 鎂生產(chǎn)規(guī) 模，實現(xiàn)節(jié)能降耗、清潔生 產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本，可顯著提高公司的市場競爭力。 同時， 也為公司進(jìn)一步發(fā)展壯大打好基礎(chǔ)。 該項目符合可持續(xù)發(fā)展的基本要求，同時帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還可以解決當(dāng)?shù)匾徊糠秩藛T的就業(yè)問題，增加了地方財政稅收，實現(xiàn)地方循環(huán)經(jīng)濟(jì)。所以無論經(jīng)濟(jì)效益，還是社會效益、環(huán)境效益、資源合理利用方面，該項目的建設(shè)都是十分必要的和迫切的。 通過以上分析得出結(jié)論，該項目建成投產(chǎn)后不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，而且還具有良好的環(huán)境效益和社會效益，項目的建設(shè)是非常必要的。 17 第四章 原料、燃料的供需情況 4.1原、燃料供應(yīng)及 質(zhì)量 4.1.1 原料供應(yīng) 本項目所需生產(chǎn)原料為白云石、硅鐵等。 1）白云石 YYYY 市所在的河?xùn)|地區(qū)是著名的白云石產(chǎn)地，所屬縣區(qū)蘊藏著豐富的白云石資源，主要分布在 NNNN、 X、 YYYY、 Z、 W、 QP 等地，僅 Q 縣境內(nèi)的白云石儲量就達(dá)數(shù)十億噸。這里的白云石礦埋藏淺，適宜露天開采，運輸簡單方便，可充分滿足鎂冶煉的需要。 某金屬加工企業(yè) 有限公司所用白云石來源于 NNNN 境內(nèi)的 稷王山、白土山、后宮焦山等地的 白云石礦 ， 距離廠址 15 25km。 用汽車把白云石從礦山運到廠區(qū)。 根據(jù)該公司提供的化驗單， 白云石 的 化學(xué)組份如下： 編 號 含 量（ %） CaO MgO K2O Na2O SiO2 AI2O Fe2O3 1 29.96 19.14 0.09 0.016 1.52 3.50 0.35 2 30.41 18.90 0.09 0.016 1.52 3.50 0.35 3 29.51 19.53 0.17 0.016 3.54 1.60 0.30 白云石價格：把合乎生產(chǎn)粒度要求的白云石運到廠區(qū)，價格按33 元 /噸計。 2）硅鐵 本項目需要 75#硅鐵作還原劑，生產(chǎn) 1 噸產(chǎn)品需消耗約 1.05 噸硅鐵。 在本地區(qū) YYYY、 YY 以及鄰近的 YYZ、 QA、 YYZX 均有生產(chǎn)，可就近購買 。另外 ， 還可以從青海、寧夏、 QQQ 等地購買，這些硅鐵生產(chǎn)大戶已在 YYYY 設(shè)立了硅鐵供應(yīng)站。 75#硅鐵價格：目前硅鐵價格處于高位，到廠價每噸 5400 元。 4.1.2 其它材料供應(yīng) 18 本項目所需的其它原料為精煉熔劑、螢石、還原罐、 精煉 坩鍋、脫硫劑、 耐火材料等。 1）精煉熔劑主要產(chǎn)自具有豐富鎂鹽資源的青海省，本項目所用精煉熔劑也是從青海進(jìn)貨； 2）螢石在當(dāng)?shù)鼐陀谐霎a(chǎn)，也可從 QQQ、 QQQ 采購； 3）在 YYYY 市就有多家還原罐生產(chǎn)廠， 本項目 所 需還原罐 從NNNN、 MMMM、 QA 等地的廠家采購， 也可 由 ZZZZ、 QAB 以及QQQ、 QQQ、寧夏 等地的生產(chǎn)廠供應(yīng)； 4）本項目采用干法脫硫，用于脫除發(fā)生爐煤氣中所含的硫，脫硫塔所用脫硫劑從河南購入。 5）精 煉坩鍋、耐火材料等所需數(shù)量不多，可從當(dāng)?shù)睾?其它地方以及 QQQ、 QQQ 等地購買。另有一些其他輔助材料由本地解決。 4.1.3 燃料供應(yīng) 本項目建有煤氣站，采用發(fā)生爐煤氣作生產(chǎn)燃料，煤氣站安裝有2 臺 3.2m兩段式煤氣發(fā)生爐，使用原煤 生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣。 本項目所用燃料煤從 QQQ 等地采購，粒度要求大于 20mm，用汽 車運入車區(qū)。 燃料煤價格：煤到廠價為 750 元 /噸 燃料煤 分析如下 。 固定碳 48.9% 灰 份 5.78% 揮發(fā)份 38.77% 水 分 6.55% S 含量 27170kJ/kg 19 4.2產(chǎn)品方案和質(zhì)量指標(biāo) 4.2.1 產(chǎn)品方案 根據(jù) 某金屬加工企業(yè) 有限公司 實際 情況 ， 以及該公司的 委托要求， 確定本項目 產(chǎn)品是金屬鎂錠，年產(chǎn)量 12000 噸 。 4.2.2 主要產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 本項目 金屬鎂 產(chǎn)品質(zhì)量 執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3499-1995， 還可根據(jù)用戶提出的質(zhì)量要求進(jìn)行生產(chǎn)。 主要產(chǎn)品 化學(xué)分析如下。 鎂錠化學(xué)組份表 級別 牌號 化學(xué)成分， % Mg 不小于 雜質(zhì)元素，不大于 Fe Si Ni Cu AI CI Mn Ti 雜質(zhì)總和 特級 Mg99.96 99 96 0 004 0 004 0 0002 0 002 0 006 0 003 0 003 0 04 一級 Mg 99.95 99 95 0 004 0 005 0 0007 0 003 0 006 0 003 0 01 0 014 0 05 二級 Mg 99.90 99 90 0 04 0 01 0 001 0 004 0 02 0 005 0 03 0 10 三級 Mg 99.80 99 80 0 05 0 03 0 002 0 02 0 05 0 005 0 06 0 20 上表 為國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3499-1995。 20 第五章 金屬 鎂 及其產(chǎn)品 特性 和市場概況 5.1金屬鎂及其產(chǎn)品的 特性 金屬鎂是一個年輕的金屬， 20 世紀(jì)才發(fā)展起來，屬于輕金屬。它呈銀白色，熔點 649 ，密度為 1.74g cm3，約為銅的 1 4、鋁的 2 3；其化學(xué)活性強(qiáng)，與氧的親合力大，常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?。粉狀或?xì)條狀的鎂，在空氣中很易燃燒，燃燒時發(fā)出眩目的白光。鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發(fā)生作用，也不受苛性堿侵蝕，但極易溶解于有機(jī)和無機(jī)酸中。鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合。金屬鎂無磁性，且有良好的熱消散性。 金屬鎂最重要的用途是生產(chǎn)鎂合金。鎂合金材料密度為 1.751.85g/cm3，是鋼的 1/5，是鋁的 2/3，其比強(qiáng)度與比剛度均很高，比彈性模量與高強(qiáng)鋁合金、合金鋼大致相同。所以鎂合金是高強(qiáng)度、低重量的金屬結(jié)構(gòu)材料。 鎂合金的彈性模量較低，當(dāng)受到外力作用時，應(yīng)力分布將更為均勻，可以避免更高的應(yīng)力集中。在彈性范圍內(nèi)承受沖擊載荷時，所吸收的能量比鋁高 50%左右，因此鎂合金適宜于制造耐沖擊的零部件。 鎂合金阻尼性能好，適合于制造抗震零部件，廣泛應(yīng)用于汽車的儀表盤支架、方向盤、座椅框、輪轂以及摩托車的輪轂及轉(zhuǎn)向部件。鎂合金切削加工性能優(yōu)良，其切削速度大大高于其它金屬，不需要磨削、拋光處理，不需要切削液 即可以得到粗糙度很低的加工面。 鎂合金在受到?jīng)_擊或磨擦?xí)r，表面不會產(chǎn)生火花，在汽車和摩托車中用于油路零部件。鎂合金的鑄造性能優(yōu)良，可以用幾乎所有鑄造工藝鑄造成型。鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性和散熱性，與鋁合金相當(dāng)，在汽車中用于制造氣缸體、傳動箱，在摩托車中用于制造曲軸箱體、箱蓋。 21 鎂合金無磁性，電磁屏蔽能力強(qiáng)，抗電磁波干擾。鎂合金氧化著色能力強(qiáng)，可陽極化涂裝不同色彩。鎂合金可以近于 100%再生利用，回收能耗低（是生產(chǎn)新料的 5%），回收料與新料特性相同。 5.2金屬鎂和 鎂合金的應(yīng)用 金屬鎂主要用于制造鎂合金 ；由于鎂 和鹵素的結(jié) 合 力強(qiáng)，鎂是用在金屬熱還原法生產(chǎn)鈦、鋯、鉿、鈾、鈹?shù)鹊闹匾€原劑； 鎂 可用作生產(chǎn)球墨鑄鐵的球化劑； 在鋼鐵冶煉中用 金屬 鎂 作 脫硫 劑 ，可以使鋼鐵 中硫的含量 降 的 更低， 這 使 得金屬 鎂在 鋼鐵冶煉脫硫 方面的用量增長較快； 在有機(jī)合成中，應(yīng)用鎂的格里納德 (Grignard)反應(yīng)，可以合成多種復(fù)雜的有機(jī)化合物； 鎂還用作化工儲槽罐、地下管道及船體等陰極保護(hù)用的陽極材料 犧牲陽極； 鎂 可用 來制造干電池、鎂 海水儲備電池 ； 鎂由于燃燒熱高，燃燒時發(fā)出耀眼的火焰， 可 用 于 制造照明彈、燃燒彈和焰火等。此外， 金屬 鎂還可以作為一種新的儲能材 料。 鎂合金主要用于汽車工業(yè)、林業(yè)機(jī)械、電動工具、航天航海工業(yè)以及高檔電器消費品、筆記本電腦、攝錄像機(jī)、移動電話等方面，特別是汽車工業(yè)對鎂合金的需求更是與日俱增。目前，鎂合金在汽車工業(yè)主要用于制造汽車的離合器殼體、進(jìn)氣歧管、鏡子外罩、輔件托架及照明燈夾持器等零件。汽車用鎂合金鑄件大部分是壓鑄件，對減輕汽車重量、節(jié)省燃料、保護(hù)環(huán)境、改善汽車性能，提高安全性和舒適性，增強(qiáng)競爭能力具有顯著的效果。 另外，鎂合金在農(nóng)業(yè)機(jī)械、鑿巖機(jī)及輕工機(jī)械的部件也有應(yīng)用。鎂合金犧牲陽極可用于石油、天然氣和熱力管網(wǎng)不受電化學(xué)腐蝕，還可用于淡水、海水介質(zhì)中的機(jī)械設(shè)備和港口設(shè)施，電纜設(shè)施等的保護(hù)，這方面應(yīng)用已開始，尚待開發(fā)。鎂合金在建材和建筑裝璜行業(yè)的應(yīng)用前景也十分看好。 鎂合金產(chǎn)品被譽為 21 世紀(jì)的金屬材料，已引起各國政府及汽車、 22 飛機(jī)、輪船等制造商的普遍重視，鎂合金產(chǎn)品隨著對制造業(yè)輕量化及產(chǎn)品質(zhì)量化的要求，需求量會越來越大。 5.3國內(nèi)、外市場概況 上世紀(jì)八十年代以來，世界鎂工業(yè)發(fā)展很快，但只有包括中國等十余個發(fā)展中國家生產(chǎn)鎂系列產(chǎn)品。根據(jù)國際鎂業(yè)協(xié)會提供的信息表明，全球?qū)嶋H鎂合金系列產(chǎn)品年產(chǎn)量不足 25 萬噸。 就國內(nèi)市場而言，鎂 產(chǎn)品用于國內(nèi)的消費只有總產(chǎn)量的 2030%，目前國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)，只有桑塔納轎車的變速箱殼體和殼蓋上使用鎂合金壓鑄件。但這只是暫時現(xiàn)象，在世界性汽車的輕量化發(fā)展中，中國的汽車工業(yè)也將會很快跟進(jìn)。 2001 年，中國已生產(chǎn)了鎂合金方向盤芯、汽缸蓋、離合器及剎車的踏板支架等，正努力趕上世界先進(jìn)水平。另外在航天航海工業(yè)中，鎂合金產(chǎn)品是必不可少的一部分，必然再度扮演輕量化的角色。 鎂是最輕的金屬材料，當(dāng)鎂價是鋁價的 1.5 倍時就具有競爭力。而我國金屬鎂的生產(chǎn)成本低，鎂錠國內(nèi)市場價已和鋁錠價格一致，甚至低于鋁錠及其系列產(chǎn)品 ，具有較強(qiáng)的市場競爭力。 近年來，鎂合金的用途不斷擴(kuò)大，主要用于汽車工業(yè)。在 2001年以后，西方發(fā)達(dá)國家的鎂合金年消費量預(yù)計在 45 萬噸以上，其中汽車用鎂合金增長幅度進(jìn)一步增大。例如福特汽車公司著眼 2000 年后中型車 100km 油耗少于 3L 的目標(biāo)，于 1998 年推出輕質(zhì)概念車P2000，所采用的鑄鎂車輪每個 3.1kg，比鋼板沖壓件減少 5kg；本田汽車的 方向盤加裝安全氣 囊后質(zhì)量增加，采用 Am20 和 Am50 壓鑄座椅，質(zhì)量比鋼結(jié)構(gòu)大大減少；通用 EV1 型汽車用鎂制儀表將 20 個半沖壓件及塑料零件合成一個壓鑄造件，減輕質(zhì)量 3.6kg，增加了鋼度，減少裝配工作量；而大眾公司的用鎂目標(biāo)是到 2001 年每車用鎂量達(dá)50kg，目前大眾用于汽車的鎂合金壓鑄件已達(dá) 130 多個。對汽車減重 23 的呼聲從未象現(xiàn)在這般強(qiáng)烈，近年歐洲共同體向歐洲的汽車生產(chǎn)廠家提議，到 2005 年為控制汽車廢氣中的 CO2含量，汽車百公里耗油量應(yīng)不超過 6L，柴油發(fā)動機(jī)百公里耗油量應(yīng)不超過 5.3L。當(dāng)然，人們可從燃料管理系統(tǒng)等途徑尋求解決的方法，但在這些方法中，汽車輕量化的努力將舉足輕重，而鎂合金無疑將會扮演極為重要的角色。 從國際市場上看，總體上來說鎂合金產(chǎn)品主要是鎂合金壓鑄 件的前景是樂觀的，在國內(nèi)市場上看仍屬一種新興材料。原因是鎂合金壓鑄件工藝復(fù)雜，大部分鎂業(yè)生產(chǎn)商對鎂合金壓鑄件生產(chǎn)有畏懼心理；使用廠商在產(chǎn)品設(shè)計選材時，對鎂合金壓鑄件成本缺乏認(rèn)真分析，片面認(rèn)為鎂合金比鋁合金價格高，很少采用鎂合金壓鑄件，影響了鎂合金壓鑄件生產(chǎn)的發(fā)展和市場開拓。目前，國外鎂合金壓鑄件主要用于汽車工業(yè)，特別是小轎車。隨著汽車輕量化、高速化、節(jié)能化的發(fā)展，鎂合金壓鑄件生產(chǎn)必將進(jìn)一步引起國外汽車廠商的高度重視，當(dāng)然，也必然會引起我國汽車生產(chǎn)行業(yè)的關(guān)注。在航天航海、電力、通訊領(lǐng)域，鎂合金壓鑄件的應(yīng)用也會 越來越廣泛。 從鎂合金生產(chǎn)廠商來說，我國雖有上海乾通汽車附件公司，南京華宏有限公司壓鑄廠、渭南西北林業(yè)機(jī)械廠、昌河飛機(jī)制造公司鑄造廠等鎂合金壓鑄生產(chǎn)廠家，但他們的總產(chǎn)量只有數(shù)萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。根據(jù)有關(guān)資料對國內(nèi)鎂合金壓鑄件利用分析， 2000 年國內(nèi)生產(chǎn)汽車 186 萬輛，摩托車 1196 萬輛，應(yīng)用各類金屬壓鑄件 38.3萬噸，而利用鎂合金壓鑄件僅 3064 噸，占應(yīng)用壓鑄件總量的 0.80%。 鎂合金在家用電器方面的應(yīng)用是隨著家電產(chǎn)品向輕、薄、短、小方向發(fā)展，以及各種要求零故障的便攜式通迅設(shè)備需求量大增，再加上對 電磁相容（ EMC）及環(huán)?；厥找蠓矫娴奶岣?，工程塑料機(jī)械性能逐漸不能滿足需要而發(fā)展起來的。目前，在日本以及歐美有越來越多的廠家開始采用鎂合金制造家電產(chǎn)品殼體，如過去使用塑料或鋁合金材料的 筆記本電腦、磁盤機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、 24 數(shù)碼攝錄機(jī)、 MD 機(jī)、手機(jī)等 電子 產(chǎn)品，已逐步使用鎂合金材料。 我國臺灣省有發(fā)達(dá)的輕金屬壓鑄工業(yè)，在亞洲其鋁合金壓鑄業(yè)是日本之后居第二位。 1998 年以來又進(jìn)軍鎂合金壓鑄業(yè)，目前無論其規(guī)模還是技術(shù)水平均居亞洲之冠，躋身世界先進(jìn)行列，其主導(dǎo)產(chǎn)品為薄壁的筆記本機(jī)殼。 在 1998 年，全世界筆記本電腦總產(chǎn)量為 1800 萬臺，而臺灣省產(chǎn)量是 650 萬臺，占世界的 35%， 1999 年臺灣的筆記本電腦產(chǎn)量達(dá) 800萬臺，占全球總產(chǎn)量的 40%，并且其產(chǎn)量一直在不斷增加。目前，臺灣的筆記本電腦產(chǎn)量已逾 2000 萬臺，超過世界總產(chǎn)量的 50%。每臺筆記本電腦需要 4 個鎂合金盒，分別用于裝記錄紙、固定液晶板、鍵盤等。生產(chǎn) 2000 萬臺筆記本電腦，則需要 8000 萬個鎂合金盒，而目前臺灣省的鎂合金產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。 鎂合金在我國大陸電子產(chǎn)品中的應(yīng)用上仍是處于開發(fā)階段，但從改革開放歷程來看，盡管我國與西方國家的國情、生活習(xí)慣不同，但在行 業(yè)發(fā)展、產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程上帶有很大的模仿性和相似性。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的新技術(shù)、新材料對國內(nèi)工業(yè)發(fā)展起到了重要的引導(dǎo)作用，同樣鎂合金在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用在國內(nèi)也引起反響。目前我國在計算機(jī)部件及家用電器方面使用鎂合金的計劃和試驗正在進(jìn)行，并取得了很大的成效。不久國內(nèi)生產(chǎn)的筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品將會大量使用鎂合金部件。 出于環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)成本的考慮，西方發(fā)達(dá)國家的金屬鎂生產(chǎn)日益委縮，多家世界大型金屬鎂企業(yè)關(guān)閉。如挪威 2003 年關(guān)閉了海德魯鎂業(yè)公司的波斯格盧鎂廠；諾蘭達(dá)公司馬格拉鎂廠 2003 年 1 月關(guān)閉其 63000 噸的生產(chǎn) 能力；普基公司的馬利克納克鎂廠和美國鋁業(yè)公司西北合金廠的金屬鎂生產(chǎn)也已關(guān)停；日本更是在上世紀(jì) 90 年代末期就停止了金屬鎂生產(chǎn)，全部改為進(jìn)口。在最近兩年內(nèi)，西方國家關(guān)閉的金屬鎂生產(chǎn)能力達(dá) 160000 噸，相當(dāng)于世界需求總量的 40%。 20 25 世紀(jì) 90 年代末以來，中國政府加大了環(huán)境保護(hù)力度，提高了金屬鎂的生產(chǎn)門檻，許多中小金屬鎂廠由于生產(chǎn)設(shè)備簡陋、工藝落后、環(huán)境污染嚴(yán)重，達(dá)不到國家規(guī)定的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)而被迫關(guān)閉， 而且 這種情況還將持續(xù)。基 于上述原因，導(dǎo)致國際 金屬鎂和 鎂合金市場將長期呈現(xiàn)供應(yīng)偏緊，價格穩(wěn)定的局面。 26 第六章 廠址及建廠條件 6.1地理位置 MMMM 地處黃河流域， 地理座標(biāo)為東經(jīng) 1110211141，北緯 34553519之間，該縣位于 XXXX 省 YYYY 地區(qū)中偏東南部，南接平陸，西鄰 YYYY 市鹽湖區(qū)，北連 NNNN，東南隔黃河與河南省澠池縣相望。 某金屬加工企業(yè) 有限公司年產(chǎn) 12000 噸 金屬鎂節(jié)能減排技術(shù)改造項目 廠址位于 XX 省 XX 市 XX 縣 XX 村 東 南約 1.3km 處，此地在YYYY 東北 約 55km， MMMM 縣城 以北 約 20km,NNNN以南 約 10km，ZZZZ 西南 約 340km。 該廠址距 聞夏 （ NNNNMMMM） 500m， 距太風(fēng) （ ZZZZ風(fēng)陵渡） 公路 約 12km， 距 侯運高速 公路約 13km， 距大運 （ QABYYYY） 二級公路 約 12km， 距 同蒲鐵路 約 12km。 交通發(fā)達(dá)便利。 6.2廠址概況 本項目地 址在 某金屬加工企業(yè) 有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi) 。 該廠已生產(chǎn) 5 年，廠 區(qū)已經(jīng) 建成 完善的交通、供電、供排水等基礎(chǔ)設(shè)施，為項目的實施創(chuàng)造了很好的條件。 該廠址所在地原是一塊低 洼鹽堿地，由于土地荒涼 貧瘠，難以耕種。 某金屬加工企業(yè) 有限公司在此 處進(jìn)行 建設(shè)后 ，平整土地，挖溝排水，使這塊土地有了新的用途?，F(xiàn)在廠區(qū)除了生產(chǎn)設(shè)施外，還建有辦公樓、食 堂、職工宿舍、浴室等生活設(shè)施，以及機(jī)修間、變電站、水泵房等輔助生產(chǎn)設(shè)施。本項目除對生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行改造外，對生活設(shè)施和輔助生產(chǎn)設(shè)施全部保留。 廠區(qū)在建設(shè)時已經(jīng)整平，現(xiàn)在 地勢平坦 。本項目是在全廠區(qū) 實施， 27 整個建設(shè)場地呈長方形，占地面積 113520m2（ 約 合 170 畝），南北長344m，東西寬 330m。 6.3氣象條件 全年平均氣溫 12.8 極端最高氣溫 39.5 極端最低氣溫 -18 夏季 平均氣溫 25.1 冬季 平均氣溫 -5 秋季平均氣溫 13.3 春季平均氣溫 12.9 年平均降雨量 580mm 年最大降雨量 750mm 年最小降雨量 444.3mm 年平均風(fēng) 速 2.1m/s 主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 年平均日照時間 2293.4 小時 年平均無霜期 205 天 6.4工程地質(zhì) 廠區(qū)范圍內(nèi)主要為第四系中更新統(tǒng)地層，巖性為洪積亞粘土，粘土及沙礫石層，屬于涑水河沖積平原。廠區(qū)內(nèi) 無古墓、洞穴等，地耐力較高。 該廠址覆蓋層下沒有活動的斷裂構(gòu)造，且場地及附近不存在不良地質(zhì)作用，無地震液化土層，場地較穩(wěn)定，適宜 建筑，可滿足本工程建設(shè)要求。 目前廠址還未進(jìn)行地質(zhì)詳探，建議主辦方盡快委托有相當(dāng)資質(zhì)的 28 地質(zhì)勘探部門進(jìn)行勘探，整理收集廠址所在區(qū)域的詳細(xì)地質(zhì)資料，為下一步的初步設(shè)計和施工圖設(shè)計提供條件。 根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖，該區(qū)域抗震設(shè)計烈度為 7 度。 6.5給排水 廠址所在地是富水區(qū)，地下水資源豐富 。 本項目生產(chǎn)中采用閉路循環(huán)，用水量不大。 網(wǎng)鄰村 有一眼 120m 深井， 在廠址東南 350m，出水量為 50m3/h，除自用外可向外 供 水 30m3/h。 某金屬加工企業(yè) 有限公司生產(chǎn)和生活用水 一直是 由該水井供應(yīng) ，并建有專用供水管道。本 項目耗水量不超過 m3/h，故該水源完全可以滿足本項目生產(chǎn)、生活及消防用水。 廠區(qū)已建成排水系統(tǒng)，雨水、生活及生產(chǎn)凈下水排入廠區(qū)排水系統(tǒng)，再排出廠外。 6.6供電 本項目用電設(shè)備總裝機(jī)容量為 2058.4kW。 在廠址以南約 km 有一座 張欣鄉(xiāng) 110kV 區(qū)域變電站， 該變電站主要供應(yīng)周圍地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電， 某金屬加工企業(yè) 有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)用電也是來自該變電站，并建有 1 條 10kV 專用供電線路。本項目用電依然由該變電站供應(yīng)。另外， 某金屬加工企業(yè) 有限公司還在廠區(qū)配備有柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，故本項目用電得以解 決。 6.供熱 目前， 某金屬加工企業(yè) 有限公司 在廠區(qū)建有鍋爐房， 設(shè) 有 1 臺 燃煤熱水 鍋爐，為廠區(qū)采暖、職工洗浴和其它生活需求供應(yīng)熱水。 本項目實施后，將拆除 該 燃煤鍋爐代之以燃?xì)忮仩t ；廠區(qū)采暖采用還原車間循環(huán)水；廠區(qū)浴室用水由安裝在循環(huán)水系統(tǒng) 的換熱器供 29 應(yīng)。 30 第七章 企業(yè) 生產(chǎn) 現(xiàn) 狀 7.1工藝流程 和生產(chǎn)設(shè)備 7.1.1 生產(chǎn)工藝和工藝流程 目前， 某金屬加工企業(yè) 有限公司金屬鎂生產(chǎn)所采取的生產(chǎn) 工 藝是皮江法 ，年產(chǎn)金屬鎂錠 5000 噸 。 生產(chǎn)過程使用豎窯煅燒白云石，燃料為 無煙煤； 采用 人工燃煤倒 煙窯作 還原 爐 ；粗鎂精煉是采用燃煤精煉 爐 、人工澆鑄， 使用含有硫磺的覆蓋劑對精煉過程進(jìn)行保護(hù)。 還原爐和精煉均采用煙煤作燃料， 生產(chǎn)工藝流程如下。 把粒度 為 200 500mm 的白云石和粒度 50 100mm的無煙煤分別 裝入料車，然后人工推上提升機(jī)，按一層白云石一層無煙煤的布料方式裝入燃煤豎窯。 豎窯從下向上分別是冷卻帶、煅燒帶、預(yù)熱帶，在預(yù)熱帶白云石借 助于煙氣的熱量進(jìn)行預(yù)熱，同時一部分白云石發(fā)生分解；在煅燒帶白云石借助 無煙煤燃燒所放出的熱量進(jìn)行煅燒；在冷卻帶已煅燒好的白云石（俗稱煅白）與鼓入的冷空氣進(jìn)行熱交換，煅白被冷卻，而空氣被加熱后進(jìn)入煅燒帶作助燃空 氣。 冷卻后的煅白用手推車送到原料制備車間， 再人工送入顎式破碎機(jī)破碎后備用；硅鐵用顎式破碎機(jī)粗破后備用。將破粉碎好的煅白、硅鐵和螢石等原料經(jīng)稱量后送球磨機(jī)混磨；混磨后的原料用螺旋輸送機(jī)運至粉料倉，用壓球機(jī)制成球團(tuán)。 在還原車間，把來自原料 制備 車間的球團(tuán)裝入還原罐， 在還原爐中進(jìn)行還原。 還原爐用煙煤作燃料，還原溫度為 1200 左右，還原過程需要的真空由機(jī)械真空泵提供。金屬鎂以蒸汽的形式被還原出來，鎂蒸汽在冷凝器冷凝成為粗鎂。 在精煉車間，把粗鎂和精煉熔劑裝入精煉坩鍋，用精煉爐精煉，采用煙煤作燃料。精煉完成 后采 用 人工澆鑄成鎂錠 ，在 整個 精煉過程 31 種，用含硫磺粉的覆蓋劑進(jìn)行保護(hù) 。 7.1.2 生產(chǎn)設(shè)備 企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備見下表。 主要設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格及型號 單位 數(shù)量 備 注 一 機(jī)械設(shè)備 1 球磨機(jī) 1.55.7m 臺 1 2 卷揚機(jī) 臺 2 3 提升機(jī) HL300 臺 2 4 螺旋輸送機(jī) GX250 臺 2 5 顎式破碎機(jī) PE-150 臺 1 6 顎式破碎機(jī) PE-250 臺 2 7 壓球機(jī) 3t 臺 2 8 真空泵 套 20 二 熱工設(shè)備 1 豎窯 座 2 2 燃煤還原爐 臺 5 雙面 30 支罐 3 燃煤還原爐 臺 5 雙面 38 支罐 4 燃煤精煉爐 臺 3 5 燃煤鍋爐 1t/h 臺 1 三 其它設(shè)備 1 叉車 3t 臺 1 2 旋風(fēng)除塵器 臺 3 3 布袋除塵器 臺 1 7.2原料、燃料的來源和消耗 7.2.1 原料 企業(yè)目前生產(chǎn)所需的生產(chǎn)原料白云石、硅鐵、螢石，以及還原罐、精煉熔劑、精煉坩鍋 等，其來源、性能等與第 4 章所述相同。 7.2.2 燃料 現(xiàn)有煅燒白云石的豎窯采用無煙煤作燃料， 從 XXXX 等地的煤礦采購。 無煙 煤 分析如下 。 固定碳 73.1% 32 灰 份 16.2% 揮發(fā)份 8.26% 水 分 2.44% S 含量 26525kJ/kg 目前的 還原爐 和精煉爐采用煙煤作燃料，煙煤自鄰近的 QA、YYZX 等地采買。 煙煤 分析如下。 固定碳 68.03% 灰 份 11.1% 揮發(fā)份 21.0% 水 分 4.28% S 含量 0.56% 煙煤熱值為 26460kJ/kg。 7.2.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 指標(biāo) 詳見主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)表。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號 指 標(biāo) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備 注 一 產(chǎn)品 1 金屬鎂 錠 t/a 5000 二 各種原材料單耗指標(biāo) 1 白云石 t/t 16.5 2 硅鐵 t/t 1.25 3 螢石 t/t 0.22 4 硫磺 kg/t 5.00 5 精煉熔劑 t/t 0.12 6 還原罐 支 /t 0.13 7 坩鍋 個 /t 0.08 三 動力單耗指標(biāo) 1 煙煤 t/t 7.7 熱值是 26460kJ/kg 2 無煙煤 t/t 2.5 熱值是 26525kJ/kg 3 電 kWh/t 605 4 水 t/t 2.5 33 四 原材料消耗 1 白云石 t/a 82500 2 硅鐵 t/a 6250 3 螢石 t/a 1100 4 硫磺 t/a 25 序號 指 標(biāo) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備 注 5 精煉熔劑 t/a 600 6 還原罐 支 /a 650 7 坩鍋 個 /a 400 五 動力消耗 1 煙煤 t/a 38500 2 無煙煤 t/a 12500 3 電 kWh/a 30.25105 7.3燃料消耗和排放物分析 7.3.1 燃料消耗分析 序號 能源項目 單 位 數(shù) 量 折算系數(shù) 折合標(biāo)準(zhǔn)煤 1 煙煤 t/t 7.7 0.9071 6.98467 2 無煙煤 t/t 2.5 0.9094 2.2735 3 電 kWh/t 605 4.210-4 0.2541 4 水 m3/t 2.5 2.010-4 0.0005 合 計 9.51277 從表中可知，目前企業(yè)金屬鎂能耗為 9.51277t 標(biāo)準(zhǔn)煤 /t 金屬鎂，全年總能耗為 47564t 標(biāo)準(zhǔn)煤。 7.3.2 排放物分析 7.3.2.1 二氧化碳 排量計算 計算公式 如下： E= FQka44/121000 ECO2 排放量 ， t/t 產(chǎn)品 ； F燃料的消耗量 ， t/t 產(chǎn)品 ； Q燃料發(fā)熱量 (MJ/kg)； K為 燃料的碳排放系數(shù)（原煤 24.74）； A燃料的碳氧化率（原煤 0.9） 。 1） 煙煤燃燒 CO2 排量 （按每噸 金屬鎂產(chǎn)量計） 34 CO2排量 ： E1=7.726.4624.740.944/121000=16.634（ t/t 金屬鎂 ） 其中： Q=26460kJ/kg（ 26.46MJ/kg） 2）無煙煤燃燒 CO2 排量 （按每噸金屬鎂產(chǎn)量計） CO2排量： E2=2.526.52524.740.944/121000=5.414（ t/t 金屬鎂 ） 其中： Q=26525kJ/kg（ 26.525MJ/kg） 3）白云石分解 CO2 排量 （按每噸金屬鎂產(chǎn)量計） 白云石中所含 CO2平均為 47%。 CO2 排量： E3=16.547%=7.755（ t/t 金屬鎂） 7.3.2.2 二氧化硫 排量計算 計算公式如下： G 2BFS（ 1 N） GSO2 排量， t/t 產(chǎn)品； B系數(shù) （工業(yè)窯爐取 0.8） ； F燃煤量 ， t/t 產(chǎn)品； S含硫率 ， %； N為脫硫效率 ， %。 1）煙煤燃燒 SO2 排量（按每噸金屬鎂產(chǎn)量計） SO2 排量： G1 20.87.70.56%（ 1 20%） =0.0552（ t/t 金屬鎂） 其中：煙煤含硫 0.56%，脫硫效率取 20%。 2）無煙煤燃燒 SO2 排量（按每噸金屬鎂產(chǎn)量計） SO2 排量： G2=20.82.50.31%（ 1 20%） =0.00992（ t/t 金屬鎂） 其中：煙煤含硫 0.31%，脫硫效率取 20%。 3）硫磺燃燒 SO2 排量（按每噸金屬鎂產(chǎn)量計 ） 35 目前，粗鎂精煉過程采用含有硫磺的覆蓋劑進(jìn)行保護(hù)，這個過程硫磺燃燒產(chǎn)生 SO2氣體。 硫磺消耗量為 5kg/t 金屬鎂，計算如下： S O2= SO2 32 64 5 G3 G3/64=5/32 SO2 排量： G3=564/32=10（ kg/t 金屬鎂） 目前 ， 企業(yè)生產(chǎn)過程中， CO2、 SO2 和各種廢渣 排量 見下表： 序號 項 目 消耗 量 t/t 鎂 產(chǎn)物量（ t/t 鎂） CO2 SO2 Mg 廢渣 1 煙煤 7.7 16.634 0.0552 1.155 2 無煙煤 2.5 5.414 0.00992 0.5 3 白云石 16.5 7.755 1.0 8.692 4 硅鐵 1.25 1.25 5 螢石 0.22 0.22 6 精煉熔劑 0.12 0.173 7 硫磺粉 0.005 0.01 合 計 29.803 0.07512 1.0 11.99 注：煙煤廢渣量按 15%計， 無 煙煤渣量按 20%計。 從表中可知，目前企業(yè)單位產(chǎn)品廢渣產(chǎn)生量 11.99t/t 金屬鎂。其中煤渣 1.655t/金屬鎂，還原渣 10.162t/t 金屬鎂，精煉渣 0.173t/t 金屬鎂。 全年共產(chǎn)生煤渣 8275t，還原渣 50810， 精煉渣 865t。 從表中分析計算，生產(chǎn) 1 噸金屬鎂產(chǎn)生 29.803tCO2、 0.07512tSO2，全年產(chǎn)生 CO2 是 149015t、 SO2 為 376t。 36 第八章 生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備 8.1工藝流程的選擇 8.1.1 金屬鎂生產(chǎn)技術(shù)分類 現(xiàn)代生產(chǎn)金屬鎂的方法，主要分為兩類：一是電解法；一是硅熱法。而硅熱法又分為多種：外熱式硅熱還原法（皮江法）；半連續(xù)硅熱還原法；內(nèi)熱法（波爾扎諾法）。采用何種 方法生產(chǎn)金屬鎂主要是取決于生產(chǎn)原料，電解法所用原料是菱鎂礦、海水鎂鹽和鹽湖鎂鹽；硅熱法所用原料是白云石。 8.1.2 金屬鎂生產(chǎn)工藝選擇 本項目 由于原料所限，不宜采用電解法。硅熱法所用原料是白云石，這是 XXXX 省和當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢。皮江法煉鎂具有投資少、建設(shè)周期短、見效快 、產(chǎn)品質(zhì)量好 等優(yōu)點，不利之處主要是能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重；半連續(xù)硅熱法雖然具有工藝流程短、生產(chǎn)工序簡單、單體設(shè)備產(chǎn)量大、低污染的特點，但一次性投資較大，還原溫度高，還原過程需加鋁土礦作熔劑，產(chǎn)品質(zhì)量較差，世界上采用此工藝生產(chǎn)金屬鎂的國家不多；目前 世界上采用內(nèi)熱法（波爾扎諾法）生產(chǎn)金屬鎂的國家也很少，僅有意大利等國家采用此工藝進(jìn)行金屬鎂生產(chǎn)。 由于生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備所限，國內(nèi)至今還沒有采用半連續(xù)硅熱法和 內(nèi)熱法（波爾扎諾法） 生產(chǎn)金屬鎂的成功經(jīng)驗。綜合來看，皮江法為目前國內(nèi)外首選金屬鎂生產(chǎn)工藝。 通過以上分析，本可研選用皮江法生產(chǎn)金屬鎂。針對皮江法生產(chǎn)的環(huán)境污染問題，將通過大量采用先進(jìn)環(huán)境保護(hù)設(shè)備和優(yōu)化設(shè)計加以解決。本可研認(rèn)為這樣的選擇是非常合理的。 37 8.2金屬鎂生產(chǎn)原理 皮江法生產(chǎn)中利用煅燒白云石獲得氧化鎂。在溫度 11501200 能獲得較好的煅白，其反應(yīng)式為： MgCO3CaCO3MgOCaO+2CO2 將煅白和還原劑（一般用 75#硅鐵）按最佳的配料比混合 ,在還原溫度下進(jìn)行還原反應(yīng) ,其反應(yīng)式為 : 2(MgOCaO)+Si2Mg+2CaOSiO2 8.3生產(chǎn)工藝流程 本項目工藝流程簡述如下： 生產(chǎn)原料進(jìn)廠后分別堆存，白云石送白云石堆場；原煤送到煤堆場堆存；硅鐵、螢石等送原料庫存放。 8.3.1 白云石煅燒 把粒度為 100 300mm 的白云石裝入料車，然后 用卷揚機(jī)通過斜橋上到機(jī)械化豎窯頂 ， 從豎窯頂部裝入窯內(nèi) 。豎窯從下向上分別是冷卻帶、煅燒帶、預(yù)熱帶，在預(yù)熱帶白云石 吸收 煙氣的熱量進(jìn)行預(yù)熱，同時一部分白云石發(fā)生分解； 從窯外進(jìn)入的 發(fā)生爐煤氣（ 熱煤氣 ） 和空氣在煅燒帶混合燃燒， 放出熱量對 白云石進(jìn)行煅燒；在冷卻帶已煅燒好的白云石（俗稱煅白）與 從窯底 鼓入的冷空氣進(jìn)行熱交換，煅白被冷卻，而空氣被加熱后進(jìn)入煅燒帶作 為 助燃空氣。 窯 頂完全密封，每個豎窯產(chǎn)生的煙氣通過各自的排煙管道與排煙總管相連。 每個 豎窯的 排煙管都裝有閥門，生產(chǎn)時閥門開通，停產(chǎn) 和檢修 時關(guān)閉 ， 使每個豎窯都不會影響其它豎窯的生產(chǎn) 。 煤氣燃 燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過預(yù)熱帶后，白云石吸收熱量溫度上升，煙氣溫度下降。 窯頂煙氣溫度低于 300 ， 由豎窯排煙管 道 進(jìn)入排煙總管， 通過 引風(fēng)機(jī)后，再經(jīng)石灰水洗浴脫硫除塵 排入大氣。 8.3.2 原料制備 38 在原料制備車間，冷卻后的煅白用斗式提升機(jī)送至煅白料倉，螢石用斗式提升機(jī)入螢石料倉；硅鐵用顎式破碎機(jī)破碎后用斗式提升機(jī)運到硅鐵料倉。將分倉貯存的煅白、硅鐵、螢石等原料經(jīng)皮帶秤稱量后配料（配料全過程均由計算機(jī)控制自動進(jìn)行），然后輸送至球磨機(jī)混磨；混磨后的原料用螺旋輸送機(jī)運至粉料倉，用壓球 機(jī)制成球團(tuán)。 8.3.3 還原和精煉 在還原車間，把來自原料車間的球團(tuán)裝入還原罐， 在還原爐中進(jìn)行還原。本設(shè)計采用了蓄熱式還原爐， 還原爐用發(fā)生爐煤氣 （冷煤氣）作燃料，還原溫度為 1200 左右，還原過程需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，真空由機(jī)械真空泵持續(xù)提供。在還原罐前部裝有冷凝器，金屬鎂以蒸汽的形式被還原出來，鎂蒸汽在此處被冷凝成為粗鎂。還原過程完成后，關(guān)閉真空閥，打開還原罐，取出粗鎂扒出還原渣。 在精煉車間，把粗鎂和精煉熔劑裝入精煉坩鍋，用精煉爐精煉，發(fā)生爐煤氣 （冷煤氣） 作燃料。精煉完成后用吊車吊起坩鍋送到半連續(xù)鑄造機(jī) 保溫裝置上，由鑄造機(jī)上的傾翻裝置把坩鍋傾翻進(jìn)行鑄造，生產(chǎn)出合格的金屬鎂錠。 由于本設(shè)計采用了蓄熱式精煉爐，煤氣燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過蓄熱室后，熱量被吸收，溫度降至 150 以下。煙氣出精煉爐，經(jīng)布袋除塵器凈化后，作為精煉過程的保護(hù)氣體。 8.3.4 煤氣站生產(chǎn) 本設(shè)計煤氣站 分為熱站和冷站，熱站 安裝有 1 臺 3.2m二段式煤氣發(fā)生爐，產(chǎn)生的煤氣為熱 煤氣 ，專供豎窯；冷站安裝有 2 臺 3.2m二段式煤氣發(fā)生爐，產(chǎn)生的煤氣為冷煤氣，供應(yīng)還原爐、精煉爐和鍋爐等。 把粒度 合格（ 20 40mm、 25 50mm、 30 60mm）的原料煤 經(jīng)卷揚機(jī)，送至煤氣站各煤倉內(nèi)。煤由煤氣發(fā)生爐的加煤機(jī)自動控制加入二段式煤氣爐爐膛內(nèi)。進(jìn)入爐膛內(nèi)的煤料從上向下運動，經(jīng)由爐內(nèi)干燥層、干餾層、還原層、氧化層、灰渣層，最后經(jīng)煤氣發(fā)生爐由爐 39 篦、灰斗、傳動裝置等組成的除灰裝置自動排出爐外，人工運至渣場。 由空氣鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣，經(jīng)空氣管道由爐底匯合旋風(fēng)除塵器水夾套的自產(chǎn)蒸汽進(jìn)入爐內(nèi)，作為氣化劑。氣化劑進(jìn)入爐內(nèi)后經(jīng)灰層預(yù)熱，在氧化層和碳發(fā)生反應(yīng)，生成 CO2,并放出大量熱量 ；在還原層， CO2 和氣化劑中所攜帶的水與灼熱的碳反應(yīng)，生成了煤氣（ CO 和 H2 ）。約 2/3 的煤氣由下段煤氣出口排出，溫度為 500 600 ；約 1/3 的煤氣，上升到干餾層，依靠煤氣自身的顯熱和下段煤氣通過隔墻傳導(dǎo)的熱量加熱煤料，進(jìn)行低溫干餾，和干餾煤氣一起由上段煤氣出口排出，溫度約為 100 左右。 由于煤氣爐為二段式煤氣發(fā)生爐，所以為煤氣站配套的凈化回收工藝也分為上段部分和下段部分。上段凈化工藝為間接處理方式，即煤氣經(jīng)上段電捕焦油器除去煤氣中的焦油后，進(jìn)入間接冷卻器 ；下段煤氣經(jīng)夾套式旋風(fēng)除塵器除去煤氣中的大部分粉塵后 ,進(jìn)入風(fēng)冷塔進(jìn)一步降溫除塵后煤氣溫度降到 100 150 , 進(jìn) 入間接冷卻器和上段煤氣混合后 ,進(jìn)入二級電捕焦油器進(jìn)一步除去煤氣中的塵及焦油，之后煤氣經(jīng)加壓送往 脫硫塔。脫硫后的冷煤氣送往各 用戶。 對于熱煤氣站，則煤氣不經(jīng)過冷卻設(shè)備，而是在除塵、捕焦油后直接送豎窯。 采用二段式煤氣爐工藝，由于上段煤氣中含有大量的揮發(fā)性油及揮發(fā)份中的酚，氰等有毒物，均為間接處理，所以不產(chǎn)生新的含酚污水。下段煤氣為半焦或焦炭氣化，煤氣中幾乎不含焦油和有毒物，從而可以滿足環(huán)保的要求。上段煤氣冷凝的少量含酚污水和系統(tǒng)分離 (約 0.5 t/h) 送入旋風(fēng)除塵器的夾套內(nèi)，使之變?yōu)樗魵?,隨空氣一起作 為氣化劑進(jìn)入煤爐內(nèi)氧化層焚燒 . 本設(shè)計 金屬 鎂生產(chǎn)工藝流程如下圖所示： 40 螢 石 硅 鐵 白云石 空 氣 顎式破碎機(jī) 上料車 鼓風(fēng)機(jī) 斗式提升機(jī) 卷揚機(jī) 斗式 提升機(jī) 豎 窯 煙 氣 推料車 引風(fēng)機(jī) 下料斗 除塵、脫硫 顎式破碎機(jī) 排 放 料 倉 料 倉 斗式提升機(jī) 原 煤 料 倉 熱煤氣 卷揚機(jī) 配 料 煤氣發(fā)生爐 球磨機(jī) 旋風(fēng)除塵器 斗提機(jī) 電捕焦油器 料 倉 冷卻器 41 空 氣 壓球機(jī) 冷 煤氣 鼓風(fēng)機(jī) 還原爐 煤氣加壓機(jī) 煙 氣 粗 鎂 脫硫塔 引風(fēng)機(jī) 精煉爐 排 放 半連續(xù)鑄造機(jī) 鼓風(fēng)機(jī) 煙 氣 鎂 錠 空 氣 布袋除塵器 引風(fēng)機(jī) 保護(hù)氣體 8.4 主要生產(chǎn) 設(shè)備 8.4.1 白云石煅燒 車間 1） 機(jī)械化煤氣豎窯 12 座 2）鼓風(fēng)機(jī) 12 臺 3） 卷揚機(jī) 12 臺 4）洗浴除塵器 2 臺 5）引風(fēng)機(jī) 2 臺 8.4.2 原料制備車間 42 1） PEX-150750 顎式破碎機(jī) 1 臺 2） PEX-250750 顎式破碎機(jī) 2 臺 3） 1.838m球磨機(jī) 1 臺 4） 5t 壓球機(jī) 3 臺 5） 斗式提升機(jī) HL300 4 臺 6）螺旋輸送機(jī) GX250 3 臺 7）布袋除塵器 1 臺 8）引風(fēng)機(jī) 1 臺 8.4.3 還原車間 1）蓄熱式還原爐 （雙面 56 支罐） 10 座 2）真空泵 20 套 3） 9-19No5.6A 鼓風(fēng)機(jī) 10 臺 4） 9-38No5U 引風(fēng)機(jī) 10 臺 8.4.4 精煉車間 1）蓄熱式精煉爐 3 座 2） 9-26No4A 鼓風(fēng)機(jī) 3 臺 3） 9-38No4D 引風(fēng)機(jī) 3 臺 4）布袋除塵器 1 臺 5）引風(fēng)機(jī) 2 臺 6）半連續(xù)鑄造機(jī) 2 臺 8.4.5 煤氣站 1） 3.2m兩段式煤氣發(fā)生爐 3 臺 2）上煤機(jī) 3 臺 3）旋風(fēng)除塵器 3 臺 4）電捕焦油器 3 臺 5）煤氣加壓機(jī) 2 臺 6）脫硫塔 2 臺 43 8.5 主要 生產(chǎn) 設(shè)備 特點 8.5.1 白云石煅燒設(shè)備 白云石的煅燒可以采用不同的設(shè)備， 在金屬鎂生產(chǎn)中 一般是用豎窯 或 回轉(zhuǎn)窯 。 回窯具有的優(yōu)點是 生產(chǎn)能力大，機(jī)械化、自動化程度 高 ，勞動生產(chǎn)率較高； 還 可以煅燒碎料 ，可充分利用白云石資源 。 缺點是基建投資高，設(shè)備重 量 大；原料和燃料消耗較大。 豎窯原是我國應(yīng)用較多的煅燒設(shè)備，在上世紀(jì) 90 年代 ， 我國金屬鎂廠大多是采用 豎窯 煅燒白云石。豎窯具有機(jī)械設(shè)備輕、投資費用少、原料和燃料消耗低 的優(yōu)點 。缺點是 窯內(nèi)溫度不易掌握，易造成欠燒料和過燒料；