75万t轻烧氧化镁窑技术改造项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx
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特级轻烧氧化镁 15000t/a
一级轻烧氧化镁 60000t/a
1.6.1.3厂址
本工程厂址选定海城市马风镇前马村，占地面积10万平方米。
海城矿藏丰富，地下蕴藏占世界总储备三分之二和四分之一的滑石矿和菱镁矿以及金、银、铜、铁、稀土等40余种矿物质，是名符其实的“滑石之乡”、“世界镁都”。
新建工程地处海城市境内，菱镁矿十分丰富，距沈大高速公路15公里，距营口港70公里、大连港200公里，交通运输极为便利。
海城市峰驰耐火材料总公司有较强的经济、技术和良好的社会诚信度，公司近几年不断加大对国内外市场调研和公关，已经形成并继续扩大国内外两大销售网络。
1.6.1.4原燃料来源及产品销售
本项目所需的原燃料主要是特级菱镁矿、一级菱镁矿、原煤。
其中特级菱镁矿、一级菱镁矿由总公司的矿山公司提供，原煤在山西煤碳市场采购，可满足本项目的需要。
本项目的产品用于本公司高纯镁砂生产、中档镁砂的生产、对外销售及其它用途。
1.6.1.5工艺方案的比较选择结论
本可行性研究吸取了当今国内外各主要轻烧氧化镁生产厂家的生产经验，结合国内外各种热工窑炉使用现状及发展趋势，同时充分结合本企业菱镁矿矿山资源现状，选择了成熟可靠的生产工艺路线，在技术上是完全可行的。
1.6.1.6投资估算及资金来源
本项目总投资为960万元，其中，固定资产投资为560万元，流动资金为400万元，所需资金中，全部由企业自筹解决。
1.6.1.7投资进度安排
2006年5月完成可行性研究及审批；
2006年6月完成初步设计及审批；
2006年7月完成施工图设计；
2006年7月开始施工建设；
2007年5月建成投产；
1.6.1.8主要技术经济指标
表1—1：
技术经济指标表
序号
指标名称
单位
指标
备注
A
生产规模及产品产量
1
特级轻烧氧化镁
t/a
15000
2
一级轻烧氧化镁
60000
B
原材料消耗量
特级菱镁矿
42000
一级菱镁矿
160000
C
动力消耗
水
生产用新水
m3/h
10.5
52.56×
103m3/a
循环水
14.65
电
有功功率
kW
2342
视在功率
KVA
2711
年耗电量
103kWh
790.5
3
压缩空气（0.6MPa）
m3/mim
14.4
4
年耗煤量（原煤）
20579
5
年能耗量（标煤）
14977.5
含电、水
D
投资
固定资产投资
万元
560
流动资金
400
E
财务预测指标
销售收入
万元/a
7706
达产年
原材料费用
3846
动力费用
2158
销售税金及附加
452
总成本费用
6250
6
利润总额
734
7
所得税
183
8
税后利润
550
9
全投资内部收益率（税后）
%
60
1.6.2结论与建议
本项目改造投产后，从采用新型高效节能轻烧反射窑与传统旧式反射窑相比，企业年耗标煤量从24086.825吨降低到14977.5吨，单位产品（轻烧氧化镁）能耗从321.16千克标煤降低到199.70千克标煤，单位产品降低121.46千克标煤，按照项目设计年产7.5万吨轻烧氧化镁计算，每年可节约标煤9109.5吨，减少二氧化硫排放215.46吨/年，减少灰渣排放量852.11吨/年，减少灰飞量618.63吨/年，减少二氧化碳排放量3157.67吨/年，具有较好的环境效益、节能效益和社会效益。
本项目实施后，其经济效益较好，投资内部收益率（税后）为60%，远高于行业基准收益率11％。
在其多年的生产经营期内，平均年增加利润550万元（税后），全投资回收期（税后）为3.06年，税后净现值为2839.89万元，在经济上是可行的。
综上所述，本项目具有技术成熟、经济合理等特点。
项目实施后，可生产出优质产品，同时还有很好的经济效益、环境效益和社会效益，对本地区发展具有重要意义，可为当地类似生产企业树立较好的企业形象，因此本项目的建设是必要的，也是可行的，建议尽快实施。
2项目提出背景
2.1企业概况
海城市峰驰耐火材料总公司成立于1993年，企业性质为集体企业，法定代表人高德忠，现资产总额为51948万元，其中负债为25472万元，所有者权益为13218万元，现有职工1800人，其中管理人员80人，工程技术人员41人，高中级以上技术人员28人，我公司是一家大型资源型镁质耐火材料生产基地，是全国镁矿开采知名企业，有丰富的菱镁矿资源，总储量超过我国总量的10％，约为4.5亿吨。
而特级菱镁矿石（氧化镁含量大于47％）占可开采量的60％。
我公司年可生产各种镁制品50万吨，开采菱镁矿石150余万吨，产品主要有重烧镁，中档镁，轻烧镁及和各种镁砖。
主要设备有轻烧窑15座，重烧窑4座，中档窑2座，镁砖生产线2条。
2005年生产各种镁制品40万吨，实现销售收入14256万元，利税1200万元。
该公司于2002年，产品全面通过ISO9001：
2000国际质量体系认证，并坚持质量体系管理的基本原则，用严格的、科学的管理手段，来保证企业质量目标的实现和质量手册的贯彻和实施。
严格用ISO9001质量管理体系约束和控制产品的质量，使产品的质量得到稳定和提高。
该公司长期与东北大学、辽宁科技大学、武汉科技大学、洛阳耐火材料研究设计院、鞍钢焦化耐火材料设计研究院等国内外无机非金属材料研究机构合作，公司现开发出多项拥有自主知识产权的专利技术。
该公司以质量效益求发展，以市场需求为导向，以顾客满意为宗旨的方针，以优质的产品质量，周到的服务，良好的信誉赢得了国内外广大用户的信赖。
2.2项目的由来及建设的必要性
2.2.1项目的由来
十多年来，海城市峰驰耐火材料总公司以艰苦创业、不断进取、锐意改革、永攀高峰的精神，从无到有，从小到大，从弱到强发展至今，使企业的生产建设规模越来越大，经济效益、环境效益和社会效益同步增长。
为了适应市场经济快速发展的需要，满足国内外钢铁企业对镁制品的需求，总公司上层领导高瞻远瞩、审时夺势、因地制宜、扬长避短发挥自身优势，在生产、经营过程中不断坚持依靠科技，走科技兴企之路。
调整更新企业发展建设思路，推动产业化升级，多年来，通过采取有效的科学管理模式和新技术创新，产品结构初见成效，不断更新换代，逐步由粗放型向技术密集型转变和发展，同时也给企业带来明显经济效益。
在长期的企业生产建设中所产生的大量粉尘曾一度污染了环境，为了改善周边环境污染状况，公司领导高度重视环境污染治理工作，并将改善环境做为企业生产、经营、发展管理的一件大事去抓，并对轻烧氧化镁反射窑产工艺采取了用煤气发生炉、双旋风除尘、布袋除尘、高压静电除尘等环保设施进行技术改造，累计投入500多万元，为此改变了企业周边环境污染面貌，提高了空气质量，使本地区环境状况得到显著改善。
节能减排已纳入到国家经济社会建设和发展的重要组成部分，党中央、国务院对此十分重视。
为了响应国家号召和认真贯彻落实节能减排工作指导方针，本集团公司对此项工作高度重视，主动分析本企业各类高温炉窑耗能状况，积极与国内从事热工窑炉的技术专家进行节能减排技术功关，并根据企业实际生产状况制定和逐步采取有效措施，全面展开节能减排工作，并制定各项设施方案。
坚持科学发展观和可持续发展战略，提高资源的综合利用，加强材料的高附加值化研究工作，重视走资源和能源节约型道路，采用环保良好型生产技术。
2.2.2项目建设的必要性和有利条件
轻烧氧化镁作为镁质耐火材料的基础性材料，随着钢铁冶金、有色冶金、建材、化工以及其它行业的快速发展，对优质镁质材料的需求量正日益增加，仅辽南地区2005年生产的轻烧氧化镁质材料约400万吨，而且产量正呈每年上升趋势。
但由于资金、技术及矿石资源等因素，目前多数还是沿用传统的反射窑生产工艺生产轻烧氧化镁，该生产工艺能耗高、劳动强度大、环境污染严重。
随着世界工业化进程的加快，世界性的能源紧张状况日趋严重。
我国作为发展中国家，近年来GDP连续增长达10%左右，整体装备水平落后、设备装备水平低等问题还不能完全解决，随着国家经济实力的增强，将逐步淘汰落后的生产工艺和装备。
现有落后的生产工艺和装备集中体现在高消耗、高能耗上。
针对这种现状，国家提出＂建设节约型社会，实现社会经济可持续发展＂的战略方针。
同时，煤、石油等燃料是一种不可再生的资源，由于世界经济的持续发展，尤其是中国等发展中国家经济的快速发展及西方发达国家对能源价格的控制，目前世界能源在近年来价格一直在不断上涨，国内的燃料煤价格也已上涨几倍。
能源成本占镁质耐火原料的生产成本高达60%以上，矛盾更显突出，轻烧氧化镁的生产成本随之受到极大影响。
节约能源、降低燃料消耗、降低生产成本已是各镁质耐火材料生产企业面临的最大生存问题。
公司科技人员在国内热工技术专家的指导下，通过反复研究、测试等技术攻关，已开发出适应我国国情的新型高效节能轻烧反射窑，经实际使用及测试其节能效果明显。
因此，公司决定将对公司现有全部传统旧式轻烧反射窑分批改造为新型高效节能轻烧反射窑，是解决公司目前燃料消耗过高、生产成本高、环境污染严重现状最紧迫的出路。
该项目实施后降低了燃料消耗，减少了对环境的污染排放，降低了生产成本。
3原燃料供应和产品的供需情况
3.1原料供应
本项目所需的原料为该公司自产的特级菱镁矿、一级菱镁矿，品种和用量是根椐生产的产品品种和产量及生产工艺确定的。
详见原料需要表。
原料需要表
产品种类
容重t/m3
包装形式
年需求量（万吨）
2.00
散装
4.2
16
合计
20.2
3.2燃料供应
3.2.1燃料煤来源于山西、辽宁等煤矿生产的优质烟煤。
项目
符号
数据
水份
Mad
1.9
灰份
Aad
26.07
挥发份
Vdaf
32.46
固定碳
Fcad
45.80
含硫量
Stad
1.10
发热量
Qnet、var
20.91
5000.10
3.3产品质量及质量指标
3.3.1产品品种、产量
特级轻烧氧化镁 15000t/a
一级轻烧氧化镁 60000t/a
3.3.2产品质量指标
轻烧氧化镁理化指标
特一级轻烧氧化镁
特二级轻烧氧化镁
Mgo+IL（%）
≥97.2
≥96.8
≥95
SiO2（%）
≤0.8
≤1
≤1.6
CaO（%）
≤1.5
≤1.2
Al2O3（%）
≤0.15
≤5
≤0.40
Fe2O3（%）
≤2
≤0.30
灼减（%）
≤3
3.4产品市场调查及供应对象
本项目生产的轻烧氧化镁用于公司中档镁砂的生产、高纯镁砂的生产、对外销售及其它用途。
4厂址及建设条件
4.1厂址概况
本项目用水通过公司现有供水管网提供，保证全厂的生产、生活、消防用水。
项目供电由公司现有的高压变电所提供。
4.2厂址的自然条件
a）气象条件：
冬季采暖室外计算温度-180C
夏季通风室外计算温度280C
冬季空气调节室外计算温度-210C
夏季空气调节室外计算温度310C
冬季空调室外计算相对湿度65%
夏季通风室外计算相对湿度67%
冬季主导风向及频率CNNNE21%11%
夏季主导风向及频率S18%
最大风速27.6m/s
标准土壤冻结深度120mm
设计的主要参数
基本风压0.45kN/m2
基本雪压0.4N/m2
冬季采暖室外计算温度-180C
标准冻土深度120mm
抗震设防烈度7度
b）降水量：
日最大降水量 228.6mm
年平均降水量 710.9mm
c）大气压力：
夏季平均气压 985.5hPa
冬季平均气压 1003.2hPa
d）风速、风向
夏季平均风速 2.4m/s
冬季平均风速 2.6m/s
e）抗震设防烈度 7度
5生产工艺流程及主要装备
5.1概述
本可行性研究所选择的生产线工艺路线，是吸取当今国内各主要轻烧氧化镁生产厂家的经验，结合公司长期对轻烧反射窑技术攻关所积累的研究成果，而审慎选择的成熟工艺路线，技术上是完全可行的。
5.2设计基础数据
a）生产规模、生产班制
生产规模为年产7.5万吨轻烧氧化镁。
生产班制：
原燃料堆场 365天/3班/8小时
筛分、上料工段 365天/3班/8小时
焙烧工段 365天/3班/8小时
成品筛分工段 365天/3班/8小时
成品库 365天/2班/8小时
b）根椐产品质量指标所用原料主要有特级菱镁矿、一级菱镁矿，燃料为原煤，为保证产品质量，现对原燃料提出如下质量要求：
● 特级菱镁矿：
Mgo≥47%，SiO2≤0.3%，CaO≤0.5%，Al2O3≤0.3％，Fe2O3≤0.2%
● 一级菱镁矿：
Mgo≥46.5%，SiO2≤0.5%，CaO≤0.6%，Al2O3≤0.4％，Fe2O3≤0.35%
●原煤
粒度：
25～100mm，全水（Mt）：
4～6%，干基灰分（Ad）：
﹤11%，干噪无灰基挥发分（AdVdaf）：
4～5%，干基全硫（St）
d）：
0.6～0.8%，发热量：
5000kcal/kg
c）主要产品质量指标
表5-1轻烧氧化镁理化指标
5.3工艺方案选择
A）轻烧氧化镁生产用窑炉的选择
轻烧氧化镁是一种由菱镁矿生产的活性镁砂，是二步煅烧工艺生产高纯镁砂的初级原料。
反射炉的工作原理是：
块状菱镁矿从炉顶加入慢慢下移，烟气从
炉底入窑上升，与矿石逆流进行热交换，矿石被预热。
炉底部的矿石受篦条砖下面的火焰辐射加热，在1000～11000C下，MgCO3分解形成轻烧氧化镁。
为使物料在篦条上下会自然向下漏，并保证炉内透气性良好，矿石块度控制在300～400mm左右。
料块内部分解较慢，需在炉内停留较长时间，并在炉下料斗内经过闷料后达到完全分解。
反射炉具有结构简单、操作易于掌握、投资省等优点，在生产中广泛采用。
但它的能耗高、劳动强度大、产量不高。
一座炉年产量5000吨，常以数座炉连成一组生产。
出炉产品的温度较高，呈块状，需在空气中自然冷却，需要较大的冷却场地。
考虑到该公司有自备的大型矿山，新型高效节能反射窑可以焙烧粒度为50～250mm的料块，而粒度小于50mm的碎矿给公司电熔镁砂生产车间，资源可以充分利用；
同时新型高效节能反射窑焙烧的产品质量有显著提高，残余灼减可达2%，与悬浮炉、沸腾炉差距不大，且建设投资低，故本次技术改造将采用公司对轻射窑技术攻关所开发的新型高效节能轻烧反射窑。
新型高效节能轻烧反射窑煅烧系统与传统旧式反射窑煅烧系统相比，主要采取了下列革新措施：
a）增设分解换热仓
在反射窑下设置分解换热仓，仓内设有高效管式换热器，利用风机把冷风由窑底吹入窑内使轻烧氧化镁余热加热反射窑的二次助燃风，实现了余热回收。
出反射窑的轻烧氧化镁在分解换热仓可停留4～5小时，以使轻烧氧化镁在此“闷料均化”，未分解的MgCO3在此得以继续分解，确保出窑轻烧氧化镁灼减降至2%，提高了产品质量。
在反射窑底部排出轻烧氧化镁时，冷却换热仓内的料柱可阻制冷空气瞬时大量进入煅烧带，不会破坏炉内焙烧状态。
因此，新型高效节能轻烧反射窑可实现出料不停煤气，保证煤气发生炉连续正常制气，提高了煤气发生炉的产气率。
b）窑体内衬采用新型保温材料及砌筑方法
高效节能轻烧反射窑沿垂直方面从上至下分为三带，即预热带、烧成带、冷却带；
根据长度方向窑内不同的工作温度，相应采用不同的材质及不同的砌体厚度。
窑墙的砌筑沿厚度方向分为：
工作衬、隔热保护层；
窑顶的砌筑沿厚度方向分为：
工作衬、隔热层。
从而降低窑炉的散热损失。
c）增加煤气发生炉实现机械化加煤
煤气发生炉由人工铁锹散落加煤改为钟式给煤机均匀加煤，避免了煤气发生炉人工加煤时，因开启加煤盖造成炉内降温，稳定了煤气发生炉的操作。
d）扩大窑体容积
扩大窑体容积，从而提高窑炉的热利用系数，实现单位产品能耗降低。
e）采用新型煤气烧嘴
采用新型煤气烧嘴—热风烧嘴，使得经冷却换热仓内高效管式换热器预热后高温助燃风可回收利用，与入窑煤气合理组织燃烧，保证一定火焰长度。
f）卸灰区密封
在分解换热仓出料区采取密封除尘，避免了传统出料时粉尘飞扬，可以提供产品收得率，同时极大的改善了出料区的操作环境。
g）烟气脱硫
将新型高效节能轻烧反射窑排放的烟气引至湿法脱硫塔，降低了外排烟气的含尘浓度和SO2浓度。
脱硫过程中产生的污水经过离心过滤器后循环使用，分离出的污泥送公司造渣球车间做原料。
5.4生产线车间组成及工艺
5.4.1工段组成及工作班制
本生产线主要由以下工段组成:
1.原燃料堆场
2.筛分、上料工段
3.焙烧工段
4.成品筛分工段
5.成品库各工段工作班制见下表
工作班制
工段名称
年工作时间
每日工作
班制
小时
原燃料堆场
365
筛分、上料工段
焙烧工段
成品筛分段
成品库
5.4.2工艺流程说明
各工段工艺流程描述如下：
a原燃料堆场
原燃料堆场为敞式堆场；
合格粒度（50mm～250mm）的菱镁矿由汽车从矿石公司开采运至厂内，合格粒度（150mm～100mm），原煤由汽车外运至厂内，卸至原燃料堆场分别堆放。
b筛分、上料工段
考虑到原燃料堆场的菱镁矿及原煤在运输、贮存过程中会产生一定量的碎块，为了保证窑炉内的气体通透性，因此在菱镁矿进入反射窑、原煤进入煤气发生炉前进行筛分。
堆场内的菱镁矿、原煤分别经轮式装载机送入菱镁矿受料槽、原煤受料槽内。
槽内物料经手动闸板调节给料量，因重力作用进入固定斜筛进行筛分，分别将碎块菱镁矿（粒度﹤50mm）、原煤（粒度﹤15mm）筛分出来。
菱镁矿筛分上料落入窑内，原煤筛上料则送至煤气发生炉炉前供煤仓。
而筛下料则由汽车分别送至电熔镁车间及锅炉房。
c焙烧工段
进入新型高效节能轻烧反射窑的块装菱镁矿经废热烟气加温至约2500C。
预热后菱镁矿进入煅烧带进行高温焙烧，焙烧时间约4小时左右，完全分解成活性氧化镁。
分解后的轻烧氧化镁落入冷却换热仓。
冷却换热仓内设有高效管式换热器，将温度为12000C左右的轻烧氧化镁冷却至3000C，同时将助燃风从室温加热至3000C左右，由高温风机送入煅烧带。
煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：
炉体水夹套自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成饱和气作为气化剂，（饱和温度一般控制在55～650C之间）。
经过干式止回阀从煤气炉低部风管经过炉栅进入气体化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。
煤气发生炉前供煤仓的原煤通过料钟式给煤机均匀的将煤供入煤气发生炉内，入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（90～1500C），继而逐渐被干预馏（150～5500C）脱出挥发，挥发分成焦油、烷烃类气体、酚及H2、CO2、CO、H2O混合体。
煤搌发生炉产生的煤气与高温助燃风被送入位于新型高效节能轻烧反射窑煅带的热风烧嘴，用于焙烧菱镁矿。
d成品筛分段
新型高效节能轻烧反射窑冷却仓冷却
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