年产50万立方粉煤灰加气可行性研究报告书.docx
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年产50万立方粉煤灰加气可行性研究报告书
年产50万立方米粉煤灰（砂）加气混凝土厂
可行性研究报告
二○一一年一月
第一章总 论
一、项目概况
1.项目概况
为了适应国家对墙体材料的宏观调控政策，满足河北对新型墙体材料——加气混凝土砌块的市场需求,从项目的经济效益和保护耕地、节约能源、改善环境的社会效益出发，公司决定对投资建设年产50万立方米粉煤灰加气混凝土砌块项目进行可行性研究。
2.项目建设的意义
（1）.加气混凝土简介
加气混凝土是以硅质材料（如粉煤灰、砂）和钙质材料（石灰和水泥）为原料，经配料浇注、发气膨胀、切割养护等工艺制成的轻质保温隔热的新型建筑材料，在我国已有60余年的生产和应用历史，由于具有重量轻、保温性能好的特点，被广泛应用于工业与民用建筑中，在目前是生产技术和应用技术最成熟的新型墙体材料。
加气混凝土由于采用了粉煤灰作为原料，对环保、节约土地资源更具有积极意义，该产品的导热系数较低（约为0.09～0.22w/m.k），为粘土砖的1/4～1/5。
因此，具有良好的保温隔热性能，是一种节能建筑材料，所以，发展粉煤灰加气混凝土这一绿色建材符合可持续发展战略。
加气混凝土重量轻，按不同级别为300kg/m3～800kg/m3，仅为粘土砖的1/3左右，对地承载力较低的地区的高层建筑可以简化基础，提高抗震能力，降低建筑物自重，由于加气混凝土具有良好的保温隔热性能，可以节约采暖及制冷能耗，与粘土砖相同保温效果时，可以大大降低墙体厚度，节约材料用量，降低建设投资，同时增加建筑的使用面积，也由于加气混凝土砌块重量轻、块形大，可提高施工和运输效率，缩短施工周期，降低工程造价。
（2）.项目建设的意义
我国是一个人口众多、能源和土地紧缺的国家。
以烧结实心粘土砖为主的传统建筑材料大量毁田取土，浪费土地资源、污染环境。
因此，在城镇建设中禁止使用实心粘土砖是国家实施可持续发展战略的重大决策。
随着我国基础设施建设和住宅产业的蓬勃发展，以加气混凝土为代表的新型墙体材料也进入了快速发展时期。
早在“九五”规划中，国家就把新型建筑材料作为重点发展的产业，各级政府都制订了有关的政策和法规，为发展新型墙体材料提供了有力的保障。
国家四部一委专门成立了国家墙体材料改革办公室，针对发展新型墙体材料、限制实心粘土砖生产出台了一系列政策，把加气混凝土作为大力发展的新型墙体材料，国家建材总局印发的《新型建材及发展导向目录》中将加气混凝土做为首选产品之一。
二、市场情况
按国家土地资源保护政策，要求华北地区地级市于2002年6月30日前禁止使用实心粘土砖，2003年6月30日前县级城镇禁止使用实心粘土砖。
国家在“住宅建设中逐步限时禁止使用实心粘土砖”的规定中，列出了限时淘汰使用实心粘土砖的170个大中城市名单。
河北省亦做出规定，凡经设计部门设计的建筑物均不准采用实心粘土砖。
因此，研制和开发实心粘土砖的代用品是墙体材料改革的当务之急。
调查资料显示：
自去年上半年以来，新型墙体材料行业出现了空前的大发展。
各生产厂家及业内人士纷纷抓住“禁实”的机遇，从外延和内涵上扩大生产规模。
我公司建成年产50万立方米加气混凝土生产线，也仅相当于3.4亿标砖生产能力。
仍无法满足市场需求。
随着城市建设的发展、住宅产业现代化的逐步形成，对墙体材料的质量和功能要求也愈来愈高。
虽然目前市面上已有各类空心砌块，轻质墙板等新型墙材，但都限于产品本身的工艺、设备等因素，存在种种弊端与先天的缺陷。
城市建设，特别是中、高层建筑急需大量高品位、高质量、多功能的优质新型墙材。
三、可行性研究概况
1.可行性研究的主要原则及依据
（1）.研究的原则
加气混凝土是一种技术成熟、应用广泛的新型墙体材料。
公司根据国家及地方政府推进墙体材料改革的政策，对该产品的技术及应用情况进行了大量的调查研究工作，对若干技术方案、生产规模进行了比较和论证，提出了年产50万立方米加气混凝土项目的建设计划。
本可行性研究主要是对该项目的技术可行性进行论证，对经济效果进行评价。
考虑到投资及市场条件，确定一次性投入，一次性达产的规划，以便提高建设的综合效益。
（2）.研究的依据
a.当地的各种原燃料价格、建筑工程造价及土地费用、人员费用等；
b.所选用的工艺设备按目前国内一般水平的报价；
c.部分评价指标参照国内加气混凝土行业平均指标。
2.可行性研究的范围
（1）.确定产品的生产规模，论证技术方案；
（2）.进一步落实厂址，确定原材料、燃料、动力的来源；
（3）.确定财务条件并进行经济分析和经济评价；
（4）.对加气混凝土的能耗进行评价并提出节能措施；
（5）.对生产过程的“三废”进行分析、评价并提出治理措施。
3.技术方案及技术方案选择
（1）.主要技术方案和技术路线
a.原材料及其制备
粉煤灰与石膏按一定比例进行制浆（当粉煤灰粒径较粗时，需进行球磨后制浆），制成的灰浆必须符合细度要求及浓度要求；石灰采用单独破碎及干法粉磨工艺，扬尘点设置除尘设备，制备好的物料贮存在料仓（罐）备用。
b.配料系统
配料系统由粉料电子秤、浆料电子秤、给料及输送设备和电控系统组成，采用自动控制及手动控制两种方式控制。
c.浇注静停
采用定点浇注及热室静停工艺，静停控制以人工控制及仪器控制相结合方式。
d.切割
采用先进的空中翻转切割工艺，为节省投资，设备拟选用国产翻转切割机（详见方案选择），该切割机能达到符合国家标准GB11968-1997《蒸压加气混凝土砌块》对尺寸的要求，并能进行企口及槽的铣削。
e.蒸压养护
采用Φ2.0m双开门蒸压釜作为养护设备，养护压力1.3Mpa左右。
（2）.技术方案的论证
加气混凝土成套工艺设备以浇注搅拌机为核心。
由于本项目采用4.2m的模具，而要达到年产50万立方米时一台浇注车就可以了。
切割机选型如下：
4.2×1.2m分步式切割机
这是以伊通切割机为参考设计的新型切割机，该机能满足浇注周转的周期，并采用分步切割方式，将不同的工作分解在不同的工位完成，从而使切割机具有最为简单的结构及稳定的运行；又因为采用翻转（在空中翻转）切割，以使切割钢丝达到最短，以保证切割的精度，同时避免了采用负压吸吊，格子栅底板及夹坯等坯体与底板的分离方式。
该机目前在广州等几家单位投入生产运行，切割机组技术性能比较理想。
4.主要技术经济指标（见表）
技术经济指标
序号
指标名称
单位
指标值
备注
1
生产规模（合格产品）
m3
517104
粉煤灰加气砼砌块
2
年工作日
天
300
3
粉煤灰
t
204300（干）
245160（湿）[含水率20%]
4
石灰
t
65160
5
水泥
t
30960
6
石膏（干）
t
9360
7
铝粉膏
t
245
8
其他（废机油等）
t
165
9
年总耗电量
万度
约372
10
年耗水量
m3
179928
11
年耗汽量
吨
49032
煤7560
12
工厂总占地面积
m2
48000
13
建筑面积
m2
24235
14
设备总重量
吨
2700
工艺设备
15
设备总功率
kw
1500
工艺设备
16
年货物运输量
万吨
约67
17
其中：
运入
万吨
约36
18
运出
万吨
约31
19
项目总投资
万元
8068.25
设备投资
万元
4391.35
土地、厂房、办公楼、道路围墙及生活设施
万元
2618.00
其它费用
万元
1058.9
20
年销售收入
万元
220×517104=11376.29
21
年总成本
万元
150×517104=7756.56
22
年利税总额
万元
3619.73
23
投资利税率
%
24
投资回收期
年
2.228
不含建设期
5.综合评价与结论
（1）.本项目建设工程总投资：
8068.25万元
项目投资利税率：
%
项目投资回收期：
2.2286年（不含建设期）
上述主要技术经济指标达到本行业相同规模生产企业先进水平。
（2）.粉煤灰加气混凝土砌块的原料来源稳定，生产工艺成熟，技术可靠，设备配套，具有良好的市场销售前景，同时可节能、保护耕地、保护环境。
具有良好的企业经济效益和社会效益、环境效益，建议批准建设。
6.问题及建议
（1）.由于项目进度较紧，无法采集范围广泛的资料，本报告参考行业内一般报价及平均指标的调查数据作为计算依据。
（2）.本项目的经济效益与生产规模密切相关，建议在该项目的建设过程中尽可能按设计规模一次建成，以减少建设时间的浪费。
第二章建厂条件及原材料要求
一、生产场地选址
生产场地应尽量依电厂或粉煤灰储备场而建，尽量利用现有条件，减少该项目的道路及运输投资。
二、原材料要求
生产所用原材料为粉煤灰、水泥、生石灰、石膏、铝粉膏等。
1.粉煤灰：
含碳量小于20%，粉煤灰中SiO2含量大于45%，烧失量≤18%，放射性应符合GB6763规定。
2.砂：
SiO2≥65%，K2O+Na2O≤5.0%，粘土≤8.0%，按标准JC/T622-1996砂的技术要求。
3.水泥：
应符合现国家标准的325#或425#普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
4.生石灰：
应符合JC/T621-1996《硅酸盐建筑制品用生石灰》标准。
5.石膏：
CaSO4·2H2O>70%。
6.铝粉膏（水剂型）：
应符合JC/T407-91《加气混凝土用铝粉膏》标准。
三、主要原材料来源及品质
重点调查河北邯郸及周边地区原材料的供应地点、产品质量、运输距离。
粉煤灰：
要求粉煤灰的品质指标如下：
SiO2含量：
大于45%；含碳量小于20%车运入厂内。
到厂价25元/吨。
砂：
按砂的技术要求，汽车运入厂内。
水泥：
采用散装325#或425#普硅水泥或硅酸盐水泥，用散装水泥车运入厂内，到厂价220元/吨。
生石灰：
采用附近窑厂生产的生石灰。
用汽车运入厂内，到厂价150元/吨。
石膏：
采用附近产石膏粉，品质指标CaSO4.2H2O含量：
86%，品质符合加气混凝土生产要求。
汽车运入厂内，石膏到厂价为80元/吨。
铝粉膏：
品质符合加气混凝土生产要求。
到厂价16000元/吨。
稳泡剂：
在当地就近采购，生产正常后可以不用。
四、建厂条件
供电电源
新建一座800KVA变电站，由变电站变压后接线至新建加气混凝土生产线配电间，生产线新建厂房及新购设备均由新建配电室接线，公司用电价0.67元/度。
给排水
1.生产用水质要求：
水温：
20～35℃，PH值=6.5～7.5，Cl-<30ppm，不溶物≤500mg/L，硫酸盐≤600mg/L，糖含量≤500mg/L，钙硬度（CaCO3）≤500mg/L
2.生活用水及锅炉房用水直接从自来水管网引水。
制浆用水可以用符合要求的河水，也可以使用自来水。
本生产线生产用水（自来水价与河水价加权平均）约2.0元/吨。
3.排水：
生活废水经处理后，排至厂区污水管网。
厂区雨水可直接排放。
生产中废水全部回收至生产中使用。
4.动力
用2台6吨的燃煤锅炉向生产线供汽。
由锅炉房接管至生产线配汽间。
供汽压力为1.3MPa。
生产线年耗汽49032吨，年耗煤7560吨。
煤由本地采购，估价550元/吨。
5.自然条件
四季主导风向为北风，抗震烈度按7度设防。
根据当地水文地质、气象条件进行该工程项目的初步设计和施工图设计。
第三章加气混凝土砌块生产技术方案
一、工艺方案
产品纲领
1.生产能力
产品为粉煤灰加气混凝土砌块，产量为年产50万立方米。
2.产品规格
产品符合GB11968-1997规定的04～07级砌块要求。
表1 加气混凝土砌块的一般规格
长度（mm）
高度（mm）
宽度（mm）
600
200
250
300
60
120
180
240
（以60递增）
75
100
125
150
（以25递增）
拟采用的工艺方案的主要特点
块石灰破碎采用颚破机一级破碎，粒状石灰采用YGM9517高压磨粉机磨成细粉，配合其它综合措施提高磨机产量，降低电耗。
在设计中采用石膏与粉煤灰按比例制浆，减少工艺环节，节省投资和生产费用。
水泥可根据当地条件，采用散装水泥，以改善工作环境，减少粉尘污染。
料浆、粉料及配料用水的计量采用电子计量称（或电子计量表），配料楼配料、浇注由总控制室集中控制，整条生产线采用集中控制和分散控制相结合。
浇注方式采用定点浇注。
切割机采用国产翻转式加气混凝土切割机，最大切割尺寸4.2×1.2×0.6m。
使用该切割机组所建成的生产线达到当前国产设备（同等规模）的先进水平。
蒸压釜采用双端釜，便于灵活进行生产组织，减少坯体的进出釜时间，最大限度地利用蒸压釜的生产能力。
生产工艺流程简述
3.原材料储存及处理
（1）.粉煤灰、砂、石膏
采用粉煤灰、砂与石膏混合制浆的工艺。
生产时，粉煤灰和石膏按一定配比加入打浆池，制成混合浆料。
在制浆加水时，定量加水，制成浓度合适的料浆。
再由渣浆泵泵入料浆储罐内备用。
（2）.生石灰
块状生石灰用自卸卡车运入厂，卸入石灰原料堆棚内堆放。
块石灰经复摆式颚式破碎机破碎后由斗式提升机送入石灰库中。
粉磨前，石灰由库底喂料机给入密闭式输送机送入磨机内进行粉磨。
磨细后的石灰粉料由磨机出料口送至斗提机，由斗提机送至配料楼石灰粉料仓中备用。
（3）.水泥
采用散装水泥。
散装水泥由散装水泥车运入厂内，直接泵入配料楼水泥粉料仓内备用。
（4）.铝粉
由外地购入桶装铝粉，存放于配料楼底铝粉库内。
使用时由电动葫芦吊至配料楼二楼，然后由人工计量后投入铝粉搅拌机内搅拌成5%的悬浮液备用。
（5）.边角料、废浆
切割线切割下来的边角料落入底部斜槽，经水冲洗至切割机底部废浆池内，不断搅拌使废浆达到一定浓度后，再由废浆池中的渣浆泵泵入配料工段的废浆储罐中备用。
4.配料、搅拌、浇注
石灰、水泥、由仓底单螺管给料机送入电子粉料计量称内，经累积计量后由计量秤的卸料装置卸到浇注搅拌机内。
粉煤灰浆由料浆储罐下的阀门打开后放入打浆池中再泵入配料楼料浆电子计量称内进行累积计量，当料浆重量达到配料要求时，由自控系统关闭储罐放料阀，停止放料。
计量好的料浆按指令放入浇注搅拌机内。
铝粉由人工计量，倒入铝粉搅拌机内制成悬浮液，每模配制一次。
搅拌好的悬浮液直接放入浇注搅拌机内。
料浆在浇注前温度应达到工艺要求。
如温度不够可通蒸汽加热。
浇注时，模具通过摆渡车运送至浇注搅拌机下就位，浇注搅拌机放料浇注。
5.切割、编组
静停初养达到切割强度后，由切割线翻转桁车（10t）上的翻转吊具吊运翻转至切割机固定支座上,脱模使坯体倒立。
切割装置行走进行纵切和横切，完成切割。
切割好的坯体连同侧板由釜前装载桁车（10t）上的半成品吊具吊运至釜前蒸养小车上，每车堆放二模，堆放好的蒸养小车由慢动卷扬机牵引在釜前轨道上进行编组，每条釜前轨道编放五辆蒸养小车。
6.蒸压及成品
编组好的坯体由慢动卷扬机拉入釜内进行蒸压养护，恒压蒸养时间8.0h左右，蒸汽压力1.3MPa，温度190℃左右。
制品经蒸压养护后由慢动式卷扬机拉出釜，再由出釜吊具吊运成品至运输车上，直接出厂或至堆场存放。
7.底（侧）板返回、组模涂油
成品吊运完后，蒸养小车上的底（侧）板连同小车经由成品吊具吊运至小车回车线上，小车经回车线回至切割机一侧，吊具将底（侧）板吊运，同时吊运模框与底（侧）板组模并返回将模具放至模具回车轨道上，进行清理涂油，然后再进行循环浇注。
生产工段及工作制度
类别
生产工段
周别
班别
备注
生产车间
原材料处理工段
不连续周
2
配料浇注工段
不连续周
2
静停初养工段
不连续周
2
切割编组工段
不连续周
2
蒸养工段
连续周
3
成品出釜工段
不连续周
2
辅助生产车间
配电
连续周
2
配汽
连续周
3
空压机房
不连续周
2
机修
不连续周
2
化验室
不连续周
2
全年生产天数：
300天，每班有效工作时间：
10h
主要工艺参数
8.基本配合比
粉煤灰∶石灰∶水泥∶石膏=69∶20∶8∶3
砂：
石灰：
水泥：
石膏=67：
20：
10：
3（砌块按600kg/m³规格计算
铝粉约占干物料总量的0.08%；
水料比：
0.6～0.65。
注：
具体参数还须根据原材料的实际情况进行调整。
9.料浆搅拌浇注周期
搅拌浇注工作周期：
6分钟；
10.坯体静停
静停时间：
2.0～3.0h；
静停温度：
40℃左右；
坯体静停后强度：
0.3～0.5MPa。
11.坯体切割周期5分钟。
5.蒸压制度
抽真空：
0～-0.06MPa0.5h
升压：
-0.06～1.3MPa1.5h
恒压：
1.3MPa（温度183℃±）6.0h
降压：
1.3MPa～01.5h
合计：
9.5h
单位制品耗汽量：
150Kg/m3（单位制品耗煤量23kg/m3）。
（六）材料及成品的贮存
序号
物料名称
储存形式
储存时间（天）
1
粉煤灰
堆场储存（10000m2）
16
2
块状石灰
堆棚储存（500m2）
1（卸料过渡区间）
3
粒状石灰
储库储存（1200m3）
4
4
石灰粉料
料仓储存（225m3）
0.75
5
水泥粉料
料仓储存（225m3）
1.5
6
石膏
堆场储存（1000m3）
12
7
成品
堆场储存（15000m2）
35
二、总图运输
1.方案布置依据
（1）.根据建设单位提供的用地平面图、旧厂房建筑结构图。
（2）.根据建设单位提供的相关工艺条件。
（3）.根据总图设计的一般规范要求。
2.总平面布置
拟建粉煤灰加气混凝土砌块厂的平面布置是按工艺要求和总平面布置的一般原则,结合地形等特点,在满足生产及运输的条件下,尽量节约土地,力求布置紧凑,以便扩大堆场面积，提高场地利用系数。
新建加气混凝土厂在总图布局上，重点规划生产区、生活行政区。
在满足生产工艺、安全防火、卫生采光等要求前提下，适当划分厂区。
各区既有明确分区，又保持一定联系。
将扬尘、废水、废料、噪音等污染源影响限制在局部，并在局部合理解决。
新建加气混凝土厂将原材料处理集中在一个区域，该区域也是汽车运输水泥、石灰、粉煤灰等原材料的出入口。
生产区设综合实验楼和铝粉库房（包括易损件库房）。
主车间与原材料处理区域分离，使操作人员有一较为安静的环境。
新建加气混凝土厂厂内设有环形车道，可作消防防火通道和货物运输通道。
3.加气混凝土生产线建筑物面积估算
序号
建（构）筑物名称
建筑面积（m2）
1
配料楼
780
2
静停预养间
3000
3
切割车间
4500
4
码架编组及成品出釜间
12000
5
制浆房
1000
6
块石灰、水泥堆棚
1120
7
干磨机房
450
8
配电间及电工休息间
325
9
配汽间
325
10
车间辅房
1635
11
石灰库
1200
合计
26335
4.厂区给水排水
（1）.给水
本项目方案采用两个给水系统a.生活、配料楼冲洗、消防给水系统，用水均从给水管网接管引入厂内；b.配料、废浆给水系统，用水河边接管。
（2）.排水
生活污水排入厂区污水管道。
生产污水全部循环利用，厂区雨水排入厂区雨水管道。
总体排水采用明沟与暗沟相结合的有组织的排水方式。
5.厂区供电、供热
（1）.供电
由变电站引线至配电间。
（2）.供热
生产用汽和生活采暖由2台6吨锅炉供气，管道接至配汽间。
6.交通运输
名称
单位
年运量
运输工具
备注
合格成品
立方米
577104
汽车
运出
粉煤灰
吨
245160
汽车
运入
石灰
吨
65160
汽车
运入
水泥
吨
30960
汽车
运入
石膏
吨
9360
汽车
运入
煤
吨
7560
汽车
运入
铝粉膏及废机油等
吨
410
汽车
运入
注:
（1）粉煤灰按20%含水率计算。
（2）成品可按600Kg/m3计算出年最大运输量。
（3）产品废品率按5%计算。
（4）年产50万立方米加气混凝土砌块厂年货物运输量约67万吨，其中运入约36万吨，运出约31万吨。
7.厂内道路及成品堆场面层结构
（1）.主要道路宽10m，砼路面。
（2）.车间引道为砼路面。
（3）.成品堆场为碎石夯实或用混凝土找平加固。
三、建筑结构
1.建筑结构方案
建筑工程方案是根据加气混凝土生产工艺及工厂生产实际对建筑物的要求而定的。
工厂建筑在本着适用、经济的前提下，力求明快新颖，风格统一。
结构选型和建筑构造上尽量做到因地制宜，技术先进。
建筑材料在选用时结合实际情况，应用新型建筑材料。
在结构选型上，采用标准化构件，减少结构类型，增加构件的通用性，在构件制作上工厂化生产与现场制作相结合，在建筑构造上力求简单、合理、技术可靠，以提高装配化程度，加快施工进度。
根据工艺专业和环境保护要求，本方案所有建筑对采光、通风、日照无特殊要求，只要能够满足规范规定即可。
建筑安全等级为二级，耐火等级为二级，生产的火灾危险性为丁（戊）类，抗震设防烈度及主导风向按国家有关规范和水文气象条件设计。
配料楼为钢筋混凝土框架结构；主车间单层厂房采用钢筋混凝土排架结构；其他辅房及单层建筑采用砖混结构。
2.建筑物组成
序号
建（构）筑物名称
结构形式
备注
1
配料楼
框架
2
静停预养间
砖混
3
切割车间
排架、砖混
4
码架编组间
砖混
5
制浆房
砖混
6
块石灰、水泥堆棚
砖混
7
干磨机房
砖混
8
配电间
砖混
9
配汽间
砖混
10
车间辅房
砖混
11
石灰库
钢砼
12
成品堆场
地表为碎石夯实或混凝土找平
四、给水排水
1.给水系统
本项目方案采用生活—生产—消防给水系统。
生活和消防用水均从自来水网引入，引入总管管径DN100mm；生产用水中的粉煤灰制浆用水尽量采用符合要求的河水，也可以采用自来水。
自来水在厂入口处设置水表计量。
（1）.生活用水：
用水量：
最高时用水量每小时1吨。
（2）.加气生产线生产用水:
根据工艺专业提出的设计要求,生产线主要用水点为：
a.配料楼底层地面冲洗用水，使用自来水；
b.粉煤灰制浆用水采用河水或井水，制浆用水量每小时约需4t；
c.配料楼二层浇注搅拌机、三层料浆计量秤；料浆贮罐冲洗用水,使用自来水；
d.配料楼二层铝粉搅拌机制浆用水，使用自来水；
e.真空泵冷却用水，使用自来水；
f.主车间切割机下废浆及配料楼底层废浆池用水，使用河水，用水量0.20t/分；
（3）.消防用水量
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