年产5万吨水冷金属球墨铸铁管项目可行性研究报告书.docx

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年产5万吨水冷金属球墨铸铁管项目可行性研究报告书

第一章概述

1.1项目名称、主办单位及负责人

项目名称：

年产5万吨水冷金属球墨铸铁管

主办单位：

晋城市XX管业有限公司

企业性质：

民营股份制

法人代表：

XXXX

项目负责人：

XXXX

建设地址：

XX县XX镇XX村

1.2编制依据

1、晋城市XX管业有限公司扩建年产5万吨水冷金属球墨铸铁管球墨铸管项目可行性研究报告编制委托书

2、中国铸造协会《铸造行业“九五”发展规划及至2010年设想》

3、《XX县国民经济和社会发展第十一个五年计划发展纲要》

4、国家现行有关产业政策和技术规范

5、晋城市XX管业有限公司提供的基础资料

1.3项目建设背景

晋城市XX管业有限公司是新成立的民营股份制企业，场址位于XX县XX镇XX村，距107国道仅1.5公里。

为了使企业能够持续、健康、稳定的发展，该公司本着生产高附加值产品的思想，立足于当地的煤铁资源优势，充分利用原晋城市强华铝业有限公司的原有厂房和部分设备，经过半年时间对铸管市场和用户的全面调查分析，决定扩建年产5万吨水冷金属球墨铸铁管球墨铸管项目。

1.4主要研究内容

本报告针对项目的建设必要性、市场分析与预测、工艺流程及总图布置、投资估算、经济效益等进行了重点研究分析。

1.5主要研究结论

通过调研、分析，本可研认为：

该项目是立足当地煤铁资源优势，生产高附加值产品的项目，符合目前晋城市铸管业的发展方向及总体规划，采用的工艺流程合理、设备选型先进、产品市场前景广阔，不仅能够为企业带来较好的经济效益，而且对于解决当地劳动力就业也有积极的意义。

年产5万吨水冷金属球墨铸铁管工程总投资2950万元，据经济评价分析得出，项目内部收益率、投资回收期、投资利润率均优于行业基准。

项目可行，应尽快立项投资建设。

1.6主要技术经济指标表

主要技术经济指标表

序号

项目

单位

数量

备注

一

生产规模

吨/年

50000

二

年工作日

天

300

三

主要原材料、辅料用量

1

铸造生铁

吨

52500

1

2

废钢

吨

5000

2

3

稀土硅镁合金

吨

700

3

4

硅铁

吨

545

4

四

年运输量

万吨／a

12.3

１

运入量

万吨／a

7.2

２

运出量

万吨／a

5.1

五

全厂劳动定员

人

400

1

生产工人

人

380

2

管理人员

人

20

六

总占地面积

平方米

39000

建筑占地面积

平方米

20000

绿化面积

平方米

1060

第二章市场分析与规模确定

2.1市场分析

一、产品简介

本项目生产的产品是离心球墨铸铁管。

球墨铸铁具有很高的强度、塑性、韧性和耐磨性，并且它象钢一样，可以通过热处理和合金化等措施进一步提高各种性能，因而球墨铸铁的某些机械性能基本上接近或超过钢材。

同时，球墨铸铁可以充分利用我国丰富的稀土金属资源生产稀土球墨铸铁和稀土球铁。

球墨铸铁是机械制造工业的重要基础，在国民经济中占着极为重要的地位。

如汽车工业中发动机的缸体、缸盖、曲轴、缸套、活塞、进气管、排气管等关键零件几乎全部由铸造而成，基础设施中输水（气）管道建设也需要各种尺寸的高韧性球墨铸铁管。

离心球墨铸铁管作为一种新型的高强度结构材料，应用广泛，涉及石油、化工、电力、冶金、建筑、水利等多行业。

目前，市场上的球墨铸铁管分为两类，一类是以河北新兴铸管有限公司为代表的采用离心铸造方法生产的离心球磨铸铁管；另一类是用连续铸造方法生产的连续铸态球墨铸铁管。

离心球磨铸铁管较连续铸态球墨铸铁管性能好、优点多，市场需求量大。

二、市场现状

1、市场供需现状：

铸造生产是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械制造工业的重要基础，在国民经济中占着相当重要的位置。

我国是铸件生产大国，随着国民经济的增长，各类铸件的产量都增长很快。

2001年，我国铸件总产量为1489万吨，超越美国，成为世界最大的铸件生产国，但铸件总产值约80多亿美元，相当于美国的1/4。

随着我国国民生产总值的快速增长，全社会固定资产投资增长迅速，2003年上半年为19348亿元，同比增长31.1%。

其中基本建设投资7677亿元，同比增长29.7%；更新、改造投资2954亿元，同比增长39.2%。

在以上各项经济指标快速增长的拉动下，铸件产量增长的速度创下了1995年以来的最高记录。

2、国内生产企业

据有关资料分析估计，我国铸造企业数超过12000家，大部分为中、小型企业。

其中，年产量小于10000吨的企业数占总数的99.9%，年产量小于5000吨的企业数占87.8%。

目前，我国铸造企业大体可分为三类：

第一类是优秀企业。

这些企业工艺先进，机械化程度高，产品质量已达到国际水平，主要出口国外或供应国内优质产品制造商。

部分典型企业见下表：

第二类企业是一般企业。

这些企业的铸件品质可以满足国内一般机械产品制造商的要求，有稳定的市场，如为农机、柴油机厂供应铸件，为矿山、水泥业供应耐磨件，为房屋城建供应铸铁管和暖气片等。

部分典型企业见下表：

此外，山西晋城、清徐、太谷、河南林县等地的铸铁管、暖气片、地沟盖等产品，安徽宁国的耐磨铸件、大连永宁的污水井盖、潍坊高密的灯具、北京宋庄的管件等特色产品，也具有稳定的市场。

第三类是数量较多的较差企业。

这些企业工艺落后、设备简陋、规模小、耗能高、污染严重，如不改革，势必被淘汰。

三、市场预测

1、市场发展趋势

据国家权威机关预测，未来10年中，我国GDP仍将保持6-8%的增长速度。

随着国家实施积极稳健的财政货币政策、启动新一轮经济发展战略、实施西部大开发和加入WTO，一批国家重大工程项目如水利枢纽、电网、铁路、公路、城市基础建设和西气东输、西电东送等项目的投资建设，加上房地产业的持续升温，都将极大地扩大铸件市场需求。

今后3年内我国将扩大对基础设施建设的投资，固定资产投资增长率将超过10%，投资重点将主要集中在交通、住宅、城乡基础设施、农业水利和生态环保等方面，加上大量建设周期长的工程项目的上马，都将带动铸件需求量的不断增长。

随着国家全面建设小康社会目标的提出，城乡住房建设将会出现一个高潮，从而大大带动水泥需求的增长。

要达到人均12平方米的目标，城镇未来10年将要兴建33.5亿平方米的住宅，农村每年要建设8亿平方米的住宅，对铸件的需求量巨大。

在中央加快中西部地区经济发展步伐和我市加快产业结构调整的带动下，“十五”期间晋城市经济发展速度将高于全国平均速度，GDP增长率达到9%，投资率达到36%，固定资产投资规模达到400亿元，这将极大地促进晋城市铸件市场的发展。

2、产品供需预测

从人均消费铸件量来看，各工业发达国家人均年铸件消费量都为45—55kg/人，而我国目前尚不足10kg/人，可见我国铸造生产发展的空间还相当大，预计今后十年我国铸件产量会继续增长，出口铸件量也会持续增长。

预计到2010年，我国铸件年产量将达到2650—2700万吨左右。

具体产品预测见下：

由于建筑业的兴旺和国家大力发展水、油、气的管道输送，铸铁管的产量会以较快的速度增长，特别是离心球墨铸铁管将大幅增长。

目前工业发达国家中离心球墨铸铁管的产量在铸铁管产量中的比例占80%以上。

预计到2005年，我国离心球墨铸铁管产量在铸铁管产量中的比例将从目前的25%提高到40%—50%，年产量达70—80万吨。

四、市场竞争分析

1、主要竞争优势：

（1）该企业是民营企业，相对于国内众多的未彻底改制的国有企业、集体企业和乡镇企业，产权明晰、体制健全、机制灵活、管理严格。

（2）该项目产品具有较低的成本，具有很强的价格优势。

该项目所在地煤炭资源丰富，运输便利，生铁、焦炭、废钢等原材料、燃料的价格较低，晋城地区劳动力价格较低，这些都大大降低了产品成本；

2、市场竞争建议

（1）取得准入国际市场的通行证，即三项国际认证：

ISO9000国际质量体系认证、ISO14000国际环保体系认证、OSHMS职业安全健康管理体系国际认证。

（2）加强企业管理，提高劳动生产率，降低原材料消耗，降低能耗，进一步降低生产成本，扩大经济规模，发展专业化生产，扩大常规铸件市场占有率。

（3）与高等院校和科研院所合作，引进培养高层次、高素质人才，不断利用信息技术、快速成型技术等高、新技术生产出高附加值高品质的新产品。

（4）在晋城地区可合作建立一所独立的、面向广大铸造企业的技术服务机构和检测中心，加强工艺科研的支持和引导。

2.2规模确定根据市场情况，同时结合企业资金、项目场地、原材料供应、辅助设施等因素，确定项目的生产规模为年产5万吨水冷金属球墨铸铁管。

第三章厂址选择与建设条件

3.1厂址位置

该项目建设厂址位于XX县XX镇XX村，距107国道仅1500米，交通便利。

总占地面积39000平方米。

3.2建设条件

3.2.1自然条件

1、气象

该项目区属暖温带大陆性季风气候，主要特征是大陆性气候明显，四季分明。

具体气象参数如下：

年平均气温7.9℃

地面极端最低温度-33.1℃

地面极端最高温度70.5℃

年平均相对湿度63%

频率最多风向西北风

年平均风速2.2m/s

最高风速23.0m/s

年平均降雨量643mm

标准冻土深度50cm

最大积雪深度21cm

基本风压0.35KN/m2

基本雪压0.25KN/m2

上述气候气象条件可以满足工程建设、使用基本要求。

2、地形地貌

项目区位于XX县XX镇，原有厂区可满足建设要求。

3、地质

本可研建议项目初设前进行地质勘察，取得科学、详细、准确的地质资料为工程建设提供依据。

4、地震

根据国家地震局和建设部发布的《中国地震烈度区划图》和1990年山西省抗震办公室编制的《山西省抗震设防烈度区划图》，项目区地震烈度为Ⅵ度区（50年超越概率为10％）。

该项目工程应按Ⅵ度设防。

3.2.2公用工程条件

1、供水

项目用水采用厂区深水井供水，可满足生产要求。

2、供电

项目电源XX供电线路供应，厂内变压器即可满足用电要求。

3、供暖

厂区原有2吨环保型锅炉一台，供热能力可以满足项目供热需要。

第四章工艺技术与设备选型

4.1编制原则

1、因地制宜，尽量减少工程量，缩短工期。

2、厂区布置力求合理，便于生产与管理。

3、加大对环境治理的投入，确保职工的身体健康。

4、设备选型要合理，选用质优、价格合理的设备。

5、积极采取新技术、新工艺，努力提高自动化水平，最终实现优质、高效、低耗、安全的新局面。

4.2工艺流程

该项目为年产50000吨球墨铸铁管项目，生产工艺流程如下：

合金

生铁

回炉料

包装

配料

成分分析

承口芯、组装、浇铸系统结晶器处理

电炉熔化

温度检测

球化处理

球化检测

孕育处理

离心浇铸

管子精整、清承口

废管管头

性能检测

切管直管

焊补

外观检测

水压试验

规格检测

内外防腐

成品检验

包装打垛

工艺流程简述：

生产线的建设主要采用离心铸造工艺，铁液在一定转速的行筒内，在离心力的作用下凝固成型，获得的铸管具有组织致密、尺寸偏差小、精度高、成品率高、工艺出品率高等优点，是当前最先进、最流行的铸管生产工艺。

熔炼工部：

在铁液熔炼上，采用中频感应电炉熔炼，可杜绝冲天炉熔炼带来的铁水增硫等不利因素，使铁水温度控制、合金元素加入、调整铁水成份变得更容易，这也是近几年美、日等发达国家较为推崇的熔炼工艺。

该项目设计为2台1.0T/h的中频感应电炉，三台离心铸管机供应铁水，铁水供应节拍应很好的满足浇注需要。

铁水的球化及孕育采用传统的包内冲入法，在炉前使用快速分析仪及热电藕对铁水成分和温度进行即时检测，铁水球化后需对铁水进行球化情况，经检测合格的铁水运送至浇注位置进行浇注。

造型工部：

这一工部是离心铸管生产的关键工部，要求离心机的运转要平稳、可靠，对转速控制采用微电脑控制，确保各工艺参数的准确实施，在这里需完成浇铸系统结晶器准备，承口芯组装，离心浇注，清承口、拔管等一系列生产工艺过程。

其中承口芯采用树脂砂工艺生产，具有强度高、精度好等优点，可保证管子承口各项尺寸精度要求；铁水在一定转速的子筒内成型后，需冷却到一定的温度，才能由牵引机拔出，以保证铁水凝固成型在适宜的温度梯度下，促进铁素体基体的形成，这是管子能否具有合格的延伸率的重要工艺保障。

后处理工部：

在浇注拔管完成后，首先在运管机上进行管子的精整，然后清理好承口送至切割工位截取标准长度，并检测管子外观、尺寸规格重量等标准数据，合格的管子送至水压检测，水压检测不允许有渗漏或出汗现象，一次打压合格率应在92%以上，对有轻微渗漏的管子可进行焊补，再进行一次水压测试，合格后的管子送至内涂层工位实施内表面防腐处理，一般为水泥砂浆防腐，经一段时间的养生后，在管子外表面涂刷沥青防腐层及生产制造标识，检测后堆装入库，综合成品率应达到98%以上。

4.3产品检测检验标准

产品的检测检验标准见下表：

公称

口径

DN（mm）

有效

长度

L

（mm）

直管部分

承口

重量

（Kg）

总重量（Kg）

外径

DE

（mm）

壁厚

e

（mm）

每米

重量

（Kg/m）

100

6000

118

6

14.9

4.3

94

150

6000

170

6

21.80

7.1

138

200

6000

222

6.3

30.10

10.3

191

250

6000

274

6.8

40.2

14.2

255

检验名称

抗拉强度

屈服极限

冲击韧性

延伸率

压力

硬度

单位

N/mm2

N/mm2

焦耳/cm2

%

MPa

HB

标准

>420

>300

50--100

>10

5.0

≤230

注：

球管使用寿命为50年，其它检验指标见国家标准（GB/T13295--2003）。

4.4设备选型

根据以上工艺，该项目主要设备选型见下表：

设备选型一览表

序号

设备名称

规格型号

数量

备注

1

中频感应电炉

1.0T/h

2台

2

离心浇铸机

3台

3

清砂机

3台

4

牵引机

3台

5

机械离心打芯机

3台

6

机械送砂机

1台

7

行车

4台

8

液压设备

2台

9

水压机

1台

10

内防腐机

1套

11

室外行车

1台

12

运管机

2台

13

钢模

24个

第五章原材料消耗及供应

5.1原材料用量

该项目为年产5万吨球墨铸铁管，主要原材料为铸造生铁、孕育剂、球化剂和其它材料；具体用量见下表：

主要原辅料用量表

序号

材料名称

单位

年用量

1

铸造生铁

吨

52500

2

废钢

吨

5000

3

稀土硅镁合金

吨

700

4

硅铁

吨

545

5.2原材料来源及运输方式

项目主要原材料铸造生铁由晋城市及周边地区冶炼厂家通过公路运输解决。

第六章总体布局、土建工程及公用工程

6.1总图布局

6.1.1总平面布置的原则

1）功能分区，系统分明，布置整齐，在适用、经济的前提下注意美观；

2）生产系统和运输系统的布置科学合理，物流和人流路径短捷，方便作业，尽量避免物流与人流相互交叉、往复、迂回；

3）根据设计规范确定各建筑物、构筑物间的距离，保证生产运营和消防安全，尽力做到集中布置，节约用地；

6.1.2厂区总平面布置

厂区占地面积39000平方米，场区大体呈长方形，东西宽66米，南北长100米。

需新建的主要建筑有：

生产厂房、成品库房、配电室等生产、生活、办公设施。

根据生产工艺流程要求，结合场地内外部环境条件，在满足安全、卫生、消防、运输等规范要求下，对厂区布置如下：

厂区布置以生产厂房为中心，其他办公楼、职工宿舍及配电室等辅助设施和福利设施布置在生产厂房周围，同时，在生产厂房西侧预留原料堆场及成品堆场。

厂区内道路形成环行道路，这样既可以做到厂区内道路便捷、运输畅通，又可以满足消防通道要求。

厂区大门设置在厂区西北角处，大门口设置门卫，确保厂区内的人员及物品安全，大门距107国道1500米，交通方便。

厂区道路两侧及生活用房周围种植高大树木及草坪，达到绿化、美化环境，减少污染的目的，为了给广大职工提供一个良好的工作生活环境。

6.1.3竖向布置及场地排水

厂区地形基本平坦，场地内采用平铺式布置。

场地雨水采用明沟排水，场地雨水排入场区外低洼处即可。

6.1.4工厂运输

年总运输量：

123000T/a

运入量：

72000T/a

运出量：

51000T/a

根据产品特点，原料及成品运输采用汽车运输，运输设备按社会营运考虑。

厂内道路采用城市型道路，路面宽度分别为8.0m，路面采用高强混凝土路面。

6.2工程方案

根据生产工艺流程和使用要求，一期需新建的主要工程有：

生产厂房、成品库房、办公楼、职工宿舍、配电室及门卫等生产、生活、办公设施。

1）生产厂房采用单层框架结构，建筑面积13000m2，层高6米，钢筋混凝土独立柱基础，细石混凝土地面，加气混凝土砌块填充墙，鱼腹型屋架，大型屋面板，水泥蛭石保温层，SBS防水层，钢木门及钢窗，给水管采用镀锌钢管，排水管采用铸铁管，照明灯采用防水防尘灯，灯线钢管明配，穿铝芯橡皮线；动力线钢管暗敷，穿铜芯橡皮线。

2）成品库房采用单层框架结构，建筑面积1200m2，层高4.5米，钢筋混凝土独立柱基础，细石混凝土地面，加气混凝土砌块填充墙，鱼腹型屋架，大型屋面板，水泥蛭石保温层，SBS防水层，钢木门及钢窗，照明灯采用防水防尘灯，灯线钢管明配，穿铝芯橡皮线。

3）化验楼，采用3层砖混结构，建筑面积1200m2，层高3.0米。

基础采用砖砌条基，外墙370墙，内墙240墙，钢筋砼梁及圈梁，楼板采用冷扎带肋钢筋预应力混凝土空心板。

外墙面贴外墙瓷砖，内墙仿瓷涂料内墙及顶棚，地面采用普通地板砖，塑钢窗，木门。

水泥蛭石保温层，SBS防水层。

电线采用塑料绝缘铜芯线穿PVC阻燃塑料管，普通日光灯照明为主。

给水管采用铝塑管，采暖管为焊接钢管，普通暖气片。

4）职工宿舍，采用2层砖混结构，建筑面积600m2，层高3.0米。

基础采用砖砌条基，外墙370墙，内墙240墙，钢筋砼梁及圈梁，楼板采用冷扎带肋钢筋预应力混凝土空心板。

外墙面贴外墙瓷砖，内墙仿瓷涂料内墙及顶棚，地面采用普通地板砖，塑钢窗，木门。

水泥蛭石保温层，SBS防水层。

电线采用塑料绝缘铜芯线穿PVC阻燃塑料管，普通日光灯照明为主。

给水管采用铝塑管，采暖管为焊接钢管，普通暖气片。

5）配电室，采用单层砖混结构，建筑面积均为36m2，层高3.0米，砖砌条形基础，粘土砖墙，楼板采用冷扎带肋钢筋预应力混凝土空心板，水泥蛭石保温层，SBS防水层，木门、塑钢窗，暖气采暖，普通照明灯，灯线穿钢管暗装。

6.3公用工程

6.3.1给排水设施

1、概述

给排水设施的设计，依据工艺提供的用水条件，采用简单、可靠、实用的给水流程。

给排水设施设计范围，包括各工序所需的生产、生活用水，以及区域生产、生活排水系统设计。

2、水源

生产生活用水采用巴公镇供水管网，采用铸铁引水管接至厂区水池，通过水塔供给厂区各用水点。

3、用水量及要求

厂区内各用水点及供排水情况见下表：

单位：

吨/日

用水类别

锅炉用水

冷却用水

生活用水

洗浴用水

合计

供水

6

15

5

4

30

排水

4

4

8

4、消防用水

根据《建筑设计防火规范》（GBJl6-87）的规定，室内消防水量为15L/S，室外消防水量为20L/S，在厂区内设有150立方米生产与消防兼用水池一座，厂区主要内设有消火栓，消防用水由供水管网供给。

5、排水

该生产工艺无生产废水排出，生产用水为冷却用水，排水主要为生活污水，生活污水排入化粪池，定时清理。

6.3.2采暖与通风除尘

1、设计依据

《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJl9—87）：

2、设计原则

1）结合本厂的实际情况，采用实用、可靠、先进的技术。

2）满足国家对环保的要求。

3、采暖设施

厂区内生产及辅助建（构）筑物冬季采用散热器采暖，热媒为70-90℃热水，采暖热水自备环保型锅炉供给，散热器选用四柱813型铸铁散热器。

6.3.3供配电

1、概述

本工程电气专业设计内容及范围包括：

全厂的所有生产工艺装置，生产辅助设施的变配电、供电、电控、照明、防雷、接地以及全厂的厂区内部供电、道路照明和相关的外部供电。

2、配电室及配电

配电室设在生产车间内，需安装200KVA干式变压器一台及高低压开关柜、照明配电柜、各种接入线及配电线等。

1）本厂由园区10KV高压线路，接入二回路供电线路，作为生产生活用电电源，保证正常生产需要。

2）高压用电设备：

10KV3PH中性点不接地系统。

3）低压用电设备：

0.38/0.22KV3PH+N+PE系统。

3、总装机容量：

200KW。

4、接地与照明

车间内正常不带电的电气设备金属外壳采用接零保护；压缩空气管道等设防静电接地；所有高大的构筑物均设防雷接地装置；

车间及生产区设工作照明，照明灯具选用节能型灯具，工作照明电源采用交流220V，检修照明电源采用交流36V。

第七章节能

节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。

根据《中华人民共和国节约能源法》和国家《能源节约与资源综合利用“十五”规划》，企业应把能源节约作为主导思想和生产原则，提高资源综合利用率。

本项目在生产中采取了一些节约与合理利用能源的措施，具体节能措施如下：

1、合理进行厂区总平面布置和工艺平面布置，减少物料的中转环节，尽量采用电脑控制的高科技生产流程，以提高生产率，降低动力消耗，节约能源。

2、供水、供电、采暖系统均采用合理的输送工艺，尽可能降低途中损耗，供热管道加强保温措施，提高能源利用率。

3、选用高效收尘设备，使工厂排放气体含尘浓度低于国家排放标准，这样可节约大量的原、燃材料及电力，达到节能、降低环境污染之目的。

4、大型风机、输送设备均选用低耗设备（如用空气斜槽取代螺旋输送机），储备系数不超过规定的范围。

5、对于生产过程中需经常调节介质参数的设备，采用变频调速，既可满足工艺要求，还可节省电能。

6、选用高效节能的变压器、接触器、灯具及附件，不采用高耗低效电工产品。

7、在送电线路选择上，采用适宜的电压和导线截面，以降低线路热耗。

8、采用静电电容补偿无功功率以满足电力部门对功率因数值的要求，补偿装置的配制采用高低压集中补偿，充分发挥电力电容器补偿效能，节省能耗和电费。

9、在大功率用电设备较集中的地方，采用软起动装置作为电机起动设备，在起动过程中可以起到节能效果。

10、建立健全节能管理机构、制度，对各车间、部门设置水表、电表，使能源消耗在受控下良性运行，同时增强职工节能意识。

第八章环境保护与消防

8.1环境保护

8.1.1编制依据

1、法律法规依据

《中华人民