赵官煤矿年产1亿标块煤矸石多孔烧结砖 可行性报告.docx
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赵官煤矿年产1亿标块煤矸石多孔烧结砖可行性报告
第一章总论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1
第二章市场调查与产品纲领┈┈┈┈┈┈┈┈┈9
第三章建设条件┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11
第四章生产工艺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈13
第五章干燥与焙烧┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18
第六章建筑与工程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21
第七章总图运输┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈24
第八章电力与照明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25
第九章自动化与控制┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈27
第一十章节能降耗┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈29
第一十一章环境保护┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈30
第一十二章职业安全卫生和消防┈┈┈┈┈┈┈┈┈32
第一十三章劳动定员与人员培训┈┈┈┈┈┈┈┈┈33
第一十四章项目实施综合计划┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈35
第一十五章投资估算与资金筹措┈┈┈┈┈┈┈┈┈36
第一十六章项目经济评价┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈38
第一十七章结论与建议┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈44
第一章总论
1．1项目名称和提出的背景
1．1．1项目名称
赵官矿年产1亿标块煤矸石多孔烧结砖生产线（分两期，Ⅰ期为5000万块，Ⅱ期为5000万块）
1．1．2项目提出的背景
赵官矿位于齐河县赵官镇，为设计年产原煤45万吨（实际装备能力90万吨），设计服务年限70年的中型矿井，矿井投产后每年要排出矸石约30万吨，需要占用大量土地堆矸，矸石的露天堆放将带来环境污染等一系列问题。
因此需要解决煤矸石排放、综合利用及污染问题。
治理煤矸石等工业废渣的污染，变废为宝，减少堆场占地。
根据煤矸石本身的特点，并借鉴新矿集团老区的经验，认为最有效的大量利用煤矸石的途径之一是用其烧制煤矸石空心砖作为新型墙材。
并进行了原料化验和半工业性实验。
实验认为：
利用该煤矸石少掺加一定热量的内燃完全可以制造出符合国家标准的优质煤矸石空心砖。
赵官矿有着丰富的资源和便利的交通条件，周边经济环境良好，客观上存在着巨大的建材市场潜力。
政策上国家鼓励利用废弃物制砖并给予扶持和税收上的优惠。
因此利用全煤矸石生产新型墙材，符合国家墙体材料革新和利用“三废”制砖等一系列产业政策方向，在节约耕地，减少废弃物堆场，处理﹑运输与维护费用，降低生产成本，环保利废的同时，又为企业可持续发展开辟了新的途径，不仅能获得较好的经济效益，而且有着良好的社会效益。
保护环境，保护耕地是我国的基本国策，国务院文件对发展新型墙材和建筑节能给予了充分的鼓励政策，而对生产和使用粘土砖实行限制政策，并以行政手段来鼓励发展新型墙材和建筑节能，限制普通粘土砖的生产﹑使用。
大力发展新型墙体材料，用三废制砖替代毁田制砖，用空心砖替代实心砖是墙体材料改革发展的大趋势和必由之路。
“中国21世纪议程”已将资源综合利用及环境保护列为主要内容之一，并且明确提出二次资源开发利用是当前国内外极其关注的问题。
在企业由粗放型向效益型转变过程中，其方向必然是综合开发﹑多种经营，对污染则需要综合治理，变废为宝。
大量利用废弃物生产新型墙材，将赵官矿煤矸石加以资源化利用，利废﹑节土﹑环保﹑利国利民，是国家一直重点扶持的产业，符合国民经济持续发展的战略。
2000年，国家八部委联合下发了至2003年6月30日全国160个城市禁止使用粘土砖的通知。
德州市就在其中。
山东省建设厅以（2000）47号文件明确了山东省自2001年6月1日在全省范围内逐步禁止使用粘土砖，同时山东省又颁布了《资源综合利用条例》等法规，把资源综合利用以法律形式进行规范约束。
大力推进墙材革新和推广新型墙材。
作为减少和禁止使用粘土实心砖的前提，新型墙材的生产和供应必须满足市场要求，因此加快新型墙材的发展势在必行。
在上述良好的外部环境条件下，赵官矿在充分考虑自身情况和市场需求基础上，顺应政策要求和市场发展趋势，提出该矿配套建设年产1亿标块煤矸石多孔烧结砖生产线，分两期建设，Ⅰ、Ⅱ期均为5000万块。
1．2项目承担单位：
赵官煤矿
赵官煤矿是一个设计服务年限较长的现代化矿井，新矿集团具有较强的经济实力和生产新型建材的技术，基础管理扎实有效，管理经验丰富，干部职工素质较高，完全有能力管理经营好此砖厂。
1．3编制单位：
泰安环美墙材开发装备有限公司
煤炭工业部济南设计研究院
环美公司是煤炭工业部济南设计研究院等家单位共同投资组建的研究利用煤矸石、粉煤灰等工业废渣制作新型墙材的专业化公司，具有建设部颁发的工程设计甲级资格证书，工程总承包甲级资格证书和国家计委颁发的工程咨询甲级资格证书。
1．4项目建设的目的和意义
1．4．1环境保护的需要
煤矸石堆山不但侵占土地，浪费资源，还会污染水源和空气，直接破坏生态环境，危害着人类的健康。
利用煤矸石原料制造空心砖，生产性能优良的墙体材料，实现排放矸石与利用矸石的良性循环，是消除这种工业废料污染的最有效、最彻底的途径。
1．4．2墙体材料改革的需要
众所周知，多少年来，“秦砖汉瓦”一直是我国传统建筑材料，时至今日实心砖仍是广泛使用的主要墙体材料，砖瓦生产对土地的占用和破坏相当严重，目前我国砖瓦企业占地500多万亩，其相当部分占用可耕地，每年烧砖毁田数十万亩。
另一方面，我国每年排放的粉煤灰和煤矸石达2亿吨，历年堆积的工业废渣多达70多亿吨，占用土地100多万亩，污染十分严重。
国家对墙体材料改革工作提出了要求，国务院于1992年颁发了国发（92）66号文件，提倡大力发展节能﹑节地﹑利废﹑保温及隔热的新型墙体材料，限制实心砖的生产，以后又陆续发布了扶持新型墙体材料的各项优惠政策；实施节能住宅设计，节能住宅固定资产投资方向零税率，生产新型墙体材料项目的投资方向调节税为零税率，利用煤矸石生产建材产品可享受免征所得税5年，生产原料中掺粉煤灰、煤矸石等工业废渣的建材产品免征增值税。
该项目建设正是适应国家墙改政策的需要，符合国家墙体材料改革的发展方向。
1．4．3资源综合利用，节土的需要
开展资源综合利用，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源，改善环境，提高经济效益，促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，实现资源优化配置和可持续发展都具有重要意义。
国务院国发（1996）36号《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》要求高度重视资源综合利用工作，并给出了许多优惠政策，同时还规定：
建设主管部门应从建筑设计标准，施工规范和要求等方面积极支持企业利用废物生产新型建筑材料的推广工作，在距粉煤灰、煤矸石堆放场地20公里范围内不准新建、扩建实心粘土砖厂。
拟建的煤矸石空心砖生产线，按年产1亿标块煤矸石空心砖设计，年消耗煤矸石约26万吨，同时也可减少煤矸石堆放占地约17.9亩（按堆高15米计）。
如果采用粘土制砖，每万块砖（标砖）需粘土22立方米，一座年产1亿标块空心砖厂（空洞率30%）则年需粘土16.6万立方米（实方）。
该项目年少用粘土9.06万立方米，假如按平均挖深６米计算，则年少毁田22.52亩。
因此该项目年综合节约土地56668平方米（约计78.84亩）。
1．4．4节约能耗的需要
1）生产节能
在我国生产１万块烧结普通砖需原煤１.1吨，因此1亿标块多孔煤矸石烧结砖生产线可节约原煤7700吨（平均空洞率３０％）。
2）建筑节能
根据国内市场调查及国家墙材革新计划，该项目主导产品为多孔砖及空心砖，这里仅将多孔砖与实心砖热工性能作以下比较，有关参数如下：
ａ 孔洞率 ≤30%
ｂ 导热系数入=0.452W/m2.k
ｃ 吸水率（粘土实心砖为25%）≤20%
240mm厚的多孔砖墙体的导热系数（实心砖墙体为0.756w/m2.k）为0.39—0.454w/m2.k，240ｍｍ厚度的多孔砖墙体热工性能可以达到或优于370mm厚度的实心砖墙体材料保温隔热效果，墙体自重比实心砖减轻421Kg/m3。
多孔砖和实心砖相比，在使用过程中，多孔砖墙体自重减轻，其基础费用可下降20％左右，每立方米砌体砂浆节约10—15％，每平方米建筑面积砌筑用工量减少25%，对建筑施工来讲，具有很高的潜在效益。
ｄ 能耗
多孔砖墙体比实心砖墙体能耗减少30％左右，由于空心砖隔热保温节能好，因此夏天将减少空调能耗，冬季能减少取暖煤耗。
1．5可行性研究的依据
1．5．1可行性研究的依据
１、赵官矿与泰安环美公司签定的委托合同书
２、原料分析报告
３、赵官矿提供的有关资料
1．6可行性研究结论
1．6．1以煤矸石为原料生产烧结砖，是大量利用煤矸石的有效途径之一；既可以治理环境污染，减少堆砌占地，又可以节约能源和粘土。
本项目符合国家产业政策，适应墙体革新的需要，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
据估算，本项目全部竣工后每年可利用煤矸石26万吨，减少堆砌占地17.9亩，同时也减少了其对环境的污染。
１．6．2企业自筹资金建设一条高起点，高水平的生产线，为当地空心砖及工业废渣综合利用将起到促进与示范作用。
１．6．3根据市场预测和环境保护的需要，确定年产1亿标块煤矸石烧结多孔砖的生产规模分两期建设是经济合理的。
１．6．4本项目选择国内先进设备和技术，采用一次码烧工艺，生产烧结煤矸石空心砖，在技术上是可行的。
1．6．5从财务评价结果看，本项目财务内部收益率高于设定的基准收益率，投资回收期及偿还期比较合理，经济上是可行的。
1．7主要技术经济指标（按Ⅰ期工程计算）
主要经济技术指标见表1—1
序号
项目
单位
指标
备注
1
生产规模
万块
5000
标砖
2
产品纲领
240×115×90
万块
2940
KP1多孔砖
3
原材料用量
煤矸石
万吨
13
内燃不足需掺加5%左右劣质煤
4
动力用量
电
千瓦时
2685000
柴油
千克
40000
机油
千克
3000
生产用水
吨
15000
5
装机容量
Kw
变压器容量
千伏安
2000
为第二期做准备
6
劳动定员
人
120
生产职工
人
112
管理人员
人
8
7
全员劳动生产率
万块/人.年
41.7
8
厂区占地面积
平方米
36000
建筑面积
平方米
12000
成品堆场
平方米
19000
矸石临时堆场
平方米
5000
9
项目总投资
万元
1750.55
固定资产投资
万元
1478
铺底流动资金
万元
40
10
年销售收入
万元
882
正常年份
11
财务内部收益率
%
14.72
12
财务净现值
元
1535.9
13
投资回收期
年
5.82
14
借款偿还期
年
15
投资利润率
%
16.41
16
投资利税率
%
24.28
第二章市场调查与产品纲领
2．1市场调查
墙体材料是建筑上的主要材料，从古代的秦砖汉瓦到现代的多功能多用途的墙体材料，墙材的不断革新，反映了社会的发展和技术的进步，节约土地，节约能源，保护环境，走可持续发展的道路。
新型墙材已成为市场需要的主导。
齐河、长清、东阿等县区周围共有100余家红砖生产厂，年产红砖5亿块，产销基本平衡。
本地区仅民用建筑面积每年在40万平方米左右，平均每年需要3亿块红砖。
在赵官矿20Km范围内仅有几家红砖厂，每年可生产红砖1.5亿块左右，满足不了市场对砖的需求，市场容量较大。
随着墙改政策的进一步落实，限制生产和使用粘土实心砖，煤矸石焙烧空心砖的市场将会更好。
在国家产业政策的指导下，各地对生产和使用实心粘土砖用户都进行了严格的限制，对生产单位按每亩为计量单位征收土地资源费，对使用单位按建筑面积征收新型墙材发展资金，这些政策的落实，为新型墙材打开了广阔的市场。
2．1．2销售预测
赵官矿距宴城40公里，距长清25公里，距济南不足50公里，都未超使用半径。
经预测2005年以上地区住宅、办公、工业、商业等各类建筑开工和在建面积约80万平方米，仅住宅建筑就需砖3亿块，拟建烧结煤矸石生产线的砖产量仅占市场用量的三分之一左右。
生产、使用煤矸石空心砖在税收方面享受较多政策优惠，空心砖建筑物理性能优异，砌筑效率高，墙体自重减少，深受用户和施工单位的欢迎，因此有利于降低成本，扩大销售，提高市场竞争力。
随着新型墙材的推广和粘土砖的限用，新型墙材的用量会逐步加大，必将促进生产新型墙材的企业相继伴生。
因此在一个很长时期内新型墙材的市场潜力都是巨大的。
2．2生产规模及产品纲领
2．2．1生产规模
确定经济型的年产1亿标块烧结多孔砖。
根据市场需求分两期建设均为年产5000万标块烧结多孔砖。
2．2．2产品纲领
根据国家建材工业技术政策，参照《烧结多孔砖》、《烧结空心砖与空心砌块》国家标准提倡的产品规格，该生产线的产品品种及规格见下表：
产品纲领表2—1
产品
名称
产品规格（mm）
孔洞率（%）
折普通砖（块）
折普通砖产量（万块/年）
多孔砖
240×115×90
≤30
1．7
6000
空心砖
240×240×115
≤50
4.5
2000
空心砖
240×180×115
≤50
3.4
2000
除上表规格外，在市场变化，生产不同规格的空心砖，孔洞形状及排列也可根据用户要求加以改变。
2．3．1产品强度
承重多孔砖抗压强度不低于10兆帕，非承重空心砖抗压强度不低于3兆帕。
2．3．2外观
外观系数应分别符合GB13544—92《烧结多孔砖》及GB13545—92《空心砖和空心砌块》的外观指标要求。
2．3．3产品等级标记
P-15B-GB13544《烧结多孔砖》；800B-GB13545《烧结空心砖》。
第三章建设条件
3．1厂址选择
有两种方案：
方案一，厂址拟建在原齐河四中内，紧靠工业广场，矸石升井后直接运至临时堆矸场，由皮带运至粉碎车间，运输距离短，费用低。
原齐河四中占地面积58550m2，扣除矿井工业广场占用19482m2，剩余39068m2，满足建设砖厂的需要，不占用农田。
方案二，厂址拟建在工广以东，紧靠工业广场，该方案其他优点同方案一，缺点是占用大量农田。
由以上两方案比较看，方案一明显优于方案二，故选用方案一。
以下工艺方案采用方案一，按Ⅰ期工程即年生产规模为5000万标砖工艺设计。
3．2原料性能
3．2．1原料种类及储量
赵官矿每年排出矸石30万吨，除部分白矸石外，黑矸石基本可以满足砖场的需要。
3．2．2原料的基本性能
原料的基本性能参见附件：
《原料分析报告》
3．3供电
生产线在赵官矿正南约300m，由矿内直接供电。
3．4供水，排水
供水由矿上排出的地下水，用管道直接引入厂区。
生产废水量小且无污染，直接排放，雨水通过明沟汇集排入厂外排水沟排走。
3．5交通
砖厂开门向南连通向镇中路，成品运输十分方便。
3．6自然条件
1、抗震设防烈度：
7度
2、气象条件：
1）年平均气温13.4℃
2）最高气温41.2℃
3）最冷气温-22.0℃
4）年平均降雨量619.4mm
5）最大冻结深度470mm
6）主导风向冬春季东北风，夏秋季西南风
3、水文地质：
1）地下水含水层厚：
21.73m
2）最高水位：
27.5m
4、工程地质：
1）地耐力：
11吨/㎡
2）区域内标高；29.5—30.5m
第四章生产工艺
4．1项目构成和工作制度
本项目包括联合车间，变电所及总体工程，其中联合车间包括原料制备、陈化、成型、干燥和焙烧工段。
工厂全年工作日为330天，
工作制度表表4—1
序号
工段名称
年工作日
日工作班
班工作时
1
原料制备
330
2
7．5
2
成型
330
2
7．5
3
干燥焙烧
330
3
8．0
4
配电
365
3
8．0
4．2工艺技术和设备选择
4．2．1工艺技术方案和设备选择
利用工业废渣生产烧结砖技术，是我国利废节能，保护环境，节约耕地的一项成熟技术。
泰安环美公司消化吸收国外先进烧结砖生产技术基础上，研制开发了适合我国国情的利用工业废渣制砖生产技术，在国内建设了七条生产线，取得了良好的经济效益和社会效益。
本项目选择工艺技术的原则如下：
选择成熟先进技术，采用可行的工艺方案。
全煤矸石原料稍加部分内燃料或不再筛选发热量较高的矸石，采用挤出压力和真空度高的挤砖机，以确保质量。
4．2．2工艺流程
工艺流程示意图：
煤矸石劣质煤
↓
装载机
↓
给料机（1台）
↓————→除铁器（一台）
细碎鄂式破碎机（1台）
↓
圆盘喂料机←——
↓
笼式粉碎机
↓
刮板机筛上料
↓
斗提机
↓
电磁振动筛
↓筛下料
埋刮板机
↓
加水→强力搅拌机
↓
布料皮带
↓
陈化库
↓
多斗挖掘机
↓
箱式供料机
↓
搅拌挤出机
轮碾↓
硬塑砖机
↓
旋转式切坯机
↓
人工码窑车
↓
液压步进机
↓
重车牵引机
↓
液压顶车机
↓
干燥室
↓
出口牵引机
↓
摆渡车
↓
液压顶车机
↓
隧道窑
↓
出口拉引机
↓
摆渡车
↓
重车牵引机
↓
人工卸窑车
↓
成品堆场
4．2．3工艺流程说明
1）原料来源
煤矸石由装载机直接铲至给料机中使用。
2）原料制备
由装载机把堆场中的矸石送入板式给料机，经细颚式破碎机破碎后入笼式粉碎机，筛下料进强力搅拌机加水搅拌，筛上料返回笼式粉碎机。
经强力搅拌机加水搅拌后的原料进入陈化库陈化3天以上，经陈化后的原料颗粒表面和内部性能更加均匀，更趋一致，可提高混合料塑性及成型性能并对整条线正常稳定生产起较大作用。
出料采用液压多斗挖掘机。
在原料进厂前采用人工剔除煤矸石中大块砂岩和有害杂质，以保证产品质量。
3）成型及切坯
陈化后的混合料经箱式给料机和强力搅拌挤出机处理，以保证泥料的均匀，改善原料性能，然后进真空挤砖机主机挤出成型，挤出泥条经自动切条切坯机切割成要求尺寸的砖坯由人工码上窑车。
4）干燥与焙烧
干燥焙烧采用一次码烧工艺。
干燥窑热源来自隧道窑余热，通过调节系统通风温度及风量大小，确保砖坯干燥质量。
隧道窑焙烧采用内燃烧砖工艺，主要热源来自砖坯内燃料，热源不足时可稍加部分次煤。
5）主要设备技术性能
（1）轮碾机
型号LN360
生产能力30—40立方米/小时
装机容量55kw
（2）笼式粉碎机
型号LP1000×300
进料粒度≤50mm
生产能力15立方米/小时
功率2×75kw
（3）单轴搅拌机DJ300
生产能力25—35立方米/小时
功率45kw
（4）搅拌挤出机
型号DJJ300
生产能力25—35立方米/小时
功率75kw
（5）多斗挖掘机
型号DW—40
生产能力40立方米/小时
功率26kw
（6）箱式供料机
型号XGD800
生产能力15—50立方米/小时
功率7.5kw
（7）真空挤砖机
型号JZK75y—35
功率360kw
生产能力15000—18000标块/小时
（8）全自动旋转式切坯机
型号ZQP—4
功率4KW
4.3原材料及动力用量估算
根据工艺计算，原材料及动力用量见表4—1
原材料及动力用量估算表表4—1
序号
名称
单位
万块用量
年用量
日用量
时用量
1
成品量
万块
2940
8.91
0.37
2
砖坯成型量
万块
3234
9.8
0.41
3
煤矸石
吨
130000
393.9
16.4
4
电
度
2685000
8136
339
5
生产用水
吨
15000
45.5
1.9
6
柴油
千克
40000
121
5
7
机油
千克
3000
9
0.3
第五章干燥与焙烧
5.1干燥与焙烧热工设备的确定
干燥和焙烧采用一次码烧工艺，热工设备选用隧道干燥窑和隧道窑，干燥室前设有储存窑存放坯车。
为了便于控制，将干燥与焙烧分开，使两段内的热工制度互不受影响，以利于窑的操作，保证干燥与焙烧质量。
5．2干燥室
选用大断面平顶结构干燥室，干燥室采用砖混结构，现浇混凝土顶板。
干燥室热源为隧道窑制品冷却热及高温烟热。
为保护环境，减少腐蚀，有利于工人操作，采用中低温烟热。
热介质通过外部管路系统供给干燥室。
干燥室设有循环系统、排潮系统及检测调节系统。
干燥室的主要技术参数：
1年工作日330天
2工作班制3班/天8小时/班
3干燥窑条数1条
4干燥窑规格74.75×6.9×2.09m
5窑车规格4.35×6.96×0.84m
6有效窑车数17辆
7每辆干燥车码坯数5760块（KP1）
8干燥合格率95%
9干燥周期20h
10干燥热源隧道窑余热
11小时产量6300标块/小时
12干燥收缩率2.12%
13年产量5000万标块
14结构形式砖混结构
5．3隧道窑
该生产线采用大断面平顶隧道窑。
隧道窑预热带与冷却带墙体采用红砖砌筑。
焙烧段、保温带窑墙最内层用粘土质耐火砖砌筑，保温层采用轻质保温砖及岩棉毡，外墙用红砖砌筑。
窑顶部结构：
在两端低温带采用现浇或预制陶粒混凝土顶板，在焙烧段，内层的轻质耐火混凝土板通过陶瓷吊钩吊在顶部承载梁下，混凝土板上铺设由耐火纤维毡及岩棉毡组成的保温层。
该隧道窑具有完善的排烟系统、冷却系统、车底压力平衡系统、抽热系统和检测控制系统。
通过这些系统使窑内的焙烧制度更趋合理。
隧道窑内的热源为砖坯内余热量，一部分来自煤矸石，当不足时可稍加部分劣质煤。
隧道窑的主要技术参数：
1年产量5000万标块
2工作制度330天3班/天8小时/班
3隧道窑条数1条
4隧道窑规格144.35×6.9×2.09m
5成品率95%
6窑内窑车33辆
7烧成周期45小时
8入窑水分≤6%
11烧成收缩1.75%
12烧失率12.32%
13烧成温度1000─1080℃
14进车间隔1.4h
第六章建筑工程
6．1概述
本工程建筑方案需要考虑全厂生产车间的各项设施，设计中根据工程特点及当地水文、气象情况，在满足生产工艺要求的前提下力争做到经济合理，便于施工，并注意美观。
6．2建筑方案
6．2．1建筑形式
本生产工艺采用流水线连续生产，为满足工艺流程，减少各工段运距，生产区采用联合厂房的建筑形式。
除原料处理工段外，形成大面积，大空间的联合车间。
联合车间为封闭式厂房，砖墙围护，墙体较大面积布置门窗，屋面有组织排水，内墙面粉刷白色，外墙
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