年产2万吨镁合金可研报告.docx
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年产2万吨镁合金可研报告
证书等级：
甲级
证书编号：
工咨甲
****投资集团公司
**市**集团公司
焦炉煤气生产2万吨/年镁合金项目
可行性研究报告
**工业设计院有限责任公司
二○○八年八月
****投资集团公司
**市**集团公司
焦炉煤气生产2万吨/年镁合金项目
可行性研究报告
院长：
总工程师：
项目负责：
**工业设计院有限责任公司
二○一六年八月
编制人员组成
职责
姓名
专业
职称
备注
总工
结构
高级工程师
国家一级注册结构师
负责人
工艺
高级工程师
国家注册咨询工程师
编制
人员
工艺
高级工程师
国家注册化工工程师
结构
高级工程师
国家二级注册建筑师
规划
高级工程师
国家注册规划工程师
工艺
工程师
电气
高级工程师
国家注册咨询工程师
给排水
高级工程师
技术经济
经济师
投资估算
高级工程师
国家注册咨询工程师
第一章总论
1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表
1、项目名称：
****投资集团公司、**市**集团公司焦炉煤气生产2万吨/年镁合金项目可行性研究报告
2、主办单位名称：
****投资集团公司、**市**集团公司
3、项目建设地点：
**工业园区
4、企业性质：
国有独资
5、可行性研究报告编制单位：
**工业设计院有限责任公司
地址：
**兴庆区凤凰北街190号
1.2可行性研究报告编制的依据和原则
1.2.1编制依据
****《“十一五”国民经济及社会发展规划纲要》；
******市《“十一五”国民经济及社会发展规划纲要》；
**市政府关于《建设以硅、煤为基础的能源、冶金、建材、重化工循环经济产业基地规划》的批复；
**市人民政府****投资集团公司联席会议纪要（2008年第1次）；
**市**集团公司提供的原材料来源、地形图、工程地质、气象、地震等有关基础资料；
**工业园区基础资料。
1.2.2编制原则
1、严格按照《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》进行编制，使之符合国家和地方基本建设法规、程序。
2、按积极、稳妥、可靠、实事求是的原则，深入调查研究，做多方案的比较和科学论证，以优化技术方案。
3、充分利用国内外成熟先进、可靠适宜的工艺技术和设备。
尽量降低工程投资，节约能源，改善生产条件，节省人力，提高工程建设的经济效益。
4、结合企业实际情况，对新建的生产装置，按照一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化的原则，积极采用已消化吸收的国内外生产工艺技术和设备制造技术，并积极吸取公司在实际生产管理中所积累起来的成熟经验。
5、严格按照国家、社会、行业和地区长远发展规划及其有关产业政策、技术政策的要求，积极贯彻执行国家及地方的环境保护、“三废”治理、劳动保护、安全卫生、消防方面的法规及其与主体工程建设实行“三同时”的原则。
即同时设计，同时施工，同时投产，使企业在获得经济效益的同时也同样获得社会效益。
1.3研究范围
该项目的研究范围是对年产2万吨镁合金生产装置及与之相配套的辅助工程、公用工程等项目进行可行性研究。
1.3.1生产装置及辅助生产装置
2万t/a镁合金生产装置及辅助生产装置。
1.3.2公用工程
界区内的总图运输、供热、给排水、供电、电讯、消防、建（构）筑物、采暖通风、环保等；
1.3.3工程界区内的外管网
1.3.4可行性研究的内容
1、市场需求预测；
2、产品方案及生产规模；
3、工艺技术方案；
4、原材料、燃料及动力供应；
5、总图布置、公用工程和辅助设施方案；
6、环境保护、安全卫生及消防；
7、项目实施规划；
8、投资估算和资金筹措；
9、财务评价。
1.4项目提出的背景和投资的必要性
1.4.1项目提出的背景
1.4.1.1镁合金有巨大的市场需求和应用前景
镁合金比重低、比强度和比刚度高、导电性好、兼有良好的阻尼减震性能和电磁屏蔽性能，同时具有易于加工成形、废料容易回收等优点。
因此，镁合金成为现代汽车、电子、通信等行业的首选材料，被誉为“21世纪绿色工程金属材料”。
迄今为止前十年和从现在开始后十年，我国金属镁及镁合金的需求都有两位数以上的年增长率，这在诸多金属材料中是不多见的。
本项目产品有十分广阔的出口前景且国内应用市场也在逐渐拓宽，开发的新产品也越来越多。
1.4.1.2镁合金是国家重点鼓励的产业
根据国民经济战略性结构调整和西部大开发战略的实施，国家计委和科技部公布的《当前优先发展的高新技术产业化重点领域指南（2001年度）》中，将镁合金列入当前优先发展的产业，表明了国家的高度导向。
以产业化为目标、以先进的技术和装备为依托，在最短的时间内，将我国从镁金属生产大国发展成为镁合金工业强国。
1.4.1.3镁及镁合金是**的重要优势基础产业
**有良好的镁资源优势，白云石资源丰富、品质优良；硅铁产能大、品质好；煤、电能源比较充足、价格相对便宜；**气候干燥、非常适宜镁及镁合金生产。
目前，**已有原镁产能10万吨/年，2006年实际产销6万吨，在全国排在第二位，但距第一大省山西仍有很大差距。
本项目的实施，将促进**高品质原镁及镁合金的生产，充分发挥本地区的资源、能源优势，扩大**原镁和镁合金生产能力、提高技术水平和经济指标，改善环境条件，提高**镁业在国内外市场的竞争力，推动**镁基新材料工业的发展。
1.4.2项目投资的必要性
1.4.2.1下游支持产业
**东方有色金属集团公司已在**发改委立项建设《年产10000t特种镁合金及加工坯料》生产线，项目已在2004年9月末投产。
项目产品中包括5000t/a变形镁（轧制、挤压）加工坯料、3000t/a高品质镁合金重熔锭（主要是压铸合金）、2000t/a特种合金（主要是军用高纯耐蚀合金）。
该公司以高品质镁合金和变形镁合金加工坯料为主的镁合金二期工程也在策划中。
东方有色金属集团公司镁合金项目的重要意义在于发展深加工产品，提高产品附加值。
本项目2万吨/年镁合金，可为东方有色金属集团的镁项目提供高品质原料、完善产品链。
1.4.2.2上游拉动产业
**市循环经济产业基地拟建年产100万吨焦化生产装置，在炼焦生产过程中产生的剩余煤气可作为镁合金生产的燃料用气及锅炉用气。
目前炼焦行业逐步向精细化方向发展，对焦炉煤气的合理利用将是焦化企业提高综合效益的一条有利途径。
硅铁是原镁生产最重要的原料，拟建的**市循环经济产业基地规划建设4×25.5MW铁合金项目，年产硅铁12万吨，满足本项目需求，为本项目的原镁生产提供了十分重要的原料保证。
我区及邻省**有优质的白云石资源，从而可以在附近确定短运距、低成本的矿山原料基地。
当前，因为国内外原镁及镁合金市场产销两旺，效益显著。
我区具有生产镁及镁合金的资源、能源和技术优势。
经缜密调研、磋商，认为在****工业园区内进行建设，利用焦炉剩余煤气作燃料，建设2万吨/年镁合金生产线，可取得较好的经济和社会效益，竞争和抗风险能力较强。
1.5研究简要综合结论
1.5.1生产规模及产品方案
本项目镁合金生产装置工程设计能力为2万吨/年。
产品方案见表1-5-1。
表1-5-1产品方案一览表
序号
产品名称
单位
数量
备注
1
镁合金
t/a
10000
2
镁合金压铸件
t/a
3000
3
镁牺牲阳极
t/a
2000
4
镁合金加工材
t/a
5000
1.5.2工艺技术方案
原镁生产分电解和热还原两种，我国原镁生产主要采用横罐外加热硅热还原法（俗称皮江法）。
该法具有工艺流程简单、生产灵活性大、产品质量好、投资省、建设周期短、生产成本低、可利用多种能源、环保治理难度小等优点。
根据**地区的资源和能源条件，本项目原镁生产工艺采用改进皮江法。
本项目采用的皮江法炼镁这一在我国已成为生产原镁的唯一的具有竞争力的工艺。
****是国家科技部皮江法炼镁的技术示范基地，**惠冶、华源等公司都在技术上为全国镁工业提供了很好的经验。
从2005年5月在德国召开的国际镁协大会所获得的信息看，中国镁业广泛采用的皮江法因具有突出的技术和成本优势，已被全世界认可。
1.5.3原料的供应
本工程主要原料为白云石、硅铁和莹石。
白云石由**青龙山白云石矿区供给，矿区己探明储量为0.6亿吨，远景储量18亿吨，储量大，埋藏浅，易开采，矿石质量在国内堪称上品，杂质含量少，热强度高。
硅铁：
**地区是优质硅铁产地，产能丰富，本项目硅铁从本地采购。
莹石就近外购，来源有保障。
镁合金辅助材料锌锭、铝锰中间合金锭、铝锭来源由与原料生产企业签定长期原料供应合同的厂家运输至装置区内
燃料：
项目采用拟建年产100万吨焦化充满剩余煤气作燃料，在拟建100万吨焦化项目为投产前。
采用**工业园区焦化企业剩余焦炉煤气作为燃料。
1.5.4环境保护
1、废气治理
除尘设计尽可能密闭吸尘点，选用合适、先进的除尘设备，单点或近点组成系统，设计管道清扫，同时考虑收尘后的排尘外运设计，避免和减少二次扬尘污染。
2、废水治理
生产水绝大部分循环利用，少量废水无毒害排放，无需处理。
3、废渣治理
还原渣、精炼渣均为无毒渣，可作为水泥原料，也可用于铺路。
还原渣可与当地相关水泥厂签订购销意向，用于水泥生产，回收利用。
**循环经济产业基地拟建2000吨/d废渣水泥项目，可以消耗大量金属镁废渣。
本项目建成投产后，对新上装置各工艺环节所产生的污染物均采取措施进行有效治理和控制，各种污染物排放均满足国家有关环保标准。
因此，装置投产后，可以实现节能降耗、清洁生产，不会对周围环境的现状造成环境影响，符合国家产业政策及经济建设可持续发展的方向。
1.5.5主要技术经济指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模及产品方案
1
公称设计能力
t/a
20000
2
产品方案
镁合金
t/a
10000
镁合金压铸件
t/a
3000
镁牺牲阳极
t/a
2000
镁合金加工材
t/a
5000
二
年操作时间
小时
7920
330天
三
主要原材料用量
1
白云石
t/a
230000
2
硅铁
t/a
23000
3
莹石
t/a
3200
4
熔剂
t/a
2400
5
锌锭
t/a
160
6
铝锰中间合金锭
t/a
400
7
铝锭
t/a
1200
四
公用动力及燃料消耗量
1
供水（新鲜水）
m3/d
539.2
2
焦炉剩余煤气
Nm3/h
54000
（含锅炉用气）
3
供电
kW.h/a
3.6×107
五
三废排放量
1
废水
m3/h
无废水排放
2
废气
m3/h
除尘处理后达标排放
3
固废
t/a
122000
可综合利用
六
运输量
t/a
402360
1
运入
t/a
260360
2
运出
t/a
142000
七
定员
人
860
其中：
生产工人
人
750
技术、管理人员
人
110
八
新增建、构筑物面（体）积
新增建筑物面积
m2
48954
新增构筑物体积
M3
九
主要技术经济指标
1
总投资
万元
17083.46
2
年销售收入
万元
52900.00
3
年总成本
万元
40964.50
4
年经营成本
万元
39996.69
5
年销售税金
万元
2444.31
6
利润总额
万元
9500.08
7
财务内部收益率（税前）
％
64.12
8
财务内部收益率（税后）
％
37.13
9
财务净现值（税前）
万元
30165.00
10
财务净现值（税后）
万元
12287.00
11
投资利润率
％
55.61
12
投资利税率
％
69.92
13
资本金利润率
％
55.61
14
投资回收期（税前）
年
2.63
15
投资回收期（税后）
年
3.71
16
盈亏平衡点
年
26.13
17
资产负债率
％
29.54
18
流动比率
％
190.59
19
速动比率
％
104.21
第二章市场预测及价格分析
2.1国外市场
2.1.1国外市场现状
近年随着镁合金材料生产成本的降低、镁合金结构件成型工艺的进步和产品质量的提高，特别是发达国家对汽车等交通工具能量消耗、废气污染与噪音限制的不断升级，镁合金及其制品以其强度高、减震能力强且压铸成型工艺性能好等特点，在同其他轻质材料的竞争中已取得明显优势，再度受到汽车和航空工业的青睐。
全世界压铸镁的用量以年平均15％，其中北美达30％，欧洲高达60％的速度递增。
镁合金被广泛认为是21世纪用于交通工具减重的最理想、最适用的轻金属结构材料，镁合金的研究、开发与应用已被发达国家视为本世纪的一项重大战略选择。
在镁合金用量递增速度最快的欧洲，欧盟委员会向欧洲的汽车制造厂家建议，到2010年汽车废气中的CO2弥散含量应当由现存的每公里130克减至80克，也就是要求柴油发动机百公里耗油5.3公升，汽油发动机百公里耗油6公升，并最终实现3公升的理想目标，为此，德国政府联邦教育部投资两千四百万欧元，由阿伦工业大学、慕尼黑工业大学、杜易堡大学和多特蒙特大学以及大中汽车公司等44家工厂展开了代号为MADICA（magnesiumDieCasting）的联合攻关项目，内容包括从模具制造、高压铸造、半固态成形、焊接、机械加工、表面处理以及废品回收全过程，目的是确保德国汽车工业在今后很长一段时间内继续处于领先地位。
为了生产出符合市场要求的新一代轿车，美国底特律三大集团，即通用、福特与克莱斯勒三大汽车集团与美国政府能源部签署了一项名为“PNCV”（新一代交通工具）的合作计划，共同研究开发发动机用耐热合金及托架结构合金的开发与应用，届时镁的用量将突破100万吨以上。
其目标是要生产出消费者可以承受的，每百公里耗油3公升的六人载客汽车，而且整个汽车还至少要有80％以上的部件是可以回收的。
由于汽车重量对其能量的消耗有着重要的影响，重量每降低100kg，油耗将减少0.7公升。
因此，镁合金的研究及其在汽车上的应用已成为美国PNCV计划实现的重要内容之一。
今年发达国家用于制造结构件的镁合金的典型产品有：
汽车上的离合器壳，气缸盖、仪表盘、阀盖，座椅框架、变速箱壳、进气歧管、轮毂、方向盘和转向系统等。
正在全力开发的镁合金汽车产品主要有：
汽车车门框、大的车体外部件、发动机箱体和底盘。
其它的非汽车零件，如计算机机箱外壳（特别是笔记本电脑的外壳），移动电话的外壳、照相机外壳、皮箱框架、自行车架、钓鱼竿、摄像机壳和射箭的弓等。
在日本和台湾，镁合金被广泛地应用于3C行业。
例如，镁合金作为笔记本电脑外壳在跌落和震动情况下比塑料能够更好的保护液晶屏，因而被称之为笔记本电脑的“护花使者”。
这是因为：
①镁合金的硬度是塑料的25倍，重量却非常轻，可以做的更轻更薄，满足对耐用和便携的要求；②笔记本电脑运行时产生的热量会令系统稳定性下降，并影响液晶屏的使用寿命，镁合金外壳是良好的导热材料，可以有效地消除这种危害；③镁合金能有效地隔绝电磁干扰和辐射，令系统更稳定，保护主人健康；④镁合金的银色高贵典雅，质感细腻，更能体现品位和个性。
与塑料相比，镁合金用于3C行业地另一个最大优势就是其可回收性。
目前，台湾和日本正在考虑自己定“家电回收法规”，要求家电生产商自行回收废弃的家电，这将会使得企业更多地考虑用镁合金来制造家电外壳。
2.1.2国外市场需求
由于生产工艺地不断改进，镁的生产成本已经低于铝的生产成本。
近年来，全球范围内对镁的需求量在稳步上升，特别是镁的大用户，如铝合金和压铸业方面。
行业专家预测，2005年全世界汽车产量为6000万辆。
保守估计到2010年产量为8000万辆，到2010年单车用量按4kg算，汽车总用镁合金量为32万吨；到2015年单车用镁量按10kg算，汽车总用镁量为30万吨。
镁的总用量将超过100万吨。
2.2国内市场
2.2.1国内市场现状
中国目前现有镁合金生产企业几十家，其中年生产能力3000吨规模以上的有22家，1000～2000吨有50余家。
20077年生产能力达到10万吨左右。
中国已经成为世界上主要的镁生产国，随着市场形式的变化和竞争的加剧，国内镁生产企业的组织结构正在发生深刻的变化，生产能力正在逐步向一些有竞争能力的集团公司集中。
2005年虽然国际市场镁价处于低谷，但中国镁行业通过技术进步和强化管理，在节能、降耗、降低成本方面仍取得了进展，保持了旺盛的生命力。
由于中国镁业的兴起，改变了世界镁生产和供应格局，促使镁的价格大幅度下降，为其应用领域的扩大提供了先决条件。
以镁代铝、以镁代塑已成为今后发展的大趋势。
中国镁业的兴起推动了有色金属应用领域的一次革命。
但必须应清楚的看到，我国炼镁工业虽然取得了举世瞩目的发展，但主要是生产能力和生产量的发展，总体的技术水平与国际先进水平仍有较大差距。
中国镁业的兴起主要是凭借资源优势、能源优势和劳动力优势。
实际上，我国出口的镁产品80％以上为普通镁锭，深加工产品和高附加值产品很少，产量大幅度增加而经济效益不增加，甚至还减少。
这充分说明我国虽然是镁资源大国，但不是镁技术强国。
尽管我国出口量世界第一，但出口产品品质不高，价格也大大低于国际市场的平均水平。
在这种环境下能够生存的原镁生产企业大都集中在山西、陕北、**等动力资源丰富、相对能源价格比较低的地区。
但这是以牺牲能源、污染环境为代价换来的。
从国家的角度看是弊大于利，对镁产业的自身发展很不利。
使企业没有能力进行技术改造，设备更新，不利于企业的可持续发展。
这种状况长期下去，也会反作用于镁的需求方。
2.2.2国内市场需求
1、汽车、摩托车制造行业
我国主要汽车、摩托车企业用镁压铸件生产能力情况如下：
表2－2国内镁合金需求量表
厂家
汽车产量（辆/年）
单车用镁量（镁/辆）
总用镁量（吨/年）
上海乾通
12万辆普通桑塔纳
11
1500
东风汽车公司
10万辆汽车
15
1500
长安汽车
5万辆微车
20
1500
隆鑫摩托
25万辆摩托车
6
1000
一汽
4万辆红旗
25
1000
成都发动机公司
55万来那个列车
8
400
到2008年，国际上将有20万吨汽车镁合金压铸件的生产缺口，我国形成的镁合金汽车压铸件生产技术和生产能力，将积极加入镁合金汽车零部件全球采购中。
如果考虑到我国镁合金压铸企业在原料价格、废料回收、劳动力等方面的优势，将夺到5～10万吨镁合金汽车零部件国际市场。
2005年我国压铸汽车、摩托车零部件用镁合金为6000～36000吨/年。
截止2007年12月镁合金用量为20万吨，2008年预计达到25万吨。
2、镁合金压铸业。
据调查，国内镁合金压铸厂对镁合金的需求情况如表2－3所示。
表2－3部分压铸厂镁合金需求量表
厂家
年需求量（吨）
远景需求量（吨）
青岛金谷镁业有限公司
100
1000
成都飞机制造公司
1000
2000
东风汽车集团公司
300
3000
重庆镁业股份有限公司
200
5000
长春华禹镁业有限公司
1000
1500
目前由于台湾经济萧条，为了降低成本，离镁合金的货源更近一些，现有安拓实业股份有限公司、可成科技股份有限公、嘉瑞制品有限公司、富士康集团等大公司纷纷来大陆的上海、深圳等周边地区投资建厂，有些台湾公司甚至已将总部迁至大陆，这对于国内镁合金需求量的增长也是一个积极因素，同时为博大公司扩大生产规模、完成销售计划提供良好的条件。
3、林业机械、工具和“3C”产品壳体应用
陕西西北林业机械厂、江西宜春风动工具厂、珠江三角洲、长江三角洲和青岛等地也在林业机械、工具和“3C”产品壳体的镁合金用量为2000～8000吨/年。
近年我国铝合金铸件及压铸件用镁量：
2005年
2006年
2007年
2008年
0.5万吨
2.0万吨
3.0万吨
>4万吨（估计）
在日益严重的能源和环境双重压力下，随着材料研究和开发技术的不断发展，镁合金作为工程应用中最轻和尚未被完全利用的金属材料，正受到世人前所未有的关注，大规模开发和应用镁合金的时代正想我们走来，以镁代铝、锌、钢广受青睐，我国的镁合金市场将有爆炸式增长。
例1、镁合金板材在电池行业市场潜力巨大，效益客观，按中国电池协会数据，我国05年一次性锌合金干电池产量为250多亿只，锌材用量38万吨/年，如果镁合金材代替锌，镁板用量约为188万吨/年，而价格约为锌材的1/2/~2/3。
例2、印刷业的PS板，我国2005年为1.3亿m2，耗铝15万吨/年，国外已使用镁合金板代替铝合金板作PS板的板基，中国印刷协会已将其列为攻关课程，镁合金用量约10万吨/年。
例3、依规划，“十一五”期间，浙江、江南两者的风动工具产量可达3.5亿件套，按每件套用镁合金0.2～2kg计算，镁合金压铸件用量为0.7～7万吨/年。
例4、首特钢远东镁合金制品有限公司和天津自行车三厂生产的可折叠自行车和电动自行车，已畅销国内外单车用镁合金材（主要为管材）4kg，按年产1000玩辆计，需镁合金材4万吨/年。
2.3镁及镁合金价格预测
国际镁产品价格近年来波幅较大，决定性因素是供需关系。
同时也受成本、关税、货币政策和企业利益的影响。
2002年前，虽然美国和欧盟对中国原镁实行反倾销，但仍然受到中国和俄罗斯、乌克兰出口镁的冲击。
国际市场镁价自1996年以来，一路下滑，以《MB》鹿特丹仓库平均价为例，至2001年10～11月最低达到1750美元/吨。
之后虽有反弹，但基本维持在1800±30美元/吨范围内波动。
随着西方国家镁厂的陆续停产，欧盟终止对中国镁的反倾销，加之国内硅铁和煤炭价格上扬，到2003年3月，镁价涨至1975美元/吨之后，受非典滞后影响，镁价于2003年6月进一步上扬至2025美元/吨。
国内镁价已完全与国际市场接轨，在2001年底，镁价降至11000元/吨谷底后，随着我国对国际镁市场主导地位的日益加强，2003年下半年后，镁价上涨至15500～16000元/吨。
受国内硅铁价格大幅上涨影响，2004年镁价已升至19000～19500元/吨。
按公认的镁铝性价比1.2～1.5:
1计算，铝以底价13500元/吨计，镁的合理价位应该在16200～20250元/吨范围内。
2006年金属镁价格可以维持在14000～17000元/吨范围内，2007年上半年金属镁价格15000～18000元/吨，至今已达到21000元/吨左右。
本项目预估未来镁合金价格应在22000元/吨比较合理。
第三章建厂条件和厂址方案
3.1主要原材料、能源的供应
3.1.1主要原材料、辅助材料供应
本工程主要原料为白云石、硅铁和莹石。
白云石：
由**青龙山白
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