《关于拟建新建年产8000吨轻质节能环保硅酸铝耐火纤维及制品可行性分析报告》.docx
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《关于拟建新建年产8000吨轻质节能环保硅酸铝耐火纤维及制品可行性分析报告》
关于拟建年产8000吨轻质节能环保硅酸铝耐火纤维及制品
可行性分析报告
编制单位：
三门峡市高科绝热材料有限公司
2014年3月5日
第一章总论
1.1立项背景及意义
硅酸铝耐火纤维材料及其制品是一种超轻质、绝热、保温节能材料，安全使用温度可达1200-1400℃，它具有色泽白、渣球少、纤维长、重量轻、耐高温、抗热震、热容小、保温性及化学稳定性好等优点，被称作“第三代耐火材料”。
该产品在电力、石油、冶炼、化工、船舶、工业窑炉等行业已形成规模使用，还可以直接用于以油、气、电、煤为能源的各种工业窑炉、工业锅炉以及其它化工、石油、热力设备、远洋舰船，高层建筑保温、防火、隔音。
与传统耐火材料相比，硅酸铝质耐火纤维材料热效率可提高65%，节能率可提高17—60%。
硅酸铝耐火纤维于本世纪50年代初由美国B-W公司研制成功，60年代后期正式投入工业生产及使用。
70年代初，世界性能源危机爆发，各发达国家竟相采用耐火纤维制品做工业窑炉内衬，取得了显著的节能效果，在很大程度上缓解了能源危机，被喻为“第五能源”。
我国于80年代初先后从美国B-W公司和C-E公司引进两条不同类型的自动化成套耐火纤维针刺毯生产线，经过几十年的实践经验和消化吸收，自行设计并制造了我国第一条耐火纤维成套生产线，其生产设备、生产工艺、产品品种和质量均达到美国同类设备和产品质量的先进水平，产品的使用范围已扩展到冶金、石油、化工、电力、机械制造、电子工业、工业、航空航天等领域。
我国生产耐火纤维原材料----山东焦宝石的现有储量已不足十年使用，且品位下降，不利于发展高级产品，降低成本。
因此，开发利用新的原材料品种，发展高级产品，提高产品在国际市场的竞争能力，已成为具有战略意义的重要课题。
利用煤矸石、蓝晶石及粉煤灰等新的原材料开发生产轻质耐火节能环保保温材料项目是目前国家进行“三废”资源综合利用示范工程之一。
高岭土质煤矸石是一种优质矿物原料，是目前面临枯竭的焦宝石的接替资源，利用煤矸石和电厂粉煤灰不仅可以发展高级产品，降低成本，提高质量，而且还能减少煤矸石和粉煤灰堆放对环境造成的巨大负担，是一件利国利民的大好事。
由于其生产技术可靠，产品质量好，而且是一个节能利废的项目，符合国家产业政策，为了进一步开发新产品和形成配套产品，充分利用现有的生产条件，使产品达到多品种、多等级、多规格、上规模，提高产品的市场竞争能力。
德清物通耐火材料有限公司根据广泛的市场调查和开发研究，提出在现有条件和生产能力的基础上拟建一条年产2000吨轻质节能环保耐火纤维及深加工制品。
1.2企业概况
山东耐火材料有限公司是山东有限公司控股公司，公司于2003年11月奠基，2004年10月一次试产投入运行，注册资金：
200万元，资产总额：
800万元，其中固定资产净值：
450万元
厂区占地面积20000m2，其中现有建筑面积4000m2，工厂采用专线供电并备有自带发电机，总公司现有物资部、石化部、市场部，主营：
金属材料、石油制品、耐火保温材料，德清公司有现代化生产线，采用目前国际较先进的连熔、连吹技术，设备控制先进、自动化程度高，年生产能力硅酸铝纤维毯8000吨，干法板100000m3及各类规格管壳，产品在华东、华北、西南、华南、和中部地区的一百多家企业使用，并已向国外市场辐射，产品销售前景非常好，尤其干法板、管网保温管壳，目前已供不应求。
公司管理机构设置配套合理、人员素质高、厂区为花园式管理，各车间和区域实行定置管理，各种规章制度齐全完善，从上到下做到制度化、规范化、程序化，公司管理水平已走向市场化，国际化，以较强的势头迅猛发展。
1.3编制依据
1.3.1三门峡市高科绝热材料有限公司编制利用煤矸石、粉煤灰、蓝晶石生产12000吨/年耐火纤维保温材料可行性研究报告的相关要求。
1.3.2国家现行的有关行业规定、生产政策、法规和设计标准。
1.3.3建设单位提供的有关资料。
1.3.4此可行性报告以单条生产线为基准。
1.4可行性研究范围
1.4.1市场预测
1.4.2建设条件和厂址
1.4.3生产规模、工艺技术方案论述
1.4.4环境保护、安全及工业卫生
1.4.5消防
1.4.6节能及综合利用
1.4.7组织结构及劳动定员
1.4.8投资估算及建设进度
1.5可行性研究设计原则
1.5.1可行性研究工作应认真贯彻执行国家和地方的有关方针政策和法规。
1.5.2总体设计指导思想为“生产可靠，技术先进，经济合理，提高效益”。
1.5.3注重环保、劳动安全、工业卫生及消防等方面的设计；保证工厂的文明生产、安全生产。
1.5.4为节省投资，充分利用现有资源，建筑标准不宜太高，以满足生产为原则。
1.6生产规模及产品方案
1.6.1生产规模：
年产12000吨硅酸铝耐火保温材料。
1.6.2产品方案：
采用先进成熟的生产设备和技术，以煤矸石、电厂粉煤灰、蓝晶石等材料为原料，经电阻炉熔融离心甩丝后形成硅酸铝纤维材料。
将甩丝硅酸铝耐火纤维材料制成纤维毯、干法板、管网保温管壳等制品。
1.7主要技术经济指标
序号
项目名称
单位
指标
备注
一
生产规模：
纤维毯
干法板
吨/年
M3/年
50000
10000
二
主要原料：
脱炭煤矸石
电厂粉煤灰
蓝晶石
吨/年
52800吨
三
全年用电量
万度
7800
四
劳动人员
其中：
生产工人
管理及维修人员
人
600
520
40
五
厂区占地面积
建筑面积（新增）
m2
m2
40000
36000
六
项目总投资
其中：
固定资产投资
万元
1250000
110000
七
年销售收入
销售税金及附加
期间费用
利润总额
万元
144000
1440
1608
3516
单价以6000元/吨计
含管理费
八
财务经济评价指标：
1.财务内部收益率
2.投资利润率
3.投资利税率
4.投资回收期
25.1%
28%
60%
3.6年
按10年计
1.8 研究结论
1.8.1山东纤维有限公司关于利用煤矸石和电厂粉煤灰、蓝晶石开发生产硅酸铝耐火纤维材料项目符合国家产业政策和产品政策。
其产品具有色泽白、渣球少、纤维长、重量轻、耐高温、热抗震、热容小、保温性及化学稳定性好等优点，可广泛用于冶金、石油、化工、电力、机械制造、电子、轻纺、航空、航天等领域，具有广阔的市场前景。
1.8.2本项目生产线设备全部国产化，具有国际先进水平，原料供应充足，生产技术成熟可靠。
1.8.3本项目投资规模符合实际，设备选型、产品方案合理，水、电、暖供应有保证，厂址选择交通便利，位置理想。
1.8.4本项目总资产投资1.2亿元，投资回收期3.6年，税后财务内部收益率（按10年计）25.1%，各项技术经济指标均先进可靠，抵御市场风险能力强，产品有较强的生命力。
1.8.5项目承担单位经营管理有方，规章制度健全，职工素质高，经济效益好，企业银行信誉高，还贷能力强，是有效实施本项目的理想场所。
1.8.6在市场销售方面，产品可同时进入国际、国内市场，销售前景十分乐观。
综上所述，本项目在市场、原材料、工艺技术、组织管理、经济效益及抗风险能力诸方面均是可行的，社会效益、环境效率、经济效益较好，应尽快付诸实施。
第二章市场预测
2.1市场需求预测
硅酸铝耐火纤维制品用途非常广泛，主要用于航空、航天、冶金石油化工、电力轻纺、工业窑炉等领域。
目前，我国对节能产品的需求已由认识步入规模使用。
根据国家经贸委、全国耐材协会有关专家预测，仅硅酸铝质耐火纤维材料一项，全国每年实际需求量约在8—10万吨。
随着《节能法》的实施，加上大量的工业窑炉、工业锅炉及其它工业热力设备又处于改造阶段，预计2010年后每年需求量可达20万吨以上。
目前，国内采用连熔连吹生产工艺1000吨/年以上的生产线有18条，主要集中在山东沂源、河南三门峡和四川绵阳。
采用甩丝工艺2000吨/年的生产线有三家，分别是山东鲁阳、南京铜井和首钢耐火材料厂。
这些生产厂家的主要原料是山东的焦宝石，现有储量已不足五年使用，且品味下降，不利于发展高级产品和降低产品成本。
据有关部门统计，目前全国硅酸铝耐火纤维系列制品的生产能力仅在5.7万吨以内，其余全部采用岩棉和低档材料代替，硅酸铝耐火纤维远远达不到要求。
高岭石质煤矸石是一种优质的矿物原料，是目前已面临枯竭的焦宝石的理想替代资源，利用煤矸石、粉煤灰不仅可以发展高级产品，降低生产成本，而且还能减少煤矸石、粉煤灰堆放时对环境造成的巨大负担。
目前国内利用煤矸石生产能力也只有9000吨，产品供不应求，而且通过我们对市场的详细调查，利用电厂粉煤灰和蓝晶石原料生产节能环保材料，目前国内尚无厂家生产，因此，扩建八条年产8000吨纤维卷毯，20000m2.干法板，200公里的管网管壳生产线十分必要和及时。
从国际市场看，由于发达国家工业先进，能源短缺，一次次的能源危机，促使耐火纤维需求量迅速增长，2005年全世界需求仅为0.4万吨，2007年为0.7万吨，2008年则猛增至4.5万吨，2009年增加到17万吨，预计2010年已超过23万吨，5年间增长近60倍。
硅酸铝耐火纤维在使用上是优越的节能产品，而在生产线上却是耗能产品（其中电费占总成本1/3），发达国家由于原料、能源、劳务等费用较高，使得耐火纤维制品的生产成本比我国高2—3倍，我国加入世贸组织后，如用优质廉价的产品参与国际市场竞争，出口潜力将是很大的，特别是耐火纤维棉、毯、绳，西欧每年进口约6万吨以上，俄罗斯和日本每年约5万吨左右。
由此可见，硅酸铝耐火纤维材料在国内外市场的需求容量均较大，产品又属成长期，具有较强的生命力和市场竞争力。
2.2产品价格分析
就计价单位来说，国外市场没有具体规定，一般随行就市，我国一般按重量计价或按件计价，欧美等国一般根据不同品种、不同容量、不同厚度，按长度和面积分别计价，由于用户量不断增长，销售市场也不断扩大，所以高档耐火纤维价格还会有所增长。
特别是注定产品价格的主要因素是电能，电耗下降，该产品将由较强的价格竞争优势，这也是拟建硅酸铝甩丝耐火纤维轻质材料的潜在因素。
通过以上对国内外供需市场及价格分析，可以看出，市场供需缺口较大，而且在国际市场竞争中具有较大的优势，因此，该项目产品不仅应用范围广泛，而且经济实用性强，外销潜力较大，市场前景十分广阔。
第三章地理位置
3.1建设条件
3.1.1地理位置
地处山东半岛经济带交界处，境内及周边各城市经济发达，能源需求大，且又是著名旅游城市。
3.1.2交通、通讯状况
境内有京沪、胶济、陇海等铁路，310国道、京沪、青济以及境内等各高速公路横穿全省及周边各省市，京杭运河纵贯南北，通迅及无线移动网络发达。
3.1.3电、气、水
项目承担单位须有专用线路供电，本项目需增容8000KVA；水可用自备水并循环使用；供气须有20立方空压机四台，10立方空压机两台供气充足，也可以利用蒸汽作为能源及工艺使用。
3.1.4资金来源
项目总投资为1.2亿元，其中股东1亿元，贷款2000万元。
3.1.6原材料供应
本项目的主要原料是煤矸石、粉煤灰、蓝晶石和少量的氧化铝粉、硅石粉、锆英砂，其他材料包括钼电极、钨流口、润滑剂及包装物等，这些原材料中，煤矸石、粉煤灰是废弃物，大同地区及周边县煤矿区储量丰富，已采出的也大量堆积，可保证供应，其他辅料则为一般性工业材料，各地市场均可购到。
3.1.6.1煤矸石
本工艺可单独采用脱碳煤矸石为主要原料生产高档硅酸铝纤维，年用量为2700吨，其国内的怀仁、浑源、大同及其他各煤矿均有丰富的储量，来源极其广泛。
山西大同、朔州高岭岩质煤矸石年可采30万吨，主要产地有怀仁、平鲁、灵丘、浑源、左云等地，该种煤矸石以高岭岩为主，含少量伊利石，化学成分稳定，锆英石、铁、钛等有害杂质含量低，其化学成分见下表
产地
化学成分（%）
SiO2
AL2O3
Fe2O3
TiO
GaO
MgO
K2O
Na2O
LOSS
怀 仁
关家窑
44.29
37.22
0.52
0.35
0.39
0.14
0.13
0.02
14.78
怀 仁
鹅毛口
49.63
34.44
0.32
0.31
微
0.18
14.5
山 阴
东沟湾
48.87
38.05
0.22
0.44
0.17
0.28
14.7
平鲁
井西
44.13
36.93
0.33
0.12
微
0.54
20.56
灵丘
岭底
42.77
36.29
0.34
微
0.15
0.41
15.1
浑 源
达磁窑
45.51
38.67
0.15
微
0.55
0.20
14.24
左云寺沟 矿
46.56
39.22
0.15
0.02
微
0.58
15.17
3.1.6.2电厂粉煤灰
本工艺也可采用电厂粉煤灰为主要原料，以氧化铝粉为辅助原料生产硅酸铝纤维，也可直接生产低档保温材料（使用温度在600℃以下），以替代岩棉类产品。
粉煤灰可从省内用煤发电的电厂取得，来源极其丰富，且又可缓解电厂无法处置粉煤灰的问题。
粉煤灰主要理化指标
成分
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
K2O+Na2O
灼成
水分
含量
16-35
20-62
3-19
1-45
0.2-5
0.02-4
0.6-5
注：
生产用粉煤灰中的Al2O3含量须达到30%以上。
3.1.6.3蓝晶石
我国是世界上主要蓝晶石生产国，主要分布在河南、河北、新疆等地，储量占世界69%，目前国内已具有采矿、精造、粉碎一条龙服务，年供量5000吨，并储量丰富，性能稳定。
本工艺可单独用以蓝晶石为主要原料直接生产高档硅酸铝纤维（高铝型）。
蓝晶石主要理化指标
成分
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
K2O+Na2O
灼成
水分
含量
53-57
<40
<0.6
<1.6
<0.8
1.5-1.8
1.5
主要厂家：
河南省南阳市开元蓝晶石矿厂
3.1.6.4氧化铝粉
本项目在生产耐火温度在1100℃以上的纤维（或以粉煤灰为主要原料生产硅酸纤维制品）时需使用氧化铝粉，氧化铝粉作为一种常规的工业材料，在市场上很容易购得，年消耗量1000吨（根据工艺、产量、产品规格确定需用量）。
3.1.6.5锆英砂
生产硅酸铝含锆耐火纤维时做为添加剂使用，锆英砂作为一种工业原料，在市场上较易购得。
3.2厂址选择
本项目选址条件：
一、土地价格适宜，以节省征地费用。
二、可充分利用现有设施，以节省大量基础投资。
三、厂址紧傍原料所在地，便于取得原料。
四、选择能源丰富，水电气供应稳定地段，以保证正常生产。
五、交通便利。
第四章生产工艺技术方案
根据对已有生产线的调查和我公司的实践，本项目可采用先进的甩丝工艺，生产硅酸铝甩丝耐火纤维棉、毯8000吨，干法制品40000m3。
该品种档次较高，市场容量大，售价也较高，经济效益好。
4.1原料及物料的平衡计算
4.1.1物料消耗定额
建设8000吨硅酸铝甩丝耐火纤维及40000m3干法制品，其各种原材料的消耗定额为：
（1）、用脱碳煤矸石为主要原料
脱碳煤矸石 1.2吨/吨产成品
树脂 0.07吨/吨产成品
刺针 300枚/吨产成品
（2）、用粉煤灰为主要原料（生产用粉煤灰中的Al2O3含量须达到30%以上）
粉煤灰 1.0吨/吨产成品
氧化铝粉 0.2吨/吨产成品
树脂 0.07吨/吨产成品
刺针 300枚吨/吨产成品
（3）、用蓝晶石为主要原料
蓝晶石 1.1吨/吨产成品
树脂 0.07吨/吨产成品
刺针 300枚/吨产成品
（4）、以上各种主要原料也可根据产品规格混合使用生产，具体定额以产品要求而定。
4.1.2物料平衡表
全年以300天生产日计算，单位成本核算见下表
单位生产成本核算表一
（以脱碳煤矸石为主要原料生产硅酸铝纤维）
物料名称
单位
消耗定额
（每吨产品）
单价
（元）
金额
物料消耗量
每天
每年
脱炭煤矸石
吨
1.20
700
840
16
4800
树脂
吨
0.07
2200
154
0.94
280
针刺
枚
300
0.6
180
4000
1200000
润滑剂
吨
0.002
25000
50
0.026
8
电极流口
套
0.0056
52500
294
0.074
22.4
电费
度
2500
0.6
1500
33334
10000000
包装物
只
70
1.8
126
934
280000
生产人员工资
260
72人，平均工资1800计
吨产成品成本
3404
单位生产成本核算表二
（以粉煤灰为主要原料生产硅酸铝纤维）
物料名称
单位
消耗定额
（每吨产品）
单价
（元）
金额
物料消耗量
每天
每年
粉煤灰
吨
1.0
80
80
13.34
8000
氧化铝粉
吨
0.2
3500
700
2.66
800
树脂
吨
0.07
2200
154
0.94
280
针刺
枚
300
0.6
180
4000
1200000
润滑剂
吨
0.002
25000
50
0.026
8
电极流口
套
0.0056
52500
294
0.074
22.4
电费
度
2500
0.6
1500
33334
10000000
包装物
只
70
1.8
126
934
280000
生产人员工资
260
72人，平均工资1800计
吨产成品成本
3344
单位生产成本核算表三
（以粉煤灰为主要原料生产普通保温材料）
物料名称
单位
消耗定额
（每吨产品）
单价
（元）
金额
物料消耗量
每天
每年
粉煤灰
吨
1.4
80
112
18.66
5600
树脂
吨
0.07
2200
154
0.94
280
针刺
枚
300
0.6
180
4000
1200000
润滑剂
吨
0.002
25000
50
0.026
8
电极流口
套
0.0056
52500
294
0.074
22.4
电费
度
2500
0.6
1500
33334
15000000
包装物
只
70
1.8
126
934
280000
生产人员工资
260
76人，平均工资1800计
吨产成品成本
2676
单位生产成本核算表四
（以蓝晶石为主要原料生产高纯、高铝型硅酸铝纤维）
物料名称
单位
消耗定额
（每吨产品）
单价
（元）
金额
物料消耗量
每天
每年
蓝晶石
吨
1.1
1150
1265
14.66
4400
树脂
吨
0.07
2200
154
0.94
280
针刺
枚
300
0.6
180
4000
1200000
润滑剂
吨
0.002
25000
50
0.026
8
电极流口
套
0.0056
52500
294
0.074
22.4
电费
度
3300
0.6
1980
44000
13200000
包装物
只
70
1.8
126
934
280000
生产人员工资
260
72人，平均工资1800计
吨产成品成本
4309
注：
高纯、高铝型硅酸铝纤维市场价为6000元/吨、12000元/吨。
4.2设备选型
该项目的生产工艺是按照国际先进工艺的生产线在国内翻版成功，并经国内相关专家不断完善改进。
该项目生产技术先进可靠，无论是生产设备、生产工艺，还是产品品种和产品质量均达到国际同类设备和产品质量的先进水平。
本项目主要设备的选择是根据生产规模，并参考国内厂家的综合情况择优选型并改造，使之适应本项目生产的要求。
设备选型情况主机设备表。
主机设备表
设备名称
单位
数量
设备名称
单位
数量
设备名称
单位
数量
电阻炉
台
8
成纤导管
套
8
磨针布机
台
2
空压机
…
6
电动葫芦
台
2
针布焊接器
…
2
风机
…
4
开松机
…
4
磨皮辊机
…
2
集棉器
…
8
混合机
…
4
皮辊加油机
…
2
三辊成纤机
…
6
提升机
…
2
包盖板机
台
2
混料机
…
3
冷却塔
…
2
刷盖板机
…
4
粉碎机
…
4
水泵
…
6
包刺辊机
…
2
恒温桶
个
8
铲车
辆
1
条粗测定仪
…
2
折包机
台
8
甩丝平台
个
2
缕纱测定仪
…
2
料桶
只
60
捻度仪
…
1
恒温烘箱
…
2
针布包卷机
只
2
4.3工艺技术方案
4.3.1生产工艺说明
该项目技术成熟，生产工艺先进，产品质量已达到国内先进水平，关键技术在于配料，即控制合理的成分配比和熔纤黏度。
4.3.2主要技术指标
Al2O3+SiO2≥96%
Al2O3≥45%-47%、
Fe2O3≤1.2%
容重（Kg/m3）90—128
导热系数（w/m.h）1050--1300℃≤0.16—0.17
加热收缩率（1150℃×24h）≤3.5%
4.3.3工艺流程
利用煤矸石应用甩丝工艺生产硅酸铝耐火纤维材料的生产工艺流程是将脱炭煤矸石（按产品要求选择配比原料）等按一定的配比均化好，送入电阻炉熔融，再加入树脂、润滑剂引流，经离心甩丝而成纤维棉后，针刺、固化、切割、检验、包装、入库。
也可直接利用粉煤灰＋氧化铝粉等按一定的配比进行生产。
蓝晶石可直接生产高档产品，或以一定比例生产普通产品。
生产工艺流程图如下：
注：
STD为普通型硅酸铝；HP为高纯型硅酸铝；HA为高铝型硅酸铝
5.1环境保护
本项目工艺是用无机纯白高岭岩熟料以及电厂粉煤灰等作原料，用钨钼制品作电极，以电阻加热方式熔融原料，引流后离心甩丝拉制成纤。
产品纯白，无毒无味，生产过程中不产生任何废水和废气，室内粉尘小于4㎎/m3,室外排风粉尘浓度小于100㎎/m3，，符合国家粉尘排放标
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