建设5000ta工程装备耐磨零部件项目可行性研究报告.docx

1、建设5000ta工程装备耐磨零部件项目可行性研究报告 5000t/a工程装备耐磨零部件项目可 行 性 研 究 报 告 附表1. 财务评价附表附图1. *耐磨材料有限责任公司5000t/a工程机械装备耐磨零部件项目总平面图 1 总论1.1 前言工程机械是技术含量和集成化很高的装备，新设备的开发中不断将人类在各领域成果融合进来，随着材料科学、制造工艺、信息技术、计算机技术的进步，每一轮产品都有新的技术注入，零部件的更新周期越来越短、新设备换代越来越快，尤其是大型矿山机械的开发，无成熟的经验可借鉴，而又不允许设计中出现任何失误，因此必须借助多学科技术的融合，提高设计效率和设计质量，提升企业自主创新能

2、力和市场竞争力。矿山机械和计算机技术、网络技术综合的基础上形成了数字化发展趋势。目前市场上比较常用的进口挖机是：小松、大宇、神钢、卡特、现代。国产挖机常用的有：玉柴、山工、三一重工、临工工、山推、福田雷沃、柳工、厦工，成工、龙工、山河智能、中联重科等。针对这些挖掘机目前除了原厂生产的斗齿之外，常见的品牌有：顺德斗齿、SD斗齿、山子斗齿，宁波斗齿、钻石斗齿、福美斗齿、万贯斗齿、浙东斗齿、拓兴斗齿、南特斗齿等，都属于具有高耐磨性能德零部件。由于金融危机的影响，我们国家积极拉动内需、对于国内斗齿市场产生了积极的效应，使得国内诸多斗齿生产厂家市场前景一片大好。另外，目前国内外广泛使用的为高碳高合金类铸

3、造磨球和高碳低合金类锻造或铸造磨球，在火电厂、水泥行业等干法生产中，绝大多数使用高、低铬铸铁类磨球。而矿山类的湿法工艺中多应用高碳低合金类磨球。国内磨球的种类比较多，由于市场经济的不完善，磨球的使用不是根据工艺效益来决定的，随意性很大。主要品种有铬系高合金铸铁类。如：Cr8、Cr12、Cr15、Cr18、Cr24、Cr26等，低铬铸铁如：Cr2和马氏体球铁类。马氏体球铁和低铬铸铁就抗磨性而言是同一级的。它们的区别在生产工艺上。而高合金类的铸铁具有优秀的抗磨性能，合金越高，抗磨性能越好，同时具有良好的经济效益。有人曾有误解，高铬球水泥磨应用的好，而电厂不适应，实际上国内外的火电厂都有使用高铬球的

4、良好纪录，例如：无锡、邹县、岳阳、邢台、衡阳、马头等电厂都大量使用高铬球，而不再希望使用其它球。高铬铸铁磨球在电厂正迅速普及。在电厂、水泥厂等干磨工艺中高铬球的吨磨耗只有1550g，使用高铬球不仅仅节约成本、减少工人劳动、降低磨机电耗，同时也降低了人类有限资源的浪费。应当说：高铬球可称为环保磨球、绿色磨球。锻球的品种主要为高碳铬钼合金类和中、低碳锰合金类。锻球工艺简单，制造成本低，考虑经济效益矿山类湿法工艺目前一般采用低铬铸铁磨球，其在铁矿、铜矿、钼矿中磨耗一般在500700g左右。提高低铬球的硬度是降低磨耗最有效的方式。我们曾把低铬球的硬度提高到HRc55左右，其在铜矿的磨耗在550g左右。

5、 但直径大于110mm时建议采用高碳铬钼低合金锻球，主要是考虑到大直径铸球破碎率可能会高些。锻球的碳含量一般在1%左右，铬小于2% 。低铬铸球硬度一般应在HRc48左右，应尽可能的提高低铬铸铁球的硬度，以提高经济效益。火电厂的磨球直径一般不要大于60mm。水泥和矿山应依据磨机直径、衬板的表面形状和入料粒度进行球径级配。级配原则只有一个：尽可能降低磨球的直径，因为球磨机是研磨机，如果靠它去承担破碎作用哪怕仅仅是一小部分的，那也是十分不妥当的在材质选定的前题下，磨球的级配是十分重要的。理想的磨球级配加上理想的衬板表面形状能使磨机获得最大的工作效率。而正确选择的材质则是理想磨球级配、理想衬板表面形状

6、长期保持最佳状态的根本保证。衬板和磨球毫无疑问是个配合关系，和物料共同形成三体磨料磨损。但究竟怎么为好？应当说借用机械设计中的“基孔制”或“基轴制”概念理解最好。就球磨机而言衬板对生产的影响比磨球大的多，那么应当是“基板制”。因此在衬板和磨球的选择之中，首先应决定的是衬板，必须保证衬板的使用寿命在两个大修期以上，并且尽可能的不要维修。优先选择那些可靠性好、抗磨程度高的衬板。双介质淬火中合金钢衬板在电厂煤磨使用寿命八年以上，水泥磨三年左右，铁矿约十个月。即使是双介质淬火低铬合金钢衬板在电厂煤磨的寿命也能在六年以上，水泥磨在两年左右，在铁矿磨的使用寿命也在八个月以上。 衬板和磨球的硬度应在HRc5

7、0以上，这主要因为磨料中的硬质相石英、长石类的硬度为莫氏硬度六、七，估算接近HRc60，理论上研磨介质硬度大于或等于磨料硬度的百分之八十，才具有理想的抗磨效果。 衬板决定后磨球就容易选了，只要衬板的使用寿命保证两个大修期，那么应当主张磨球的抗磨性能最好的即是优先选择的。假如说衬板和磨球都可以十年不换的话，那当然是很理想的。一个原则：降低成本、减轻工人劳动强度，提高运转率。 在“基板制”的前提下，“允许磨球比衬板硬度高HRc35”，这一般指应该淘汰的高锰钢衬板而言的，和流传的说法概念上是根本不同的。 在干法工艺中，电厂、水泥厂应优先选择双介质淬火中、低铬合金钢衬板或高铬铸铁、高铬铸钢衬板，选择高

8、硬度的高铬铸铁磨球。双介质淬火中、低铬合金钢有极好的经济效益；在矿山湿法工艺中从经济角度考虑，优先采用高、中碳合金钢衬板或Cr1018左右含碳量较低的铸铁衬板和高硬度的低铬铸铁磨球。但直径大于110mm的磨球应考虑用高碳合金钢锻球。 衬板和磨球的匹配应以“基板制”的观点，在衬板的使用寿命保证两个大修期的前提下，磨球的抗磨性能应选择最好的。 衬板的硬度应大于HRc50，铬钼合金铸造磨球的硬度应大于HRc52，锻造合金钢磨球硬度应大于HRc55。一般尽可能选择抗磨性能最优秀的磨球。所谓铸造钢球（铸造磨球）是钢球生产厂家将废钢、废铁等废旧炉料利用中频电炉加热升温，使之炉料充分熔化，在炉料熔化过程当中

9、适量加上贵重金属合金（如铬铁、锰铁、钒铁等）至炉内进行化学成份调质，待铁水温度达到1550以上以及满足工艺规定要求后将合格铁水浇注到钢球模具或钢球生产线模具中。也就是通过铸造熔炼的办法制造出的钢球叫做铸造钢球。铸造磨球国家标准规定含铬量10.0%、含碳量在1.80%-3.20%之间都称为高铬合金铸球（又称高铬球、高铬钢球、高铬合金钢球），国家标准要求高铬球硬度（HRC）必须58以上，冲击值ak3.0J/2，若达此硬度高铬球必须采用高温淬火回火处理（目前国内高铬球淬火有油淬和风淬两种淬火方式），如采用铬氏硬度计检测高铬球硬度（HRC）低于54以下则说明该批高铬球根本没有经过淬火热处理或者硬度没有

10、淬上。所谓锻打钢球是钢球生产厂家通过直接高温锻造的办法制造出来的钢球，它不需要熔炼铸造，只是经过锻打所以叫做锻打钢球。锻打钢球含铬量在0.1%0.5%之间（锻打球一般情况下不含铬），含碳量在1.0%以下并且钢球采用高温锻打制造，有些锻打钢球表面硬度（HRC）虽然可以达到56以上（淬透层只有15左右），因锻打钢球材质淬透性较差其心部硬度一般只有30多度（随着钢球直径的增大其淬透性愈差），正常情况下锻打钢球时常采用水淬处理。本项目既是年产5000吨工程机械装备零部件铸造合金耐磨钢球、球磨机衬板及挖掘机斗齿项目。1.2 项目主要投资方简介本项目投资方为*耐磨材料有限责任公司。？业主情况介绍1.3 项

11、目概况1、建设规模：本项目建成后生产规模：5000t/a。全年工作300天，每天三班，每班7个小时，全年共6300小时。2、产品方案：产品方案为铸造合金耐磨钢球及其球磨机衬板。钢球品种有：30-50钢球，60-80钢球，90以上钢球；衬板品种有：湿式球磨机衬板，产品有2.7x3.6m，2.4x3m，2.1x3m，1.5x3m，1.2x2.4m，900x1800cm等系列；干式球磨机衬板，产品有2.4x7m，2.2x6.5m，1.83x6.4，1.5x5.7，1.2x4.5m等系列。挖掘机斗齿：顺德斗齿、SD斗齿等3、生产工艺：钢坯酸洗、磷化、干燥真空熔炼、参入合金、浇注淬火热处理检验入库出厂。

12、4、设备选型：熔炼设备：2套0.75t快速中频电炉；630kVA变压器及控制柜2套，用于中频炉生产；500 kVA变压器及控制柜1套，用于生产的热处理及动力用电（包括车间照明，建议中频炉变压器和动力、热处理用电变压器分开独立设置，因为电炉熔炼时电流波动大，对其它电力设备有影响）；浇注设备：5t电动单梁起重机2台、钢水包1个、钢水包架2只、小浇瓢50把；热处理设备：180kW台车式加热炉2套，淬火筐1套（耐热钢，生产高铬球用）、强力风机2台（生产处理高铬球用）；5、本项目装机容量本项目装机容量2000kw。6、本项目耗水量本项目总用水量20m3/h，包括生产、生活、消防。7、项目选址：项目选址于

13、*昆区新光八村（稀土高科南1公里处）。厂址条件有利，距110国道1公里，距*西火车站2.5公里，交通方便。8、项目工作安排和进度计划实行项目法人负责制。项目法人：公司董事长*，发起并经营*耐磨材料有限责任公司。由具有多年生产经营和技术开发经验的工程和专业技术人员组成项目工作小组，按照项目前期及实施工作需要，安排精干、得力人员，设置综合、技术、管理、财务等工作部门协同工作，积极争取银行的大力支持，按照市经贸委的要求，搞好项目各项工作。计划建设期8个月。试生产3个月，项目竣工验收后转为正式投产。1.4 项目建设的必要性 （1）项目提出的背景球磨机作为一种普通的破碎设备广泛应用于冶金、矿山、建材、电

14、力等行业。虽然球磨机有占地面积大、笨重、噪声大、初期投资成本高、检修环境差等缺陷。但是，在火力发电行业对煤种适用性广，特别是当煤块中混有铁块、石头等杂物时，也能够长期可靠的运行，并维持一定的出力和煤粉细度，且单台出力高，所以大多数火力发电厂仍沿用至今（占用率大至在90%左右）。它的工作原理简单，采用机械传动使磨筒作低速旋转（1625转/分），筒内的钢球因离心力的作用提升至水平夹角的53o60o左右，按抛物轨迹呈瀑布状落下，将破碎介质（矿、石头、煤等）磨成需要的颗粒状。球磨机在运行当中，它的磨损特点是一种典型的三体磨损，即衬板、介质、钢球，三者之间均存在着作自身的磨损、崩离、破碎、失效的问题。钢

15、球、衬板属于耐磨件，损耗率比较高。*地区年消耗量每年达7万t。挖掘机斗齿，也是典型磨损件。（2）项目建设的意义工程机械装备耐磨材料在建材、火力发电和冶金矿山等工业领域的整个能量和经济成本消耗中占有相当大的比重。在矿物、水泥和煤粉等原材料的生产过程中都会因机器设备和零件的磨损而必须更换。因此，不断开发建设新的耐磨材料项目具有很大的实际意义。根据国家提出扩大内需，拉动经济发展的决策，国内建材、火力发电和冶金矿山等在近几年内将有大的投入和迅速的发展。作为重要的消耗用材，磨球、衬板也将有大的需求。作为耐磨材料的生产厂家，本公司长期以来就将开发耐磨材料的高科技产品作为企业的长远发展目标。本项目将充分利用

16、现有企业基础，充分发挥企业近年资金积累的优势。企业通过统筹安排，调剂余缺，达到投资小，见效快，效益高的目的。（3）项目建设的必要性应用磨球衬板份额较大的行业如建材、火力发电和冶金矿山等行业近年产量受到市场需求的带动，我国磨球衬板产量节节攀升，从2004年的60万吨到2009年的130万吨，显示出了强劲的才长。总之，近几年国内市场对磨球衬板需求旺盛，而且呈不断增长的态势，在市场竞争日趋激烈的形势下，*耐磨材料有限责任公司在磨球衬板制造方面有着丰富的经验，全方位的优势，研制开新型耐磨材料有着雄厚的技术基础和折服人心的生产能力，高强度、高耐磨度磨球衬板有着广阔的市场空间，通过近年的实践，已具备丰富的

17、专业技术及加工工艺来保证设备的符合性要求。（4）项目建设的有利条件1、本项目所用设备全部就地采购。原料主要来源为包钢集团公司产品钢坯和本地区废钢，该公司距项目所在地仅1公里。产品主要用户白云西矿距项目所在地160公里2、*耐磨材料有限责任公司在技术、资金、人力资源、市场调研方面作了充足、细致的准备工作。1.5 项目可行性研究的依据(1) *耐磨材料有限责任公司设计委托书。(2) *耐磨材料有限责任公司提供的设计基础资料及特殊要求。1.6 设计原则(1) 贯彻执行国家及当地有关基本建设项目的有关规定、方针、政策。(2) 坚持生产可靠、技术先进、节约投资、提高经济效益的原则。(3) 优化工艺方案、

18、紧凑布置、选用节能、先进的机、电设备、降低能耗和经营费用。(4) 采用先进、适用的自动化控制技术，减少劳动定员，提高劳动生产率。(5) 生产设备立足国产化。(6) 严格执行国家的环保政策，以防为主，防治结合，搞好粉尘、噪音、污水的治理，使之符合国家环保要求，杜绝二次污染。1.7 建厂条件 (1) 原料主要原料为普通钢坯和废钢，包钢集团生产，汽车运输进厂，供应有保证。(2) 电源 本项由张家营变电所供电，供电距离1.5km，供电电压35kV，电力供应有保证。(2) 水源 本项目采用市政自来水管网供水，供水距离400m。(3) 交通运输*耐磨材料有限责任公司位于*昆区新光八村（稀土高科南1公里处）

19、，距*西火车站2.5km，交通便利。(4) 建设场地厂区用地面积约20亩。场地已经实现六通一平, 地势平坦，最大自然地形高差只有3.0m左右.(5) 地震根据国家抗震规划，*为8度区。(6) 气象条件*属于典型的中温带大陆性季风气候，其特点是干旱少雨，降水量少但集中于7、8月份，平均降水量为300mm，历年最大降水量为678.5mm，年平均蒸发量为2300mm。*地区冬季受西伯利亚寒流的侵入，因此气候特点是冬季长而寒、夏季短而热。7月份最热，平均温度为22.8，最高气温可达36左右。元月份最冷，平均气温为-12.3，最低气温可达-20左右。冻土层1.7m，年平均气温为6.7。*地区主导风向为N

20、NW风，夏季盛行ESE风。常见稳定度为D和C稳定度。1.8 主要技术经济指标主要技术经济指标汇总表序号项目名称单 位指 标备 注1品种球磨机钢球、衬板t/a 50002主要生产设备(1)熔炼：0.75t中频电炉套2(2)浇注：5t吊车、钢水包、小浇瓢套2每条生产线2套(3)热处理：台车式加热炉套2(4)630kva变压器套2（5）500kva变压器套1(6)辅助生产设施3主要原料消耗量钢坯t/a3150合金t/a404装机容量kW20005年耗电量kWh24001046用水量m3/h207总平面指标(1)工厂总占地面积亩20(2)建筑系数%20(3)绿化系数%308项目总投资万元8.1项目评价

21、总投资万元3511.2建设投资2869.36万元，流动资金为641.8万元8.2报批规模总投资 万元3061.9建设投资2869.36万元，铺底流动资金为192.54万元9单位产品主要技术指标(1)综合电耗kWh/t4800(2)单位投资元/t2869.36不含流动资金10劳动定员人7811经济评价指标（1）所得税前：1.1项目投资财务内部收益率%32.611.2项目投资财务净现值(i12%)万元4348.91.3项目投资回收期（年）年3.90含建设期（2）所得税后：2.1项目投资财务内部收益率%25.182.2项目投资财务净现值(i12%)万元2742.62.3项目投资回收期（年）年4.79

22、含建设期3总投资收益率%27.7 第10年4其他分析指标4.1年营业收入万元5810.0 第10年4.2利润总额万元970.2年平均4.3利税总额万元1251.9年平均4.4净利润万元727.7年平均4.5投资利润率%27.7第10年4.6投资利润率%27.6年平均4.7投资利税率%35.8第10年4.8投资利税率%35.7年平均4.9盈亏平衡点%38.04第10年1.10 结论本项目属于装备制造业产业链延伸及零部件配套加工类项目，符合国家产业政策，用新技术改造传统产业、节能等方面的产业政策。本工程建设条件基本具备，生产线投资低，效益明显。公司拥有经验丰富的管理和生产经验，对工程建设十分有利，

23、对项目的顺利实施提供了组织、技术和生产管理的保证。本项目经济效益好，（所得税后）全投资内部收益率25.18%；全投资回收期4.79年（含建设期）。总之，本项目的建设无论从企业经济效益方面分析，还是从社会效益方面分析，都是好的，建议早日建设。2 市场预测目前，机械装备耐磨件的生产主要还是采用铸造工艺。我国铸件2009年的总产量是1800多万吨，占世界第一，其次是美国和日本。工程机械装备耐磨备件总的消耗量为200万t/a，占铸件总生产量9。其中，球磨机研磨过程中的磨球和衬板消耗量分别为55和ll。我国耐磨铸件生产企业的起源大多是由大型企业的专业机械厂、各行业的机械修造厂和民营铸造厂转化而来的。现今

24、，耐磨铸件企业的数量估计有8001000个。其中年产万吨以上耐磨件的大、中型企业不到l0。下表为我国耐磨铸件的类别、消耗量及所占比例。 1磨球，110万t，55 2衬板，22万t，11 3破碎机锤头等，20万t，l 0 4铲齿，10万t，5 5履带板等，l0万t，5 6轧辊等，l 0万t，5 7其它，1 8万t，92009年由于全球金融危机的影响，我国磨球和衬板总产量下降8%，为118万t，随着2010年下半年经济经济复苏，磨球和衬板总产量全年与去年持平。*地区由于近年选矿产业的大力发展，磨球和衬板需求量大幅增长，2006年白云鄂博矿区巴润矿区（白云西矿）选矿产量300万t，2009年即将达到

25、600万t。包钢厂区选矿厂选矿产量300万t，再加上社会零散选矿厂，*地区年产铁矿粉1050万t，年消耗磨球、衬板约4万t；*地区从2003年到2009年新增火电装机容量700万千瓦，到2009年3月，*地区总装机容量1000万千瓦，年消耗磨球、衬板约3万t；*地区还有水泥、化工行业消耗部分磨秋、衬板。预计整个*地区磨球、衬板总消耗量约9万t/a。本地磨球、衬板产量不足1万t/a，而且质量良莠不一，90%需要从河北等地购入。目前，整个*地区市场钢球和衬板缺口在7万吨/年以上，现在是建设钢球项目的较好时机。尤其包钢公司去年达到1000万吨规模后，白云西矿大规模扩建，为本项目提供了千载难逢的机会。

26、关于挖掘机斗齿，据提升我国煤炭装备制造业整体水平的对策估算，到2020年年均将新增大型挖掘机斗齿消耗量约为每年30万吨，*、鄂尔多斯等地消耗量约为每年8万吨。价格预测：由于需求的稳定和金融危机的影响，目前的耐磨零部件价格基本围绕钢材价格的波动而波动，相对而言价格稳中有升。3 原料原材料供应：项目所需钢坯和废钢在省内、市内选购。(1)技术要求 钢的牌号及化学成分（熔炼成分）应符合表1的规定。 表1牌号和化学成分表牌号化学成分 CSiMnPSCr0.790.860.150.350.600.900.0250.0250.130.22注：钢采用铝硅镇静方式脱氧。（2）冶炼方法 钢由氧气转炉或电炉冶炼，若

27、需方无特别指定，则冶炼方法由供方确定。 4 总图运输4.1 建设场地项目选址于*昆区新光八村（稀土高科南1公里处）。厂址条件有利，距包钢1公里，距*西火车站2.5公里，交通方便。厂区用地面积约20亩。场地已经实现六通一平，地势平坦，最大自然地形高差只有3.0 m左右。4.2 原料及成品的运输方式原料主要为钢坯及少量其它物料，通过汽车运输进厂。成品为钢球和衬板，通过汽车运输出厂。4.3 总平面布置布置原则：功能分区明确，工艺流程顺畅，根据生产、使用、安全、卫生等要求，综合利用环境条件，合理地确定场地上所有建构筑物、交通运输线路、工程管线、绿化和美化等设施的平面位置，使得布置紧凑，运输组织合理，保

28、护环境，节约用地、规划留有发展余地。按功能全厂可分为如下几个区：(1) 原料区原料区位于厂区西侧，主要为原料堆场。(2) 主生产区本区是全厂生产的核心，布置在整个厂区的中部，主要包熔炼工段、浇注工段、热处理工段、成品库，在主生产装置的周围还布置有紧密服务生产线的中控室、电气室、实验室等。(3) 厂前区厂前区位于厂区东北角,主要包括综合办公楼、食堂、浴室等。为防止沙尘侵袭和创造良好的工作环境,厂前区与生产区之间需通过绿化带隔开。(4) 辅助区本区布置在主生产区与厂前区之间，主要包括总降、清水池及泵房等车间。其它一些辅助生产车间等则根据生产需要分散布置。4.4 竖向设计及厂区排水厂区竖向设计采用平

29、坡和斜坡结合布置。矿渣堆场为解决矿渣渗水问题,采用斜坡式布置,利于排水。厂区其它部分采用平坡式布置，场地设计标高为1060.10m。厂区内雨水排除采用明沟排水方式，局部地段如厂区主要道路边采用加盖板明沟。明沟采用浆砌片石明沟，盖板采用钢筋混凝土盖板。雨水明沟设置于道路的一侧或两侧以及发运回车广场及堆场区的边缘。在厂前区等局部重点区域，可考虑暗管排水，以美化厂容。厂区雨水通过厂内排水设施集中后,有组织排出厂外。4.5 厂内交通运输4.5.1 厂内道路为满足全厂施工、安装、检修、生产、运输及消防要求，厂区设置环行道路。主要道路宽度7.0m，路面为25cm厚水泥混凝土路面。次要道路宽度4.0m，路面为22cm厚水泥混凝土路面。局部运输量较大的路段,道路加宽至14.0m宽,以满足物料运输要求。4.5.2 物料运输量物料运输总量为约1万吨/年，进出各0.5万吨/年。4.6 绿化规划为减少空气中的烟尘，改善劳动条件，降低噪音，美化厂区环境，在道路两侧种植行道树，在生产区可绿化地段种植适合生长的乔木、灌木、花草，在办公楼附近进行重点绿化。4.7 总图布置主要技术经济指标本项目用地面积： 13320m2（20亩）建构筑物用地面积： 3200m2道路广场面积： 6124m2绿化面积： 3996m2绿化系数： 30%5 生产工艺5.1 生产规模生产方法本工程