【正文】 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 1 第一章 項目背景及產品概述 項目背景 中國是世界碳化硅原材料的最大生產國，總產量 40 萬噸，占世界產量的 3540%。 寧夏的太西煤固定碳含量高、灰份低，硅石資源豐富且 SiO2含量在 98%以上，電力供應充足，三者相組合構成了寧夏碳化硅產業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢資源基礎 。 我區(qū)碳化硅起步于上世紀 80 年代后期， 90 年代中后期的產能最高時達到 30 萬噸，產量最高時達到年產 18 萬噸 。 20xx 年底的產能為 18 萬噸，產量近 10 萬噸，產量占全國 1/4，是中國碳化硅最主要產區(qū)之一 。 碳化硅具有僅次于金鋼石的硬度、分解溫度（ 2400℃）、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，較強的韌性、良好的抗熱震性、顯著的電學性能和高導熱性能等諸多優(yōu)良特性，因而被廣泛用磨具磨料、耐火材料、耐蝕材料、結構陶瓷等產品的生產原料，也可用作電熱原器件、半導體器件等產品生產的原料 。 碳化硅 深加工制品 具有很高的附加值 ， 但其產品制造的核心技術為境外企業(yè)所掌握，目前我國除引進的碳化硅燒結制品生產線和寧夏協(xié)成 冶金制品有限公司（以下簡稱協(xié)成公司） 自主研發(fā)的燒結制品的基本技術以外，其它單位尚處于研發(fā)之中 。 由于 近兩年來 碳化硅的價格 大幅 上揚， 大型 碳化硅生產企業(yè) 忙于為長期訂單客戶供貨 ， 小型碳化 硅生產企業(yè)的質量不穩(wěn)定且成本較 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 2 高，導致 我國碳化硅深加工企業(yè)的 原材料質量無法保證 。 協(xié)成公司為了解決優(yōu)質原材料的來源問題，擬建設一條年產 萬噸的 高質密 碳化硅生產線 。 項目建成后將無疑為 企業(yè)進一步壯大，形成規(guī)模，增強市場競爭力，創(chuàng)造更好的經濟效益提供了保障和堅實的基礎 。 根據(jù)對碳化硅冶煉爐的不斷摸索與研究，經多方調研論證，采用新工藝生產高質密碳化硅具有以下特點： （ 1）、可以避峰冶煉 。 避峰冶煉正好符合碳化硅生產工藝， 由于這種爐子爐體大，保溫性能好，間斷停電時爐內溫度下降不多，變化很小，所以爐子可以采用避峰送電冶 煉，每爐可避峰 29 次，每次 4小時，則可避峰 116小時（每爐冶煉 15 天），若按照峰值電價 元 /度，谷值電價 元 /度計算，則每噸碳化硅產品可節(jié)省電費成本 600 元 左右 。 （ 2）、生產高質密碳化硅，采用新工藝冶煉的 高質密 碳化硅 占全爐產品的 45%，這部分按每噸售價比普通 一級品 多 500元計算，平均每噸產品可增加銷售收入 225元 。 綜上所述，建立一條年產 低產品成本，提高產品品位，為協(xié)成公司的碳化硅深加工制品提供穩(wěn)定可靠的原料，增強我公司在市場競爭中的地位 。 承辦企 業(yè)的基本情況 寧夏協(xié)成冶金制品有限公司是一家以碳化硅深加工制品為主的民營科技企業(yè)，位于石嘴山河濱工業(yè)園區(qū)，公司成立于一九九七年， 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 3 公司自成立以來一直致力于碳化硅制品的研究、開發(fā)，并取得了較好的效果 。 公司先后開發(fā)出了碳化硅磨頭、碳化硅磚、碳化硅塔盤、碳化硅窯具等碳化硅燒結制品 。 公司歷時兩年開發(fā)出的“高性能復相結合碳化硅窯具”項目于 20xx 年通過了自治區(qū)科技成果鑒定，并獲得了自治區(qū)科技成果三等獎， 20xx 年經國家新材料發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會專家組的實地考察和評估，確定為自治區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略的重點項目，并于 20xx 年被自治區(qū) 發(fā)展和改革委員會確定為“自治區(qū)高技術產業(yè)化示范工程”，同年由自治區(qū)科技廳確定為“火炬計劃項目”， 20xx 年獲“科技部科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金”無償資助 。 現(xiàn)已先后 建成了年產 2400噸碳化硅制砂生產和粘土結合碳化硅制品的生產線，年產 400噸碳化硅窯具產能生產線，碳化硅窯具 產品于 20xx 年上半年推向市場， 已經多家瓷業(yè)公司試用成功，替代了進口產品，質量達到了國內領先水平 。 公司與北京科技大學、北京鋼鐵研究總院、輕工部陶瓷研究所，寧夏大學等高校及科研院所有著密切合作，公司還是寧夏大學化工學院實習基地，寧夏化工能源重點試 驗室產、學、研基地 。 20xx 年我公司獲國家民營促進會創(chuàng)新獎， 20xx 年公司通過了ISO9001— 20xx 質量體系認證和 ISO14001:20xx環(huán)境管理體系認證 。 碳化硅 產品概述 碳化硅（ＳｉＣ）最初的用途是作為磨具、磨料和耐火材料，后發(fā)展到作為加熱元件 —— 硅碳電阻棒的原料使用 。 直到２０世紀中 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 4 葉，特別是７０年代以后，ＳｉＣ獨特的性能才被人們逐漸認識 。 因為它具有耐高溫、耐磨耗、耐腐蝕及高的熱傳導率等特點，被開發(fā)的用途越來越多，應用面越來越廣，作為一種新型的精細陶瓷材料，受到了人們極大的關注 。 日本對Ｓ ｉＣ的開發(fā)研究起步較晚，但取得的成績十分突出，１９８５～１９８８年僅４年的時間就有７４個企業(yè)在日本申請了１９３項有關ＳｉＣ生產技術的專利 。 目前日本在ＳｉＣ粉體生產工藝和商品化方面屬世界領先地位 。 ＳｉＣ和其它精細陶瓷制品的銷售額占世界精細陶瓷制品總銷售額的６０％以上，取得了非常顯著的成績 。 目前，我國絕大多數(shù)碳化硅生產企業(yè)的都是普通一級碳化硅，普通碳化硅含量最高達到 97%，體積密度為 。 莫氏硬度為 ，新莫氏硬度為 13，高質密碳化硅含量在 %以上，且各項指標很理想，體積密度為 。 莫氏硬度為 ，新莫氏硬度為 15。 由于高質密產品比普通產品硬度高、韌性好、抗壓強度大的優(yōu)點， 正逐漸被國際上許多國家和行業(yè)認可，在應用范圍上更加廣泛，發(fā)展前景更加廣闊 。 正是由于高質密碳化硅優(yōu)于普通碳化硅的特點，用途極為廣泛，還有很大的市場潛力 。 目前美國海軍正在把碳化硅應用于許多先進的軍用電子系統(tǒng) ,例如海軍的高性能雷達系統(tǒng)等 。 第二章 碳化硅 生產現(xiàn)狀及 市場需求預測 分析 世界 碳化硅 生產 狀況 分析 由于碳化硅的硬度高、抗高溫性能好，因而廣泛地適用于各種工 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 5 業(yè)領域 。 又因其熱導率高、高溫穩(wěn)定性好，所 以用于工業(yè)陶瓷時，可使材料具有良好的抗熱震性能；另因其抗化學、鋼水的侵蝕性能好，又被廣泛地應用于耐火材料領域 。 從數(shù)量上來看，冶金領域的碳化硅用量最大，在鋼鐵生產中，純度為 90%的黑色碳化硅通常作為添加劑使用 。 據(jù)有關部門 20xx 年 的統(tǒng)計數(shù)字，全世界的碳化硅年產量由高到低依次為：中國 t、挪威 8 萬 t、巴西 萬 t、荷蘭 萬 t、日本 6萬 t、美國 5萬 t、委內瑞拉 4萬 t、墨西哥 3 萬 t、法國 萬 t、印度 5000t。 北美碳化硅市場對中國和南美的出口商來說是最具有吸引力的 。1997 年～ 20xx 年間，該地 區(qū) 82%的粗碳化硅從中國進口，另外有 12%從加拿大進口 。 但是，自 20xx 年以來，隨著加拿大碳化硅的停產，其地位也被中國和南美所替代 。 另外，該地區(qū)碳化硅砂的進口情況也不同，中國依然是最大的供應商 (占了市場總額的 57%)，其次是巴西(12%)、挪威 (10%)和德國 (6%)。 美洲 Electro 磨料公司 ： Electro 磨料公司是一家碳化硅加工廠 。 該公司在紐約布法羅的一家生產廠從事水力分選黑色 、 綠色碳化硅粉料的生產 。 他們生產的碳化硅含量為 98%的粗 、 細粉用于磨料 ， 耐火材料及其它行業(yè) ， 年生產能力為 t。 Superior 石墨公司 ： Superior 石墨有限公司是生產 β 碳化硅的廠家 ， 它們采用連續(xù)電熱爐工藝在美國肯塔基的 Hopkinsville 廠 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 6 生產 。 產品適用于制造碳化硅細粉和超細陶瓷級碳化硅粉料 。 BPI有限責任公司 ： BPI 公司分別在匹茲堡 ,賓西法尼亞 ， 貝塞默和阿拉巴馬州有碳化硅廢料加工廠 。 大多數(shù)廢料都來自北美 ， 包括回收的碳化硅耐火材料 ， 這些產品主要用于冶金市場 。 而且 ， 這些產品的市場需求量很大 。 Elmet 公司 ： Elmet 公司在墨西哥北部的蒙特雷有一家年生產能力為 2萬 t的碳化硅生產廠 ， 該廠生產的冶金級 (SiC 88%)和黑色 (SiC 97%)碳化硅主要用于鋼鐵 、 鑄造 、 磨料和耐火材料工業(yè) 。 該公司投資了 300 萬美元用以降低成本和提高成品質量 ， 這些資金主要用于破碎 、 篩分生產線及成型設備 。 Elmet 公司的產品主要用于國內市場 ，但也出口至中美和北歐 。 自 20xx 年以來 ， 該公司就已看到當?shù)罔T造工業(yè)和海外某些耐火材料的發(fā)展前景 。 同時 ， 由于受到了象金剛石這種超級磨料競爭的沖擊 ， 使得磨料部門的需求量下降 ， 但是 ， 耐火材料工業(yè)的需求仍保持穩(wěn)定 。 巴西 ： 在巴西 ， 圣 戈班集團公司所屬的碳化硅生產廠將其生產能力增至 6 萬 t/年 。 早在 20 世 紀 90 年代初期 ， Alcoa 世界化工公司就兼并了巴西圣保羅洲薩爾托的 EMAS 碳化硅生產廠 ， 該廠的年生產能力為 t左右 。 歐洲 ESKSIC 公司 ： ESKSIC 在荷蘭 (世界最大的碳化硅生產廠 )每年可生產 萬 t 的冶金碳化硅和晶體碳化硅 ， 并在德國的 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 7 FrechenGrefrath 廠進行加工 。 該公司的產品大約占了全球市場份額的 10%。 ESKSIC 生產的碳化硅產品主要用于冶金 、 磨料 、 耐火材料和高級陶瓷領域 。 Navarro SIC 公司 ： 自 1958 年以來 ， Navarro SIC SA 公司主要生產磨料 和耐火材料工業(yè)用碳化硅細粉 。 雖然該公司目前的年產量約為 t， 但有望達到 2萬 t。 他們生產冶金級碳化硅 (SiC 90%/92%)，三種耐火材料級碳化硅 (SiC 92%,SiC 95%和 SiC 98%)， 磨料級碳化硅 (SiC 97%和 SiC 99%)。 其中 ， 冶金級碳化硅的市場領域最大 ， 占了總額的 45%， 其次是耐火材料級 (30%)和磨料級 (25%)。 近幾年 ,Navarro 已開始擴大生產綠色和黑色碳化硅微粉 ， 年產量為 800～1000t 左右 。 自 20xx年以來 ， Navarro 的產品在國內和歐洲的市場銷量雖然有所上升 ， 但在亞洲 、 非洲和大洋洲的銷售額卻在下降 。 從產品類型來看 ， 冶金 、 耐火材料工業(yè)的用量在增長 ， 而磨料工業(yè)的用量在減少 。 ZAC 公司 ： ZAC 公司是東歐著名的磨料生產廠 ， 年生產能力為 3萬 t， 主要用于冶金 、 磨料 、 耐火材料和微粉工業(yè) 。 該公司的產品主要出口捷克 ， 從那里再銷往西歐 。 另外 ， 在歐洲的其它國家 ， 如俄羅斯 、 羅馬尼亞 、 捷克 、 瑞士也都有碳化硅生產廠 。 其中 ， 瑞士的 Timcal有限公司每年生產 8000t的碳化硅生產石墨的副產品 。 亞洲 日本 寧夏協(xié)成冶金制品有限責任公司 年產 萬噸 高質密 碳化硅 冶煉 項目可行性研究報告 8 除了中國 ， 亞洲的碳化硅產量主要集中在日本 ， Yakushima Denko和 Pacific Rundum 有限公司是日本兩大著名的碳化硅生產廠 ， 年產量分別為 2,000t和 7,000t。 其中 ， Pacific Rundum 生產的碳化硅適用于半導體加工的特種領域 ， 以及磨料和耐火材料工業(yè) 。 1996 年 ，它在美國的俄勒岡成立了合資公司 (AGPR)， 主要生產高純度碳化硅材料 。 中國 中國是碳化硅生產大國和出口大國 ， 碳化硅年產量約 600,000t左右 ， 受出口許可證限制其中 40%左右出口到世界各地 ， 主要出口國為美國和日本 。 因碳化硅冶煉屬于高耗能行業(yè) ， 生產一噸碳化硅耗電在 6,0006,500kwh 左右 ， 占碳化硅生產成本的 50%以上 ， 國內生產碳化硅的冶煉工廠主要集中在電力資源相對比較便宜和供電比較充足的西北地區(qū) ， 如寧夏 、 甘肅 、 青海 、 四川和新 疆 等省 ， 而制粒和制粉的生產廠家主要集中在河南 、 山東 、 江蘇連云港等省市 。 其中寧夏是碳化硅原料塊生產大省 ， 年產能力達 150,000180,000t 左右 ， 廠家有寧夏天能天昊 ， 寧夏辛迪電力等企業(yè) 。 其中天能天昊有一臺8,000kva 和三臺 12,500kva 的電阻爐 ， 年產碳化硅自然塊 40,000t左右 ， 并且配有制粒 ， 制砂等生產線 。 寧夏辛迪是寧夏第二大碳化硅工廠 ， 該工廠有一臺 4,600kva,兩臺 8,600kva 和一臺 12,500kva 的電阻爐 ， 年產碳化硅自然塊 30,000t 左右 ， 并且于 20xx年底安裝了制粒和制砂生產線 ,碳化硅砂或粉的產能達到 10,000t。 甘肅 碳