【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單位指標(biāo)值備 注17投資利潤(rùn)率%%十五年平均值18投資利稅率%%十五年平均值19貸款償還期年20貸款寬限期年21自有資金FIRR%22自有資金NPV(Ic=13%)萬(wàn)元/年23勞動(dòng)定員人40024全員勞動(dòng)生產(chǎn)率噸鎂/人年25總投資萬(wàn)元26流動(dòng)資金萬(wàn)元27固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅萬(wàn)元28建設(shè)期利息萬(wàn)元29單位投資元/噸不含流動(dòng)資金30資產(chǎn)負(fù)債率%投產(chǎn)后第一年投產(chǎn)后第五年投產(chǎn)后第十年31流動(dòng)比率%投產(chǎn)后第一年投產(chǎn)后第五年投產(chǎn)后第十年32速動(dòng)比率%投產(chǎn)后第一年投產(chǎn)后第五年投產(chǎn)后第十年33盈虧平衡點(diǎn)%投產(chǎn)后前五年平均值十五年平均值 通過(guò)大量的調(diào)查研究與分析，對(duì)山西鎂旗鎂合金有限責(zé)任公司年產(chǎn)10kt鎂合金項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)如下：① 山西鎂旗鎂合金有限責(zé)任公司年產(chǎn)10kt鎂合金項(xiàng)目具有較好的發(fā)展背景和市場(chǎng)機(jī)遇；② 該項(xiàng)目的建設(shè)，充分利用了臨近的焦化廠放空的廢焦?fàn)t煤氣的能源優(yōu)勢(shì)，電利用了臨近的焦化廠的煙道余熱發(fā)的電，同時(shí)利用了本地豐富的白云石資源，便利的交通條件，原料、燃料、水及電供應(yīng)充足，價(jià)格具有一定優(yōu)勢(shì)，以及煉鎂廢渣作水泥原料，是一項(xiàng)資源利用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理的項(xiàng)目； ③ 該項(xiàng)目采用對(duì)國(guó)內(nèi)最新、最先進(jìn)的技術(shù)方案建設(shè)，結(jié)合其自然資源優(yōu)勢(shì)，可確保工廠建成后，生產(chǎn)成本在項(xiàng)目服務(wù)期內(nèi)具有較強(qiáng)的抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力；④ 該項(xiàng)目的“三廢”治理可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；⑤ ，單位產(chǎn)品投資少；⑥ 該項(xiàng)目建設(shè)工期短，總工程量??；⑦ 該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益好，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)，從經(jīng)濟(jì)角度分析，項(xiàng)目是可行的；⑧ 綜合評(píng)價(jià)該項(xiàng)目可行。鎂及鎂合金冶煉工藝 生產(chǎn)方法的選擇 本項(xiàng)目的鎂合金生產(chǎn)過(guò)程可分為粗鎂制備、粗鎂精練、合金生產(chǎn)三道工序，而粗鎂制備生產(chǎn)工序是鎂合金生產(chǎn)工藝過(guò)程最長(zhǎng)、生產(chǎn)成本最高的一道工序，其工藝的先進(jìn)性與否對(duì)商品鎂合金成本起決定性作用。粗鎂的生產(chǎn)方法有電解法和熱法。熱法又可分為皮江法（含內(nèi)熱法）和半連續(xù)硅熱法。電解法是以菱鎂礦、光囟石、囟水或海水等為原料，經(jīng)氯化或脫水制取無(wú)水氯化鎂或無(wú)水光囟石，經(jīng)電解獲得金屬鎂。電解法電耗多（每噸鎂耗電1800024000kWh），單位投資較大，建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境的污染較難解決。當(dāng)采用水氯鎂石或光囟石脫水制取無(wú)水氯化鎂或無(wú)水光囟石時(shí)，還需從國(guó)外引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)。半連續(xù)硅熱法和內(nèi)熱法都是以白云石為原料，以硅鐵作還原劑，在加熱的還原爐中經(jīng)真空還原制取金屬鎂。目前半連續(xù)硅熱法和內(nèi)熱法在國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的生產(chǎn)技術(shù)。皮江法是以白云石為原料，用硅鐵作還原劑，在外加熱的還原罐中，真空條件下進(jìn)行熱還原生產(chǎn)金屬鎂。皮江法工藝流程簡(jiǎn)單、建廠投資省、建設(shè)周期短、粗鎂的純度高、電耗少、可利用煤、天然氣、重油、煤氣等燃料，在我國(guó)已成為成熟且適合我國(guó)國(guó)情的鎂及鎂合金生產(chǎn)技術(shù)，本研究擬采用焦?fàn)t煤氣作工藝燃料的煉鎂和制備鎂合金。 主要原材料及成品 皮江法煉鎂的主要原材料有白云石、硅鐵、螢石、精煉熔劑、煤等，要求如下： ① 白云石： 化學(xué)成份：CaO/MgO=1:(摩爾比)，SiO2+R2O3≤1%， K2O+ Na2O≤%。 物理性質(zhì)：煅燒分解后具有一定的熱強(qiáng)度。磨損重量比：R1為410%，細(xì)粉重量比R2為13%。 粒度：1030mm。② 硅鐵：符合GB227287標(biāo)準(zhǔn)，要求含Si≥72%。③ 螢石：符合GB821687標(biāo)準(zhǔn)，要求CaF2≥95%，粒度≤120目。④ 精煉熔劑：化學(xué)成分：MgCl248%，KCl 37%，%，NaCl 5%，CaF2 %。粒度：底熔劑—不限，精煉熔劑≤1mm。⑤ 鋁錠符合GB1196—2002標(biāo)準(zhǔn)中Al 9990牌號(hào)指標(biāo)要求（%）：Al≥ 、Fe≤、Si≤、Cu≤、Ca≤、Mg≤、Zn≤,其它雜質(zhì)每種≤，雜質(zhì)總和≤。⑥ 鋅錠符合GB470—83標(biāo)準(zhǔn)中Zn1牌號(hào)指標(biāo)要求(%):Zn≥ 、Pb≤、Fe≤、Cd≤、Cu≤、雜質(zhì)總和≤。⑦鋁錳中間合金錠符合YS/T282—2000標(biāo)準(zhǔn)中AlMn10要求（%）：Mn ～ 、Cu≤、Si≤、Ti≤、 Ni≤、Cr≤、Fe≤、Zn≤、Mg≤、Pb≤、Sn≤、Al余量。⑧ 鋁鈹合金含Be 3～4%表2－1 高品質(zhì)鎂合金的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別Mg≥雜質(zhì)元素≤（ % ）SiAlNiFeCuMnPbClSnCaZrZn雜質(zhì)量AZ31余量~＞~AZ63余量~表2－2 鎂合金犧牲陽(yáng)極的規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別雜質(zhì)含量（不大于）電流效率電路電位FeSiNiCnAlMnZn其余MgMn≥50%≥AZ63≥55%≥AZ31≥50%≥表2－3　　　　　　主要原材料用量表名 稱用量（t/a）來(lái) 源白云石95400外購(gòu)硅 鐵10260外購(gòu)螢 石1450外購(gòu)熔 劑1450外購(gòu)原材料自制還原罐2000(只)自制焦?fàn)t煤氣6630萬(wàn)立方米外購(gòu)鋁錠外購(gòu)鋅錠外購(gòu)鋁錳合金外購(gòu) 工藝流程 粗鎂制備工藝流程皮江法煉鎂原料為白云石，還原劑為75＃硅鐵。由礦山運(yùn)來(lái)化學(xué)成份與粒度均合格的白云石，送至廠區(qū)內(nèi)白云石堆場(chǎng)。再由斗式提升機(jī)送至窯尾房頂部料倉(cāng)。物料由頂部料倉(cāng)經(jīng)下料溜管加入回轉(zhuǎn)窯經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒后再卸入冷卻器內(nèi)冷卻,將物料冷卻至約200℃排出冷卻機(jī),冷卻器使用的空氣作為回轉(zhuǎn)窯煤氣燃燒的二次空氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯參與燃燒。成品煅白由冷卻機(jī)卸出后經(jīng)鏈斗輸送機(jī)、斗式提升機(jī)輸送至煅白料倉(cāng)。外購(gòu)的硅鐵經(jīng)鄂式破碎機(jī)初碎后，經(jīng)斗提送至硅鐵中間倉(cāng)，再經(jīng)倉(cāng)下電磁振動(dòng)給料機(jī)喂入硅鐵球磨機(jī)經(jīng)其粉磨后通過(guò)硅鐵斗提機(jī)送到硅鐵粉倉(cāng)；外購(gòu)袋裝螢石粉拆袋倒入料斗經(jīng)斗提送到螢石粉倉(cāng)。三種物料經(jīng)高位倉(cāng)后進(jìn)入自動(dòng)配料工序。高位倉(cāng)下方安裝全自動(dòng)連續(xù)電子配料秤，按工藝設(shè)定的三種物料配比(煅白：硅鐵：螢石=100：20：)進(jìn)行自動(dòng)配料。各物料經(jīng)相應(yīng)料倉(cāng)出料口進(jìn)入配料系統(tǒng)自動(dòng)配料后，連續(xù)輸送進(jìn)入球磨機(jī)。物料在磨機(jī)內(nèi)完成粉磨及混料，制成粒度100％小于100目混合均勻的混合料。混合料出磨后經(jīng)氣力提升機(jī)送到高位混合料倉(cāng)；再經(jīng)混合料倉(cāng)下的螺旋輸送機(jī)送到壓球區(qū)的各壓球機(jī)內(nèi)制球團(tuán)。壓球機(jī)的篩下料匯入返料螺旋輸送機(jī)，經(jīng)提氣力升機(jī)送回高位混合料倉(cāng)后再循環(huán)利用。包裝好的球團(tuán)由輸送設(shè)備送至還原車(chē)間，人工或?qū)Ｓ醚b料機(jī)裝入還原罐。還原還原爐中進(jìn)行，從還原罐取出鎂結(jié)晶器，用頂出機(jī)把結(jié)晶鎂頂出，送合金生產(chǎn)車(chē)間。 鎂合金生產(chǎn)工藝流程來(lái)自本廠還原車(chē)間的筒狀和塊狀粗鎂清理干凈后，置于爐蓋上預(yù)熱。粗鎂熔化使用容量為1噸的坩堝電阻爐，新坩堝使用前要清洗干凈。坩堝底部加30～50mm塊狀2熔劑，量為熔鎂量的5～8%，待熔劑熔化后，分批加入粗鎂。筒狀鎂要豎立放在坩堝內(nèi)，鎂液面控制在距坩堝上沿150mm高度，爐膛溫度850～900℃。鎂液溫度720～730℃時(shí)，通N2氣進(jìn)行攪拌,同時(shí)用噴粉器將精煉熔劑密送入鎂液中,邊充分?jǐn)嚢?邊加精煉熔劑。精煉熔劑使用量為熔鎂量的2～3% ，精煉時(shí)間25～40分鐘。靜止時(shí)間20～30分鐘，依據(jù)鎂液溫度靈活掌握，使重于鎂液的雜質(zhì)分離并沉于坩堝底部，用取渣器除渣。精煉后的鎂液用調(diào)頻抽液泵從熔化爐轉(zhuǎn)移到合金化爐中，時(shí)間15～30分鐘可調(diào)。熔化爐坩堝底部要留200～300mm鎂液，以防將坩堝底部的殘?jiān)鼛У胶辖鸹癄t內(nèi)。按合金要求成分和原料質(zhì)量計(jì)算各合金元素使用量，依據(jù)規(guī)程規(guī)定順序加入鎂液中，控制好溫度，待合金元素全部加入并熔化后，通N2氣攪拌，將合金熔劑用噴粉器密閉送入合金液內(nèi)進(jìn)行精煉，時(shí)間20～30分鐘。精煉后，合金液經(jīng)靜止、降溫取樣，作爐前快速分析。如不合格，再調(diào)整成分或凈化處理，直至合格。合金化爐渣量較少，依積渣情況用取渣器除渣。質(zhì)量合格的合金液用調(diào)頻抽液泵從合金爐中密閉轉(zhuǎn)移到保溫爐內(nèi)，保溫爐為三格坩堝電阻爐，容量4噸。合金液在保溫爐內(nèi)由前室經(jīng)中室流入后室，對(duì)合金液有動(dòng)態(tài)靜止作用。坩堝底部帶斜度，殘?jiān)鼌R集在前格底部，定期取出。采用保溫爐，有利于提高和穩(wěn)定合金質(zhì)量。匯集于保溫爐后格內(nèi)的合金液，質(zhì)量最好，用定量澆鑄泵從保溫爐內(nèi)抽出，采用水平連續(xù)鑄造機(jī)鑄錠，重量誤差177。1% 。連續(xù)鑄造機(jī)使用前模具用焦?fàn)t煤氣預(yù)熱到100～150℃，鑄錠時(shí)用N2+SO2混合氣體保護(hù)，防止鎂合金液氧化燃燒。合金錠采用自動(dòng)拋光機(jī)進(jìn)行表面處理，六個(gè)表面可一次性完成拋光，效率高、錠面光亮、外表美觀、環(huán)保。拋光后的合金錠由輸送帶送至噴碼機(jī)噴碼。產(chǎn)品外包塑料薄膜，用打包機(jī)整體包裝或按用戶要求包裝后，叉車(chē)送成品庫(kù)。 焦?fàn)t煤氣 焦?fàn)t煤氣 熔劑 圖2－1　　皮江法煉鎂工藝流程圖合金熔劑2 熔劑粗 鎂合金元素熔化爐HCl（微量）精鎂液合金化爐HCl（微量）合金液保溫爐連鑄機(jī)渣精煉渣渣N2+SO2HCl（微量）SO2（微量）酸霧塔循環(huán)槽清 淤達(dá)標(biāo)排放NaOH水合金錠拋 光噴 碼打 包成品入庫(kù)除塵器粉 塵圖22 鎂合金生產(chǎn)工藝流程圖 主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)⑴建廠規(guī)模： 10000t/a⑵白云石單耗： ⑶硅鐵單耗： ⑷螢石單耗： ⑸精煉熔劑單耗： ⑹鎂合金綜合電耗： 2164kWh/t⑺焦?fàn)t煤氣耗： 6630M3/t⑻還原罐單耗： ⑼鋁錠 ⑽鋅錠 ⑾鋁錳合金 ⑿新水單耗： 20m3/t⒀循環(huán)水： 300m3/t⒁還原料鎂比： :1⒂精煉回收率： 95%⒃鎂合金一級(jí)品率： 8090%⒄還原過(guò)程鎂回收率： 8085% 物料平衡計(jì)算物料平衡計(jì)算見(jiàn)圖2－2。精煉 鑄造煅燒還原配料 細(xì)磨制球 煅白 結(jié)晶鎂白云石 58140 10818 鎂合金錠107910 硅鐵 球團(tuán) 熔劑 11320 11640 71400 1644 螢石 合金元素 1620 1140 CO2 粉塵 損失 還原渣 CO2 精煉渣 49740 30 60450 132 2280圖2－2　物料平衡圖（t/a） 主體設(shè)備的選擇本項(xiàng)目主體設(shè)備包括—回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī)、壓球機(jī)、還原爐、鎂合金爐，選型計(jì)算如下：㈠主體設(shè)備的選擇①回轉(zhuǎn)窯為了滿足年產(chǎn)10kt金屬鎂白云石煅燒的需要，可以采用二條窯。回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計(jì)計(jì)算：計(jì)算依據(jù)：⑴年入窯白云石量107910噸，產(chǎn)出煅白量58140噸。每條窯物料量減半。⑵回轉(zhuǎn)窯年工作天數(shù)取300天。⑶回轉(zhuǎn)窯單位面積內(nèi)表面積產(chǎn)量取12kg/。每條窯日煅白產(chǎn)量58140/（3002）=。選φ2x45M帶豎式預(yù)熱器的節(jié)能窯，其產(chǎn)能約110—120t/天，可滿足生產(chǎn)要求。②磨硅鐵用球磨機(jī)每年使用300天，每天工作18小時(shí)，每小時(shí)磨硅鐵量11640/300/18=。選用φ15003000mm球磨機(jī)一臺(tái)。該磨機(jī)進(jìn)料粒度≤25mm，，完全可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。③磨混合料用球磨機(jī)設(shè)備年使用300天，每天用18小時(shí)，每小時(shí)需磨混合料量71400/（30018）=6m球磨機(jī)一臺(tái)。該球磨機(jī)進(jìn)料粒度25mm，產(chǎn)量18t/h。本設(shè)計(jì)進(jìn)料粒度15mm，完全可以滿足13t/h的要求。④壓球機(jī)根據(jù)建廠規(guī)模，選用產(chǎn)量10t/h的國(guó)產(chǎn)壓球機(jī)，壓球機(jī)年工作天數(shù)為300天，每天工作18小時(shí)年需制球量71400噸，則壓球機(jī)臺(tái)數(shù)：71400/（1030018）=，取2臺(tái)由于壓球機(jī)出現(xiàn)故障后檢修周期較長(zhǎng)，為保證正常生產(chǎn)，備用1臺(tái)，總數(shù)為3臺(tái)。⑤還原爐本設(shè)計(jì)選用單側(cè)雙排35罐蓄熱還原爐，還原爐臺(tái)數(shù)計(jì)算依據(jù)：⑴選用φ370mm還原罐，每罐平均裝料量170kg；⑵還原周期1112小時(shí)；⑶還原爐年工作天數(shù)300天；⑷年處理球團(tuán)量71400噸。每臺(tái)還原爐每天處理球團(tuán)量：1703524/12=11900k