【導讀】西安有色冶金設計研究院蒲城XXXXXXXX有限責任公司

　　

【正文】 年末付息 年末借款本息累計 2830 1 104. 2 利息累計 2 還款資金來源 折舊費 攤銷費 未分配利潤 合計 貸款償還年限 ( 年 ) ( 年 ) 貸 款償還計算 表 27 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 26 第三章 產業(yè)市場 我國鎂工業(yè)起步較晚，九十年代前發(fā)展緩慢 我國鎂工業(yè)始于 1957 年，撫順鋁廠電解鎂車間投產，成為我國第一家鎂生產企業(yè)，鎂合金生產相應起步。八十年代后期，硅熱法煉鎂在我國興起，直至 1991 年，我國原鎂年產量一直沒有突破一萬噸，年均增長率僅為 %，鎂合金及深加工也未形成規(guī)模。 從九十年代表始，我國鎂工業(yè)進入快速發(fā)展期 金屬鎂的生產大國 我國鎂及鎂合金產量由 1990 年的 5300 噸猛增到 2020 年的 萬噸。這 13 年的年均增長率為 %， 2020 年已超過 60 萬噸。 原鎂生產方法以皮江法為主，其產量占國內總產量的 98%，在國際地位上，我國鎂及鎂合金產量近年來一直位居全球第一， 2020 年已占全球鎂產量 2/3(%)； 2020年接近 80%。 2020— 2020 年全球前五名產鎂大國及其產量 單位：萬噸 年份 2020 2020 2020 2020 1 中國 2 挪威 3 美國 4 俄羅斯 5 以色列 金屬鎂的出口大國 從 1995 年起，我國成為全球鎂及鎂合金出口第一大國，出口的鎂合金及鎂粒、鎂粉等中間產品不斷增加，但出口主導產品仍屬初級原料鎂，深加工制品占比例 較低。 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 27 目前我國鎂的出口量占產量的 85%。 鎂出口歐盟、日本、美國占總出口量 60%以上。 近年我國鎂產品的出口結構（ %） 口產品 純鎂 合金 粉 其它 992020 所占比例 6575 1114 1118 24 2020 比例 53 22 20 5 近年我國鎂出口流向及所占比例（ %） 產品流向 歐盟 日本 美國 韓國 加拿大 占比例 2031 2025 1619 46 57 我國國內鎂消費持續(xù)增長 19902020 年我國國內鎂及合金消費年均增長為 %。 鎂及合金的 消費量由 1990 年的 6600t 增長到 2020 年的 萬噸。 鎂的消費結構主要為鋁合金、鑄件及煉鋼脫硫，它們所占比分別為 40%、 20%和15%。 2020 年我國國內鎂消費量已猛增到 12 萬噸以上，主要是汽車、 3C、航天航空以及民用工業(yè)對鎂合金的增加應用，科學技術發(fā)展也為鎂合金消費開辟了更大更廣闊的市場。 國內現(xiàn)狀 我國雖然已是全球鎂的生產大國和出口大國但還不是鎂工業(yè)強國。鎂合金及其加工材的生產工藝、技術、設備還比較落后，產品的品種、規(guī)格、質量與發(fā)達國家比仍有差距。 鎂合金在民用領域的應用剛剛開始，消費尚 少。 鎂產業(yè)的集中度差，無論是治煉、加工還是制品，生產企業(yè)規(guī)模小而分散。龍頭企業(yè)、骨干廠家尚未真正形成。 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 28 我國鎂工業(yè)是可持續(xù)發(fā)展的好產業(yè) : 鎂合金是本世紀最具發(fā)展和應用潛力的綠色材料，鎂材的優(yōu)異特性決定了它的產業(yè)關聯(lián)度大，因此市場潛力亦大。 鎂在地殼表層含量居第 6 位，重量占比為 %，而我國的鎂儲量占世界第一。 “鎂產業(yè)是在千年之內不存在的資源枯竭威脅或出現(xiàn)危機的產業(yè)”。 鎂合金生產過程的污染完全可治理并能達標。 鎂制品用在交通運輸，可減重節(jié)能，減少廢氣的排放，有利環(huán)保。 鎂的廢棄物可回收再生利用 ，而不是污染環(huán)境。 鎂資源的開采年限可達 1000 年 金屬 可開采年限 Fe 50 年 A1 250 年 Mg 1000 年 資料來源： 上海交大丁文江《鎂合金應用現(xiàn)狀與發(fā)展均勢》 中國鎂工業(yè)是能參與全球競爭的優(yōu)勢產業(yè) 金屬鎂生產中的皮江法煉鎂，投資成本相對較低，生產運營成本提亦低，廉價的資源、能源和人力，潛在的優(yōu)勢很大，并能不斷轉變?yōu)楝F(xiàn)實優(yōu)勢。特別是皮江法煉得的粗鎂相對質純雜少，適宜直接精制合金熔體，有成本低的優(yōu)勢。 我國正處在全面創(chuàng)新階段。有全新的商品意識、體制、機制、管理、研 發(fā)作基礎，能持續(xù)發(fā)揮競爭優(yōu)勢。 有中央到地方各級政府的支持。“鎂合金應用與開發(fā)”被列為國家計委和科技部聯(lián)合下發(fā)的“十五”、“十一五”國家科技發(fā)展規(guī)劃。國家發(fā)改委、國家科技部、科學院、工程院近年來為我國鎂工業(yè)的發(fā)展作了大量的工作。目前、全國鎂工業(yè)已有一定的產業(yè)化基礎，一批大專院校、設計及研究院所投入了大量的人力，從事鎂及鎂合金生產及應用的研發(fā)。 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 29 中國有色金屬工業(yè)協(xié)會為促進 XXXX發(fā)展，專門成立了 XXXX分會，并成為國際 XXXX協(xié)會的會員。 我國鎂產業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略思路 : 總體戰(zhàn)略是：以全面創(chuàng)新為前提，堅持科 學發(fā)展觀，全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展。 積極推動鎂冶煉產業(yè)的提升，開展中國式的熱法和電解法煉鎂，以環(huán)保達標，穩(wěn)定質量、降低成本為目標，持續(xù)提高原鎂生產的國際競爭力。 大力促進鎂合金、加工材及應用的研發(fā)，并加快其產業(yè)化、商品化，使我國各行業(yè)快用鎂、多用鎂，力爭到 2020 年，使我國成為全球的鎂工業(yè)強國，成為全球鎂及鎂制品的供應基地。 加快改擴建和新建鎂合金及其加工廠、鎂制品生產廠。利用新工藝、新技術、新設備及新的檢測手段，上水平、上規(guī)模、創(chuàng)品牌。 鎂的價格趨勢情況 據(jù)了解，近二十年我國鎂的市場價格如同其它有色 金屬一樣，波動起伏較大。曾經有過三到四次大漲大跌，最高達到每噸 萬元，最低甚至 萬元。價格走低時，鎂合金價格明顯表現(xiàn)出想對較為穩(wěn)定。近年來，由于中國的低成本原鎂和加工產品不斷沖擊國際市場，美國西北合金公司、法國普基鎂廠、加拿大諾蘭達曼格諾拉鎂廠、澳大利亞 XXXX 公司先后停產、破產，使得西方國寶產能減少，另一方面，隨著科技的發(fā)展，鎂及合金的需求量又在不斷加大，使鎂的價格不斷攀升。 2020 年 3 月份以來，國內鎂及合金價逐漸走強，到 9 月份，已比 2020 年底上升 %。特別是 2020 年 5月以后，國內外鎂 錠價格瘋狂上漲，每噸價格已突破 萬元，鎂合金接近 4 萬元，且勢頭不減，需求旺盛。 根據(jù)歷史經驗，希望鎂的價格長期走高也不太現(xiàn)實。鎂及合金的價格究竟長期會穩(wěn)定在多高線上，業(yè)內人士也是見仁見智、莫衷一是。當前科學的發(fā)展觀決定了必須走綜合利用、節(jié)能環(huán)保、降低消耗、設備工藝升級換代和深加工建廠道路，才是鎂工業(yè)的長遠發(fā)展方向。 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 30 在最近召開的有關專家會議上，專家們認為：鎂的應用與發(fā)展，是“世界潮流，中國機遇”，我們都應當清醒地看到鎂及鎂合金發(fā)展這一趨勢。在這個領域，我國起點不比國外差。中國是最大的生產國、消費國，消費 量占世界 30%，特別是近 3 年，消費量是以 50%70%的速度增長。同時看到鎂仍是處于發(fā)展中的金屬，成熟應用的平臺尚未到來，煉鎂的新工藝、新技術、新設備正在突破，“節(jié)能減排，提質降耗”仍需我們繼續(xù)努力。 第四章 冶金工藝 工藝流程選擇 : 金屬鎂是當今世界發(fā)展應用最快的輕金屬，密度小、比強度和比剛度高，導電導熱性良好，而且兼有良好的陰尼減震和電磁屏蔽性能，良好的加工工藝性能，特別是夠壓鑄成型，便于回收利用，已廣泛應用于不同領域，被材料專家譽為 21 世紀最具開發(fā)和應用潛力的綠色工程材料。 金屬鎂的生產工藝方法 主要有兩種：一種是電解法，二是熱法。電解法煉鎂是西方世界鎂生產工業(yè)的主要方法，由于建設投資大、電耗高、成本大，受礦的類別等諸多條件的限制，在我國僅有個別廠家采用。如民和鎂廠、撫順鋁廠等。近年來，世界電解法煉鎂的產量和產能呈現(xiàn)逐漸萎縮的趨勢，熱法生產工藝中的皮江法（即外熱式硅熱法）占世界產能、產量的主導地位，碳化物熱還原法和炭熱法在工業(yè)上較少采用。硅熱法又分為外熱法和內熱法。內熱法在國外仍有應用，國內技術尚不成熟，或者說仍有待于研究開發(fā)。中國的外熱硅還原法（皮江法）煉鎂技術已發(fā)展二十余年，產量已占世界鎂產量的 百分之七十以上，中國已成為名副其實的世界皮江法煉鎂生產大國。 皮江法工藝在我國是一種多年采用的成熟的生產工藝方法。它以煅燒后的白云石（即煅白）為原料，以硅鐵為還原劑。螢石粉為礦化劑，經配料混合合制球后在還原爐內的還原罐中，以外熱、內真空條件還原得到結晶鎂（粗鎂），然后在精煉爐內洗渣提純得到精鎂或添加元素得到高鎂合金。皮江法生產的鎂，因為是通過蒸餾冷凝（升華）結晶工藝得到粗鎂，所以產品純度高，不含較多的有害雜質，是較為理想的合金鎂基料。采用皮江法煉鎂工藝還具有建設投資少、速度快，工藝流程短、晚掌握操作，西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 31 生產成 本低、礦石易得、不受規(guī)模限制等優(yōu)點，廣泛地應用到我國中小型鎂廠。因此本設計采用皮江法煉鎂工藝生產金屬鎂。 采用的生產流程如下：原料煅燒工段→破磨制球工段→還原工段→精煉合金工段。 金屬鎂生產主要物料消耗 根據(jù)國內外有關資料，以及該地的具體情況，確定各種物料消耗如下： 年產 10000t 金屬鎂錠消耗物料 單位 ： t 物料種類 單耗 小時耗量 日耗量 年耗量 備注 白云石 15 362 108742 1530 煅白 188 56546 硅鐵 38 11447 75 硅鐵 螢石粉 2150 ≤ 200 目 球團 230 68900 粗鎂 35 10600 熔劑 5 1500 煤 160 48000 還原罐 5 1500 平罐還原爐 注：以年工作天數(shù) 300d，產金屬鎂 10000t 計。 各工段生產流程概述及主要設備選擇 : 原料破碎煅燒工段 進廠要求白云石化學成分 白云 石化學成分 礦物結構 化學組成 % Mg0 Ca0 Si02 Fe203 Al203 K20 Na20 Zn0 Mn 微晶結構 1921 3033 ＜ 1 ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ 西安有色冶金設計研究院 蒲城 XXXXXXXX有限責任公司 32 工藝過程概述 白云石在礦山經鄂式破碎機進行中碎、篩分為 1530mm 規(guī)格料運至廠區(qū)原料堆場，由鏟車陸續(xù)鏟入白云石料斗經皮帶輸送機送入白云石料倉，入倉前經溜篩去除灰渣。倉中白云石經電磁振動給料機加入回轉窯煅燒，回轉窯煅燒用煤氣和煤粉作燃料。控制煅燒溫度 11001200℃，使白云石加熱分解生成氧化鎂和氧化鈣，即煅白。當煅白活性度達到 3034%，灼減小于 %時為最佳。煅燒好的白云石在出窯后被冷卻簡冷卻，經鏈斗機送入斗式提升機運至煅白料倉暫存。 礦石過篩后篩下的細碎白云石渣在倉內積存，可用汽車運出，經球磨機磨粉，以白云石粉出售。 主要設備選型： 在皮江法煉鎂中，煅白的質量直接影響鎂的產出率和粗鎂質量。而不同的設備所獲得煅白的質量不同，煅燒設備的選擇對煅燒白云石的質量具有決定性影響。 用回轉窯煅燒白云石，生產能力大，機械化自動化程度高，維護操作簡單，煅 白活性高，灼減低，煅白合格率可達 100%，為當前企業(yè)改造，新建企業(yè)之首選。 根據(jù)物料平衡計算和回轉窯技術性能參數(shù)，以及在建設和生產中能達到機動性、可靠性，設備選用： φ 45m 回轉窯 二臺 配 φ 18m 冷卻筒 一臺 技術性能： 形式：中空干法回轉窯 規(guī)格： φ 45m 斜度： % 產量： 5t/h 轉速：最大 最小 支座數(shù)： 3 個 標稱功率： 55kw 物料平衡表見表 41 西安有色冶金設計研究院