【正文】 設(shè)施齊全，能滿足本項(xiàng)目用電要求。能源狀況：周邊煤礦很多，有電煤、焦煤，可為鎂合金生產(chǎn)提供清潔能源。 氣象資料：多年平均氣溫 ℃極端最高氣溫 ℃極端最低氣溫 ℃多年平均降雨量 最大日降雨量 雨季起止日期 6月9月年最大蒸發(fā)量 1974mm年日照時(shí)數(shù) 2833小時(shí)年均相對(duì)濕度 59%歷年最大積雪厚度 12mm最大土壤凍結(jié)深度 年平均風(fēng)速 歷年最大風(fēng)速 主導(dǎo)風(fēng)向 ENW白云石：石灣溝冶鎂白云巖礦區(qū)：9個(gè)主要工業(yè)礦層，－，％，SiO2 ％，詳查探獲資源量為（112b），（333），（112b）＋（333），估算（334）。青龍山冶鎂白云巖礦區(qū)：：7個(gè)主要礦層，其他平均厚度均小于2米；％，SiO2 ％，詳查探獲資源量為（111b）＋（112b）＋（333）。本項(xiàng)目所用白云石主要來 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)境內(nèi)青龍山白云巖礦區(qū)，礦石品質(zhì)較好，經(jīng) 冶金設(shè)計(jì)院檢測分析，符合生產(chǎn)高品質(zhì)原鎂的質(zhì)量要求，礦區(qū)白云巖儲(chǔ)量豐富、質(zhì)量優(yōu)良，可確保長期供應(yīng)。燃料：本項(xiàng)目燃料以年產(chǎn)120萬噸蘭碳生產(chǎn)線的副產(chǎn)半焦化煤氣做燃料，正好滿足鎂及鎂合金生產(chǎn)的燃料供應(yīng)，以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。項(xiàng)目分兩年建設(shè)，第一年投資40%，第二年投資60%。 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表表11 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)指 標(biāo) 名 稱單位數(shù)量備注1建設(shè)規(guī)模建設(shè)規(guī)模t/a1000002設(shè)計(jì)規(guī)模鎂合金t/a100000蘭炭t/a12000003噸鎂合金消耗指標(biāo)白云石t/t硅鐵t/t熔劑t/t螢石t/t還原罐只/t半焦煤氣Nm3/t鋁錠t/t鋅錠t/t鋁錳合金t/t合金熔劑t/t新水m3/t20交流電kwh/t1800其中kwh/t合金生產(chǎn)及制罐用電kwh/t220鍋爐房用電硅鐵交流電耗kwh/t9000硅鐵生產(chǎn)用電4主要原燃材料年耗白云石t/a1021520硅鐵t/a108280螢石t/a15160還原罐只/a20000熔劑t/a15830鋁錠t/a4460鋅錠t/a1120鋁錳合金t/a5580煤t/a628848蘭碳用煤 通過大量的調(diào)查研究與分析，對(duì) 鎂業(yè)有限公司年產(chǎn)十萬噸鎂合金綜合利用項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)如下：① 鎂業(yè)有限公司年產(chǎn)十萬噸鎂合金綜合利用項(xiàng)目具有較好的發(fā)展背景和市場機(jī)遇；② 該項(xiàng)目的建設(shè)，充分利用了當(dāng)?shù)刎S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)。 2 市場分析 鎂合金應(yīng)用前景（1）鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用20世紀(jì)末，能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，使現(xiàn)代汽車減重節(jié)能的需求不斷高漲，輕量化已成為汽車選材的主要發(fā)展方向。由于鎂合金是工業(yè)應(yīng)用最輕的金屬材料并擁有良好的阻尼減震性能，可減輕汽車質(zhì)量以降低油耗和污染，提高安全性能，鎂合金材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與日俱增。2006年全球壓鑄鎂合金零件產(chǎn)量約20多萬噸，其用于汽車零部件的比重高達(dá)74%。汽車工業(yè)已成為鎂合金應(yīng)用增長的主要驅(qū)動(dòng)力。眾所周知，電子工業(yè)是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的行業(yè)，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致各類數(shù)字化電子產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)。鎂合金所具有的優(yōu)異的薄壁鑄造性能及良好的比強(qiáng)度、比剛度和抗撞能力，能充分滿足3C產(chǎn)品高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽、散熱和環(huán)保要求，在信息產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品采用鎂合金外殼的比重呈逐年遞增態(tài)勢(shì)。航空材料減重帶來的經(jīng)濟(jì)效益和性能的改善十分顯著，商用飛機(jī)與汽車減重相同質(zhì)量帶來的燃油費(fèi)用節(jié)省，前者是后者的近100倍。正因?yàn)槿绱耍缭?0世紀(jì)40年代開始，鎂合金首先在航空航天部門得到了應(yīng)用。目前其應(yīng)用領(lǐng)域包括各民用、軍用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、螺旋槳、齒輪箱、支架結(jié)構(gòu)以及火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星的一些零部件。我國的殲擊機(jī)、轟炸機(jī)、直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、民用機(jī)、機(jī)載雷達(dá)、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、飛船上均選用了鎂合金構(gòu)件：一個(gè)型號(hào)的飛機(jī)最多選用了300400項(xiàng)鎂合金構(gòu)件；一個(gè)零件的重量最重接近300kg；一個(gè)構(gòu)件的最大尺寸達(dá)2m多。鎂也被廣泛用作鋼的脫硫劑。在冶煉鈦、鋯、鈹、鈾、鉿等過程中，可用鎂作還原劑。鋁鎂合金既輕又硬，抗蝕性能好，可焊，可表面處理，是制造飛機(jī)、火箭、快艇、車輛等的重要材料。另外，鎂被加入鋅的壓鑄合金中，提高其強(qiáng)度和改善尺寸穩(wěn)定性。鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，可作為犧牲陽極對(duì)陰極材料進(jìn)行保護(hù)。目前用作各種犧牲陽極的鎂合金每年為5萬t／a左右，并以5％左右的速率增長。鎂合金的市場正處于快速發(fā)展時(shí)期，并受到我國政府的極力支持。 中國原鎂及鎂合金產(chǎn)量現(xiàn)狀中國是世界上鎂資源最豐富的國家，儲(chǔ)量居世界首位。中國鎂產(chǎn)量及占全球產(chǎn)量的比例見表21及圖21。2007年，%；原鎂產(chǎn)量65. 93萬噸，%，在市場拉動(dòng)下，鎂合金產(chǎn)量22. 62萬噸，%，見表22。近年中國鎂產(chǎn)品出口量變化見表13及圖12。 表23 近年中國鎂產(chǎn)品出口量 單位；萬噸年 份項(xiàng) 目200020012002200320042005200620072007/2006同比增長%原鎂（錠）鎂合金鎂屑、粉、粒鎂合金加工材鎂合金制品合計(jì)圖22 2000～2007年中國鎂產(chǎn)品出口量變化 近年鎂及鎂合金消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化由于鎂的密度小，強(qiáng)度高，并能與鋁、銅、鋅等金屬構(gòu)成高強(qiáng)度合金，因此鎂是重要的合金元素。從2001年開始，壓鑄業(yè)中鎂的消費(fèi)成為最大的消費(fèi)領(lǐng)域，這主要是由于汽車的大量生產(chǎn)引起。近幾年國內(nèi)市場對(duì)鎂的需求量大幅增長，國內(nèi)鎂的消費(fèi)量在2006年已突破15萬噸，同比增長高達(dá)68%，近年中國鎂的消費(fèi)量及其增長見表24，圖224。我國鎂合金價(jià)格與鎂錠關(guān)聯(lián)緊密，常用鎂合金比鎂錠高約2000～2500元/噸。2008年年初出現(xiàn)一波下跌后，迅速反彈，3月下旬價(jià)格漲至31000元/噸，并出現(xiàn)了更高的報(bào)價(jià)。受出口退稅取消及征收10%出口稅；人民幣升值；能源及勞動(dòng)力價(jià)格上漲壓力日增；環(huán)保要求日嚴(yán)；國內(nèi)外市場消費(fèi)趨旺等影響，原鎂和鎂合金價(jià)格有機(jī)會(huì)向上拓展。中國FOB出口價(jià)格會(huì)在5000美元/噸左右，價(jià)格區(qū)間為5700～3600美元/噸。生產(chǎn)工藝本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容包括蘭碳生產(chǎn)線、鎂合金生產(chǎn)線、硅鐵生產(chǎn)線、還原罐再生回收生產(chǎn)線四個(gè)部分。該過程中，蘭碳為主產(chǎn)品，捕集到的焦油及回收到的揮發(fā)分—焦?fàn)t半焦化煤氣為副產(chǎn)品。 鎂合金生產(chǎn)工藝本項(xiàng)目的鎂合金生產(chǎn)過程可分為粗鎂制備、粗鎂精煉、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)工藝過程最長、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。皮江法工藝流程簡單、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，在我國已成為成熟且適合我國國情的鎂生產(chǎn)技術(shù)，本研究擬采用半焦煤氣作粗鎂制備及鎂合金生產(chǎn)的燃料。 物理性質(zhì)：煅燒分解后具有一定的熱強(qiáng)度。 粒度：2040mm。③ 螢石：符合GB821687標(biāo)準(zhǔn)，要求CaF2≥95%，粒度≤120目。粒度：底熔劑—不限，精煉熔劑≤1mm。表31 原鎂標(biāo)準(zhǔn)(GB/T34992003)牌號(hào)化 學(xué) 成 份 %鎂不小于雜 質(zhì) 不 大 于FeSiNiCuAlMnClTiPbZn雜質(zhì)總和0⑥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≤。⑧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。主要原材料用量見表34。由礦山運(yùn)來化學(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。物料由頂部料倉加入窯尾料倉后定量加入回轉(zhuǎn)窯經(jīng)其高溫煅燒后卸入冷卻機(jī)內(nèi)將物料冷卻至約150℃200℃排出冷卻機(jī),冷卻機(jī)使用的空氣作為回轉(zhuǎn)窯燃燒的二次空氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯參與燃燒，煅燒煙氣經(jīng)煙氣處理系統(tǒng)回收余熱、除塵、環(huán)保達(dá)標(biāo)經(jīng)煙囪排放。硅鐵經(jīng)兩級(jí)鄂式破碎機(jī)破碎后，經(jīng)斗提送至硅鐵中間倉；外購袋裝螢石粉拆袋倒入料斗經(jīng)斗提送到螢石粉倉。高位倉下方安裝全自動(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：：)進(jìn)行自動(dòng)配料。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。壓球機(jī)的篩下料匯入返料螺旋輸送機(jī)，經(jīng)提升機(jī)送回高位混合料倉后再循環(huán)利用。球團(tuán)料在高溫（1200℃）及真空（1～10Pa）條件下發(fā)生還原反應(yīng)，鎂蒸氣逸出在還原罐冷端冷凝成結(jié)晶鎂（即粗鎂），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)車間。粗鎂熔化使用容量為2噸坩堝蓄熱室精煉爐。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閉送入鎂液中,充分?jǐn)嚢?靜置。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。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。1% 。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。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，叉車送成品庫。 圖32 鎂合金生產(chǎn)工藝流程 鎂合金生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo)⑴建廠規(guī)模： 100000t鎂合金/a實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)能 105820t鎂合金/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： 1800kWh/t⑺半焦煤氣單耗： 13530Nm3/t⑻還原罐單耗： ⑼鋁錠 ⑽鋅錠 ⑾鋁錳合金 ⑿新水單耗： 15m3/t ⒀循環(huán)水： 300m3/t⒁還原料鎂比： ⒂精煉回收率： 95%⒃鎂合金一級(jí)品率： 85% 鎂合金生產(chǎn)物料平衡計(jì)算精煉 鑄造還原配料 細(xì)磨制球 煅白 結(jié)晶鎂白云石 541400 105532 鎂合金錠1021520 球團(tuán) 熔劑 105820 108280 664840 15830 螢石 合金元素13 15160 11140 CO2 粉塵及損失 損失 還原渣 CO2 精煉渣 467440 12680 559308 26682圖3－3　物料平衡圖（t/a） 鎂合金壓鑄件生產(chǎn)壓鑄車間主要生產(chǎn)鎂合金壓鑄件，（壓鑄件總重量），屬于大型鎂合金壓鑄工程。表面處理鎂合金錠熔化壓鑄去水口、切邊清理、打磨拋光機(jī)加品檢包裝出貨圖34 鎂合金壓鑄生產(chǎn)工藝流程 鎂合金壓鑄件生產(chǎn)工藝技術(shù)方案壓鑄生產(chǎn)設(shè)備選型以壓鑄機(jī)產(chǎn)能作為瓶頸產(chǎn)能進(jìn)行核算，按每天工作20小時(shí)，年工作日300天計(jì)算。② DCC1000M平均生產(chǎn)周期約90/模，：800噸/年（360020300/90=864000kg）。⑵大型冷室鎂合金壓鑄生產(chǎn)線① DCC2000M平均生產(chǎn)周期約150/模，則年可生產(chǎn)鎂合金壓鑄件約：1200噸/年（360020300/150=1234000kg）。⑶共建成10條鎂合金壓鑄生產(chǎn)線。年產(chǎn)鎂合金壓鑄件約25008=20000噸。如變速箱蓋、踏板、各種殼體、進(jìn)氣歧管、方向盤、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體五大件等，及電子產(chǎn)品外殼如筆記本電腦外殼。年產(chǎn)鎂合金壓鑄件約25008=20000噸。 壓鑄生產(chǎn)車間配置壓鑄生產(chǎn)區(qū)包括： 8棟壓鑄