山西镁合金公司年产10kt镁合金工程项目可行性研究报告110页.doc
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2024-09-13
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月103可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1、总论11.1项目的来源及背景11.2 市场预测21.3 项目的意义及必要性81.4 本项目市场竟争力优势分析91.5 设计依据12、11.6 设计原则111.7 设计规模111.8 设计内容111.9 外部建设条件121.10主要原材料及燃料的供应131.11 建设地点131.12 主要技术方案131.13 投资与资金筹措141.14 主要经济技术指标表151.15可行性研究结论192、镁及镁合金生产工艺202.1 生产方法的选择202.2 主要原材料及成品202.3 工艺流程222.3.1 粗镁制备工艺流程222.3.2 镁合金生产工艺流程232.4 主要生产技术指标262.5 物料平衡计算272.6 主体设备的选择273、供电353.1 电力负荷353.1.1 计算负荷353.1.2 负荷性质353.2 电源及供电方案3、353.2.1 电源35 供电方案353.3 主要车间的电气及控制363.4 功率因数补偿364、总图运输374.1 地理位置,经济及交通374.2 自然条件374.2.1 气象374.2.2 地震374.3 总平面布置374.3.1 总平面布置原则374.3.2 总平面布置384.4 工厂运输384.5 竖向布置394.6 厂区绿化、消防及警卫394.6.1 消防394.6.2 警卫404.6.3 绿化405、给排水415.1 给水系统415.2 循环水系统415.3 排水系统415.4 消防用水416、自动控制426.1概述426.2计算机控制系统426.3 各车间主要检测内容456.4 4、仪表选型456.5 控制室设置456.6 仪表维修室457、热力467.1 煤气站467.2 锅炉房467.3 厂区热力管网468、机修478.1 概述478.2 还原罐回收车间478.3 检修车间478.4 仓库设施479、土建489.1 设计依据489.2 设计原则489.3 建筑结构形式499.4 建筑设计4910、通风除尘5010.1通风除尘设计5010.2 空调设计5011、环境保护5111.1环境概况5111.2 工程概况5111.3 环境保护5111.3.1 设计依据及采用标准5111.3.2 主要污染源与主要污染物5111.3.3 控制污染的初步方案5212、 职业安全卫生555、12.1 设计依据及采用标准5512.2 生产过程中的职业危害因素5512.3有害物质危险性分析5712.4 劳动安全卫生设计中采取的防范措施5913、劳动安全6213.1 设计依据62设计依据6213.1.2 设计遵循的标准、规范6213.2 工程概述6313.2.1 设计范围6313.2.2 工程性质和地理位置6313.2.3 主要工艺设备及主要职业危险、危险因素概述。6413.3 建筑及场地布置6413.4 生产过程中职业危险危害因素的分析6713.5 劳动安全设计中采取的主要防范措施6813.6 工业卫生设计7113.7 劳动安全卫生机构设置及人员配备情况7513.8 预期效果及评价76、614、生产组织及劳动定员7714.1劳动岗位和定员7714.2 职工工资7714.3劳动生产率7714.4人员培训7814.5 项目实施计划7815、投资估算7915.1工程概况7915.2 投资估算79投资估算编制依据及说明7915.2.2 建设总投资估算7915.3流动资金估算8215.4资金筹措8316、技术经济8416.1概述8416.2成本估算8416.3 财务评价8616.3.1 销售收入估算8616.3.2 税金8616.3.3 利润总额及分配8616.3.4 财务盈利能力分析8716.4 不确定性分析8716.4.1 盈亏平衡分析8716.4.2 敏感性分析8817、结论907、附表:11财务现金流量表(全部投资)12财务现金流量表(自有资金)2、损益表3、资金来源与运用表4、资产负债表5、投资总额和资金筹措表6、借款偿还计算表7、流动资金估算表8、原材料、燃料、动力消耗和成本估算表9、生产成本和费用估算表10、固定资产折旧费估算表11、无形资产及递延资产摊销估算表1、总论1.1项目的来源及背景进入21世纪,资源和环境已成为人类可持续发展的首要问题。随着很多金属矿产资源的日益枯竭,镁以其资源丰富而日益受到重视,特别是结构轻量化技术及环保问题的需求更加刺激了镁工业的发展。镁合金作为最轻的工程金属材料,具有高比强度、比刚度,减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回8、收等一系列优点,在汽车、电子、电器、航天、航空和国防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景,是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料。镁合金已成为21世纪最令人瞩目的绿色环保金属材料。近年来,随着各国对镁应用技术开发力度的加大,镁合金应用消费增长迅速,可以预见在今后几年,镁合金产品将在很多领域以其独到的性能和价格优势更多地替代铝合金和塑料制品,镁合金的开发应用将会在全球范围内得到快速发展。从2001年起,国家发改委和科技部就将镁合金列入优先发展的产业;科技部将“镁合金应用开发及产业化”列入“十五”科技攻关重大专项;2005年12月21日国家发改委公布的促进产业结构调整暂行规9、定和产业结构调整指导目录中,把高品质镁合金铸造及板、管、型材加工技术开发项目列入鼓励类发展项目。2006年,国家科技部又公布了“十一五”“镁及镁合金关键技术开发及应用”的重大支撑项目,国家再投入5000万元人民币作为导向资金,用于镁的关键技术开发及镁的应用。国家政策的高度导向,有利于我国镁工业由原镁生产向高技术含量、高附加值深加工产品转变,加速我国镁产业从资源优势向经济优势转变,把我国从镁生产大国发展成为镁合金工业强国。目前正是发展镁合金产业的良机。山西xx镁合金有限责任公司经过大量市场调查和论证,决定建设一座规模为年产10kt镁合金、节能与环保技术领先、企业具有现代化工业特色和生产成本具有市10、场竞争力的镁合金示范工程。 2008年1月委托我院进行可行性研究报告的编制,我院依据有色冶金行业可行性研究的内容和深度的原则规定,组织有关专业技术人员对国内同行业技术的发展与现状分析总结,提出了较为合理的方案,并与甲方交换意见,完成了本可行性研究报告的编制。1.2 市场预测 镁合金应用前景(1)镁合金在汽车工业中的应用20世纪末,能源危机日趋严重,环保法规日益严格,使现代汽车减重节能的需求不断高涨,轻量化已成为汽车选材的主要发展方向。据研究发现,汽车重量每降低100kg,每百公里油耗可减少0.7L;汽车自重每降低10%,燃油效率可以提高5.5%,随着发达国家不断加强对汽车等交通工具能源消耗和废11、气污染的限制,促使汽车制造厂重视汽车的轻量化发挥。由于镁合金是工业应用最轻的金属材料并拥有良好的阻尼减震性能,为减轻汽车质量以降低油耗和污染,提高安全性能,镁合金材料在汽车工业中的应用与日俱增。从20世纪90年代起,汽车镁合金零件使用的年增长率达20%,北美高达35%,欧洲为60%。2006年全球压铸镁合金零件产量约20多万吨,其用于汽车零部件的比重高达74%。国外目前至少已100余种镁合金压铸零件用于汽车工业,预计2010年汽车镁合金使用量将超过100kg/辆,届时全球镁合金在汽车产业中消费量将高达5000 kt/a。汽车工业已成为镁合金应用增长的主要驱动力。(2)镁合金在3C电子产业中的应12、用镁合金在电子工业中的应用也具有很大的潜力。众所周知,电子工业是当今发展最为迅速的行业,数字化技术的发展导致各类数字化电子产品的不断涌现。电子元器件越来越趋向于高度集成化和小型化方向发展,便携式电脑、数码摄录机、数码照相机、手机等日新月异,更新速度之快令人膛目结舌。镁合金所具有的优异的薄壁铸造性能及良好的比强度、比刚度和抗撞能力,能充分满足3C产品高度集成化、转薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽、散热和环保要求,在信息产业中得到了广泛应用。近十年来,世界上电子工业发达的国家,特别是日本和欧美一些国家在镁及其合金产品的开发方面开展了大量工作,并取得了重要进展,一大批重要电子产品使用了镁合金,取得了理13、想的效果。笔记本电脑、手机、数码产品采用镁合金外壳的比重呈逐年递增态势。(3)镁合金在航空航天领域的应用镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求,可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省,前者是后者的近100倍。而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。正因为如此,早在20世纪40年代开始,镁合金首先在航空航天部门得到了应用。随着镁合金制备技术的发展,材料的性能如比强度、比刚度、耐热强度、蠕变等性能14、不断提高,其应用范围也不断扩大。目前其应用领域包括各民用、军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。如用ZM2制造wP7各型发动机的前支撑壳体和壳体盖;用ZM3镁合金制造J6飞机的WP6发动机的前舱铸件和WP11的离心机匣;用ZM4镁合金制造飞机液压恒速装置壳体、战机座舱骨架和镁合金机轮;以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已扩大用于直升机WZ6发动机后减速机匣、歼击机翼肋等重要零件;研制的稀土高强镁合金MB25、MB26已代替部分中强铝合金,在歼击机上获得应用。我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、导弹、运载火箭、人造卫星、飞15、船上均选用了镁合金构件:一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件;一个零件的重量最重接近300kg;一个构件的最大尺寸达2m多。(4)镁合金在其它领域的应用在冶金行业,镁被用于铸铁熔体的脱硫和石墨的球化,生产强度和韧性得到大幅度改善的球墨铸铁。镁也被广泛用作钢的脱硫剂。另外,在铜基和镍基合金的生产过程中,镁通常被用作脱氧剂或净化剂。在冶炼钛、锆、铍、铀、铪等过程中,可用镁作还原剂。迄今,镁的最大应用领域是作为铝合金提高强度和抗腐蚀能力的合金化元素。铝镁合金既轻又硬,抗蚀性能好,可焊,可表面处理,是制造飞机、火箭、快艇、车辆等的重要材料。据统计,美国每年有45以上的镁用于铝合金的添加元16、素,镁作为铝合金的添加元素在我国的用量也很大。另外,镁被加入锌的压铸合金中,提高其强度和改善尺寸稳定性。镁还用作镍基合金、镍一铜合金、镍一铜一锌合金的合金化元素,提高合金材料的性能。镁的化学性质活泼,可作为牺牲阳极对阴极材料进行保护。镁合金阳极性能更加优化,主要用来保护浸泡在海水中的钢结构件,如轮船船体,或者保护埋在土壤里的石油管道,镁阳极大量用于热水槽的保护,目前,大多数家用热水器的胆都采用镁合金阳极保护。目前用作各种牺牲阳极的镁合金每年为5万ta左右,并以5左右的速率增长。此外,镁合金在化学工业、核工业、电力工业、家庭消费品、家具、车床设备、办公室设备、光学设备、运动器械和医疗器械等众多领17、域,也有非常广泛的应用前景。 中国原镁及镁合金产量现状中国是世界上镁资源最丰富的国家,储量居世界首位。中国是当今全球原镁和镁合金的第一大生产和出口国,其产量和贸易量占世界的75%以上。近年中国原镁及镁合金产量见表1-1。2006年中国原镁产量52. 56万吨,比2002年增长96.12%,在市场拉动下,镁合金产量同比增长125.9% 。 表 1-1 近年中国原镁及镁合金产量 单位:万吨年份产量20022003200420052006原镁26.8035.4045.0046.7652.56镁合金16.6824.9531.1034.8137.68中国又是世界上第一大镁出口国,连续10年保持增长,成为18、全球镁市场最大的供应方。近年中国镁产品出口量变化见表1-2及图1-1。2005年中国原镁出口量18.19万吨,比2004年的22.83万吨下降20.11%,而同期的镁合金及其深加工产品却有大幅度增长。 表1-2 近年中国镁产品出口量 单位;万吨 年 份项 目2000200120022003200420052005/2004同比增长%原镁(锭)9.499.2211.5416.2022.8318.1920.11镁合金1.882.514.277.048.059.2915.40镁屑、粉、粒4.274.454.326.006.947.142.88镁合金加工材0.480.510.370.170.070.119、6128.57镁及镁合金制品0.040.040.100.150.140.2042.86合计16.1916.7420.6029.5638.0334.988.10图1-1 2000-2005年中国镁产品出口量 近年镁及镁合金消费结构变化 由于镁的密度小,强度高,并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金,因此镁是重要的合金元素。截止2000年,国内外镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域,还用在稀土合金、金属还原及其他领域。从2001年开始,压铸业中镁的消费成为最大的消费领域,这主要是由于汽车的大量生产引起。有关统计数据表明,过去10年里,镁合金压铸件在汽车上的使用量上升了15%左右,20、而且这种发展趋势还会继续,见表1-3。近几年国内市场对镁的需求量大幅增长。国内镁的消费量在2005年已突破10万吨,2006年为15.65万吨,同比增长高达50%,表1-4,图1-2。表 1-3 2000-2004年世界镁消费结构 单位:万吨年份产量20002001200220032004铝合金16.5114.2814.5613.7016.20压铸件15.4715.1116.7817.9023.10炼钢脱硫5.164.195.747.508.00其他3.953.782.833.74.1合计41.0937.3639.9142.8051.40表 1-4 2000-2006年中国镁消费结构 单位:万21、吨年份产量2000200120022003200420052006铝合金1.011.351.742.012.303.014.10压铸件0.400.470.611.021.802.595.10炼钢脱硫0.110.450.500.801.201.922.80金属还原0.370.400.370.300.500.650.75稀土合金0.350.370.380.400.450.600.70其他0.310.350.410.500.500.641.10合计2.553.404.015.127.0510.5515.65同比增长%9.9133.3317.9427.6837.7049.6550.002006年20022、0年图1-2 2000年和2006年中国镁产品消费结构镁及镁合金价格分析2005年4月至今,欧洲压铸镁合金价格为2.55欧元/Kg,美国为140170美分/磅。我国镁合金价格与镁锭关联紧密,2006年1至11月,国内镁锭价格在1350016600元/吨区间波动,2007年1至12月,国内镁锭价格在1800032000元/吨区间波动,常用镁合金比镁锭高约20002500元/吨。受出口退税取消,并有可能征收出口税;人民币升值;能源及劳动力价格上涨压力日增;环保要求日严;国内外市场消费趋旺等影响,原镁和镁合金价格有机会向上拓展。而镁合金制品依其加工工艺及使用领域不同,其经济效益则更加显著。1. 项目23、的意义及必要性我国是世界上金属镁生产大国。上个世纪八十年代以来,由于当时世界镁的需求量激增,而电解镁建设的一次性投资高,建厂周期长,菱镁矿原料短缺,“三废”问题不易解决;皮江法炼镁在短时期内适应了世界镁市场的需求,皮江法炼镁在我国得到了长足的发展。我国从一个镁进口国一举成为镁出口国。同时,必须注意到,由于我国镁合金增长速度远远跟不上镁产量的增长速度,我国的镁合金80%依赖于世界镁合金市场。我国镁合金工业在布局、产业结构、技术装备和产品品种等方面,与世界发达国家相比,还需进一步调整、提高。从我国镁工业现状看,主要问题是结构性矛盾突出,低水平重复建设严重。其主要表现在:一是企业结构不合理,规模小。24、我国的镁企业,多数为5005000t/a的中小厂家。5000t/a以上的大厂家,为数不多。小型企业过多,带来的影响自然是规模的集中度不够,投资分散,市场竞争能力弱。二是能源利用不合理。我国有相当一部分的镁厂,用煤直接作燃料,这种技术虽然具有生产工艺简单、投资省、见效快的优点,但技术装备水平较低,能耗高,环境污染严重。三是我国镁产业结构不合理,镁产品结构单一,附加值低,缺乏高品质、高附加值、高科技含量的镁合金深加工产品,使我国的镁产业在国际市场上缺乏竞争能力。因此,急需以新技术和先进装备改造和提升镁合金冶炼及加工产业水平,建立科技型、环保型、效益型的机械化、自动化的“新型镁合金示范企业”,生产优25、质镁合金,以带动和影响镁冶炼行业健康有序地发展。 本项目在技术方案上充分总结我国镁工业发展取得的经验,在镁冶炼和镁合金生产部分采用最先进的技术和设备方案,降低生产能耗,提高生产效率;在产品结构上,注重高品质镁合金及其加工制品的生产,适应我国镁产业发展方向,利于我国镁产业结构的优化与健康发展。本项目充分考虑资源与能源的合理配置与利用,在能源的利用上,配套相应的热值更高的焦炉煤气用作粗镁和镁合金生产的原料,实现能源高效益和高效率的利用,生产过程中的余热全部回收利用,减少能源的浪费;本项目注重环保与循环经济的建立,生产中产生的大量镁渣,除供水泥厂为辅助原料外,还可建立蒸养砖生产线,此循环经济模式,既26、解决了环保问题,又产生可观的经济效益,利于经济的可持续发展。项目的实施不仅对地区经济发展具有重要作用,同时对我国镁产业水平升级,促进其优化发展也具有重要意义。1. 本项目市场竟争力优势分析本工程在资源利用上,力求构建节约型、资源循环型产业结构,变废为宝。同时,以科学为依据,找好突破点,搞好新工艺的试验研究工作。另外,在本设计中还采用了如下新技术、新工艺:、气力出渣系统采用该技术可使还原周期中的辅助作业时间缩短1/3左右;同时还使还原车间的劳动强度、环境温度和环保条件大大改善,劳动生产率大大提高。该技术所带来的社会效益与经济利益是不言而喻的。、新型节能型回转窑煅烧系统是镁合金生产粗镁冶炼的重要环27、节。多年来,绝大多数金属镁冶炼企业采用普通回转窑利用煤粉为燃料来煅烧白云石。新型节能型回转窑利用引进技术的消化吸收,在钢铁冶金上取得了成功,但还没有在镁冶金过程中应用。这不论是从国家产业政策还是从能源综合利用来看,必将起到积极的作用;虽然中国是煤炭生产大国,但能源综合利用是造福子孙的千秋大业,采取节能型回转窑或其他更节能的煅烧方式本身就是一种进步,该类窑充分利用回转窑燃烧产生的高温烟气,将预热器内的物料预热,使物料在预热器内发生部分分解,使系统产量提高40%,热效率提高30%。、采用新型压球机用Q=10 t/h镶嵌辊皮压球机代替目前Q=35t/h普通压球机,成球率高,含粉量少,更换辊皮方便快捷28、,提高压球工序生产和经济效率。、采用气流提升技术可大大减少粉尘污染,提高粉尘治理效果,降低对劳动危害。、采用均化技术提高镁还原率,减少硅铁消耗。、采用新型蓄热炉与普通还原炉相结合的创新设计理念既保证了还原炉的低能耗,又可以使用较先进的蒸汽喷射泵技术,投资少经济效益好。、采用先进的机械化装料技术降低了劳动强度和劳动定员,还原辅助作业时间缩短,提高劳动生产率,改善了工人的劳动条件。、使用较先进的蒸汽喷射泵技术蒸汽消耗低,真空度高,提高镁还原率,减少硅铁消耗。、设计完善的自动控制系统提高镁还原率,减少硅铁消耗。、镁合金炉采用大型密闭设备综合借鉴国内外各镁合金生产企业的先进技术及成熟经验,采用大型密闭29、设备、机械化流水线作业和自动控制。以技术、装备和控制的高起点,保证产品的高质量。综上所述,本项目建成后较现有镁合金生产企业在节能、环保和机械化生产方面具有较大的综合优势。1.5 设计依据临汾市发改委“关于xx县xx镁合金有限责任公司建设年产1万吨镁合金深加工项目备案的通知”的批复; 设计委托书; 1.6 设计原则根据国内现有生产技术与设计技术,本研究按以下原则进行: 在保证生产设施完善、保证产能的前提下,尽量减少投资; 采用国内最先进的生产装备配置; 建设高效率的余热回收设施,尽量节能降耗; 环保设施建设,尽量做到综合利用,确保“三废”达标排放。 技术经济指标选用国内同类厂已实现的先进指标,并30、在理论分析可行的基础上提高。1.7 设计规模 根据山西xx县xx镁合金有限责任公司的可行性研究委托书,本项目镁合金厂设计规模为10kt/年镁合金。其中高品质铸造镁合金牺牲阳极4kt、普通镁合金牺牲阳极或普通镁合金锭4kt、挤压镁合金牺牲阳极2kt。1.8 设计内容 经我院与山西xx县xx镁合金有限责任公司商定,镁合金厂的设计内容包括:原料堆场及渣场锻烧车间制球车间还原车间精炼及合金车间还原罐回收车间蒸养砖车间机修及炉修变配电所及电修衡器房计控室(包括化验室、环保监测站及仪表维修)全厂循环水加压泵房厂区道路、总平面及竖向设计围墙、大门、警卫室综合管网仓库(成品、器材、备品备件库)厂前生活区厂外供31、电线路及燃气站及输送管路委托其他有关部门设计。1.9 外部建设条件建设用地:山西xx县xx镁合金有限责任公司计划用地180亩,已得到xx县县人民政府的批准。 交通:本项目所选厂址距临汾市60多公里,距xx县城30公里,此处毗领临汾火车站,紧邻大运高速公路,交通便利。 供电:镁合金厂的用电负荷为5300kw,年用电量为2.45107kWh。本项目距已建成投入使用的22万伏变电站约1.5公里,由其敷设110kV线路,其供电能力6500KVA能满足本项目要求。 供水:本项目所选厂址距区域的地下水资源丰富,是非常理想的建厂用地。1.10主要原材料及燃料的供应 白云石:为镁合金厂的主要原料年需求量为1032、7910吨,本项目离矿区仅20公里,矿区年开采白云石140000吨。硅铁:本项目所用硅铁由市场采购;山西硅铁生产厂较多,可以保证本项目的供应。燃料:本项目工艺燃料以废焦炉煤气为主,由临近的焦化厂供给。1.11 建设地点xx县xx镁合金有限责任公司位于山西省xx县太林乡西开府村。xx县位于吕梁山南部,东经11116451111746与北纬361536361636之间。厂址建在山沟里,东西方是荒山,距离厂区最近的是太林乡牛腰村,位于厂区的西方,西南方是是东风煤矿,东南方是太林乡东开府村。厂区靠近洪水公路,物料主要靠汽车运输。1.12 主要技术方案我国镁合金生产起步于90年代,本世纪初,在外资企业的33、示范和推动下,镁合金厂数量和规模发展很快。生产过程中的熔化、合金化、搅拌、精炼、取渣、气体保护、浇铸和环保治理等技术已经成熟,生产设备已实现了国产化,并锤炼出了一支技术精、能熟练操作的职工队伍。多年的镁合金生产经验和教训已为新的镁合金生产线设计和建设打下雄厚的技术基础,镁合金厂采用短流程工艺具有突出的技术和成本优势,已被业界认可。本研究为年产镁合金10kt,均采用国内成熟的工艺并加以完善和提高,提高机械化作业水平和劳动生产率。合金生产采用主要技术方案:综合借鉴国内各镁合金生产企业的先进技术及成熟经验,采用大型密闭设备、机械化流水线作业和自动控制。以技术、装备和控制的高起点,保证产品的高质量。 34、本项目通过技术进步和强化管理,配有健全的质量管理体系。从入厂原料、中间产品到终端产品要有完善的检测手段,严格的检测制度并有完善的统计体系。在能源和原材料消耗、劳动生产率和成本等经济指标上,达到国内领先水平。 本项目合金精练采用清洁无害的电为能源,同时加大对生产过程中污染源和污染物的关注度,采用先进可行治理措施,实现污染物的治理,改善环境,达标排放。 本项目以清洁生产为目标,采用二高二低一少(高技术、高品质、低投资、低成本、少污染),为我国镁合金生产提供新鲜经验。粗镁生产采用主要技术方案: 白云石煅烧采用节能型回转窑。利用回转窑的尾气预热白云石。 制球采用大型压球机并采用均化技术。 还原工序采用35、国内最大的370mm还原罐;还原炉选用蓄热还原炉,结构更加紧凑,回收余热,降低燃料消耗;采用我院开发的气力清渣机,提高机械化作业水平,减轻劳动强度。还原罐回收采用国内成熟技术,厂内部回收再生循环使用,降低生产成本。1.13 投资与资金筹措本项目基建投资总额为9756万元。其中,建设投资为7537.0万元,流动资金2219万元。本项目投资通过企业自有资金来解决。1.14 主要经济技术指标表表1-5 主要经济技术指标表序号指 标 名 称单位数量备注1建设规模1.1建设规模t/a100002设计规模2.1镁合金t/a10000实际产能11320t/a4吨镁合金消耗指标4.1白云石t/t9.544.236、硅铁t/t1.026实际单耗1.051.134.3熔剂t/t0.1454.4萤石t/t0.1454.5还原罐只/t0.24.6焦炉煤气m3/t6630.0指每吨精镁4.7铝锭t/t0.064.8锌锭t/t0.0084.9铝锰合金t/t0.024.10合金熔剂t/t0.0254.11新水m3/t204.12交流电kwh/t2164.0含制罐用电5主要原燃材料年耗5.1白云石t/a1079105.2硅铁t/a116405.3萤石t/a16005.4还原罐只/a20005.5熔剂t/a16005.6铝锭t/a679.25.7锌锭t/a90.65.8铝锰合金t/a226.4续表1-5 主要经济技术指标37、表序号指 标 名 称单位数量备注5.9合金熔剂t/a283.05.10交流电万kw.h/a24505.11焦炉煤气万m3/a66305.12新水万m3/a22.646其它技术指标6.1还原料镁比6.46.6:16.2精炼实收率%957总图运输7.1厂区占地面积m271907.57.2建构筑物占地面积m212552.2堆场36427.3道路铺砌面积m29196.327.4建筑系数%17.457.5土石方工程量m3532027.6绿化率%307.7运输量t/a209042其中:运入量t/a134090 运出量t/a756528供电8.1功率因数cos0.98.2视在功率kVA58898.3有功功率38、kW53008.4无功功率kVAR256710劳动指标10.1全厂定员人400其中:直接生产工人人348管理及服务人员人5211劳动生产率续表1-5 主要经济技术指标表序号指 标 名 称单位数量备注11.1劳动生产率吨/人.年28.7411.2全员劳动生产率吨/人.年2512总投资万元9756.0512.1建设投资总额万元7537.0012.2流动资金万元2219.05表1-6 主要综合经济指标表序号指标名称单位指标值备 注1产品产量吨/年100002销售收入万元/年22846.67十五年平均值3销售税金及附加万元/年1415.25十五年平均值4制造成本(生产成本)万元/年16465.28十五39、年平均值5销售费用万元/年49.67十五年平均值6财务费用万元/年115.39十五年平均值7管理费用万元/年129.04十五年平均值8利润总额万元/年4966.14十五年平均值9企业所得税万元/年1638.83十五年平均值10税后利润万元/年3327.31十五年平均值11法定公积金万元/年332.73十五年平均值12公益金万元/年166.37十五年平均值13可供分配分利润万元/年3327.31十五年平均值14全投资FIRR59.59%企业所得税前41.61%企业所得税后15全投资NPV(Ic=13%)万元/年23347.62企业所得税前14112.11企业所得税后16投资回收期年2.88企业所40、得税前3.60企业所得税后续表1-6 主要综合经济指标表序号指标名称单位指标值备 注17投资利润率%50.90%十五年平均值18投资利税率%65.41%十五年平均值19贷款偿还期年20贷款宽限期年21自有资金FIRR45.80%22自有资金NPV(Ic=13%)万元/年14660.9623劳动定员人40024全员劳动生产率吨镁/人年25.0025总投资万元9756.0526流动资金万元2219.0527固定资产投资方向调节税万元0.0028建设期利息万元0.0029单位投资元/吨7537.00不含流动资金30资产负债率%18.43投产后第一年10.08投产后第五年6.22投产后第十年31流动比41、率%258.80投产后第一年807.04投产后第五年1504.63投产后第十年32速动比率%186.38投产后第一年734.45投产后第五年1432.03投产后第十年33盈亏平衡点%33.17投产后前五年平均值32.80十五年平均值1.15可行性研究结论 通过大量的调查研究与分析,对山西xx镁合金有限责任公司年产10kt镁合金项目的综合评价如下: 山西xx镁合金有限责任公司年产10kt镁合金项目具有较好的发展背景和市场机遇; 该项目的建设,充分利用了临近的焦化厂放空的废焦炉煤气的能源优势,电利用了临近的焦化厂的烟道余热发的电,同时利用了本地丰富的白云石资源,便利的交通条件,原料、燃料、水及电供42、应充足,价格具有一定优势,以及炼镁废渣作水泥原料,是一项资源利用、产品结构合理的项目; 该项目采用对国内最新、最先进的技术方案建设,结合其自然资源优势,可确保工厂建成后,生产成本在项目服务期内具有较强的抗市场风险能力; 该项目的“三废”治理可达到国家排放标准; 该项目建设总投资9756.05万元,单位产品投资少; 该项目建设工期短,总工程量小; 该项目经济效益好,抗风险能力强,从经济角度分析,项目是可行的; 综合评价该项目可行。2、镁及镁合金冶炼工艺2.1 生产方法的选择 本项目的镁合金生产过程可分为粗镁制备、粗镁精练、合金生产三道工序,而粗镁制备生产工序是镁合金生产工艺过程最长、生产成本最高43、的一道工序,其工艺的先进性与否对商品镁合金成本起决定性作用。粗镁的生产方法有电解法和热法。热法又可分为皮江法(含内热法)和半连续硅热法。电解法是以菱镁矿、光囟石、囟水或海水等为原料,经氯化或脱水制取无水氯化镁或无水光囟石,经电解获得金属镁。电解法电耗多(每吨镁耗电18000-24000kWh),单位投资较大,建设周期长,对环境的污染较难解决。当采用水氯镁石或光囟石脱水制取无水氯化镁或无水光囟石时,还需从国外引进相关的技术。半连续硅热法和内热法都是以白云石为原料,以硅铁作还原剂,在加热的还原炉中经真空还原制取金属镁。目前半连续硅热法和内热法在国内尚无成熟的生产技术。皮江法是以白云石为原料,用硅铁44、作还原剂,在外加热的还原罐中,真空条件下进行热还原生产金属镁。皮江法工艺流程简单、建厂投资省、建设周期短、粗镁的纯度高、电耗少、可利用煤、天然气、重油、煤气等燃料,在我国已成为成熟且适合我国国情的镁及镁合金生产技术,本研究拟采用焦炉煤气作工艺燃料的炼镁和制备镁合金。2.2 主要原材料及成品 皮江法炼镁的主要原材料有白云石、硅铁、萤石、精炼熔剂、煤等,要求如下: 白云石: 化学成份:CaO/MgO=1:1.03(摩尔比),SiO2+R2O31%, K2O+ Na2O0.05%。 物理性质:煅烧分解后具有一定的热强度。磨损重量比:R1为4-10%,细粉重量比R2为1-3%。 粒度:10-30mm。45、 硅铁:符合GB2272-87标准,要求含Si72%。 萤石:符合GB8216-87标准,要求CaF295%,粒度120目。 精炼熔剂:化学成分:MgCl248%,KCl 37%,BaCl27.5%,NaCl 5%,CaF2 2.5%。粒度:底熔剂不限,精炼熔剂1mm。 铝锭符合GB11962002标准中Al 9990牌号指标要求(%):Al99.90 、Fe0.07、Si0.05、Cu0.005、Ca0.02、Mg0.01、Zn0.025,其它杂质每种0.01,杂质总和0.10。 锌锭符合GB47083标准中Zn-1牌号指标要求(%):Zn99.99 、Pb0.005、Fe0.003、Cd046、.002、Cu0.001、杂质总和0.01。铝锰中间合金锭符合YS/T2822000标准中AlMn10要求(%):Mn 9.011.0 、Cu0.20、Si0.40、Ti0.10、 Ni0.20、Cr0.10、Fe0.45、Zn0.20、Mg0.50、Pb0.10、Sn0.10、Al余量。 铝铍合金含Be 34%表21 高品质镁合金的产品质量标准类别Mg杂质元素( % )SiAlNiFeCuMnPbClSnCaZrZn杂质量AZ31余量0.022.53.50.0010.0020.0020.20.010.010.040.050.70.8AZ63余量0.050.030.0010.0050.020.47、82.0表22 镁合金牺牲阳极的规格及质量标准类别杂质含量(不大于)电流效率电路电位FeSiNiCnAlMnZn其余Mg-Mn0.0050.030.0010.0080.010.020.0350%1.70vAZ630.0030.100.0010.020.010.0355%1.55vAZ310.0020.050.0010.0080.0350%1.55v表23主要原材料用量表名 称用量(t/a)来 源白云石95400外购硅 铁10260外购萤 石1450外购熔 剂1450外购原材料自制还原罐2000(只)自制焦炉煤气6630万立方米外购铝锭679.2外购锌锭90.6外购铝锰合金226.4外购2.3 48、工艺流程 粗镁制备工艺流程皮江法炼镁原料为白云石,还原剂为75硅铁。由矿山运来化学成份与粒度均合格的白云石,送至厂区内白云石堆场。再由斗式提升机送至窑尾房顶部料仓。物料由顶部料仓经下料溜管加入回转窑经回转窑高温煅烧后再卸入冷却器内冷却,将物料冷却至约200排出冷却机,冷却器使用的空气作为回转窑煤气燃烧的二次空气进入回转窑参与燃烧。成品煅白由冷却机卸出后经链斗输送机、斗式提升机输送至煅白料仓。外购的硅铁经鄂式破碎机初碎后,经斗提送至硅铁中间仓,再经仓下电磁振动给料机喂入硅铁球磨机经其粉磨后通过硅铁斗提机送到硅铁粉仓;外购袋装萤石粉拆袋倒入料斗经斗提送到萤石粉仓。三种物料经高位仓后进入自动配料工序49、。高位仓下方安装全自动连续电子配料秤,按工艺设定的三种物料配比(煅白:硅铁:萤石=100:20:2.8)进行自动配料。各物料经相应料仓出料口进入配料系统自动配料后,连续输送进入球磨机。物料在磨机内完成粉磨及混料,制成粒度100小于100目混合均匀的混合料。混合料出磨后经气力提升机送到高位混合料仓;再经混合料仓下的螺旋输送机送到压球区的各压球机内制球团。压球机的筛下料汇入返料螺旋输送机,经提气力升机送回高位混合料仓后再循环利用。包装好的球团由输送设备送至还原车间,人工或专用装料机装入还原罐。还原还原炉中进行,从还原罐取出镁结晶器,用顶出机把结晶镁顶出,送合金生产车间。2.3.2 镁合金生产工艺流50、程来自本厂还原车间的筒状和块状粗镁清理干净后,置于炉盖上预热。粗镁熔化使用容量为1吨的坩埚电阻炉,新坩埚使用前要清洗干净。坩埚底部加3050mm块状2#熔剂,量为熔镁量的58%,待熔剂熔化后,分批加入粗镁。筒状镁要竖立放在坩埚内,镁液面控制在距坩埚上沿150mm高度,炉膛温度850900。镁液温度720730时,通N2气进行搅拌,同时用喷粉器将精炼熔剂密送入镁液中,边充分搅拌,边加精炼熔剂。精炼熔剂使用量为熔镁量的23% ,精炼时间2540分钟。静止时间2030分钟,依据镁液温度灵活掌握,使重于镁液的杂质分离并沉于坩埚底部,用取渣器除渣。精炼后的镁液用调频抽液泵从熔化炉转移到合金化炉中,时间151、530分钟可调。熔化炉坩埚底部要留200300mm镁液,以防将坩埚底部的残渣带到合金化炉内。按合金要求成分和原料质量计算各合金元素使用量,依据规程规定顺序加入镁液中,控制好温度,待合金元素全部加入并熔化后,通N2气搅拌,将合金熔剂用喷粉器密闭送入合金液内进行精炼,时间2030分钟。精炼后,合金液经静止、降温取样,作炉前快速分析。如不合格,再调整成分或净化处理,直至合格。合金化炉渣量较少,依积渣情况用取渣器除渣。质量合格的合金液用调频抽液泵从合金炉中密闭转移到保温炉内,保温炉为三格坩埚电阻炉,容量4吨。合金液在保温炉内由前室经中室流入后室,对合金液有动态静止作用。坩埚底部带斜度,残渣汇集在前格底52、部,定期取出。采用保温炉,有利于提高和稳定合金质量。汇集于保温炉后格内的合金液,质量最好,用定量浇铸泵从保温炉内抽出,采用水平连续铸造机铸锭,重量误差1% 。连续铸造机使用前模具用焦炉煤气预热到100150,铸锭时用N2+SO2混合气体保护,防止镁合金液氧化燃烧。合金锭采用自动抛光机进行表面处理,六个表面可一次性完成抛光,效率高、锭面光亮、外表美观、环保。抛光后的合金锭由输送带送至喷码机喷码。产品外包塑料薄膜,用打包机整体包装或按用户要求包装后,叉车送成品库。 焦炉煤气 焦炉煤气 熔剂 图21皮江法炼镁工艺流程图合金熔剂2# 熔剂粗 镁合金元素熔化炉HCl(微量)精镁液合金化炉HCl(微量)合53、金液保温炉连铸机渣精炼渣渣N2+SO2HCl(微量)SO2(微量)酸雾塔循环槽清 淤达标排放NaOH水合金锭抛 光喷 码打 包成品入库除尘器粉 尘图2-2 镁合金生产工艺流程图2.4 主要生产技术指标建厂规模: 10000t/a白云石单耗: 9.54t/t 硅铁单耗: 1.026t/t萤石单耗: 0.145t/t精炼熔剂单耗: 0.145t/t镁合金综合电耗: 2164kWh/t焦炉煤气耗: 6630M3/t还原罐单耗: 0.20个/t铝锭 0.06t/t锌锭 0.008t/t铝锰合金 0.02t/t新水单耗: 20m3/t循环水: 300m3/t:1精炼回收率: 95%镁合金一级品率: 8054、-90%还原过程镁回收率: 80-85%2.5 物料平衡计算物料平衡计算见图22。精炼 铸造煅烧还原配料 细磨制球 煅白 结晶镁白云石 58140 10818 镁合金锭107910 硅铁 球团 熔剂 11320 11640 71400 1644 萤石 合金元素 1620 1140 CO2 粉尘 损失 还原渣 CO2 精炼渣 49740 30 - 60450 132 2280图22物料平衡图(t/a)2.6 主体设备的选择本项目主体设备包括回转窑、球磨机、压球机、还原炉、镁合金炉,选型计算如下:主体设备的选择回转窑为了满足年产10kt金属镁白云石煅烧的需要,可以采用二条窑。回转窑的设计计算:计算55、依据:年入窑白云石量107910吨,产出煅白量58140吨。每条窑物料量减半。回转窑年工作天数取300天。回转窑单位面积内表面积产量取12kg/m2.h。每条窑日煅白产量58140/(3002)=96.9t。选2x45M带竖式预热器的节能窑,其产能约110120t/天,可满足生产要求。磨硅铁用球磨机每年使用300天,每天工作18小时,每小时磨硅铁量11640/300/18=2.15t/h。选用15003000mm球磨机一台。该磨机进料粒度25mm,排料粒度0.075-0.4mm时,产量2-6.8t/h,完全可以满足本设计的要求。磨混合料用球磨机设备年使用300天,每天用18小时,每小时需磨混合56、料量71400/(30018)=13.2t/h选用2.26m球磨机一台。该球磨机进料粒度25mm,产量18t/h。本设计进料粒度10um者,称为降尘;直径um者,称为飘尘,直径在0.3-10um之间的粉尘,对人体危害最大,它可直接进入人体,沉积于肺泡内,并有可能进入血液,扩散至全身,由于粉尘表面积大,能吸附多种有毒物质,可引发多种疾病,本工程的主要粉尘包括备料、炼镁过程中产生的还原渣,在推渣、运渣过程中产生渣尘。工业企业设计卫生标准规定,粉尘在车间空气中最高允许浓度为10mg/m3。振动及噪声危险性分析振动可能导致人体患发振动病,主要表现为足的损害,还可导致植物神经功能紊乱。长期接触工业噪声可57、引起耳呜、耳背、头晕头痛、失眠、神经衰弱等症状,并可引起暂时性听闻位移,永久性听闻位移直至噪声性耳聋等症状,并对心血管系统有影响。引风机、球磨机、空气鼓风机、各种泵、除尘器、氮气和压缩空气系统等设备系统在运行过程中都会产生噪声。工业企业噪声控制设计规范规定,工作场所的噪声不得超过85db,操作室有通讯要求时为70db,无通讯要求时为75db。 高温辐射危害性分析当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/cm2.min时,可使人体过热,产生一系列生理功能变化;体温调节失去平衡,水盐代谢紊乱、消化及神经系统受到影响。火灾爆炸危害性分析 本工程能引起燃烧和爆炸事故的因素很多。如高温可引起可燃物起火,输送58、煤气设备、管道中煤所氧含量超标,煤气泄漏静电火花等原因即可导致燃烧和爆炸事故,电器电缆的火灾危险,锅炉爆炸的危险,压力容器超压爆炸,火灾及爆炸事故能造成较大的人员及财产损失。 其它安全事故危险分析 锅炉太压力容器的安全事故,不但造成设备损害,而且危及人体安全. 生产过程中使用的各种大型转动运行设备,破碎机、皮带运输机等,存在着机械伤害的可能。触电、碰撞、坠落、酸碱灼伤、高温烫伤、误操作等事故对人体形成伤害,严重时可造成人员的死亡。 腐蚀既损坏设备,也对人体构成威胁。 停电事故影响生产,甚至损坏设备,造成有害物外逸,危及人身安全。12.4 劳动安全卫生设计中采取的防范措施对自然危害因素的防范措施59、抗震本工程所在地地震烈度为8度,为防止地震危害,本工程在设计中均采取相应的抗震措施,根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)和构筑物抗震设计规范(GB50191-93)中规定,按8度地震烈度对建筑物设防.电力变压器则采取相应的保护措施,防止其受损.防雷全厂爆炸和火灾危险区域为二类防雷,其余为三类防雷,按建筑防雷设计规范(GB50057-94)进行设计,对主厂房、烟囱、煅烧、原料制备、精炼车间等建筑物设避雷带、避雷网及接地极,对设备、风帽、放散管等突出物采取相应的防雷措施。防暑防寒为防止夏季暑热,在生产厂房内采取通风换气措施,在工段内部设置工人休息室、操作室、控制室、低压配电室等,并在室60、内设置必要的风扇等装置,在控制室、低压配电室设置有空调。为防止冬季低温,采取集中供暖措施,使车间内工作地点及休息室内的温度均可满足有关的要求。对贮存输送水或蒸汽介质的设备及管道采取必要保温措施,在操作管理上采取相应的排空措施,以防冻坏设备与管道。其它为了防止或避免不良地质对建构筑物的破坏,拟对回转窑、烟囱等重要生产建构筑物基础采取必要的地基处理措施。为了防止内涝,及时排出雨水,避免积水毁坏设备、厂房,在厂内设相应的场地雨水排水系统。在厂内的平面布置上,将散发粉尘的贮煤场及焦场布置在全年最大频率风向的下风侧和厂区边缘地带,减轻有害物由于风向的作用对职工的有害影响。对生产危害因素及职业卫生采取的防61、范措施本项目在建设过程中必须把“安全第一,预防为主”的方针贯彻始终,确保有关安全卫生设施的工程质量,从而保障劳动者在生产过程中的安全健康。 粉尘与烟气的防范措施:设计对回转窑、制球车间、上料系统都设布袋除尘器处理,以防粉尘散入车间;镁合金炉烟气、铸造机的吸气罩集气都经石灰乳洗涤塔洗涤,用风机抽入烟囱排空;厂房设侧窗与避风天窗,使车间有良好的通风换气条件。车间工作地带SO2浓度低于15mg/Nm3,粉尘浓度低于10mg/Nm3。所有车间工作地带污染物浓度都控制在国家卫生标准以下。噪声防治措施:破碎机、球磨机、各风机均设在单独隔音间内,并设有减震基础。为降低噪声对工人的影响,高噪声岗位还设有隔音操62、作室。室内噪声可控制在75dB(A)、作业场所噪声控制在90 dB(A)以下,可满足工业企业噪声控制设计规范的要求。通风降温措施:煅烧车间、还原车间、铸造车间、锅炉房等高温场所都设自然通风侧窗与天窗,使车间有良好的通风换气条件,在局部高温区还设置了机械通风装置,所有车间室内外温差基本可控制在5左右,满足卫生标准要求。采光与照明:煅烧、制球、精炼与铸造车间的采光系数大于1%,室内工作面上的天然光照度在50勒克斯以上;锅炉房、风机房等厂房的采光系数则大于0.5%,工作面上的天然光照度大于25勒克斯。煅烧车间、制球车间、精炼及铸造车间工作面上的人工采光照度值都在30勒克斯之上;锅炉房、风机房等场所则63、大于20勒克斯;办公室为50勒克斯;厂区主干道与次干道分别为0.5与0.2勒克斯。辅助生产用室设计:设计考虑了职工休息室、更衣室及浴室,以上辅助用室的设置满足工业企业设计卫生标准(TJ36-79)的要求。13 劳动安全13.1 设计依据13.1.1设计依据中华人民共和国劳动法建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定中华人民共和国劳动部令第3号(1996)。国务院关于加强防尘防毒工作的决定国发(484)97号。中华人民共和国尘肺病防治条例中华人民共和国国务院1997年12月3日。山西省工业劳动卫生管理条例1990年5月9日。工业企业建设项目卫生预评价规范,中华人民共和国卫生部1994年。13.1.264、 设计遵循的标准、规范工业企业设计卫生标准,TJ36-79。建筑设计防火规范,GBJ16-87(1997年修订版)。建筑物防雷设计规范,GB50057-94。爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,GB50058-92。生产过程安全卫生要求总则,GB12801-91。工业企业总平面设计规范,GB50187-93。工业企业噪声控制设计规范,GBJ87-85。有色金属工业环境保护设计技术规定 YSJ017-92。轻金属工业污染物排放标准 GB4912-85建筑抗震设计规范,GBJ11-89。构筑物抗震设计规范,GB50591-93。职业性接触毒物危害程度分级,GB5044-85。工业企业采光设计标准,65、GB5033-91。工业企业照明设计标准,GB50034-92。安全色,GB2893-82。安全标志,GB2894-96。13.2 工程概述13.2.1 设计范围本项目设计规模为10kt/年金属镁及镁合金。主要有煅烧工段、制球工段、还原工段、镁合金工段、公用工程和辅助工程。13.2.2 工程性质和地理位置13.2.2.1 工程性质工程名称:山西xx县xx镁合金有限责任公司年产10kt镁合金工程。建设性质:新建工程行业属性:有色行业。产品方案:产品方案见下表镁合金的产品方案和生产规模产 品规模高品质铸造镁合金牺牲阳极4000吨普通铸造4000吨挤压镁合金牺牲阳极2000吨合 计10000吨13.66、2.2.2 地理位置项目建设地点位于山西省xx县太林乡西开府村。xx县位于吕梁山南部,东经11116451111746与北纬361536361636之间。厂址建在山沟里,东西方是荒山,距离厂区最近的是太林乡牛腰村,位于厂区的西方,西南方是是东风煤矿,东南方是太林乡东开府村。厂区靠近洪水公路,物料主要靠汽车运输。 13.2.3 主要工艺设备及主要职业危险、危险因素概述。13.2.3.1 主要工艺流程主要工艺流程祥见工艺篇。13.2.3.2 主要原料、半成品及成品本工程生产中使用的主要原料、生产出的半成品及成品见下表: 主要原料、半成品及成品表车间名称原料成品煅烧车间白云石煅白料制球车间煅白、硅铁67、萤石粉球团料还原车间球团料、焦炉煤气结晶镁合金精炼车间结晶镁、熔剂、合金元素合金镁产品13.2.4.3 主要职业危险、危害概述主要危害因素分为两类,其一为自然因素形成的危害或不利影响;一般包括地震、不良地质、暑热、雷击等因素,xx县地区存在有地震、署热、雷击等有害因素,需在设计中进行考虑。其二为生产过程中产生的危害,包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害等各种因素。在煅烧、制球、合金精炼等工段都有可能出现上述危害因素。13.3 建筑及场地布置根据场地自然条件中有关情况预测的主要职业危险危害因素及防范措施。xx县属暖温带大陆性气候,四季分明,冬冷少雪,春旱多风沙,夏热雨量集中,秋季温闵,年平均气68、温10.2,年平均水量260.2mm,年平均风速2.1m/s,年主导风向为WNW。该地区的地震烈度为6度。主要自然危险、危害因素及防范措施,自然因素形成的危害或不利影响,一般包括地震、雷击、暑热等因素,各种危害因素的危害性各异,其出现发生的可能性、机率大小不一,危害作用范围及所造成的后果均不相同。地震:地震是一种产生巨大破坏作用的自然现象,尤其对建筑物的破坏作用明显,作用范围大,进而威胁设备和人员的安全。在建筑设计中,进行准确的抗震验算,并根据建筑抗震设计规范(GBJ11-89)及构筑物抗震设计规范(GB50191-93)中的规定按6度地震烈度对建构筑物设防,对砖混结构适当增设圈梁、构造柱等措69、施来增强建筑物的抗震能力。地震烈度的确定已有地区证明文件,但在施工前尚需进行地震安全预评价的确认。雷击:雷击能破坏建筑物和设备,并可能导致火灾和爆炸事故的发生,建筑物采用避雷带(针)等防直击雷,引下线不少于2处,并沿建筑物四周均匀布置。防感应雷的措施为建筑物内的设备管道构架等主要金属物就近接到防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。烟囱则设避雷带(针),防止雷击引发的火灾。气温:气温过高能发生中暑,气温过低达到零下,则可能发生冻伤和冻坏设备。本厂属采暖地区,配料制球工段、循环水等系统采用110/70的热水。根据xx县夏季高温与操作岗位环境温度高的特点,在操作室、车间办公室等处设吊扇台扇等进70、行防暑降温。其它:暴雨和洪水威胁工厂安全,其作用范围大,但出现的机会不多,考虑到大厂区周边环境的影响,需对厂区周边护坡进行砌筑以防止山洪冲刷,局部地段需扩宽并修筑防洪堤以防止洪水对厂区的威胁。厂区内通道的劳动安全卫生:在总平面布置中,将厂区划分为主要生产区和辅助生产区两个功能区。厂区道路呈环形布置,城市型道路,道路路面结构采用混凝土路面。其中主要干道路面宽度为9米,次要道路路面宽度为6米。根据厂区特殊的地理位置,仅设一个出入口,人流与货流比较集中,为此此处加强门卫设置,用于人流及货流的疏导。生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆;地沟、水井设置盖板;有危险的吊装口、安装孔等处则设安全护栏;71、在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。厂内道路设置相应的照明设施和排水设施。建筑物的安全距离、采光、通风、日晒等情况,有害气体与主要风向的关系本工程主要建筑物间设计的防火安全间距见下表: 主要建筑物间设计的防火安全间距表序号建筑物相邻建筑物设计的防火安全间距(m)标准要求的最小防火安全间距(m)名称耐火等级名称耐火等级1煅烧二配料二15122还原二配料二24123合金二还原三2712建筑物的采光、通风等情况:本工程所在区域采光条件较好,在建筑设计中,充分利用日光资源与人工光源,提供高质量的采光照明条件,光照度符合工业企业采光设计标准GB5033-91和工业企业照明设计标准GB50372、4-92的要求。在厂房的建筑设计中,对无毒无害岗位采用自然通风,对有爆炸危险及有害气体存在的场所则采取强制通风。有害气体与主要风向的关系:本工程所在地的主导风向为西北风,风向对有害物质的输送作用极为明显,操作人员处于危害源的下风向则极为不利,总平面布置中,煅烧工段布置在厂区的西南部,与之毗邻为配料制球工段,精炼工段布置在厂区西部,以减少对厂区的影响。辅助工程设置:本工程建有车间办公楼、操作室等生产辅助用室,生活辅助设施如单身宿舍、食堂、浴室等,能满足工业企业设计卫生标准(TJ36-79)的要求。13.4 生产过程中职业危险危害因素的分析13.4.1原料、材料和副产品的种类原材料、副产品及产品见73、下表: 原材料、副产品及产品表车间名称原材料产品及副产品名称数量名称数量煅烧车间白云石107910t/a煅白料58140t/a制球车间煅白料硅铁萤石粉58140t/a11640t/a1600t/a球团71400t/a还原车间球团71400t/a结晶镁还原渣10818t/a60450t/a合金车间结晶镁中间合金熔剂10818t/a1600t/a镁合金精炼渣11320t/a2280ta13.4.2 生产过程中的高温、高压、易燃易爆、辐射、振动、噪声等有害作业的生产部件、程度生产过程中各车间可能出现的危害因素见下表: 各车间可能出现的危害因素表序号车间名称有害物质危害因素1煅烧车间焦炉煤气机械伤害、74、噪声、高温2制球车间粉尘机械伤害、噪声3还原车间焦炉煤气爆炸、高温4合金车间SO2机械伤害、火灾、爆炸、噪声、中毒13.4.3 生产过程中危险因素较大的设备的种类、数量危险因素较大的设备见下表: 危险因素较大的设备的种类、数量车间名称危险因素较大的设备数量危险因素煅烧车间回转窑2机械伤害、噪声、高温制球车间球磨机2机械伤害、噪声压球机3机械伤害还原车间还原炉20爆炸、高温合金车间精炼炉8爆炸、高温、中毒连续铸造机2机械伤害、火灾13.4.4 可能受到职业危险、危害的人数及受害程度可能受到职业危险危害的人数及程度见下表: 可能受到职业危险危害的人数及程度表车间名称危害因素可能受危害人数可能的受害75、程度煅烧车间机械伤害、噪声、高温4受伤致病制球车间机械伤害、噪声8受伤致病还原车间爆炸、高温160受伤致病,严重致死亡合金车间机械伤害、火灾、爆炸、噪声、中毒20受伤致病,严重致死亡13.5 劳动安全设计中采取的主要防范措施13.5.1 工艺和装置中选用的防火、防爆等安全设施和必要的监控、检测、检验设施 全厂所用的焦炉煤气均设有低压报警及自动切断煤气的装置,以防回火造成火灾。焦炉煤气系统的设备管道设置相应的蒸汽吹扫装置和煤气放散阀取样设施。回转窑、还原炉及合金精炼炉烟道均设氧含量自动分析仪,随时检测煤气中的氧含量,防止氧含量超标而引发的爆炸事故。设置火灾报警系统,在35kV配电所、各变电所、控76、制室等处设置感烟控制器,火灾报警控制盘设在总调度室内。 主要生产场所的通风措施表车间或工段主要有害物换气次数通风方式备注煅烧煤气、余热6次/h防爆轴流风机全面通风窑头房制球白云石粉10次/h防爆轴流风机全面排风高楼部、制球区还原余热20次/h防爆轴流风机全面排风合金余热、SO220次/h防爆轴流风机全面通风主要建筑物的结构、耐火等级等见下表 主要建筑物的结构、耐火等级表生产场所生产类别耐火等级结构形式泄爆形式出口数量煅烧丁二钢筋混凝土框架门窗2制球戊二钢筋混凝土框架、排架结构门窗2还原丁二轻钢结构门窗2合金丙二钢筋混凝土排架门窗、天窗2 厂区设有水消防系统,并按照建筑灭火器配置设计规范GBJ177、40-90的规定设置相应型号及数量的移动式灭火器材,以满足消防的要求。13.5.2 根据爆炸和火灾危险场所的类别、等级、范围选择电气设备、安全距离、防雷、防静电及防止误操作等设施。13.5.2.1 爆炸和火灾危险的类别、等级和范围在爆炸和火灾危险场所严格按爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)的有关要求进行设计,避免电气火花引发的火灾。电气设备的选型在精炼车间爆炸危险区域选择隔爆型设备。安全距离和防雷、防静电及防止误操作措施参见前所述。在爆炸和火灾危险环境中作静电接地设计,属于户外装置的防静电接地与防雷接地装置共用;对于建筑物内部设备的防静电接地利用电气系统的保护接地装置。78、所有的煤气设备与管道均设置防静电接地装置,防止静电火花引发火灾。13.5.3 危险性较大的生产过程中,发生事故的抢救、疏散和应急措施13.5.3.1 事故的抢救措施火灾爆炸事故的抢救措施:一旦发生火灾爆炸事故,利用设置的火灾自动报警系统及电话向消防队报警,同时采用设置的移动式消防器材及固定式消防设施进行灭火。生产厂房等建筑物火灾主要采用水灭火,利用消火栓、消防车、消防水枪并配合其它消防器材进行扑救。电气室、控制室等带电火灾主要采用磷酸铵盐干粉灭火器和气体灭火器进行扑救。人身伤害事故的抢救措施:人身伤害事故主要有中毒、烧伤、触电等,急性中毒的抢救和应急措施见6.5所述,其它人身伤害事故的抢救措施79、主要如下:烧伤的抢救措施:烧伤一般发生在爆炸火灾现场或高温操作岗位,发生事故后,立即组织现场急救。迅速使受伤者脱离烧伤现场,去除烧伤源,进行现场的初步急救,严重时送医院抢救。机械性外伤一般由机械刮、碰、挤或由高处坠落造成的,发生事故后,迅速使受伤者脱离致伤源,并进行初步的现场急救,严重时送医院抢救。13.5.3.2 事故的疏散方式厂区主要生产厂房设置两个以上的安全出口,厂房每层的疏散楼梯、走道门的宽度、厂房内最远工作地点到外部出口或楼梯的距离均执行建筑设计防火规范GBJ16-87(1997修订版)的相应规定。13.5.3.3 事故的应急措施关键的工艺过程、重要的设备如回转窑、球磨机、压球机、连80、续铸造机等设置自动调节系统或安全联锁系统。变电所、操作室等关键岗位设置事故照明设施,便于火灾的扑救和人员的疏散。在散发粉尘或有毒有害气体的工作岗位配备防尘防毒口罩、防毒面具、氧化呼吸器等事故应急器具。自动控制的阀门、调节器均设置相应的手动控制,以防自控装置出现故障时应急手动操作。13.6 工业卫生设计13.6.1 生产过程中的主要职业危害因素有毒物质:有毒物有焦炉煤气、二氧化硫等,主要出现在合金精炼系统。粉尘:主要出现在制球、还原系统。噪声振动:主要发生在破碎机、球磨机、回转窑、引风机等设备周围。高温及热辐射:主要发生在煅烧、还原及合金精炼系统。13.6.2 主要职业危害因素的危害特性焦炉煤气81、:煤气中的主要有害成分在CO、CH4、H2S等,本工程煤气CO、CH4的含量分别为6%、25.5%。氮、苯等有害物质因含量较少,一般不会引起中毒事故。二氧化硫:主要经人体呼吸道吸收,引起不同程度的呼吸道及眼粘膜的刺激症状。轻度中毒者有眼灼痛、畏光、流泪、阵发性干咳,甚至有呼吸短粗、胸闷等症状,严重中毒很少见。长期接触浓度二氧化硫引起嗅觉、味觉减退,弥漫性肺间质纤维化及免疫功能减退等。工业企业设计卫生标准规定,车间空气中SO2的最高容许浓度为10mg/m3。粉尘:白云石的粉尘,对人体有一定危害,它可直接进入人体,沉积于肺泡内,并有可能进入血液,扩散至全身,由于粉尘本身能吸附多种有毒物质,可形成多82、种疾病。工业企业设计卫生标准规定,白云石粉尘短时间接触容许浓度总尘10 mg/m3,呼尘为8 mg/m3。噪声和振动:长期接触工业噪声可引起耳鸣、耳背、头晕、失眠等症状,并可引起暂时性听阈位移、永久性听阈位移、高频听力位移直到噪声性耳聋等症状。工业企业噪声控制设计规范规定工作场所的噪声不得超过85dB。振动可导致人体患振动病,主要表现为足的损害。高温辐射:当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/cm2.min时,可使人体过热,体温调节失去平衡,水盐代谢出现紊乱,消化及神经系统受到影响。13.6.3 各职业危害因素的主要生产部位 生产过程中产生的职业危害的生产部位序号有害因素生产部位备注车间或工段83、部位名称1高温煅烧回转窑还原车间还原炉合金合金炉、连续铸造机2粉尘制球车间球磨机、压球机煅烧白云石粉还原车间还原炉还原渣粉续 生产过程中产生的职业危害的生产部位序号有害因素生产部位备注车间或工段部位名称3噪声及振动煅烧车间回转窑制球车间球磨机、破碎机、压球机还原车间通风机及各种泵类合金车间连续铸造机、鼓风机、引风机4有毒物制球球磨、压球煅烧白云石粉还原车间还原炉还原渣粉合金车间精炼炉、连续铸造机SO2气体13.6.4 设计中采取的防范措施13.6.4.1 有毒有害物及粉尘的防范措施在正常操作条件下,设备、管道及其附件完好无损的情况下,有毒有害物均在密闭的设备或管道中,不会散发到空气中,也不会对84、操作人员造成危害,但在长期的生产过程中,设备、管道、密封法兰的损坏都有可能产生有害物泄漏,有可能引起中毒事件的发生。因此,在设计中需采取必要的防范措施。在满足工艺生产要求的前提下,设备管道尽可能在露天布置,使得有害气体能迅速扩散。散发有害物的工作场所设置通风设施。设备、管道、法兰的密封性经常进行检查,防止跑冒滴漏现象的发生。设置有毒气体探测报警系统,在燃气回转窑、还原炉等设备周围设置有毒有害气体浓度检测点,当空气中有害气体含量超标时报警。配料制球车间包含了硅铁粗碎、细碎、粉体物料的配料粉磨、输送、压球、包装等工序。造成多个扬尘点,车间分为5个功能区:硅铁区、萤石粉区、配料粉磨区、压球区、包装区85、。为此各区设计相应的收尘装置。本设计中,所有扬尘点收尘均采用高效脉冲袋式除尘器,收尘效率均大于99.9%,净化后总体排尘浓度均小于30mg/Nm3,目标值是排尘浓度小于10mg/Nm3。收尘粉尘均返回工艺系统回收利用。绿化对净化空气具有重要作用,是防治尘毒的有效措施之一,本工程的绿化系数为30%。13.6.4.2 高温的防护措施煅烧、还原、合金精炼车间设固定式轴流风机;工人休息室设吊扇防暑降温;局部设空调;对温度较高的工作场所操作人员采取必要的个体防护措施。13.6.4.3 减振降噪震动较大设备设置单独基础,通风机采取相应的减震措施,强震设备与管道间采取柔性连接方式,防止振动造成的危害。主要工86、作场所的噪声治理见下表: 主要工作场所的噪声治理工作场所噪声(分贝)治理措施备注破碎机90设隔音操作室符合工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85的要求球磨机90设隔音操作室压球机90设隔音操作室连续铸造机70设隔音操作室各种风机90设消音器及隔音操作室13.6.5 危险性较大的急性中毒的抢救和应急措施在事故和非正常操作状态可能会产生有毒物料的泄漏而造成操作人员的急性中毒,本工程生产过程中的主要有毒气体是煤气和二氧化硫,在正常生产过程中,即使有少量的泄露,也不会造成中毒事故。13.6.5.1 煤气中毒的抢救和应急措施:急救:迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧,呼吸停止者立即进行人工呼吸87、。严重时立即送医院抢救。防护:处理事故和抢救人员需佩带防毒面具或氧化呼吸器进入有毒现场。泄漏处置:迅速撤离污染区人员至上风处,切断火源和气源,对泄漏区(室内)进行抽排或强力通风,直到气体散尽。13.6.5.2 二氧化硫中毒的抢救和应急措施:急救:迅速将患者移离中毒现场至通风处,松开衣领,注意保暖、安静,观察病情变化。对有紫绀缺氧现象患者,应立即输氧,保持呼吸道通畅,如有分泌物应立即吸取。严重时立即送医院抢救。防护:处理事故和抢救人员需佩带防毒面具或氧化呼吸器进入有毒现场。泄漏处置:迅速撤离污染区人员至上风处,对泄漏区(室内)进行抽排或强力通风,直到气体散尽。13.7 劳动安全卫生机构设置及人员88、配备情况13.7.1 机构设置及人员配备情况本设计设有安全科,主管公司和安全生产,对各类人员进行安全、防火、卫生知识的培训教育,防止发生事故和职业病,避免各种损失。本工程为公司的下属分厂,设置专职安全员2名,负责本厂的安全生产。各车间设兼职安全员。卫生工作人员2名,对各类从员进行安全卫生知识的培训。本工程建有食堂、浴室、卫生所。13.7.2 防护器材配置情况防护器材配置见下表: 防护器材配置一览表车间名称氧气呼吸器数量(台)防护器材数量(具)煅烧车间防尘口罩10制球车间防尘口罩16还原车间防尘口罩40合金车间AHY6型12MFIA面罩+MD5滤毒罐2213.8 预期效果及评价经采取上述措施后,89、本工程操作场所及岗位空气中尘毒有害物浓度将低于工业企业设计卫生标准中相应的最高容许浓度,噪声均低于工业企业噪声控制设计规范的规定,总图布置、建筑设计符合建筑设计防火规范的要求,电气设备的选型符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的要求,压力容器的选型、设计符合压力容器安全技术监察规程的要求,可基本避免火灾、爆炸、压力容器事故等危害的发生,并减少其它事故的发生或出现,一旦出现事故,即可采取相应的备用或应急补救措施,将事故造成的损失降至最低。14、生产组织及劳动定员14.1劳动岗位和定员企业劳动定员编制的原则是先进合理、切实可行、精简节省。本研究采用的定员确定方法不是单一的,而是同时结合使用了按劳90、动效率、按设备、按岗位、按比例、按组织机构和职责范围等定员方法。项目建成后岗位和所需劳动定员见表14-1。表14-1 岗位和所需劳动定员表序号工作部门出 勤 定 员备注合计1煅烧车间877222配料制球车间252222693还原车间4038381164精炼合金车间222020625供电车间766196电器仪表车间22267化验室442108门卫22269其它(含制罐车间)9090合计20010199400注: 各单位的劳动定员中已包括管理干部和技术人员,生产工人348人,总定员400人。14.2 职工工资根据建设单位的意见,人均年工资为14000元/人.年。14.3劳动生产率本研究采用产量指标91、形式计算劳动生产率,具体计算结果见表14-2。表14-2 产量劳动生产率计算结果一览表劳动生产率指 标备 注生产工人劳动生产率(吨/人.年)28.74镁合金全员劳动生产率(吨/人.年)25镁合金14.4人员培训为了保证项目的顺利实施,达到预期效果,必须对职工进行培训,以便使职工掌握生产经营、管理的先进技术和设备操作技能。本设计只编制投产前的培训计划。人员培训的要求应按照“全员培训,突出重点”的原则,重点培训管理人员和技术人员、大型设备组装及维修人员、机电设备维修人员、重要自控仪表维修人员、车间主任、班组长、主要操作人员。根据国家有关规定,本设计要求职工至少提前6个月进厂,重要人员要求提前9个月92、进厂。培训时间最少3个月,重要人员应达到6个月以上。培训人员比例要求达到主要生产人员的60%以上。关于培训计划宜在项目开工后与建设单位共同编制。外培地点宜选择同类企业。内培工作的安排由建设单位根据自身条件进行安排。14.5 项目实施计划 本次建设拟一年完成,具体实施计划见表12-3。表12-3 进度计划表 时间阶段月 份(月)123456789101112项目审批工程设计设备订货工程施工试车投产15、投资估算15.1工程概况本项目的任务新建年产10kt镁合金生产线及与之配套的相关辅助工程。本项目新增投资估算依据以上内容。15.2 投资估算投资估算编制依据及说明本项目投资估算方法采用(93)中色93、字第0169号文批准的有色金属工业工程建设概预算编制办法。建筑工程采用山西省建筑工程预算定额;安装工程采用有色金属工程建设定额指标和山西省安装工程单位估算表,按山西省及当地有关文件规定取费,并参照我院类似工程指标,调整到2007年价格水平。安装工程:按有色行业有关定额指标计取,并调整到2007年价格水平。标准设备购置费用,特别是大型、重要设备主要是采用现行市场价格加运杂费进行估算。非标设备依据有色金属工业非标设备订价办法进行估算,并参照我院类似工程指标,调整到2007年价格水平。设备运杂费按(92)中色基字第0123号文批准的有色金属工业工程建设设备运杂费率的规定计取,设备运杂费率取6%。其它94、费用:按有色行业有关定额指标计取,根据工程情况并作适当调整。工程预备费率取4.5%;根据“计投资(1999)1240号”文件,价差预备费取3%。 建设总投资估算根据各专业提交和有关编制依据,本项目建设总投资构成和估算结果列于表151“投资总额估算表”、表152“建设投资一览表”和表15-3“投资构成表”。表151投资总额估算表(万元)序号投资内容金额1建设投资7537.02流动资金22193合计9756表152 建设投资一览表序号工程或费用名称估算价值 (万元)备注建筑工程安装工程设备购置其它费用合 计1 工程费用1.1煅烧车间185.050.001050.000.001285.01.2配料车95、间178.0020.00540.00738.01.3还原车间326.0084.002210.002620.01.4精炼合金车间145.0045.00820.001010.01.6变配电站85.0085.001.7供水系统45.0025.0070.01.8还原罐车间80.00130.0210.01.9蒸氧砖车间30.0040.0070.001.10机修电修18.012.030.0 1.11办公楼30.00100.00130.001.12锅炉房11.0010.0021.001.13仓库28.000.0028.00 小 计1076.0199.05022.00.006297.02其它费用2.1建设用地96、准备费200.00200.002.2业主管理费48.048.02.3工程建设监理费45.045.0续表152 建设投资一览表序号工程或费用名称估算价值 (万元)备注建筑工程安装工程设备购置其它费用合 计2.4职工提前进厂和培训费55.055.02.5联合试运转费27.027.0无负荷联试23.023.0有负荷联试4.04.02.6工器具、生产家具购置18.018.02.7办公及生活家具购置20.020.02.8评估招标费用0.000.002.9勘察设计环评费350.0350.02.10供电增容费0.000.002.11施工机构迁移费0.000.00 小 计790.0790.03预备费450.097、450.03.1工程预备费295.0295.03.2价差预备费155.0155.04建设投资1076.0199.05022.01240.07537.05建设总投资1076.0199.05022.01240.07537.0表153投资构成表序号项目名称价值(万元)占百分数(%)1工程费用6297.00 64.54%1.1建筑工程费用1076.00 11.02%1.2安装工程费用199.00 2.03%1.3设备费用5022.00 51.49%2其它费用790.00 8.1%3预备费450.00 4.61%3.1工程预备费295.00 3.02%3.2价差预备费155.00 1.59%4流动资金221922.75%建设总投资9756100.00%15.3流动资金估算 流动资金年占用额的估算采用分项估算法,其估算参数见表15-4。项目正常年度流动资金2219万元。表15-4 流动资金估算参数序号项目最低周转天数(天)最低周转次数(次)1外购原材料白云石3012硅铁3012熔剂30122应收款30123应付款30124在产品31205产成品20186备品备件12037现金152415.4资金筹措 本项目投资通过企业自筹资金来解决。建设总投资为9756万元,其中建设投资为7537.0万元,流动资金2219万元。