莫爾卡特型砂生產(chǎn)線工程可行性研究報(bào)告

1、一、總 論1.1 項(xiàng)目名稱: 莫爾卡特制品-年產(chǎn) 2 萬噸莫爾卡特型砂生產(chǎn)線工程1.2 擬 建 地：湖南省*縣火馬沖鎮(zhèn)1.3 項(xiàng)目單位：湖南省*莫來石有限責(zé)任公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：* (法人代表)1.4 編制單位及負(fù)責(zé)人編制單位：湖南省*市工程咨詢中心負(fù) 責(zé) 人：*為了搞好本項(xiàng)目的前期工作，*莫來石有限責(zé)任公司委托*市工程咨詢中心承擔(dān)該項(xiàng)目的可行性研究任務(wù)，我中心立即組織技術(shù)人員 (專家)，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，通過實(shí)地調(diào)查，廣泛聽取有關(guān)部門的意見，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行認(rèn)真論證、分析評(píng)價(jià)，于 2006 年 5 月完成本報(bào)告的編制。1.5 編制的依據(jù)及范圍依據(jù)：(1)國家計(jì)委和建設(shè)部頒發(fā)的建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參

2、數(shù)（第三版）；(2)國家現(xiàn)行財(cái)稅制度和價(jià)格體系；(3)可行性研究報(bào)告編制的有關(guān)深度的要求;(4)年產(chǎn) 2 萬噸莫爾卡特型砂生產(chǎn)線工程平面規(guī)劃圖；(5)國家的其他各有關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范及項(xiàng)目建設(shè)單位提供的相關(guān)基礎(chǔ)資料。范圍：本次研究對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性、市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)、項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模、總體方案設(shè)計(jì)、實(shí)施進(jìn)度、環(huán)保及安全、投資估算及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益等方面進(jìn)行研究。1.6 研究結(jié)論1）*縣位于湖南省西部， *市北部，沅水中游。全縣土地總面積1976.81 平方公里，全縣現(xiàn)轄 30 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，442 個(gè)行政村（居委會(huì)），50.95萬人?；瘃R沖鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)現(xiàn)有人口 3 萬人，大中型企業(yè) 11 家，各企業(yè)辦事處二十

3、余家，根據(jù)*縣 2010 年規(guī)模，火馬沖鎮(zhèn)將作為*縣重點(diǎn)招商引資鎮(zhèn)，規(guī)劃人口 10 萬人，規(guī)劃面積 30 平方公里。*物產(chǎn)豐富，礦產(chǎn)資源豐富,*縣工業(yè)基礎(chǔ)較好。全縣有鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上工業(yè)企業(yè) 165 家，已初步形成了煤炭、機(jī)械、化工、冶金、電力、建材、耐火材料等 20 個(gè)主要行業(yè)的地方工業(yè)體系。其中列入國家“星火計(jì)劃”的莫爾卡特項(xiàng)目，填補(bǔ)了國內(nèi)高檔耐火材料的空白 ,發(fā)展前途十分廣闊。2）莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料,與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。市場(chǎng)上莫爾卡特作為耐火材料主要是用于有色金屬的冶煉(最初是煉鋼,之后煉銅、紫銅、鎳銅合金、鋅和黃金大多是用莫爾卡特型材做電爐的爐襯) 和玻

4、璃的熔煉(用于玻璃爐料罐的超級(jí)結(jié)構(gòu)材料) ;其次在陶瓷業(yè)中也有少量需求(用于爐窯的填充材料)。莫爾卡特型砂是最近開發(fā)的莫爾卡特系列產(chǎn)品的一種，它具有表面光潔度好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，抗剝裂性強(qiáng)，抗高溫蠕變性能好，熱傳導(dǎo)性能好，耐磨性強(qiáng)，是鑄造行業(yè)理想的原料，它完全能夠替代目前鑄造業(yè)所使用的硅系列型砂、粘土系列型砂等產(chǎn)品，尤其是精密鑄造行業(yè)使用莫爾卡特型砂更理想。莫爾卡特型砂的使用為鑄造行業(yè)的革新帶來了曙光。3）80 年代初期，耐火材料技術(shù)界發(fā)現(xiàn)了*大伏潭的高鋁礦（ AI O2 3為 5862%），雜質(zhì)含量低，其自然的鋁硅比在 2.52.6 之間，平均為 2.55，恰好符合莫爾卡特中的自然的理論鋁硅比

5、。1986 年，在專家及有關(guān)部門的努力下，*建成了我國第一家純天然料繞結(jié)莫爾卡特的生產(chǎn)廠家華能*莫來石廠。2002 年改制組建湖南省*莫來石有限責(zé)任公司。4）湖南省*莫來石有限責(zé)任公司是國內(nèi)最具規(guī)模的莫爾卡特生產(chǎn)廠家，年總產(chǎn)量達(dá) 4 萬噸，九十年代后由于莫爾卡特產(chǎn)品研發(fā)的深化， 現(xiàn)有產(chǎn)品的市價(jià)已逐漸呈平穩(wěn)之勢(shì)，其利潤(rùn)空間則難以擴(kuò)大。面對(duì)國際競(jìng)爭(zhēng)國內(nèi)化、國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)國際化的殘酷局面，怎樣改變企業(yè)在入世后的不利地位，使企業(yè)在國內(nèi)外市場(chǎng)上牢牢地站穩(wěn)腳根并立于不敗之地，核心問題就是不斷提升企業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)能力，加快企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的國際化步伐。因此,提高企業(yè)裝備水平，提高產(chǎn)品的科技含量，加深產(chǎn)品的開發(fā)力度，不斷

6、研發(fā)生產(chǎn)新型的系列產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低產(chǎn)品的綜合成本，增加企業(yè)在國內(nèi)外市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，已勢(shì)在必行。5）規(guī)模為年生產(chǎn) 2 萬噸莫爾卡特型砂。新建 2 萬噸莫爾卡特型砂生產(chǎn)線定在原生產(chǎn)區(qū)圍墻北面，新征土地 30 畝左右作主要生產(chǎn)線場(chǎng)地。整個(gè)公司土地地形平整，地面標(biāo)高在 125128 米之間，便于新線設(shè)計(jì)施工（按老廠區(qū)地面為基準(zhǔn)）。除新線布臵后，仍留有足夠的原礦堆場(chǎng)， 廠區(qū)雨水、地表水通過建筑物室外明溝就可以排入圍墻外邊干溪溝內(nèi)。生產(chǎn)用水可循環(huán)利用，一般不外排。廠區(qū)交通方便，除原廠門公路進(jìn)廠外，新線區(qū)及堆場(chǎng)可直接從外公路進(jìn)入,建設(shè)條件好。6）經(jīng)測(cè)算，總投資為 5100.0 萬元，其中靜態(tài)總投資

7、 3091.29 萬元，建設(shè)期利息 208.71 萬元，流動(dòng)資金 1800 萬元。設(shè)備價(jià)格按生產(chǎn)廠家提供的現(xiàn)行購價(jià)，土建費(fèi)用按*實(shí)際造價(jià)概算，電氣、供排水的費(fèi)用包括改造外接線路和管道所需費(fèi)用。項(xiàng)目建設(shè)期為 2 年;資金來源:企業(yè)籌資2100 萬元，申請(qǐng)銀行貸款 3000 萬元。7）通過對(duì)該項(xiàng)目從籌建到投產(chǎn)全過程各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)算表明：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率高于設(shè)定的 10%的基準(zhǔn)收益率，平均投資利潤(rùn)率為 45.78%， 平均投資利稅率為 60.79%;全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 39.19(稅前), 29.38% (稅后)；全部投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值12891.1 萬元(稅前), 7742 萬元(稅后)；投資回收期

8、為 4.5 年(稅前),5.3 年(稅后)。故項(xiàng)目是切實(shí)可行的。8）項(xiàng)目建成后，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。建議企業(yè)迅速、多渠道籌措資金，按現(xiàn)代企業(yè)制度，開展項(xiàng)目各項(xiàng)籌建工程。建議政府調(diào)控部門盡快通過項(xiàng)目報(bào)審工作，協(xié)調(diào)項(xiàng)目投資貸款，使項(xiàng)目早動(dòng)土快建成，迅速產(chǎn)生效益。二、項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性1924 年，英國一名叫鮑文的人在本國的莫爾島發(fā)現(xiàn)了一種由3AI O 、2 32SiO2組成的柱狀晶體礦物，經(jīng)檢驗(yàn)和試用，發(fā)現(xiàn)其耐溫性能良好，適應(yīng)于做高檔耐火材料，后來便把這個(gè)礦物材料命名為莫爾卡特。盡管地殼上鋁硅和氧元素很豐富，但把這些元素結(jié)合起來，形成莫爾卡特的硅酸鋁在世界上只有幾個(gè)地方才有，國內(nèi)有這

9、種天然莫爾卡特礦源，只有少數(shù)地區(qū)存在，世界上這種資源就更少，但真正具有工業(yè)價(jià)值的礦床則少之又少。莫爾卡特的主要產(chǎn)地是德國、意大利、日本、英國和美國。莫爾卡特的主要消費(fèi)市場(chǎng)在歐洲、美國和日本。莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料,與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。市場(chǎng)上莫爾卡特作為耐火材料主要是用于有色金屬的冶煉(最初是煉鋼,之后煉銅、紫銅、鎳銅合金、鋅和黃金大多是用莫爾卡特型材做電爐的爐襯) 和玻璃的熔煉(用于玻璃爐料罐的超級(jí)結(jié)構(gòu)材料) ;其次在陶瓷業(yè)中也有少量需求(用于爐窯的填充材料) 。粗顆粒用于熱沖擊和渣化強(qiáng)烈的冶煉中;細(xì)顆粒與粘土混合用于瓷磚、整體鑄造和精密鑄造模具。除了用于耐火

10、材料工業(yè)以外,莫爾卡特還用于磨料、鑄造、焊接材料、保溫爐窯密封、火花塞、防滑地板磚及其它一些耐磨性和防腐性要求較高的領(lǐng)域。隨著耐火材料技術(shù)進(jìn)步，英國首先按照自然生成莫爾卡特的化學(xué)構(gòu)成，人工合成莫爾卡特，但這種純凈人工合成的莫爾卡特必須在 2200 以上高溫條件下才能形成，在一般生產(chǎn)實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際需要， 專家們?cè)诓粩嘌芯亢吞接懙幕A(chǔ)上，利用自然界中的粘土和工業(yè)氧化鋁配比生產(chǎn)，降低其熔點(diǎn)溫度，在 1800左右的溫度下生成了莫爾卡特。國際上，莫爾卡特材料的生產(chǎn)大企業(yè)美國的 CE 公司于二十世紀(jì)七十年代，在買下美國的迄今發(fā)現(xiàn)唯一適合做莫爾卡特原料礦山，開始天然料燒結(jié)莫爾卡特的生產(chǎn)。CE 公司

11、幾經(jīng)擴(kuò)大和發(fā)展，至二十世紀(jì)八十年代中期，已發(fā)展具有年產(chǎn) 60 萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，壟斷和控制了全世界的莫爾卡特的生產(chǎn)市場(chǎng)。在國內(nèi)，中國莫爾卡特生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程經(jīng)歷了幾個(gè)階段：首先是上海寶鋼建成投產(chǎn)，所有耐火材料均全部從日本黑崎公司進(jìn)口，其中就有莫爾卡特制成的耐火材料。在對(duì)進(jìn)口耐火材料消化和吸收的過程 中，寶鋼附屬耐火材料廠開始生產(chǎn)部分莫爾卡特質(zhì)耐火材料。在此基礎(chǔ)上揚(yáng)州金輝耐火材料廠在全國率先利用蘇州粘土和工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)人 工合成莫爾卡特。八十年代初期，耐火材料技術(shù)界發(fā)現(xiàn)了*大伏潭的高鋁礦（AI O 為 5862%），雜質(zhì)含量低，其自然的鋁硅比在 2.52.6 之2 3間，平均為 2.55，恰好符

12、合莫爾卡特中的自然的理論鋁硅比。1986 年， 在專家及有關(guān)部門的努力下，*建成了我國第一家純天然料繞結(jié)莫爾卡特的生產(chǎn)廠家華能*莫來石廠。由于資源優(yōu)勢(shì)其產(chǎn)品質(zhì)量高于美國 CE 公司，其性能幾乎可以與人工合成莫爾卡特媲美。但是，由于過去企業(yè)經(jīng)營(yíng)策略上的原因，加上綜合成本太高，無法面對(duì)國際市場(chǎng)，這種得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)在過去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間不被國際耐火材料技術(shù)界所了解， 限制了企業(yè)的發(fā)展。隨著天然料燒結(jié)莫爾卡特在耐火材料行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，九十年代中期，揚(yáng)州金輝特種耐火材料廠，河南偃師和澠池耐火材料廠都以*或靖縣高鋁礬土礦做基料，配以其當(dāng)?shù)馗咪X礬土（ AI O 70%）生產(chǎn)出了2 3天然料合成莫爾卡特，

13、山西陽泉及孝義鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)于近幾年利用當(dāng)?shù)刭Y源采用倒煙窯生產(chǎn)出了檔次不同的莫爾卡特。莫爾卡特的需求量與耐火材料工業(yè),尤其是鋼鐵工業(yè)及其它金屬材料市場(chǎng)的需求和發(fā)展緊密相連。90 年代初期,歐美及日本對(duì)于莫爾卡特的需求就已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的規(guī)模,但之后隨著東亞及南美工業(yè)化進(jìn)程的加快 ,其對(duì)莫爾卡特的需求量也在不斷增加。近幾年各種國際性的耐火材料展銷會(huì)上，莫爾卡特質(zhì)制品成原料展銷在快速增長(zhǎng)，完全標(biāo)志著莫爾卡特在耐火材料界的地位在逐步提高，應(yīng)用日益廣泛，發(fā)展前景日益看好。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化加快，隨著中國加入世貿(mào)組織我國經(jīng)濟(jì)已步入持續(xù)快速發(fā)展軌道。在此時(shí)期企業(yè)如何抓住難得的發(fā)展機(jī)遇，迎接新的挑戰(zhàn)，是每個(gè)經(jīng)營(yíng)

14、者和生產(chǎn)者必須認(rèn)真考慮的問題。面對(duì)國際競(jìng)爭(zhēng)國內(nèi)化、國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)國際化的殘酷局面，怎樣改變企業(yè)在入世后的不利地位，使企業(yè)在國內(nèi)外市場(chǎng)上牢牢地站穩(wěn)腳根并立于不敗之地，核心問題就是不斷提升企業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)能力，加快企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的國際化步伐。但是，由于華能*莫來石廠建于 1986 年，是國內(nèi)首家在邊研究、邊設(shè)計(jì)、邊施工的基礎(chǔ)上建成的，帶試驗(yàn)性的生產(chǎn)廠家，不可避免地存在著工藝布局不合理、機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、設(shè)備選型不合理等問題， 使產(chǎn)品質(zhì)量檔次不高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。尤其是生產(chǎn)規(guī)模太小，造成電耗、物耗高，形成不了規(guī)模效益，隨著時(shí)代的前進(jìn)，20 多年來，莫爾卡特產(chǎn)品的研究與開發(fā)不斷深化，新產(chǎn)品不斷產(chǎn)生。因而提高

15、企業(yè)的裝備水平，提高產(chǎn)品的科技含量，加深產(chǎn)品的開發(fā)力度，生產(chǎn)莫爾卡特新型高檔產(chǎn)品-莫爾卡特型砂，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低企業(yè)產(chǎn)品的綜合成本， 增加企業(yè)在國際、國內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，已勢(shì)在必行。三、企業(yè)的基本概況湖南省*莫來石有限責(zé)任公司，位于*縣火馬沖工業(yè)園內(nèi), 占地60 畝。座落在湘黔鐵路*車站 400m 處，距*縣城 19km，319 國道的分支線，1802 省道傍廠而過，離沅江 3km，交通十分便利，地理位臵優(yōu)越。公司前身華能*莫來石廠始建于 1986 年，是由中國華能技術(shù)開發(fā)公司與*縣政府共同出資，在武漢鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)武漢冶金科技大學(xué)）出具技術(shù)，在邊研究、邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊改造的基礎(chǔ)上逐步建成

16、的，是我國第一家具有小批量生產(chǎn)“全天然燒結(jié)莫爾卡特”的專業(yè)廠家，其產(chǎn)品屬國內(nèi)首創(chuàng)，填補(bǔ)了我國耐火材料行業(yè)的一項(xiàng)空白。1991 年榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1992 年獲冶金部技術(shù)交流金獎(jiǎng)。華能*莫來石廠原有職工 553 人，由于經(jīng)營(yíng)性虧損嚴(yán)重，企業(yè)負(fù)債率高達(dá) 246%，于1998 年 11 月依法破產(chǎn)。破產(chǎn)后由湖南省*水泥廠租賃經(jīng)營(yíng)，組建了*莫來石廠。通過企業(yè)資產(chǎn)重組后，精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化管理，確保質(zhì)量，拓展市場(chǎng)，使企業(yè)面貌發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。所生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)莫爾卡特系列產(chǎn)品遠(yuǎn)銷日本、韓國、馬來西亞等國，打造出*莫爾卡特國際品牌。隨著國有企業(yè)改制工作不斷深入，*水泥廠退出租賃經(jīng)營(yíng)， 2002 年 6 月由

17、股東集資，收購了華能*莫來石廠，成立了民營(yíng)企業(yè)湖南省*莫來石有限責(zé)任公司,由于機(jī)制根本性轉(zhuǎn)變給企業(yè)注入了生氣和活力，在短短的一年多時(shí)間內(nèi)企業(yè)便步入了發(fā)展的快車道。通過自我的技術(shù)積累和創(chuàng)新，采用世界獨(dú)一無二的二次煅燒技術(shù)對(duì)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了技術(shù)改造，并且在煅燒工藝方面上有了突破和創(chuàng)新。廠容廠貌也有了根本性的改觀。一個(gè)生機(jī)勃勃，充滿朝氣的新的湖南省*莫來石有限責(zé)任公司呈現(xiàn)在人們眼前?，F(xiàn)企業(yè)在崗員工 180 人， 有專業(yè)從事耐火材料技術(shù)人員 17 人，由于多年來的生產(chǎn)實(shí)踐，培育了一批生產(chǎn)技術(shù)人才和積累了豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在擴(kuò)大生產(chǎn)人才方面貯備了非常雄厚的技術(shù)力量。企業(yè)迅速發(fā)展,現(xiàn)具有3條莫爾卡特產(chǎn)品生產(chǎn)線，年

18、產(chǎn)能力4萬余 噸。火源牌產(chǎn)品暢銷國內(nèi)20多個(gè)省市，遠(yuǎn)銷東南亞、歐洲等國。公司2004 年通過萬泰認(rèn)證公司取得了IS09001:2000質(zhì)量管理體系和 IS014001:1996環(huán)境管理體系認(rèn)證證書。公司注冊(cè)資金1000萬元人民幣，資產(chǎn)總額3000萬元，其中固定資產(chǎn)2100萬元產(chǎn)量、質(zhì)量、出口量、效益均居同行業(yè)前列。四、莫爾卡特型砂的物理性質(zhì)及市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)4.1莫爾卡特型砂的結(jié)構(gòu)、組成和物理性質(zhì)莫爾卡特(mullite)為鋁硅酸鹽礦物, 具有耐火度高、抗熱震性好、抗化學(xué)侵蝕、抗蠕變、荷重軟化溫度高、體積穩(wěn)定性好、電絕緣性強(qiáng)等性質(zhì), 是理想的高級(jí)耐火材料, 被廣泛應(yīng)用于冶金、玻璃、陶瓷、化學(xué)、電力

19、、國防、燃?xì)夂退嗟裙I(yè)上。莫爾卡特的天然礦物在地殼中非常稀少, 因1924年最早發(fā)現(xiàn)于蘇格蘭的莫爾島而得名。但人造莫爾卡特卻是常見且應(yīng)用廣泛的一種礦物。莫爾卡特的化學(xué)成分并不穩(wěn)定, 常見的有3Al O 2SiO 以及2Al O SiO 兩種形式。莫爾卡特與矽線石族礦物頗2 322 32為相似。它的晶體結(jié)構(gòu)可以看作是由矽線石結(jié)構(gòu)演變而來, 每個(gè)晶胞是由4個(gè)矽線石晶胞組成, 每個(gè)矽線石晶胞是由4個(gè)Al O SiO 組成, 因此,2 32莫爾卡特晶胞相當(dāng)于由16個(gè)Al O SiO 所組成。2 324.2莫爾卡特的研究現(xiàn)狀關(guān)于莫爾卡特的應(yīng)用有:(1) 高純莫爾卡特耐火材料 莫爾卡特耐火磚可用在各種高

20、溫窯爐的內(nèi)襯, 它還廣泛應(yīng)用于水泥高溫鍛燒區(qū)域的內(nèi)襯。(2) 利用ZrO2增韌莫爾卡特陶瓷 與此同時(shí), 為了改善莫爾卡特陶瓷的室溫力學(xué)性能(主要是韌性) 不佳這一缺點(diǎn), ZrO2相變?cè)鲰g被認(rèn)為是一種行之有效的強(qiáng)韌化方法。以莫爾卡特陶瓷作為母相, 添加ZrO ,2可以改善抗熱震性、抗腐蝕性、提高機(jī)械強(qiáng)度和韌性。(3) 莫爾卡特高溫工程材料 莫爾卡特陶瓷還具有優(yōu)良的抗腐蝕性和氣密性, 因此被廣泛用于坩堝、防護(hù)管以及熱電偶管等耐熱材料。而且在實(shí)際應(yīng)用中, 盡管莫爾卡特陶瓷對(duì)熔融金屬的抗腐蝕性比氧化鋯陶瓷差些, 但對(duì)氣體的抗腐蝕性則好的多。(4) 電子封裝材料 封裝材料已成為21 世紀(jì)十大關(guān)鍵技術(shù)之一

21、, 而陶瓷材料則是封裝的基礎(chǔ)。莫爾卡特具有優(yōu)良的低熱膨脹和介電性能, 這些性能在開發(fā)具有高密度封裝的大尺寸基體時(shí)尤為重要。莫爾卡特的熱膨脹稍高于硅, 但是通過制備莫爾卡特與玻璃以及低膨脹陶瓷(堇青石或鋰輝石) 復(fù)合材料, 則可提高匹配性能。日本Yamamar 玻璃公司便開發(fā)出了承載半導(dǎo)體器件、感應(yīng)線圈電容及電阻的莫爾卡特玻璃陶瓷。最近在超級(jí)計(jì)算機(jī)中, 多層陶瓷基體系統(tǒng)已被普遍使用。在日立(Hitachi) 公司的超級(jí)計(jì)算機(jī)中, 就使用了莫爾卡特-玻璃復(fù)合材料。(5) 光學(xué)材料 莫爾卡特材料優(yōu)良的抗熱震性能、介電性能和高溫強(qiáng)度以及較好的透光性, 使之成為獨(dú)特的高溫光學(xué)窗口材料。對(duì)莫爾卡特材料在中

22、紅外光譜范圍內(nèi)光吸收行為的研究表明, 莫爾卡特的光吸收行為比其它可能的材料(如尖晶石和蘭寶石) 的光吸收性能好。作為透過紅外線的材料, 莫爾卡特的主要應(yīng)用在于作為化學(xué)條件較為苛刻以及高溫受到機(jī)械應(yīng)力的環(huán)境下的窗口材料。(6) 莫爾卡特纖維 莫爾卡特纖維是現(xiàn)代高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的重要補(bǔ)強(qiáng)、增韌材料之一。而多晶莫爾卡特耐火纖維是國際上最新的耐高溫絕熱材料, 它集纖維材料與晶體材料的特性于一身, 導(dǎo)熱率只有傳統(tǒng)耐火磚的16, 使用溫度高達(dá)14001600。其主要應(yīng)用于中小型連續(xù)加熱爐的爐墻與爐頂。(7) 窯具材料 目前我國在陶瓷工業(yè)中主要采用堇青石莫爾卡特窯具材料。由于堇青石熱膨脹系數(shù)小, 熱震性能好,

23、但韌度低、荷重軟化點(diǎn)低和合成溫度范圍窄, 從而限制了它的性能發(fā)揮。而莫爾卡特高溫性能優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高(室溫下抗彎曲強(qiáng)度為49M Pa) ,但其熱膨脹系數(shù)較大。因此, 為兼顧材料的高溫性能及抗熱震性能, 將堇青石與莫爾卡特進(jìn)行復(fù)合是提高材料性能的最有效措施之一。(8) 莫爾卡特晶須 盡管陶瓷材料具有許多優(yōu)點(diǎn),但韌性差是其致命弱點(diǎn)。為此對(duì)陶瓷材料進(jìn)行必要的增韌措施就勢(shì)在必行了, 而利用晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌陶瓷材料是有效途徑之一。目前國內(nèi)外研究和使用的晶須只有SiCAl O 、Si N 及莫爾卡特等少數(shù)幾種材料。而莫爾卡特晶須因具2 33 4有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、高溫力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)而備受人們的關(guān)注。(

24、9) 納米材料 過去多數(shù)納米莫爾卡特是用化學(xué)試劑合成的。近年來利用水熱晶化法制備莫爾卡特復(fù)合納米晶的報(bào)道則成為熱點(diǎn)。水熱法就是在特制的密閉反應(yīng)容器(高壓釜) 里, 采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì), 通過對(duì)反應(yīng)容器加熱, 創(chuàng)造一個(gè)高溫高壓反應(yīng)環(huán)境, 使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶。對(duì)于水熱合成粉體(微晶、納米晶) 而言, 制備常采用固體粉末(如高嶺土制出的精礦粉) 或凝膠作為前驅(qū)物。而使用無定型的前驅(qū)物溶于介質(zhì)中最后得到完整晶體顆粒的水熱過程就 叫水熱晶化法。具體實(shí)驗(yàn)來說, 其過程可分為以下幾個(gè)階段:利用高嶺土原礦制備精礦粉;將精礦粉鍛燒獲得復(fù)合氧化物;將復(fù)合氧化物作為前驅(qū)物與水熱介質(zhì)按一定比例

25、混合, 在容器里攪拌加熱;晶化獲得納米晶。(10) 莫爾卡特-剛玉復(fù)合材料 將莫爾卡特、剛玉按一定比例配合, 構(gòu)成莫爾卡特-剛玉復(fù)合材料, 其性能比純莫爾卡特或純剛玉材料更好。石油工業(yè)上用莫爾卡特-剛玉陶瓷作石油裂解的觸媒載體, 可以提高乙烯的產(chǎn)量。(11) 莫爾卡特-碳化硅復(fù)合材料 由于莫爾卡特材料的韌性和抗渣侵蝕性能較差, 強(qiáng)度也往往不能滿足使用要求, 進(jìn)而限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用, 為了改善莫爾卡特材料這些性能, 目前主要是通過向莫爾 卡特相中引入碳化硅、碳化硅單晶、氮化硅以及氧化鋯等物質(zhì)來提高莫來材料的韌性、強(qiáng)度以及抗渣侵蝕性能等。結(jié)果表明: 以鋁硅系天然礦物為原料, 通過原位法合成莫爾卡

26、特- 碳化硅系復(fù)合材料, 即向天然的鋁硅系礦物中添加適量的含碳材料, 然后通過碳熱還原反應(yīng)使其中的部分二氧化硅原位還原生成碳化硅, 并使其均勻地分散在莫爾卡特相中, 進(jìn)而形成性能優(yōu)良的莫爾卡特碳化硅系復(fù)合材料。(12)莫爾卡特型砂：砂型可分為濕型、干砂型和表面烘干砂型。三者之間的主要差別在于：濕型是造好的砂型不經(jīng)烘干，直接澆入高溫金屬液體；干砂型是在合箱和澆注前將整個(gè)砂型送入窯中烘干；表面烘干砂型只在澆注前對(duì)型腔表層用適當(dāng)方法烘干一定深度（一般510mm， 大件20mm以上）。 干型主要用于重型鑄鐵件和某些鑄鋼件。莫爾卡特型砂產(chǎn)品是航空航天大學(xué)的科研成果，是精密鑄造材料的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本產(chǎn)品適

27、用于高精、尖熔、模鑄造行業(yè)，用該產(chǎn)品取代石英砂粉可提高空殼強(qiáng)度，避免型殼高溫變形；取代鋁礬土熟料砂粉， 可改變脫殼性；取代剛玉砂粉，可大大降低成本。同時(shí)該產(chǎn)品使用方便， 可采用不填砂，直接澆筑，省工省電，提高經(jīng)濟(jì)效益。還可以改善工人勞動(dòng)環(huán)境，避免矽肺危害。該產(chǎn)品經(jīng)過兩級(jí)除塵、三級(jí)磁選，更適于精密鑄造行業(yè)使用，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。(13)其它 Fe-3Al O 2SiO 是近年發(fā)展起來的金屬陶瓷材料。由2 32于該材料具有一定的透氣性能和較高的強(qiáng)度, 并且耐腐蝕耐高溫, 因 此可用來制造塑料、橡膠、低熔點(diǎn)合金的成形模具, 在過濾、吸音、隔熱防護(hù)涂層、梯度功能材料、高溫結(jié)構(gòu)材料等方面亦有廣闊的應(yīng)用前

28、景。莫爾卡特- 高硅氧玻璃復(fù)合材料是由晶相的莫爾卡特與非晶相的高硅氧玻璃(主要是由SiO 組成的玻璃相) 構(gòu)成的新型耐火材料。它不含剛玉2和方石英, 高溫下玻璃相轉(zhuǎn)變成高粘度的液相, 低溫下, 由于高硅氧玻璃的熱膨脹系數(shù)低, 莫爾卡特形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 有利于提高抗熱震性。4.3莫爾卡特型砂的發(fā)展前景從1926年電熔法制得莫爾卡特至1928年燒結(jié)法生產(chǎn)莫爾卡特以來, 莫爾卡特生產(chǎn)已有70多年歷史了。大規(guī)模生產(chǎn)從上世紀(jì)60年代開始, 70 年代產(chǎn)量猛增。至今莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。由于其價(jià)格昂貴, 決定了其近期內(nèi)不可能成為耐火材料的主要材料, 但它

29、可以與其它價(jià)格較低的低級(jí)耐 火材料混合使用。雖然莫爾卡特本身的抗熱震性能好, 但是在常溫下, 普通的莫爾卡特材料就暴露出韌性差、耐蝕性差等弱點(diǎn), 所以, 今后關(guān)于莫爾卡特的發(fā)展方向之一就是與別的強(qiáng)度高、韌性好的材料(如碳化硅、氧化鋯)復(fù)合形成新型耐高溫、耐腐蝕材料。原先的鍛燒生產(chǎn)出的莫爾卡特往往是與石英共生的雙晶相產(chǎn)品, 如果在鍛燒過程中進(jìn)行進(jìn)一步處理, 可以生產(chǎn)出單晶相的莫爾卡特, 它 的性質(zhì)也是今后的一個(gè)研究方向。還有一個(gè)重要的研究方向就是超微、超細(xì)材料的制備, 如前面提到的高嶺土通過水熱晶化法制備莫爾卡特復(fù)合納米晶以及莫爾卡特基的納米復(fù)合陶瓷。納米陶瓷的力學(xué)性能較之同化學(xué)組成的陶瓷要高幾

30、個(gè)數(shù)量級(jí), 并會(huì)有其獨(dú)特的性質(zhì)出現(xiàn)。但是要充分開發(fā)莫爾卡特基納米陶瓷的潛力, 有許多問題還有待進(jìn)一步探索和研究, 例如納米陶瓷的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)、納米陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)理及超塑性等都需作更深入的研究?？傊? 莫爾卡特的開發(fā)利用技術(shù)已經(jīng)向高技術(shù)領(lǐng)域拓展, 新的莫爾卡特基材料將不斷涌現(xiàn), 大力開發(fā)莫爾卡特以及 相關(guān)礦物材料必然有助于無機(jī)非金屬材料工業(yè)的發(fā)展。莫爾卡特型砂是最近開發(fā)的莫爾卡特系列產(chǎn)品的一種，它具有表面光潔度好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，抗剝裂性強(qiáng)，抗高溫蠕變性能好，熱傳導(dǎo)性能好，耐磨性強(qiáng)，是鑄造行業(yè)理想的原料，它完全能夠替代目前鑄造業(yè)所使用的硅系列型 砂、粘土系列型砂等產(chǎn)品，尤其是精密鑄造行業(yè)使用莫爾卡特

31、型砂更理想。莫爾卡特型砂的使用為鑄造行業(yè)的革新帶來了曙光。莫爾卡特型砂的生產(chǎn)將隨著鑄造行業(yè)的發(fā)展與革新突飛猛進(jìn)，它必將會(huì)成為一個(gè)新的朝陽產(chǎn)品，為國家?guī)砭薮蟮纳鐣?huì)效益。4.4 莫爾卡特型砂的市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)莫爾卡特在耐火材料系列中屬高、中檔耐火原料，國際上于二十世紀(jì)六十年代后期才開始大量使用，我國在七十年代末才引進(jìn)莫爾卡特質(zhì)耐火材料。從那時(shí)起，莫爾卡特才真正走入中國的耐火材料行業(yè)。隨著這些行業(yè)的增加。國際上莫爾卡特遠(yuǎn)景市場(chǎng)主要存在于南美、非洲和亞洲，這些第三世界發(fā)展中國家工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，但隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)展中國家工業(yè)水平會(huì)普遍得以提高，而工業(yè)水平的提高無疑會(huì)增加莫爾卡特耐火材料的市場(chǎng)需求量

32、。目前國內(nèi)型砂市場(chǎng)的總需求量約 80100 萬噸，國際市場(chǎng)需求量約450-500 萬噸，用于精密鑄造行業(yè)的高檔型砂國內(nèi)約 15 萬噸，國際約80 萬噸。精密鑄造行業(yè)目前使用的高檔型砂主要是鋯型砂和珠寶型砂以及剛玉型砂。它們都存在一個(gè)共同的特點(diǎn)，價(jià)格昂貴(5000-10000 元 噸)，因此鑄造行業(yè)急待尋找一種價(jià)格適中而且性能優(yōu)越的替代原料。而莫爾卡特型砂的各種物理、化學(xué)、熱學(xué)性能可同鋯型砂、珠寶型砂、剛玉型砂相媲美，尤其是它的表面光潔度，耐磨性，抗高溫蠕變性能等方面更比其他型砂好，而且價(jià)格比其他型砂低得多 (3500-4000 元 噸)，目前國內(nèi)還沒有成規(guī)模的生產(chǎn)廠家，僅河南、內(nèi)蒙古各有一小型

33、的生產(chǎn)廠家，年總生產(chǎn)量不足 4000 噸，因此莫爾卡特型砂的市場(chǎng)潛力極大，具有廣闊的發(fā)展前景。五、項(xiàng)目建設(shè)條件5.1 工程建設(shè)地的基本情況湘黔鐵路邊的火馬沖鎮(zhèn)是湖南省*市*縣的一個(gè)大鎮(zhèn)，火馬沖鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)現(xiàn)有人口 3 萬人，大中型企業(yè) 11 家，各企業(yè)辦事處二十余家。離*市 50 余公里，交通便捷。國家重點(diǎn)工程長(zhǎng)沙至重慶高速公路及*至長(zhǎng)沙高速公路距火馬沖鎮(zhèn)都只有四十公里，火馬沖鎮(zhèn)地勢(shì)平坦，在湖南省西部開發(fā)中有較強(qiáng)的地理、資源和交通優(yōu)勢(shì)。據(jù)縣志記載，此地原稱“火麻沖”，緣由盛產(chǎn)火麻，解放后因口音衍化成現(xiàn)名。其中省級(jí)旅游風(fēng)景區(qū)燕子洞位于湖南省*縣火馬沖境內(nèi)， 燕子洞屬巖溶地段，山勢(shì)險(xiǎn)峻溝壑幽深。自然景

34、觀豐富幽美，人文景觀巧奪天工。歷史上火馬沖有兩次成為縣城的機(jī)遇。據(jù)民間傳說，隋開皇年間，縣治異動(dòng)，縣衙定址成為難題，一派主張定火馬沖，另一派主張定*（小鎮(zhèn)），相持不下。最后，竟以稱量?jī)傻赝寥乐戎刈鳂?biāo)準(zhǔn)，重者則為縣治。這樣，火馬沖第一次與“縣城”失之交臂。20 世紀(jì) 7080 年代，國家決定在沅水下游修建五強(qiáng)溪水電站（沅陵縣境內(nèi)），擬將處于沅水中上游的 *縣城搬遷至火馬沖。后因降低淹沒區(qū)最高水位線，確定縣城不再搬遷，以修建新城而代之。1972 年，湘黔鐵路建成，*火車站設(shè)于鄰近的萬壽村，物資轉(zhuǎn)運(yùn)站及國營(yíng)紅靈機(jī)械廠、*地區(qū)機(jī)磚廠等相繼建成。1984 年，經(jīng)批準(zhǔn)為建制鎮(zhèn)。1987 年，全鎮(zhèn)面積 0

35、.176 平方公里，建設(shè)用地 116 公頃，改建的自公路至橋邊的主街，長(zhǎng) 142 米，寬 10 米，水泥路面。有商業(yè)及服務(wù)業(yè) 45 家，建農(nóng)貿(mào)市場(chǎng) 3394 平方米，改變了昔日以“公路為市”阻塞交通的狀況。到了 90 年代，受全國廣泛創(chuàng)辦“開發(fā)區(qū)”風(fēng)潮之影響，火馬沖被辟為開發(fā)區(qū)，大量良田易為他用，但“開而不發(fā)”，留下的是荒地一片。然而火馬沖仍然是縣里唯一的“工業(yè)小區(qū)”，成為*市經(jīng)濟(jì)發(fā)展“一點(diǎn)（*市）兩翼（南黔城鎮(zhèn)、北火馬沖鎮(zhèn)）”戰(zhàn)略布局的重要組成部分?；瘃R沖鎮(zhèn)有華特水泥廠、藍(lán)伯電石廠、莫來石廠、神奇燕子洞省級(jí) AA 級(jí)旅游區(qū)、*磷肥廠、*火車站等大中型企事業(yè)單位。在火馬沖鎮(zhèn)內(nèi)的*特種水泥廠其現(xiàn)

36、代化生產(chǎn)程度，在*乃至全市眾多的水泥廠中，雄居前列。5.2 原料供應(yīng)工廠莫爾卡特原礦采至*本地大伏潭區(qū)鋁礬礦，距廠 25 公里，其中高鋁礦（AI O 58%）的資源經(jīng) 20 年的開采，已接近枯竭。但中低鋁礦2 3（AI O 40%）含量豐富，據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告查知，其儲(chǔ)量達(dá) 500 多萬噸，2 3現(xiàn)估計(jì)已開采 300 萬噸，余量約 200 萬噸。*大伏潭區(qū)的低鋁礦全部是個(gè)體老板采用洞采，其化學(xué)成份比較穩(wěn)定，燒結(jié)性能好，雜質(zhì)含量低， 其單價(jià)約 90 元/噸（運(yùn)費(fèi) 25 元/噸）。另外，湖南省*莫來石有限責(zé)任公司在貴州天柱縣注冊(cè)了一家子公司，并于 2004 年 6 月底通過掛牌和拍買獲得了總儲(chǔ)量超過

37、100 萬噸的鋁土礦山經(jīng)營(yíng)權(quán)，為企業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展提供資源保證。其礦產(chǎn)資源的質(zhì)量水平還優(yōu)于*大伏潭礦山，完全可以滿足莫爾卡特的生產(chǎn)。5.3 燃料供應(yīng)莫爾卡特煅燒采用岳陽石化，長(zhǎng)嶺煉油廠的附產(chǎn)品重油來高溫煅燒， 油料來源充足，有計(jì)劃供應(yīng)，熱值為 41868KJ/kg。廠家提供的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)為：項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)水和沉淀物1.9%凝點(diǎn)25密度1008.8機(jī)械雜質(zhì)0.175%運(yùn)動(dòng)粘度(100)173.3灰分0.138%閃點(diǎn)130硫含量1.25%5.4 供電及供水該公司從火馬沖變電站新架一輸電線路（線徑 70mm2）進(jìn)廠，輸變能力達(dá) 4000KVA，目前還只使用 1200KVA，其富余能力大。該公司目前主要

38、采用深井泵取用地下水為主。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，該公司深水井的供水能力可達(dá) 500 噸/天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前實(shí)際用水量 150 噸/ 天的需求，新線投產(chǎn)后，每天的總用水量為 250 噸/天左右，加上火馬沖供水公司的補(bǔ)充，完全可以滿足工廠用水。5.5 交通湘黔電氣化鐵路、*站距廠 400 米，省道 1802 線路在廠北面 250 米處，有 1802 省道至*火車站公路從廠門前通過。距鐵路貯木場(chǎng)、卸油站 300 米。交通便利，進(jìn)出貨物均可走鐵路和公路運(yùn)輸，貨物的裝卸均有條件和設(shè)施，不會(huì)受阻。5.6 自然條件*縣屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，雨量充沛，無霜期長(zhǎng)，四季分明。風(fēng)向：冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)，而春秋兩季

39、風(fēng)向不穩(wěn)定， 但仍以偏北風(fēng)為主，就全年而言，以偏北風(fēng)占優(yōu)勢(shì)。氣溫：年平均氣溫在16.517.9，極端最低-12.1，以一月份氣溫最低，七月份平均氣溫 28.4。降水量：歷年年降水雨量為 95.11780.1 毫米，歷年年平均降雨量為 1336.0 毫米。降雨量主要集中在春、夏二季，約占全年降雨量的 71%， 日最大降雨量 270.0 毫米?？h境西部為少雨區(qū)，范圍包括從船溪的兵馬沖，經(jīng)田灣樟棗溪、城郊獨(dú)巖灣、火馬沖、寺前、大水田一線西北，年降水量在 1400 毫米以下。以上數(shù)據(jù)是參考縣氣象局資料，廠實(shí)際約有變化。5.7 工程地質(zhì)縣境內(nèi)地貌巖性為板溪群地層的變質(zhì)巖，其巖性為板巖、砂礫巖等， 約占全

40、縣面積的 65.47%。*縣境內(nèi)出露地層，自元古界至新生界，除缺失冷家溪群和志留系外，其余均有沉積，由老到新分別為板溪群、震旦系、寒武系、奧陶系、第三系、第四系等。其中火馬沖鎮(zhèn)的地層主要為震旦系。全廠占地面積為 60 多畝，廠區(qū)標(biāo)高為 125m，百年一遇洪水遠(yuǎn)未危及廠區(qū)，無水淹危險(xiǎn)。區(qū)域內(nèi)地表水主要來源于天然降雨，水量充沛。地下水以接受大氣降水補(bǔ)給為主，其流量及方向受場(chǎng)地內(nèi)的大氣降水和地形條件影響。5.8 地震烈度*縣地質(zhì)構(gòu)造屬南華準(zhǔn)地臺(tái)（一級(jí)）江南地軸（二級(jí)）之 *至安江凹陷（三級(jí)）和沅麻中生代盆地構(gòu)造單元內(nèi)。東南與軸緣褶皺帶即溆浦至團(tuán)頭大斷裂為界；東北部震旦系與板溪群不整合界線即為*至安江

41、凹陷和冷家溪隆起的界線。共分為五個(gè)構(gòu)造單位。該地區(qū)地質(zhì)斷裂不發(fā)育，無孕育大地震的條件。根據(jù)中國地震烈度區(qū)域圖，*縣地震級(jí)別屬于 6 級(jí)邊緣區(qū)，為非地震活動(dòng)區(qū)，設(shè)計(jì)中不考慮抗震設(shè)防。5.9 工廠管理湖南省*莫來石有限責(zé)任公司是于 2002 年 6 月整體收購原破產(chǎn)的華能*莫來石廠成立的民營(yíng)企業(yè),已有 20 年的生產(chǎn)歷史，近年來生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)使企業(yè)積累了一整套科學(xué)、規(guī)范、行之有效的企業(yè)管理模式。能在短時(shí)間內(nèi)就將一個(gè)破產(chǎn)的莫爾卡特生產(chǎn)廠起死回生。生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、質(zhì)量都上了一個(gè)臺(tái)階，足以說明這個(gè)問題。企業(yè)有一支作風(fēng)過硬、素質(zhì)較好的工程技術(shù)人員隊(duì)伍和職工隊(duì)伍， 完全可以實(shí)現(xiàn)自行設(shè)計(jì)、自己安裝、自主生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，具備高

42、速度、高質(zhì)量順利完成年產(chǎn) 2 萬噸莫爾卡特型砂生產(chǎn)線工程的有利條件。六、工藝技術(shù)方案6.1 基本原則遵循以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益為中心，達(dá)到提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、降低消耗、節(jié)約能源、改善企業(yè)及周圍環(huán)境，增加新產(chǎn)品的開發(fā)能力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在把握具體設(shè)計(jì)方案時(shí)，盡可能采用既先進(jìn)又成熟的技術(shù)和設(shè)備，工藝布局盡力連貫流暢、合理明快，同時(shí)又要考慮企業(yè)現(xiàn)有的實(shí)際情況。其具體原則如下：A在工藝、設(shè)備方面，既要考慮技術(shù)先進(jìn)，又要考慮技術(shù)成熟，杜絕帶試驗(yàn)性工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，確保一次性達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，降低投資風(fēng)險(xiǎn)， 提高投資效益。B根據(jù)場(chǎng)地情況，盡可能地把工藝布臵得緊湊合理，同時(shí)最大限度減少環(huán)保污染，搞好廠

43、區(qū)的植樹綠化。因此，改壓濾成型前段工序干法生產(chǎn)為濕法生產(chǎn)，便于物料實(shí)行泵送，改善工藝布局，提高工序質(zhì)量， 有利環(huán)境保護(hù)。C在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本為中心的原則， 盡量減少崗位人員，提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率，選好合適的窯型，以確保降低能耗。D規(guī)模為年生產(chǎn) 2 萬噸全天然高溫煅燒莫爾卡特型砂。E原有生產(chǎn)設(shè)施，在不影響新工藝布局的情況下，盡量加以利用，以減少一次性固定資產(chǎn)的投入總量。6.2 選址及總平面湖南省*莫來石有限責(zé)任公司擴(kuò)能技術(shù)改造，是在不影響現(xiàn)有生產(chǎn)線生產(chǎn)的前提下進(jìn)行。2 萬噸新建莫爾卡特型砂生產(chǎn)線定在原生產(chǎn)區(qū)圍墻北面，新征土地 30 畝左右作主要生產(chǎn)線場(chǎng)地，此方案基本滿足了新

44、設(shè)計(jì)原則要求，工藝布臵緊湊合理，施工不影響生產(chǎn)，最大限度利用原廠區(qū)，生產(chǎn)設(shè)施投資省，建設(shè)期快，為今后莫爾卡特的發(fā)展留有空間， 是最佳方案。該公司整個(gè)土地地形平整，地面標(biāo)高在 125128 米之間，便于新線設(shè)計(jì)施工（按老廠區(qū)地面為基準(zhǔn)）。除新線布臵后，仍留有足夠的原礦堆場(chǎng)，廠區(qū)雨水、地表水通過建筑物室外明溝就可以排入圍墻外邊干溪溝內(nèi)。生產(chǎn)用水可循環(huán)利用，一般不外排。廠區(qū)交通方便，除原廠門公路進(jìn)廠外，新線區(qū)及堆場(chǎng)可直接從外公路進(jìn)入。廠區(qū)域位臵圖、總平面圖附后6.3 生產(chǎn)工藝流程該項(xiàng)目原料是鋁礬礦,莫爾卡特型砂生產(chǎn)工藝與莫爾卡特生產(chǎn)工藝 基本相似。生產(chǎn)工藝是以鋁釩礦為原料，通過破碎、粉磨、料漿，然后

45、通過噴霧、造粒、烘干制得不同粒度的顆粒，再通過回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒形成莫爾卡特型砂。生產(chǎn)工程流程簡(jiǎn)圖6.4 生產(chǎn)工藝說明6.4.1 原燃料、成品的貯存本方案對(duì)原料的來源考慮以該公司的貴州天柱子公司礦為主，其它礦做校正材料。故對(duì)原料的貯存盡量留有余地。原料的貯存設(shè)施有：a.露天堆場(chǎng) 3000 平方米以上，可存放礦 9000噸，存期 70 天。B堆棚 800 平方米，可存礦石 2400 噸，存期為 18 天。燃料的貯存利用現(xiàn)有設(shè)施：8-2.687.7m 貯油罐，可貯重油貯存期為 17 天。條件允許的情況下應(yīng)增加 2-4 個(gè)新貯油罐，使貯存期達(dá) 20-25 天。6.4.2 原料的破碎采用兩級(jí)破碎工藝以減少

46、入磨物料粒度，減輕磨機(jī)負(fù)荷，提高磨機(jī)產(chǎn)量，降低粉磨電耗，降低研磨體的消耗，從而減少物料中的機(jī)械鐵含量。同時(shí)，考慮到物料的自然水份較高，原礦的粒度大，一級(jí)破碎采用PE250400 型鄂破，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 5-20t/h，二級(jí)破碎采用對(duì)輥破碎機(jī)ZPGC450500 型，臺(tái)產(chǎn) 25t/h。采取兩班作業(yè)制。6.4.3 原料的粉磨為使莫爾卡特熟料在煅燒過程中反應(yīng)充分，必須保證成型珠粒的微觀成分盡量均勻，同時(shí)應(yīng)盡量增加各種礦物晶體接觸的反應(yīng)面，這就對(duì)精料的細(xì)度提出了較高的要求，根據(jù)現(xiàn)有和經(jīng)驗(yàn)，細(xì)度 320 目篩孔通過量大于 85%比較合適，過細(xì)則不經(jīng)濟(jì)，過粗則導(dǎo)致熟料的物理指標(biāo)下降。為此采用濕法粉磨工藝，原因是

47、不受原料水份限制，無需除塵設(shè)施，可節(jié)省投資，又便于除鐵，選用QM36507000B 管磨機(jī)三臺(tái)，產(chǎn)量4045 噸/磨，出磨細(xì)度控制在 320 目，通過量大于 85%，采用三班制生產(chǎn)。出磨料漿進(jìn)入磨尾 60m3 料漿池，進(jìn)行初步攪拌，攪拌合理再經(jīng)泥漿泵送入造粒車間泥漿池?cái)嚢琛?.4.4 造粒烘干原料進(jìn)行破碎、料漿再攪拌后，由 2 臺(tái)泵送入噴霧造粒機(jī)，送入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為 15001650，煅燒時(shí)間為 35 小時(shí)，煅燒后對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行冷卻、除雜，除雜后再篩分成各種不同規(guī)格的產(chǎn)品， 三班作業(yè)。造粒烘干是整個(gè)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如得不到妥善解決，將給回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量、質(zhì)量和連續(xù)生產(chǎn)帶來直接影響

48、。初步選擇還是采用噴霧造粒機(jī)。6.4.5 煅燒和冷卻用回轉(zhuǎn)窯煅燒莫爾卡特與用隧道窯相比，優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維護(hù)和檢修工作量小，機(jī)械化程度高，便于管理。缺點(diǎn)在于物料在高溫帶停留時(shí)間短，要注煅燒溫度高。在選擇回轉(zhuǎn)窯關(guān)鍵性設(shè)備時(shí)， 已考慮了物料在窯內(nèi)停留的時(shí)間，選用1.626m 回轉(zhuǎn)窯，三檔支承， 臺(tái)產(chǎn)為 2.5t/h，年綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率 82%全年總產(chǎn)量 2 萬噸。采用這種長(zhǎng)徑比大的窯，可保證物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間，提高熟料質(zhì)量，同時(shí)回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)徑比大，可降低回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度，減少能源消耗。生產(chǎn)莫爾卡特型砂的關(guān)鍵生產(chǎn)過程是：泥漿霧化烘干成型為小顆粒狀泥珠和在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫煅燒。6.5 主要設(shè)備年利用率表

49、生產(chǎn)莫爾卡特型砂的關(guān)鍵設(shè)備是：濕式球磨機(jī)、噴霧造粒機(jī)和回轉(zhuǎn)窯。主機(jī)名稱年利用率(%)周生產(chǎn)天數(shù)天生產(chǎn)班數(shù)班生產(chǎn)時(shí)間鄂式破碎機(jī)25726-7對(duì)輥破碎機(jī)25726-8濕法磨85738造粒機(jī)85738回轉(zhuǎn)窯85738冷卻機(jī)857386.7 物料平衡計(jì)算表熟料)(t)(t)熟料16620000干泥料21.268425200濕泥珠201.5410420800細(xì)料漿602.86(m3)19057200粗料漿451.57(m3)10431400精料11.258425000原礦21.308626000重油0.1821957006.8 設(shè)備目錄及造價(jià)序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量?jī)r(jià)格(萬元)一原料破碎系統(tǒng)1361鄂式

50、破碎機(jī)PEF2504005-20t/h臺(tái)1102提升機(jī)HL30023M臺(tái)163電振機(jī)Y132M -67.5KW臺(tái)12.04對(duì)輥破碎機(jī)22PGX-6025t/h臺(tái)1155提升機(jī)Y180L-6/8515kw臺(tái)176電振機(jī)12.07收塵器2208提升機(jī)1109拉鏈機(jī)11010計(jì)量系統(tǒng)12211拉鏈機(jī)22012提升機(jī)112二粉磨、均化與貯存1991濕法磨QM36507000B45t(生料)臺(tái)31871.1電動(dòng)機(jī)90KW2攪拌機(jī)TCJJ45060m3臺(tái)362.1電動(dòng)機(jī)11KW2臺(tái)33泥漿泵2/1.5B 25-54m3臺(tái)24.03.1電動(dòng)機(jī)27.5KW臺(tái)24泥漿振動(dòng)篩TCIS0.5/2臺(tái)32三造粒烘干成型

51、3611攪拌機(jī)TCJJ45060m3臺(tái)3.01.1電動(dòng)機(jī)11KW臺(tái)182柱塞泵TY76140-14-7.5m3/h臺(tái)262.1電動(dòng)機(jī)11KW2臺(tái)283噴霧造粒機(jī)臺(tái)/套33203.1電動(dòng)機(jī)2.2KW2臺(tái)34鍋爐引風(fēng)機(jī)Y4-73-11NO10D、臺(tái)1833100m3/H205 右 004.1電動(dòng)機(jī)JO3-1802M-4、30KW臺(tái)15排風(fēng)機(jī)G4-73-11NO120D臺(tái)185.1電動(dòng)機(jī)Y250M-637KW臺(tái)1四煅燒、冷卻與貯存3451提升機(jī)HL2508.5M臺(tái)361.1電機(jī)Y132S-45.5KW臺(tái)32回轉(zhuǎn)窯1.626M臺(tái)31852.1電機(jī)JXT2-71-422KW臺(tái)362.2減速機(jī)JZQ650

52、-III-1Fi=31.5臺(tái)383單筒機(jī)、冷卻機(jī)1.512臺(tái)3753.1電機(jī)Y160L-611KW臺(tái)363.2減速機(jī)JZQ500-VI-22臺(tái)3104提升機(jī)HL25014M臺(tái)310.04.1電機(jī)Y132S-45.5KW臺(tái)35入窯下料管耐熱鋼支356空氣壓縮機(jī)L2-10/8臺(tái)3186.1電動(dòng)機(jī)YZ80M-655KW臺(tái)3157儲(chǔ)氣罐2.5m3臺(tái)36.08重油燃燒器、貯臺(tái)312油罐9提升機(jī)皮帶 D25012.5M臺(tái)339.1電動(dòng)機(jī)Y132S-45.5KW臺(tái)3五熟料破碎系統(tǒng)1001振動(dòng)篩臺(tái)282電振機(jī)GZ4臺(tái)243提升機(jī)HL30014M臺(tái)264除鐵器275提升機(jī)HL30014M臺(tái)266電振機(jī)TO -4

53、2-27.5kw臺(tái)447振動(dòng)篩2臺(tái)4128除鐵器臺(tái)289收塵器臺(tái)23010電動(dòng)葫蘆臺(tái)1611箱式除鐵器臺(tái)1512磅秤2 噸臺(tái)14六其他設(shè)備4611鍋爐2 噸汽臺(tái)1302叉車2 噸臺(tái)212裝載機(jī)40.03電氣線路及控制704供排水805非標(biāo)件906研磨體257窯、冷卻機(jī)磚襯958水泵(循環(huán)水用)臺(tái)44.0小拖拉機(jī)315.0合計(jì)1602.0說明：1、原礦容重按 1.3t/m3 計(jì)算；2、碎原礦容重按 1.3t/m3 計(jì)算；3、粗料漿按含水份 45%計(jì)算所含精礦；4、熟料容重按 1.45t/m 計(jì)算；5、天消耗量數(shù)據(jù)取物料平衡計(jì)算表；6、因投資額和場(chǎng)地所限，未按標(biāo)準(zhǔn)要求天數(shù)儲(chǔ)備物料，今后逐步補(bǔ)充到位。6.9 建筑主要機(jī)械設(shè)備、動(dòng)載荷過大的廠房均采用砼框架，重載荷如漿