年產(chǎn)10萬噸離心球墨鑄鐵管可行性研究報告

項(xiàng)目概況建設(shè)年產(chǎn)10萬噸離心球墨鑄鐵管工程1.1.2項(xiàng)目承辦單位XXXX冶金制品1.1.3項(xiàng)目負(fù)責(zé)人XXX1.2項(xiàng)目承辦單位概況XXXX冶金制品，始建于2000年6月，占地83332.6平方米,固定資產(chǎn)8900萬元,公司坐落在唐山市豐潤區(qū),交通十分便利,公司現(xiàn)有員工人數(shù)380人,其中高級工程師6人,一般技術(shù)人員44人,質(zhì)量管理人員13人.我公司主要產(chǎn)品品種有:合金鋼軋輥、半鋼軋輥、石墨鋼軋輥、離心復(fù)合鑄鐵軋輥、FD型鋼軋輥系列產(chǎn)品60多個品種，年綜合生產(chǎn)能力15000噸。公司現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備：5噸電弧爐1臺、5噸中頻電爐2臺、2噸中頻電爐2臺、0.5噸中頻電爐5臺、熱處理窯5座、5噸——50噸起吊設(shè)備18臺、臥式離心機(jī)2臺。檢測設(shè)備：熱電偶自動測溫儀、硬度計、超生波探傷儀、金像分析儀、物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。3500平方米的機(jī)加工分廠，能滿足各種軋輥及輥環(huán)的深加工。2000年我公司質(zhì)量管理體系開始試運(yùn)行，2001年1月通過ISO9002—9004質(zhì)量認(rèn)證，2003年1月通過ISO9001—2000質(zhì)量認(rèn)證。我公司正進(jìn)一步加大力度挖掘改造，不斷創(chuàng)新，不斷加強(qiáng)自我完善意識、時刻奉行“發(fā)展才是硬道理”。1.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性XXXX冶金制品擬建立XXXX集團(tuán)離心鑄管——年產(chǎn)能力10萬噸的球墨鑄鐵管生產(chǎn)線。公司離心復(fù)合鑄鐵軋輥的生產(chǎn)奠定了建設(shè)離心球墨鑄鐵管的基礎(chǔ)，具備較強(qiáng)的技術(shù)支持力，從技術(shù)上、人力資源上都具有有利條件。結(jié)合本企業(yè)實(shí)際充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢。離心球墨鑄鐵管是指用離心鑄造方法以球墨鑄鐵為材料生產(chǎn)的一種管子,強(qiáng)度高、韌性好，而且壁薄，單位長度重量平均比灰鑄鐵管節(jié)約40%的鑄造生鐵，并有較高的抗腐蝕能力，這對于節(jié)省資源，減少污染，具有很大意義，也是普通鑄鐵、焊接鋼管的升級換代產(chǎn)品。可以廣泛的應(yīng)用于城市建設(shè)和工業(yè)建設(shè)供水管道及煤氣輸送管道。我國在自八六年開始生產(chǎn)離心球墨鑄鐵管，目前國內(nèi)生產(chǎn)能力約為70萬噸，而需求應(yīng)在200萬噸以上，尤其‘十五’計劃南水北調(diào)、西氣東送工程巨大，這為離心球墨鑄鐵管產(chǎn)品的銷售提供了廣闊的市場。1.4建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案根據(jù)目前國內(nèi)市場和發(fā)展要求，建設(shè)區(qū)域的現(xiàn)有條件，本項(xiàng)目擬定生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)10萬噸離心球墨鑄鐵管，其產(chǎn)品方案如下：產(chǎn)品名稱：離心球墨鑄鐵管。年產(chǎn)量：100000噸。產(chǎn)品規(guī)格：以管子公稱直徑（DN）和直管長度計。管子標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2531（輸水管K=9）1.5可行性報告編制原則及范圍為保證順利生產(chǎn)出質(zhì)量合格的離心球墨鑄鐵管并盡可能節(jié)約投資，方案設(shè)計確定以下幾點(diǎn)原則：所有設(shè)備均采用可靠的國內(nèi)設(shè)備。盡量利用工廠現(xiàn)有廠房及輔助設(shè)施的富裕能力以節(jié)約投資。合理的進(jìn)行工藝布局，盡量減少工程投資，除建設(shè)必要的生產(chǎn)設(shè)施外，生活辦公系統(tǒng)利用原有設(shè)施。本工程主車間及輔助設(shè)施，其中包括供配電、水處理、燃?xì)庀到y(tǒng)、鍋爐房、檢測化驗(yàn)。 廠區(qū)總圖運(yùn)輸、總體布置、廠區(qū)綠化。編制概算及進(jìn)行工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。本工程的可研涉及范圍為廠區(qū)圍墻以內(nèi)。1.6建設(shè)場地XXXX冶金制品軋輥分廠西側(cè)，面積為13350平方米，建設(shè)年產(chǎn)10萬噸的球墨鑄鐵管生產(chǎn)線。1.7建設(shè)項(xiàng)目的有利條件（1）公司現(xiàn)有生產(chǎn)離心復(fù)合鑄鐵軋輥具備較強(qiáng)的技術(shù)支持力，可奠定離心球墨鑄鐵管的生產(chǎn)基礎(chǔ)，從技術(shù)上和人力資源上具有有利條件，可充分發(fā)揮公司內(nèi)部支持優(yōu)勢。（2）XXXX冶金制品位于唐山市豐潤區(qū)，有極其便利的交通運(yùn)輸條件。公司自備大型運(yùn)輸汽車多臺，有較強(qiáng)的運(yùn)輸能力。1.8項(xiàng)目可行性研究概述本項(xiàng)目生產(chǎn)離心球墨鑄鐵管采用水冷金屬模法，通過國內(nèi)離心球墨鑄鐵管廠的生產(chǎn)實(shí)踐證明，水冷金屬模法生產(chǎn)工藝是成熟可靠的，生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目生產(chǎn)離心球墨鑄鐵管的主要原料為鑄造球墨生鐵，加入少量廢鋼后，包中球化孕育，球化后注入離心機(jī)生產(chǎn)球墨鑄鐵管。管子經(jīng)過退火處理，使?jié)B碳體和珠光體分解，形成以鐵素體為基體的球墨鑄鐵管。用于輸水的管子，為了保證輸水衛(wèi)生和防止管內(nèi)壁結(jié)水垢，在管子經(jīng)過精整和水壓實(shí)驗(yàn)后，管子內(nèi)壁需襯有水泥砂漿內(nèi)襯。為防止腐蝕，管子外表面需噴涂鋅層及涂敷瀝青保護(hù)層。檢查合格后，成品運(yùn)至堆廠包裝入庫。從80年代中以來，我國不少廠家已先后引進(jìn)了技術(shù)先進(jìn)的離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備。并對進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行了消化移植開發(fā)工作，設(shè)計和制造出具有中國特色的鑄管專用設(shè)備，如球墨鑄鐵管離心澆鑄機(jī)、大型連續(xù)式退火爐、精整線成套設(shè)備、水泥內(nèi)襯機(jī)、水泥攪拌站設(shè)備，并根據(jù)滄州市的實(shí)際情況，以節(jié)約資源為前提，力求簡單實(shí)用，維護(hù)方便。本項(xiàng)目工程主要生產(chǎn)設(shè)備如下：2座10噸中頻感應(yīng)電爐（4000KW），其中：每座兩個爐殼；1臺DN80—400水冷金屬型球墨鑄鐵管離心澆鑄機(jī)；1臺DN400—1000水冷金屬型球墨鑄鐵管離心澆鑄機(jī)1座DN80—1000連續(xù)式退火爐（36米）；1套DN400—1000精整及水壓試驗(yàn)設(shè)備；1套DN400—1000攪拌離心涂層設(shè)備；1套DN80—400精整及水壓試驗(yàn)設(shè)備；1套DN80—400水泥攪拌離心涂層設(shè)備；1套DN80—400噴鋅設(shè)備；1套DN400—1000噴鋅設(shè)備；1套制芯設(shè)備；1套管模維修設(shè)備；快速爐前分析及化驗(yàn)設(shè)備，其中光譜儀進(jìn)口；輔助設(shè)施：生產(chǎn)球墨鑄鐵管的輔助設(shè)施有水處理設(shè)施、空壓站、鍋爐房、煤氣發(fā)生站、廠區(qū)變電所等。輔助設(shè)施也將根據(jù)生產(chǎn)需要建設(shè)實(shí)施。生活、辦公利用原有設(shè)施，不另新建。1.9投資預(yù)算與資金籌措離心球墨鑄鐵管工程項(xiàng)目總投資13000萬元，其中靜態(tài)投資為10000萬元，動態(tài)投資300萬元（按整數(shù)計）。固定資產(chǎn)貸款5000萬元，流動資金3000萬元,本項(xiàng)目利用原由軋輥冶煉系統(tǒng),原企業(yè)流動資金轉(zhuǎn)入本項(xiàng)目合并使用,因此未考慮鋪底流動資金.1.10工程可行性進(jìn)度安排可行性研究報告審批及相應(yīng)的準(zhǔn)備工作完成后,從開工建設(shè)起,預(yù)計在12月內(nèi)完成建成,項(xiàng)目相對進(jìn)度見表1—1序號項(xiàng)目內(nèi)容絕對時間(月)1234567891011121提供設(shè)計資料和設(shè)備資料42設(shè)計方案3方案設(shè)計確認(rèn)4施工圖設(shè)計45施工準(zhǔn)備6土建場地平整7廠房施工78道路與管線施工9設(shè)備定貨與交付610設(shè)備安裝與調(diào)試11調(diào)試與投產(chǎn)2項(xiàng)目進(jìn)度表(表1—1)1.11主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1—2.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(1—2)序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量1球鐵管年產(chǎn)量噸/年1000422金屬料年需要量噸/年112764其中:生鐵噸/年923323每噸成品耗鐵水量噸/年序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量4新增生產(chǎn)建筑面積M2130005全廠勞動定員人1013其中:鑄管生產(chǎn)人員人7366全員生產(chǎn)率T/人1287單位動力消耗及能源消耗GJ/t煤氣壓縮空氣Nm3/t100電KWh/t420循環(huán)水M/t8建設(shè)項(xiàng)目總投資萬元13000其中:固定資產(chǎn)靜態(tài)投資萬元10000建設(shè)期利息萬元4469各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)項(xiàng)目全部投資內(nèi)部收益率(IRR)%21全部投資回收期(含建設(shè)期)年3全部投資凈現(xiàn)值(I=12%)(NPV)萬元7667全部資產(chǎn)內(nèi)部收益率(NPV)%21%自有資產(chǎn)凈現(xiàn)值(I=12%)(NPV)萬元8700固定資產(chǎn)投資貸款償還期年31.12項(xiàng)目研究結(jié)論及需要說明的問題離心管屬節(jié)能新型管材,這種管材世界上發(fā)展很快,我國起步較晚,隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,球墨鑄鐵管的市場需求量也逐步擴(kuò)大.滄州福道冶金制品離心球墨鑄鐵管項(xiàng)目的建設(shè)可填補(bǔ)滄州地區(qū)離心球墨鑄鐵管項(xiàng)目的空白.目前離心球墨鑄鐵管市場供不應(yīng)求,具有十分廣闊的發(fā)展空間.本項(xiàng)目充分利用原有軋輥冶煉系統(tǒng)及資源設(shè)施優(yōu)勢,形成很好的產(chǎn)業(yè)體系,達(dá)產(chǎn)后,年銷售收入36000萬元,稅后利潤3520萬元.項(xiàng)目全部投資回收期為3年,說明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益是好的.同時,本項(xiàng)目的建設(shè)對安排當(dāng)?shù)厝嗣窬蜆I(yè)和滄州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將起到至關(guān)重要的作用.從敏感性分析看,項(xiàng)目有一定的抗風(fēng)險能力,從償還能力看,項(xiàng)目能在3年內(nèi)(含建設(shè)期)還清固定資產(chǎn)貸款,有較強(qiáng)的償還能力,因此項(xiàng)目從財務(wù)上講是可行的。需要說明以下兩個問題:1.電源的供配系統(tǒng)，本項(xiàng)目工程裝機(jī)電容量為9200Kw（其中8000Kw為中頻電爐用），原有電容量5000Kw左右，因此需增建15000變電所及電氣室的設(shè)置。2.本次設(shè)計是以常規(guī)的地耐力考慮，未計算需要的特殊處理事項(xiàng)。2．產(chǎn)品介紹和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)2.1產(chǎn)品介紹離心球墨鑄鐵管是指用離心鑄造方法以球墨鑄鐵為材料生產(chǎn)的一種管子,強(qiáng)度高、韌性好，而且壁薄，單位長度重量平均比灰鑄鐵管節(jié)約40%的鑄造生鐵，并有較高的抗腐能力。在城建及工業(yè)建設(shè)中，需使用大量的管道，而且大部分埋入地下。過去一般采用普通鑄鐵管，由于普通鑄鐵管的強(qiáng)度和韌性較低，承受不了較高的內(nèi)、外載荷，所以有些地方不得不用鋼管代替。但鋼管的耐腐蝕能力差，使用壽命短。球墨鑄鐵管的出現(xiàn)解決了上述問題，球墨鑄鐵管的機(jī)械性能接近鋼管，其耐腐蝕性優(yōu)于鋼管。球墨鑄鐵管不僅用于輸水管道，而且可用作煤氣管道以及用于有腐蝕、有磨損性物料的輸送和地下建筑構(gòu)件等。球墨鑄鐵管的生產(chǎn)和應(yīng)用，將為我國工業(yè)生產(chǎn)、基本建設(shè)和人民生活帶來顯著的社會效益和很好的經(jīng)濟(jì)效益。通過近年來的使用，逐步被廣大用戶所接受和證實(shí)。隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)和使用將會有很大的發(fā)展。球墨鑄鐵管與灰口鑄鐵管、焊接鋼管性能比較（以DN400管徑計）表2-1項(xiàng)目單位球墨鑄鐵管灰口鑄鐵管焊接鋼管抗拉強(qiáng)度N/mm2≥420≥200~400屈服強(qiáng)度N/mm2≥300~250延伸率%>10~202.1.2節(jié)約鑄造生鐵按ISO2531國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的球墨鑄鐵管和按GB3422—82國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的球墨鑄鐵管相比較，單位長度重量平均比灰鑄鐵輕40%左右。2.1.3提高輸送壓力，保證安全供水（氣）隨著城市和工業(yè)建設(shè)發(fā)展，灰鑄鐵管已很難適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，近年來經(jīng)常出現(xiàn)的城市供水管爆裂現(xiàn)象，不僅給工業(yè)生產(chǎn)造成極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也給人民生活帶來極大的不便，搶險、挖管又造成城市交通堵塞。我國有些城市曾經(jīng)一天發(fā)生三次供水管道爆裂現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)損失極其嚴(yán)重。由于球墨鑄鐵管采用了橡膠柔性連接就具有一定的伸縮可撓性，加之管道本身具有很高的強(qiáng)度和韌性，因而顯示出很強(qiáng)的抗震能力。1968年日本部分地區(qū)7.8級地震后證明,只有球鐵管沒有發(fā)生漏裂,這一點(diǎn)對我國這樣一個多地震的國家是很重要的.離心球墨鑄鐵管能夠承受高壓輸水的要求,其耐壓能力可在2.0Mpa,故可采用高壓輸送,提高管道的輸送能力.2.1.4使用壽命長球墨鑄鐵管耐腐蝕性優(yōu)于鋼管.球墨鑄鐵管可用離心鑄造的方法襯以水泥砂漿內(nèi)襯,具有堿性防蝕效果,其流速系數(shù)經(jīng)久不變,即使輸送海水也不會由于附著貝類等因素使內(nèi)襯損傷或結(jié)垢.球鐵管外部一般涂瀝青漆保護(hù),由于球鐵管比鋼管電阻大,而且接頭是用橡膠圈,對電氣近于絕緣狀態(tài),因此電流難于通過,不象鋼管那樣,電阻小,在加上焊接接頭聯(lián)成一個整體,形成較長電路,因而容易受漏電電流或土壤變化造成的電腐蝕.所以球鐵管的耐用年限是鋼管的2~3倍,據(jù)報道,歐美地區(qū)有些球鐵管使用50年以上也沒有發(fā)生異常.2.1.5施工簡便費(fèi)用低由于球鐵管強(qiáng)度高、韌性也比一般鑄鐵管高的多，所以運(yùn)輸搬運(yùn)過程中能經(jīng)受碰撞，破損率低。加上安裝時采用插式柔性連接，故埋入地下管道的施工就比一般非承插式連接管道方便的多，挖土工作量明顯減少，不象鋼管那樣焊接需要熟練的技術(shù)工人和較復(fù)雜的焊接、檢測、補(bǔ)漆等設(shè)備和機(jī)具，它只需簡單的工具，也不需要特別高的技術(shù)。而且不受風(fēng)、雪、氣溫和濕度等自然條件的影響。故施工速度快，工期短，減少了對工地周圍地區(qū)的影響時間，尤其是在橫過馬路等情況下更為突出。根據(jù)國外資料介紹的球鐵管、鋼管、預(yù)應(yīng)力混凝土管三種管道的施工工費(fèi)比較見表2—2。三種管道的施工工費(fèi)比較（表2—2）管徑球鐵管鋼管預(yù)應(yīng)力混凝土管10012001300140011.685001600170018001900110001110011200115001180012.1.6單位長度的球鐵管和灰鐵管價格大致相等由于球墨鐵鑄鐵管強(qiáng)度高、管壁薄、相同直徑管道的單位長度的重量要比灰鑄鐵管輕的多，而且口徑越大相對比較重量越輕。因此，不用灰鑄鐵管鋪設(shè)，1公里管道所用的鑄鐵，如做成相同重量、口徑的鑄鐵管就可以鋪設(shè)1.5公里以上.雖然球墨鐵鑄鐵管每噸價格是灰鑄鐵管的1.5倍左右(口徑700毫米以下),但單位長度價格兩者差不多,大口徑的球墨鐵鑄鐵管比灰鑄鐵管便宜.這里還有一點(diǎn)要說明的是,我國用連續(xù)式鑄管機(jī)生產(chǎn)的灰鑄鐵管由于機(jī)械性能差,在施工和運(yùn)輸過程中有5~10%損壞率,這筆費(fèi)用加上去就會比球墨鐵鑄鐵管稍貴一些.所以球墨鐵鑄鐵管不僅具有灰鑄鐵管無法比擬的質(zhì)量性能優(yōu)越性,而且價格也可與其競爭.先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已不生產(chǎn)供水用的灰鑄鐵管,幾乎全部為球墨鐵鑄鐵管代替.2.2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及用途離心球墨鐵鑄鐵管用作供水管及煤氣輸送管.產(chǎn)品按ISO標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)2.2.1ISO標(biāo)準(zhǔn)及主要參數(shù)ISO2531—19991,用于耐壓管道用球墨鐵鑄鐵直管、管件、配件。ISO4179—1985壓力和非壓力管道用球墨鐵鑄鐵管水泥砂漿內(nèi)襯厚度。ISO6600--1980球墨鐵鑄鐵管----離心法水泥砂漿內(nèi)襯----新鮮砂漿的成份檢驗(yàn)ISO8179---1985球墨鐵鑄鐵管-------表面鍍鋅外徑、壁厚參數(shù)表（表2----3）公稱直徑（mm）外徑DE（mm）壁厚e（mm）809861001186．11501706．32002226．42502746．83003267．24004298．15005239．065006359．970073810．880084211．790094512．61000104813．6機(jī)械性能參數(shù)表（表2---4）名稱單位數(shù)值抗拉強(qiáng)度N/mm2≥420屈服強(qiáng)度N/mm2≥300延伸率%≥10布式硬度HB≤230試水壓力參數(shù)表（表2---5）公稱直徑DN（mm）試驗(yàn)壓力（Mpa）80~3005350~6004700~10003．2公稱直徑DN（mm）內(nèi)襯厚度e（mm）內(nèi)襯重量（Kg/m）公稱厚度最小平均厚度某一點(diǎn)最小厚度8032．51．51．710032．51．52．115032．51．53．220032．51．54．225032．51．55．330032．51．56．340054．52．51450054．52．517．560054．52．520．970065．53．029．380065．53．033．490065．53．037．4100065．53．041．7水泥砂漿內(nèi)襯厚度參數(shù)表（表2---6） 2.2.2ISO標(biāo)準(zhǔn)與其他國家標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性球墨鑄鐵管ISO2531標(biāo)準(zhǔn)與美國、德國、法國及日本等國的球墨鑄鐵管國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容，基本一致或近似。就其中幾項(xiàng)基本參數(shù)比較于表2—7（以DN100—600管子計）。ISO2531與世界發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)比較（表2—7）項(xiàng)目ISOASTMBSDINNFJIS抗拉強(qiáng)度N/mm2≥420≥414≥420≥400≥420≥400屈服強(qiáng)度N/mm2≥300≥290≥300≥300//延伸率≥10≥10≥10≥10≥105~10水壓試驗(yàn)值bar40~503540~5040~6032~6040~60D400壁厚mm8．1/8．1978．5每根重量（長度6m）Kg482/441532510509因此按照ISO國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)球墨鑄鐵管，也就是具備了生產(chǎn)各國標(biāo)準(zhǔn)球墨鑄鐵管的條件，適應(yīng)各國客戶的要求。2.2.3球墨鑄鐵管的接口形式：球墨鑄鐵管主要用于供水工程，優(yōu)先生產(chǎn)為各國普遍采用的T型承插式連接形式，并可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)其它接口形式的鑄管。T型承插式接口即在兩根管子的承插口中間裝入一個橡膠密封圈，該密封圈由兩種不同硬度的橡膠制成。軟橡膠部分截面近似圓形，裝配時被壓縮而使鑄管連接緊密。硬橡膠部分起固定位置的作用。這種連接形式保證了管子可在任意方向上偏轉(zhuǎn)0~4度，還可以有一定的軸向位移。市場需求我國“十五”計劃期間水利建設(shè)要有一個大發(fā)展。當(dāng)前，面臨西氣東輸、南水北調(diào)，城市建設(shè)、管網(wǎng)改造等大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。對優(yōu)質(zhì)管材的需求不斷增加，性能優(yōu)良，用途廣泛的離心鑄造球墨鑄鐵管必然成為首選產(chǎn)品。世界上主要發(fā)達(dá)國家離心鑄造球墨鑄鐵管已占這些國家的鑄鐵管產(chǎn)品的絕大部分。而我國絕大多數(shù)輸水關(guān)管道為灰鑄鐵管，大約占20%左右。由于灰鑄鐵管強(qiáng)度和韌性低，承受不了較高的內(nèi)、外載荷，因此在管網(wǎng)運(yùn)行過程中爆管、泄露事故屢屢出現(xiàn)，不僅給工業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失，也給人民生活帶來極大的不便。原冶金工業(yè)部1990年在貫徹國務(wù)院《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》實(shí)施方案中規(guī)定“支持發(fā)展離心鑄造球墨鑄鐵管，限制生產(chǎn)灰鑄鐵管，使灰鑄鐵管逐步向離心鑄造球墨鑄鐵管轉(zhuǎn)移”。在1991年12月又制定和頒布了GB13295—91《離心鑄造球墨鑄鐵管》的國家標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)有排水管道41000公里，僅占城市區(qū)域面積的49.8%,即尚有1/2以上地區(qū)缺少排水管道.另據(jù)國家計劃,到2010年,全國城市數(shù)量將增加到1200個.隨著城市化進(jìn)程,國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平提高的需求,今后每年預(yù)計需建設(shè)管網(wǎng)長度11175公里改造管道長度4170公里,據(jù)此預(yù)測我國每年鑄鐵管需求量按球墨鑄鐵管計算將達(dá)200萬噸.國內(nèi)市場對離心球墨鑄鐵管需求十分可觀,而國際市場特別是中東、東南亞、黑海周邊國家等市場都很廣闊，我國加入WTO后前景必然看好。我國在資源、技術(shù)和勞動力價格上占有優(yōu)勢，在掌握先進(jìn)技術(shù)、保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，加入WTO后更具有較強(qiáng)的競爭力。4.工藝設(shè)計方案4.1生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案根據(jù)目前國內(nèi)西北市場和發(fā)展的要求，本項(xiàng)目擬定生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)10萬噸離心球墨鑄鐵管，其建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案如下：產(chǎn)品規(guī)格分配表見表4—1。產(chǎn)品名稱：離心球墨鑄鐵管。年產(chǎn)量：10萬噸。產(chǎn)品規(guī)格：以管子公稱直徑（DN）和直管長度計DN80~400mm，直管長度5000mm其中DN80管長4000mmDN400~1000mm，直管長度6000mm配套安裝DN80~400直管長度5000mm水冷金屬模離心機(jī)一臺；DN400~1000直管長度6000mm水冷金屬模離心機(jī)一臺；總產(chǎn)量達(dá)10萬噸/年，且規(guī)格品種齊全。產(chǎn)品規(guī)格分配表表4---1管徑單重（公斤）成品管年生產(chǎn)數(shù)量成品管年產(chǎn)量產(chǎn)品比例DN公斤根/年噸%8064．580005160．52100801800014401．441501211600019361．942001631500024452．44250215650013981．403002731200032763．27400482900043384．34500669450030113．00600882400035823．537001123400044924．508001394160002230422．299001691150002536525．3510002017128662599125．98合計14086610042100．00當(dāng)前世界各國生產(chǎn)球墨鑄鐵主要采用工藝，現(xiàn)行的幾種離心澆鑄方法如下：熱模法離心澆鑄工藝生產(chǎn)DN80~1000mm離心球墨鑄鐵管。目前我國已建成的絕大多數(shù)離心鑄管水泵管模費(fèi)用相對較高，但因生產(chǎn)率高，仍然是經(jīng)濟(jì)的。國內(nèi)經(jīng)過十多年設(shè)備消化，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)具有提供成套技術(shù)設(shè)備、生產(chǎn)指導(dǎo)的能力，在設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)保證方面均具有優(yōu)勢。工藝流程圖如下：球墨鑄鐵管生產(chǎn)工藝流程合金料、回爐料、廢鋼

混砂中頻爐制芯球化處理快速分析、球化分析鑄管澆鑄管模維修退火處理壓痕試驗(yàn)精整、水壓試驗(yàn)機(jī)械性能、金相檢驗(yàn)水泥砂漿內(nèi)襯內(nèi)襯水泥及養(yǎng)生瀝青涂層 成品檢驗(yàn)成品堆放4.3生產(chǎn)車間組成和工藝布置根據(jù)工藝流程和設(shè)備配備情況，球墨鑄鐵管車間由下列生產(chǎn)工段組成，生產(chǎn)設(shè)備分期購置。熔煉澆鑄工段：包括原材料和輔助材料準(zhǔn)備；澆鑄工段：包括鑄管離心機(jī)（DN80—1000）、管模堆放，鐵水包修理及烘包等；連續(xù)熱處理工段：包括一座鏈?zhǔn)竭B續(xù)退火爐和旁通線及爐前準(zhǔn)備、爐后壓痕試驗(yàn)機(jī)；精整工段：包括矯圓、三磨、水壓試驗(yàn)、切管等；涂層工段：包括水泥砂漿制備、內(nèi)襯、養(yǎng)生及涂瀝青等；管模維修工段：包括管模修理及存放；制芯工段：包括砂芯制備及存放。4.3.2工作制度及勞動定員主要生產(chǎn)工段為四班三運(yùn)行（三班生產(chǎn)一班維護(hù)）。年工作303天，每班6小時。三班年產(chǎn)年時基數(shù)5140小時。生產(chǎn)規(guī)模勞動定員共計約1000人。4.4生產(chǎn)工藝設(shè)備鐵水熔煉利用兩座中頻爐進(jìn)行制備。鐵水進(jìn)行球化、孕育處理，然后運(yùn)至離心機(jī)進(jìn)行澆鑄。為使鐵水合理調(diào)配及緊急處理配備10噸保溫包兩個，每小時鐵水最大需要量為20噸，同時供兩臺離心機(jī)生產(chǎn)。球化處理工藝采用稀土鎂硅鐵合金沖法。鎂收得率不低于30%。生產(chǎn)DN80~1000球鐵管用離心澆鑄設(shè)備，由循環(huán)水冷卻。熱處理爐采用36米長連續(xù)通過式退火爐一臺，完成DN80~1000球鐵管退火處理。管子離開退火爐后進(jìn)行壓球?qū)嶒?yàn)，以確定鑄管是否有足夠的延伸率。壓球試驗(yàn)裝置一套。（1）、插口端矯圓采用液壓千斤頂矯圓。（2）、承口內(nèi)磨、插口外磨及內(nèi)壁修磨承口內(nèi)磨、插口外磨采用人工砂輪修磨，內(nèi)壁修磨修磨采用機(jī)械修磨機(jī)械。（3）、水壓試驗(yàn)管子送水壓機(jī)上壓緊固定，測壓。水壓試驗(yàn)機(jī)兩臺。（4）、切管、倒角切管機(jī)1臺。（5）、噴鋅管子外壁噴涂鋅層，噴鋅設(shè)備一臺。4.4.6管子涂層水泥內(nèi)襯水泥內(nèi)襯離心機(jī)兩臺；水泥養(yǎng)生管子內(nèi)壁涂層固化養(yǎng)生池一套；瀝青涂層鑄管外表面涂敷瀝青保護(hù)層。4.4.7制芯采用熱芯盒設(shè)備機(jī)械制芯。4.4.8修理管模重復(fù)使用車削后修磨內(nèi)表面和打麻點(diǎn)。4.5設(shè)備清單年產(chǎn)10萬噸離心球墨鑄鐵管離心設(shè)備序號設(shè)備型號及主要規(guī)格單位數(shù)量1冶煉系統(tǒng)1．110T中頻感應(yīng)電爐4000Kw套21．2快速分析設(shè)備光譜分析儀套11．310T保溫包個22澆鑄系統(tǒng)2．1離心澆鑄機(jī)DN80~4002．2離心澆鑄機(jī)DN400~10003熱處理系統(tǒng)3．1通過式熱處理爐L=36米臺13．2壓痕試驗(yàn)機(jī)臺14精整系統(tǒng)4．1水壓試驗(yàn)機(jī)DN80~400臺14．2水壓試驗(yàn)機(jī)DN400~1000臺14．3切管輔助裝置臺14．4風(fēng)動砂輪直徑65~200臺34．5插口矯圓千斤頂DN80~400臺14．6插口矯圓千斤頂DN400~1000臺14．7切管砂輪機(jī)臺14．8氣密實(shí)驗(yàn)機(jī)DN80~400臺15水泥涂層系統(tǒng)5．1水泥攪拌機(jī)臺15．2水泥內(nèi)襯離心機(jī)DN80~400臺15．3水泥內(nèi)襯離心機(jī)DN400~1000臺15．4水泥養(yǎng)生坑套15．5輸送軌道12米臺26涂瀝青系統(tǒng)6．1涂瀝青設(shè)備套17噴鋅系統(tǒng)7．1噴鋅設(shè)備套18管模維修系統(tǒng)8．1車床CW61100A臺1序號設(shè)備型號及主要規(guī)格單位數(shù)量8．2管模打點(diǎn)機(jī)臺18．3管模內(nèi)壁修模機(jī)臺18．4檢查托輥臺18．5檢查平臺臺28．6管模補(bǔ)焊設(shè)備臺28．7液壓頂管機(jī)構(gòu)臺19制芯系統(tǒng)9．1熱芯盒射芯機(jī)臺19．2樹脂砂混砂機(jī)臺19．3涂料桶臺19．4型砂試驗(yàn)設(shè)備套110檢化驗(yàn)設(shè)備10．1物理化學(xué)檢驗(yàn)設(shè)備套111起重運(yùn)輸設(shè)備11．1橋式起重機(jī)Q=20/5T，LK=19.5m臺111．2橋式起重機(jī)Q=10T，LK=19.5m臺1橋式起重機(jī)Q=10T，LK=22.5m臺1橋式起重機(jī)Q=15/5T，LK=19.5m臺1橋式起重機(jī)Q=10T，LK=19.5m臺1電動平板車KP-10-C10T臺54.6原料及動力消耗4.6.1鐵水成分要求生產(chǎn)球墨鑄鐵管鐵水成分要求見表4—2:球墨鑄鐵管鐵水成分表4—2元素%元素%CCr≤SiCu≤Mn≤MgP≤Ti≤S≤Ai≤4.7原材料、輔助材料、動力年消耗主要原材料、輔助材料、動力年消耗（表4-3）項(xiàng)目消耗量（噸）備注一、原材料923321、生鐵180272、廢鋼56083、回爐料14034、稀土鎂硅鐵合金10025、硅鐵二、輔助材料1、石英砂（制芯用）24042、水泥（內(nèi)襯用）60093、砂子（內(nèi)襯用）100144、瀝青漆5325、石英砂（爐襯用）100146、工業(yè)硼酸307、耐火材料3008、管模2409、鋅絲752三、燃料動力1、循環(huán)水640913單位為：m3/a2、電42059850單位為：KWH/a3、煤氣243347GJ/a4、壓縮空氣10014250單位為：Nm3/a5、蒸氣34049單位為：t/a5．生產(chǎn)過程控制原料質(zhì)量控制熔化質(zhì)量控制球化處理質(zhì)量控制澆鑄質(zhì)量控制退火質(zhì)量控制成品質(zhì)量控制制芯型砂質(zhì)量控制6．生產(chǎn)檢驗(yàn)設(shè)施及功能：設(shè)施組成：生產(chǎn)檢化驗(yàn)設(shè)施包括試樣加工室、機(jī)械性能室、物理檢驗(yàn)室、化學(xué)分析室及車間快速分析室，型砂試驗(yàn)室。本項(xiàng)目新建車間快速分析室和型砂分析室，其余均由原中心化驗(yàn)室完成。7．主要設(shè)備化學(xué)分析設(shè)備利用原有設(shè)備，部分新購。物理檢驗(yàn)設(shè)備主要包括：萬能材料試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)、金相顯微鏡等；真空直讀光譜儀；成套小型型砂試驗(yàn)設(shè)備；各類制樣設(shè)備、試樣加工機(jī)床等（利用原有設(shè)備）8．共用設(shè)施8．1供配電及電氣傳動本項(xiàng)目工程裝機(jī)電容量約9200Kw（其中7000Kw為中頻感應(yīng)電爐）。8．1．1方案設(shè)計原則及內(nèi)容設(shè)計原則為了節(jié)省工程投資，該球墨鑄鐵管工程擬按如下原則進(jìn)行：供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單、可行、可靠；供配電設(shè)備的選型應(yīng)便宜、實(shí)用、可靠；傳動控制方案應(yīng)可靠、合理；傳動控制設(shè)備的選型應(yīng)便宜、實(shí)用、可靠。設(shè)計內(nèi)容根據(jù)工藝專業(yè)的設(shè)計，主工藝線設(shè)有原料供料設(shè)備、2座中頻爐、2臺球墨鑄鐵管機(jī)、1座退火爐、2條精整線；除此之外還設(shè)有水壓試驗(yàn)、內(nèi)襯水泥及養(yǎng)生、瀝青涂層、成品檢驗(yàn)和成品堆放等附屬工藝設(shè)備。針對以上各工藝系統(tǒng)，進(jìn)行以下內(nèi)容等的供配電及電氣傳動設(shè)計方案：車間供配電系統(tǒng)變電所/電氣室的設(shè)置傳動設(shè)計方案供配電設(shè)備8．1．2供配電系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工藝參數(shù)：鑄管年生產(chǎn)規(guī)模：10萬噸年平均作業(yè)率：83%單位產(chǎn)品耗電量：420Kw/T裝機(jī)容量：9200Kw工作容量：7820Kw年耗電量：420*100000Kw/h根據(jù)鑄管車間工藝設(shè)備用電負(fù)荷加原有的供電負(fù)荷系統(tǒng)，擬新增一座變電所及高壓開閉所，占地約12*30平方米，為一層建筑。鑄管工程的主體工藝設(shè)備大多數(shù)為工業(yè)爐，其電氣傳動設(shè)備一般隨設(shè)備成套。少量的工藝附屬設(shè)備為交流電機(jī)附屬設(shè)備為交流電機(jī)驅(qū)動，交流電機(jī)的電壓等級為380v，一般采用直接啟動方式，特殊采用降壓啟動?？刂撇僮鞣绞綖闄C(jī)旁分區(qū)操作臺/盤集中手動，區(qū)域設(shè)備之間有少量的工藝連鎖。由于生產(chǎn)作業(yè)率很高，擬采用PLC系統(tǒng)完成區(qū)域設(shè)備之間的工藝連鎖功能。8.1.5供配電主要設(shè)備選型該工程供配電主要設(shè)備按以下原則進(jìn)行選型：=1\*GB3①6/0.4-0.23kv動力變壓器:S9,S9-M;=2\*GB3②高壓開關(guān)柜(HVP):金屬鎧裝手車式,KYN-10;=3\*GB3③低壓配電盤(PCC):固定式或者固定間隔式,GGD3/GHK,1P43;8.2給排水設(shè)施該工程循環(huán)水量一期為295m3/h.生產(chǎn)、生活補(bǔ)充新水一期為41m3/h，二期為26m3/h（其中包括生活用水5m3/h）。給排水系統(tǒng)可分為凈循環(huán)水系統(tǒng)：生產(chǎn)、生活、消防給水系統(tǒng)；軟水系統(tǒng)；生活污水排水系統(tǒng)；生產(chǎn)、雨水排水溝系統(tǒng)。凈循環(huán)水系統(tǒng)本工程循環(huán)水量為404.4m3/h,主要供給離心澆鑄機(jī),保溫爐,熱處理爐,水壓試驗(yàn)機(jī)DN400—1000/DN80—DN400,砂漿攪拌站,工頻感應(yīng)爐,離心澆鑄機(jī)DN80—1000,氣密試驗(yàn)機(jī)DN100—1000,液壓站等用戶用水.回水僅水溫升高,無雜質(zhì)污染.除熱處理爐及液壓站的回水可利用余壓,直接上冷卻塔外,其余回水進(jìn)入循環(huán)水泵房熱水井,由水泵提升至冷卻塔后循環(huán)使用。凈循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充新水來自廠區(qū)自建的生產(chǎn)、生活消防管網(wǎng)的自來水。2）生產(chǎn)、生活、消防給水系統(tǒng)工廠水源以原有水源為主。3.安全用水根據(jù)工藝要求，工頻感應(yīng)電爐在全廠停電，循環(huán)水泵房水泵供水過程中斷時，需要考慮安全供水。安全供水時間為30分鐘，水量為20m33高位水箱.其水箱底部標(biāo)高暫按15m設(shè)計.8.3熱力8.3.1蒸氣球墨鑄鐵管車間的蒸氣用戶有:水泥養(yǎng)生用氣,煤氣管道吹掃及車間采暖用氣.電站鍋爐抽氣供熱.8.3.2壓縮空氣球墨鑄鐵管車間的壓縮空氣主要用于生產(chǎn)動力用氣,工程用氣量總計為25-30m3/min,建設(shè)能力為40m3/min的空壓站,選用20m3/min的空壓機(jī)三臺,兩臺運(yùn)行,一臺備用.連續(xù)式球墨鑄鐵管退火爐煤氣消耗量按退火爐滿負(fù)荷生產(chǎn)計算,其它生產(chǎn)用氣點(diǎn)為鐵水包烘烤等,消耗量總計為5200m33).在廠區(qū)西北角建煤氣發(fā)生站,配備2個調(diào)壓閥,一個工作,另一個備用.8.5采暖通風(fēng)8.5.1通風(fēng)離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)過程中,在承口清砂.、管子內(nèi)壁修磨清理、制芯間、水泥內(nèi)襯工部的料倉配料，瀝青涂層工部及噴鋅工部會產(chǎn)生灰塵和有害氣體，針對上述各工部具體情況進(jìn)行通風(fēng)。檢化驗(yàn)室內(nèi)化驗(yàn)柜設(shè)專門引風(fēng)系統(tǒng)，并設(shè)置柜式空調(diào)機(jī)；中頻爐控制室紗機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)；冶煉操作區(qū)及離心澆鑄區(qū)附近設(shè)移動式吹風(fēng)機(jī)。8.5.2采暖管模維修工段、制芯工段、精整及噴鋅工段、水泥涂層工段采用暖風(fēng)機(jī)和散熱器聯(lián)合采暖，其余房間均為散熱器采暖。9．總圖運(yùn)輸10萬噸球墨鑄鐵管工程在滄州福道冶金制品內(nèi)廠區(qū)建設(shè)，不需另征土地，工程建設(shè)時，對廠區(qū)略加平整即可施工。本工程由以下車間組成：球墨鑄鐵管車間、水處理設(shè)施、空壓站、總降變電所等設(shè)施。9.2.2平面布置工程布置根據(jù)現(xiàn)有的總圖位置，布置了新建鑄管車間、水處理設(shè)施、空壓站、總降變電所、安全水塔。詳見10萬噸球墨鑄鐵管工程總平面圖。9.3綠化廠區(qū)綠化主要在道路兩側(cè)，圍墻周圍，種植一些觀賞樹種及一些常綠樹種，并栽種一些花期較長的花種，廣植草皮。在道路兩側(cè)種植行道樹，在有噪音車間的周圍，種植隔音綠化帶。9.4運(yùn)輸運(yùn)入量與運(yùn)輸方式外部運(yùn)輸總量為23.28萬T/a.預(yù)計運(yùn)入11.64萬T/a;運(yùn)出11.64萬T/a.均利用原有運(yùn)輸設(shè)備即可解決.運(yùn)輸物料為成品鑄管、廢鋼、合金料、耐火材料等。道路運(yùn)輸廠區(qū)道路是根據(jù)現(xiàn)有道路的寬度和路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的。本設(shè)計采用水泥混凝土鋪路面，路面結(jié)構(gòu)與原有路面結(jié)構(gòu)相同。9.6消防本工程廠區(qū)消防歸入滄州市內(nèi)消防隊(duì)管轄，不新增消防車輛和人員，僅在廠區(qū)道路邊設(shè)置消防供水管網(wǎng)及消火栓。10．土建設(shè)計方案本項(xiàng)目最終規(guī)模新建建筑面積13350m2.本項(xiàng)目新建建筑物見表序號建筑物名稱建筑面積(m2)軌面標(biāo)高(m)備注1冶煉、澆鑄設(shè)備262811．22熱處理廠房20167．23熱處理偏跨廠房15847．24精整廠房7207．25管模維修廠房5047．26瀝青涂層廠房20167．27煤氣發(fā)生站8107．28車間變電所8607．29貨場2152露天合計1335011．勞動定員本工程勞動定員為1013人。勞動定員表序號崗位名稱合計（個）1班2班3班4班6~1212~1818~240~6生產(chǎn)工人1冶煉9028282862離心澆鑄8024242483制芯8024242484噴鋅124445退火爐3699996精整線602020207水壓試驗(yàn)301010108水泥內(nèi)襯451515159攪拌站1244410瀝青涂層802020202011管模維修7224242412水泥養(yǎng)生50161616213烘干2488814輔助工補(bǔ)工12040404016理化試驗(yàn)24666617管理人員4818合計總數(shù)101312．環(huán)境保護(hù)12.1設(shè)計依據(jù)根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)編制本設(shè)計：《冶金工業(yè)環(huán)境設(shè)計規(guī)定》（YB9066—95）；《工業(yè)爐窯大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078—96）；《鍋爐大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132771—91）；《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297—96）；《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）；《工藝企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-90）。12.2污染控制方案大氣污染控制=1\*GB3①煙氣型芯干燥及退火爐煙氣經(jīng)高20米煙囪排入大氣擴(kuò)散稀釋;燃用煤氣烘烤鐵水包產(chǎn)生的煙氣經(jīng)廠房天窗排放.=2\*GB3②粉塵制芯間混砂機(jī)、管模維修及清理、鑄管承口清砂及磨削、管壁內(nèi)磨、水泥砂漿制備過程等處產(chǎn)生的粉塵，均分別采用集氣罩捕集后進(jìn)入其各自袋式除塵器凈化。噴鋅工序產(chǎn)生的粉塵，均分別采用其設(shè)備自帶除塵機(jī)組凈化。（2）水污染控制水泥砂漿沖洗水經(jīng)過沉淀后循環(huán)使用，本系統(tǒng)為污水循環(huán)，無廢水外排。（3）噪音污染控制打點(diǎn)機(jī)、修磨機(jī)設(shè)置隔音罩；各