吨年氮气雾化铝粉及铝粉分级安全生产技改项目可行性研究报告.doc

1 总 论 1.1 项目概况 1.1.1 项目名称 氮气雾化铝粉及铝粉分级安全生产技改工程 1.1.21.1.2 项目建设单位项目建设单位 项目主办单位: #金天铝业高科技有限公司 企业法定代表人：# 单位地址: #省泸溪县武溪镇金天路 联系电话: # 邮政编码: # 企业项目负责人：# 1.1.3 项目性质 本项目是将现有铝粉生产系统及分级系统进行安全技术改造,项目属改建 工程. 1.1.4 项目建设地点 该项目建设在泸溪县武溪镇金天路本公司现有规划区域内,不需要重新征 地,可节约部分建设费用. 1.2 项目建设目标 铝粉生产属易燃易爆产品生产.该项目的建设,进一步贯彻,防止和减少生产安全事故,消除生产中的安全事故隐患,保障生命财产安全,以安 全促增效,推动企业健康可持续的发展. 1.3 项目建设内容与规模 1.4 项目投资估算与资金筹措 1.4.1 投资估算投资估算 本项目总投资本项目总投资 2034.3 万元万元. 其中其中:工程费用为工程费用为 1551.5 万元万元,占总投资的占总投资的 77.6%; 1.4.2 资金筹措资金筹措 本项目总投资本项目总投资 2034.3 万元万元,资金来源为银行贷款和企业自筹资金来源为银行贷款和企业自筹.其中其中:申请银申请银 行贷方行贷方 1100 万元万元,项目建设单位自筹项目建设单位自筹 934.3 万元万元. 1.5 可行性研究报告编制依据与范围可行性研究报告编制依据与范围 1.5.1可行性研究报告编制依据可行性研究报告编制依据 公司提供的有关本项目的各种技术资料、项目方案、基本情况等相关 资料。 国家和#省有关法律、法规，技术规范、规定等。 GB18218-2000 #金天铝业高科技有限公司与我公司签订的#金天铝业高科技 有限公司氮气雾化铝粉及铝粉分级安全生产技改工程咨询合同 1.5.2 可行性研究报告编制范围可行性研究报告编制范围 本报告通过对公司的设备运行安全现状及车间本报告通过对公司的设备运行安全现状及车间仓库现状进行评价仓库现状进行评价,具体包具体包 括电气系统安全数据括电气系统安全数据,车间与仓库车间与仓库储油罐等消防设施配置情况储油罐等消防设施配置情况,事故应急救援事故应急救援 预案及安全管理制度标准等预案及安全管理制度标准等.在此基础上进行本项目可行性分析在此基础上进行本项目可行性分析,编制单位对编制单位对 该项目建设的背景和必要性该项目建设的背景和必要性建设规模建设规模工艺方案工艺方案装备选择装备选择建设条件建设条件环境保护环境保护 项目实施进度及建设投资进行了可行性分析并提出意见项目实施进度及建设投资进行了可行性分析并提出意见. 1.6 项目建设单位基本情况项目建设单位基本情况 #金天铝业高科技有限公司位于泸溪县武溪镇金天路金天铝业高科技有限公司位于泸溪县武溪镇金天路,主要从事金属粉主要从事金属粉 体材料及铝系列科技产品开发体材料及铝系列科技产品开发生产和经营生产和经营 投资的意义和必要性 1.1.3.1 投资的意义 a）可以利用金天铝业先进的铝粉生产技术，确保行业技术和规模优势。 金天铝业现 4000 吨/年铝粉生产线是总结 3000 吨/年铝粉生产线的生产 技术进行优化设计建成的，投产后在提高 4#粉得率，设备可靠性方面效果明 显。经过几年的生产运行，在生产技术方面又积累了相应的经验，因此，再 新建一条 4000 吨/年生产线，既可以扩大金天铝业的生产规模，又可以进一 步优化铝粉生产技术，确保金天铝业始终保持行业技术和规模优势。 b）增加产能，扩大出口创汇，提高公司经济效益。 新建 4000 吨/年生产线投产后，可以增加铝粉产量 4000 吨/年，增加年 销售收入 8000 万元、年利润总额 709.95 万元。在满足国内需求的同时，又 可以扩大出口创汇，提高公司的经济效益。 c）促进产业升级。 微细球形铝粉已基本成为成熟的产业，常规产品已形成了供求平衡。太 阳能电子浆料铝粉的开发应用，以及铝粉在新型陶瓷材料的应用，使生产技 术含量提高，产品附加值提高，促进了微细球形铝粉产业的升级。 d）增强企业竞争力 公司通过不断的努力，微细球形铝粉占据国内龙头地位，市场份额领先， 处于一种产销两旺喜人局面。再次新建一条 4000 吨/年铝粉生产线，可进一 步保持和巩固现有的优势，增强企业竞争力。 1.1.3.2 投资的必要性 随着太阳能市场的兴起，太阳能资源开发利用的潜力非常巨大，作为光 伏产业链的一环，为微细球形铝粉带来了巨大的市场机遇。金天铝业的铝粉 在新型陶瓷材料应用推广，成为公司销售市场又一个新的增长点，加之客户 对“金天”品牌再一次认可，实行订单转向，带来了很大的市场，为此，只 有抓住难得的市场机遇，积极发展自己，保持行业的技术和规模优势。因此， 有必要再次新建一条 4000 吨/年铝粉生产线。 1.1.4 可行性研究报告编制的依据和原则 1.1.4.1 编制依据 a）公司提供的基本情况、相关文件、设计基础资料。 b）国家有关法律、法规，技术规范、规定等。 c）#金天铝业高科技有限公司与我公司签订的#金天铝业高科技 有限公司新建 4000 吨/年微细球形铝粉生产线及铝粉分级工程咨询合同。 1.1.4.2 编制原则 a）本可行性研究报告编制内容和深度参照中国石油和化学工业协会中 石化协产发（2006）76 号文发布的化工投资项目可行性研究报告编制办 法进行。 b）本报告严格执行国家有关经济建设的方针政策、标准和规范。 c）认真贯彻国家有关经济建设的方针政策，立足国内成熟可靠的先进 技术，在保证工程质量的前提下节省工程建设投资。 d）适当地提高机械化、自动化水平，结合现有国内生产工艺和公用工 程设施，综合提高全公司的控制水平，便于操作管理。 e）在尽可能节省投资、降低工程造价的前提下，使厂内装置做到美观 大方、协调、合理。 1.1.5 研究范围 本报告依据国家有关政策法规、规程和规范，对项目建设的必要性、建 设规模、建厂条件、工艺技术与建设方案、组织管理、投资估算、经济效益 等方面进行研究。项目涉及专业有工艺、电气、自控、土建、环保、消防、 概算与技术经济。 1.2 研究结论 1.2.1 研究的简要结论 a）产品具有广阔的市场。 b）产品方案及生产规模适宜。 c） 工艺技术方案可行。 d） 原料、辅助材料及燃料的供应有保障。 e） 建厂条件成熟。 f）公用工程等可满足扩建的需要。 g）环境保护等能保证。 h） 扩建新的生产装置对公司的发展壮大是十分必要的。 i） 扩建新的生产装置具有很好的经济效益。 j） 扩建新的生产装置具有很好的社会效益。 1.2.2 主要技术经济指标 主要技术经济指标详见表 1-1 序号项目名称单位数量备注 1生产规模 微细球形铝粉t/a4000 2产品方案 2.1产品粒度 21-23t/a2440 2.2产品粒度 7-9t/a1356 2.3产品粒度 4-6t/a100 2.4产品粒度 1-3t/a104 3年操作日d300 4主要原料、燃料用量 4.1铝锭t/a4120 4.2燃油t/a800 5公用动力消耗量 5.1供水（新鲜水） 最大用水量m3/h28 平均用水量m3/h21.6 5.2供电 设备容量kW960 序号项目名称单位数量备注 年耗电量104kWh 800 6三废排放量 6.1废水m3/h21.6 6.2废气m3/h- 6.3废渣kg/h27.6 7运输量 7.1运入量t/a5210 7.2运出量t/a4471 8全厂定员人42 9项目总资金 万元3057.25 9.1固定资产投资万元1595.89 9.1.1建设投资万元1581.04 9.1.2建设期利息万元14.85 9.2流动资金万元1461.36 其中铺底流动资金万元438.41 10年销售收入万元8000正常年 11成本和费用 11.1年总成本费用万元6897.62 11.2年经营成本万元6714.16 12年均利润总额万元709.95 13财务评价指标 13.1总投资收益率%25.2 13.2投资利税率%35.93 13.3投资回收期（含建设期）年3.75 13.4财务内部收益率 %39.09税前 %32.64税后 13.5财务净现值（i=12%） 万元2983.01税前 序号项目名称单位数量备注 万元2322.42税后 13.6资本金内部收益率%73.76 14长期借贷偿还期年2.55 2 市场预测 2.1 微细球形铝粉应用领域 微细球形铝粉产业化的初始目标为军工，但推广应用而立足于金属颜料、 耐火材料市场领域，由于其独特的性能，在国内很快取代非球形铝粉，在金 属颜料、耐火材料市场领域得到广泛应用。公司自成立以来，一直致力于微 细球形铝粉的研发、生产和应用推广，从应用于普通金属颜料、耐火材料等 领域，现已开拓发展应用到高档金属颜料、新型陶瓷材料、军工、航天、化 工、新型建材、冶金、散热材料以及太阳能电池等领域。占有国内铝粉市场 30%份额，特别是国内太阳能光伏电池铝粉市场占有 90%以上份额，新型陶 瓷铝粉市场占有 100%份额。2008 年金融危机，铝粉行业进行了一次大的洗 牌，但金天铝业稳步发展，不仅拓展了应用领域，而且国内外客户也充分认 识到“金天”品牌的作用，将订单转向金天铝业。 2.2 微细球形铝粉在太阳能光伏产业应用前景 目前人类的能源消费结构中，石油、煤炭、天然气、铀等矿物资源， 占到了人类能源供给量的 80%以上。传统的燃料能源正在一天天减少，对环 境造成的危害日益突出。全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能 源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独 有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之 不尽、用之不竭的、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达 地面的能量高达 80 万千瓦，假如把地球表面 0.1%的太阳能转为电能，转变 率 5%，每年发电量可达 5.61012千瓦小时，相当于世界上能耗的 40 倍。 为减少温室气体排放，各国政府都加快核能及可再生资源的发展，一些 国家制订了可再生能源法 ，我国 2006 年 1 月通过了可再生能源法 ， 是政府正面表态强力支持太阳能等新能源的最好表。 随着环境气候问题的倍受关注，各国政府尤其是发达国家日益重视太阳 能行业的发展，在政策的大力支持下，光伏产业赢来了行业发展的高峰期。 最近 10 年太阳电池及组件生产的年平均增长率达到 33%，最近 5 年的年平 均增长率达到 43%。2008 年全球太阳能光伏电池年产量 3500MW，未来 15 年全球生产规模将保持年均 20%以上的增长。到 2010 年，全球太阳能电池 产量将增长 4 倍。资料显示，欧盟希望在 2010 年安装 3GW 的太阳能光伏发 电装置，2030 年增加到 200GW 左右；美国预计 2020 年太阳能光伏发电累 计安装达到 36GW；日本计划到 2010 年安装太阳能光伏发电近 5GW。 根据 2007 年 8 月中国推出的可再生能源中长期发展规划 ，到 2020 年，我国力争使太阳能发电装机容量达到 1.8GW（百万千瓦） ，2009 年 5 月 国家发改委能源研究所所长助理王仲颖在 CNEC 第三届国际太阳能光伏大会 上透露， “180 万千瓦”的规划数字可能变为 1000 万千瓦，甚至是 2000 万千瓦。 若按 1000 万千瓦计算，扩容的幅度就超过了 4 倍。 微细球形铝粉生产的晶体硅太阳能电池铝浆是用于硅太阳能电池的背电 材料，主要是提高光电转化率。1GW 太阳能电池产能需要背场铝浆 480-600 吨（即铝粉 360-480 吨） 。到 2030 年欧盟需要背场铝浆 9.6-12 万吨（即铝粉 7.2-9.6 万吨） 。到 2020 年美国需要背场铝浆 17280-21600 吨（即铝粉 12960- 17280 吨） 。到 2010 年日本需要背场铝浆 2400-3000 吨（即铝粉 1800-2400 吨） 。到 2020 年中国需要背场铝浆 4800-6000 吨（即铝粉 3600-4800 吨） 。 目前国内仅儒兴公司向金天公司每月订购用于生产硅太阳能背电铝浆的 微细球形铝粉约 100 吨，每年需求约 1000 吨以上。国内外对微细球形铝粉 生产的硅太阳能电池背电铝浆优越的性能已形成共识，对用于生产硅太阳能 电池背电铝浆的微细球形铝粉需求量将迅速增长，每年增长速度达 50%及以 上，预计 2010 年，每月需求用于生产硅太阳能背电铝浆的微细球形铝粉约 150 吨，每年需求约 1800 吨以上，预计 2011 年以后，每年需求量约 3000 吨。 从以上可以看出，太阳能电池铝浆市场发展将很迅速，未来市场将持续 保持增长，并且有很高的增长率。金天公司是国内首先掌握用于太阳能电池 背电铝浆生产的微细球形铝粉生产技术的厂家，因此市场前景非常广阔。 2.3 国内金属颜料、耐火材料、陶瓷材料领域的市场前景 金属颜料、耐火材料、陶瓷材料领域是金天公司稳定发展的市场。现已 发展到高档金属颜料领域，如水性金属建筑涂料（鸟巢钢架构涂装工程） 、 高档油墨等；高档耐火材料领域；新型陶瓷材料领域。每月需求约 300 吨以 上，年需求量约 3600 吨以上，每年增长幅度 10%。 2.4 国际市场前景 金天公司微细球形铝粉出口，自 2001 年起一直有较稳定的市场，多年 来产品质量控制得到国外客户的赞赏。虽然，2008 年受金融危机的影响，出 口量减少，但客户对“金天”品牌的认识得到加强。2009 年下半年出口数量得 以恢复，并且出口数量增长。细微细球形铝粉出口量预计每年约 300 吨。 现全球有非球形铝粉 20 万吨用于耐火材料，由于球形铝粉在耐火材料 的应用，其性能优越性得到充分证实。用于耐火材料的非球形铝粉 90%将被 球形铝粉代替，市场潜在需求量有 18 万吨，每年出口需求量约 5000-6000 吨。 3 生产规模及产品方案 3.1 生产规模 金天公司于 2000 年建成的生产装置设计规模为 2000t/a。投产时实际生 产能力可以达到 2000t/a 及以上。但铝粉的产量与其粒度比例有关，如原装 置按设计时要求 3#粉的比例为整个铝粉产量的 20时，可以超过 2000t/a 的 生产能力。但由于市场要求的变化，后来生产时，3#粉的生产比例为 70时， 生产能力下降为原来的三分之二，为 1800t/a 左右。 金天公司通过生产中的摸索，找到了装置中的瓶颈部位，于 2003 年初进 行了“二改三”的技术改造，生产规模按照 3#粉的生产比例为 70时，仍达到 3000t/a 的生产规模。 2004 年公司抓住市场机遇，扩建装置设计生产能力按 3#粉比例为 72.2 时仍能达到 4000t/a 的产量，该线的建设完成，为公司提高微细铝粉的产量， 满足市场竞争处于优势地位提供了保证。2004 年完成的 4000 吨/年铝粉生产 线，是在总结 3000 吨/年铝粉生产线的生产技术后进行优化设计建成的，投 产后提高了 4#粉得率，设备可靠性方面效果明显。经过几年的生产运行，在 生产技术方面又积累了相应的经验，因此，再新建一条 4000 吨/年生产线， 既可以扩大金天铝业的生产规模，又可以进一步优化铝粉生产技术，确保金 天铝业始终保持行业技术和规模优势。 3.2 产品方案 3.2.1 微细球形铝粉规格 根据市场需求可以进行不同粒度规格的生产，其粒径根据需要可以在 X50150m调节，各种规格的产量可以根据需求作出相应调整。 微细球形铝粉产品按粒度分为如下规格见表 3-1（有色金属行业标准氮 气雾化铝粉YS/T620-2007） 表 3-1 微细球形铝粉产品规格分类 名称代号和 牌号 中位径 X50（m） 名称代号和 牌号 中位径 X50（m） FLPN0#32121 FLPN1#293 FLPN3# 101 25181 22161 2014.50.5 FLPN2# 181 FLPN4# 3.50.5 161FLPN5#21.0 FLPN3# 141 3.2.2 微细球形铝粉化学成份要求 铝粉产品的化学成份应达到表 3-2 的要求。 表 3-2 铝粉化学成份（） 杂质不大于（%）有害元素不大于（mg/kg） 牌号 活性铝 不小于 (%) FeCuSiMgZnH2o锑砷钡镉铬铅汞硒 FLPN 0# FLPN 1# FLPN 2# FLPN 3# FLPN 4# 98.0 FLPN 5#97.0 0.2 0.015 0.20.02 0.03 0.1010102501525251050 3.2.3 微细球形铝粉产品粒度及比例表 根据市场需求，扩建装置要求铝粉产品的粒径及比例如下表 3-3。 表 3-3 铝粉产品的粒径及比例表 序号牌号粒度范围(m)得率(%)产量（t） 1FLPN2#21-23612440 2FLPN3#7-933.91356 3FLPN4#4-62.5100 4FLPN5# 1-32.6104 4 工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择 4.1.1 工艺技术概况 新建 4000 吨/年微细球形铝粉装置在氮气保护下将雾化制粉、粉体冷却、 粒度分级、气力输送、气体制备联为一体，形成封闭系统，并设有氧含量检 测与报警系统。雾化制粉采用高压氮气，氮气通过除去铝粉微粒后循环使用， 控制制氮的氧含量，生产出高活性铝的微细球形铝粉。装置各项技术经济指 标均优于国内外现有技术。 4.1.2 工艺技术方案的比较及选择理由 为确保新建 4000 吨/年生产线建设项目取得良好的生产效果，保证生产 技术可行性，工艺技术方案的选择遵循以下原则： a）工艺流程选择与现生产线基本一致 金天铝业已拥有 3000 吨/年、4000 吨/年铝粉生产线两条，通过多年的生 产表明，现工艺流程适应生产要求，在生产过程中不断优化改进，工艺技术 逐步趋于完善和成熟，在目前同行业中处于领先的技术水平。因此，新建 4000 吨/年生产线选择与现 4000 吨/年铝粉生产线工艺流程基本一致，以确保 具有良好的生产效果。 以下为生产工艺流程图： b）主要生产设备选型与现生产线一致 金天公司通过多年的生产运行，已熟练掌握现生产线设备的性能特点， 并积累了丰富的设备维护维修经验。并通过对现有生产设备运行对比和对同 行业生产设备的了解，目前主要设备选用成熟的机型，如杭氧的氮气压缩机、 苏州鸿运的制氮系统、Atlas 空压机都是设备制造同行业的性能稳定，质量可 靠的机型。因此，主要生产设备选型与现生产线一致，可以保证员工维修技 术及时适应新设备的维护维修要求，保证生产过程的稳定。 c）现行生产改进的工艺技术引用 在 3000 吨/年、4000 吨/年生产线中，进行了以下多项主要技术改造： 1）对离心分级器结构进行了改造，现故障大大降低，有利于保证生 产连续稳定。 2）氮气循环补气系统由一级减压方式改为二级减压的方式，减小了 减压阀两端压差，保证氮气循环平稳运行，自改造投入至今，运行情况良好。 3）炉前增加应急补气装置。原中压手动应急补气控制阀门安装在分 级间内，为保证操作方便和安全可靠，目前在炉前增加了手动应急补气装置， 自改造运行至今，运行良好。 4）平衡罐提温和管道保温。为改善冬春季生产条件，模拟夏天生产 条件，在 4000 吨/年铝粉生产线采取了平衡罐提温和相关管道保温的措施， 到目前为此，效果良好。 因此，在新建 4000 吨/年铝粉生产线引用以上技术，保证生产的稳定， 取得好的效果。 d）完善微细铝粉生产关健技术 微细铝粉生产关键技术即将熔融铝液雾化制成铝粉的技术。本装置为横 喷法，对冷却风量气体压力等参数要求更加严格，如何使用雾化器喷制出更 细，产量适宜的微细球形铝粉，雾化制粉时的各种工艺参数选择至关重要。 在现有 4000 吨/年铝粉线工艺控制参数基础上增设雾化室中部温度、雾化室 二次风温度、离心分级器二次风温度、平衡罐内温度测量装置。本装置各项 工艺参数均有精确的测量装置，所测量的数据都能在中央控制室控制屏上显 示出来，使工艺参数得到有效监控。通过先进的技术手段和反复的试验，探 索出雾化制粉的最佳工艺参数条件。按此工艺参数条件喷制产品，其质量和 细粉收率均能达到并超过了预定的指标。 e）完善铝锭熔融、铝液供应技术 本装置专门设计了一台可倾式燃油熔铝炉和一台可倾式并能前进后退的 燃油保温炉，炉体耐火材料均使用高铝耐火保温材料，可保证不增加铝液的 杂质含量，同时，高铝耐火保温材料与炉子金属体之间采用超高温陶瓷纤维 隔热材料隔热，有效起到了保温作用。燃烧器采用意大利产的 BT 系列柴油 燃烧器，可自动点火、自动控温，柴油雾化效果好燃烧完全，热转化效率高， 节省燃油。 熔化炉将铝锭熔化后倾倒入保温炉内，保温炉口紧贴雾化器，炉内铝液 靠高压氮气的引射作用进入喷咀而雾化成极微细的铝液滴，缩短了铝液的输 送距离，减少了热量损失。保温炉炉膛与炉口设置过滤板，阻挡铝渣，防止 铝渣堵塞雾化器。 炉门结构，采用高铝耐火材料填充后，外贴超高温陶瓷纤维隔热材料， 炉门与炉体密封性能好，大大减小热量损失，防止炉门不被烧损。保温炉与 雾化器对接采用导向杆及定位螺栓，保证保温炉能顺利跟雾化器联接上，大 大降低了劳动强度。 f）完善生产装置自动控制技术 根据铝粉生产装置及生产工艺特点，铝粉生产装置的总体控制采用中央 控制室集中监控与就地测量相结合的方案，对重要参数引入中央控制室进行 集中显示，记录和控制及报警，对比较复杂的操作全部采用自动化控制，一 般参数就地进行测量。 1）生产装置气体循环用高压离心风机安装在平衡罐内来完成，为监视 电机的运行情况，防止电机过热而引发事故，对电机轴承温度采用隔爆型端 面热电阻进行测量，并作超限报警。 2）生产过程中分级的不同规格铝粉， 采用输送装置输到二级集料罐进 行包装，输送装置的控制是根据生产中各集料罐内产品比重的大小确定输送 时间间隔，按一定时间间隔在中控室配电屏上控制进料气动蝶阀、出料气动 蝶阀、流态电磁阀、脉冲电磁阀动作，来完成铝粉的盘上远距离输送控制。 输送装置还可以就地控制，来完成铝粉输送控制。 3）生产系统布袋除尘器的布袋清粉，采用脉冲反冲式。根据滤袋两侧 压差，通过脉冲控制仪按照预先设定的滤袋两侧允许压差值控制六组脉冲电 磁阀动作来完成对滤袋自动喷吹清粉。 4）系统紧急充气控制采用测量气体平衡罐内压力通过二次仪表的上下 限接点来控制充气电磁阀的开启，使气体平衡罐内压力基本维持在一定值附 近。 5）系统氮气自动循环补气控制采用测量中压贮气罐内压力，通过二次 仪表的上下限接点来控制补气电磁阀、循环电磁阀的开启来实现。 4.2 工艺流程和消耗定额 4.2.1 工艺流程简述 a）铝锭熔炼 检验合格后的铝锭用清水刷洗清除表面污物，自然凉干，送入可倾式燃 油熔铝炉熔化，分批倒入可移动的燃油保温炉。 b）雾化制粉 铝液倒入保温炉后，铝液靠压力氮气的引射作用通过吸液管进入雾化室 喷嘴，经超声速氮气粉碎成微细的铝液滴，再经过喷管进入一个提供了大量 冷氮气的气室，使铝液滴冷却凝固成铝粉，然后向雾化室底部沉降。 c）粉体冷却 沉降于雾化室底部的铝粉，在高压离心风机的抽吸作用下，进入水平放 置的套管换热器，然后再进入竖直放置的列管换热器，使混合气体的温度降 至 55以下. d）粒度分级 经冷却后的混合流体进入离心式分级器，最粗的铝粉收集于该分级器下 部的 1#缓冲料罐后，再进入 1#一级集料罐中。其余的铝粉随气流进入旋风 分级器，该分级器一次可分离出两种粒度的铝粉来，其中较粗的铝粉在离心 力的作用下沿壁面落下，进入 2#缓冲料罐，再进入 2#一级集料罐。其余随 气流沿分级器的园锥台进入中心的旋风分级器中，再一次旋风分离出一部分 相对较细的铝粉，该铝粉经 3#缓冲罐，进入 3#一级集料罐。气流部分再进 入双联旋风分级器，其中较粗的铝粉进 4#一级集料罐后再进行包装。较细的 铝粉进入 5#一级集料罐中，气流部分进入布袋除尘器进行未级分离。另外， 在一级集料罐出料管道上，分别装有一套脉冲气刀栓流式铝粉输送系统，分 别将各自罐中的铝粉送至各自的二级集料罐，然后铝粉进入各自的除尘装料 斗进行产品包装。 e）气体循环 经过布袋除尘器后的氮气，经过高压离心风机进入气体平衡罐内，大部 分气体通过风管进入雾化室，一部分经风管进入离心分级器，另一部分气体 AL：572.2kg/h(块状) AL：555.6kg/h(粉状) N2：13200m3/h（标） AL：555.6kg/h(粉状) N2：13200m3/h（标） AL：555.6kg/h(液态) N2：60m3/h(标) AL：550kg/h(粉状) AL：550kg/h(粉状) 产品 放空 N2：60m3/h(标) AL：5.6kg/h(粉状) N2：15540m3/h（标） AL：5.6kg/h(粉状) AL：5.6kg/h(粉状) 产品 N2：15540m3/h(标) N2：1200m3/h(标) N2：12000m3/h(标) 气体平衡罐 高压离心风机 N2： 2400m3/h 标 N2：1200m3/h(标) 制氮系统 N2：60m3/h(标)空气 柴油：111.2Kg/h 27.6kg/h(折 AL2O3) 渣： 经过高效过滤器后进入氮气压缩机加压后，高压氮气一部分送至雾化室的雾 化器，另一部分经减压后供气力输送系统、布袋降尘器反吹用。系统内氮气 的补充是由一组制氮系统提供的。详见附图：概略工艺流程图。 4.2.2 全厂物料平衡方案 全厂物料平衡图见图 4-1。 熔铝炉 雾化室 冷却器 氮气压缩机 分级器 除尘出料斗 布袋除尘器 集料罐 图 4-1 全厂物料平衡简图 4.2.3 原材料、辅助材料和燃料、动力消耗定额 原材料消耗定额见表 4-1 表 4-1 原材料消耗定额（以吨产品计） 序 号名 称牌号单位消耗定额 1重熔用铝锭AL99.85t1.03 燃料、动力消耗定额见表 4-2 表 4-2 燃料、动力消耗定额（以吨产品计） 序 号名 称规 格单 位消耗定额 1电kW.h2000 2循环水 入口：35，出口： 40 m3150 3新鲜水符合饮用水标准m316.2 4柴油-10#t0.2 4.3 自控技术方案 4.3.1 自控水平和主要控制方案 4.3.1.1 自控水平 根据铝粉生产装置及生产工艺的特点，铝粉生产装置的总体控制采用中 央控制室集中监控与就地测量相结合的方案，对重要参数引入中央控制室进 行集中显示、记录和控制及报警，对比较复杂的操作采用自动化程序控制， 对一般参数采用就地仪表进行测量。 4.3.1.2 主要控制方案 a）熔铝炉、保温炉采用随设备配套供应的热电偶，温控柜对炉膛温度进 行测量、设定、控制及显示。 b）氮压机仪表柜由制造厂成套供应，并安装于压缩机旁。 c）生产装置气体循环用高压离心式风机安装在气体平衡罐内，为监视电 机的运行情况，防止电机过热而引发事故，对电动机轴承温度采用隔爆型端 面热电阻进行测量，并作超限报警。 d）铝粉输送装置的控制采用在中控室配电屏上控制和就地控制两种方 式，根据生产状况进行转换。是根据生产中各集料罐内产品比重的大小确定 输送时间间隔，按一定时间间隔在中控室配电屏上或就地控制进料气动蝶阀、 出料气动蝶阀、流态电磁阀、脉冲电磁阀动作，来完成铝粉的输送控制。 e） 脉冲反吹式布袋除尘器的除尘控制是根据滤袋两侧压差，通过脉冲 控制仪按照预先设定的滤袋两侧允许压差值控制六组电磁阀、脉冲阀组动作 来完成对滤袋自动喷吹清灰。 f）系统自动补气控制采用测量中压贮罐内压力，通过二次仪表的上下限 接点来控制补气电动截止阀、稳压电动截止阀的开启来实现。 g）系统紧急充气控制采用测量气体平衡罐内压力，通过二次仪表的上下 限接点来控制充气电动截止阀的开启，使气体平衡罐内压力基本维持在一定 值附近。 4.3.2 仪表类型的确定 a）本着合理、先进、可靠、经济的原则，常规二次仪表选用数字显示 （调节）仪表。现场一次仪表选用引进技术生产的仪表或国产高质量产品以 及国外高质量产品。 b）根据生产装置环境特征属于乙类，所有集中测点一次仪表选用隔爆型 产品。 4.4 主要设备选择 4.4.1 根据生产技术方案的情况，主要关键设备的选用理由： a）熔铝炉、保温炉的选择 采用可倾式燃油熔铝炉方案,铝锭熔化率600 kg/h，保温炉也采用可倾式 燃油保温炉，炉前应有一个宽 500100mm、深25050mm 的前炉，便于雾 化器与炉子对接。铝液出炉温度能保持 80020 ，炉池应用高铝耐火材料， 忌用高硅或其它能够增加铝液杂质含量的耐火材料，炉体材料和加热元件便 于更换和检修。 b）选用 9-26 型 NO7.1 高压离心式风机，风量15000 m3/h，风压 10Kpa，电机功率 90 kW，风压叶轮外壳选用软金属，电机选用防爆电机。 c）氮气压缩机 为了保证铝粉生产过程无其它污染，选用无油润滑活塞式气体压缩机两 台，备用一台。根据雾化器雾化压力和耗气量，压缩机出口压力 10.0 MPa， 单台吸气量750 m3/h。配用电机功率 280 kW，雾化器耗气量约 1200 m3/h，气力输送及脉冲反吹耗气量约 100 m3/h，压气机活塞呼吸口应有联接 管回收泄漏气体，压气进气口关闭应有自循环无负荷运行控制系统，实现不 停机运转。 d）制氮机 主要技术要求: 氮气纯度：纯度99.5； 流量：80 m3/h。 出口压力：0.8 MPa 露点温度:40 4.4.2车间主要设备 车间主要设备见表 4-3。 表 4-3 车间主要设备表 名称规格与参数单位数量材质 可倾式燃油 熔铝炉 熔化率: 600 Kg/h 额定温度: 80020 带液压可倾装置 自动燃油控温 台1 名称规格与参数单位数量材质 可倾式燃油 保温炉 铝水贮量:0.5 t 铝水温度: 80020 带液压可倾装置 自动燃油控温 台1 氮气压缩机 压缩介质:氮气 吸气压力:26 kPa 出气压力: 10.0 MPa 吸气量750 m3/h (标) 台3 高压离心风机 型号；9-26 型.NO7.1 转速：2900 rpm 风量15000 m3/h(标) 风压：10 kPa 台1 制氮机 进口压力:1.2 MPa 出气压力: 1.1 MPa 产气量:80 m3/h 氮气纯度: 99.5 台1 雾化室 横喷式 DN3000 台1 不锈钢:1t 碳钢:22t 离心式分级器DN1200台1不锈钢 2.18t 旋风分级器DN1000台1 不锈钢:3.58t 碳钢 3.3t 双联旋风分级器DN700台1 不锈钢:3.4t 碳钢 5.46t 布袋除尘器脉冲反吹式 DN1600台4组合 气体平衡罐DN2000,L=6400台1碳钢 10.1t 由于金天公司此装置为扩建工程，原装置中有一些设备与此装置共用， 如原装置中的柴油贮罐，柴油泵，筛分混料工序的设备，可满足扩建装置的 需要，在这次扩建中不再增加。 5 原料、辅助材料及动力的供应 5.1 主要原材料规格、年需用量、来源及运输条件、来源及运输条件 5.1.1 主要原料的品种、规格 铝粉生产的主要原材料为铝锭，生产时应选用满足重熔用铝锭 (GB/T1196-2008)要求的产品，其技术规格见表 5-1。 表 5-1 重熔用铝锭（GB/T1196-2008） 化学成份 杂质，不大于牌号AL 不小于 FeSiCuCaMgZnaMn其它每种总和 AL99.8599.850.120.080.0050.0300.020.030-0.0150.15 5.1.2 年需用量 主要原材料的消耗及年消耗量见表 5-2。 表 5-2 原材料消耗及年消耗量表 序号名称牌号单位消耗定额单位年消耗量 1重熔用铝锭AL99.85t1.03t4120 5.1.3 来源及运输条件 原料铝锭为大众产品，常德桃源有一创元铝厂，年产铝锭 11 万吨，距公 司 180 公里，通过常吉高速运输。本装置加上原装置共需要铝锭约 11330 吨 左右，因此，依靠本地资源即可解决原料问题。另外，公司还确定了宁夏青 铜峡铝厂为供应商，可供金天公司原料选购时作质量和价格的比较。又由于 铝锭为固体成型产品，可以依靠社会力量采用汽车运输即可。 5.2 辅助材料规格、年需用量、来源及运输条件、来源及运输条件 5.2.1 辅助材料的品种、规格 本扩建装置主要燃料为柴油，规格可选用-10#。 5.2.2 年需用量： 主要燃料消耗及年消耗量见表 5-3。 表 5-3 主要燃料消耗及年消耗量 序号名称规格单位消耗定额单位年消耗量 1柴油10#t0.2t800 5.2.3 来源及运输条件 -10#柴油为最常见柴油，属炼油产品。 本装置与原装置加起来所需量为 2200t，因为金天公司位于 319 国道旁边， 交通便利，所以燃料供应是不成问题。柴油可采用油罐运输，原装置已建有 卸油设施。 5.3 动力供应 金天公司三相交流电源由距离本公司约 3km 处的泸溪县电力局武溪 110kV 变电站采用 10 kV、LGJ-95 架空线路供电，电源有保证。 6 建厂条件和厂址方案 6.1 建厂条件 6.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况 泸溪县位于#西北部、沅水中游两岸。#金天铝业高科技有限公司 位于泸溪县老城武溪南路东侧，北与县地税局相邻，本工程是在想现厂区的 东北侧扩建。 厂区场地平坦，大体呈矩形。场址的原始地貌为低丘坡前簏地，三面环 “山”，唯往北为一冲沟延接武水。山势平缓园滑。 6.1.2 工程地质、地震烈度概况 根据建设方提供的工程地质勘察报告资料；场地平整、开阔、稳定，未 发现不良地质现象。工程地质条件属简单类型。场地粉质粘土总体厚度较薄， 而局部厚度大，厚度变化太大，又属中-高压缩性，不宜作持力层。下伏中 微风化红色薄中厚层状泥质砂岩，岩石完整，承载力标准值取 650kPa， 强完全风化基岩因厚度不大，应与剔除。场地地下水埋藏深，浅部粉质粘 土及泥质砂岩均为相对隔水层，与地表水无直接联系，因而地下水对基础施 工不会带来因难和危害。 根据中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） ，本工程建设场地地震 动峰值加速度为 0.05g，地震动反应谱特征周期 0.35S，地震动峰值加速度分 区与地震动基本烈度对照为度。 6.1.3 地质气象条件 泸溪县属于亚热带季风湿润气候，受季风影响比较明显，冬季偏北风， 夏季偏南风，冬寒夏热，四季分明，光照居全州之首，雨量为全州最少，山 地气候明显。 年平均气温 16.9 极端最高气温 40.6 极端最低气温 -12.3 年平均降雨量 1325.6mm 年最大降雨量 1984.1mm 最大风速 20.0 m/s 年主导风向 东北风 最大积雪深度 17 cm 6.1.4 地区社会经济状况 泸溪县农产品有稻谷、玉米、小麦、棉花、菜油、泸柑等。森林复盖率 为 38，用材林以马尾松为主、杉次之。矿藏有磷、石煤、硫磺、铅、锌、 铜等。主要工业产品有磷矿石、硫酸、电解金属锰、电解金属锌、耐火材料 等。 6.1.5 交通运输条件 厂址南距 319 国道约 100 m、杭瑞高速公路 3km，东距湘黔铁路辰溪站 45 km、怀化站 120km,西距枝柳铁路吉首站 70 km，东距武水约 500 m，水陆 交通比较方便。 6.1.6 水源 泸溪自来水公司的输水管道已接入厂区，厂区的供水系统可满足本工程 的需要。另金天公司自行开挖水井一口，日产水量 100 m3。 6.1.7 电源 城市供电线路专线已接入厂区，可满足本工程的需要。 6.1.8 环境条件 厂区四周绿树成荫，环境条件好。 6.1.9 当地施工协作条件和生活福利设施的条件 厂址距老县城武溪镇中心约 1km，距新县城白沙镇 9km，施工协作条件 和生活福利设施条件均较好。 6.2 厂址方案 本工程是在现厂区内进行扩建，微细铝粉主生产厂房布置在现有压缩厂 房北侧的预留用地范围内、配套分级厂房布置在现有成品库南侧，其余各辅 助部分均在原有厂房内预留位置上进行建设，不需要征用土地。 7 总图运输、储运、土建、界区内外管网 7.1 总图运输 7.1.1 总平面及竖向布置 7.1.1.1 主要原则 a） 结合项目实际情况，使可行性总平面及运输方案全面、客观和科学 地体现先进、可靠、适用而又经济的原则，为项目的建设、生产与发展，创 造充分有利条件。 b）根据厂址的基本技术条件和工艺流程的需要，综合有机地考虑各项辅 助设施功能以及防火、环境、贮运等多种因素要求，经济合理安排用地和尽 量利用原有设施，以节省项目建设投资。 c）充分利用与改造自然地形，合理地选择场地竖向方式与平整标高，确 保运输与排水顺畅，力求尽可能减少场地土石方及防护设施工程量。 7.1.1.2 总平面布置方案概述 本工程压缩厂房、水泵房、配电室已建好预留，仅需新建铝粉生产主厂 房以及配套铝粉分级厂房，主厂房布置在现 4000 吨/年生产线与铝浆生产线 厂房之间的预留空坪上，分级厂房布置在现有铝粉成品库房南侧空地上。详 细布置见总平面布置图。 7.1.1.3 竖向布置方案概述 本工程场地采用平坡式布置，标高与现厂区地面标高基本一致，坡向由 东南向西倾斜。 7.1.1.4 绿化 为了保护与创造工厂良好的生产、工作环境，饰展美化厂容厂貌，选择 适宜于当地种植的花草和树种对厂前区及空地进行重点绿化，并在道路两侧 及厂区四周种植行道树。 7.1.2 本工程运输 本工程全年总运输量为 9681t，其中运进原料、燃料 4920t，运出成品及 其它 4471t。 各种物料运输均采用汽车运输，因厂址所处的地理位置优越，外部协作 条件好，不考虑配置运输工具，本工程运量全部由社会运力承担，故本工程 不考虑配置运输工具。 7.2 储运 本项目所需原辅材料量见表 5-1，固体物料采用一般汽车运输，液体物料 需用槽罐车运输。 7.3 土建 7.3.1 设计依据资料 建筑设计防火规范 GB50016-2006 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 建筑抗震设计规范 GB50011-2001（2008 年版） 火灾危险性类别 乙类 本工程所在地区的自然条件：风荷载 0.35kN/m2；雪荷载 0.3kN/m2；抗 震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g。建筑物安全使用等级 为二级，建筑物安全使用年限为 50 年。 7.3.2 建筑设计 a）设计原则：设计中首先满足使用要求，同时注意厂区建筑群体的总体 布置，力求做到设计合理、经济、美观大方。建筑色彩基本以亲切、柔和、 淡雅为主，建筑采用简洁、现代的建筑风格。 b）门窗：采用木门、钢木大门。 c）内墙做 888 仿瓷墙面。外墙做干粘石墙面。 d）楼地面：一般为水泥砂浆面层，操作室地面铺面砖。 e）屋面：轻质屋面。 f）水池内、外表面均防水砂浆面层。 g）墙体：砂浆标号不低于 M5，砖标号不低于 MU10。 h）地面：不发火地面。 i）地基与基础：本厂房建在填涂区内，基础采用大直径人工挖孔桩。 7.3.3 结构设计 a）结构型式：根据工艺要求的不同，分别采用现浇钢筋混凝泥土框架结 构和砖混结构等。 b）基础型式：钢筋混泥土框架结构采用钢筋混凝土独立基础，砖混结构 采用砖砌条型基础。 7.3.4 主要建、构筑物一览表 根据工艺生产要求，本工程需新增主厂房及分级厂房各一栋。主厂房及 分级厂房均为乙类防爆厂房，按有关规程、规范要求进行建筑防爆和结构防 爆处理。 主要建构物见建筑物和构筑物一览表 建筑结构选型 序号 建构筑 名 称 占地面积 （m2） 建筑面积 （m2） 基础 承重 结构 围护 结构 地面 屋面 火险 等级 备 注 1主厂房 18*48 =864 m2 18*48 =864 m2 独立 柱基 框架 240 厚 砖墙 不发 火花 轻质 屋面 乙级 一层 屋顶 11m 2 分级 厂房 18*12 =216 m2 18*12 =216 m2 独立 柱基 框架 240 厚 砖墙 不发 火花 轻质 屋面 乙级 一层 屋顶 11m 7.4 界区内外管网 厂区管道有各类水管、压缩空气管、电缆管线等。室外管线均采用埋地 敷设。管沟布置基本与建筑物轴线及厂区道路中心线平行，就近引入车间站 房，尽量减少相互交叉，管线之间的间距满足规范要求。 8 公用工程和辅助设施方案 8.1 给排水 8.1.1 一次水 金天公司现有三处水源接进。分别为 40m3/h 河边深井泵抽水，8m3/h 的 厂内深井泵抽水，县自来水公司输水管道也已接进厂区。现 4000 吨/年生产 线水源从洞河河边取水，在河水足够的条件下，该水泵取水量能够满足原生 产线与新建 4000 吨/年生产线的供水要求。在河水水源不足时，自来水已接 入管道泵泵房内，可以抽取自来水进行补充。3000 吨/年、4000 吨/年生产线 分别配套了一个高位水池。现两条高位水池可以满足原两条生产线与新建 4000 吨/年生产线的要求。8m3/h 的厂内深井泵抽水及自来水为生活用水。 8.1.2 循环水 本工程新增循环给水用水量为 200m3/h，水压为 0.3MPa。选用 CBNL3- 200 型冷却塔一台，冷却水量为 200m3/h，温差为 5，冷却风机功率为 11kW。选用两台流量为 200m3/h 的管道泵。选用 ISI-750-PD-B-C 离子泵水 处理器一台，处理水量为 200m3/h，对循环水进行防垢、除垢、防锈、杀菌 灭藻处理。 8.1.3 工厂排水 目前厂区已建有两条铝粉生产线和一条铝浆生产线，以及两条分级生产 线，全部经过具有相应资质的设计单位设计，对于厂区的给排水已考虑到了 发展需要。厂区已建有一套完整的排水系统，本工程排水排入主厂房南侧的 一条排水沟进行排放。 8.2 电气 8.2.1 用电负荷及负荷等级 本工程用电设备容量：1043.5kW，需要容量 831kW。 表 8-1 用电负荷表 序号负荷名称设备容量（kw）需要容量(kw)备注 1工艺960768 2循环水33.528 3照明5035 小计1043.5831 8.2.2 电源状况等级 金天公司三相交流电源由距离本公司约 3km 处的泸溪县电力局武溪 110kV 变电站采用 10 kV，LGJ-95 架空线路供电。本公司在建设 600t/a 铝浆 生产线时，已建设一座 10kV 配电室，安装了 3 台 10kV 出线柜，目前已使 用两台。本工程电源通过已有的一台备用出线柜供电。目前，泸溪电网发展 势头良好，已有多处变电站正在规划和建设中，