真空热法新工艺冶炼金属钙可行性研究报告

南阳华瑞利泽易帝文实业有限公司年产2万吨真空热法新工艺冶炼金属钙项目可行性研究报告南阳市建筑设计院二OO九年四月目录一、总论311合作企业名称、法定地址、宗旨、生产经营范围和规模。12合营方名称注册国家、法定地址、法人代表13合作企业投资总额、注册资本、合作方式。14出资期限方式、利润分配15可行性研究报告编制依据16可行性研究的范围和主要内容。17推荐项目方案。二、项目建设背景1821金属钙冶炼行业的发展趋势。三、市场预测及拟建规模1831金属钙市场现状32现行金属钙工程中的问题。33金属钙的特点34金属钙的发展及其应用35产品定位及拟建规模四、建设地点及条件2141建设地点42建设条件43地方政府和有关部门的支持五、产品特性及工艺2551特种金属钙是一种有色合金元素52项目的工艺技术流程六、建设内容及技术，设备方案2661建筑工程见附表三（详细）62技术方案63设备方案64生产能力核算七、环境保护及节能3271环境保护72节能八、消防职业安全卫生3681消防82职业安全卫生九、企业组织机构及劳动定员3891组织机构92劳动定员十、项目招标方案41101依据及内容102招标信息公告103招标文件应载明的内容十一、项目实施进度计划44111前期准备阶段112项目实施阶段（建设期）十二、投资估算及资金筹措44121投资估算的方法，依据及说明122项目总投资123资金筹措十三、财务评价45131评价的方法和深度132产品生产成本和销售收入估算十四、财务分析47十五、不确定性分析47151盈亏平衡分析152财务敏感性分析153产品单位售价与盈利预测154投资评价十六、社会效益分析49十七、结论及建议50171结论172建议1总论11合作企业名称，法定地址，宗旨、生产经营范围和规模111企业名称南阳华瑞利泽易帝文实业有限公司112法定地址河南省南阳市淅川县产业集聚区厚坡镇113企业宗旨通过双方优势互补、精诚合作，兖分发挥各自优势，高起点、高速度、高效益、上规模、上档次、以人为本，完善机制，以先进的技术设备，全新的经营理念和方法，优质的产品和服务，满足广大用户和市场需求，力争建成一家国内一流的具有较强竞争力的金属钙生产、销售企业，实现合作各方双赢的结果，为国家和地方经济发展做出贡献。114企业经营范围金属钙生产、加工、销售。115经营规模总规模为年产金属钙2万吨12合营方名称注册国家、法定地址、法人代表121合作甲方南阳市华瑞新型材料有限责任公司（1）注册国家中华人民共和国（2）法定地址南阳市高新区付岗（3）法人代表吴连义公司董事长兼总经理（4）国籍中华人民共和国（5）企业概况南阳市华瑞新型材料有限责任公司，是按照现代企业制度建立起来的实业发展有限公司，主要经营范围是石材、石雕工艺品，PEHD树脂建材等。注册资本人民币壹佰贰拾万元，该公司自成立后，内联外引，积极筹措资金，利用南阳市的三石资源优势，人力优势，南阳市的经济区位和交通条件优势，筹划金属钙生产项目及花岗石、大理石板材及石雕工艺产品生产加工建设项目，受到了当地政府和居民的大力支持，取得重大进展。122合作乙方1企业名称德国利泽易帝文基金投资有限公司企业英文名称GERMANYNEVZATYILDIRIMFUNDINVESTMENTCO,LIMITED2注册国家中华人民共和国香港特别行政区3法定地址香港铜锣湾百德新街恒隆中心1704室4企业类型有限责任公司5法人代表陈卫权6职务董事局主席7国籍印度尼西亚8企业概况该企业主要在世界各国香港及大陆内地从事投资业务。资金实力较雄厚,业绩显著,该公司负责人到河南南阳淅川等地考察后,有意与华瑞新型材料有限责任公司合作建设年产2万吨金属钙生产建设项目。13合作企业投资总额、注册资本、合作方式131投资总额项目投资总额为美金六仟万美元（折人民币四亿元）132注册资本项目注册资本为美金贰仟柒佰万美元，甲方占生产技术股份40，乙方占投资股份60。133合作方式甲方以生产技术开发营销及广阔的国内外网络市场等合作条件。乙方以现汇投入。134合作期限合作期限15年。14出资期限方式、利润分配141自合作企业领取营业执照之日起分三次六个月内出资完毕，合作各方第一次一次出资不得低于各自所认缴额的25142双方在合作期限内按甲方40、乙方60的比例分配利润。15可行性研究报告编制依据（1）河南省南阳市华瑞新型材料有限责任公司，提供的厂址平面图和有关项目的基础数据资料。（2）南阳市经济和社会发展“十五”规划及南阳市中心城区建设总体规划（3）国家计委批准的投资项目可行性研究指南。（4）建设项目经济评价与方法和参数第二版16可行性研究的范围和主要内容根据以上依据，对本项目的建设规模、设备及配套、管理、工艺技术、原辅材料供应、产品及销售市场、经济效益、社会效益、风险等涉及项目建设各方面，各阶段的内容进行可行性研究，主要内容如下（1）项目提出的背景（2）市场分析、产品方案及拟建规模（3）工艺技术方案及设备（4）厂址选择原辅材料、动力供应及节能（5）环保，消防及职业安全卫生（6）投资估算、资金筹措及实施进度（7）财务评价，风险分析及社会效益分析南阳市华瑞新型材料有限责任公司，根据国内外金属钙生产技术和当地优质矿产资源与河南省冶金规划设计研究院研制的炼钙新工艺专利技术和工业试验成果为可行性研究提供了基础资料。17推荐项目方案171产品定位该项目产品金属钙是以优质钙矿石、烟煤、铝粉、氩气、还原罐、电和其它辅助材料，“真空热法新工艺冶炼特种金属钙生产线”。172生产规模建成我国第一条具有世界先进水平的生产线，形成年产2万吨高纯度金属钙及钙合金。173建设地点选在淅川县产业集聚区于县域南部，以S335、X035、X044为依托，在香花、厚坡、九重3镇区连线组成的三角形区域内，处在淅川县唯一未被列入国务院关于丹江库区及上游防治和水土保持规划控制区的区域，规划建设用地面积197平方公里。174主要原材料及动力供应（1）原材料该项目产品主要原料是优质钙矿石、烟煤、铝粉、氩气、还原罐、电和其它辅助材料。项目所用主要原料为优质低镁石灰石，经专家勘察距厂区3公里范围内贮藏有大量此类优质石灰石，化验其平均成分见表。该种石灰石完全可以满足炼钙需求。钙矿石分析结果项目CAOMGOSIO2FE2ONA2OK2OLOSS含量（）5202110312452铝粉本项目所需的工业铝粉，在本省区内均有生产和销售厂家，在淅川县铁合金铝业集团公司，可年产铝锭在3万吨以上，可就地加工为工业铝粉，供应渠道畅通，不受任何条件制约。还原罐冶炼金属钙使用的还原罐材料是提取金属钙重要材料之一，本材料在本区域有2家生产厂家生产销售，即淅川县长城还原罐实业公司和淅川县新淅还原罐厂，产品质量和使用寿命均达到国家标准，并实行三保，价格优惠，交通便利，完全可以满足我厂需要。原煤该项目所使用的工业燃料为优质烟煤，该原料在我省鲁山及平顶山等煤矿购进可保证供应。本项目所需的烟煤热值在7000大卡，而平顶山烟煤均在7000大卡以上，完全可以满足要求。氩气本项目所需要的氩气，主要用于保护产品以防氧化和包装成品等。我省洛阳及安阳钢铁公司均有氩气供应，完全可以满足我厂应用。运输一次可装运200只氩气瓶，共1200立方米，可满足一月的生产使用。铁桶（包装桶）本项目的包装铁桶的原料系市场上一般铁皮，铁桶制作工艺简单，可由本厂制作或外委加工。本项目所需的原材料，经过市场认真调查及分析，90的原材料当地就可购进，例如钙石、还原罐、铝粉、铁桶、原煤及电力等，这些原辅材料价格在一定年限内是稳定的，供应也很充足。（2）集聚区西距丹江口水库75公里，南距南水北调中线干渠35公里。区内有海云寺、白坡2个小型水库、水源非常丰富。厂区内有自备井一台，每小时出水量为50立方米，完全可以满足生产和生活用水，也可用自来水公司所供之水。（3）电力在电力方面具有“三网和一”的优势在集聚区即厂区周边现有220KV变电站1座，110千伏变电站3座，35千伏变电站2座，有华中电网、西北电网、丹江水电三个电网作电源支撑，供电的可靠性和价格有明显的比较优势。只要建一座10KV变配电所，配一台2000KVA变压器和一台1000KVA变压器供电就能满足项目用电要求。175环境保护及消防淅川县产业集聚区，处在秦岭东南余脉的延伸地段，属低山丘陵区，属北亚热带向暖温带过渡的季风性气候，气候温和、四季分明，全年主导风向东南西北，该地区大气中氮，二氧化硫等实测浓度不超过国家规定的二级标准，环境底值较好。另外项目所在地地势空旷，大气扩散条件相当好。（1）废气本工程废气主要来自煅烧回转窑，该设备日产熟料56吨，石灰石生料进窑前需经洗涤，洗涤污水含泥土不含有害物质故直接排入厂区污水沟。窑尾气经沉降窑及旋风除尘后进入50米烟囱排放，沉降效率达65，旋风除尘器效率为85，经计算得出回转窑烟囱排放量为165公斤/时,而国家标准规定的50米烟囱排放标准为120公斤/时,因此烟囱排放符合国家标准。（2）粉尘粉尘主要产生于熟料磨粉压球,磨粉设备日处理熟料18吨采用球磨设备，配300旋风除尘器收尘,尾气排放量为4226M3/H，除尘效率为85，熟石料机械粉尘有60为飞扬粉尘，则经计算得出的粉尘排放量为00431G/M3，低于国标二类粉尘排放浓度015G/M3的排放标准。在成品加工及钙料生产工段采用密闭负压操作，不产生有害粉尘。（3）废渣本工程产生的废渣主要为还原蒸馏残渣和煤灰渣，还原蒸馏残渣主要成份为CAO和AL2O3,其它杂质极少,该残渣是配制高铝水泥及其它高标号水泥的优质原料,本工程设置专门蒸馏残渣堆场以堆存出售本厂产出的煤炭渣供垫路及当地农民作建筑辅料,蒸馏残渣年产出量30061800吨。（4）废水经计算每天废水排放量为363吨，主要为生活用水，清洗矿石用水，打扫卫生用水及冷却水等，这些废水均为无害废水，可直接排入厂区废水沟。仅化验每天外排约3吨酸性水，这部分废水外排后先中和处理再经废水沟的无害废水稀释后即达标排放。（5）噪声全厂风机、泵类、破碎设备等噪声源均采取一定的消声减振措施，包括消音、隔音、吸音、隔震阻尼等降噪措施，使厂界噪声完全符合工业企业厂界噪声标准二级标准、即昼间60AB（A），夜间50AB（A）。（6）厂区绿化工厂绿化是保护、改善和美化环境的重要措施，它具有净化空气，减少污染、降低噪声和改善小气候的条件等环境保护功能。对工厂生产和职工健康有着密切的关系。具体的绿化内容有本着普通绿化，重点美化、充分利用一切可以绿化用地的原则，新建厂区尽可能提高绿化覆盖率，在道路两旁布置适当的绿化地带，在办公区和生产区紧邻段种植绿化防护带。植树应以四季长青的乔灌木为主。根据工厂的生产情况，气候特征和厂区土壤的特定条件。选择具有抗污染、吸收有害气体、防尘、降噪和遮荫等环境保护能且喜碱性土壤的树种。诸如梧桐、榆树、泡桐等树种。（7）增设专职监测人员和设备，使之可以承担厂区废气、粉尘、废水等的监测。（8）根据该地区工程地质报告，本设计所有建筑物均按7级烈度设防，并考虑了雪压和最大风荷载。所有建筑物间距符合防火要求，按规范设置消火栓，厂房内设灭火器。该项目主厂房上设置防雷接地保护装置，以避免雷击可能造成的危害。支梯、平台及地坑边沿均设安全围护栏杆，主要危险场所设醒目的安全标志。所有高、低压电气设备及不带电设备外壳均采用接地保护，接地电阻R4。主厂房屋面采取严格防漏措施。设置安全及事故供水，供电系统。在生产过程中采用了封闭半封闭操作系统，可使车间操作人员工作条件得到明显改善。原料车间设轴流风机进行机械排风。高温工作场所设喷雾降温风扇进行局部降温处理。休息室控制室及调度室设空调机。厂内设一简易卫生室。（8）176投资规模项目总投资4亿人民币177财务评价及社会效益该项目建成后，正常年原材料消耗费用为24082万元。全年燃料及劳动力费用10400万元。工资及福利费按全体员工人数及人均工资水平计算，本项目生产能力2万吨规模时，计算工资的劳动定员为1500人，年平均工资按6000元/人计算，包括职工福利按工资的劳动定员为1500人，年平均工资按6000元/人计算，包括职工福利费按工资总额的14，职工教育经费按工资总额的5，工会经费按工资总额的2，则年工资及福利费为3400万元，修理费按工程费用的5计算，则年修理费用为600万元。折旧费按8计算，固定资产残值率为5，年综合折旧额为2318万元。财务费用投产后流动资金借款作为费用进入总成本。其它费用是指在制造费用、管理费用、财务费用、销售费用中扣除工作及福利费、折旧费、修理费、利息支出的费用。经计算得出还款后正常生产年总成本为50000万元，其中固定成本为1279968万元。可变成本为3720032万元，经营成本为2000万元。产品单位成本26000万元。正常年产量20000吨，销售收入（含增值税）为72000万元。经分析计算，正常生产年利润总额为19762万元，所得税税率33，税后利润提取15的公积金、公益金、之后的未分配利润归投资者收益。各年利润的分配情况详见“损益表”（74）本项目的基准收益率为10，财务净现值为55770639万元，财务内部收益率为3359，投资回收期为322年，销售利润率为2749，销售利税率为2778（包括所得税、增值税、城建维护税及教育费附加），投资利税率为50（包括所得税、增值税、城建维护税及教育费附加），投资利润率为331盈亏平衡分析达产的第二年,用生产量表示的BEF为7360T,即产量达到7360T时,即可盈亏平衡财力敏感性分析A、产品销售收入10时，财务内部收益率F1RR为1406,财务净现值FNPV为80211026万元，投资回收期PT为682年，B、产品销售收入10时，财务内部收益率为FIRR623，财务净现值FNPV为10352017万元,投资回收期PT为216年。C、经营成本10时，项目的财务内部收益率F1RR为6634，财务净现值FNPV为88855315万元，投资回收期PT为237年。D、经营成本10时，项目的财务内部收益率F1RR为1332，财务净现值FNPV为19883763万元，投资回收期PT为517年。E、建设投资10时，项目的财务内部收益率F1RR为3402,财务净现值FNPV为58210639万元,投资回收期PT为304年F、建设投资10时，项目的财务内部收益率FIRR为3212,财务净现值FNPV为53330639万元,投资回收期PT为34年。本项目投资总额为40000万元,其中固定资产为24400万元,铺低流动资金为15600万元。正常年销售收入为72000万元,年总成本为52000万元,年经营成本为2000万元,销售税金及附加为238万元,利润总额为19762万元。财务内部收益率为335,财务净现值为55770639万元投资回收期为322年,产量的盈亏平衡点为7360T。经过敏感性分析,产品销售收入减少或增加10,经营成本减少或增加10,建设投资增减或减少10时对利润的影响不敏感,项目的抗风险能力较强。产品单位售价与盈利正常年年销售收入为72000万元,按年产品金属钙及合金20000吨计算,每吨售价为360万元年平均销售税金及附加为238万元平均年创汇9600万美元平均年工业增加值20000万元平均年净利润总额为132405万元。（详见损益表，表74）投资回收期为322年,项目的内部收益率为335项目净现值为55770639万元投资利润率为331。详见表（75）社会效益分析该项目的实施完全符合国家的有关产业政策,它对改变我国的钙冶炼工艺模式,推动本行业技术进步,带动区域经济发展及调整地区产业结构,成为地方经济支柱产业具有重要意义同时,本项目的实施还将有效地利用当时矿产资源,带动地方采矿业及运输业的发展,符合国家中西部开发及革命老区的扶贫政策,并可安置下岗职工及农村剩余劳动力，因此其社会效益较为明显。同时该项目与国内现有钙生产工艺比较，其环境效益也极为明显，因国内原有工艺须向外释放氯气等有害物，对环境污染严重。而本项目的新工艺主要污染是固体粉尘，有成熟的技术手段进行治理，因此对环境保护和生态平衡也有较好的预期效益。同时节能效果也比较显著。178市场需求预测金属钙是一种活泼的轻有色金属，在工业上有广泛的应用，特别是七十年代以来，随着现代科学技术的不断发展，其应用范围与应用领域在不断拓展，国际及国内市场需求均稳步增加。它可以用于冶金，化工、电器等工业生产中，主要用作冶炼的还原剂、铁合金的脱硫剂与脱碳剂，制取高纯稀土金属时作还原剂以生产钙电池和不需维护的铅、钙、锡蓄电池及配制各种合金材料等。其主要销售方向包括以下几个大方面（1）冶金工业在冶金工业中，钙金属是生产稀有金属的主要还原剂，下列金属的氧化物或氟化物可用金属钙来还原铪、钛、钨、铀、钡、钇、锆储氢材料镧镍、钛镍合金和大多数稀有金属。其中元素钛、铀是发展国防工业的重要原材料。（2）化学工业在化学工业中，钙可用做液态有机物的脱水剂，氢和其它惰性气体的脱氮剂，分解具有恶臭的噻吩和硫醇的分解剂，石油馏分脱硫的脱硫剂。CALINA和CALIBA合金可用作水活性固体燃料。CALI合金可用作共轭二烯聚合催化剂。CAMG合金可用作乙烯氧化物中的乙烯氧化催化剂。（3）电气工业在电气工业，钙可用作制造电子真空管的“吸气剂”，以形成钙的氧化物，氮化物，氢化物固定残余气体。CALIPB合金可作第三代锂蓄电池的阳极，可延长使用周期。含约10ZN或SB的CA合金可作高能室温无机化学蓄电池的阳极。在氟化物固体蓄电池中，将CA1XYB2X02S作阳极，可降低级阳级纯化作用。含004CA的PBCA合金，其硬度和耐磨蚀性比纯铅高并可用来制造电缆被覆层。使钴粉和氧化物直接反应形成金属互化物SMCO5，而CAH2是用金属钙和氢反应得到的。此外钙还可以用作大炮能源的导火线和制造CACS合金气体打火石。（4）水处理在水处理中，CASI合金可清除废水，盐水溶液和自来水中某些离子，如用8目粒状208A1124BA108CA390SI178FE合金处理水，使其中金属杂质A1、CU、CD、PB和HG含量分别从原来的25PPM减少到1PPM以下，而合金可用HCIH2O2溶解再生。此外，在水中可添加CA离子处理饮用水。（5）钙合金钙合金包括钙基合金和非钙基合金，近年来钙合金在工业上的应用大量增加，因钙基合金在某些领域的应用具有诸多优点，因此钙合金的需求已成为钙需求增长的一个极重要的方面，此外，钙不仅可以制造性能良好的定型建筑材料CA硅酸盐砖，而且是制造化工用泵和精馏装置的良好材料。由于钙的物化性能优异用途极其广泛，无疑它将会在今后的工业发展越来越重要的作用。综上所述，金属钙在现代工业领域中的应用十分广泛，今后其应用范围还将进一步扩大，就国内市场来看，现今生产金属钙的厂家只有三家，年产量约5000吨左右，这些厂家均是前苏联五十年援建的工厂，工艺技术落后，能耗较高，几十年来技术上没有创新，但因国内没有新的炼钙厂与之竞争，这些五十年代的钙厂目前经济效益尚好，但就其技术水平而言与世界先进水平已有较大的差距。国内市场根据直观测算法，钙需求的增长今后将以年增长率10以上的速度递增。国际方面，据伦敦权威的金属导报报道目前世界金属钙的需求约1215万吨，但全世界产能约为10万吨左右，并以年均6的速度递增，因此国际市场仍有较大缺口。（6）产品市场竞争力预测根据产品的质量，生产工艺技术和产品成本等因素预测，该产品在国内及国际市场均具有较强的竞争力。首先该产品质量经检测完全可以达到国际一级品。主要生产纯度为999以上的高纯度金属钙（CA03级产品），此其它厂家的主要产品纯度一般高出05个百分点。其生产本成与国内现有生产厂家相比较有明显的竞争力。在国内现有钙厂产品已有出口的情况下，本项目产品将有更好的出口竞争力。国内的出口及国外的进口对此产品均无限制。本项目产品与国内同行业产品市场竞争能力比较表（表46）生产成本国内销售国际销售销售价利税率销售价利税率本项目产品23750元/T32000元/T25836000元/T321国内同行业产品28500元/T32000元/T10936000元/T186此较表明本项目产品出品竞争力强，项目执行期完成时，将占领国内市场20的份额。179项目建设的必要性该项目采用的工艺路线为真空热法炼钙，它摆脱了我国多年来一直沿用的电解法炼钙工艺。真空热法炼钙技术与电解法炼钙比较，前者具有工艺流程短，基建投资省、产品成本低、环境保护好等优点。本项目的主要创新点是在消化吸收国外技术的基础上，通过试验研制开发出成熟实用的燃煤热法炼钙蒸馏装置及配套的真空系统，本成套装置较国外设备更节能，生产成本更低。本项目的另一创新点是根据我们自行研制的设备，通过多批次试验，确定了优于国外水平的技术操作条件及相关操作技术。这些成果是经过三年多的小试、中试和工业试验获得的，总体效果达到了国外的先进水平，它对推动我国同行业的发展将起到重要的作用。1710项目的技术经济指标项目主要技术经济指标见辅表，财务评价经济指标汇总1711可行性研究的结论及建议（1）结论南阳华瑞利泽易帝文实业有限公司年产2万吨真空热法新工艺冶炼金属钙生产线的建设，符合国家规定的投资方向和产业政策，属于国家推广应用的高科技项目，生产线设备技术先进，性能可靠，工艺简单成熟，在技术，工艺上都是可行的，产品适应市场需求，有销路，原材料及动力供应有保证，从财务分析可以看出该项目有较高的创收盈利能力，清偿能力和较大的抗风险能力，有明显的经济效益和社会效益，在财务上和经济上都是可行的。（2）建议企业要组成专门班子抓项目审批和资金落实，在各有关部门的支持下，早日建成投产。2项目建设背景21金属钙冶炼行业的发展趋势特种金属钙及钙合金在国防，冶金、航天及国民经济等领域具有广泛的应用，已发展成为不可缺少的新材料。国际上钙及钙合金市场一直看好，其需求量呈加速增长的趋势。我国工业的发展，要求高起点、高标准、高水平、提倡采用现代先进技术，推行规模经济生产，在制定发展规划大力推动工业发展的同时，要限期逐步淘汰落后产品和落后的生产工艺。我国现有的钙生产技术与国际上的炼钙技术存在较大的差距。产品成本高，工艺落后，污染严重，市场竞争能力差，而本项目采用自主创新技术，产品成本比国际先进的热法炼钙还要低20，具有非常显著的国际竞争力。为我国金属钙及钙合金产品的大量出口占领国际市场提供了可靠的保证。3市场预测及拟建规模31金属钙市场现状就国内市场来看，现金生产金属钙的厂只有三家，年产量约5000吨左右，根据直观测算法，钙需求的增长今后将以年增长率10以上的速度递增。国际方面，据伦敦权威的金属导报报道目前世界金属钙的需求约1215万吨，但全世界产能约为10万吨左右，并以年均6的速度递增，因此国际市场仍有较大的缺口。32现行金属钙工程中的问题。目前，我国冶炼金属钙厂家均是前苏联五十年援建的工厂，工艺技术落后，能耗较高，几十年来技术上没有创新与世界先进技术相比有很大的差距，但随着经济的高速发展，高科技产品不断涌向市场，新技术、新材料、新工艺的不断出现，相对此较优势和实用。落后的产品必然淘汰。要想与先进技术竞争必需要创新，只有创新才能求得更大的发展，才能为国家更多的创汇。该项目采用的工艺路线为真空热法炼钙，它摆脱了我国多年来一直沿用的电解法炼钙工艺。真空热法炼钙技术与电解法比较，前者具有工艺流程短，基建投资省、产品成本低，环境保护好等优点。电解法炼钙每生产1吨钙耗电高达3万多KWH。而真空热法炼钙电耗为每吨仅消耗1千多KWH的电力。而以煤这种低能源来代替电力。因此热法炼钙具有创新意义。真空热法炼钙的关键技术在于研制热还原及配套设备并确定工艺操作条件，热还原法炼钙所需的技术条件极其苛刻，要保证在温度1200，真空度013PA条件下才能产出金属钙，而且要求，钙产品能成功冷凝和收集。因此，真空热还原装置及配套设备的研制是该工艺能否取得成功的关键因素。本项目的主要创新点是在消化吸收国内技术的基础上，通过实验研制开发出成熟实用的燃煤热法炼钙蒸馏装置及配套的真空系统，本成套装置较国外设备更节能，生产成本更低。本项目的另一创新点是根据我们自行研制的设备，通过多批试验，确定了优于国外水平的技术操作条件及相关操作技术，总体效果达到了国外的先进技术。33金属钙的特点金属钙是一种活泼的轻有色金属，在工业上有广泛的应用，随着现在科学技术的发展，其应用范围与应用领域在不断拓展，国内外市场的需求均稳步增加，它可以用于冶金、化工、电器等工业生产中，主要用作冶炼的还原剂，铁合金的脱硫剂与脱碳剂，制取高纯稀土金属时作还原剂以及生产钙电池和不需维护的铝、钙、锡蓄电池及配制各种合金材料等。33金属钙的发展及其应用该项目在国内没有相同的工艺技术与之比较，但与国内目前使用的液体阴极电解法比较则本项目工艺的主要优点是工艺流程短基建投资省，产品成本低和环境保护好等。比较见下表真空热法炼钙与国内现有炼钙的比较比较项目本项目国内现有工艺工艺真空热还原法液体阴极电解法产品质量达国标一级达国际一级工艺路线较短较长产品成本较低较高环境污染粉尘自动回收、无污染产出氯气等、治理复杂主要能源原煤（价值低廉）电力（价值比较昂贵）基建费用较低较高本项目工艺技术与国外同类热法炼钙的比较国外热法炼钙技术目前已基本成熟，各项工艺技术指标较稳定。本项目工艺技术指标将达到国外的现有水平，除此之外，本项目技术在国外技术的基础上又进行了创新，国外采用机械真空设备造真空，设备耗电高，维护复杂，本项目技术采用蒸汽喷射真空设备制造真空，真空设备动力来自余热锅炉蒸汽，耗电小，基本上靠还原炉废热驱动真空设备，而且该设备耐灰尘，维护费用低。因此，真空系统的创新较国外技术还可进一步降低成本。金属钙在现代工业领域中应用十分广泛。在冶金工业中，钙金属是生产稀有金属的还原剂。在化学工业中，钙可用作液态有机物的脱水剂，脱氮剂，分解剂，脱硫剂和催化剂。在电气工业可用作制造电子真空管的“吸气剂”，可作第三代锂蓄电池的阳极，还可作大炮解源的导火线和制造合金气体打火石，在水处理中可清除废水，盐水溶液和自来水中某些离子。由于钙的物化性能优异用途极其广泛，无疑它将会在今后的工业，军事各个领域中发挥越来越重要的作用。35产品定位及拟建规模351产品定位本项目产品主要是CA03级和CA1级钙产品，包括钙铝合金，钙锶合金、钙铅合金、钙镁合金、钙镁铝合金、钙铅锡合金等（常用牌号钙基合金见表22）。此外，本项目每年还产出约10万吨高铝钙渣，含杂质少，可作为高铝水泥的优质配料对外销售。352拟建规模根据对钙产品的市场分析及未来的需求增长趋势，国内预计每年有10左右的需求增长，国际方面在钙供应上有市场缺口、并可望有一定幅度低成本的竞争的钙产品生产线，生产规模在建成后达到年产20000吨钙产品。4建设地点及条件41建设地点南阳华瑞利泽易帝文实业有限公司位于淅川县产业集聚区，地处邓州、内乡、淅川三县（市）结合部，临近219国道、焦枝铁路，对外联系较为便捷顺畅；从地理位置上看，淅川县产业集聚区处在丹江水库汇水区外，在南水北调水源地环保刚性约束下，发展工业具有得天独厚的地域优势。42建设条件421地形、地貌及气候厂区占地730亩，场地平坦，地貌形态单一，地形略有起伏变化，海拔高程145203M之间，地势大致呈现东高西低，北高南低。属北亚热带向暖温带过渡的季风性气候，气候温和，四季分明，雨量充沛、年均日照时间2046小时，降水量804MM左右，气温158，无霜期228天。422工程地质与水文拟建场地在钻孔揭露深度内（15M）为分层土，依野外地质编录，标准贯入试验和室内土工试验等方法，综合分层定名，确定场地土层，自上而下具有下列层序。（1）粘土入粉质粘土褐黄色、黄褐色，呈可塑至硬塑状。该层底部土中含少量的砂粒。层厚度72M80M，分布稳定。平均压缩系数AY12为017MPA1，平均压缩模另ES1V为1278MPA,属中压缩性地基本的承载力基本值为290KPA，标准值为26KPA，经4点，次标贯试验范围值810击，平均值9击，据标贯击数，土层的承载力标准值为235KPA。该层上部为耕植层土，呈黄褐色，含植物根系，松散，上部较干，下部稍湿，厚度05M至06M（2）粉土黄褐色呈可塑软塑状态，呈透镜体状分布于3孔和7孔，顶板埋深32米至42米。平均压缩系数AV12为018MPA1，平均压缩模量ES1V为109MPA，属中压缩性，地基土的承载力基本值为170KPA。（3）含砾粗砂上部黄褐色，含泥、下部灰白色，湿、中密、控制粒径098，有效粒径00035，不均匀系数254，顶板埋深72米至80米，层厚度大于70米，（15米孔深未打穿该层）。8点标贯试验平均值N680为24击，小值平均值N680为185击，地基承载力标准值为275KPA（4）地下水情况钻孔终孔后50小时后测得地下水位埋深为89米至90米，属第四系孔隙潜水，水位受大气降雨影响，向丹江排泄。423地震据国家建筑抗震设计规范（CB50012001）附录A知项目建设区位于南阳地震设防裂度7度区，建筑物应以7度设防。424运输条件从交通位置上看，淅川县产业集聚区地处邓州，内乡、淅川三县（市）结合部，临近219国道，焦枝铁路，对外联系较为便捷顺畅。与湖北、陕西相邻，公路四通八达对发展工业具有得天独厚的地理优势。425供水、供电条件（1）供水条件水源丹江水库汇水区从厂区西北通过，厂区内有深井一口，出水量为每小时50立方米，可以满足供应生活用水及生产用水。（2）供电条件在厂区内及周边现有220KV变电站一座，110千伏变电站3座，35千伏变电站2座，有华中电网，西北电网，丹江水电三个电网作电源支撑。全厂设一座T区变，变配电所，配电所设置高，低压配电柜及变压器10KV电源由110KV变电站10KV侧引来。全厂选用一台2000KVA变压器和一台1000KVA变压器供电。426通讯条件该区已完成市话的改制换型，加入了全市统一联网电话，移动和联通，各乡镇都有移动通讯发射接收塔，宽带上网业务已开通，能充分满足本工程的信息传递需要。427原辅材料的供应该项目产品的主要原料是优质钙矿石、烟煤、铝粉、氩气、还原罐、电和其它辅助材料。项目主要原料为优质低镁石灰石，经专家勘察距厂区3公里范围内贮藏有大量此类优质石灰石，化验其平均钙矿石分析结果为项目CAOMGOSIO2FE2ONA2OK2OLOSS含量（）5202110312452铝粉本项目所需的工业铝粉，在本省区内均有生产和销售厂家，在淅川县铁合金铝业集团公司，可年产铝锭在3万吨以上，可就地加工为工业铝粉，供应渠道畅通，不受任何条件制约。还原罐冶炼金属钙使用的还原罐材料是提取金属钙重要材料之一，本材料在本区域有2家生产厂家生产销售，即淅川县长城还原罐实业公司和淅川县新淅还原罐厂，产品质量和使用寿命均达到国家标准，并实行三包，价格优惠，交通便利，完全可以满足我厂需要。原煤该项目所使用的工业燃料为优质烟煤，该原料在我省鲁山及平顶山等煤矿购进可保证供应。本项目所需的烟煤燃值在7000大卡，而平顶山烟煤均在7000大卡以上，完全可以满足要求。氩气本项目所需要的氩气，主要用于保护产品以防氧化和包装成品等。我省洛阳及安阳钢铁公司均有氩气供应，完全可以满足我厂应用。运输一次可装运200只氩气瓶，共1200立方米，可满足一月的生产使用。铁桶（包装桶）本项目的包装铁桶的原料系市场上的一般铁皮、铁桶制作工艺简单，可由本厂制作或外委加工。本项目所需的原材料，经过市场调查及分析，90的原材料当地就可购进。例如钙石、还原罐、铝粉、铁桶、原煤及电力等，这些原辅材料价格在一定年限内是稳定的，供应也很充足。优越的地理位置，便利的交通条件，得天独厚的自然资源，繁荣昌盛的经济，为项目的发展提供了有利的条件。43地方政府和有关部门的支持该项目的建设不仅可以为企业带来经济效益，也为淅川县提供了新的税源，因而项目一提出就受到市计委、建委和淅川县政府的欢迎和大力支持，市县政府有关领导表态要为项目的建设提供优惠的政策和便利条件，并为项目建设作好协调保证工作，这是项目上马的强大后盾。44南阳华瑞利泽易帝文实业有限公司，虽然成立时间不长，但主要领导是有多年生产经营经历的优秀企业管理者，经济师，又有年富力强，有开拓精神，又善于管理的一个领导团体班子，这是项目建设的根本保证条件。5产品特性及工艺51特种金属钙是一种有色合金元素，它的优越性能其在国防，冶金，航天及国民经济的其它领域具有广泛的应用。在冶金行业，可有效提高钢的质量，改善钢的性能。可以显著的改善多种金属材料的晶体结构，可以大大提高多种合金材料的强度，耐磨等性能。52项目的工艺技术流程该项目确定的炼钙流程为真空热还原法炼钙。它以石灰石为原料，首先将石灰石进行煅烧使之发生分解生在CAO，并释放出CO2。分子式为CACO3高温CAOCO2然后以还原剂、催化剂与磨细的CAO混合并制球，还原剂采用铝粉，制得的料球在控制条件下（高温、高真空）氧化钙被铝还原为金属钙，并结晶出来成为产品。3CAO2A13CAA112O3并有伴生反应3AL2O35CAO5CAO3AIO3钙合金生产采用熔配法工艺，本公司在工艺操作和设备上有成熟的经验和技术。6建设内容及技术、设备方案6、1建筑工程见附表三（详细）（1）煤气发生站长宽高1801552700M2（2）回转窑长宽高509104500M2（3）配料车间长宽高1001551500M2（4）还原车间长宽高2603077800M2（5）钙加工车间长宽高2001873600M2（6）钙合金车间长宽高2001873600M2（7）原料室车间长宽高2001873600M2（8）成品库长宽高4003073600M2（9）配电室长宽高1001551500M2（10）水泵房长宽高50105500M2（11）蒸气泵房长宽高1001051000M2（12）锅炉房长宽高1001051000M213机修车间长宽高1001051000M214化验室长宽高50105500M215地中衡长宽高3075210M216办公楼长宽高4001551500M217食堂长宽高1001551500M218浴室长宽高50105500M2（19）汽车库长宽高1001551500M220住宿楼长宽高4001546000M2共计47010M2612设备方案（1）购置抗州锅炉厂生产的余热锅炉一台，及开发锅炉厂生产的燃煤型单锅筒纵置式快装链条水管燃煤锅炉一台。（2）国内公用配套设备若干（3）必要的工位器具及试验设备。62技术方案621本项目确定的炼钙流程为外热法真空还原炼钙及熔融法生产钙合金，其主要过程包括原料的焙烧及磨粉压球，料球在还原罐内的真空热还原等过程。（1）原料焙烧入厂原料经化验合格后送入料场按次序堆放，然后以人工进行选料，要求石灰石青色均匀，微晶质密块状，有节理，平整断口和贝状断口，新鲜、色泽纯净，质地细腻。剔除岩石的风化露头部分及夹杂有石英脉和铁质含量过高（颜色发赤）的部分。以人工方式粗碎，控制粒度为8090MM，再用颚式破碎到030MM，然后用回转窑进行煅烧。使用的颚式破碎机的主要参数型号FEX150750型进料口尺寸（宽长）150750MM进料最大尺寸120MM出料调整范围1050MM偏心轴转速320转/MIN处理能力1025T/H配用电机Y160L4电机功率15KW石灰石的煅烧是生产工艺过程中十分关键的工序，要求在特定专用设备中进行。煅烧得到的熟料质量直接影响到钙的实收率和产量。在国内钢铁企业的石灰生产中采用较多的是回转窑煅烧石灰石，操作条件稳定对生产工艺很有利。根据本项目规模，日需熟料18吨左右，选用22/2040米回转窑一台及为其配套的2400热煤气炉一台。回转窑正常工作时的转速为3转/分左右。烧成带胴体采用红外测温仪自动往返监测烧成带胴体表面温度。窑内耐火材料除烧成带采用镁质耐火材料和高铅砖外，其它部位均采用粘土耐火砖。由回转窑烧成的熟料，进入推篦式冷却机进行冷却，熟料温度从1200降至100200。篦冷机是通过高压离心通风机鼓入冷风，穿过篦板对熟料进行冷却的，冷却后熟料入球磨机磨粉。回转窑熟料产量1525T煅烧工作区温度11501200煤耗（用煤气折算）400KG/T熟料熟料质量检查外观呈乳白色，极易吸水，吸水后迅速潮解成粉末，并放出热量。煅烧熟料检测水化活度3032熟料灼减指标15（2）粉磨及混料石灰的磨粉石灰块经初降温后入球磨机磨粉，磨细的石灰粉配入铝粉，催化剂等入混料机进行混料，每批混合料重量约100公斤，在混料机内搅拌时间不得少于25分钟。干式格子型球磨机及设备参数型号15005700给料粒度03MM，出料粒度0075MM生产能力3T/H电机YR280S875KW混料机设备参数HJ1325,650混料能力4T/N（3）干法压球上述合格的混合料即可供给压球，压球前检查压球机各部件是否正常，空负荷试车2分钟观察主、副机运转情况，运转正常可投料压球。压球过程注意调整、副机转速及电机油泵给定予压力，保证料球产量和质量。压好的成品球以纸袋暂装待用。成品料球要求球容重（非堆积密度）20G/CM3开口气孔率2325极限抗压强度6070KG/CM2压球机主要特性型号LYQ20,生产能力2T/H主电机Y250M4,55KW副电机（予压电机）YCT2254A，11KW电动油泵DBD08型2KW（4）金属钙的还原料球在还原罐内的还原为化学反应过程，其反应式为CAOAIAL2O3CA当炉膛温度稳定在11801200时，以人工将料球装入还原罐内，并且将其装实均匀。然后安放结晶器及捕集器开始还原过程。还原过程结束，切断真空系统，接入保护气体，打开充气阀，开启罐盖，取出捕集器及冷凝器，有结晶钙着火时以保护气体灭火，取出结晶钙集中放置待处理。5结晶钙的再加工再加工过程的目的不是提高钙纯度，而是改变产品形态，以利用户使用。结晶钙的再加工要分两步。第一步结晶钙重熔成型该过程在真空重熔炉中操作，低温时向重熔炉中投放钙块（结晶块），升温到熔化，然后成型，冷却后取出成型钙，供机械加工用。第二步成型的机械加工成型钙采用专用车床或铣床可加工成钙屑、钙条等。收集这些加工后的钙产品，在充氩条件下以专门的设备密封包装，即可做商品出售，钙粒生产在专门的设备上进行，该设备集钙块重熔和钙成粒过程为一体。钙块加入该设备后经电热真空重熔，然后滴流成粒；在氩气氛保护下钙粒得到冷却，冷却后钙粒经包装入库待销售。622本公司合作单位河南省冶金规划设计研究院，有较为雄厚的技术实力，在小试、中试及工业化生产过程中，本公司已培养和锻炼出一批熟悉工艺技术的科技人员和技术人员。二是工艺技术本身成熟度高，本工艺技术是在吸收国际先进技术基础上，又创新研制开发的，已成功进行了中试及工业化生产，并获得过国家两项专利。623管理制度也参照国内外的先进管理理念和制度来制定，以使公司项目一上马就用先进科学的管理办法运作。63设备方案631金属钙生产线主要设备该项目主要设备拟选用杭州锅炉厂生产的余热锅炉一台，及开发锅炉厂生产的燃煤型单锅筒纵置式快装链条水管燃煤锅炉一台。（详见附表二）632普通生产设备拟选用我国河南、湖北生产的相关设备。（见附表二）632包装桶加工、机修等辅助设备可就近采购，减少投资。详见主要设备一览表64生产能力核算641金属钙生产能力根据本项目规模，选用22/2040米回转窑一台及为其配套的2400热煤气炉一台。回转窑熟料日产量为1525T，总5台回转窑日产可达75125T。642综合生产能力年产量完全可以达到2万吨以上。7环境保护及节能71环境保护1、三废排放（1）废水排放生产线上用水经计算每天废水排放量为363吨，主要为生活水，清洗矿石用水，打扫卫生及冷却水等，这些水均为无害废水，可直接排入厂区废水沟。化验每天需外排3吨酸性水，这部分水外排后先中和处理再经废水沟的无害废水稀释后即达标排放。（2）废气排放生产过程废气主要来自燃烧回转窑，该设备日产熟料56吨，石灰石生料进窑前需经洗涤，洗涤污水含泥土不含有害物质故直接排入厂区污水沟。窑尾气经沉降室及旋风除尘后进入50米烟囱排放，沉降效率达65，旋风除尘器效率为85，经计算得出回转窑烟囱排放量为165公斤/时，而国家标准规定的50米烟囱排放标准为120公斤/时，因此，烟囱排放符合国家标准。（3）废渣排放本工程产生的废渣主要为还原蒸馏残渣和煤灰渣，还原蒸馏残渣主要成份为CA0和AL203，其它杂质极少，该残渣是配制高铝水泥及其它高标号水泥的优质原料，设置堆场以出售。（4）粉尘粉尘主要产生于熟料磨粉压球磨粉设备，日处理熟料18吨，采用球磨设备，配300旋风除尘器收尘，尾气排放量为4226M3/N，除尘效率为85，熟石料机械粉尘有60为飞扬粉尘，则经计算得出的粉尘排放量为00431G/M3,低于国标二类粉尘排放浓度015G/M3的排放标准。在成品加工及钙料生产工段采用密闭负压操作,不产生有害粉尘。（5）噪音全厂风机、泵类、破碎设备等强噪音声源均采取一定的消声减振措施，包括消音、隔音、吸音、隔震阻尼等降噪措施，使厂界噪声完全符合工业企业厂界噪声标准二级标准，即昼夜60DB（A），夜间50DBA2环保措施（1）废水因外排废水绝大部分为无害废水，极小量有害废水经中和稀释后排入厂区周围水体，外排水可完全达标，不会对周围水体造成污染。（2）废气烟尘净化及粉尘捕集设施与主体工程同步建设。在散发粉尘的车间、工程。设置防尘，除尘装置，使车间空气质量符合国家卫生标准，也减少了粉尘的外逸。同时，工厂所在地地势高，开阔平坦，有利于净化后烟气的扩散，因此，厂区周围大气质量在该工程建成后不会明显变化。（3）废渣本工程产生的废渣主要为还原蒸馏残渣和煤灰渣，还原蒸馏残渣主要成份为CAO和AL2O3。其它杂质极少，该残渣配制高铝水泥及其它高标号水泥的优质原料，本工程设置专门蒸馏残渣堆场以堆存出售。（4）噪音对噪音强大的设备采取减振，消音等措施，以降低噪音强度，达到允许值以下。同时在车间周围种植高大乔木，以减少噪音传播。712绿化设计1厂区绿化设计（1）根据本项目的特点，为满足厂内绿化要求，特通过绿化来改善环境，起防噪声，防尘之目的。（2）桌线面相结合线，以厂前区绿化地为核心，厂房周围绿化为基础，通过厂区道路形成一个环境优美的厂区。（3）因地制宜，结合处置中心的实际情况，灵活而巧妙地在绿地中安排布置建筑小品。（4）保证生产安全，考虑地上，地下管线的安全要求，合理种植高度，形体、根系与之相适应的树种。（5）绿化与美化相结合，采取快长密植的办法或栽植较大的成苗，尽快取得绿化效果。2厂前区绿化设计厂前区是外来客人入厂获得最初印象的场所，是绿化的重点。厂前区将设计从各个角度欣赏的花坛，混栽花坛是以艳丽的色彩为主，使花坛花团锦簇高低有序，并具有很强的艺术性。3各类用房周围绿地的设计由于不同的生产物质和卫生要求，环境绿化在设计上也必须针对具体情况，因地制宜进行。在车间区，配电区等附近考虑到会产生噪声，还应注意防火，设计上选择枝叶茂密，分枝低矮，叶面积大的乔灌木，并配以枝叶密集的绿篱墙。综合楼、车库、食堂等管理用房，主要是人们工作，生活的活动场所，绿化除满足一般的功能外，还要创造一个优美的环境。绿地设计既要活泼简洁，又要具有艺术感染性，配合厂前区绿化，形成四季常青的优美图景。把工厂建设成花园式生产基地，使人们