3万吨每年金属镁、镁合金及镁渣砖项目建设可行性研究报告

*****镁业有限公司年产3万吨金属镁、镁合金及综合利用项目PAGEPAGEIII目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 11.1项目概况 11.2编制依据 11.3编制原则及指导思想 21.4项目单位简介 31.5法人代表简介 31.6项目建设内容及规模 41.7主要经济技术指标 41.8总投资及资金筹措 51.9结论 5第二章产业政策及必要性 72.1项目背景 72.2国家金属镁及镁合金行业及免烧砖的相关政策 82.3地方相关政策及规划 102.4项目建设的必要性 10第三章市场分析 113.1镁行业形势分析 113.2中国金属镁行业投资的机遇 15第四章厂址选择及建设条件 164.1厂址选择及可行性分析 164.2自然环境 174.3社会环境简况 194.4原辅材料供应 204.5动力供应 21第五章土建工程方案 225.1设计原则 225.2建设内容 225.3建构筑物一览表 24第六章工艺技术方案 266.1电解法炼镁工艺 266.2皮江法炼镁工艺 296.3炼镁工艺方案比较 306.4白云石炼镁系统工艺及流程 304.底煤气的净化处理过程 416.5镁合金工艺及流程 436.6镁渣多孔砖工艺及流程 446.7原辅材料单耗、消耗及副产品物 466.8原料来源 486.9产品方案 496.10主要工艺设备选型 51第七章总图运输及公用工程 557.1总平面布置 557.2工厂运输 567.3生产辅助工程 57第八章消防 638.1编制依据 638.2主要生产场所及装置的火灾危险性分析 638.3总图设计 648.4消防策略 65第九章环境保护 689.1编制依据 689.2工程建设期影响因素及污染防治措施 699.3营运期污染防治措施 719.4清洁生产方案 739.5绿化 749.6环境影响评价结论 75第十章节能 7610.1编制依据 7610.2项目能耗分析 7610.3节能措施 7810.4节能效果分析 81第十一章职业安全卫生 8211.1编制依据 8211.2施工期间劳动安全与卫生防护 8211.3运营期间劳动安全与卫生防护 8311.4相关安全措施 8411.5风险应急预案 8511.6安全卫生措施评价 87第十二章组织机构和劳动定员 8812.1组织机构 8812.2工作制度和年时基础 8812.3建设项目上岗人员及工资 8912.4人员来源及培训 89第十三章实施进度与项目管理 9013.1项目实施期 9013.2项目实施进度安排 90第十四章招标安排 9214.1招标依据 9214.2招标范围 9214.3投标组织形式 93第十五章投资估算和资金筹措 9515.1估算依据及说明 9515.2资产投资估算 9615.3资金筹措 96第十六章效益分析 9716.1财务效益分析 9716.2经济效益分析 10116.3社会效益分析 102第十七章结论与建议 10417.1结论 10417.2建议 104山西***镁业有限公司年产3万吨金属镁、镁合金及综合利用项目PAGE104第一章总论1.1项目概况1.1.1项目名称：年产3万吨金属镁、镁合金及综合利用项目1.1.2建设性质：新建1.1.3建设单位：山西***镁业有限公司1.1.4建设地址：******镇河北村西1.1.5法人代表：********1.1.6联系电话：*****1.1.7可行性研究报告编制单位：山西******有限公司1.2编制依据1.2.1任务依据1.可行性研究报告编制委托书；2.建设单位提供的基础数据和资料。1.2.2法律及法规性依据1.《山西省经济和社会“十一五”发展规划纲要》，2006年10月28日；2.《山西省企业投资项目核准暂行办法》（第185号）（2006年3月1日）；3.《中华人民共和国节约能源法》，2008年4月1日；4.《山西省节约能源实施条例》，2000年7月1日；5.国家发展和改革委员会《节能中长期专项规划》；6.《产业结构调整指导目录》2005年本。1.2.3技术依据1.《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）;2.《建设工程投资估算手册》，中国建筑工业出版社；3.《镁冶炼企业单位产品能源消耗定额》GB21347-2008;4.《镁冶炼厂设计规范》YS5032-2000。1.3编制原则及指导思想1.设计中认真贯彻国家有关产业结构调整和升级的方针政策。真正体现出企业以该项目的建设为契机，引进先进生产工艺，提高产品质量，利用节能技术和设备，降低能耗、物耗，确保项目节能目标的实现。适应市场竞争的发展思想。2.项目设计要把“品种、质量、效益”作为一个完整的、系统的方针加以贯彻。3.合理确定工程工艺方案，在工程工艺方案的选择与设计中尽量考虑节能。在造价合理的原则下，尽可能节省投资。4.实现管理科学现代化，自动化程度适中，操作管理方便，并结合实际情况采用自动化控制与手动控制相结合，力求操作及管理方便。5.设备选型合理，主要立足国内，关键设备及仪表可考虑选用国外产品。6.项目设计要充分合理地利用土地，尽量节约土地资源。7.贯彻“安全第一，预防为主”，做到安全卫生、消防等与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产使用。8.遵守国家环境保护法规和地方环保的有关规定，建设做到“三同时”，对“三废”进行处理并达到规定排放标准。9.项目设计要统筹兼顾，针对生产中存在的主要问题和突出矛盾，以市场需求为导向、以主导产品为龙头，突出目标、任务和重点。项目设计中做到前瞻性和系统性：与企业的发展思路有机结合。项目设计中做到效益性：高度重视投入产出，认真研究投资水平，把握好投资力度，处理好投资设备、提高技术水平与控制总量的关系。1.4项目单位简介山西***镁业有限公司成立于2008年1月31号，注册地点为山西省******镇河北村，注册资金500万元，实际到位资金2666万元。公司性质为股份制有限责任公司。股东及股资构成如下：******，出资额为1166万元，占股份的46%；******，出资额为500万元，占股份的18%；******，出资额为500万元，占股份的18%；******，出资额为500万元，占股份的18%。1.5法人代表简介******，男，汉族，大学本科学历，1955年11月出生，籍贯山西************村。1975年至1980年担任*********。1980年至1985年任***********。1986年至1994年任********。1995年至2002年任****。2003年至2006年任*****。2007年至今任山西***镁业有限公司董事长、法定代表人，期间又兼任*****。1.6项目建设内容及规模1.6.1主要建设内容项目主要建设内容包括：原料车间、还原车间、精炼车间、合金车间、机修车间、免烧砖厂、原材料及成品库（硅铁库、大仓库）、原材料堆场（白云石堆场、旧罐堆场、回转窑煤场、煤气站贮煤场、锅炉贮煤场）、还原循环水池、射流泵区、射流水池、配电室、控制室、锅炉房、煤气站钢结构厂房、办公楼、宿舍、分析中心、餐厅、地面硬化及绿化等。1.6.2建设规模建设项目设计规模为：年产3万吨金属镁、3万吨镁合金及500万块镁渣空心砖。1.7主要经济技术指标项目主要经济技术指标见表1-1。表1-1主要经济技术指标序号项目名称单位数量备注一项目占地面积亩350二设计规模金属镁万t/a3镁合金万t/a3镁渣空心砖万块/a500三工作制度1工作天数d/a3302日工作时h/d8四动力消耗1电耗万kwh/a34202煤t/a36.1983柴油t/a56.1五全厂定员人650六总投资亿元1.51建设投资亿元1.465512铺底流动资金万元344.9七销售收入亿元/a6.92八投资利润率%47.2九投资回收期a2.79税后十利润总额万元／a7066.531.8总投资及资金筹措建设项目总投资1.5亿元，其中建设投资1.46551亿元，铺底流动资金344.9万元，所需资金由企业自筹。1.9结论1.项目充分利用企业自有的矿产资源（正在续办手续）及附近的白云石矿产资源、技术资源、劳动力资源，采用科学的管理模式和开采方式以及先进的生产设备，将会带来可观的经济效益和良好的社会效益。2.项目总投资1.5亿元，主要用于引进设备和厂区建设。建设项目技术先进，产品符合市场需求，且具有投入少、产出高、见效快的优势。因此，总体方案设计合理。3.项目年营业收入为6.92亿元，项目投资内部收益率为31%（税后），高于行业基准收益率。因此项目具有良好的经济效益。综上所述，建设项目的实施无论从社会效益还是经济效益上分析都是可行的。第二章产业政策及必要性2.1项目背景随着科学技术的迅猛发展，新技术的应用层出不穷，金属材料的研究、生产和应用也产生了革命性的变化，镁合金是近年来开发和应用较快的一种新型合金材料，由于镁合金具有重量轻、比强度高、抗冲击能力强、抗电磁辐射能力强，以及良好的导热性，充型流动性和可再生性利用等一系列独特的优点，使其在航空、航天、汽车、通信和家电等行业的应用日益增多，镁和镁合金成为现代汽车、电子通讯等行业的首选材料，被人们誉为“21世界的绿色工程材料”。近几年皮江法炼镁工艺在我国日趋成熟，原镁生产成本大幅度下降，镁合金的冶炼和回收能耗低于铝合金，再加上镁易加工，节省模具和刀具，因而单位体积内的镁合金价格低于铝合金，阻碍镁合金大量应用的价格和技术两大瓶颈已开始被突破。在九十年代以来，在世界范围内，镁作为一种迅速崛起的工程金属材料，每年以大于20%的速率连续保持快速增长，这在近代工程金属材料中式前所未有的。镁合金应用领域的快速扩展，已经引起世界各国政府的普遍重视，世界各发达国家都制定了各自的大型综合研究计划，这些计划的共同点都是以产业化为目标，以高技术集成为特征，以汽车工业和电子信息工业为主要用户，由政府组织协调，以研究单位与生产厂家联合开发为主要形式；占领已存在和潜在的市场份额。山西省产业结构调整提出要逐渐由“能源重化工传统产品”向高科技产品转化，并加大了对高科技产品的扶持力度。山西省是全国最大的镁及镁合金生产基地，是科技部批准的国家级镁及镁合金产业基地，共有镁及镁合金企业上百余家，在企业数量、生产能力、产量、市场占有率和出口创汇等方面连年居全国第一。经过近年来的发展，已形成了从冶炼原镁、镁合金及其深加工较为完整的镁工业体系，培育了太原、运城、大同等产业基地。***与临近的隰县矿产资源丰富，已知的矿藏主要有煤、铁、硫、铝、铜、银、镁等。山西***镁业有限公司紧跟省政府产业调整步伐，走产品创新和机制创新之路，大力开发生产电子、汽车镁合金，利用已有镁业矿山与***鑫明焦化有限公司的焦炉剩余煤气，建设年产3万吨金属镁、3万吨金属镁合金与500万块镁渣空心砖项目，逐步形成规模经济效益，从而促进和带动地区经济和镁工业的发展。2.2国家金属镁及镁合金行业及免烧砖的相关政策2.2.1国家产业政策1.《外商产业投资指导目录》2007版鼓励类制造业有：=1\*GB3①高新技术有色金属材料生产:镁合金铸件，镁合金及其应用产品。=2\*GB3②汽车、摩托车轻量化及环保型新材料制造（车身铝板、铝镁合金材料、摩托车铝合金车架等）。2.《国家产业指导目录》2005年版鼓励类有色金属产业有：=1\*GB3①有色金属复合材料技术开发及应用。=2\*GB3②高品质镁合金铸造及板、管、型材加工技术开发。3.国家发改委、科技部、商务部于2007年1月23日发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》，镁及镁合金行业部分技术产业化被指定为重点发展领域。4.国家科技部在“十五”期间将“镁合金开发应用与产业化”列为国家科技攻关计划重大项目，在“十一五”期间将“镁及镁合金关键技术开发与应用”列为国家科技支撑计划项目。镁合金被列入国家“863”“973”计划里新型金属结构材料中一种优先发展的专项。2.2.2行业发展规划2009年5月11日，中国政府网全文发布了《有色金属产业调整和振兴计划》，《规划》提出，未来三年，有色金属产业将坚持控制总量与优化布局相结合，坚持自主创新与技术改造相结合，合理开发利用国内有色金属资源，支持企业“走出去”。2.2.3镁业“十一五”规划2006年6月 ，中国镁协公布了基于国际化竞争制订的“十一五”镁行业发展规划，其发展思路是以国家产业政策为依据，以结构调整为重点，以技术进步、技术创新为标准，以高附加值产品扩大国内市场应用，参与国际竞争，到“十一五”末期，我国镁工业能够实现跨越式发展，由镁资源大国向镁工业强国转变。2.3地方相关政策及规划山西省经济和信息化委员会晋经信投资字[2010]71号文件，关于印发《全省镁及镁合金深加工行业调整振兴实施方案》的通知中有：“充分发挥镁资源与能源比较优势，依托产业龙头企业，依靠技术进步和工艺创新，加大增量投入，推进联合重组，强力推进节能减排，淘汰落后工艺设备，发展清洁生产，延伸产业链，提高附加值，重点做强以镁合金为主的金属镁材料，做大做精镁合金深加工制品，将我省原镁、镁合金及深加工产业培育成全球产量最大、竞争力最强的优势产业。”同时“到2011年，全省金属镁产能控制在60万吨，镁合金产能达到30万吨以上，镁合金深加工产能达到20万吨以上”。2.4项目建设的必要性镁合金的市场正处于快速发展时期，并受到我国政府的极力支持。积极发展镁合金产品符合我国政府对镁工业的产业发展方向。镁及镁合金生产线投入运行后，通过改变工艺，可生产市场所需的多种系列镁合金。项目的建设促进当地产业结构和工业布局的调整，增加地方税收，解决当地人口的就业问题，促进当地绿化进程。此外，项目投产后具有极大地直接经济效益，还对***的社会经济发展等多方面产生积极的影响，具有巨大的间接经济效益。第三章市场分析3.1镁行业形势分析3.1.1西方国家镁产量减少、中国逐年增加2007年全球镁市场生产水平与消费水平接近，但供应结构正在发生变化。前几年，美国西北合金公司、法国普基镁厂、加拿大诺兰达曼格诺拉镁厂、澳大利亚镁业公司先后停产、破产，西方国家减少产能19.54万吨。2006年，挪威镁生产者宣布计划退出镁交易，由于中国的低价竞争和加拿大的能源价格上涨，挪威海德鲁公司宣布2007年一季度关闭在加拿大产能5.1万吨的原镁冶炼厂。俄罗斯Avisma公司也宣布2007年原镁产量将减少1万多吨，美国镁业公司、巴西利马等镁业公司尚在困境中维持生产。全球原镁生产呈现出西方国家减少而中国逐年增加的两种趋势。3.1.2我国镁冶炼加工业的跨国投资增加近年来，美国、加拿大、欧盟、日本等有新的镁合金研发项目实施，项目获得政府资助，有的是在行业联盟的组织下进行的，重点在交通领域，有压铸、挤压、轧制等变形加工。在镁加工领域，专业化、集团化、跨国投资成为新趋势。麦瑞丁、乔治费歇尔等国际性压铸企业都在近年到中国建厂，实施其全球化战略。西方发达国家纷纷来中国设立镁合金压铸厂，其产品少部分供中国当地企业用，一部分出口返销本国企业，另一部分拱国际市场。如加拿大玛瑞丁、瑞士乔治费歇尔、美国朗特压铸公司、德国、加拿大赫斯基注塑公司等国际一流的镁合金零部件企业都在中国建厂。来自中国台湾省、日本、北美、欧洲的镁加工企业都看好中国镁工业的产业环境，将生产基地转移到中国并扩大其生产规模。3.1.32011-2013全球镁供应趋紧价格上涨近年来，加拿大、挪威、澳大利亚、美国的镁冶炼厂的关闭，俄罗斯的减产，以及2009年经济危机对落后生产企业的淘汰等因素将会导致2010-2013全球镁供应紧张。从长远来看，镁产品的需求仍将会呈现上升趋势，因为汽车设计者一直致力于开发轻型汽车，必将增加镁的需求，重金属冶炼带来的环境污染以及有毒气体排放，铝合金及金属还原对镁的需求持续增加等诸多因素都有利于发展性能优越、可循环利用的轻金属镁。目前，欧洲、美洲、中国、日本、以色列等地区及国家都加大了镁的研发投入和力度，在未来，不仅在汽车结构材料上会扩大应用，而且会在更广泛的领域推广应用。3.1.42009-2013年中国镁行业投资SWOT分析根据SWOT分析模型，目前以及未来一段时间，我国金属镁行业将面临以下方面的影响：优势：丰富的镁资源，低成本的原料供应，充足的电能和廉价的劳动力。巨大的国内外市场空间，潜在的需求力。政府政策的优惠。劣势：1.冶炼技术有待提高、环境污染较为严重。2.以中小规模企业为主，缺乏大型企业。机会：巨大的市场潜力，特别是对中高质量产品的需求和内需市场的增长。政府正在推行产业鼓励政策及维持较高的出口退税政策，有利于金属镁的冶炼。国家鼓励“镁合金项目的开发应用及产业化”。挑战：资金缺乏，商业管理尚未成熟，出口比例严重失衡，加工利用技术相对落后。经济危机对行业影响较大、行业面临调整的局面。国家对环保的提高可能对技术落后企业具有一定影响。3.1.52009-2013年中国镁行业投资进入壁垒分析

世界上拥有镁资源的国家很多。但是，真正能够生产镁的国家却不多。这主要是因为镁资源具有数量大，原料选择范围广的特点。也就是说，开发镁资源除要考虑资源质量外，还要兼顾其他一些重要的相关条件。1.技术条件20世纪70年代以来，世界镁冶炼技术进步很快。一些发达国家开发出的先进生产技术多具有规模大、生产效率高、能耗低、环保指标好的特点。此外，机械化、自动化的程度也相对较高。拥有先进技术的镁企业，产品单位成本较低，市场竞争能力较强；以落后技术为基础的镁企业，在市场竞争中往往处于不利地位，即使是新建企业也可能在激烈的市场竞争中被迫关闭。2.资源条件镁冶炼除消耗相当数量的含镁资源外，还要消耗大量的辅助资源。采用电解法炼镁，制取中间原料氯化镁需消耗大量的盐酸；采用硅热法炼镁需要消耗大量的硅铁和萤石。也就是说，没有价廉、充足的盐酸、硅铁和萤石来源，就无法生产金属镁。3.能源条件镁冶炼除消耗大量的含镁资源、辅助资源外，还要消耗大量的能源。比如采用电解法每吨粗镁需耗电13000-15000kwh；采用硅热法每吨除耗镁10t以上外，还要耗电1400-200kwh。如果采用石油或天然气作为炼镁能源，每吨粗镁消耗的热值量也大致与此相同。因此，低廉、方便的能源供给条件亦对镁企业生存、发展具有至关重要的作用。挪威海德鲁公司在加拿大建设的镁厂之所以能在激烈的市场竞争中生存，除其拥有世界上最先进的生产技术外，主要还是因为当地有廉价的水电资源。4.人工成本条件低廉的劳动力价格，能有效降低镁产品的单位成本。明显增强镁企业的市场竞争力。近年来，一些西方发达国家的镁企业之所以相继关闭，一个重要原因就是劳动力成本难以降低。部分发达国家的公司、企业选择在中东或非洲国家建设新镁厂，除考虑能获得廉价的镁资源、能源外，另一个重要的着眼点就是当地劳动力价格便宜。5.综合运输条件镁生产需要消耗大量的含镁矿物、能源和各种相关辅料。这些原辅材料不管产自本国，还是源于进口，均需通过陆路、海路运输通道运抵生产地。也就是说，便利、通畅的交通运输通道也是决定镁资源能否开发的一个重要条件。项目充分利用***的矿产、热力、劳动力资源，凭借成熟的生产技术依托当地充足的劳动力资源、便捷的交通运输条件进行建设。将有利于降低成本，减少能耗，因此项目市场前景看好。3.1.62009-2013年中国镁投资主体多元化趋势分析根据中国有色金属工业协会镁业分会提供的数据，国内镁冶炼行业非国有企业销售收入占总行业的95%以上，镁加工企业几乎都是民营、外资和上市公司等股份制企业。目前，外资镁业已有30多家。外资企业、民营企业、以及将来国有大型企业的介入会使中国金属镁的投资主体趋于多元化，多元化投资主体引导下，中国原镁生产、大量出口的粗放型格局将逐步转变为企业加快镁深加工投资和研发，行业集中度也有望继续提高。3.2中国金属镁行业投资的机遇2009年下半年，国际镁协会行政副总裁雷戈-帕切尔表示，因镁消费滞后于经济复苏进程，估计2010年中将再次迎来镁行业的消费复苏期。随后几年镁的消费将进一步提高，给镁在经济危机中做好生产调整的投资者带来回报。镁行业在中国的投资机遇主要体现在以下四个方面：1.丰富的镁资源为中国镁行业发展奠定了基础条件；2.巨大的市场需求为中国业发展提供强劲动力；3.政府重视、民企参与，是我国镁工业发展的助推器；4.现有研究基础为中国镁技术的发展奠定了良好的基础。第四章厂址选择及建设条件4.1厂址选择及可行性分析4.1.1厂址选择本项目建设地点位于***市******镇河北村西，东南距***镇4.1km，距罗南公路2公里，距赵克公路1公里，交通十分便利，山西***镁业有限公司拥有储量达380万吨的白云山矿山一座，位于隰县黄土镇赵家庄，山西***镁业有限公司正在续办手续使之形成30万t/a的矿石开采能力，周边有白云石矿数座，其储量可满足项目所需。其余辅料均由市场购进，山西省内市场可满足项目所需。4.1.2厂址的可行性分析1.***总体规划建设项目所在的******镇。属于以能源为主的重要专业化城镇。项目充分利用附近鑫明焦化厂剩余煤气，以及区域丰富的白云石、煤炭资源，生产镁合金，符合***总体规划。2.特殊敏感目标项目区无重点保护文物、自然风景区和特殊敏感目标，就本项目而言，主要敏感因素为区域环境空气和水环境。本项目对环境空气污染源及固体废物采取了严格的环保措施，可确保稳定达标排放，对生产废水实现全面回用，不外排，根据***人民政府税务局文件，项目建设不会影响***泄洪等水利功能，所以项目对环境影响较小。4.2自然环境4.2.1地理位置***位于山西省西南部，吕梁山南端，县境似海棠叶状。地理坐标：北纬36°11′32″-36°38′13″，东经110°51′09″-111°23′36″。东与洪洞县接壤，西与大宁毗邻，南与吉县相连，北与隰县、汾西交界。境内东南起太林孔加坡，西至山中乡丰台村，东西48.5km；南起黑龙关镇屯里南山，北至***镇泰山梁，南北49.4km。面积1510.6km2，其中耕地面积25万亩。本项目建设地点位于******镇河北村西，项目地理位置见附图。4.2.2地形地貌***地形复杂，大体分为土石山区和黄土高原沟壑区。地势东高西低，东、南、北三面环山。主要山峰：东北部有泰山梁、牛槽山、菊花山、木岭山;东部有桃卜山、石门山、太山、白头山；北部有五鹿山、五龙洞；南部有石头山、豹子梁、五股山。诸山海拔均在1500米以上，其中以五鹿山为最高，海拔1946米；其次是桃卜山1780米。西、中部是黄土梁峁地形，海拔在1000米至1400米之间。本项目厂址位于山区沟谷中，占地约350亩。4.2.3地质构造地层：境内有元古界震荡系至中生界三跌系地层出露。震荡系石英砂岩，主要分布在***、太林、乔家湾等土石山区山岭、沟壑底层。寒武系灰岩夹页岩，主要分布在***、公峪、太林、乔家湾、曹村、黑龙关等土石山区。奥陶系灰岩泥灰岩，主要分布在***化乐等地区。石炭纪系砂岩，主要分布在***、公峪、太林、乔家湾、曹村、化东、黑龙关、刁口等土石山区。构造：县境地质构造属华北陆台山西地背斜，紫荆山断层轴心地带。以吕梁山西大断层为界，形成东西两部不同地质结构。4.2.4水系***境内河流涧溪35条，均系黄河水系支流。主要河流有昕水河、南川河、北川河、黑龙关河、中垛河、乔家湾河、***河、西后河、堡子河、有枣河等。来水量9085万立方米/年，其中，清水量1157.8万立方米/年，洪水量7927.2万立方米/年。本项目厂址南距***河0.5公里，该河属昕水河二级支流，发源于***镇后头沟南侧，东西流向，流经***、磨沟等村，在隰县上庄村与紫峪河汇合为东川河，下庄水库位于东川河上游。4.2.5气候特征***属暖温带大陆性气候，受季风影响，一年四季变化分明，昼夜温差较大，夏季炎热湿润，秋季凉爽，冬季干燥寒冷、少雪，多为晴朗天气。本项平均日照数为2557.2小时，年均日照率58%左右，热量利用率1%左右。年平均气温8.6℃，一月平均温度-6.7℃，七月平均温度26.8℃，年均无霜期171天，年主导风向NW风，年平均风速3.61m/s。4.2.6矿产资源***矿藏丰富，有煤、硫、铁、铝、铜、银、油页岩、陶土、硫磺、石灰石、长石、石英、镁等。尤其以煤为最。4.2.7地震据中华人民共和国标准GB18306—2001《中国地震动参数区划图》划分，本地区抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值0.10g。4.2.8动植物***境内野生动物、植物资源丰富，已查明的野生植物有500余种，其中包括有药用价值的植物300余种，油料、纤维、淀粉、化工原料植物、烤胶原料200多种。分布在山地、丘陵和地势比较高寒的野生动植物油200多种，其中常见的兽类有狼、麝等100多种；鸟类有山鸡、雕、杜鹃等，还有昆虫类、两栖类和水生类等多种动物。项目区内无珍稀濒危动植物。4.3社会环境简况4.3.1行政区划及人口分布***位于山西省中部，总面积1611平方公里，县政府驻城关镇。***辖4个镇、5个乡，全县人口10万人。本次建设项目厂址所在的***镇位于***县城东北部，距县城42公里，西邻隰县，北连汾西，东接洪洞。总面积为199.8平方公里，耕地面积162836公顷。辖13个村民委员会，84个村民小组，51个自然村，1547户，16637余人。4.3.2经济概况***工业有煤炭、焦化、冶金、电力、建材、化肥、食品、农副产品加工等20多个行业，是以能源重化工为主的工业生产体系。2006年***全县国内生产总值完成29.5亿元，完成财政收入6亿，其中绝大部分财政收入来自工业企业。工业在整个区域经济中明显占据主导地位。产品质量不断提高，冶金焦、洗精煤、水泥等产品远销国内外。***镇的乡镇企业居多，采煤、选煤、炼焦等到企业较为发达。4.3.3交通通讯条件项目区内交通发达，临午公路纵贯全境，洪永公路横跨东西，加之县级公路和乡镇级公路构成了四通八达成的交通网。本项目选址地处******镇河北村西，厂址东南距***镇4.1公里，该镇通讯、网络条件良好，所以项目交通及通讯条件均十分便利。4.4原辅材料供应项目主要原辅料为白云石、萤石粉、硅铁及中间合金铝锭、锰锭、锌锭和铍锭以及精炼剂等，白云石主要成分为MgCO3，要求MgCO3大于21%，萤石的主要成分为CaF2，要求CaF2含量大于95%，硅铁的主要成分为Fe25%、Si75%，精炼剂主要成分为氯化物。白云石及精炼剂成分分析见表4-1和表4-2，本项目煅烧回转窑燃料为煤气发生炉煤气，还原炉、精炼炉燃料为鑫明焦化厂焦炉煤气。白云矿石来自隰县黄土镇赵家庄白云石矿山。硅铁等辅料从市场采购，山西省有充足的资源供应。表4-1白云石主要成分分析MgCO3CaCO3Al2O3Fe2O3SiO2K2O+Na2O45.053.4＜1.5＜0.5＜1.0＜0.05表4-2精炼剂主要成分分析KClMgCl2BaCl2NaClMgO水不溶物37.0±3.038.0±3.0≥8.5±3.0≤8.0±3.0≤2.0≤2.04.5动力供应4.5.1供电项目用电由***供电站10KV专线供给。4.5.2给排水项目供水由厂内地下水井供给，可满足生产、生活用水需求。全厂生产用水循环使用不外排。生活排水经地埋式处理器处理后用于泼洒地面防尘和绿化。4.5.3供热项目生产用汽采暖均由3台4t余热蒸汽锅炉供应，燃料为附近焦化厂焦炉煤气，工程用汽及蒸汽平衡见图4-1。图4-1项目蒸汽平衡4.5.4工厂运输项目厂址运输条件便利。项目白云石由自备矿山供给，距厂址7km，原煤由附近煤矿供给，其它原料就近采购，运输方式为采用社会汽车运输力量。第五章土建工程方案5.1设计原则5.1.1选用先进、成熟、可靠的工艺技术方案,工艺技术含量立足于新世纪高起点,并按相应的产品质量管理规范要求确定合理工艺方案。使项目产品档次高，质量符合行业和国家标准，在市场中具有较强的竞争力；5.1.2选择最经济的技术方案；5.1.3为考虑产品不断更新换代，建议在技术方案选择及设备选型方面要具有超前意识，禁止选用国家明令淘汰的设备；5.1.4车间工艺设计要做到合理规划，设备、动力办公设施合理布局，使物流短捷、通畅，提高生产效率，降低生产成本；5.1.5贯彻环境保护“三同时”，工业职业以安全卫生和节能、节水为原则。5.2建设内容5.2.1回转窑区回转窑区：包括上料系统、焙烧冷却系统、成品出料系统、电除尘系统、煤粉系统及燃烧系统、自动化控制等安装需要的基础设施、240m2的控制室以及4000m2的白云石堆场与4500m2的回转窑煤场。5.2.2原料车间区原料车间区：包括2880m2的原料车间、800m3的硅铁库、2000m3的机修车间、6800m3的旧罐堆场、316m3的配电室以及1套设备基础设施。5.2.3还原车间区还原车间区：包括17280m2的还原车间、1200m2的射流泵区、3200m3的还原循环水池、1400m3射流水池、2040m2的精炼车间、2040m2的合金车间、1600m2的抛光包装车间以及DCS操作阀基础设施。5.2.4煤气站区煤气站区：包括3600m2的厂房、72m3的焦油池、480m3的循环水池、120m3的酚水池、40m3的软化水池、60m2的加压机房、30m2的软化水泵房、30m2的循环水泵房、30m2的酚水泵房、1200m2的干煤棚、3500m2的煤气贮煤场以及1套设备基础设施。5.2.5循环锅炉区循环锅炉区：只包括1套锅炉房的建设。5.2.6办公生活区办公生活区：包括1560m2的分析中心（二层）、600m2的配电室、180m2的集装箱台、900m2的辅助库、9192m2的办公楼（二层）、2100m2的生产办公楼（二层）、5070m2的宿舍楼（二层）、1500m2的餐厅（二层）、100m2的室外厕所以及1套给排水设施。5.2.7征地区征地区：生产区征地208.6亩，生活办公区征地141.4亩。5.2.8其他设施其他设施：包括5000m的围墙（厂区内外）、24m2的主门卫房、1个大门、1个主门头、20m2的副门头、1个副门、9000m2的主路面、4800m2的副路面以及绿化设施。5.2.9镁渣多孔砖区镁渣多孔砖区：包括800m2的厂房建设。5.3建构筑物一览表表5-1建构筑物一览表项目名称单位数量建筑类型及规格单价（元）总价（万元）一、回转窑区400.06上料系统套1整体钢砼基础52焙烧、冷却系统套1整体钢砼基础74.775成品出料系统套124.65电除尘系统套133.56煤粉系统及燃烧系统套138.6自动化控制套11.75白云石堆场m24000平整、碾压、混凝土地面10040回转窑煤场m24500平整、碾压、混凝土地面10045控制室m2240砖混结构90021.6二、原料车间区466.28原料车间m22880钢结构、桁车架600172.8硅铁库m3800砖混结构90072设备基础套1钢砼结构60032机修车间m22000钢砼结构600120旧罐堆场m26800平整、碾压、混凝土地面10044.2配电室m2316砖混结构80025.28三、还原车间区950还原车间m217280排架结构4座24*180160276.4射流泵区m21200钢砼结构48057.6还原循环水池m33200钢砼结构480153.6射流水池m31400钢砼结构48067.2精炼车间m22040砖混结构800163.2合金车间m22040砖混结构800163.2DCS操作阀60砖混结构8004.8抛光、包装车间m21600钢构复合顶40064四、煤气站区299.37厂房m23600钢砼结构600216续前表焦油池m372钢砼结构4803.45循环水池m3480钢砼结构48023.04酚水池m3120钢砼结构4805.76软化水池m340钢砼结构4801.92加压机房m260砖混结构8004.8软化水泵房m230砖混结构8002.4循环水泵房m230砖混结构8002.4酚水泵房m230砖混结构8002.4干煤棚m21200钢结构24028.8设备基础套1钢砼结构8.4五、循环锅炉区142土建锅炉房等设施套1142六、办公生活区2599.16分析中心（二层）m21560砖混结构800124.8给排水套164集装箱台m2180钢构顶、转混合4808.64辅助库m2900砖混结构80072办公楼（二层）m29192框架式、装修12001103.04宿舍楼（二层）m25070砖混结构800405.6生产办公楼（二层）m22100砖混结构800168餐厅（二层）m21500砖混结构、装修1000150大仓库m22754砖混结构800220.32室外厕所m2100砖混结构、瓷砖7007七、征地420厂区征地亩350按30年征地年限12000420八、其他248.28围墙m5000厂区内、外围墙16032主门卫m224砖混结构、装修8001.92大门个1不锈钢收缩门3.2主门头个13副门头m2204800.96副门个11.2主路面m29000120108副路面m2480010048绿化415.76合计5547.025第六章工艺技术方案目前世界炼镁的方法主要有电解法炼镁工艺和皮江工艺法。6.1电解法炼镁工艺含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法。熔盐电解法炼镁成本低。自熔盐电解法炼镁工业化以来，镁电解生产技术有了很大发展，主要表现在改进电解槽结构、增大电流强度(由300A增大至10万A以上，个别的如挪威则增至29～30万A)和利用多种资源制取氯化镁的工艺改进及开发应用新技术等方面。然而，电解法炼镁因其能耗高，氯气排放污染空气。熔盐电解法炼镁使用的原料为氯化镁，它是以海水、盐湖卤水、光卤石、菱镁矿和海水、白云石制取的氧化镁为原料，经脱水或氯化制得的。工业生产中，根据不同原料和工艺制得的氯化镁类型，可将熔盐电解法炼镁分为海水炼镁、卤水炼镁、光卤石炼镁、菱镁矿炼镁、合成氧化镁炼镁和海绵钛副产氯化镁炼镁等六种工艺类型。熔盐电解法炼镁主要由氯化镁制取和氯化镁熔盐电解两大步骤组成。6.1.1氯化镁熔盐电解往盛有含MgCl2的熔盐电解质的电解槽中通以直流电，MgCl2便发生分解，在阴极析出金属镁，在阳极析出氯气。含氯化镁的熔融电解质一般采用MgCl2-KCl-NaCl三元系和MgCl2–NaCl–CaCl2-KCl四元系组分，在电解时产生电化学反应：光卤石熔体电解时：电解过程中传输电流的是Na+、K+、Cl-电解质中MgCl2的分解电压最低，在电极上放电的为Mg2+和Cl-，在阴极上析出镁、阳极上析出氯。在工业生产条件下，电解质中的氯化镁的分解电压2.7～2.8V。电解质一般含MgCl215％～7％，在此浓度范围内主要是MgCl2电解，含MgCl2小于4％时会有碱金属电解析出。6.1.2电解质性质与组成因氯化镁熔点高、电导性差、挥发性强及易于水解，故在镁电解生产中不单独用氯化镁作电解质，而是根据氯化镁含有的主要成分、要求适中的电解质性质和价格等因素来选定电解质的组成。为获得高的电流效率，低的电耗和低的积渣率，所选电解质应满足下列条件：初晶温度比熔融镁低；在电解温度下，电解质的密度要大于熔融镁的密度；导电性好；粘度和挥发性低；对熔融镁有良好的湿润性；水解速度和积渣率最小；电解质成本低。由几种氯盐组成的电解质能满足这些要求。它们是钾电解质MgC12-KCl—NaCl，钠钾电解质MgCl2-NaCl-KCl，钠钙电解质MgC12-NaCl-CaCl2-KCl，钠钡电解质MgCl2-NaCl-Ba-C12-KCl。电解原料MgCl2与钢阴极的润湿角较大，有利于镁的汇集，但含量高时会使电解质的电导率降低，水解率增大，一般以含MgCl27％～15％为宜。NaCl能使MgCl2与电极的润湿角增大。有利于提高电解质的电导性。电解质一般含NaCl40％左右。KCl能使电解质与镁层表面的润湿性变好，可防止镁氧化。以含KCl的光卤石为原料时，电解质含KCl65％～85％，一般电解质含KCl3％～10％。CaCl2可使电解质与阴极、熔镁界面间的表面张力增大，有利于镁汇集。原料含有CaCl2的工业电解质含CaCl235％～45％，而需专门加入CaCl2的电解质含CaCl22％～4％。BaCl2随原料带入，它具有与CaCl2相似的作用。目前工业上大多采用钠钙电解质、钠钾电解质和钾电解质，但为了增大电导率和降低电耗，也有用锂电解质的。如含MgCl28％～20％、KCl10％、LiCl50％～70％的电解质，其熔点为693～743K，973K时的电导率为0.042～0.053S／m，电解能耗低。为提高电解质与镁和阴极问的表面张力，并溶解镁珠表层的氧化镁膜，促进镁的汇集和提高电流效率，需往电解质中加少量氟盐(CaF2或NaF)。氟盐的加入量一般以电解质含F0.2％～0.4％为好。熔盐电解法炼镁阴极产生镁，6.1.3影响镁电解电流效率的因素镁电解阴极电流效率η通常以实际产出镁量同理论镁产量之比的百分数来表示：式中0.454为镁的电化当量，g／(Ah)。造成电流效率降低的原因主要是：镁的溶解损失，由于杂质等使阴极钝化导致镁珠细散，或电解质强烈循环、沸腾引起镁、氯二次反应的损失；由于氯化镁浓度低引起钠等析出造成的电流消耗；电解质与镁的润湿性变坏，镁熔体浮于电解质表面造成氧化损失；以及出镁、出渣时镁的机械损失。工业无水氯化镁电解的电流效率一般为86％～90％，光卤石电解为78％～80％。影响MgCl2熔盐电解电流效率的因素归纳起来主要有电解温度、电流密度、极间距、阳极高度、MgCl2浓度、杂质、机械损失等，其中以电解温度、电流密度的影响最为重要。6.2皮江法炼镁工艺皮江法炼镁工艺，又名硅热还原法炼镁，由加拿大人皮江研究成功，此方法采用的是外热式真空蒸馏罐内用硅铁还原白云石制镁的工艺。皮江法经过60多年的发展，取得了巨大的进步，形成了基本成熟的理论。皮江法炼镁过程可分为白云石煅烧、原料制备、还原和精炼四个阶段，即其工艺是指是将白云石在回转窑中煅烧（煅烧温度为1150℃-1250℃）反应式是MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2CO2；然后经研磨与硅铁粉（含硅量75%）和萤石粉（氟化钙95%）混合制球（制球压力9.8Mpa-29.4Mpa），送入耐热钢还原罐内，在1190℃-1210℃的温度及（1.33pa-10pa）真空条件下，还原制成粗镁，反应过程是：2CaO（固）+2MgO（固）+Si（固）→2Mg（气）+CaSiO4（固）经过熔剂精炼、铸锭、表面处理，产出金属镁锭。6.3炼镁工艺方案比较世界上目前有40%左右的镁是用电解法生产的。我国具有近50年的氯化镁熔盐电解法的历史，积累了丰富的生产经验，也取得了巨大的成就。由于电解法能耗高、氯气排放严重，相对缺乏市场竞争力。电解法炼镁的新工艺-用水氯镁石二次脱水制备无水氯化镁作电解法炼镁原料，目前尚未产业化、商品化。法国和意大利曾有用电加热内热硅还原法，由于没有降低电耗的新工艺，也全部停产，因此皮江法炼镁仍然是目前的主要炼镁工艺之一。本着降低资源和能源消耗，搞好环保，提高资源利用率的目的，通过对该系统先进技术发展趋势以及国内各设备和系统的实际使用情况的了解，在技术先进、经济合理的前提下，采用K～K型活性石灰回转窑。本系统经过洛阳矿山机械工程设计研究院、邯郸新兴重犁机械设备公司等单位及有关专家和技术人员参加的技术交流，在目前传统镁业生产的基础上对工艺设备进一步改进，使工艺技术指标进一步改善，能耗进一步降低，自动化水平大大提高。6.4白云石炼镁系统工艺及流程6.4.1白云石煅烧系统工艺简述lO一40mm的白云石原料经筛分由大倾角皮带输送机送-入竖式预热器顶部料仓。竖式预热器受科仓中物料经加科管送入预热器预热箱体内。白云石在预热箱体内缓慢下移，并经1000-1100℃的窑尾热气预热到900℃左右，达到部分分解的白云石经预热器上的液压推杆推动，通过加料室进入到回转窑内煅烧，废气进入窑尾废气处理系统。煅烧后的白云石在竖式冷却机内冷却，冷却空气由二次风机提供。二次风机提供的冷却空气一方面把进入冷却器的煅白温度降至100℃以下，同时该冷却空气也被加热至700℃以上，作为燃烧系统的助燃空气。冷却后的煅白经竖式冷却机下部的振动卸料机卸出，经由板式输送机及斗式提升机转运至储库进行储存。预热器出来的烟气，直接进入电收尘器内进行除尘，经除尘后的废气粉尘含量低于80mg／NM3，完全满足国家环保有关要求。白云石输送设备的皮带输送机，设有皮带廊来进行密封。白云石筛分及煅烧白云石储存系统没有脉冲袋式除尘器，有效防止煅白入库及卸科，白云石输送筛分时所造成的环境污染。白云石煅烧流程见图6-1。煤粉制备系统根据和考虑到本方案具体情况，使用条件操作习惯，经过认真比较，择优选择了中间仓式单风机风扫球磨机系统。选用的新技术设备主要有选粉机、高浓度防爆防燃袋式除尘器等，并在车间配备氮气瓶组推车式灭火器等安全装置，以确保安全生产。另外，回转窑窑体内衬砌体在高温下随窑壳一起转动，长期处于震动状态，同时还要承受炉料的磨损和撞击。因此，根据回转窑的生产特点和各段的工作条件，选择合适材质的耐火材科，对回转窑的生产顺行及节能非常重要。现采用以节能内衬耐材复合砖厚250mm，以降低窑体外表面温度，提高内衬使用寿命，来达到降低吨煅白耐材消耗及降低能耗的目的。图6-1回转窑生产工艺流程图6.4.2自动控制及仪表系统1.上层管理网络煅烧车间设集中控制室，设置操作站作为操作接口及全厂生产过程数据的记录，统计生成。控制系统采用西门子S7300PLC，内置MPI和DP通迅口，现声变频器、直流传动装置采用工业现场总线PROFBUS通讯，实现远程控制。MMI工程师站系统均配以SIEMENS公司WINCC工业组态软件。实现对整个生产线的在线控制、工艺生产参数设定、各种历史数据的存储分析，并形成各种历史趋势记录曲线，为设备故障、质量生产事故分析提供依据；对设备进行必要的操作控制、参数设定修正，动态的显示图画图表，同时具备故障报警、显示、存储等功能。2.控制方式根据工艺要求共设计两种控制方式：自动控制、现场手动控制。两种方式之间有选择开关相互转换。3.实时监控系统现场分别在料坑、预热器顶部，窑头、冷却器底部、出料、风机等处安装摄像头。4.通迅系统设电话交换机进行厂内通迅。5.主要的工艺控制参数。=1\*alphabetica.一次鼓风机的压力流量；b.二次鼓风机的压力流量；c.冷却器料位显示；d.冷却器项部温度；e.出料温度；f.窑头压力显示；g.窑尾温度显示；h.窑尾压力显示；i.窑体转速；j.预热器出口废气温度；k.预热器各室温度显示；l.预热器推杆时间显示；m.预热器料位显示；n.除尘器风机轴承温度显示；o.引风机进口压力、温度；p.耦台器进出油温度显示；q.耦台器转速显示；r.进出料计量显示。6.4.3镁冶炼制团工艺及流程1.生产方法采用微机配料，带预粉碎的开路球磨机混磨，高压对辊压球机制团的生产工艺线。2.工艺流程描述回转窑煅白经库存底卸料装置如棒阀、振动给料机胶带输送机送到预破碎设备，经破碎石由提升机送至料仓；硅铁也经过破碎送至料仓，而萤石则直接参与配料。三种物料，由配机控制按要求比例配料后由皮带机输入磨机进行粉磨，然后压球。物料在破碎、粉磨、输送、压球过程中的粉尘，采用集气罩收集经管网送到高效布袋除尘器治理，回收的粉尘返回生产系统使用。制团工艺流程见图6-2。图6-2制团工艺流程图3.微机配科采用MiHs系列小流量高精度微机配料系统=1\*GB3①MHS静态悬挂式失重称特点a.每运行l—lOmin自动测定称体零点一次，保证零点跟踪及时，当零点有异常变化时计算机将提出严重警告，并对该称进行再次校零或者停机。b.有效解决了传感器的温漂和老化问题带来的计量误差。c.独特的一分钟同步技术，确保配方的绝对贯彻。d.传感器信号采集放大部分，包括整个信号控制系统在内，完全实现了输出数字化、模块化。=2\*GB3②镁行业配料专用工业控制计算机主机a.采用国际标准工控上架机柜3路系统。b.功能强大的四CPU配料专用工控主机板。c.标准彩色VGA接口，104键盘。d.系统结构全模块亿、维修简单化。e.输入输出智能化、数字化、远传化。f.具有485或232接口能与上位机联网。g.使用专门软件能全厂监控系统联网（Dcs系统）。h.全中文友好的人机界面。6.4.4金属冶炼还原工艺及流程1.生产方法以鑫明焦化厂焦炉的废煤气，(不足部分由***镁业有限公司增加两段式煤气发生炉补充煤气)为燃料，采用蓄热式燃烧技术，以煅烧白云石为原料，以硅铁做还原剂、萤石为矿化剂，在真空条件下进行还原反应的硅热法炼镁工艺。高效蓄热式燃烧和余热回收技术被称为“HTAC”高温燃烧技术：该技术和传统的余热回收技术相比，有着无与伦比的特点，是90年代以来，在发达国家普通推广应用的一种全新燃烧技术。它具有高烟气余热回收和高空气预热温度，以及燃烧噪音低，炉内湿度均匀，过热过烧小，低NOS，排放和减少温室效应等多种优越性。近十年来，“HTAC”已广泛应用于钢铁、冶金、化工、机械、陶瓷等工业部门中的各种工业加热炉，以迅猛发展的势头，实现了多蓄热式烧嘴切换燃烧时的极限余热回收和超低NOS的无焰燃烧技术，余热回收方式也从以往的集中式改进为分散式回收方式。温度控制更易于实现，分离组合式燃烧器形成了各自独立通路，提高了每个区段的燃烧完全性。目前这项技术己日趋成熟，处于大力推广阶段，得到了国际工业界和科学的广泛关注，节能效果十分显著。还原采用高温空气后，可将空气温度预热至1000-1100℃，炉子热效率高达50-65％，排烟温度降至100℃以下，预热回收率达85％，节能35-50％。蓄热式技术为低空气系数燃烧，可减少炉气对还原罐的氧化，其过热燃烧损大大减少，还原罐使用寿命延长，并可大大降低NOx的生成，减少温室气体排放，保护了环境。炉体升温时间快，普通耐火材料炉衬从冷炉不加料升至1250℃仅需45min，大大缩短了开炉升温时间，炉内火焰铺展性好，提高了加热质量，且有自动监测火焰功能，操作方便，安全可靠。节能环保不仅是企业发展的需要，而且是对社会负责任的表现。炉前操作条件优越，维护方便，维护量小。蓄热式燃烧技术改变了原还原炉加热方式，推动了金属镁行业炉窑技术的发展，节约了能源，治理了环境，实现了自动化控制，一次投资，永久收益，是一个利国利民的大好事。炉墙改为复合炉墙，还原罐罐口、支撑均采用现场浇注，增强了炉体的严密性，降低了炉墙散热损失，延长了炉体寿命。选用现行业比较先进且应用已经十分成熟的扒渣、清渣机。由液压电器控制可在炉前轨道方面进行，可升降的长臂螺旋可将废渣从罐中清出，彻底解决了因罐结渣而严重影响产量，大大减轻了炉前工作的劳动强度。该镁冶工艺装备将使我国镁工业上一档次，并达到世界先进水平，具有节能、降耗、环保、降低劳动强度的良好效果。还原炉自动化控制功能描述：a.燃烧控制还原炉内温度可显示在智能仪表上。当出现超温、断偶温差超限时发出报警信号，提醒操作员检查故障点。控制系统由燃烧控制柜和换向控针柜组成。由于燃烧控制和换向控制彼此独立，自成系统，使得两个系统可独立调试，非常方便。煤气管、空气管流量孔板和电磁调节阀，煤气总管快速切断阀和电动调节阀均采用双交叉限幅控制方式，保证热负荷变换时的合理空燃配比。同时，加入适当的补偿信号，以提高系统的响应速度，在低负荷时调节阀进入非线性段，为防止调节系统振荡，采用开度控制来保证系统既能稳定工作，又能较好保持空燃比。蓄热系统换向控制采用了间歇控制，即在蓄热系统换向期间预置相关空气和煤气调节开度不变，这样，在换向完成后，系统能在最短的时间内恢复正常的燃烧控制状态。b.炉压控制煤气、空气、蓄热系统通过控制换向和排烟调节阀实现炉压控制。c.烟气温度控制通过控制换向时间和排烟调节阀实现烟气温度控制。d.报警当各参数检测异常时，仪控系统发出报警信号，操作人员可根据故障轻重采取措施，重故障时必须采取燃烧切断。2.还原炉真空系统采用高架蒸汽喷射泵，蒸汽采用循环硫化床锅炉。循环流化床锅炉以其煤种适应性广，燃烧效率高及热效率高，简便高效，低成本的脱硫，低氮氧化物的排放被世界各国认定为绿色环保型产品。6.4.5制气工艺流程煤炭能否作为可持续发展的主要能源，取决于环保制约，煤的气化是煤炭转换为二次能源的重要方式，可以显著提高燃烧效率，有效减少环境污染，因此，固定床煤气发生炉在工业领域有着广泛用途。二段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：炉体水夹套和换热器产生的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂，(饱和温度一般控制在55-65℃之间)。经过干式止回阀从煤气炉底部风管经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。其中有近75％的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成底煤气；其余约25％左右的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶煤气。1.顶煤气的发生入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分(90～150℃)，继而逐渐被干馏(150-550U)脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及H2、C02、CO、H20混合物，其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除，面烷烃类及H2、C02、CO类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为项煤气。因为干馏气具有较高热值，因而，属于混合气的顶煤气热值一般可达到1650—1750大卡／Nm3，干馏产生的酚在净化冷却设备内逐渐被煤气中凝结的水溶解面形成酚水，酚类物属杂酚，以对苯二甲酚居多，酚水的浓度一般不超过5％，属有害有毒物质，需处理。2.项煤气净化冷却处理过程顶煤气净化处理过程为煤气先进I级电捕焦油器，其工作温度为90-150℃之间，脱除重质焦油(焦油热值可达8200大卡/kg以上)，其产量因煤种不同而不定，一般为入炉煤总量的2-3.5％，是优质化工原料或燃料。经初步脱焦油后的项煤气接着进入间冷器，在间冷器内煤气被冷却至35-45℃左右，一生含有轻油的酚水混合物。其中，轻油因比重轻于酚水的而可被分层分离开。被间接冷却后的顶煤气再进入二级电捕焦油器，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐(池)，轻焦油的组份相当于重柴油。3.底煤气的产生原料煤在干馏被底部煤气干馏后，形成热半焦进入气化段。热半焦的挥发份一般为3-5％。热半焦因脱支煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达270-350kg／m2·h，二段式气化炉气化火层的温度一般为1000-300℃之间。热半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应：C+02=C02+408840千焦/千摩尔C+1/202=C0+123217千焦/千摩尔C02+C=2CO-l62405千焦/千摩尔C+H20=CO+H2-l18821千焦/千摩尔C+2H20=CO2+2H2-75237千焦/千摩尔底部煤气为完全气化煤气，几乎不合焦油。但含少量灰尘，其热值一般为1200-1300大卡／NM3。根据气化原理，炉温高火层厚，煤气热值也提高，反之亦然。4.底煤气的净化处理过程底煤气净化采用离心除尘，除尘后的温度大约在450-550℃；继而进入余热换热器被回收煤气散热，煤气温度降至180-230℃左右；再进入风冷器被冷却，温度降至65-80℃；进入间冷器，被循环冷却水间接冷却至35-45℃。与顶部煤气混合进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘到低压总管的冷净煤气经加压机加压，后经过煤气管道进入窑炉。制气工艺流程如图6-3。图6-3制气工艺流程图6.5镁合金工艺及流程镁合金生产工艺流程图如图6-4所示。图6-4镁合金生产工艺流程图项目生产的镁合金产品主要是Az、AM系列镁合金，生产工艺是传统的对渗法，即把相关的金属在熔化炉中合成与合金化。生产镁合金的基体金属原料是来自于原镁生产线上精炼后的熔体镁液，合金元素和中间合金从市场购买。配制合金时，铝、锌等容易加入的合金元素一般以单质形成直接加入镁中，锰、铍、稀土等不容易加入的合金元素则以Al-Me、Mg-Me中间合金的形式加入。其主要工艺过程是：向熔体镁中加入配好料的合金元素和中问合金，升温至730-740℃，待物料完全熔化后，搅拌均匀，浇注光谱分析试样，送光电直读光谱仪进行快速分析，如果成份不合格，要进行合金成份的调整，直至成份合格，然后精炼去除夹杂，降温后铸成镁合金重熔锭；如果是变形镁合金，则要根据工艺需要进行必要的变质处理，然后用半连续铸造机铸造成挤压或轧制锭坯。为防止金属镁氧化，熔炼过程中采用熔剂进行保护，熔炼好的镁合金在静置、澄清、降温过程中使用含六氟化硫的混合气体对物料表面进行保护。本项目设计生产的几种合金化学成分如表6-1所示。表6-1合金成份牌号AM60BAZ63DAZ91DAZ31DAZ61AMg余量余量余量余量余量Al5.6-6.45.0-7.08.5-9.52.5-3.55.8-7.2Mn0.26-0.500.15-0.700.17-0.400.2-1.00.15-0.5Zn0.202.0-4.00.45-0.90.6-1.40.4-1.50Cu0.0080.10.0250.040.05Fe0.0040.0030.0040.0020.005Si0.080.30.080.050.10Ni0.0010.0030.0010.0010.005Be0.0005-0.0030.0005-0.003其他6.6镁渣多孔砖工艺及流程多孔砖的生产工艺流程是将各种原辅材料按照集料→胶结料→水+外加剂，经过2到3分钟的搅拌后投放到振压成型机。制品产出后，置于室内养护室进行16到20小时（根据气温情况而定）保温静养即为成品砖。为了避免集料料径过大影响产品的质量，或造成砌块机模具的损坏，集料必须经过筛选预处理，使其控制在10mm以下。按JC943-2004混凝土多孔砖标准执行对原材料的要求有：粗砂：细度模数3.1-2.7体积比重1400-1500/m3含泥量＜3%豆石：规格5-7mm体质比重1400-1800/m3含泥量＜3%细砂（石粉）：含泥量5%（细砂用于彩色面料）水泥：符合GB1344-95国家标准32.5#硅酸盐水泥镁渣：破碎至10mm以内粉煤灰：应符合JC409-91《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》标准此外，对配合比例设计也有五个基本要求：1.掺入足量的水泥，保证所要求的强度。2.拌合料有良好的和易性。3.耐久性好，具有一定的耐磨、耐腐蚀、耐风化、抗冻等性能。4.在保证质量和强度的前提下，尽量节约水泥。5.采用轻质材料生产非承重砌块时，需按相关的材料标准和相应的轻集料配方来满足砌块生产的要求，容重可根据建筑设计所要求的强度和物理性能来生产。镁渣多孔砖生产线工艺流程如图6-5所示。图6-5镁渣多孔砖制气工艺流程图6.7原辅材料单耗、消耗及副产品物生产原镁原辅材料消耗如表6-2所示。表6-2生产原镁原辅材料消耗项目计量吨镁总成本数量单价（元）金额（元）1、白云石吨11485282、硅铁吨1.147825260.23、烟煤（平）吨4.135002065续前表4、溶剂吨0.1513001955、萤石粉吨0.241106265.446、硫磺粉公斤41.706.817、辅助材料元3263268、电费度9000.76309、水吨2012010、罐耗只33600.25686011、制造费用元150150总计元10126.45生产每吨金属镁副产品有5.68吨的还原渣与0.18吨的精炼渣。利用生产所得金属镁生产镁合金需要原辅材料及副产品产出量如表6-3所示。表6-3生产镁合金原辅材料消耗及副产品产出量项目单位各种合金每吨单耗AM60BAZ63DAZ91DAZ31DAZ61D原辅材料原辅材料精炼后镁液吨2.8562.7572.732.972.85铝锭吨0.0630.0270.180.030.09锌锭吨0.0960.030.030.03铝锰合金吨0.1390.12铝铍合金吨0.00210.0021合金溶剂吨0.0600.0600.0600.0600.060SO2气体吨0.0150.0150.0150.0150.015CO2气体吨10.210.21坩埚个0.0210.0210.0210.0210.021电度240240240240240煤气Nm317821782178217821782水吨1.51.5副产物熔炼渣吨0.120.1170.1170.1830.183估测3万吨镁合金生产线具体产品为：0.5万吨AM60B、1.8万吨AZ91D镁合金铸造重熔锭、3000吨AZ63D镁合金铸造牺牲阳极、3000吨AZ31D和lOOO吨AZ61D交形镁合金挤压或轧制加工锭坯。因此，镁合金生产线年耗原料如下：精炼后镁液：83451t铝锭：3816t锌锭：948t铝锰合金：3765t铝铍合金：48.3t合金溶剂：1800tSO2气体：450tCO2气体：6300t坩埚：630个电：720万度煤气：5346万Nm3水：4.5万t镁渣多孔砖原料单耗如表6-4所示。表6-4镁渣多孔砖原料单耗序号成本项目单块成本材料价格配比%备注1水泥0.09300元/吨102镁渣0060自备3中砂0.0128.5元/吨154碎石/石屑0.0310.45155模具0.01可生产240块使用10万次6.8原料来源山西***镁业有限公司在隰县已拥有一座白云石镁矿矿山的使用权，且形成年产380万吨白云石的生产工作面。项目主要原材料供应可靠。根据矿区东西两端取样分析结果，MgO含量平均21.4％，GaO含量平均29.94％，杂质l.66％，属品位较高的一级白云石镁矿。硅铁、水泥、中砂、碎石、萤石、熔剂、锌、锌锭、铝锰中间合金等原料均外购。6.9产品方案镁及镁合金生产线投入运行后，通过改变工艺，可生产市场所需的多种系列镁合金。根据目前镁合金市场实际消耗状况，以及便于对本项目进行技术经济评估，估测3万吨金属镁及镁合金生产线具体产品为：0.5万吨AM60B；1.8万吨AZ91D镁合金铸造重熔锭；3000吨AZ63D镁合金铸造牺牲阳极；3000吨AZ31D和lOOO吨AZ61D交形镁合金挤压或轧制加工锭坯。镁渣多孔砖是以水泥为胶结材料，以镁渣为主要原料，加水搅拌、成型、养护制成的一种多排小孔的镁渣多孔砖。项目设计生产镁渣多孔砖的外型尺寸为直角六面体，主规格尺寸为240mm×115mm×90mm，其他规格尺寸，其长度、宽度、高度应符合下列要求：240×190×180；240×190×115×90；115×90×53。其最小外壁厚应不小于15mm，最小肋厚不小于10mm。特点如下：1.符合现行建筑模数，便于推广应用多孔砖外形尺寸以国际黏土砖烧结多孔砖的规格为基础，有单砖和双连砖两个系列，其中单砖系列既可以作为双连砖的配套转，同时也可以作为粘土烧结多孔砖的替代产品。双连砖规格用于墙体可以减小墙体厚度，提高建筑物的实际使用面积。2.强度等级范围大，适应作为承重和非承重墙体材料由于以镁渣为制造材料，可以通过调整配合比和振压成型、保温养护的工艺参数，按照建筑物不同部位、不同功能的强度要求，将多孔砖的强度等级设计MU10.0至MU30.0，完全满足承重和非承重墙体材料的技术要求。3.抗剪强度高，有效地解决墙体裂缝问题多孔砖的开孔设计为倒梯形，多孔布置，其矩形孔或矩形条孔德4个角应为半径大于8mm的圆角，铺浆面应为半盲孔，其内切圆直径不大于8mm，保证了砌墙砂浆的满铺，并在座浆面和铺浆面双向孔洞的作用下，可以形成一批灰键，大大提高了砌体的各方向的抗剪能力。4.结构设计改善了产品的热工性能，提高墙体的热绝缘作用多孔砖的孔洞分布设计考虑了墙体的热工技术要求，采用热桥隔断的原理，设计成薄壁多排孔，通过多层的热阻隔，大大地提高了热绝缘性能。经有关专家测验，砌成240或190mm厚的墙体后，其传热阻R0可达0.67，墙体的热绝缘性能的提高，可以减少能源的消耗，对节能环保有积极地意义。5.砌块肋壁及开孔尺寸可满足管道铺埋和二次装修多孔砖的外壁到相邻肋的距离为40-50mm，肋与肋之间的距离也是50-51mm，是安装暗插座、暗开关和铺设水电管道的最佳尺寸，且不受砖的砌筑方向的限制。墙面开槽后，在240mm到200mm的墙体中，其纵向强度受到的影响只有1/6；在115mm的墙体中，也仅受到1//3的影响。由于开孔尺寸小，修补非常容易，且修补后墙体的强度所受到的影响很小。6.块形设计符合施工习惯，有效地减轻劳动强度，提高工效多孔砖的块形设计充分考虑了施工的工作环境、条件和习惯，具有重量轻、可砍切的特点。最大限度地满足了我国传统建筑施工工艺的要求，无需增加专用的施工机具，大大降低了工人的劳动强度，成倍地提高了工作效率，而且能节约砂浆等辅助材料。6.10主要工艺设备选型6.10.1主要工艺设备的选型原则1.设备配置原则，充分考虑设备的可靠性、先进性、实用性，并且货比三家，把性能价格比放在首位。2.标准化、通用化、系列化、高速化、自动化。3.要结合建设地点的实际情况和资源、动力、运输条件选择设备。4.在技术先进和满足产品规格、质量等方面的要求情况下，节约设备费用。5.设备应立足国内，采用高效率先进设备，要遵循技术先进安全可靠，经济合理的原则。6.10.2主要设备选型项目主要设备选型详见表6－5。表6-5主要设备选型表序号设备名称数量单位总价（万元）备注一回转窑生产设备1双层棒阀7台2电液动扇形阀门5台3大倾角胶带输送机3台4直线振动筛1台5袋式收尘器4台6手动蝶阀12台7风机7台8电动葫芦2台9非标管道及溜槽5套10竖式预热器1台11回转窑1台12竖式冷却器1台13振动卸料机5台14链斗输送机1台15核子秤1台16脉冲单机除尘器2台17耐火材料1套18对夹式手动蝶阀15台19膨胀节3台20电除尘器1台21高温风机1台22埋刮板式输送机1台23手动阀门1台24板链斗式提升机2台25振动给料机3台26单层棒阀2台27胶带输送机1台28电磁除铁器1台29原煤仓2台30封闭式电子皮带秤1台31电动锁气翻析阀1台32煤磨1台33粗粉分离器1台34防爆阀1台35电动蝶锁1台36旋转输送机2台37采样器1台38重锤翻板阀1台39转子喂料系统1台40煤粉燃烧器1台41罗茨风机4台42普通型硬密封蝶阀6台43高温电动蝶阀1台44电动蝶阀1台45钢球提取器1台46N2灭火系统1台小计2400二原料车间1球磨机12压球机5台3微机配料1套4斗式提升机4台5皮带输送机1台6螺旋输送机4台7鄂式破碎机1台8混合料仓5台9袋式收尘器1台10衡车12台小计300三还原车间1还原炉60台2自动填料机4台非标3自动扒渣机8台非标4液压挤镁机4台5还原循环水泵4台6真空泵循环水泵4台7空气/烟气四通换向阀80台8燃气快速切换阀40台9蓄热式烧咀480套10点火烧咀含火焰检测120套11蓄热室排烟调节阀60套12轻型蝶阀480台13燃气总管闸阀30台14孔板流量计60套15流量调节阀60套16比例调节阀30台17仪表及小型手动阀门30套18热电偶120支19CPU22430台20EM22330块21EM23190块22工控机（彩色）6台23系统控制软件6套24流量孔板90套25流量调节60套26控制柜30台27辅材30套小计2100四精炼车间1精炼炉4台2蓄热式烧咀8套3自动铸锭机4台4镁液输送泵12台小计500五镁合金车间1熔化炉18台3t2热风炉及溶剂炉6台3回收炉6台4静置炉6台3.5t5复合坩埚18个3.5t6长复合坩埚6个3.5t7浇铸机6台8浇铸自动控制系统6套9温度显示系统6套10换热/烟气排放系统6套11内部电力控制系统6套小计380六镁渣多孔免烧砖区1螺旋输送机2台66m2水泥计量系统1套3200型3水计量系统1套3300型4自动配料系统1套12.61600型5控制中心1台7.86双卧轴强制式搅拌机