年产3万吨岩棉生产线项目可行性研究报告.doc

年产3万吨岩棉生产线项目可 行 性 研 究 报 告 沙洋茁峰建材有限公司2011年2月35目 录第一章 总 论 第二章 市场预测 第三章 建设条件第四章 专业技术方案第五章 环境保护第六章 节 能第七章 消 防第八章 组织机构与劳动定员 第九章 项目实施进度第十章 投资估算与资金筹措第十一章 技术经济分析第一章 总 论1. 1项目建设的必要性沙洋茁峰建材有限公司决定引进先进技术装备，建设一条摆锤法岩棉生产线。该生产线以高炉矿渣和玄武岩为主原料，生产新型墙体材料摆锤法岩棉制品。促使企业经济跨上一个新台阶，同时也充分利用工业废渣生产出有优良性能的绝热吸音材料，有极高的社会效益。（岩）矿棉生产厂地理位置较为优越。工厂位于我国经济正在飞速发展的福建省腹地，沙洋曲江工业集中区距离厦门、福州都小于300公里,无论是铁路或是公路均十分便利。在我国，绝热保温材料有很多种，岩棉生产量最大，这是因为它利用块状岩石和工业废渣为原料，使用我国极为普遍的煤炭制取的焦炭为主要燃料，建厂条件不太受限制，成本较低的缘故。岩棉保温毡板是利用高炉矿渣和玄武岩等岩石为原料，经冲天炉熔制，离心机成纤并施加粘结剂生产出絮状树脂棉，然后通过加热加压固化和切割处理而制成的制品。它是优良的绝热材料，用于电厂、石油化工厂、冶金厂及交通运输等各部门，管道、罐体、锅炉及各种加热炉体的绝热工程；它又是重要的新型建筑材料，与其它材料复合即可制成各种复合材料用于建筑物的墙板或屋面、地板等。国外几家岩棉公司在激烈的市场竞争中不断进行探索，在原有冲天炉熔化，多辊离心法成纤的基础上发展了摆锤技术，这是岩棉技术发展的又一次飞跃。摆锤技术是包括在矿棉生产中对多辊离心法成纤技术进行革新，增加纤维成型的牵伸作用并减少产生渣球的可能性，提高对渣球的分离能力；对喷吹粘结剂技术进行技术革新，使其在纤维中分布更为均化，对集棉铺毡技术进行革新，使纤维在棉毡中的分布更趋合理，从而制取长纤维，低渣球、高弹性、高强度矿棉制品的一整套技术。近几年来，采用聚苯板的高层建筑出现的火灾清楚地表明“消防”已经不是一般的要求了。人们认识到：“岩棉制品”这种在国外已经普遍应用的建筑材料对于我国建筑的价值了。高品质的岩棉制品已经被建筑行业所专注，不少企业都正在进行摆锤法技术的建设或改造。在这种局面下，沙洋茁峰建材有限公司决定引进技术，建设一条全国产化的摆锤法岩棉生产线，它就有可能使该厂以其较高质量的产品，迅速占领市场。1.2 项目依据（待补充）1.3 建厂规模、产品 规 模 岩棉板 30000t/a 产品性能 平均纤维直径 47m 0.25mm渣球含量 10% 导热系数（705） 80% 12% 1.2% 6% 6800kcal/kg3.5.5 0号柴油 需用量2250吨 3.5.6 酚醛树脂合成原料 需用量 3000吨 3.6 供水生产线用水要求 硬度 3H 压力 3kg/cm2 供水量 80 m3/h（主要循环使用）3.7 供电装机容量 约2000kW第四章 专业技术方案4.1 产品4.1.1 产量 30000t/a 岩棉制品即 小时产量 4.5t/h4.1.2 品种产 品 容重范围kg/m3 厚度mm 长度mm 宽度mm 矿棉板 40200 30100 按用户要求 600,1200，1800 4.1.3 性能平均纤维直径 47m0.25mm渣球含量 10%导热系数（705） 20m的粗颗粒后进行焚烧，烧去在冲天炉内不可避免的没有完全燃烧的CO与H2S焚烧，使之变成CO2和SO2，将燃烧产物进入高温换热器与中温换热器，然后将之引入高温袋式除尘器，经后者把99%的灰尘除去后，进入现代化脱硫装置进行脱硫。冲天炉的废气经过这一整套处理后再排放。与此同时，将冲天炉废气的物理热与化学热尽量利用通过高效率的换热装置把鼓入冲天炉的助燃风和进入焚烧炉的助燃风尽可能地加热，从而减少了焦炭和柴油的消耗，不仅提高了冲天炉的熔化质量、降低了生产成本还极大地降低燃料的消耗，减少了大气污染，减少了温室气体的排放。本项目的摆锤生产线的技术关键是成纤技术、集棉技术、铺毡技术三个环节，它们与普通法矿棉生产线有着很大的区别，其主要特点：（1） 摆锤法将离心机离心辊坐标重新排列，使熔体流动路线与辊轮旋向符合，并增大了熔体对各成纤辊的包容面，提高了成纤率。（2） 提高辊轮线速度及喷吹气流速度，增加了对熔体的复合牵伸作用，使纤维直径更细、更长。增强了纤维的风选作用，质量达到一定范围的渣球将飞越牵伸区，或提前抛落在渣球辊前或直接切向飞出，有较好的渣球分离效果。（3） 集棉输送机设置立式三角形集棉带，带速很高，在负压风的抽吸作用下，使纤维一沉降到集棉带上立即被输送走，形成很薄的初棉层，为制造低密度高弹性制品创造了条件。（4） 摆动带的来回铺设，使集棉带上形成的初棉层在成型输送机上形成非常均匀棉毡，并改善了纤维在棉毡中的分布，使制品的抗压强度大增加。 4.3 专业设备简述4.3.1 原料设备 钢制料仓组：是一个由几个钢制料仓以型钢连接的组合体。为临时贮存块状原料与焦炭和供电子秤称量用。每个料仓均带有振动给料机，料仓下部的电子秤按工艺设定对每种原料与焦炭进行称量。箕斗提升机：将具有一定粒度且按工艺要求配制好的一定量原、燃料按冲天炉料位自动控制系统指令送入冲天炉加料皮带。加料皮带机：接受箕斗提升机箕斗提升机提供的料向冲天炉加料。4.3.2 熔化系统设备 冲天炉 冲天炉采用消化吸收引进生产线的冲天炉而设计。它由带有料喉管的加料段，烟气引出上段，水冷夹套式熔化段，带调节阀门的风环、炉缸、固定流槽、放铁水孔和底门组成。 高温旋风除尘器 旋风除尘器是为本冲天炉专门设计的，它由特殊耐热钢制成的夹套本体，星形卸料器等组成。 冲天炉废气焚烧炉：废气焚烧炉为本冲天炉专门设计的，它由焚烧炉本体、耐火砖内衬、燃油烧嘴、废气导入口、燃烧产物出口、保温层、外护层组成。高温换热器：它是一个立式换热器，主要部分是一个夹套式结构。内胆内部有沿周向均布的若干个扁管。夹套与扁管内为空气程，内胆内部扁管外为烟气程，烟气与空气逆向同轴流动。在扁管的外侧壁上有导流板，扁管之间的中心部有导流帽，两者迫使烟气沿每个扁管壁外做螺旋流动，以加快烟气的流速，减少积灰可能，提高换热作用。外胆及扁管均有膨胀节以减少热应力。金属换热器与烟气冷却器结构基本相同，根据壁温选用不同的材料制造。高温袋式除尘器采用玻璃纤维过滤布做成过滤袋过滤气体，利用扩散、惯性碰撞、屏蔽、重力等作用把粉尘分离出来 ，效率达到99.8%。冲天炉烟气脱硫装置选用石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫工艺系统。主要包括有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。脱硫效率高达95%以上本系统装备了完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。自动化水平将使运行人员无需现场人员配合，在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启、停及正常运行工况的监视、控制和调节，系统同时具备异常与事故工况时的报警、连锁和保护功能。4.3.3 带风环及粘结剂喷咀的离心机采用消化吸收引进生产线的离心机而专门设计。离心机有两台，一台生产，一台备用。离心机设计成小车形式。每个离心机有四个辊轮，每个辊轮由单独电动机驱动，各辊轮转速不同，范围2800-6000转/分，流股在辊轮高速运转下，使流股纤维化。每个辊轮内部通冷却水蒸气，以防止辊轮及轴承过热，辊轮轴承采用油雾润滑装置。为了优化成纤，第2、3、4辊的传动电机变频。为了正常生产，离心机的控制柜对离心机各辊的冷却水蒸气和各辊轴承的油雾润滑有报警显示。风环用来使纤维进一步牵伸并与渣球分离，喷咀是喷洒粘结剂用的。4.3.4 捕集带捕集带是岩棉生产的主要设备之一。捕集带进口处的上下左右都有渣球分离机构。分宽度为2300毫米，两侧的垂直渣球辊中心距1860毫米。门帘上方设有双向螺旋输送机，1个可调位置的水平水冷渣球辊在捕集带的上方。捕集带链板以加强筋的冲孔面板制造。链条以特种输送链制造。链条导轨经机械加工和热处理安装在导轨支架上。在链条的垂直运动部分，设计有双向尼龙导轨以防在高速运行下的可能的抖动。集棉室出口处装有密封辊。本机带有2台刷辊，以刷去链板上残留的棉纤维。在集棉室进口处的下方有1台螺旋输送机。捕集带的水洗系统由甲方自行购置。捕集带采用与地成呈约60倾斜布置的输送网带，网带固定于输送链条上。采用变频电机带动高速运行，网带下面布置有随网倾斜的抽风箱，可以根据生产情况调节负压风量。捕集带主要由机架、输送网带、负压风箱及传动装置组成。4.3.5 摆锤输送机摆锤输送机它是生产岩棉的关键设备，对成毡好坏起着决定性作用，它将集棉机送出的初棉层经摆锤带均匀地铺设到成型输送机上，得到由多层薄毡叠合而成的棉毡。 摆锤输送机主要由输送带、活动机架、摆动带、摆动装置和传动装置组成。活动机架、摆动带、摆动装置的动电机变频。4.3.6 成型输送机 成型输送机接受摆锤输送机将薄毡往复摆叠的棉毡。它与集棉机、摆锤输送机的方向呈90，输送带上的棉毡由多层叠合而成，再经过整边器整边，这时棉毡厚薄均匀，又平又整齐，加压后送入下道工序做制品。 4.3.7 纵向压缩输送机 纵向压缩输送机是采用消化吸收国外生产线的纵向压缩输送机而专门设计的。从成型输送机送来的棉毡，按照不同的制品要求，可以通过本机进行纵向压缩，使制造三维“结构棉板”成为可能；生产中也可以改变参数仅进行厚度方向预压来生产普通棉板。4.3.9 加压机通过本机进行厚度方向预压，以便于生产高容重制品。4.3.10 重型固化炉固化炉是将送来的含有树脂棉毡由上下两条重型输送带输送加压的同时进行烘干，使岩棉里的粘结剂（酚醛树脂）连续固化，以形成一定规格的矿棉板。本固化炉是消化当今世界最先进的固化炉基础上设计的。固化炉有高质量的热风分布循环防泄露系统，可以保证高容重制品的生产。重型输送带由高质量链条和重型链板组成。固化炉的为整体升降。上机体升降机构的调节螺杆装置由16套南京产滚珠丝杆组成。调节螺杆装置的传动由电机、伞齿轮减速机、传动轴、万向联轴节、专用重型蜗杆减速机等组成。本机带有升降安全装置。固化炉主传动装置采用双变频电机扭矩限制器同步带高负荷齿轮减速机万向轴组成。固化炉输送链条的张紧装置由液压站液压缸自动张紧。固化炉带有链板安全装置。固化炉还带有高质量的密封装置：固化炉的上部与下部的两侧的密封由上、下铝板实现。链板与风箱之间也有密封板。链条的润滑采用集中自动控制润滑。4.3.11冷却输送机 给固化炉出来的棉板进行强制冷却，便于后道工序加工和产品包装，且可改善环境温度。4.3.12 纵切输送机 纵切输送机由两组纵切锯组成，两组纵切锯交替使用，以便预先设定宽度和更换锯片。每组纵切锯是由3把带有硬质合金的圆盘锯组成，每把圆盘锯有单独的电动机驱动，把岩棉板切成所需要的宽度。4.3.13 碎边输送机：本机是采用消化吸收引进生产线的碎边输送机而设计的。它将纵切输送机切割后的边料经破碎输送至碎边风机，后者将碎料输送至集棉输送机，在机内与新鲜纤维混合。4.3.14 测长装置横切飞锯和横切铡刀的动作是靠测长装置控制的。它是一个专用的脉冲计数器，当达到产品所需长度时发出信号，使飞锯或铡刀动作。4.3.15 横切输送机 横切输送机是将经固化后并已经纵切的较高容重的岩棉板进行横向切割以达到预定的规格，它由横切锯片，输送辊道及液压系统对几个主要部分组成。当测长装置发出指令时，电磁离合器吸合，锯片行车与主生产线同步运行，切割锯横向运行切割；当切割完成时，电磁离合器断开，锯片行车停止运行待命。43.16 横切铡刀 从固化炉出来的岩棉板，经过纵切后，再经过铡刀进行横切得到所需要规格的制品，它适于低容重的棉板与棉毡的切割。4.3.17 接收站从固化炉出来的岩棉板，经过纵切和横切后形成一定规格的棉板，在本机收取，再由人工检验后送入棉板自动包装机组。 生产线各单机的传动电机全部是变频电机，由控制系统保证同步。4.3.18 棉板自动包装机组 它由喂入皮带机、自动封口机、过渡皮带机、收缩薄膜喂送装置、热风收缩机、输出辊道及自动控制装置组成。人工将合格棉板堆垛送上喂入皮带机后，本机组按设好的指令自动封口包装并收缩成整齐方形袋装成品。4.4生产线的电气及自动控制全部设备总装机容量约3000kw4.4.1生产线的电气及自动控制设备本报价提供整条生产线的电气自动控制设备，包括所有生产过程中驱动用电动机的起动联锁控制设备，以及生产过程中工艺参数自动检测、自动控制的自动化仪表。投入冲天炉的各种原料与焦碳按工艺配方经电子秤称量后卸入箕斗，根据冲天炉射线料位计发出的加料信号提升送至冲天炉，这一过程由可编程序控制器（PLC）控制完成。冲天炉的鼓风量，由流量计进行测量，并通过数字调节器控制进风阀的开度来控制鼓风流量。冲天炉的鼓风温度，废气温度，换热器温度，冷却水温度等工艺参数均有自动检测仪表测量和记录，以保证冲天炉作业稳定。离心机的成纤辊采用变频调速系统，并设有断油雾、断水和超负荷的自动报警装置。固化炉的热风系统有数字温度显示仪，显示各区的温度使温度稳定在工艺要求范围内。板、毡制品的长度采用旋转编码器进行测量，由定长控制器控制铡刀或飞锯进行定长切割，以保证产品的尺寸。整条板、毡生产线的速度实现同步调速。收缩薄膜包装机是全自动的包装机它的包装动作顺序及热风温度是由一套自动控制装置控制完成的。4.5 生产辅助设施本报价包括卖方提供工艺生产线的如下辅助设施：车间内冷却水循环系统，污染防治设施车间内压缩空气系统和燃油（或燃气）管路阀门。车间内动力与照明，车间通风空调，车间内外生产线或照明所用全部电缆及桥架，以及车间外水、电、压缩空气供燃油或燃气等公用工程设施由买方提供。4.6总图运输4.6.1平面布置设计原则为节省土地，合理利用，总图布置既要考虑远期发展的整体合理性，又要考虑到建设快、投资省。考虑生产流程通顺简捷，紧凑布置，合理安排。整个工厂占地20000m2,其中：生产车间用地12208m2, 办公楼、食堂、倒班宿舍、传达室、变电站等1600 m2, 其余为道路绿化用地 4.6.2总平面布置摆锤法岩棉生产线呈“L”厂房建造，熔化部为多层厂房，制品部为单层厂房；围绕生产车间整圈为工厂主马路。4.6.3物料运输厂内运输用手推车，厂外运输为汽车及火车、船舶。主要物料运输量：运入部分： 焦 炭 9000t/a 高炉矿渣 21000t/a 玄武岩 24000t/a 白云石 2000t/a0号柴油 3000t/a其 它 5000t/a运出部分： 岩棉制品 30000t/a 其 它 3000t/a4.7建筑结构技术方案建筑面积 主车间 9208m2 其中 多层厂房 2496 m2单层厂房 3712 m2成品库 2000 m2（可自定） 原料库 400 m2 原料堆场 600 m2 办公楼（2层） 600 m2 变电站食堂倒班宿舍传达室（单层 ） 1000 m2多层厂房部分2424(4.59.513.518.5)m现浇钢筋砼框架及梁板纵横柱距均为8m，墙体为砖墙。制品部分单层厂房利用梁下标高为8.0 m，纵向柱距为7.28m、横向柱距为8m，为轻钢屋架结构。成品库为轻钢屋架结构其余建筑与结构自定。4.8给排水全线用水80m3/h ，其中绝大部分为循环用水，可利用厂原有明池与供水设施。水质要求 硬度 3H 车间进水压力 0.5MPa冲天炉冷却水需建3台供水泵。因主要是循环用水，排水量较小。4.9供电本线装机容量3000kw ，要求变压器容量2500kwA4.10通风与收尘 主厂房宽大，因此建筑上考虑充分利用门、窗自然通风为主。冲天炉采用旋风收尘装置，捕集带、固化炉与生产线收尘采用几组箱体式低容重岩棉介质的干法过滤除尘装置，各除尘装置及风机全部布置在车间厂房外，并有减震消声设施，动力部分加保护及防护罩。第五章 环境保护的评价5.1 地理环境与工程概况沙洋茁峰建材有限公司交通较为便利，厂区离居民点较远。5.2 环境保护设计依据和采用标准 中华人民共和国环境保护法大气污染综合排放标准GB 162971996 工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996 污水综合排放标准GB8978-1996 工业企业厂界噪声标准GB12348-19905.3 “三废”的排放处理岩棉及其制品本身不会带来对环境的污染，在使用中对环境也并不带来危害，只是在制品的生产制造过程中难免产生一定量的废气、废渣等，必须给予重视。制品生产过程中废气量相应较大，而产生的废渣量较小。5.3.1 废气 岩棉生产过程中废气主要来源于冲天炉、集棉输送机、固化炉、冷却风机排气和生产线收尘等。 冲天炉废气中的烟尘主要产生于块状原料和焦炭中的少量灰尘以及焦炭中的灰分未熔化灰分在烟气口被吹起部分，经同类型同规模冲天炉实际检测，在冲天炉烟气口烟尘含量最大值不超过1500mg/Nm3。本设计冲天炉废气烟尘采用旋风换热除尘器一级旋风除尘（效率90%）、焚烧、换热、袋式除尘器（效率98%）二级除尘、脱硫（效率95%）后通过烟囱高空排放。烟囱高度为30米。冲天炉废气向烟囱排放时含量远小于20mg/ Nm3排放速率0.26kg/h，满足GB16297-1996大气污染物综合排放标准中关于三类地区新污染源对普通烟尘排放浓度与最高允许排放速率的要求（120 mg/ Nm3及34 kg/h）。冲天炉废气中的SO2主要产生于焦炭中的含S成分，宝钢和武钢高炉矿渣中的含S极少，可以忽略不计。冲天炉内含S成分约20%会以氧化物形态进入制品，其余以H2S形态进入烟气。本设计是以100%的含S成分以H2S形态进入烟气来选用脱硫装置的。经设计计算，脱硫后向烟囱排放时SO2含量为102.6 mg/ Nm3. 排放速率为1.1524kg/h，满足GB16297-1996大气污染物综合排放标准中关于三类地区新污染源对SO2排放浓度与最高允许排放速率的要求（550 mg/ Nm3及22 k