1、年產 2 萬噸莫爾卡特型砂生產線工程可行性研究報告目 錄一、總論二、項目建設的背景及必要性三、企業的基本概況四、莫爾卡特的物理性質及市場分析預測五、項目建設條件六、工藝技術方案 七、環境保護及綠化八、勞動保護及定員九、項目實施計劃進度 十、投資概算與資金籌措十一、經濟評價十二、結論與建議一、總 論1.1 項目名稱: 莫爾卡特制品-年產 2 萬噸莫爾卡特型砂生產線工程1.2 擬 建 地：某縣火馬沖鎮1.3 項目單位：某莫來石有限責任公司項目負責人：* (法人代表)1.4 編制單位及負責人編制單位：某市工程咨詢中心負 責 人：*為了搞好本項目的前期工作，*莫來石有限責任公司委托*市工程咨詢中心承擔

2、該項目的可行性研究任務，我中心立即組織技術人員(專家)，到現場進行調查研究，通過實地調查，廣泛聽取有關部門的意見，對項目進行認真論證、分析評價，于 2006 年 5 月完成本報告的編制。1.5 編制的依據及范圍依據：(1)國家計委和建設部頒發的建設項目經濟評價方法與參數（第三版）； (2)國家現行財稅制度和價格體系；(3)可行性研究報告編制的有關深度的要求;(4)年產 2 萬噸莫爾卡特型砂生產線工程平面規劃圖；(5)國家的其他各有關專業設計規范及項目建設單位提供的相關基礎資料。范圍：本次研究對項目建設的背景及必要性、市場分析與預測、項目建設規模、總體方案設計、實施進度、環保及安全、投資估算及經

3、濟和社會效益等方面進行研究。1.6 研究結論1）*縣位于湖南省西部，*市北部，沅水中游。全縣土地總面積 1976.81 平方公里，全縣現轄 30 個鄉鎮，442 個行政村（居委會），50.95 萬人。火馬沖鎮規劃區現有人口 3 萬人，大中型企業11 家，各企業辦事處二十余家，根據*縣 2010 年規模，火馬沖鎮將作為*縣重點招商引資鎮，規劃人口 10 萬人，規劃面積 30 平方公里。*物產豐富，礦產資源豐富,*縣工業基礎較好。全縣有鄉及鄉以上工業企業 165 家，已初步形成了煤炭、機械、化工、冶金、電力、建材、耐火材料等 20 個主要行業的地方工業體系。其中列入國家“星火計劃”的莫爾卡特項目，

4、填補了國內高檔耐火材料的空白,發展前途十分廣闊。2）莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料,與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。市場上莫爾卡特作為耐火材料主要是用于有色金屬的冶煉(最初是煉鋼,之后煉銅、紫銅、鎳銅合金、鋅和黃金大多是用莫爾卡特型材做電爐的爐襯) 和玻璃的熔煉(用于玻璃爐料罐的超級結構材料) ;其次在陶瓷業中也有少量需求(用于爐窯的填充材料)。莫爾卡特型砂是最近開發的莫爾卡特系列產品的一種，它具有表面光潔度好，內部結構致密，抗剝裂性強，抗高溫蠕變性能好，熱傳導性能好，耐磨性強，是鑄造行業理想的原料，它完全能夠替代目前鑄造業所使用的硅系列型砂、粘土系列型砂等產品，尤其是精密鑄造行

5、業使用莫爾卡特型砂更理想。莫爾卡特型砂的使用為鑄造行業的革新帶來了曙光。3）80 年代初期，耐火材料技術界發現了*大伏潭的高鋁礦（AI2O3 為 5862%），雜質含量低，其自然的鋁硅比在2.52.6 之間，平均為 2.55，恰好符合莫爾卡特中的自然的理論鋁硅比。1986 年，在專家及有關部門的努力下，*建成了我國第一家純天然料繞結莫爾卡特的生產廠家華能*莫來石廠。2002 年改制組建某莫來石有限責任公司。4）某莫來石有限責任公司是國內最具規模的莫爾卡特生產廠家，年總產量達 4 萬噸，九十年代后由于莫爾卡特產品研發的深化，現有產品的市價已逐漸呈平穩之勢，其利潤空間則難以擴大。面對國際競爭國內化

6、、國內競爭國際化的殘酷局面，怎樣改變企業在入世后的不利地位，使企業在國內外市場上牢牢地站穩腳根并立于不敗之地， 核心問題就是不斷提升企業的國際競爭能力，加快企業生產經營的國際化步伐。因此,提高企業裝備水平，提高產品的科技含量，加深產品的開發力度， 不斷研發生產新型的系列產品，擴大生產規模，降低產品的綜合成本，增加企業在國內外市場上的競爭優勢，已勢在必行。5）規模為年生產 2 萬噸莫爾卡特型砂。新建 2 萬噸莫爾卡特型砂生產線定在原生產區圍墻北面，新征土地 30 畝左右作主要生產線場地。整個公司土地地形平整，地面標高在125128 米之間，便于新線設計施工（按老廠區地面為基準）。除新線布置后，仍

7、留有足夠的原礦堆場，廠區雨水、地表水通過建筑物室外明溝就可以排入圍墻外邊干溪溝內。生產用水可循環利用，一般不外排。廠區交通方便，除原廠門公路進廠外，新線區及堆場可直接從外公路進入,建設條件好。6）經測算，總投資為 5100.0 萬元，其中靜態總投資 3091.29 萬元，建設期利息 208.71 萬元，流動資金 1800 萬元。設備價格按生產廠家提供的現行購價，土建費用按*實際造價概算，電氣、供排水的費用包括改造外接線路和管道所需費用。項目建設期為 2 年;資金來源:企業籌資 2100 萬元，申請銀行貸款 3000 萬元。7）通過對該項目從籌建到投產全過程各項指標的測算表明：財務內部收益率高于

8、設定的 10%的基準收益率，平均投資利潤率為 45.78%，平均投資利稅率為 60.79%;全部投資財務內部收益率為 39.19(稅前), 29.38% (稅后)；全部投資財務凈現值 12891.1 萬元(稅前), 7742 萬元(稅后)；投資回收期為 4.5年(稅前),5.3 年(稅后)。故項目是切實可行的。8）項目建成后，具有良好的經濟效益和社會效益。建議企業迅速、多渠道籌措資金，按現代企業制度，開展項目各項籌建工程。建議政府調控部門盡快通過項目報審工作，協調項目投資貸款，使項目早動土快建成，迅速產生效益。二、項目建設的背景及必要性1924 年，英國一名叫鮑文的人在本國的莫爾島發現了一種由

9、 3AI2O3、2SiO2 組成的柱狀晶體礦物，經檢驗和試用，發現其耐溫性能良好，適應于做高檔耐火材料，后來便把這個礦物材料命名為莫爾卡特。盡管地殼上鋁硅和氧元素很豐富，但把這些元素結合起來，形成莫爾卡特的硅酸鋁在世界上只有幾個地方才有，國內有這種天然莫爾卡特礦源，只有少數地區存在，世界上這種資源就更少，但真正具有工業價值的礦床則少之又少。莫爾卡特的主要產地是德國、意大利、日本、英國和美國。莫爾卡特的主要消費市場在歐洲、美國和日本。莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料,與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。市場上莫爾卡特作為耐火材料主要是用于有色金屬的冶煉(最初是煉鋼,之后煉銅、紫銅、鎳銅合

10、金、鋅和黃金大多是用莫爾卡特型材做電爐的爐襯) 和玻璃的熔煉(用于玻璃爐料罐的超級結構材料) ;其次在陶瓷業中也有少量需求(用于爐窯的填充材料) 。粗顆粒用于熱沖擊和渣化強烈的冶煉中;細顆粒與粘土混合用于瓷磚、整體鑄造和精密鑄造模具。除了用于耐火材料工業以外,莫爾卡特還用于磨料、鑄造、焊接材料、保溫爐窯密封、火花塞、防滑地板磚及其它一些耐磨性和防腐性要求較高的領域。隨著耐火材料技術進步，英國首先按照自然生成莫爾卡特的化學構成， 人工合成莫爾卡特，但這種純凈人工合成的莫爾卡特必須在2200以上高溫條件下才能形成，在一般生產實踐中很難實現。根據實際需要，專家們在不斷研究和探討的基礎上，利用自然界中

11、的粘土和工業氧化鋁配比生產，降低其熔點溫度，在 1800左右的溫度下生成了莫爾卡特。國際上，莫爾卡特材料的生產大企業美國的 CE 公司于二十世紀七十年代，在買下美國的迄今發現唯一適合做莫爾卡特原料礦山，開始天然料燒結莫爾卡特的生產。CE 公司幾經擴大和發展，至二十世紀八十年代中期，已發展具有年產 60 萬噸的生產規模，壟斷和控制了全世界的莫爾卡特的生產市場。在國內，中國莫爾卡特生產技術的發展過程經歷了幾個階段：首先是上海寶鋼建成投產，所有耐火材料均全部從日本黑崎公司進口，其中就有莫爾卡特制成的耐火材料。在對進口耐火材料消化和吸收的過程中，寶鋼附屬耐火材料廠開始生產部分莫爾卡特質耐火材料。在此基

12、礎上揚州金輝耐火材料廠在全國率先利用蘇州粘土和工業氧化鋁生產人工合成莫爾卡特。八十年代初期，耐火材料技術界發現了*大伏潭的高鋁礦（AI2O3 為 5862%），雜質含量低，其自然的鋁硅比在 2.52.6 之間，平均為 2.55，恰好符合莫爾卡特中的自然的理論鋁硅比。1986 年，在專家及有關部門的努力下，*建成了我國第一家純天然料繞結莫爾卡特的生產廠家華能*莫來石廠。由于資源優勢其產品質量高于美國CE 公司，其性能幾乎可以與人工合成莫爾卡特媲美。但是，由于過去企業經營策略上的原因，加上綜合成本太高，無法面對國際市場，這種得天獨厚的資源優勢在過去相當長的時間不被國際耐火材料技術界所了解，限制了企

13、業的發展。隨著天然料燒結莫爾卡特在耐火材料行業的應用日趨廣泛，九十年代中期，揚州金輝特種耐火材料廠，河南偃師和澠池耐火材料廠都以*或靖縣高鋁礬土礦做基料，配以其當地高鋁礬土（AI2O370%）生產出了天然料合成莫爾卡特，山西陽泉及孝義鄉鎮企業于近幾年利用當地資源采用倒煙窯生產出了檔次不同的莫爾卡特。莫爾卡特的需求量與耐火材料工業,尤其是鋼鐵工業及其它金屬材料市場的需求和發展緊密相連。90 年代初期,歐美及日本對于莫爾卡特的需求就已經形成了相對穩定的規模 ,但之后隨著東亞及南美工業化進程的加快,其對莫爾卡特的需求量也在不斷增加。近幾年各種國際性的耐火材料展銷會上，莫爾卡特質制品成原料展銷在快速增

14、長，完全標志著莫爾卡特在耐火材料界的地位在逐步提高，應用日益廣泛，發展前景日益看好。隨著世界經濟一體化加快，隨著中國加入世貿組織 我國經濟已步入持續快速發展軌道。在此時期企業如何抓住難得的發展機遇，迎接新的挑戰，是每個經營者和生產者必須認真考慮的問題。面對國際競爭國內化、國內競爭國際化的殘酷局面，怎樣改變企業在入世后的不利地位，使企業在國內外市場上牢牢地站穩腳根并立于不敗之地， 核心問題就是不斷提升企業的國際競爭能力，加快企業生產經營的國際化步伐。但是，由于華能*莫來石廠建于 1986 年，是國內首家在邊研究、邊設計、邊施工的基礎上建成的，帶試驗性的生產廠家，不可避免地存在著工藝布局 不合理、

15、機械化、自動化程度低、設備選型不合理等問題，使產品質量檔次 不高，工人勞動強度大。尤其是生產規模太小，造成電耗、物耗高，形成不 了規模效益，隨著時代的前進，20 多年來，莫爾卡特產品的研究與開發不斷深化，新產品不斷產生。因而提高企業的裝備水平，提高產品的科技含量， 加深產品的開發力度，生產莫爾卡特新型高檔產品-莫爾卡特型砂，擴大生產規模，降低企業產品的綜合成本，增加企業在國際、國內市場上的競爭優勢， 已勢在必行。三、企業的基本概況某莫來石有限責任公司，位于*縣火馬沖工業園內, 占地 60 畝。座落在湘黔鐵路*車站 400m 處，距*縣城 19km，319 國道的分支線，1802 省道傍廠而過，

16、離沅江 3km，交通十分便利，地理位置優越。公司前身華能* 莫來石廠始建于 1986 年，是由中國華能技術開發公司與*縣政府共同出資， 在武漢鋼鐵學院（現武漢冶金科技大學）出具技術，在邊研究、邊設計、邊施工、邊改造的基礎上逐步建成的，是我國第一家具有小批量生產“全天然燒結莫爾卡特”的專業廠家，其產品屬國內首創，填補了我國耐火材料行業的一項空白。1991 年榮獲國家科技進步二等獎，1992 年獲冶金部技術交流金獎。華能*莫來石廠原有職工 553 人，由于經營性虧損嚴重，企業負債率高達 246%，于 1998 年 11 月依法破產。破產后由某水泥廠租賃經營，組建了*莫來石廠。通過企業資產重組后，精

17、簡機構，強化管理，確保質量，拓展市場，使企業面貌發生了根本性轉變。所生產的優質莫爾卡特系列產品遠銷日本、韓國、馬來西亞等國，打造出*莫爾卡特國際品牌。隨著國有企業改制工作不斷深入，*水泥廠退出租賃經營，2002 年 6 月由股東集資，收購了華能*莫來石廠，成立了民營企業某莫來石有限責任公司,由于機制根本性轉變給企業注入了生氣和活力，在短短的一年多時間內企業便步入了發展的快車道。通過自我的技術積累和創新，采用世界獨一無二的二次煅燒技術對回轉窯進行了技術改造，并且在煅燒工藝方面上有了突破和創新。廠容廠貌也有了根本性的改觀。一個生機勃勃，充滿朝氣的新的某莫來石有限責任公司呈現在人們眼前。現企業在崗員

18、工 180 人，有專業從事耐火材料技術人員 17 人，由于多年來的生產實踐，培育了一批生產技術人才和積累了豐富生產經驗，在擴大生產人才方面貯備了非常雄厚的技術力量。企業迅速發展,現具有3條莫爾卡特產品生產線，年產能力4萬余噸。火源牌產品暢銷國內20多個省市，遠銷東南亞、歐洲等國。公司2004年通過萬 泰認證公司取得了IS09001:2000質量管理體系和IS014001:1996環境管理體系 認證證書。公司注冊資金1000萬元人民幣，資產總額3000萬元，其中固定資 產2100萬元產量、質量、出口量、效益均居同行業前列。四、莫爾卡特型砂的物理性質及市場分析預測4.1莫爾卡特型砂的結構、組成和物

19、理性質莫爾卡特(mullite)為鋁硅酸鹽礦物, 具有耐火度高、抗熱震性好、抗化學侵蝕、抗蠕變、荷重軟化溫度高、體積穩定性好、電絕緣性強等性質, 是理想的高級耐火材料, 被廣泛應用于冶金、玻璃、陶瓷、化學、電力、國防、燃氣和水泥等工業上。莫爾卡特的天然礦物在地殼中非常稀少, 因1924年最早發現于蘇格蘭的莫爾島而得名。但人造莫爾卡特卻是常見且應用廣泛的一種礦物。莫爾卡特的化學成分并不穩定, 常見的有3Al2O32SiO2 以及2Al2O3SiO2兩種形式。莫爾卡特與矽線石族礦物頗為相似。它的晶體結構可以看作是由矽線石結構演變而來, 每個晶胞是由4個矽線石晶胞組成, 每個矽線石晶胞是由4個Al2

20、O3SiO2 組成, 因此, 莫爾卡特晶胞相當于由16個Al2O3SiO2所組成。4.2莫爾卡特的研究現狀關于莫爾卡特的應用有:(1) 高純莫爾卡特耐火材料 莫爾卡特耐火磚可用在各種高溫窯爐的內襯, 它還廣泛應用于水泥高溫鍛燒區域的內襯。(2) 利用ZrO增韌莫爾卡特陶瓷 與此同時, 為了改善莫爾卡特陶瓷的2室溫力學性能(主要是韌性) 不佳這一缺點, ZrO 相變增韌被認為是一種行之2有效的強韌化方法。以莫爾卡特陶瓷作為母相, 添加ZrO , 可以改善抗熱震2性、抗腐蝕性、提高機械強度和韌性。(3) 莫爾卡特高溫工程材料 莫爾卡特陶瓷還具有優良的抗腐蝕性和氣密性, 因此被廣泛用于坩堝、防護管以

21、及熱電偶管等耐熱材料。而且在實際應用中, 盡管莫爾卡特陶瓷對熔融金屬的抗腐蝕性比氧化鋯陶瓷差些, 但對氣體的抗腐蝕性則好的多。(4) 電子封裝材料 封裝材料已成為21 世紀十大關鍵技術之一, 而陶瓷材料則是封裝的基礎。莫爾卡特具有優良的低熱膨脹和介電性能, 這些性能在開發具有高密度封裝的大尺寸基體時尤為重要。莫爾卡特的熱膨脹稍高于硅, 但是通過制備莫爾卡特與玻璃以及低膨脹陶瓷(堇青石或鋰輝石) 復合材料, 則可提高匹配性能。日本Yamamar 玻璃公司便開發出了承載半導體器件、感應線圈電容及電阻的莫爾卡特玻璃陶瓷。最近在超級計算機中, 多層陶瓷基體系統已被普遍使用。在日立(Hitachi) 公

22、司的超級計算機中, 就使用了莫爾卡特-玻璃復合材料。(5) 光學材料 莫爾卡特材料優良的抗熱震性能、介電性能和高溫強度以及較好的透光性, 使之成為獨特的高溫光學窗口材料。對莫爾卡特材料在中紅外光譜范圍內光吸收行為的研究表明, 莫爾卡特的光吸收行為比其它可能的材料(如尖晶石和蘭寶石) 的光吸收性能好。作為透過紅外線的材料, 莫爾卡特的主要應用在于作為化學條件較為苛刻以及高溫受到機械應力的環境下的窗口材料。(6) 莫爾卡特纖維 莫爾卡特纖維是現代高溫結構陶瓷的重要補強、增韌材料之一。而多晶莫爾卡特耐火纖維是國際上最新的耐高溫絕熱材料, 它集纖維材料與晶體材料的特性于一身, 導熱率只有傳統耐火磚的1

23、6, 使用溫度高達14001600。其主要應用于中小型連續加熱爐的爐墻與爐頂。(7) 窯具材料 目前我國在陶瓷工業中主要采用堇青石莫爾卡特窯具材料。由于堇青石熱膨脹系數小, 熱震性能好, 但韌度低、荷重軟化點低和合成溫度范圍窄, 從而限制了它的性能發揮。而莫爾卡特高溫性能優良、機械強度高(室溫下抗彎曲強度為49M Pa) ,但其熱膨脹系數較大。因此, 為兼顧材料的高溫性能及抗熱震性能, 將堇青石與莫爾卡特進行復合是提高材料性能的最有效措施之一。(8) 莫爾卡特晶須 盡管陶瓷材料具有許多優點,但韌性差是其致命弱點。為此對陶瓷材料進行必要的增韌措施就勢在必行了, 而利用晶須補強增韌陶瓷材料是有效途

24、徑之一。目前國內外研究和使用的晶須只有SiCAl O 、23Si3N4及莫爾卡特等少數幾種材料。而莫爾卡特晶須因具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、高溫力學性能好等優點而備受人們的關注。(9) 納米材料 過去多數納米莫爾卡特是用化學試劑合成的。近年來利用水熱晶化法制備莫爾卡特復合納米晶的報道則成為熱點。水熱法就是在特制的密閉反應容器(高壓釜) 里, 采用水溶液作為反應介質, 通過對反應容器加熱, 創造一個高溫高壓反應環境, 使得通常難溶或不溶的物質溶解并且重結晶。對于水熱合成粉體(微晶、納米晶) 而言, 制備常采用固體粉末(如高嶺土制出的精礦粉) 或凝膠作為前驅物。而使用無定型的前驅物溶于介質中最后得

25、到完整晶體顆粒的水熱過程就叫水熱晶化法。具體實驗來說, 其過程可分為以下幾個階段:利用高嶺土原礦制備精礦粉;將精礦粉鍛燒獲得復合氧化物;將復合氧化物作為前驅物與水熱介質按一定比例混合, 在容器里攪拌加熱;晶化獲得納米晶。(10) 莫爾卡特-剛玉復合材料 將莫爾卡特、剛玉按一定比例配合, 構成莫爾卡特-剛玉復合材料, 其性能比純莫爾卡特或純剛玉材料更好。石油工業上用莫爾卡特-剛玉陶瓷作石油裂解的觸媒載體, 可以提高乙烯的產量。(11) 莫爾卡特-碳化硅復合材料 由于莫爾卡特材料的韌性和抗渣侵蝕性能較差, 強度也往往不能滿足使用要求, 進而限制了它的進一步應用, 為了改善莫爾卡特材料這些性能, 目

26、前主要是通過向莫爾卡特相中引入碳化硅、碳化硅單晶、氮化硅以及氧化鋯等物質來提高莫來材料的韌性、強度以及抗渣侵蝕性能等。結果表明: 以鋁硅系天然礦物為原料, 通過原位法合成莫爾卡特- 碳化硅系復合材料, 即向天然的鋁硅系礦物中添加適量的含碳材料, 然后通過碳熱還原反應使其中的部分二氧化硅原位還原生成碳化硅, 并使其均勻地分散在莫爾卡特相中, 進而形成性能優良的莫爾卡特碳化硅系復合材料。(12)莫爾卡特型砂：砂型可分為濕型、干砂型和表面烘干砂型。三者之間的主要差別在于：濕型是造好的砂型不經烘干，直接澆入高溫金屬液體； 干砂型是在合箱和澆注前將整個砂型送入窯中烘干；表面烘干砂型只在澆注前對型腔表層用

27、適當方法烘干一定深度（一般510mm，大件20mm以上）。干型主要用于重型鑄鐵件和某些鑄鋼件。莫爾卡特型砂產品是航空航天大學的科研成果，是精密鑄造材料的更新換代產品。本產品適用于高精、尖熔、模鑄造行業，用該產品取代石英砂粉 可提高空殼強度，避免型殼高溫變形；取代鋁礬土熟料砂粉，可改變脫殼性；取代剛玉砂粉，可大大降低成本。同時該產品使用方便，可采用不填砂，直接澆筑，省工省電，提高經濟效益。還可以改善工人勞動環境，避免矽肺危害。該產品經過兩級除塵、三級磁選，更適于精密鑄造行業使用，大大提高產品質量。(13)其它 Fe-3Al2O32SiO2 是近年發展起來的金屬陶瓷材料。由于該材料具有一定的透氣性

28、能和較高的強度, 并且耐腐蝕耐高溫, 因此可用來制造塑料、橡膠、低熔點合金的成形模具, 在過濾、吸音、隔熱防護涂層、梯度功能材料、高溫結構材料等方面亦有廣闊的應用前景。莫爾卡特- 高硅氧玻璃復合材料是由晶相的莫爾卡特與非晶相的高硅氧玻璃(主要是由SiO2組成的玻璃相) 構成的新型耐火材料。它不含剛玉和方石英, 高溫下玻璃相轉變成高粘度的液相, 低溫下, 由于高硅氧玻璃的熱膨脹系數低, 莫爾卡特形成網狀結構, 有利于提高抗熱震性。4.3莫爾卡特型砂的發展前景從1926年電熔法制得莫爾卡特至1928年燒結法生產莫爾卡特以來, 莫爾卡特生產已有70多年歷史了。大規模生產從上世紀60年代開始, 70年

29、代產量猛增。至今莫爾卡特的主要用途是作為耐火材料與磚、水泥、砂漿、塑料和鍛夯材料等一起使用。由于其價格昂貴, 決定了其近期內不可能成為耐火材料的主要材料, 但它可以與其它價格較低的低級耐火材料混合使用。雖然莫爾卡特本身的抗熱震性能好, 但是在常溫下, 普通的莫爾卡特材料就暴露出韌性差、耐蝕性差等弱點, 所以, 今后關于莫爾卡特的發展方向之一就是與別的強度高、韌性好的材料(如碳化硅、氧化鋯) 復合形成新型耐高溫、耐腐蝕材料。原先的鍛燒生產出的莫爾卡特往往是與石英共生的雙晶相產品, 如果在鍛燒過程中進行進一步處理, 可以生產出單晶相的莫爾卡特, 它的性質也是今后的一個研究方向。還有一個重要的研究方

30、向就是超微、超細材料的制備, 如前面提到的高嶺土通過水熱晶化法制備莫爾卡特復合納米晶以及莫爾卡特基的納米復合陶瓷。納米陶瓷的力學性能較之同化學組成的陶瓷要高幾個數量級, 并會有其獨特的性質出現。但是要充分開發莫爾卡特基納米陶瓷的潛力, 有許多問題還有待進一步探索和研究, 例如納米陶瓷的燒結動力學、納米陶瓷的強韌化機理及超塑性等都需作更深入的研究。總之, 莫爾卡特的開發利用技術已經向高技術領域拓展, 新的莫爾卡特基材料將不斷涌現, 大力開發莫爾卡特以及相關礦物材料必然有助于無機非金屬材料工業的發展。莫爾卡特型砂是最近開發的莫爾卡特系列產品的一種，它具有表面光潔度好，內部結構致密，抗剝裂性強，抗高

31、溫蠕變性能好，熱傳導性能好，耐磨性強， 是鑄造行業理想的原料，它完全能夠替代目前鑄造業所使用的硅系列型砂、粘土系列型砂等產品，尤其是精密鑄造行業使用莫爾卡特型砂更理想。莫爾卡特型砂的使用為鑄造行業的革新帶來了曙光。莫爾卡特型砂的生產將隨著鑄造行業的發展與革新突飛猛進，它必將會成為一個新的朝陽產品，為國家帶來巨大的社會效益。4.4 莫爾卡特型砂的市場分析預測莫爾卡特在耐火材料系列中屬高、中檔耐火原料，國際上于二十世紀六 十年代后期才開始大量使用，我國在七十年代末才引進莫爾卡特質耐火材料。從那時起，莫爾卡特才真正走入中國的耐火材料行業。隨著這些行業的增加。國際上莫爾卡特遠景市場主要存在于南美、非洲

32、和亞洲，這些第三世界發展中國家工業基礎比較薄弱，但隨著全球經濟的發展，發展中國家工業水平會普遍得以提高，而工業水平的提高無疑會增加莫爾卡特耐火材料的市場需求量。目前國內型砂市場的總需求量約80100 萬噸，國際市場需求量約450-500 萬噸，用于精密鑄造行業的高檔型砂國內約 15 萬噸，國際約 80 萬噸。精密鑄造行業目前使用的高檔型砂主要是鋯型砂和珠寶型砂以及剛玉型砂。它們都存在一個共同的特點，價格昂貴(5000-10000 元噸)，因此鑄造行業急待尋找一種價格適中而且性能優越的替代原料。而莫爾卡特型砂的各種物理、化學、熱學性能可同鋯型砂、珠寶型砂、剛玉型砂相媲美，尤其是它的表面光潔度，耐

33、磨性，抗高溫蠕變性能等方面更比其他型砂好，而且價格比其他型砂低得多 (3500-4000 元噸)，目前國內還沒有成規模的生產廠家， 僅河南、內蒙古各有一小型的生產廠家，年總生產量不足4000 噸，因此莫爾卡特型砂的市場潛力極大，具有廣闊的發展前景。五、項目建設條件5.1 工程建設地的基本情況湘黔鐵路邊的火馬沖鎮是某市*縣的一個大鎮，火馬沖鎮規劃區現有人口 3 萬人，大中型企業 11 家，各企業辦事處二十余家。離*市 50 余公里， 交通便捷。國家重點工程長沙至重慶高速公路及*至長沙高速公路距火馬沖鎮都只有四十公里，火馬沖鎮地勢平坦，在湖南省西部開發中有較強的地理、資源和交通優勢。據縣志記載，此

34、地原稱“火麻沖”，緣由盛產火麻，解放后因口音衍化成現名。其中省級旅游風景區燕子洞位于某縣火馬沖境內，燕子洞屬巖溶地段， 山勢險峻溝壑幽深。自然景觀豐富幽美，人文景觀巧奪天工。歷史上火馬沖有兩次成為縣城的機遇。據民間傳說，隋開皇年間，縣治異動，縣衙定址成為難題，一派主張定火馬沖，另一派主張定*（小鎮），相持不下。最后，竟以稱量兩地土壤之比重作標準，重者則為縣治。這樣，火馬沖第一次與“縣城” 失之交臂。20 世紀 7080 年代，國家決定在沅水下游修建五強溪水電站（沅陵縣境內），擬將處于沅水中上游的*縣城搬遷至火馬沖。后因降低淹沒區最高水位線，確定縣城不再搬遷，以修建新城而代之。1972 年，湘黔

35、鐵路建成，*火車站設于鄰近的萬壽村，物資轉運站及國營紅靈機械廠、*地區機磚廠等相繼建成。1984 年，經批準為建制鎮。1987 年，全鎮面積 0.176 平方公里，建設用地 116 公頃，改建的自公路至橋邊的主街，長 142 米，寬 10 米，水泥路面。有商業及服務業 45 家，建農貿市場3394 平方米，改變了昔日以“公路為市”阻塞交通的狀況。到了 90 年代，受全國廣泛創辦“開發區”風潮之影響，火馬沖被辟為開發區，大量良田易為他用， 但“開而不發”，留下的是荒地一片。然而火馬沖仍然是縣里唯一的 “工業小區”，成為*市經濟發展“一點（*市）兩翼（南黔城鎮、北火馬沖鎮）”戰略布局的重要組成部分

36、。火馬沖鎮有華特水泥廠、藍伯電石廠、莫來石廠、神奇燕子洞省級 AA 級旅游區、*磷肥廠、*火車站等大中型企事業單位。在火馬沖鎮內的*特種水泥廠其現代化生產程度，在*乃至全市眾多的水泥廠 中，雄居前列。5.2 原料供應工廠莫爾卡特原礦采至*本地大伏潭區鋁礬礦，距廠 25 公里，其中高鋁礦（AI2O358%）的資源經 20 年的開采，已接近枯竭。但中低鋁礦（AI2O340%）含量豐富，據地質勘探報告查知，其儲量達 500 多萬噸，現估計已開采 300萬噸，余量約 200 萬噸。*大伏潭區的低鋁礦全部是個體老板采用洞采，其化學成份比較穩定，燒結性能好，雜質含量低，其單價約 90 元/噸（運費 25元

37、/噸）。另外，某莫來石有限責任公司在貴州天柱縣注冊了一家子公司，并于 2004 年 6 月底通過掛牌和拍買獲得了總儲量超過 100 萬噸的鋁土礦山經營權，為企業中長期發展提供資源保證。其礦產資源的質量水平還優于*大伏潭礦山， 完全可以滿足莫爾卡特的生產。5.3 燃料供應莫爾卡特煅燒采用岳陽石化，長嶺煉油廠的附產品重油來高溫煅燒，油料來源充足，有計劃供應，熱值為 41868KJ/kg。廠家提供的產品質量指標為：項目指標項目指標水和沉淀物1.9%凝點25密度1008.8機械雜質0.175%運動粘度(100)173.3灰分0.138%閃點130硫含量1.25%5.4 供電及供水該公司從火馬沖變電站新

38、架一輸電線路（線徑 70mm2）進廠，輸變能力達 4000KVA，目前還只使用 1200KVA，其富余能力大。該公司目前主要采用深井泵取用地下水為主。根據經驗表明，該公司深 水井的供水能力可達 500 噸/天，遠遠高于目前實際用水量 150 噸/天的需求， 新線投產后，每天的總用水量為 250 噸/天左右，加上火馬沖供水公司的補充， 完全可以滿足工廠用水。5.5 交通湘黔電氣化鐵路、*站距廠 400 米，省道 1802 線路在廠北面 250 米處， 有 1802 省道至*火車站公路從廠門前通過。距鐵路貯木場、卸油站 300 米。交通便利，進出貨物均可走鐵路和公路運輸，貨物的裝卸均有條件和設施，

39、 不會受阻。5.6 自然條件*縣屬亞熱帶季風濕潤氣候，雨量充沛，無霜期長，四季分明。風向：冬季盛行偏北風，夏季盛行偏南風，而春秋兩季風向不穩定，但仍以偏北風為主，就全年而言，以偏北風占優勢。氣溫：年平均氣溫在 16.517.9，極端最低-12.1，以一月份氣溫最低， 七月份平均氣溫 28.4。降水量：歷年年降水雨量為 95.11780.1 毫米，歷年年平均降雨量為1336.0 毫米。降雨量主要集中在春、夏二季，約占全年降雨量的 71%，日最大降雨量 270.0 毫米。縣境西部為少雨區，范圍包括從船溪的兵馬沖，經田灣樟棗溪、城郊獨巖灣、火馬沖、寺前、大水田一線西北，年降水量在1400 毫米以下。

40、以上數據是參考縣氣象局資料，廠實際約有變化。5.7 工程地質縣境內地貌巖性為板溪群地層的變質巖，其巖性為板巖、砂礫巖等，約占全縣面積的 65.47%。*縣境內出露地層，自元古界至新生界，除缺失冷家溪群和志留系外，其余均有沉積，由老到新分別為板溪群、震旦系、寒武系、奧陶系、第三系、第四系等。其中火馬沖鎮的地層主要為震旦系。全廠占地面積為 60 多畝，廠區標高為125m，百年一遇洪水遠未危及廠區，無水淹危險。區域內地表水主要來源于天然降雨，水量充沛。地下水以接受大氣降水補給為主，其流量及方向受場地內的大氣降水和地形條件影響。5.8 地震烈度*縣地質構造屬南華準地臺（一級）江南地軸（二級）之 *至安

41、江凹陷（三級）和沅麻中生代盆地構造單元內。東南與軸緣褶皺帶即溆浦至團頭大斷裂為界；東北部震旦系與板溪群不整合界線即為*至安江凹陷和冷家溪隆起的界線。共分為五個構造單位。該地區地質斷裂不發育，無孕育大地震的條件。根據中國地震烈度區域圖，*縣地震級別屬于 6 級邊緣區，為非地震活動區，設計中不考慮抗震設防。5.9 工廠管理某莫來石有限責任公司是于 2002 年 6 月整體收購原破產的華能*莫來石廠成立的民營企業,已有 20 年的生產歷史，近年來生產經營使企業積累了一整套科學、規范、行之有效的企業管理模式。能在短時間內就將一個破產的莫爾卡特生產廠起死回生。生產、經營、質量都上了一個臺階，足以說明這個

42、問題。企業有一支作風過硬、素質較好的工程技術人員隊伍和職工隊伍，完全可以實現自行設計、自己安裝、自主生產經營，具備高速度、高質量順利完成年產 2 萬噸莫爾卡特型砂生產線工程的有利條件。六、工藝技術方案6.1 基本原則遵循以提高企業經濟效益為中心，達到提高產品產量、質量、降低消耗、節約能源、改善企業及周圍環境，增加新產品的開發能力，降低勞動強度， 提高勞動生產率，在把握具體設計方案時，盡可能采用既先進又成熟的技術和設備，工藝布局盡力連貫流暢、合理明快，同時又要考慮企業現有的實際情況。其具體原則如下：A在工藝、設備方面，既要考慮技術先進，又要考慮技術成熟，杜絕帶試驗性工藝設計和設備選型，確保一次性

43、達標達產，降低投資風險，提高投資效益。B根據場地情況，盡可能地把工藝布置得緊湊合理，同時最大限度減少環保污染，搞好廠區的植樹綠化。因此，改壓濾成型前段工序干法生產為濕法生產，便于物料實行泵送，改善工藝布局，提高工序質量，有利環境保護。C在整個工藝設計中確保產品質量，降低生產成本為中心的原則，盡量減少崗位人員，提高全員勞動生產率，選好合適的窯型，以確保降低能耗。D規模為年生產 2 萬噸全天然高溫煅燒莫爾卡特型砂。E原有生產設施，在不影響新工藝布局的情況下，盡量加以利用，以減少一次性固定資產的投入總量。6.2 選址及總平面某莫來石有限責任公司擴能技術改造，是在不影響現有生產線生產的前提下進行。2

44、萬噸新建莫爾卡特型砂生產線定在原生產區圍墻北面，新征土地 30 畝左右作主要生產線場地，此方案基本滿足了新設計原則要求，工藝布置緊湊合理，施工不影響生產，最大限度利用原廠區，生產設施投資省，建設期快，為今后莫爾卡特的發展留有空間，是最佳方案。該公司整個土地地形平整，地面標高在 125128 米之間，便于新線設計施工（按老廠區地面為基準）。除新線布置后，仍留有足夠的原礦堆場，廠區雨水、地表水通過建筑物室外明溝就可以排入圍墻外邊干溪溝內。生產用水可循環利用，一般不外排。廠區交通方便，除原廠門公路進廠外，新線區及堆場可直接從外公路進入。廠區域位置圖、總平面圖附后6.3 生產工藝流程該項目原料是鋁礬礦

45、,莫爾卡特型砂生產工藝與莫爾卡特生產工藝基本相 似。生產工藝是以鋁釩礦為原料，通過破碎、粉磨、料漿，然后通過噴霧、造粒、烘干制得不同粒度的顆粒，再通過回轉窯高溫煅燒形成莫爾卡特型砂。生產工程流程簡圖6.4 生產工藝說明6.4.1 原燃料、成品的貯存本方案對原料的來源考慮以該公司的貴州天柱子公司礦為主，其它礦做校正材料。故對原料的貯存盡量留有余地。原料的貯存設施有：a.露天堆場 3000 平方米以上，可存放礦9000 噸，存期 70 天。B堆棚 800 平方米，可存礦石 2400 噸，存期為 18 天。燃料的貯存利用現有設施：8-2.687.7貯m 油罐，可貯重油貯存期為 17天。條件允許的情況

46、下應增加 2-4 個新貯油罐，使貯存期達 20-25 天。6.4.2 原料的破碎采用兩級破碎工藝以減少入磨物料粒度，減輕磨機負荷，提高磨機產量， 降低粉磨電耗，降低研磨體的消耗，從而減少物料中的機械鐵含量。同時， 考慮到物料的自然水份較高，原礦的粒度大，一級破碎采用PE250400 型鄂破，臺時產量 5-20t/h，二級破碎采用對輥破碎機 ZPGC450500 型，臺產 25t/h。采取兩班作業制。6.4.3 原料的粉磨為使莫爾卡特熟料在煅燒過程中反應充分，必須保證成型珠粒的微觀成分盡量均勻，同時應盡量增加各種礦物晶體接觸的反應面，這就對精料的細度提出了較高的要求，根據現有和經驗，細度 320

47、 目篩孔通過量大于 85%比較合適，過細則不經濟，過粗則導致熟料的物理指標下降。為此采用濕法粉磨工藝，原因是不受原料水份限制，無需除塵設施，可節省投資，又便于除鐵，選用 QM36507000B 管磨機三臺，產量 4045 噸/磨，出磨細度控制在320 目，通過量大于 85%，采用三班制生產。出磨料漿進入磨尾 60m3 料漿池，進行初步攪拌，攪拌合理再經泥漿泵送入造粒車間泥漿池攪拌。6.4.4 造粒烘干原料進行破碎、料漿再攪拌后，由 2 臺泵送入噴霧造粒機，送入回轉窯進行煅燒，煅燒溫度為 15001650，煅燒時間為 35 小時，煅燒后對該產品進行冷卻、除雜，除雜后再篩分成各種不同規格的產品，三

48、班作業。造粒烘干是整個生產線設計的重點和難點，如得不到妥善解決，將給回 轉窯的產量、質量和連續生產帶來直接影響。初步選擇還是采用噴霧造粒機。6.4.5 煅燒和冷卻用回轉窯煅燒莫爾卡特與用隧道窯相比，優點在于設備簡單，運轉可靠， 維護和檢修工作量小，機械化程度高，便于管理。缺點在于物料在高溫帶停 留時間短，要注煅燒溫度高。在選擇回轉窯關鍵性設備時，已考慮了物料在 窯內停留的時間，選用 1.626m 回轉窯，三檔支承，臺產為 2.5t/h，年綜合運轉率 82%全年總產量 2 萬噸。采用這種長徑比大的窯，可保證物料在窯內的停留時間，提高熟料質量，同時回轉窯長徑比大，可降低回轉窯窯尾溫度， 減少能源消

49、耗。生產莫爾卡特型砂的關鍵生產過程是：泥漿霧化烘干成型為小顆粒狀泥珠和在回轉窯內高溫煅燒。6.5 主要設備年利用率表生產莫爾卡特型砂的關鍵設備是：濕式球磨機、噴霧造粒機和回轉窯。主機名稱年利用率(%)周生產天數天生產班數班生產時間鄂式破碎機25726-7對輥破碎機25726-8濕法磨85738造粒機85738回轉窯85738冷卻機857386.7 物料平衡計算表熟料)(t)(t)熟料16620000干泥料21.268425200濕泥珠201.5410420800細料漿602.86(m3)19057200粗料漿451.57(m3)10431400精料11.258425000原礦21.308626

50、000重油0.1821957006.8 設備目錄及造價序號 名稱規格型號一原料破碎系統PEF2504001鄂式破碎機5-20t/h2提升機HL30023MY132M -6單位數量臺1臺1價格(萬元) 1361063電振機4對輥破碎機15kw6電振機12.07收塵器2208提升機1109拉鏈機11010計量系統12211拉鏈機22012提升機1125提升機2臺12.0臺115臺177.5KW2PGX-6025t/h Y180L-6/85粉磨、均化與貯二存QM36507000B45t(生1991濕法磨料)1.1電動機90KW TCJJ4502攪拌機60m32.1電動機11KW23泥漿泵2/1.5B

51、 25-54m3臺3187臺36臺3臺24.0臺2臺32361臺3.0臺18臺26臺28臺/套3320臺3臺18臺1臺18臺1345臺36臺3臺3185臺36臺38臺375臺36臺310臺310.0臺3支353.14三11.122.133.144.155.1四11.122.12.233.13.244.15電動機泥漿振動篩造粒烘干成型攪拌機電動機柱塞泵電動機噴霧造粒機電動機鍋爐引風機電動機排風機電動機煅燒、冷卻與貯存提升機電機 回轉窯電機 減速機單筒機、冷卻機電機 減速機提升機電機入窯下料管27.5KW TCIS 0.5/2TCJJ450 60m311KW TY76140-14-7.5m3/h1

52、1KW22.2KW2Y4-73-11NO10D 、33100m3/H205 右 00 JO3-1802M-4、30KW G4-73-11NO120D Y250M-637KWHL2508.5M Y132S-45.5KW 1.626MJXT2-71-422KW JZQ650-III-1Fi=31.51.512Y160L-611KW JZQ500-VI-22 HL25014MY132S-45.5KW耐熱鋼臺318臺315臺36.0臺312臺33臺3100臺28臺24臺2627臺26臺44臺412臺28臺230臺16臺15臺14461臺130臺21240.07080902595臺44.066.1789

53、9.1五123456789101112六12345678空氣壓縮機電動機儲氣罐重油燃燒器、貯油罐提升機電動機熟料破碎系統振動篩電振機 提升機 除鐵器 提升機 電振機 振動篩 除鐵器 收塵器 電動葫蘆箱式除鐵器磅秤其他設備鍋爐叉車 裝載機電氣線路及控制供排水非標件研磨體窯、冷卻機磚襯水泵( 循環水L2-10/8YZ80M-655KW 2.5m3皮帶D25012.5M Y132S-45.5KWGZ4 HL30014MHL30014MTO -42-27.5kw22 噸2 噸汽2 噸說明：1、原礦容重按 1.3t/m3 計算；2、碎原礦容重按 1.3t/m3 計算；3、粗料漿按含水份 45%計算所含精礦；4、熟料容重按 1.45t/m 計算；5、天消耗量數據取物料平衡計算表；6、因投資額和場地所限，未按標準要求天數儲備物料，今后逐步補充到位。6.9 建筑主要機械設備、動載荷過大的廠房均采用砼框架，重載荷如漿池采用砼 澆注建造。一般廠房和堆棚采用簡便的磚木構建。所有廠房除操作室、電所、微機房、其他一律不做隔墻和門窗，減少一次投資。框架房面：采用現澆板上 20 厚，1：2 水泥砂漿，內摻 5%防水劑，坡度23%，無組織排水。一般屋面采用紅瓦和石棉瓦鋪設，坡度 30 度。墻面：外墻粉粗砂灰，內墻粉白灰砂漿。