年产12500吨项目碳化硅可行性方案.docx
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年产12500吨项目碳化硅可行性方案
年产12500吨碳化硅项目
可行性研究报告
**市励宁硅业有限公司
1.总论------------------------------------------------------------6
1.1项目概述------------------------------------------------------6
1.2建设规模及产品方案---------------------------------------6
1.3主要建设条件------------------------------------------------7
1.4设计原则------------------------------------------------------9
1.5主要设计内容------------------------------------------------9
2.市场分析及建设规模与产品方案------------------------11
2.1市场分析------------------------------------------------------11
2.2建设规模和产品方案---------------------------------------12
3.主要技术经济指标------------------------------------------14
4.生产工艺------------------------------------------------------17
4.1概述------------------------------------------------------------17
4.2设计规模及产品方案---------------------------------------17
4.3工艺生产车间组成------------------------------------------17
4.4产品质量标准------------------------------------------------17
4.5原料质量标准------------------------------------------------17
4.6生产工艺及生产方法---------------------------------------18
5.总图运输------------------------------------------------------21
5.1区域概况------------------------------------------------------21
5.2总平面布置---------------------------------------------------21
5.3工厂运输------------------------------------------------------22
5.4工厂消防及绿化--------------------------------------------22
6.电力-----------------------------------------------------------23
6.1电力负荷及性质--------------------------------------------23
7.1厂区供热-----------------------------------------------------24
7.2厂区热力管网-----------------------------------------------24
8.给排水--------------------------------------------------------25
8.1设计范围-----------------------------------------------------25
8.2用水量及水源-----------------------------------------------25
8.3厂区排水-----------------------------------------------------25
9.采暖通风-----------------------------------------------------26
9.1设计依据及设计原则--------------------------------------26
9.2气象资料-----------------------------------------------------26
9.3除尘设计原则-----------------------------------------------26
9.4通风措施-----------------------------------------------------27
10.土建工程-----------------------------------------------------28
10.1设计原则-----------------------------------------------------28
10.2建筑结构设计-----------------------------------------------28
10.3建筑防火-----------------------------------------------------29
11.机械维修-----------------------------------------------------30
12.环境保护.----------------------------------------------------31
12.1厂区环保设施-----------------------------------------------31
13.职业保护及职业安全卫生--------------------------------33
13.1设计依据标准-----------------------------------------------33
13.2炭化硅生产中存在的不安全与有害因素--------------33
13.3职业卫生措施-----------------------------------------------34
13.4职工安全措施-----------------------------------------------35
13.5环境管理和监测机构--------------------------------------36
14.防火措施-----------------------------------------------------37
14.1总平面布置--------------------------------------------------37
14.2建筑与结构--------------------------------------------------37
14.3电气防火-----------------------------------------------------37
14.4消防给水-----------------------------------------------------37
15.项目总投资估算--------------------------------------------38
15.1工程概况-----------------------------------------------------38
15.2依据及原则--------------------------------------------------38
15.3项目总投资估算--------------------------------------------38
16.技术经济分析-----------------------------------------------40
16.1组织机构及劳动定员--------------------------------------40
16.2职工培训-----------------------------------------------------41
16.3总投资及资金筹措-----------------------------------------41
16.4建设进度-----------------------------------------------------43
16.5成本费用估算-----------------------------------------------44
16.6损益估算-----------------------------------------------------47
16.7财务评价-----------------------------------------------------48
16.8不确定性分析-----------------------------------------------50
16.9综合评价-----------------------------------------------------53
1.总论
1.1项目概述
**市励宁硅业有限公司成立于2004年，是主要从事炭化硅冶炼的民营企业。
公司依托**市丰富的电力、石英砂和无烟煤资源，生产和开拓硅系列产品。
现拟自筹和引进资金建设年产12500吨炭化硅项目，装机容量12500kVA。
碳化硅（SiC, Silicon Carbide）材料有许多优异的性能，如耐磨削、耐高温、耐腐蚀、高热导率、高化学稳定性以及高电子迁移率等。
磨料、冶金和高温承载件是目前碳化硅的主要应用领域。
目前，世界SiC总产量约150万吨/年，中国产量最大，约占30%,年产量约45万吨左右。
中国SiC生产企业主要集中于**、青海、四川、甘肃、山东等地。
作为世界最大的碳化硅生产国与出口国，中国碳化硅的产销对于世界碳化硅行业有着重要影响。
本项目建设厂址选择在**蓝山工业园区，拟选厂址属规划的工业用地，不占用耕地。
建设场地水源充足、电力供应有保证，为本项目的建设提供了较好的建设条件。
本项目的建设为该公司今后开拓炭化硅砂、微粉、炭化硅制品提供了原料基础，为改善今后的可持续发展奠定了必要的基础条件。
本项目符合国家产业政策，属于国家鼓励发展的项目。
1.2建设规模及产品方案
根据建设场地、供电、供水、资金筹措能力和市场需求，确定设计规模为年产碳化硅12500吨。
1.3主要建设条件
1.3.1原料
本项目所需主要原料为：
无烟煤、石英砂、木屑。
主要原料来源和供应叙述如下：
无烟煤：
****矿区出产的“**”无烟煤因其具有“三低六高”（低灰、低硫、低磷、高发热量、高比电阻、高机械强度、高精煤回收率、高化学活性、高块煤率）的优良品质而闻名国内外。
是冶金、化工等行业公认的最适宜生产炭化硅产品的最佳煤种。
**煤炭资源丰富，预测储量2047亿吨，居全国各省区第六位，其中焦性煤约75亿吨；探明储量313亿吨，居第五位；煤种齐全，在中国所有的10个煤炭种类中，**有9种，是我国煤种最集中分布的地区；主要煤种有无烟煤，焦性煤、1/3焦煤，不粘结煤、褐煤等煤种。
**无烟煤的地质探明总储量为6.5亿吨，这部分煤集中在汝芨沟矿区。
目前**的煤炭总生产能力为2500万吨，总产量1800万吨，其中**无烟煤500万吨，不粘结煤500万吨，主焦煤400万吨，1/3焦煤250万吨，其他长焰煤与烟煤150万吨。
本项目年需**无烟煤1.63万吨，从**市煤炭市场采购，供应有保证。
石英砂：
**市境内石英砂地质储量丰富，已探明储量45822.5万吨。
满足本项目原料质量要求的石英砂主要分布在位于**红果子火车站4km处的红果子沟，位于****市火车站西7.5km处的正义关，位于**市**区北约6km处的枣窝火车站，位于**北8km**沟口东侧，这四处矿床已探明储量为2596.32万吨。
原料质量为SiO2≥98%;Al2O3≤1%；Fe2O3≤0.1%，品质完全满足碳化硅生产对原料的品位要求。
木屑：
本项目年需木屑5000吨，因需要量较少，由当地木材加工企业供应，即可满足供应。
如果木屑供应有困难，可以用稻谷壳代替。
电力：
**市境内现有火力发电厂5座，总装机容量1200MW，预计**第二发电厂3、4号机组2005年底即可发电，届时，**市总装机容量可达到1800MW。
本项目冶炼变压器容量12500kVA，年用电量7677.92×104kWh，**市的电力供应可以满足本项目要求。
1.3.2厂址
项目建设厂址选择在**县蓝山工业园区。
厂址距**区15kM。
1.3.3供电
该项目建设新增供电容量12500KVA，从**变电所架设供电线路解决。
1.3.4供水
本项目每年用水量为5482.5m3，其中：
生产用水2062.50m3，生产循环用水1500.00m3，生活用水1920.00m3。
水源由**蓝山工业园区供水管网解决。
1.3.5交通运输
本项目年运输量为54425.00吨，其中运入量41300.00吨，运出量13125.00吨。
本项目建设厂址位于110国道近旁，交通运输十分方便，运输车辆雇用社会车辆解决。
1.4设计原则
1.4.1认真贯彻国家建设方针政策及有关规定，精心设计，加快项目建设进度。
1.4.2总图布置力求紧凑合理，并充分考虑与现有生产工艺的衔接。
1.4.3项目建成后的机械维修利用外协方式，充分利用**地区机械修理厂家的机修能力，新建项目不考虑大型设备的机械维修，仅考虑中、小修。
1.4.4本项目全部生产设备均采用国产设备，采用国内先进、可靠、成熟的先进技术和设备。
1.4.5贯彻国家节能政策，尽量节省能源，做好消防设施的布置和环境保护的设计。
1.5主要设计内容
1.5.1工艺生产系统包括原料储存、粉碎、冶炼、破碎、检验、包装等。
1.5.2动力系统包括供水、供电、通风等。
1.5.3厂区总平面布置、供排水管网等。
2.市场分析及建设规模与产品方案
2.1市场分析
2.1.1**市碳化硅现状
**市现有碳化硅生产企业15家，总用电负荷为10.7万kVA；已形成碳化硅块10万吨、碳化硅微粉0.5万吨、碳化硅制品0.1万吨的生产能力。
2003年生产碳化硅9.8万吨。
2.1.2碳化硅用途
炭化硅是一种具有良好的导热、耐磨、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性强等优良特性的非金属合成材料。
其应用领域主要是作为冶金工业的脱氧剂、磨料、耐火材料、橡胶工业填剂，产品应用领域涉及冶金、航空、机械、化工、能源、建材、军工、轻以及电子工业等行业。
2.1.3碳化硅市场
目前，世界SiC总产量约150万吨/年，中国产量最大，约占30%,年产量约45万吨左右。
中国SiC生产企业主要集中于**、青海、四川、甘肃、山东等地。
作为世界最大的碳化硅生产国与出口国，中国碳化硅的产销对于世界碳化硅行业有着重要影响。
国外生产厂家较大的有30余家，主要集中在北美、西欧和日本，近年来，由于受耗能、污染、人工等诸多因素的影响，国外炭化硅产量有所减少，产量呈下降趋势。
我国自80年代中期以来，由于出口量不断扩大，炭化硅生产厂家迅速增加，遍及全国，但比较集中的是西部地区。
**市炭化硅企业目前有17家，装机总容量10.7万kVA，生产能力12万吨。
分析近10年国内炭化硅生产发展历程，炭化硅的生产比较平稳，不象铁合金大起大落。
目前，国际市场对炭化硅需求量有较大增加，而西欧、日本及北美的一些工业化国家又在减少炭化硅生产企业的数量和产量，我国只要把握住这一良好契机，适当发展炭化硅，增加出口量，扩大产品覆盖面，炭化硅生产销售前景将十分乐观。
2.1.4市场前景预测
近几年炭化硅价格逐年上升，至1997年起由于国家电价普遍上调，使得炭化硅生产成本加大，由于生产成本的加大和市场需求的拉动，炭化硅价格进来迅速攀升。
目前，炭化硅一级品价格已达到3900元/吨，二级品价格也达到2900元/吨。
据目前价格走势分析，价格有望继续上扬。
炭化硅是一种高耗能产品，由于世界能源危机，发达国家所需炭化硅均依赖进口，进口量较多的国家和地区有德国、日本、美国、东南亚、澳大利亚等国家和地区，使我国的出口量猛增。
我国的炭化硅生产受资源、能源的限制主要集中在青海、甘肃、**等省区，**的优势最突出。
**的炭化硅已占领了相当一部分国内和国际市场。
本项目位于**兰山工业园区，将享受一系列优惠政策，本项目的市场前景将十分乐观。
2.2建设规模和产品方案
根据项目的建设和资金筹措的可能，确定本项目的建设规模为年产碳化硅12500吨。
其中：
一级品6250.00吨；二级品6250.00吨；冶炼废料625.00吨。
3.主要技术经济指标
主要技术经济指标见下表：
主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
建设规模
t/a
12500
2
产品产量
2.1
一级品
t/a
6250
2.2
二级品
t/a
6250
2.3
冶炼废料
t/a
625
3
产品合格率
%
100
4
主要原料需要量
4.1
石英砂
t/a
20000
4.2
无烟煤
t/a
16300
4.3
木屑
t/a
5000
5
供水
t/a
5482.5
6
供电
年用电量
kW.h
7678×104
7
外部运输及总图
外部运输总量
t/a
54425
其中：
运入量
t/a
41300
运出量
万t/a
13125
项目占地
亩
50
8
建设期
a
1
9
劳动定员
职工人数
人
128
其中：
工人
人
113
管理及服务人员
人
15
10
实物劳动生产率
其中：
全员
t/a.人
97.66
工人
t/a.人
110.62
11
投资及资金筹措
投资总额
万元
1643.49
其中：
固定资产投资
万元
1261.14
建设期利息
万元
流动资金
万元
382.35
投资方向调节税
万元
0.00
免征
12
总成本
万元
3662.26
年平均
13
单位成本
元/t
2929.81
年平均
14
销售收入、税金及利息
销售收入
万元
4281.25
正常年
销售税金及附加
万元
150.58
正常年
利润总额
万元
385.79
年平均
所得税
万元
127.31
年平均
税后利润
万元
258.48
年平均
公积金
万元
25.85
年平均
公益金
万元
12.92
年平均
15
盈利能力
全部投资财务内部收益率
%
22.06
税后
全部投资财务净现值
万元
971
I=10%,税后
投资回收期
a
5.33
税前包括建设期1年
投资利税率
%
32.45
投资利润率
%
23.47
16
财务状况分析
资产负债率
%
21.10
投产后第1年
流动比率
%
244.17
投产第1年
速动比率
%
121.19
投产第1年
4.生产工艺
4.1概述
生产工艺和设计原则：
充分发挥当地优质碳化硅的资源优势，尽可能地节约建设资金，采用先进可靠的工艺技术，可靠的生产设备，提高产品档次，增加企业的经济效益，增强企业可持续发展的能力。
碳化硅冶炼炉选用多炉芯冶炼专利技术，改技术具有提高产量、节能和提高产品质量的效果，已在某企业实施，节能、增加产量、提高质量的效果明显。
碳化硅炉拟采用炉墙、炉底节能专利技术，该技术节电效果明显，吨产品节电200-270kWh，可以大幅度降低生产成本。
本项目采用以上二项专利技术后，节电效果显著，提高产量约10％以上，一级品率可以提高20％以上。
4.2设计规模及产品方案
4.2.1本设计规模为年生产吨12500吨碳化硅。
4.2.2产品方案
产品方案为：
年产碳化硅12500吨。
其中：
一级品6250.00吨；二级品6250.00吨；冶炼废料625.00吨。
4.3工艺生产车间组成
根据工艺流程，生产工艺车间由以下车间组成：
原料储运、粉碎、配料、冶炼、破碎、检验、包装、动力等车间。
4.4产品质量标准
产品执行国家企业标准。
一级品SiC≥97.50；二级品SiC≥90％。
4.5原料质量标准
原料应符合产品要求的质量标准。
无烟煤灰分≤5％，石英砂SiC2的含量≥98％。
4.6生产工艺及生产方法
4.6.1生产工艺
生产工艺流程为：
原料储运→破碎→配料→冶炼→破碎→检验→包装→成品
4.6.2工艺流程简述
炭化硅是在二氧化硅被炭化还原的电热过程中生成的，其化学反应方程式如下：
SiO2+3C=Sic+2CO
工业生产炭化硅是在两端装有电极，中心装有石墨发热体的电阻炉内冶炼而成的。
无烟煤（粒度1-100mm）用汽车运输进厂，经400×600锤式破碎机破碎至0-3mm，经D250斗式提升机送至煤库储存。
石英砂由汽车运输进厂，加工粒度0.5-5mm，粒度符合生产要求直接卸入露天硅砂堆场储存。
木屑用汽车运输进厂，用麻袋盛装储于辅助材料原料场。
以上三种原料经化验合格后方能投入使用。
将石英砂、无烟煤、木屑与冶炼回收料，按硅碳比r=1.56-1.62进行配料计量后，用铲车送至JS500强制式混合机中，搅拌均匀，卸入吊料筒内，用天车运输，装入固定式炭化硅冶炼炉内，装炉完成后，利用装入炉料中心的石墨炉芯为发热载体，通以强大的电流，在1600-2700℃时发生化学反应，生成炭化硅，冶炼时间约24小时左右，为了不使电极发热，电极采用通水冷却，通电冶炼达到规定时间和送电量后，停止送电。
炉体自然冷却至少60小时后，用天车吊下炉墙，再次自行冷却，并浇水冷却，然后进行劈炉。
若缩短冷却时间，浇水急冷，会造成碳化硅结晶表面进一步氧化，增加SiO2层的厚度。
使用天车上配置的抓取器，将炉上的结晶筒取送至厂房里分级地点进行分级。
把连结在一起的一级和
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