最新版年产40000吨镁合金及系列产品生产线可行性研究报告.docx
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最新版年产40000吨镁合金及系列产品生产线可行性研究报告
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1．总论1
1.1项目概述1
1.2可行性研究单位1
1.3可研报告编制原则及依据2
l.4项目单位基本情况4
l.5工艺流程选择与确定4
l.6工程概述4
1.7建设条件5
l.8主要技术指标（见表1.8-1）6
l.9拟建规模7
1.10投资估算7
1.11经济效果分析7
1.12总论8
2.项目可行性和必要性分析10
2.1项目建设的意义及可行性10
2.2项目建设的必要性27
3．产品市场预测分析32
3.1国际市场需求预测32
3.2国内市场预测35
4.产品方案及建设规模43
4.1产品方案制定原则43
4.2产品方案及生产规模43
5.建厂条件和厂址选择44
5.1自然条件44
5.2社会经济环境46
5.3建厂条件48
5.4厂址选择49
6.生产流程及工艺技术条件52
6.1项目简述52
6.2设计原则52
6.3原辅材料及产品标准53
6.4主要生产工艺说明58
6.5设备选型65
6.6环保设施70
6.7车间平面布置和工艺方案特点71
7.总图运输和公用与辅助工程72
7.1总图布置72
7.2土建工程设计方案76
7.3公用与辅助工程设计方案80
8.节能90
8.1概述90
8.2设计原则90
8.3设计依据90
8.4节能措施91
9．环境保护93
9.1编制依据及采用标准93
9.2厂址及环境现状94
9.3主要污染源与污染物分析94
9.4环境保护与综合利用措施95
10.劳动安全98
10.l编制依据及采用标准98
10.2生产过程中危险、危害因素的分析99
10.3劳动安全设计中采取的主要防范措施100
11.职业卫生104
11.1编制依据及采用标准104
11.2生产过程中职业危害因素的分析105
11.3职业卫生设计中采取的主要防范措施106
12.消防110
12.1编制依据及消防环境现状110
12.2各专业消防设计110
12.3消防器材113
12.4消防机构114
13.抗震设防115
13.1编制依据及原则115
13.2抗震设防标准116
13.3抗震设计116
14.工厂组织及劳动定员118
14.1管理体制及组织机构118
14.2人员的来源和培训119
15.项目实施计划122
15.1建设周期规划122
15.2工程各阶段实施进度规划122
16.投资估算及资金筹措124
16.1编制说明124
16.2编制依据124
16.3问题说明124
16.4投资估算125
16.5资金筹措130
17.经济效益分析及评价131
17.1评价说明131
17.2评价指标131
17.3基础数据132
17.4效益计算132
17.5财务评价134
18.结论137
附件138
1．总论
1.1项目概述
项目名称:
山西灵石东煌镁合金有限公司40000吨/年镁合金及系列产品生产线建设项目
主办单位:
灵石东煌镁合金有限公司
法人代表:
蔡兆锁
企业性质：
有限责任公司
项目负责人：
石磊
企业类型：
冶金及压力加工
项目所在地：
灵石县静升镇旌介村西侧
邮政编码：
031300
1.2可行性研究单位
山西省冶金设计院是经国家经济贸易委员会、山西省计委批准可进行项目可行性研究报告编制和工程咨询的专业设计研究院所。
2003年3月7日，经国家经济贸易委员会第27号发布公告，是我国项目可行性投资研究首批国家可研资质的单位，注册编号工咨公司多年来从事冶金、机械、焦化、电力等行业的技术改造工作，积累了丰富的工程项目经验，培养了大批有丰富实践经验的工程技术专家和高级专业技术人员，获得山西省工程设计资质（设计资质编号041121－sy）。
1.3可研报告编制原则及依据
1.3.1编制原则
（1）贯彻执行建设节约型社会的方针，工程建设以生产设施为主，辅助设施从简考虑。
（2）执行国家和地方产业政策，资源综合利用，降耗节能。
（3）结合当地有利条件，充分利用当地资源，结合当地有利条件，尽可能做到投资少、建设速度快、综合效益高。
（4）根据市场预测和项目实际情况制定产品方案，做到产品方案合理，产销两旺。
（5）项目整体设计体现技术先进、稳妥可靠、安全适用、经济合理的原则，工艺路线、主要生产装置和关键设备采用引进成熟先进的技术和装置，工程设计注重节能、环保和消防措施。
高起点设计、高标准建设，工艺及装备达到国际先进、国内领先的水平。
（6）总图布置做到分区明确，布局合理，流程顺畅、运输方便，避免物流、人流交叉，并满足消防、运输、劳动安全卫生和环保等要求。
在满足生产工艺的要求下，尽量紧凑布置，少占土地，减少土方量。
（7）严格执行国家和地方的环境保护、劳动安全、职业卫生、消防和抗震等有关法规、标准和规范，做到安全生产、文明生产，保护环境。
1.3.2编制依据
（1）山西灵石东煌镁合金有限公司“40000吨/年镁合金及系列产品生产线可行性研究报告”委托书
（2）《建设项目可行性研究内容和深度的规定》（修订本）
（3）建设部2000年《建设工程勘查设计管理条例》
（4）国家发展改革委员会、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》
（5）中国国际工程咨询公司编写的《投资项目经济咨询评估指南》
（6）《山西省产业投资指导目录》2006本
（7）《产业结构调整指导目录2005》国家发改委2005年40号令
（8）《2005中国机电产品报价手册》机械工业出版社
（9）《冶金机械设计手册》中国科技文化出版社2006年12月出版
（10）项目企业提供的基础资料。
1.3.3编制采用技术标准
（1）《冶金电气设备工程安装验收规范》GB50397—2007
（3）《建筑设计防火规范》GB50016－2006;
（4）《厂矿道路设计规范》GBJ22-87
（6）《生产设备安全卫生设计总则》GB5083
1.3.4编制范围
生产线包括镁合金冶炼和压铸两部分，镁合金冶炼从镁锭及辅助材料的进厂验收、配料、预热、合金化、调温静置、浇铸、表面处理、包装入库；镁合金压铸从成份合格后的合金液，经铸模预热、压铸、调质表面处理、检验、包装入库的生产全过程，及与生产线配套的厂房、道路及公共辅助工程的建设和设备配置的可行性项目研究。
l.4项目单位基本情况
山西灵石东煌镁合金有限公司于2005年9月成立,充分利用山西镁资源优势，进行高端镁合金产品的研制、开发和销售，具有较好的镁合金生产技术基础。
l.5工程概述
（1）山西灵石东煌镁合金有限公司40000吨/年镁合金及系列产品生产线建设项目位于灵石县静升镇旌介村西侧，占地60余亩，场地开阔，交通便利，水电齐备，非常适合该项目的建设，也为今后改建、扩建留下空间。
（2）本项目主要建设方向是：
充分利用山西强大的金属镁生产能力，依靠先进的技术和管理，以科研院所、专业院校为技术支撑，以镁合金及其制品的生产研发为起点，发展成为国内专业生产镁合金及镁制品的加工制造基地。
（3）工程主要建设内容
工程建成后可达40000吨/年的生产能力，投资金额为16025.6万元，其中流动资金投资3000万元。
①征地62.08亩，总占地面积约41400㎡，其中建筑面积11648㎡；
②水、电、道路、场地实现“三通一平”；
③生产厂房、库房及办公和生活辅助场所；
④所需设备的购置及安装。
1.6建设条件
1.6.1材料供应
镁铝均为山西的资源优势，是山西七大优势产业之一。
2005年，全省规模以上生产企业金属镁总产量为30万吨，占全国总产量的70％，占世界镁产量的50％左右。
项目主要原材料金属镁、铝由灵石和周边地区供应；辅助材料如锌、锰等金属及其它消耗材料，在省内和国内有大量现货，材料供应有保障。
1.6.2供电
本项目以电为主要燃料动力，用电负荷较大，为保证生产正常，从临近的天石电厂和灵石县绵山变电站接入10kv架空专线接入进行专线敷设，双供电保障，可满足生产要求。
1.6.3供水
公司生产、生活用水来自旌介村原有2＃、3＃深井水，其水质、水量均能满足项目用水要求。
1.6.4采暖
项目生产不用蒸汽，采暖用热，由天石电厂集中供暖。
1.6.5交通运输
公司地址位于灵石县静升镇旌介村西侧，西紧靠108国道旧线，距大运高速约5公里，交通运输十分便利。
l.7主要技术指标（见表1.7-1）
表1.7-1项目技术经济指标
序号
项目
单位
指标
备注
1
加工类型
冶金及压铸
2
产品名称
镁合金及压铸件
3
设计能力
（1）年
t/a
40000
（2）月
t/m
3636
4
工作制度
（1）年工作天
d/a
330
（2）年工作时
h/a
6600
5
加工方法
冶金及压力加工
6
物料消耗
镁锭Mg
t/a
36928
铝锭AL
t/a
1896
铝锰合金AL-Mn
t/a
1952
锌锭Zn
t/a
276
铍Be
t/a
0.6
溶剂
t/a
100
炉用材料
t/a
2508
7
能源消耗
生产吨耗电
Kwh/t
1404.8
生产吨耗水
t/t
0.036
8
项目占地面积
m2
41400
9
项目总投资
万元
16025.6
10
销售收入
亿元/a
8.65
11
年实现利润
万元/a
13722.5
12
年实现利税
万元/a
20732
l.8拟建规模
40000吨/年镁合金及系列产品生产线及相应配套设施。
1.9投资估算
项目总投资为16022.5万元，其中项目流动资金3000万元，
1.10经济效果分析
（1）镁合金及制品生产加工能力为40000吨/年，年销售收入为8.65亿元。
（2）年经营总成本测算为65818.2亿元/年
（3）年实现利润13722.5万元/年。
（4）年实现利税总额为20732万元/年。
1.11总论
（1）山西灵石东煌镁合金有限公司筹备建设年产40000吨/年镁合金及镁制品加工生产线，从原材料的采购、验收、冶炼、合金化、铸造、挤压成型、表面处理、包装，以及检验试验等工序，完善镁制品制造加工产业链，符合国家及山西省产业政策的要求，规模合理，使山西省乃至全国的镁合金及镁制品加工业迈上一个新台阶。
（2）设计采用国外成套专利技术，技术含量较高。
项目的实施，可尽快将科技成果转化为生产力，发挥更大的经济效益和社会效益，对促进山西省经济结构产业调整，带动地方经济发展具有重要的作用。
（3）该项目建成后，山西灵石东煌镁合金有限公司将成为我国镁合金及其系列产品专业制造加工基地，项目产品是我国汽车行业、电子行业进一步提高质量、降低成本、在材料方面部分或全部替代进口的急需产品。
符合国内外市场发展趋势，具有良好的社会效益和市场发展前景。
（4）项目生产采用镁、铝等金属为原料，经电加热熔化合金，并进行机械加工的过程，生产过程基本不产生三废，产生的少量除尘废水经处理后循环使用，可达标，基本不排放。
（5）通过对本项目的财务分析，年销售收入8.65亿元，年利润总额20481.4万元，年销售税及附加200.5万元，投资回收期1.99年（税前）1.69年（税后）,借款偿还期2年,投资利润率77.34%,投资利税率115.4%。
项目的各项财务指标均好于行业基准指标，且有一定的抗风险能力，财务上分析是可行的。
综上所述，该项目符合产业政策，工艺合理，技术成熟可靠，产品优良，具有较好的经济效益、环境效益和社会效益，发展潜力、建设条件良好。
故应抓紧项目前期立项，进行资金筹措及“三通一平”等前期工程准备工作，以使项目尽早实施，为当地经济发展作出应有的贡献。
2.项目可行性和必要性分析
2.1项目建设的意义及可行性
2.1.1项目建设的意义
进入21世纪，资源和环境已经成为人类可持续发展的首要问题，降低能源消耗、提高能源利用率、减少环境污染以及节约地球有限资源，进而实现人类的可持续发展，成为当今人类亟待解决的一个十分重要而紧迫的问题。
随着金属材料消耗量的急剧上升和科学技术的飞速发展、大规模生产工艺的出现和广泛使用，使地球表壳的资源日趋贫化。
有些金属材料铁、铝、铜、铅、锌等的持续使用不过百年，甚至是几十年。
这将给以消耗资源为代价，承受巨大环境压力的传统制造行业提出更高的要求。
镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁合金是目前国内外重新认识并积极开发的一种新型环保材料，是21世纪最具生命力的新型环保材料。
镁合金特点：
1）重量轻，镁金属是目前世界实际应用中重量最轻的金属结构材料，是铝的2/3，钢铁的1/4。
2）比强度和比钢度高，均优于钢和铝合金。
3）弹性模量小，刚性好，抗震力强，长期使用不易变形。
4）对环境无污染，可回收性能好，符合环保要求。
5）抗电磁干扰及屏蔽性好。
6）色泽鲜艳美观，并能长期保持完好如新。
7）极高的压铸生产率，尺寸收缩小，并且具有优良脱模性能。
镁作为一种轻质工程材料，其潜力尚未充分挖掘出来，开发利用还远不如钢铁、铜、铝等成熟。
镁的特殊性能如密度低、比强度和比刚度高、减振性好、电磁屏蔽性能优异、切削加工性和热成形性好等使其在移动通信、手提计算机等的壳体结构件上以及在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域都具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
因此，在很多传统金属矿产趋于枯竭的今天，加速开发镁材料对保持社会可持续发展具有重要的战略意义。
镁合金作为迄今为止无毒金属材料中最轻的合金,其比强度和比刚度都很高,有很高的应用价值.但镁加工困难,限制了它的应用.变形材料在镁合金中只占2%左右,且多用挤压方法生产,更多以铸件形式使用.镁合金在世界范围内的增长高达20%,除航空航天,电子外壳,汽车行业等方面应用外,手提电动工具、散热器、代替铝合金、代替工程塑料等方面镁合金得到了进一步的应用,已成为机械制造行业中生产技术发展的一个方向。
90年代以来，各工业发达国政府高度重视镁合金的研究与开发，美国、日本、德国、澳大利亚等国相继出台了各自的镁研究计划，把镁原料作为21世纪的重要战略物资，加强了镁合金在汽车、计算机、通讯及航空航天等领域的应用开发研究。
镁合金成为21世纪最令人瞩目的绿色环保工程金属材料，是人类文明社会发展的必然要求，有着深刻的经济和社会背景。
镁是地壳中分布较广的元素之一,占地壳质量的2.1%,海水,光卤石,菱镁矿,白云石中都含有镁,并广泛分布于世界各地，蕴藏量无限。
我国是镁资源丰富的大国,原镁产量高居世界首位。
受镁金属应用研究滞后的影响，我国大部分镁产品只能以低附加值的原材料形式出口。
国内在镁合金应用方面与国外比还存在很大的差距,限于技术开发的能力,大多的原镁作为原材料使用,造成国内资源的极大浪费。
因此 ,实施科技攻关 ,尽快形成具有独立知识产权的镁合金深加工技术体系 ,开发我国自己的镁合金加工产业 ,变现在以出口原材料镁锭为主转为出口高附加值的镁合金零件及配套产品，无论是对传统产业的改造 ,形成一批新兴的高科技产业群 ,促进我国汽车,电子等应用镁合金产品的工业领域的良性发展 ,还是对中西部大开发战略的顺利实施 ,应对加入 WTO带来的挑战 ,。
提升镁产业技术水平和技术创新能力，将资源优势转化为经济优势，都具有重大的现实意义和深远的历史意义。
2.1.2我国镁工业开发及镁合金现状
我国镁工业起步虽然较晚，但发展非常快。
20世纪90年代开始，我国镁工业进入快速发展期,是全球镁的生产大国和出口大国，但远不是镁工业强国。
镁是我国少有的几种优势金属资源之一，在过去的15年里，我国的镁工业迅速壮大，目前已经成为世界上原镁生产的绝对大国，2003年镁产量更是占世界总产量的60％以上。
从2000年开始，在师昌绪等院士的直接推动下，我国镁合金的研究和应用也取得了举世瞩目的成绩，逐步从镁生产大国向镁研发和应用强国迈进。
过去5年里，我国在高性能镁材料的研究，镁加工装备的开发以及镁合金深加工产品的开发应用方面都取得极大的进展。
从镁产业的角度来讲，已经形成了原材料到深加工一直到应用的完整产业链，从镁研究开发的角度来讲，已经初步形成了从基础研究到应用研究一直到产品开发的完整科研开发体系。
1）我国镁及镁合金现状
我国目前在镁工业方面拥有三项“世界冠军”。
第一是镁资源大国，储量居世界首位。
在青海盐湖蕴藏着氯化镁32亿吨，硫酸镁16亿吨。
在辽宁、山西、宁夏、内蒙古、河南等省、自治区菱镁矿均有很大储量，仅辽宁大石桥一带的储量就占世界菱镁矿的60％以上，矿石品位高达40％。
第二是原镁生产大国，2003年我国共生产原镁35.4万吨，约占全球总产量的67％。
第三是出口大国，年产量80％以上的镁出口到国际市场。
尽管如此，我国的镁工业还存在着不少问题，主要表现在：
原镁生产技术比较落后，质量不够稳定，镁锭中的夹杂物和有害元素含量大大超标，难以满足压铸、板材轧制和冲压等高端产品的生产需求；出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭，镁合金出口比重只有15％左右，镁合金制品出口则更是微乎其微，因此出口利润低，而对于军工生产所需要的高性能镁合金板材和型材还需要从俄罗斯进口；原创性的研究成果缺乏，目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产，而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大部分依靠进口。
中国镁合金产品的生产和应用现状是镁合金的优势已经被许多企业所认识，在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用，用户包括如上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等。
例如，一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架；镁合金压铸迅速增长，台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂几乎分布在全国各地，各种压铸机数量超过50台，变形镁合金加工开始起步。
2）我国镁合金研究现状
国家相关研究和应用计划包括，科技部组织实施的“十五”攻关重大专项镁合金应用开发及产业化、“十五”863计划相关项目、重点国际合作计划、科技型中小企业创新基金、国家自然科学基金委立项的国家自然科学基金、国防科工委的军工配套项目、经贸委的技改项目，国家发改委的高技术示范工程等。
“十五”科技攻关重大专项“镁合金应用开发及产业化”的目标是，建立镁合金技术创新体系，加快我国镁资源的应用开发，培育相关高新技术产业群，将我国的镁资源优势转变为经济优势。
技术目标是推动镁材料的应用与产业化；发展水氯镁石脱水技术，开发盐湖镁资源；提高皮江法炼镁的水平，降低污染；获得镁生产关键技术装备生产能力；推动镁在汽车、摩托车和3C产业中的应用；研究中国镁长期发展战略。
科技部徐冠华部长在2004年全国科技工作会议上的讲话指出，通过对镁合金关键技术研究及产业化的重大攻关，初步形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁资源强国的跨越奠定了基础。
高技术发展计划（863计划）开发高性能镁合金材料及应用技术，目标是开发未来5～10年内获得应用的关键技术，参加单位包括大学、研究所与企业，立项项目7项，包括耐热压铸镁合金及其应用技术、高强高韧镁合金及其应用技术开发、高性能变形镁合金及其应用技术、镁合金先进焊接技术、镁合金冲锻成型技术、镁合金锻造轮毂技术等。
这些研究取得了很大突破、包括开发了3种在175℃具有良好抗蠕变性能的镁合金、低成本的镁稀土中间合金制备技术、耐热镁合金的压铸技术；开发了用于汽车轮毂的高强高韧铸造镁合金、镁合金轮毂低压铸造生产技术；开发了变形性能优于现有Mg－Al－Zn系合金的新型镁合金、板材和中空薄壁型材加工技术，镁合金腐蚀防护技术；开发了镁合金焊接新工艺、焊接设备及焊接材料。
3）镁研究与应用发展趋势
美国三大汽车公司联合对新开发的耐热镁合金进行经济和技术评估，以及大众汽车公司对新开发的耐热镁合金进行工业化中试生产和应用，效果均非常良好。
国内采用低成本镁、稀土中间合金开发新型耐热镁合金取得进展。
变形镁合金及其加工技术正在成为镁合金研究和应用领域的热点。
热点研究包括镁合金等通道转角挤压技术。
镁合金超塑性研究，重要研究方向是，高应变速率超塑性，研究应变速率在10－2S－1以上的高应变速率超塑性成型（HSR－SPF），对于节约能源、提高生产率、扩大应用都有很重要的意义；大晶粒工业态镁合金超塑性，研究晶粒较大的工业态镁合金在一定条件下的超塑性，因其不需要预加工可节约能源，故将有更大的应用前景；镁合金低温超塑性，研究镁合金在较低的温度（0.5Tm以下或更低）下进行超塑性变形的研究。
镁合金精密冲锻成型，1999年日本Sony、日立金属和东京精锻所三家公司共同开发成功镁合金精密冲锻成型技术（Press－Forging）。
精密冲锻成型技术是将冲压成型与锻造成型结合所产生的新技术。
同压铸和半固态成型生产工艺相比，精密冲锻成型工艺具有生产效率高和成品率高等优点。
镁合金冲锻成型一般采用AZ31B变形镁合金，其生产设备采用普通机械式锻压机床即可。
镁板铸轧技术（短流程）。
镁板冲压工艺。
阻尼镁合金：
镁的阻尼性能优于所有的金属结构材料，在航空航天和军事领域有着广阔应用前景，如导弹、卫星和武器的电子仪表支架等。
泡沫镁合金：
日本名古屋工业研究所于1999年5月研发成功泡沫镁合金，具有极好的吸震和耐高温性能，可用于汽车防撞杆和消声器。
镁合金材料的研究和应用前景是非常广阔的，相对于其它金属材料（如铝、钢等）的研究发展水平，我国与世界发达国家的差距较小，可以说几乎处在同一起跑线上，如果集中全国的优势力量针对关键科学问题展开研究，就有可能取得重大突破，达到甚至赶超世界先进水平。
我国近年在镁合金技术开发和应用领域取得了长足进步，作为世界第一“镁”大国要造好镁、用好镁，造福于中国和世界，并在镁的研究领域成为世界领头羊，推动镁合金走可持续发展之路，同时还要开展好镁合金的重大基础研究。
2.1.3项目市场及建设的可行性分析
2.1.3.1我国发展镁合金产品的市场分析
镁作为最轻的工程金属材料，它一系列独特的性质满足了航空、航天、现代汽车工业对减重、节能的要求，并可代替工程塑料以满足3C（计算机、通讯、消费类电子）产品的轻、薄、小型化，高集成度以及环保方面的要求，因而成为现代汽车和3C产业的首选材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
八十年代以来，世界各国高度重视镁合金的研究与开发，将镁资源作为二十一世纪的重要战略物质，加强了镁合金汽车、计算机、通讯及航空航天领域的应用开发研究，镁合金已成为世界令人瞩目的绿色环保工程材料，属二十一世纪的朝阳产业，近年来镁工业发展很快，但只有包括中国等十余个发展中国家生产镁系列产品。
根据国际镁业协会提供的信息表明，全球实际镁合金产品年产量不足40万吨。
（1）镁产品国内市场的发展现状
从国内市场来看，上世纪90年代以来，镁产品用于国内的消耗只有产量的20-30%，在国产汽车上，唯有上海大众汽车公司的桑塔纳轿车采用了镁合金压铸件，用量仅为8.5公斤/辆。
另外，目前在国产的计算机、通讯设备上几乎没有镁合金零部件。
但这只是暂时现象，随着技术进步和我国人民生活水平的提高，我国在汽车、通讯等领域
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