交口金属镁可行性研究报告

1、总论

1.1项目名称

交口县麒丰属镁有限责任公司年产1000吨金属镁技术改造项目

1.2主办单位及负责人

主办单位：交口县麒丰金属镁有限责任公司

法人代表：武金福

1.3编制单位 山西省冶金设计院 1.4编制依据及范围

1.4.1编制依据

1)交口县麒丰金属镁有限责任公司设计委托书； 2)交口县麒丰金属镁有限责任公司与山西省冶金设计院 签订的可行性研究合同书；

3)交口县麒丰金属镁有限责任公司年产1000吨金属镁技改项目建议书。

1.4.2 编制范围

本可行性研究编制范围为改建年产1000吨金属镁皮江法生产线的生产系统和设施，辅助生产系统和设施。包括：1座竖窑；制球车间；还原车间及4座还原炉；精炼车间及4座精炼炉；总图运输、供电、给排水、环保等生产辅助设施。

1.5建设规模

根据委托书要求，并考虑厂址环境、原料供应、供水、供电、

资金来源及运输等综合条件，确定利用本公司现有场地、设施（原为康泰金属镁厂所有）改建年产1000吨金属镁皮江法生产线。

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1.6 厂址及建厂条件

1.6.1 厂址

交口县麒丰金属镁有限责任公司位于山西省交口县南偏东37km处的康城镇西河沟。距太原200km；往西24km接209国道；霍（州）桃（红坡）公路从厂门前2 km处通过，连通108国道、南同蒲铁路，可以方便地前往霍州、孝义和阳泉曲。 1.6.2 建设条件 1）水源

建设年产1000吨金属镁皮江法生产线用水适中，生产中采用闭路循环。生产用水由公司现有西河沟500m3蓄水池(有泉水补充)和山坡上70m高处的200m3高位水池供应。完全可以满足本厂生产、生活及消防用水。

2）电源

经公司向交口县电业局申请，从康城镇解家坪区域变电站引10kV专线供电，公司现有200kW发电机组。故本项目用电是有保证的。

因此，该厂址具备建设条件。

1.7原料来源及产品销售方向

1.7.1 原料来源

生产金属镁的原料白云石由本地的石口、石马沟白云石矿供应；还原剂75#硅铁可向孝义、交城、灵石等地的生产厂家采购；精炼熔剂从青海进货；其他辅助材料由本地解决。 1.7.2产品销售方向

产品主要供应出口，也向国内一些铝合金厂、汽车制造厂、机械制造厂等单位供货。

1.8工艺方案选择

本设计采用皮江法生产金属镁。

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1.9 投资估算

工程总投资为531万元，其中，项目新增固定资产投资为311万元，建设期利息2万元，流动资金219万元。

1.10 资金来源

本项目新增固定资产投资总额为313万元，其中，以股分制形式自筹157万元，银行贷款154万元，建设期利息2万元。

项目共需流动资金219万元，其中，66万元为股分形式自筹，其余153万元为银行贷款。

1.11 主要技术经济指标

详见技术经济指标表

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主要技术经济指标表

序号 一 1 二 1 2 3 4 5 6 三 1 2 四 1 2 3 4 5 6 五 1 2 六 1 2 七 1 2 3 4 八 1 2 3 4 5 指 标 名 称 规模 金属镁产量 各种材料单耗指标 白云石 硅铁 萤石 精炼熔剂 煤 还原罐 动力单耗 电 水 原材料消耗 白云石 硅铁 萤石 精炼熔剂 煤 还原罐 动力消耗 电 水 其它指标 职工定员 其中 生产工人 管理人员 占地面积 投资 总投资 新增固定资产投资 建设期利息 流动资金 财务指标（预测） 销售收入 销售税金及附加 总成本费用 利润总额 所得税 单 位 t/a t/t t/t t/t kg/t t/t 个/t kWh/t t/t t/a t/a t/a t/a t/a 个/a kWh/a t/a 人 人 人 公顷 万元 万元 万元 万元 万元/a 万元/a 万元/a 万元/a 万元/a 指 标 1000 14 1.25 0.2 200 16 0.28 900 2.5 14000 1250 200 200 16000 280 9.0×105 2.5×103 210 183 27 1.30 531 311 2 219 1300 76 1086 138 45 备 注 合19.50亩 —4 —

序号 6 7 8 9 10 11 指 标 名 称 税后利润 贷款偿还期 全投资内部收益率 全投资内部收益率 全投资回收期（税前） 全投资回收期（税后） 单 位 万元/a 年 % % 年 年 指 标 92 2.72 28.51 21.18 3.36 4.37 备 注 含建设期4个月 税前 税后 含建设期4个月 含建设期4个月 1.12 结论

1）改建原康泰金属镁厂500吨规模为1000吨规模，符合国家及山西省产业政策的要求，规模合理；

2）设计中采用有效环保治理措施，确保污染物达标排放； 3）利用已有场地、设施进行改建，节约投资；

4）原料品质优良、来源充足；交通运输、供水及供电条件优越；

5）经济效益预测表明，项目具有较好的经济效益。

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，良好的环境效益和社会效益。因此，该项目是可行的。

1.13问题及建议

1）应在下阶段工作前委托有相当资格的勘察部门进行地质勘察工作，以便指导初步设计。

2）应在下阶段工作前委托有相当资格的水资源委员会考证水源情况，以便指导初步设计。

3）尽快委托环保部门进行环境影响综合评价工作。

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2、项目提出的背景和必要性

2.1项目提出的背景

交口县位于山西省西部，自然资源丰富，主要矿产有煤、铁矿石、白云石、铝矾土等。工业基础较为薄弱，以煤炭、焦化、生铁为主。由于技术落后、装备水平极度低下，造成经济结构不合理，产品档次低，资源浪费严重，生态环境日趋恶化。在现行产业政策下，交口县许多小高炉、小焦化厂等面临着被限制、淘汰乃至关停并转的命运。因此对经济结构进行调整，发展紧跟世界潮流的产业；对传统工业进行改造，技术水平升级换代是交口县经济腾飞必须要走的道路。

为贯彻落实党中央、国务院支持企业技术改造、增加有效供给、扩大内需、促进国民经济持续稳定发展的决策和山西省政府制定的扶优扶强、推进企业的技术进步、加快山西省产业结构的优化升级的政策。为此公司围绕“质量、环境、效益”，以市场为导向，以效益为中心，以保护环境为宗旨。公司在现有年产量500吨金属镁设施的基础上进行改建，利用本地资源优势，采用世界上成熟的金属镁生产工艺，即皮江法生产金属镁,同时选用各种性能优良的环保设施,建设年产1000吨的金属镁厂。使公司技术上水平，效益上台阶。

2.2必要性

镁是最轻的金属材料，是导电和传热性能良好的金属。镁的主要用途是生产铝合金，是铝合金的重要组分，它可以提高铝合金的机械强度，改善机械加工性能。由于镁与其它金属（铝、铜、锰、锌、钙等）的合金具有密度小、机械强度高、耐腐蚀等优点，在汽

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车工业、航空航天、机械制造、军工制造及建筑等行业得到了广泛的应用，国际、国内市场对金属镁需求一直在持续增长。随着我国经济飞速发展和亚洲经济复苏以及国家西部开发建设对国内经济的拉动效应，今后市场对金属镁的需求还将会有增加。

现代生产金属镁的方法，主要分为两种：一是电解法；一是硅热法。而硅热法又分为两种：外热式硅热还原法（皮江法）；半连续硅热还原法。在我国是采用电解法和皮江法生产金属镁。由于原料所限，在我省没有电解镁生产，采用皮江法生产金属镁。由于皮江法炼镁具有投资少、建设周期短、见效快等优点，近年来，在我省建起了上百家皮江法金属镁厂。这些遍布全省的金属镁厂投产后，推动了当地及全省的经济发展。采用皮江法炼镁有其有利的一面，也有其不利的一面，不利之处主要是环境污染问题。由于资金所限，大部分皮江法炼镁厂均以原煤为燃料，如不采取必要的治理措施，其对环境的污染将是严重的。半连续硅热法虽然具有工艺流程短、生产工序简单、单体设备产量大、低污染、经济效益好的特点，是当前世界主要镁冶炼方法之一，但其优势主要体现在规模效益上，一次性投资较大。结合交口县麒丰金属镁有限责任公司的具体情况，并在皮江法炼镁的各主要产尘点或者各污染源配备环保设施，彻底治理烟气、粉尘的污染，使其达标排放。这样，与建设单位的投资能力相当，又符合环保要求，使得该1000吨金属镁皮江法生产线既有良好的经济效益，又有良好的社会效益。

生产金属镁的原料白云石在当地储量十分丰富。根据地质勘探资料显示，交口县白云石总储量约13.5亿吨，在厂址以西约20公里处的石口、石马沟就有优质白云石，矿石质量稳定、矿物成分单一、纯度高、易开采，是炼镁的优质原料。交口县地处孝柳煤田，有充足的燃料煤可供利用。可见在交口县康城镇发展金属镁产业，具有得天独厚的资源优势。

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该项目建成投产后，将合理利用本地自然资源，提高全县工业企业的整体经济实力及经济效益，带动全县其他产业的发展及技术进步，努力实现污染物零排放标准，也为交口县治理环境污染探索一条新路子。所以，交口县麒丰金属镁有限责任公司改建年产1000吨金属镁生产线是十分必要的。

交口县麒丰金属镁有限责任公司本技改项目完成后，可形成年产合格金属镁锭1000吨，年产值1350万元。这不仅给当地增加财政收入，而且带动全县采矿业、煤炭企业、运输业、建材业等相关产业的快速发展，同时可按排下岗人员和农村闲散人员就业。 由此可见，该项目建成投产后不仅具有较好的经济效益，符合国家产业政策，而且还具有良好的环境效益和社会效益，项目的建设是非常必要的。

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3、承办企业基本情况

3.1企业概况

交口县麒丰金属镁有限责任公司是股份制企业。金属镁厂厂址占地面积13000m2（约合19.50亩），有设施完备的办公场所和生活场所；还有500 m3的蓄水池、200 m3的高位水池；有200kW的自备发电机，等等。

3.2 固定资产现状

截止目前，交口县麒丰金属镁有限责任公司固定资产总额为103万元。

3.3 企业发展规划

随着世界经济一体化进程的日益加快和知识经济时代的到来，市场竞争日趋激烈。在我国加入世界贸易组织后，我国将会与世界经济更紧密地融合在一起，对此如果没有清醒的认识，不及早行动起来，那将会在未来的竞争中败下阵来。

新的形势对我省工业和经济提出了严峻的挑战。山西省是一个以能源和原材料加工为主的工业基地，产品单一、技术落后、设备陈旧，要想在未来的竞争中立于不败之地，就必须对经济结构进行调整。技术结构升级换代、改造传统产业、创建新兴产业无疑是我省促进经济结构调整的一个重大举措。

交口县麒丰金属镁有限责任公司抓住这一有利时机，利用当地资源优势，以市场为导向，发展金属镁产业。我国生产金属镁的方法有两种：电解法和皮江法，在我省只用皮江法生产金属镁。公司认为，皮江法污染较为严重的局面一定要从项目开始就把好关，从竖窑、制球车间、还原车间，直 至精炼车间配套相应的环保设

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施，在取得良好经济效益、环保效益的基础上，再扩建成年产2000吨金属镁的生产规模。公司决定尽快实施该项目，力争在2001年前建成并投入试生产，为交口县和山西省经济的腾飞做出贡献，为我国皮江法生产金属镁治理污染探索出一条新途径。

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4、原、燃料和产品的市场供需情况

4.1原、燃料供应及质量

4.1.1原料供应

白云石矿：本地储量丰富，厂址西20公里有石口和石马沟两个矿点。根据地质勘探资料总储量约13.5亿吨，可充分满足炼镁的需要。上述两矿点白云石成份如下：

含 量（%） 化 学 成 份 石口白云石 石马沟白云石 SiO2 0.74 0.42 AI2O3 0.20 1.44 Fe2O3 0.35 0.28 CaO 30.45 31.1 MgO 21.32 19.57 K2O 0.12 0.02 Na2O 0.04 0.02 白云石价格：破碎成所需块度，到厂价每吨35元。

硅铁：满足皮江法所需的75#硅铁，在本地区孝义、交城、灵石等地均有生产，可就近购买，价格每吨约4000元。 4.1.2燃料供应

白云石煅烧、还原炉、精炼炉所用燃料为烟煤，可选用交口县当地的煤炭。 其主要成份如下：

固定碳 69% 灰 份 17% 挥发份 15% 水 分 2%

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热 值 29678kJ/kg 4.1.3辅助材料供应

生产过程中使用的辅助材料有：萤石、精炼熔剂、纸袋等。精炼熔剂可以从青海购买；萤石和纸袋子外购解决。

4.2 产品方案和质量指标

4.2.1 产品方案

根据市场供需情况，确定金属镁产品有以下几种： 1）按客户要求生产各种规格的镁锭； 2）镁合金； 3）牺牲阳极；

4）金属镁粉。 4.2.2主要产品质量指标

1）金属镁执行国家标准GB/T3499—1995；

化学分析表

牌号 级别 Mg 不小于 99．96 99．95 99．90 99．80 Fe 0．004 0．004 0．04 0．05 Si 0．004 0．005 0．01 0．03 Ni 0．0002 0．0007 0．001 0．002 化学成分，% 杂质元素，不大于 Cu AI CI 0．002 0．003 0．004 0．02 0．006 0．006 0．02 0．05 0．003 0．003 0．005 0．005 Mn 0．003 0．01 0．03 0．06 Ti — 0．014 — — 杂质总和 0．04 0．05 0．10 0．20 特级 一级 二级 三级 Mg99.96 Mg 99.95 Mg 99.90 Mg 99.80 2）镁合金执行国家标准GB4138—1995。

4.3 国内外市场概况

4.3.1金属镁的应用

镁是最轻的金属材料，是导电和传热性能良好的金属。镁的主要用途是生产铝合金，是铝合金的重要组分，它可以提高铝合金的机械强度，改善机械加工性能。由于镁与其它金属（铝、铜、锰、锌、钙等）的合金具有密度小、机械强度高、耐腐蚀等优点，在汽

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车工业、航空航天、机械制造、军工制造及建筑等行业得到了广泛的应用。郑州轻金属研究院“我国镁工业的回顾与展望”中写到，铸造镁合金是镁的主要应用材料，日、美和欧洲汽车已有20多种部件采用，其重量达40kg以上，我国已有几家镁厂生产几种铸造镁合金，用于汽车的减速箱壳体等。在农业机械、凿岩机及轻工机械的有关部件也有应用。镁合金牺牲阳极可应用于石油、天然气和热力管网不受电化学腐蚀，还可用于淡水、海水介质中的机械设备和港口设施，电缆设施等的保护，这方面应用已开始，尚待开发。镁用于钢脱硫(0.5kgMg/吨钢)，用于铁脱硫(0.75kgMg/吨铁)，很有前途，我国也在试用。镁在民用工业中的应用也在扩大。镁工业的发展和铝工业密切相关,西方国家镁铝比为3—4%，镁随铝工业的发展而发展。

4.3.2 国内、外市场概况

近年来，国际、国内市场对金属镁需求一直在持续增长。目前，世界上主要有11个国家生产金属镁，总计产能约为47.1万吨，其中电解法的11家产能占总产能的73.8%，硅热法的10家产能占26.2%。1993年世界产镁量为29.59万吨，1996年世界镁的销费量为30.11万吨。镁工业成为世界工业发展中值得重视的工业。 目前，金属镁价格约13000元/吨左右。

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5、厂址及建厂条件

5.1 地理位置

交口县麒丰金属镁有限责任公司位于山西省交口县南偏东37km处的康城镇西河沟。霍（州）桃（红坡）公路从厂门前通过；往西24km有县乡公路与 209国道连接；往东有县乡公路和霍州、孝义、阳泉曲相通，从而与108国道、南同蒲铁路相接。距孝义约74km，霍州约70km，太原200km。

5.2厂址概况

交口县麒丰金属镁有限责任公司金属镁厂占地面积13000m2（约合19.50亩），是在原康城镇康泰金属镁厂的基础上发展起来的股分制企业。厂址分高差10 m的上下两块：下面一块160×57m2作主要生产区；上面一块约3400m2正好作白云石堆场。

厂区内上下两块场地各自地势平坦。厂址附近有设施完 备的办的蓄水池，对侧的山坡上有70m水压头的200m3高位水池。

公场所和职工宿舍；厂区外紧临的西河沟里有500m3

5.3气象条件

极端最高温度 33.7℃ 极端最低温度 -20.3℃ 年主导风向 西北风 年平均风速 3.6m/s

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基本风压 0.4kN/m2 最小湿度 1% 日最大降水量 47.5mm 年平均降雨量 518.6mm 最大土壤冻结深度 92cm 最大积雪厚度 16cm 基本雪压 0.2kN/m2 冬季室外计算温度 -10℃

5.4工程地质

厂区地质主要由卵石和红粘土二部分组成。卵石层平均厚度约4m，其下为红粘土。地下水位较深，不考虑地下水的影响。

根据《中国地震烈度区划图》，该区域抗震设计烈度为7度。

5.5给排水

本项目生产中采用闭路循环；厂区现有500m3蓄水池一座，每日有100m3山泉水注入；200m3高位水池一座。供水能力完全可以满足本厂生产、生活及消防用水。

厂区雨水、生活及生产净下水排放至厂外西河沟。

5.6供电

用电设备总装机容量为607.9kW。距交口县麒丰金属镁有限责任公司4km的解家坪，有一座110kV进线的区域变电站，主要供应本公司及附近工厂用电。改建1000吨金属镁皮江法生产线需新增电力负荷，经公司向交口县电业局申请，解家坪110kV区域变电站主变容量能够满足,而且具有10kV专线供电能力。另外，本公司还自备有200kW发电机组。故本项目用电是有保证的。

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6、生产工艺流程及主要设备

6.1生产原理

皮江法生产中利用煅烧白云石获得氧化镁。在温度1150℃—1200℃能获得较好的煅白，其反应式为：

MgCO3·CaCO3——MgO·CaO+2CO2

将煅白和还原剂（一般用75#硅铁）按最佳的配料比混合,在还原温度下进行还原反应,其反应式为:

2(MgO·CaO)+Si——2Mg+2CaO·SiO2

6.2工艺流程的选择

由于原料条件所限，电解法不太适宜。皮江法炼镁历史悠久、工艺纯熟、工艺过程简单、成品镁纯度高，但污染问题与当今世界大力提倡环境保护无疑发生了尖锐的矛盾。本可研从一开始着手便首先关注各污染源的治理，采用闻喜等地已应用成功的塔式除尘器能够解决污染问题，所以本可研仍选用皮江法。 其流程如下图所示：

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萤石 白云石 硅铁

竖窑煅烧

破 碎 机

配 料、 给 料

球 磨 机

压制、球团

还 原 真空泵

还原渣 精 炼

镁锭

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6.4主要工艺设备的技术性能 6.4.1煅烧白云石设施

（1）竖窑 1 （2）塔式除尘器（与竖窑配套） 1 6.4.2制球车间

（1）压球机 1 （2）除尘系统 1 6.4.3还原车间

（1）还原炉（装26支Ф325罐） 4 （2）真空机组 8 （3）塔式除尘器（与4座还原炉配套） 6.4.4精炼车间

（1）精炼炉 3 （2）塔式除尘器（与3座精炼炉配套） 6.5还原炉主要技术经济指标

每座还原炉安装还原罐（两侧） 2 平均日产（单炉） 0.85t

镁还原收得率 83% 镁精炼收得率 88 还原温度 1200

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座 套 台 套

座 组

套 座 套 ×13支—95% ℃ 1 1

7、公用及辅助设施

7.1总图运输

7.1.1地理位置及厂址概况

交口县麒丰金属镁有限责任公司位于山西省交口县南偏东37km处的康城镇西河沟。霍（州）桃（红坡）公路从厂门前2km处通过；往西24km有县乡公路与 209国道连接；往东有县乡公路和霍州、孝义、阳泉曲相通，从而与108国道、南同蒲铁路相接。距孝义约74km，霍州约70km，太原200km。交口县麒丰金属镁有限责任公司金属镁厂占地面积13000m2（约合19.50亩），是在原康城镇康泰金属镁厂的基础上发展起来的股分制企业。厂址分高差10 m的上下两块：下面一块160×57m2作主要生产区；上面一块3400m2。厂区内上下两块场地均地势平坦。厂址附近有设施完备的办公场所和职工宿舍。 7.1.2平面布置

交口县麒丰金属镁有限责任公司改建1000吨金属镁皮江法生产线，主要利用下面一块场地作为生产用地；上面一块作白云石堆场。上下场地高差约10m，布置中正好利用了该高差：即将竖窑紧靠在上下台阶的边缘，使竖窑的进料口朝向上台阶，在生产中工人可以直接将白云石用手推车装入窑中；制球车间紧临竖窑布置，方便煅白的运输；将还原车间布置在制球车间的一端，并处于场地中部与长度方向垂直；精炼车间则布置在还原车间河沟一端的厂门侧，能方便地将成品运入库房。这样布置以后，场地上预留出如图

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所示的还原车间预留位置，从而达到发展时作还原车间，1000吨金属镁规模时作煤堆场。

以上布置显然是在结合场地地形、地势和工艺要求做出的比较合理的平面布置，该平面布置充分利用了现有场地，完全能够满足生产的需要。 7.1.3运输

全年运输量为46135吨，其中运入31960 吨，运出14175吨。根据运出（入）货物的特点及数量，本可研以公路运输为主。运输工具利用社会车辆，不新增运输工具。 运输量见下表：

运 输 量 表

序号 货 物 名 单 称 位 1 白云石 2 硅铁 运3 萤石 4 熔剂 5 煤 6 还原罐 7 纸袋 8 耐火材料 入 9 其他 小 计 1 镁锭 运2 还原渣 3 精炼渣 4 废还原罐 5 其他 出 小 计 合 计 吨 吨 吨 吨 吨 个 个 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 数 量 14000 1250 200 200 16000 280 7.5×105 30 20 31960 1000 6500 250 225 6200 14175 46135 货物起迄点 装车点 外购 外购 外购 外购 本地煤矿 租赁 外购 外购 成品库 还原车间 精炼车间 还原车间 卸车点 堆场 制球车间 制球车间 精炼车间 煤堆场 还原车间 还原车间 外销 外弃 外销 送归原厂 外弃 备 注 主要是煤渣 7.1.4绿化

在围墙以内、道路两侧和车间周围种植花草、树木，以达到改善环境的目的,力争绿化系数达到14%。

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7.1.5消防

总平面布置己基本考虑了环形通道，建议公司由交口县消防大队统一考虑消防问题。

7.2电力与电信

7.2.1电力 （1）电源情况

交口县麒丰金属镁有限责任公司位于交口县康城镇南偏东37公里处的西河沟。西邻２０９国道，东接1０8国道和南同蒲铁路，交通发达，电力资源丰富。距厂区约4公里的解家坪有110kV区域变电站一座，主要向本公司及附近工农业生产及生活设施供电，富裕容量较大。经交口县麒丰金属镁有限责任公司向交口县电业局申请，解家坪110kV变电站主变容量能够满足供电需求，且具有10kV专线供电能力，故本项目用电能力可以得到解决。 （2）供配电方案

本工程包括竖窑煅烧、制球车间、还原车间、精炼车间四个工段及附属动力、照明，总装机容量为607.9kW。本项目设10kV/380V总降压变电站一座，一路10kV电源进线。总降压变电所设560kVA，10kV/380V变压器1台。公司已有200kW自备发电机组作备用电源，以保障安全生产。

总降压变电站设在库房与还原车间之间,有功计算负荷Pj=416.82kW,无功计算负荷Qj=351.86kVR,视在计算负荷Sj=545.47kVA。选630kVA,10kV/380V变压器1台，供煅烧工段、制球车间、还原车间、精炼车间和化验等全厂用电。 （3）功率因数

由于本项目负荷主要为工业负荷，自然功率因数较低，根据当地电力部门要求，在总降10kV侧电容集中补偿，补偿后的功率因数达到0.9以上。

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（4）电气控制

主要生产车间及零星设施采用继电器、接触器常规控制，对有工艺要求的地方采用联锁和自动控制。 （5）外网及电缆敷设

从10kV总降压变电站引至车间的电源采用电缆供电。车间内电缆敷设采用电缆桥架、电缆沟和穿管暗配的方式。 （6）防雷接地

车间厂房根据结构特点设置避雷带，引下线接地装置可靠连接。为了保证人身和设备的安全，所有电气设备正常不带电的金属部分均应可靠接地，其接地电阻应符合规程。 （7）照明

照明电压采用220V，供电方式采用动力和照明混合供电方式，不另设照明变压器。 7.2.2电信 （1）行政电话 由公司统一考虑。 （2）调度电话

为及时组织、协调生产作业计划和指挥生产，专设调度电话系统。设容量为30门数字调控总机1台，调度电话15部，分设在各车间生产部门。

7.3给排水

7.3.1概述

交口县麒丰金属镁有限责任公司地处交口县康城镇西河沟，现有厂区占地约19.5亩。该厂址附近有办公和职工宿舍等生活设施。

本设计为该公司技改工程，改建年产1000吨金属镁的皮江法生产线。新建竖窑、制球车间、还原车间 、精炼车间、总降压变电站和循环水泵房等设施。

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设计依据工艺及其它专业提供的设计条件和国家有关规范、规定进行。设计范围包括还原车间、制球车间等给排水设计。 7.3.2用户及用水量

本工程主要用水户为还原车间还原罐冷凝器冷却用水、真空机组设备冷却用水、制球车间球磨机冷却用水。各用户用水量及水压、水质详见下表：

用水量表

序号 一 1 2 二 1 用户名称 新水量 循环水量 （m3/h） （m3/h） 20 15 5.67 0.4 40.67 水压 （MPa） 0.3 0.3 0.3 还原车间 还原罐冷凝器 真空机组 制球车间 球磨机 合 计 7.3.3 水源

根据交口县麒丰金属镁有限责任公司提供的水资源情况：每日有100m3的山泉水注入西河沟500m3的蓄水池。

本工程建成后日需新水量约为10m3，故该水源能力可以满足扩建工程的用水要求。 7.3.4 给水系统

根据用户的水量、水压、水质条件，还原罐冷凝器循环水和真空泵及球磨机设备循环水设一个循环水系统：

循环水量40.67m3/h，要求水压0.3MPa，进水水温30℃，出水水温不大于50℃。此冷却水经使用后仅水温升高，水质没有受到污染，可经冷却后重复使用。

系统设泵站及水池各一座，其中泵站为半地下式，长×宽×高=12×5×5.5(m3)，泵站内设以下设备：

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1) 循环水泵，型号为IS100—80—160，配电机N=15kW，一用一备，共二台。

2)上冷却塔泵，型号为IS100—80—125，配电机N=11kW，一用一备，共二台。

3）玻璃钢冷却塔BL（Ⅱ）J—50型，冷却水量Q=50m3/h，Δt=8℃，配电机N=2.2kW,共二台。

4）潜水排污泵40QW10-15-1.5，配电机N=1.5kW，一台。 5）电动单轨吊车CDⅠ0.5—6D，一台。

6）为防止还原罐冷凝器结垢，循环水系统设加药装置，投加阻垢剂。

循环水池设于室外，长×宽×高=10×8×2.5（m3）。 工艺流程如下：

用户 回水进热水池 上冷却塔泵 冷却塔 冷水池

循环泵房

7.3.5安全供水

根据有关规范要求，还原罐冷凝器安全供水量40m3，该厂现有200m3高位水池一座(高差70m)，可以保证本工程安全供水。

7.4自动化仪表

7.4.1设计范围

本工程根据工艺要求，对煅烧、原料配料、还原、精炼等工段装设必要的热工仪表检测及自控设施。 7.4.2仪表自动化装备水平

（1）为确保保质、保量、安全生产，本工程对生产过程中的热工参数进行自动检测，并选用国内目前较先进、运行可靠、维护量小、投资少、便于操作的仪表元件。

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（2）各个机组的检测显示仪表分别设置在各控制室的仪表盘上，进行集中监测。

（3）为使原料配比合理，准确无误，对各个料斗的称量选用微机电子秤；对称量斗的及时加料、放料、联锁报警以及运输等功能，采用可编程序控制器（PC），实行顺序控制，确保配料连续、无误的自动进行。

7.5土建

7.5.1设计依据

1）根据建设单位提供的有关资料； 2）根据工艺提供的设计要求； 3）根据国家现行设计规范。 7.5.2建筑材料

建（构）筑物为一般工业建筑，除配电、办公、化验等设施室内外进行简单装修外，工业厂房不做装修处理。所用材料除必须外购外，尽量采用本地材料。 7.5.3结构设计

1）竖窑采用耐火砖和红砖砌筑。

2）制球车间、还原车间和精炼车间全部采用轻钢屋架。 3）一般设备基础及水池采用砖结构或钢筋砼结构。 4）50米烟囱采用砖烟囱。

7.6 采暖、通风、除尘

7.6.1采暖

1)气象资料(见5.3) 2) 概述

本设计依据工艺和其它专业提供的设计条件及国家有关规范、规定进行。设计范围包括本工程扩建部分——办公室、制球车间、总降压变电站及循环水泵房采暖设计。

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3) 采暖

本工程为改建工程，工程新建部分厂房及附属设施采暖问题，在康泰金属镁厂原办公、生活区建锅炉房后完全可以满足其采暖要求。

7.6.2通风

根据工艺提出的条件，本设计对制球车间、还原车间、精炼车间等做通风设计。

1)制球车间有破碎机、球磨机、压球机等中、大型设备，产生部分粉尘，设计在制球车间安装轴流风机将含尘气体排出室外，换气次数不少于4次/时。

2）还原车间主要是还原炉产生的高温，设计在车间内安装轴流风机进行换气，将高温气体排出室外。换气次数不少于8次/时。 3) 精炼车间主要是高温气体，设计采用移动式轴流风机进行降温，以改善工人操作条件。 7.6.3除尘

在金属镁生产过程中，煅烧白云石的竖窑会产生大量烟尘，制球车间会产生粉尘，还原车间和精炼车间产生烟尘，从而对生产环境造成污染。因此，在以上各处已设置了除尘设施进行除尘，改善工人的劳动环境。

主要除尘措施有：在竖窑煅烧、还原车间及精炼车间均采用塔式除尘器除尘；在制球车间采用旋风除尘器和布袋除尘器二级除尘。

7.7化验

化验室负责进厂原料，出厂产品的分析检验，配合生产装置进

行中间控制分析检验，协助解决生产中的问题，负责环境监测分析，负责仪器、药品的贮存和发放。

本项目先设简单的化验设施，主要化验考虑外委解决。

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7.8维修

本项目设简单的维修设施进行日常维修，大的维修外委解决。

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8、环境保护

8.1概况

8.1.1地理位置

交口县麒丰金属镁有限责任公司位于交口县康城镇南偏东37公里处的西河沟，西邻２０９国道，东接1０8国道和南同蒲铁路，交通便利。

8.1.2气象条件

极端最高温度 33.7℃ 极端最低温度 -20.3℃ 年主导风向 西北风 年平均风速 3.6m/s 基本风压 0.4kN/m2 最小湿度 1% 日最大降水量 47.5mm 年平均降雨量 518.6mm 最大土壤冻结深度 92cm 最大积雪厚度 16cm 基本雪压 0.2kN/m2 冬季室外计算温度 -10℃

8.2设计依据及采用的标准

1）《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）； 2）《工业企业厂界噪声标准》（GBJ12348—90）； 3）《大气环境质量标准》（GB3095—1996）；

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4）《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078—1996）； 5）《冶金工业环境保护设计规定》（YB9066-95）； 6) 《工业企业噪声控制设计规范》（GB787-85）；

7）《山西省工业固体废物污染防治条例》（1993年9月29日山西省第八届人民代表大会常务委员会第五次会议通过）； 8）《山西省大气污染防治条例》（1996年12月3日山西省第八届人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过）。

8.3工程主要污染源及污染物

主要污染物产生于金属镁生产过程中。主要有废气、废水、粉尘、废渣及噪声。 8.3.1废气排放及治理

金属镁生产过程中的废气主要来自竖窑、还原炉和精炼炉。主要污染物为：粉尘和SO2气体。竖窑的烟气排放量平均为4730Nm3/h，烟气含尘量300mg/Nm3。烟气温度为350℃-450℃，该高温烟气经塔式除尘器除尘、脱硫后达标排放。还原炉和精炼炉的烟气经由塔式除尘器除尘、脱硫后，由烟囱达标排放。收集下来的烟尘，定期用汽车运走。 8.3.2废水的排放治理

本工程用于生产的冷却水系统均为密闭循环，不排出污水，对环境不会造成污染。

废水主要为生产车间生活污水。对于车间生活设施排出的污水，其主要成分为悬浮物，且含量不高，不含其它有害成分，故经厂区排水管网收集后排放。 8.3.3粉尘的排放及治理

金属镁生产过程中，主要扬尘点为：破碎机、球磨机、提升机和压球机设备等。

针对以上扬尘点采用以下措施：

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1）对各扬尘点设置必要的吸尘罩；

2）采用集中除尘系统。将车间各粉尘点所产生的粉尘通过水平集尘管道集中后，经一级旋风除尘器、二级布袋除尘器除尘，降低粉尘浓度，达到国家规定的排放标准。 8.3.4废渣的排放及治理

本工程废渣主要来自于还原炉和精炼炉，年排还原渣量为6500吨。其中不含有害物质，可作铺路材料。年产精炼渣250吨，全部回收外销。年产煤灰渣6200吨，其中不含有害物质，可用作建筑材料。

8.3.4噪声防治

本工程的噪声源主要来自破碎设备、球磨机、压球机、真空泵等。在安装时，对上述设备采取密闭隔音及减震处理措施，使厂界噪声低于国家标准要求。

8.4治理结果

设计对竖窑、制球车间、还原炉和精炼炉烟气及粉尘进行了有效治理，使其污染物的排放量低于国家规定排放标准。因此，项目的建设对周围环境不会造成大的影响。

8.5环境保护机构

本工程不另设环保机构，环保监测外委。

8.6绿化

在围墙以内、道路两侧和车间周围种植花草、树木，以达到改善环境的目的。

8.7环保投资

工程建设投资总额为313万元，环保投资30万元，占总投资额的9.58%左右。

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9、安全及工业卫生

9.1设计依据

1）中华人民共和国劳动部令第3号令《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》；

2）《国务院关于加强防尘防毒工作的决定》[国发（1984）97]；

3）《工业企业设计卫生标准》TJ36—79； 4）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87—85； 5）《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19—87； 6）《建筑设计防火规范》GBJ16—87（1997年版）； 7）《爆炸及火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058—92；

8）《建筑物防雷设计规范》GB50057—94； 9）《建筑抗震设计规范》GBJ11—89。

9.2工程概述

本工程为交口县麒丰金属镁有限公司技改项目，厂址位于交口县南偏东37km处的康城镇西河沟，厂址西24km有209国道，东经孝义或霍州可连通108国道与南同蒲铁路，交通十分方便。本工程是在原康泰金属镁厂的厂址上改建1000吨金属镁皮江法生产线。主要工艺流程为：生产原料进厂后分别堆放，白云石先经竖窑煅烧，而后经破碎进料仓贮存；在制球车间内各种原料按配比计量、混匀，然后输送至球磨机混磨，再经压球机制成球团；装入还原罐在还原炉中进行还原，生产出粗镁；再经精练后生产出合格金属镁，最后铸造成镁锭。

9.3主要危害因素分析

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(1）自然危害因素

包括暑热、低温寒冻、雷击、地震、不良地质等因素。其中，暑热和低温可直接对人体产生损害；雷击、地震等则会对建筑物产生破坏作用，进而危及人体安全。 (2）生产危害因素

本工程生产过程中主要危害因素为竖窑和还原车间产生的高温；制球车间产生的粉尘和设备产生的噪声。此外，由于本工程机械和电器设备较多，工人在操作时发生误操作，引起机械伤害事故和触电事故。

9.4设计采取的防范措施

（1）为了减轻夏季暑热对操作人员的影响，设计在各生产车间控制室和工人休息室设置电风扇等设施。

（2）冬季采暖期内，厂区主要生产车间、生产辅助设施及生活设施均考虑采暖，对室外设置的管道和设备均采取必要的防冻措施。

（3）按《建筑物防雷设计规范》有关规定，在厂区烟囱等较高建筑设避雷针保护，一般建筑沿屋脊屋橼设避雷带，接地电阻小于10Ω。

（4）根据《中国地震烈度区划图》及抗震规范，厂区建（构）筑物按基本地震烈度7度设防。

（5）为防止或避免不良地质对建（构）筑物的破坏，设计对重要生产建（构）筑物基础采取必要的加固措施；另外，厂区已设雨水排水系统，以免雨水倒灌损坏设备。

（6）还原车间及精炼车间设轴流风机通风以放散热量，同时在高温作业区如还原炉出镁、扒渣等应尽量考虑采用机械化操作，以减轻工人劳动强度。

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(7）生产原料破碎、磨碎过程中产生的粉尘，设计中采用集尘罩、旋风除尘器和布袋除尘器对含尘气体进行净化处理后排放。对各种设备产生的噪声，设计在各工段内设隔尘、隔音操作控制室，使工人与危害源隔离。

（8）为了防止触电事故并保证人身安全，多处操作的设备拟设机旁事故开关，所有电气设备外壳接地，各车间自成接地网，接地电阻不大于4Ω。

（9）有危害场所或部位设置相应的安全栏杆、网罩、盖板等防护设施，并设置必要的安全标志及事故照明设施。

（10）职工上岗前应进行必要的技术培训，以确保生产正常进行。

（11）备用措施及应急手段

生产设施采用一路电源供电和自备发电机供电； 重要设施及设备均设相应备品、备件； 自动控制系统设置相应的手动控制； 主要厂房设两个以上的安全出口；

易发生事故的场所考虑设置相应的应急照明设施。 (12）绿化

由于绿化对安全卫生的有益作用如：减弱噪声、调节气温、防风固沙等，设计在厂区主要道路两侧及所有空地种植树木和花草，并在厂界周围设绿化带，以减低外界噪声对厂区的影响。厂区绿化系数为14%。

厂区已设必需的生活福利设施，可满足本工程职工的要求。

9.5安全卫生投资

本工程安全卫生投资6.57 万元，占总投资的2.1%。

9.6安全卫生效果予测

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为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，本设计对工程中主

要危害因素进行分析并采取必要的控制措施，使建设项目符合国家规定的劳动安全卫生标准，从而保障了劳动者在生产过程中的安全与健康，并努力为职工创造一个良好的工作环境，效果是好的。

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10、消防

10.1设计依据

1）中华人民共和国消防法；

2）《建筑设计防火规范》GBJ16—87（1997年版）； 3）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140—90； 4）《建筑物防雷设计规范》GB50057—94；

5）《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058—92； 6）《安全色》GB2893—82； 7）《安全标志》GB2894—82。

10.2工程概述

本工程生产原料包括白云石、硅铁、萤石等，生产过程中竖窑及还原车间、精炼车间均有火灾发生的可能，此外，厂区变配电室也存在一定的火灾危险性。

本工程建（构）筑物火灾危险性除还原车间、精炼车间为乙类外，其余均为丁戊类；耐火等级均为二级。

10.3各专业消防设计 10.3.1总图布置

本设计根据生产性质、火灾危险性、建筑物耐火等级、防火分隔和安全通道等方面要求进行总图布置。厂区内设有环行消防通道，道路宽度为4米，可以满足消防要求。

整个厂区达到一定的排水坡度，可以保证消防水的排除。 10.3.2工艺

本工程生产产品——镁在一定条件下易燃烧，而镁的粉尘在空气中积聚到一定浓度会引起爆炸，故还原车间存在一定的火灾危险

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性，设计除在上述地点设置醒目标志外，严禁在易燃易爆物附近吸烟，同时在车间内备有一定数量的细粉熔剂（主要组成成分为MgCl2、KCl等）作为镁燃烧的灭火剂。 10.3.3建筑结构

本工程主要建（构）筑物均为砖混结构和轻钢屋架，具有良好的耐火性能。

各主要生产车间、建筑物除规范允许设一个安全出口的外，均设两个以上出口或楼梯口，主要房门采用双向弹簧门，窗向外开。 10.3.4电气

本工程的动力配电系统采用独立的变配电室和控制室，布置时远离爆炸火灾环境；同时配置有移动式灭火设备。

各建筑物均进行防雷设计，设置必要的防雷装置，以避免雷电引发的爆炸和火灾。 设事故照明。 10.3.5消防给排水

本工程消防一次消防用水量为144m3，由原有消防设施供给。厂区布置有完善的生产、生活、消防供水管网，其上间隔120m设置室外地下式消火栓，消防排水由厂区排水管网排除。 此外，还可利用交口县消防大队消防车进行灭火。

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11、能源

11.1编制依据

1）国家计委、国务院经济贸易办公室、建设部计资源[1992]1959号《关于基本建设和技术改造工程项目可行性研究报告增列节能篇（章）的暂行规定》； 2）《冶金生产工序节能规定汇编》。

11.2能耗分析

皮江法生产金属镁过程中所消耗的能源及耗能工质有水、电、燃料煤等。能耗工质的消耗及能源转换过程中的损失构成了金属镁生产过程的总能耗。

金属镁综合能耗计算表

序号 能源项目 单 位 1 燃料煤 t/t 2 电 kWh/t 3 水 m3/t 合 计

数 量 16 900 2.5 折算系数 折合标准煤 0.928 14.848 4.2×10-4 0.378 2.0×10-4 0.0005 15.2265 11.3 节能措施

1）针对竖窑的节能措施。选用合理的料煤比例，减少燃料煤

的消耗。

2）在还原炉设计上，将采用新型高效保温材料，以减少能耗，提高热效率。

3）还原过程采用微正压操作，以减少热量损失。

4）为了节约水资源，生产冷却水均采用闭路循环，不外排。

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5）设备所配电机均为新型节能电机；选用节能灯具，减少能耗。

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12、职工定员

12.1编制依据

1）《中华人民共和国劳动法》； 2）《冶金行业劳动定员定额》； 3）当地实际情况。

12.2编制范围

编制范围为1000吨金属镁皮江法生产系统，主要为白云石煅烧工段、原料制备工段、还原工段、精炼工段等生产人员以及必要的生产管理人员。

12.3组织机构

1000吨金属镁皮江法生产系统管理体制为公司统一领导下的厂长负责制，下设各职能科室。

12.4 生产班制

连续生产岗位按四班制配备，三班制操作生产，工人每周工作40小时。

12.5替班人员

替班人员为生产人员总数的4%。

12.6定员编制结果

编制结果，本生产系统职工定员为210人，其中生产工人183人，管理人员27人，详见职工定员表。

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职工定员表

序号 1 2 3 4 5 6 名 称 煅烧工段 制球车间 还原车间 精炼车间 生产辅助设施 生产辅助设施 合 计 生产人员 12 29 112 12 18 183 管理人员 1 2 3 1 1 19 27 合 计 13 31 115 13 19 19 210

12.7人员培训

主要生产人员要求具有高中以上文化程度，生产、维修、自动控制等生产技术骨干到国内或省内已投产的同类型生产厂家进行培训3～6个月。以上人员上岗前进行技术考核，凭合格证上岗。

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