年产8000万块折标砖煤矸石烧结砖生产线项目可行性研究报告.docx

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年产8000万块折标砖煤矸石烧结砖生产线项目可行性研究报告

年产8000万块（折标砖）煤矸石烧结砖

生产线项目可行性研究报告

一、总论

（一）项目基本情况

1、项目名称：

年产8000万块（折标砖）煤矸石烧结砖生产线项目

2、项目负责人：

XX

3、建设性质：

新建

4、建设地址：

*镇

5、建设规模：

年产煤矸石砖（折标砖）8000万块。

6、项目投资规模：

项目总投入资金2000万元。

7、项目可研报告编制依据

（1）《资源综合利用认定管理办法》国经贸资源[1998]71号

（2）安徽经贸委皖经贸投资[2002]159号《关于下达安徽省2002年第五批企业技术改造（资源节约与综合利用）项目开展前期工作计划的通知》

（3）项目承办单位提供的其他有关材料

（二）项目背景

随着煤炭生产的不断发展，全国煤矸石的产量与日俱增，煤矸石的产生量按原煤产量的15%计算，每年的排矸量至少增加1亿吨以上。

全国煤矸石的历年积存量已超过60亿吨，占用大量土地，而且目前全国煤矸石的年利用量仅有2500万吨，煤矸石的堆积量不断增加。

就卧龙煤矿来看，目前全矿矸子石堆积量达350万吨，占地10万平方米（折合土地150亩），这样大量的煤矸石严重地污染着环境并侵占大量的良田。

为了变“堆存为主”为“利用为主”，本着保护耕地、节约能源、保护环境、减少污染、加快墙体改革力度，提高经济效益和社会效益的原则，结合项目承办单位对多家煤矸石制砖厂的实地考查分析，并对煤矸石硬塑挤出成型砖项目进行了市场调查与技术论证，认为该项目技术先进，工艺成熟，市场广阔，效益显著，可以进行建设。

（1）投资建设该厂，是促进和满足墙体材料改革的要求。

我国每年用砖量以千亿块计，据国家建材局统计，1995年用砖约为3000亿块，但传统的墙砖以粘土为原料，破坏耕地，浪费巨大，且质量差，工艺落后，耗能高，保暖性能低。

因此，国家极为重视传统墙体材料的改革，并已列入《国民经济和社会发展十年规划和第八个五年计划纲要》中。

1992年国务院又以国发（1992年62号文件），转发了中建二部二局（建设部、农业部、建材局、土地局）的报告。

要求加大墙体材料改革力度，加快其革新和开放利用工作。

二部二局并确定了要在1995年达到总用砖量的15%（45亿块）改用新型砖的目标。

1997年9月份全国第三次建材会议又将节能、节土、废弃物的利用、低污染的多功能新型建筑材料，尤其是新型墙体材料及制品工艺技术，列为国家重点扶持八大建材产业项目之一。

该厂建成后，每年可向社会提供5000万块高质量煤矸石砖以促进墙体材料改革的要求。

（2）投资建设该厂是城镇建设发展的需要

随着市场经济的发展，基础投资规模的扩大，对墙体材料的要求量增大。

同时，对产品的质量、花色功能要求不断提高，另一方面，为解决工业、民用建筑用地与节约土地资源矛盾，要用高建筑形式越来越多。

再则，随着人民生活水平提高，对建筑功能提出更高的要求，矸石的需求越来越大，无论是在隔热、隔离，还是住房环境方面，都需要加以改善，随着墙体材料的更新与建筑节能工作的深入发展，人们对墙体材料的认识不断加深，需要生产厂家提供更好的新型墙体材料——煤矸石砖，以满足社会发展的需要。

（3）建设该厂是节能省土的需要

粘土砖是高耗能产品，全国每年烧砖的能耗占建材总能耗的50%以上，每年生产粘土砖消耗4700余万吨标准煤，而且用它做墙体材料砌筑的建筑物，能耗较大，据统计全国砖瓦企业占地约450万亩，由于烧砖挖田土，每年毁农田达8—10万亩，这是一个十分严重的问题。

因此，应大力发展节能、节地、降耗制废，隔热的煤矸石墙体材料，推进节能工作的进展。

该工程建成后，将采用100%的煤矸石，不外加任何添加济，生产高质量的矸石砖与毁田挖土制粘土砖相比，每年可节约粘水近8万吨，按取土深度4米计算，每年可节约耕地近20亩，吃掉煤矸石14.5万吨，节约制砖用煤0.8万吨，按吨煤480.00元计算，仅这一项可节约资金384.00万元，具有良好的企业效益和社会效益。

**市*区作为安徽省的重要工业城镇，在我国处于重要的地位，煤矿储量非常丰富。

随着二十一世纪的步伐，*区城市建设突出猛进、发展十分迅速，对新型墙体材料的需求非常大，特别是安徽省人民政府颁发的“禁实”令，规定在新建住宅工程全面禁止使用粘土实心砖，并要求新建、扩建和改建的工程，都要采用符合建筑节能的设计要求。

还颁布了鼓励发展新型墙体材料，禁止使用粘土实心砖的一系列减税、免税优惠政策，为生产新型墙体材料创造了良好的政策条件、投资环境和发展空间。

在墙改政策有力的推动下，**市*区的新型墙体材料将会得到飞跃的发展，市场前景十分良好。

**市*区境内蕴藏着得天独厚的煤矿资源，大量开采煤矿的尾矿煤矸石大量堆积长期以来被作为固体废弃物污染环境，无法利用，而新型墙材生产领域中发展起来的新工艺、新技术、新设备恰恰弥补了这一点，充分资源利用，变废为砖。

因此，本项目的建设不仅符合国家有关墙改政策，而且对资源综合利用、发展地方经济将起到十分积极的作用。

二、市场预测

（一）产品市场现状

我国墙体材料产品95%是实心粘土砖，每年墙体材料生产能耗和建筑采暧能耗近1亿5千万吨标准煤，约占全国能源消耗总量的15％，全国砖瓦企业占地约30万公顷，煤电企业每年要排放2亿多吨粉煤灰和煤矸石，不仅占用大量耕地，而且污染环境。

同时，全国隔热墙体材料需求新型砖，加快墙体材料革新，推进建筑节能工作是一件刻不容缓的大事。

**市在推行新型墙体材料方面，取得得显著成效。

安徽省政府予以83号令颁布实施《安徽省墙体材料革新和建筑工节能管理办法》，百善镇周围新建厂矿企业越来越多，每年的用砖量不断增加，当地普通的红砖质量较差，且欠火砖、酥砖、螺旋纹砖、废品经常出现。

一些建筑工程对墙体材料的质量要求较高，传统的粘土砖无法满足。

因此，给节能、环保高强度、高质量的新型砖应用带来了广阔的市场。

（二）产品市场需求预测

据有关资料分析，“九·五”计划以来，我国新型墙体材料的年产量占墙材总量的28%，还有72%的墙体材料为粘土实心砖。

“十五”期间预计新建住宅27.9亿平方米，年需求普通砌块11.7亿立方米。

对高强、节能的空心砖有巨大的需求量。

根据国家和墙改政策，近期将在大中城市取消使用实心粘土砖，以新型墙体材料取而代之。

全煤矸石硬塑挤出成型空心砖技术工艺成熟，可替代粘土砖，是国家大力提倡推广的节能、节土、利废的新型墙体材料。

**市2001年新型墙体占墙材总的比例，也只有22%。

按国家“十一五”规划目标，新型墙体占墙材总量的比例，到2005年要达到40%，并重点发展年产量5000万块砖以上规模的煤矸石砖生产线。

该项目的实施符合国家规划目标，市场空间巨大。

（三）产品目标市场

生产煤矸石空心砖，主要供应**建筑市场，应用于工矿建筑和住宅建设，长期目标生产高标砖打入周围城市建材市场。

（四）市场价格及预测

经测算煤矸石空心砖售价0.26元/块。

随着技术的提高和管理的加强，而产品质量提高，由于其他材料及能源的涨价，仍有升价空间；提高企业利润。

（五）市场竞争力分析

生产煤矸石空心砖，采用先进的硬塑挤出技术，成品率和质量大大提高。

现测算出售价格基本与粘

土实心砖持平。

制砖成本低，砖的质量与强度都比粘土好。

同时，烧制不另加燃煤，节约能源。

该产品为国家政策推广使用的墙体材料。

随着经济的发展，高档建筑用材不断扩大，煤炭价格上涨等，从以上分析煤矸石空心砖不但有价格优势，而且具有市场优势，所以有很强的市场竞争优势。

（六）市场风险

从对建材市场的分析和煤矸石砖制造技术的成熟性来看，不存在市场风险。

只有原料资源风险和管理风险。

即煤矸石资源用完和管理不当，可使企业无法生存。

三、建设规模和产品方案

（一）建设规模方案

该厂设计生产能力为年产8000万块/年（折标砖）煤矸石承重空心砖也可通过更换模具，生产其他新产品，如实心砖、非承重空心砖、彩色饰面砖等，以提高企业的效益，增强企业的市场竞争能力。

（二）产品质量要求

1、强度：

承重多孔砖承压强度平均值不小于10MPa。

2、达到强度要求的多孔砖，其外观指标为一等。

3、外观尺寸偏差符合国标要求，条面不允许有明显的压印。

砖内部不应有影响产品质量的黑心。

产品质量执行GBl3544—92《烧结孔砖》国家标准。

四、场址选择

（一）场址所在位置现状

拟选地点：

该项目选址在*区*镇蒋町村固孜寨山，该地属工矿用地，场址地势平坦，交通便利，煤矸石资源丰富。

（二）场址建设条件

1、地形、地貌、地震情况

项目所在地地质构造单元，属华北、鲁西台隆南段，属**平原的一部分，地势平坦，自西北向东南倾斜，坡降约为万分之一，海拔在23米左右。

地震烈度最高为7级，据记载未发生过灾难性地震。

2、水文地质概况

项目所在地区有15条主要河道，水源靠天然降水补给，河流一般为季节性河流，地表径流年分配不均匀，雨季水量丰富，干旱年有断流现象。

**市地区地表水随季节分布极不均匀，所以生产、生活用水主要依靠开采地下水。

由于地下水大量开采，水位埋深8—10米，浅层水已经疏干，已引起地下水的矿化度、硬度等指标呈上升趋势。

该场区位于浍河边上，构成地基主要持力层的岩性为近代河流淤积物，土层较松软，厚度一般为4—6米，其下层土质比上部密实均匀。

地基允许承载力10.5—14t/m。

3、气候条件

项目区属于北温带湿润季风气候区，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，春秋冷暖适中，具有四季分明，日照充足、气侯温和的特点。

常年主导风向为东北风，夏季多为东南风。

年平均气温14.4℃

年最高气温41.4℃

年最低气温—21.3℃

最高和最低温差62.7℃

昼夜最大温差17.2℃

平均风速2.3m/s，最大风速21m/s

年平均降雨量862.9mm

最大降水量1441.1mm（1963年）

最小降水量560mm

年平均气压99.99X104pa

平均无霜期290d

平均日照时间2315.8hr

平均雷击日数31.4d

最大冻土深度22cm

五、技术方案

（一）生产方法

由于煤矸石具有一定的热值，所以煤矸石含量越高，产品单位能耗越低，全煤矸石能耗一般为粘土的一半，有的甚至可以不外加一点煤（如双鸭山东方工业公司的煤矸石砖，不但不外加煤，而且煤矸石的发热量为800—900kcalKS，超内燃，过高的热量又供给全厂7000平方米采暖）。

但煤矸石的塑性一般较低，用传统的软塑和半硬塑工艺很难成型，煤矸石含量一般超过50%。

采用硬塑成型，可生产出高质量的全矸石砖，采用硬塑挤出成型生产煤矸石砖，首先将原料进行初破、中破、细破，使粒度小于2mm，然后加水陈化3天，原料陈化后给以搅拌挤出成型，其成型压力不大于3MPa，成型后的砖坯入干燥窑烘干，使砖坯水分低于3%，入隧道窑焙烧，烧成周期为40小时，烧成温度1080℃，产品合格率98%。

1、主要工艺参数

（1）原料自然含水率：

<5.5%

（2）内燃程度：

95%—98%

（3）中细碎粒度：

<2mm以下

（4）陈化时间：

3天

（5）成型水分：

12—15%

（6）成型压力：

3MPa

（8）干燥周期：

18小时

2、烧成工艺流程示意图

（二）干燥焙烧及主要技术参数

1、干燥

（1）干燥方法

本设计干燥方式采用逆流式隧道干燥室，送风方式为分散底送风，送风段长度和送风口的大小可以调节，排潮方式为正负压排潮，干燥室的进风量选用闸门控制，并设有测量孔。

（2）干燥制度

①产品规格：

240×115×90毫米

孔洞率：

30%

②工艺参数

年工作日：

330天

工作班制：

3班/天

干燥室条数：

2条

干燥室规格：

长66.05米，内宽4.6米，高4.35米，宽4.68米

每条干燥室的有效容车数：

15辆

每辆干燥车码坯数：

6533块

成型含水率：

13%

残余含水率：

3%

干燥成品率：

98%

干燥热源：

隧道窑余热

干燥周期：

18h

小时产量：

9000块/小时

2、焙烧

（1）焙烧方法及特点

本设计采用隧道窑焙烧，制品的内燃程度为95—98%，不靠外来补充和调节。

该窑具有如下特点：

①节能、热利用率高；

②窑体较低，窑体内上下温度均匀，能均匀地加热和冷却制品；

③能灵活调节窑内温度和气氛；

④窑炉运行可实行自控；

⑤炉材采用轻型耐火材料，减少窑体的蓄热和散热，克服了滞后现象温度易调节；

⑥余热利用好，余热由风机抽入预热带可加强窑内气体循环，使窑内燃烧充分；另外，将余热直接送入干燥室干燥坯体。

（2）焙烧工艺参数

①设计产量：

8000万块/年空心砖（折标准砖）

②隧道窑产量：

8000万块/年，日产量30万块，小时产量1.2万块,成品率：

98%

④年工作日：

330天

⑤工作班制：

3班\天

⑥隧道窑规模：

长131.32米，内宽4.6米，高2.30米

⑦隧道窑条数：

2条

⑧烧成周期：

40小时

⑨入窑水分：

≤3%

⑩烧成收缩：

2.5%

11、损失量：

8.9%

（三）主要设备方案

采用国家已批准的先进的机械厂生产的硬塑成型挤出机加上与之配套的切条机、切坯机、挤出成型模具、抽真空系统、喷水系统、模具润滑系统及两者的易损件等。

机械厂家在消化吸收国外先进技术、先进经验的基础上，研制生产的硬塑成型主机，能够达到国外同类产品的生产能力和质量标准，使用寿命长，再配备其国内先进的成熟工艺和设备，完全可以满足生产的需要。

为减少投资，选用部分矿井原有设备。

1、机械厂家生产的硬塑成型制砖机，该设备具有以下优良，性能：

一机多用，使用不同的模具可生产普通砖、空心砖、瓦、污水管等。

硬塑成型，挤出压力高达3MPa，可直接进窑一次码烧。

砖坯收缩率小，坯体的含水量只有12—15%，减少了砖坯在焙烧过程中的变型。

成品砖质地密实，吸水率低，适于做清水墙。

保护耕地，对坯体材料要求低，一般页岩土、煤矸石、矿渣等都可使用。

成品率高，从砖坯到成品砖的成品率可达98%。

节约能源，与同等规模的软塑工艺相比，节能20—30%。

该设备生产的制品能够达到产量高、质量好，完全可以达到砖瓦企业上规模，上档次提高经济效益这一目标，一条生产线年产量7000万块（折标砖）在国内是少见的。

2、采用鄂式破碎机一一锤式破碎机系统完全能满足制砖对原料颗粒细度的要求，保证制砖质量。

3、设置陈化库，原料加水搅拌后陈化。

陈化过程是一系列的物化反应过程，可以提高物料的塑性，坯体强度提高，不易开裂，成品的吸水率低。

同时，陈化库可以在生产中起到贮料作用，缓冲偶然因素对生产的影响。

4、为了保证产品质量，提高机械化程度，减轻工人劳动强度，建成时可根据资金情况逐步实现自动控制，逐步将人工码坯转换为机械码坯，建议初留有机械码坯余地。

5、根据测试结果应采用快速干燥隧道窑烧制工艺，以便于生产管理和工艺控制。

六、生产设备和建筑结构

（一）设备来源

1、主要生产设备选用山东省济南市砖瓦机械厂制造的定型砖机械；

2、通用设备在国内配套完善

3、干燥室和轮窑曲专业窑炉施工单位提供技术、图纸现场建筑验收；或建设单位自行提供技术、图纸专业窑炉施工单位现场建筑验收；或专业窑炉施工单位提供技术、图纸并在专业技术人员指导下建设单位自行现场建筑验收。

（二）设备一览表（见下页）

年产8000万块生产线工艺设备选型造价表

金额单位：

万元

序号

设备型号规格

单位

数量

单价

复价

装机容量（kw）

产地说明

1

装载机50

台

1

28.8

28.8

/

国内配套

2

板式给料机GL65

台

2

6.5

13

3×2

济

南

市

砖

瓦

机

械

厂

专

用

设

备

3

颚式破碎机PE250×750

台

1

10.8

10.8

22

4

锤式破碎机PC900×900

台

2

12.88

25.76

90×2

5

圆滚筛XS3000×1500

台

2

6.3

12.6

7.5×2

6

双轴搅拌机SJ360

台

1

8.2

8.2

55

7

可逆布料机B650×28m

台

1

9.28

9.28

7.5/2.2

8

多斗挖掘机DW45

台

1

20.5

20.5

18.5

9

箱式给料机GD80

台

1

5.2

5.2

5.5

10

高速细碎对辊机GS100

台

1

25

25

55/37/3

11

双轴搅拌机SJ300

台

1

7.2

7.2

45

12

双级真空挤出机50/50-35

台

1

31.5

31.5

75/132/15

13

全自动切条切坯机ZQPQ

套

1

8.2

8.2

1.5/5.5

14

分坯运坯机B300×32.5m

台

1

5.18

5.18

1.1/5.5

15

双缸液压顶车机DCSJ

台

1

7.8

7.8

3.7/11

16

双位人工渡车

台

1

0.4

0.4

/

17

皮带输送机B650

米

240

0.2

48

63（约）

现场加工

18

48门轮窑

门

48

3.0

144

/

19

20条小断面干燥室

条

20

5.0

100

/

20

干燥车1100×1120×250

台

1500

0.1

150

/

国内配套

21

窑炉运转设备（含风机等）

批

1

15

15

90

22

辅助设备（含除铁器等）

批

1

20

20

15

23

机修工具

套

1

20

20

/

24

其它

宗

1

1

25

/

现场加工

25

合计

741.42

867

（三）工艺设备选型及造价说明

设备总造价为741.42万元，其中：

国内配套：

233.80万元

现场加工：

317.00万元

专用设备：

190.62万元

（四）年产8000万块生产线采取双条6000万生产线

故设备总造价为1482.84万元，其中：

国内配套：

467.60万元

现场加工：

634.00万元

专用设备：

381.24万元

皮带输送机价可选用济南市砖瓦机械厂生产的，亦可自行现场加工，其长度为本次初步设计附图中长度，实际应按具体工艺设计要求确定长度。

窑炉运转设备包括轮窑所用风机及进出窑设备等辅助焙烧设备，辅助设备包括了车间内电磁除铁器等小件辅助生产设备。

（五）建筑结构

为使总平面布置的整体效果与厂区附近的区域环境相协调，本项目建成后其生产车间等建构筑物与周围景观自然和谐的融为一体，根据生产工艺及工艺流程的需要，全部厂房建议采用全轻型钢屋架和砖混和维护结构，使生产车间等建构筑物具有现代化工业厂房的气息和美感。

轻钢结构构造简单、跨度大、自重轻、造价低、施工安装速度快；并且建筑造型美观、色彩明快、建构筑物不易积灰生锈、不需要经常维护，特别适用于现代新型工业厂房建筑采用该结构形式，本项目整个厂房施工时间预计在三个月内完成。

年产8000万块生产线建构筑物一览表

序号

项目名称

占地面积（m2）

单价（元）

复价（万元）

1

煤矸石原料堆棚

1080

500

54.00

2

联

合

车

间

原料破碎车间

720

800

57.60

3

原料陈化车间

900

1000

90.00

4

成型码坯车间

1080

1000

108.00

5

小计

2808

309.60

6

辅助

生产

设施

变电所

150

1000

15.00

7

机修及仓库

150

1000

15.00

8

办公及化验

720

1000

72.00

9

小计

1020

102.00

10

总计

3828

411.60

年产8000万块生产线建构筑物采取双条年产6000万生产线对称布置，故总建构筑物3828×2=7656平方米，总造价为411.6×2=823.2万元

七、主要原料及燃料消耗

（一）原料及基本性能

*选煤厂从投产到现在的采选过程中，大量煤矸石被提升到地面，形成一座大矸石山，占地1万平方米，总存量约30万吨以上，主要组成成份为泥岩、砂质石岩，其次是少量灰岩。

该矸石的特点是没有形成自燃，可满足生产5年以上。

1、原料外观

原料为灰黑色煤矸石，莫氏硬度3—4。

2、原料的化学性能

原料的硅、铝成分含量较高，助熔剂相对较低，这就使得原料的焙烧温度比较高，焙烧范围了较宽，具有良好的焙烧性能，各项化学成分均符合制空心砖原料的要求。

3、发热量

由**矿务局综合试验提供的原料发热量报告可知，该煤矸石发热量为2472.0焦／克（干基）。

（二）燃料消耗

由于该项目为利用的煤矸石自身能源焙烧产品，所以没有普通制砖的燃料消耗，每年用汽油折标煤67吨。

八、厂区布置

（一）厂区总平面图布置

全厂占地面积40000平方米，除厂内不设置原料堆放外，原料处理、原料陈化、挤出成型砖坯、干燥和隧道窑烧制皆在厂内布置，成型堆场应根据厂区位置，布置小型堆场。

（二）内外运输布置要求

1、生产区的布置应将原料处理车间布置在紧靠矸石山的位置，以利于原料运输，其他车间根据生产工艺流程布置在东部，烧成车间布置在靠近道路的位置，便于成品装运。

2、辅助车间可考虑现有的建筑设施利用，不必重新投资。

3、厂门设在北面靠近道路，便于成品运输之用。

4、厂区服务设施及职工文化娱乐场所可利用矿区现有设施，避免重复建设。

5、厂区道路可利用煤矸石铺垫，要处理好厂区绿化及环境保护。

（三）公用辅助设施

1、供电电源

本砖厂降压站内安装有一台1000KVA变压器。

正常情况，预计该砖厂建成投产后，砖厂计算负荷877KW，可以满足本厂用电。

2、电压等级

（1）受电电压：

—6KV

（2）配电电压：

—380V

（3）低压电动机—380V

（4）照明电压：

—220V

（5）事故检修及照明电压：

—36V

3、建厂后全厂电力指标如下：

（1）工厂总装机容量：

∑Pe=1000KW

（2）工厂计算负荷：

pj：

877KW

（3）年耗电量：

Wn=314．383万度/年

（4）单位产品耗电量：

629度/万块

4、防雷及接地

砖厂各车间建筑物的高度在15米以上时，考虑防雷设施。

5、给排水系统

（1）给水系统

从水源到厂区附近给水系统完善，厂区北侧现有深水井一座，深水井尚可利用，按需水量配置设备。

（2）排水系统

本设计生产用水量为3.5万立方米/年，用水量较小，部分水可循环使用，日排水量很小，仅为冲洗设备和少量生活废水，可直接排入厂区排水沟。

6、消防系统

消防按一次火灾考虑，一次火灾用水量为20升/秒，火灾延续时间为2小时，消防用水量为144立方米/次，厂区消防采用低压供水，与生产共用一个系统，并在该系统适当位置增设地上式消防栓2座。

7、供暖系统

该生产线原料陈化和成型车间内因其制备好的原料含有一定水分，为保证陈化防止冻结，须在陈化、成型、回车线（码车部位）干燥室进口处考虑采暖，其它工序一律不予考虑，采暖日期105天，建设期及投产期供暖面积4171平方米，热负荷400Kw，由生产中的余热提供。

因此，有足够的能力满足生产采暖要求。

另外，厂区附近有供暖管道通过，车间内采暖设施建成后直接与厂区外供暖管网连接。

九、节能

（一）能耗指标及分析

本项目的主要能源消耗为工艺设备的动力消耗。

经测算，年用电量为314383KWh，万块砖电耗629KWh，低于700KWh/万块的全国煤矸石砖厂电耗平均水平。

主要电耗设备为双轴搅拌挤出机