22万t阴极生产线工程预可行性研究报告(编辑修改稿)

22万t阴极生产线工程预可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

工程的石墨化阴极采用了高压浸渍，二次焙烧等新工艺新技术，引进国外先进的串接石墨化技术，远比国内正在试生产的石墨化阴极质量高。 半石墨质阴极配入 30%以上的人造石墨，是本工程石墨化阴极的副产品，用量和质量均有可靠的保证，比采用外购石墨生产半石墨质阴极炭块的质量优良稳定，更要比一般的无定形阴极炭块质量优秀了。 而且 40 万 t/a的阴极炭块绝大多数属于无变形产品。 因此，本工程的产品不论在国际和国内市场上，都具有相当大的竞争能力。 设计的 指导思想 按照 2020 年 4 月中旬中铝股份公司领导的指示“项目起点要高，技术及装备水平要世界一流，产品质量达到国际先进水平”的精神，作为本项目设计遵循的原则。 生产规格及产品方案 1. 半石墨质阴极炭块 11000t/a， 3390179。 660179。 450mm 2. 石墨化阴极炭块 11000t/a， 3390179。 660179。 500mm 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 12 3. 阴极糊类 (周围捣固糊、炭块间捣固糊、炭棒捣固糊、炭胶等 )3000t/a。 建设条件 1. 厂址 :利用现有山西碳素厂的生产厂地，布置阴极生产线。 2. 电源 介休市有 3 个变电所 (1) 介休变电所 距厂区 7～ 8km A. 110kV 有 4 条进出线，总容量： 40000kVA179。 3=120200kVA均已占满，到山碳的 110kV进线为 150mm2，目前只送 30000kVA。 B. 35kV 主变为 31500kVA， 110/35kVA， 85 年投入运行。 C. 10kV 主变为 31500kVA， 110/35kV，共有 10个间隔，其中 1 个为山碳的826 备用电源。 (2) 绵山变电所 距山炭约 3km A. 110kV 容量为 40000kVA，已无空余容量。 B. 220kV 容量 202000kVA。 (3) 北辛武变电所 在介休北距厂十余公里。 容量为 110kV， 40000 kVA179。 2=80000kVA。 (4) 晋中电力分公司 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 13 电力分公司认为，北辛武及绵山变电所都有一定的局限性，建议在介休变电所扩容，改造到山碳的 110kV线路。 因此本工程的电源拟采用介休变电所的 110kVA电源。 3. 水源 拟采用厂内打深井供水 4. 燃料 (1) 天然气 介休境内没有天然气管路通过，根据华泰天然气的用量，省天然气公司晋南分公司认为用量太小，难于接受供气任务。 (2) 周围工厂的煤气 金昌 公司距厂区 1km，年产焦炭 60 万 t，生产焦炉煤气 30000Nm3/h,煤气成分为： H2 CH4 CO CnHm CO2 N2 O2 5459 2328 23 35 % 热值为： 3600— 4000 kcal/Nm3 但焦化厂生产不稳定，受市场影响很大，因此把燃料建立在周边的焦炉煤气上，具有很大的不确定性。 在初步设计阶段再作过细工作。 (3) 重油 根据上述情况，暂拟采用重油。 但介休地区没有重油的经营部门，需要外购。 设计结果 1．本工程的主导方 案为： 11000 t/a石墨化阴极炭块 11000 t/a半石墨质阴极炭块（含人造石墨 30%以上） 3000 t/a阴极糊。 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 14 生产半石墨阴极炭块和阴极糊的人造石墨，全部由生产石墨化阴极炭块的副产品供给，不需外购，降低了生产成本。 主要技术经济指标见下表。 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1 建设规模 t/a 22020 另有 3000t 阴极糊 2 产品产量 半石墨质阴极 t/a 11000 石墨化阴极 t/a 11000 阴极糊 t/a 3000 3 主要原材料、燃料年用量 石油焦 t/a 16698 固体沥青 t/a 7367 煤焦油 t/a 3779 无烟煤 t/a 8337 冶金焦 t/a 1100 重油 t/a 9378 水 t/a 508300 交流电 kW178。 h/a 179。 108 4 劳动定员 全厂定员 人 450 全员实物劳动生产率 t/a 人 按四种产品估算 全员产值生产率 万元 /a人 5 总资金 建设投资 万元 建设期利息 万元 流动资金 万元 建设总投资 万元 含铺底流动资金 建设总资金 万元 含全部流动资金 6 盈利能力指标 全部投资财务内部收益率 % 全部投资财务净现 值 万元 ic=8% 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 15 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 全部投资回收期 a 含 年建设期 自有资金内部收益率 % 自有资金财务净现值 万元 ic=8% 投资利润率 % 达产年平均 投资利税率 % 达产年平均 7 负债能力 第 9年 资产负债率 % 流动比率 % 速动比率 % 借款偿还期 a 含 年建设期 2. 本工程可供选择的过度方案 : 22020 t/a 半石墨质阴极炭块 (含人造石墨 30%) 3000 t/a 阴极糊 如果已经建成了原料仓库、沥青熔化、煅烧、生阴极制造、焙烧、机械加工等主要生产工序，高压浸渍、二次焙烧、石墨化工序等尚未完全建成，先可按该过度方案安排生产。 但此时需要外购电煅无烟煤及人造 石墨碎等，经济效益要差一些。 其主要技术经济指标见下表。 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1 建设规模 t/a 22020 2 产品产量 半石墨质阴极 t/a 22020 半石墨质阴极糊 t/a 3000 3 劳动定员 全厂定员 人 300 4 总资金 建设投资 万元 建设期利息 万元 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 16 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 流动资金 万元 建设总投资 万元 含铺底流动资金 建设总资金 万元 含全部流动资金 5 成本与费用 第 9年 制造成本 万元 /a 管理费用 万元 /a 财务费用 万元 /a 销售费用 万元 /a 总成本费用 万元 /a 其中：固定成本 万元 /a 可变成本 万元 /a 经营成本 万元 /a 6 利润估算 第 9年 销售收入 万元 /a 增值税 万元 /a 销售税金及附加 万元 /a 利润总额 万元 /a 所得税 万元 /a 税后利润 万元 /a 盈余公积金及公益金 万元 /a 7 盈利能力指标 全部投资财务内部收益率 % 全部投资财务净现值 万元 Ic=8% 全部投资回收期 a 含 年建设期 自有资金内部收益率 % 自有资金财务净现值 万元 Ic=8% 投资利润率 % 达产年平均 投资利税率 % 达产年平均 借款偿还期 a 含 年建设期 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 17 从主导方案及过度方案的比较中可以看出 ,主导方案的经济效益明显优于过度方案 .电解铝工业的发展又迫切需要石墨化阴极炭块 ,因此应优先实施主导方案。 3. 产品拓展 本阴极生产线工程主导方案的技术采用与石墨化电极类似的技术，只要变更原料，在浸渍和二次焙烧工序再作些调整和改造，在串接石墨化工序更换一些设备，就可以生产高功率石墨电极和超高功率石墨电极。 但机械加工工序必须增加全套的电极本体加工生产线和接头加工生产线。 因此，如果一旦石墨化电极市场看好，也是有可能转入电极生产的。 存在问题 1. 对国内，国际市场的供需预测较粗糙，特别是对国际市场，了解很不全面。 2. 从目前掌握的国内国际市场看，从产量上没有进入的空间，需求量远小于供应量，不存在有市场空间允许本项目简单进入。 必须树立挤市场的概念，既然市场上仍有产品供应，而且大部分产品为低品位的 ,说明该产品社会上仍有需求，项目只有靠优质、价廉与别的产品竞争代替普通产品，挤入市场，占有一席之地，项目才能立于不败之地。 3. 由于是在老厂内部建设，因此总平面布置受 到一定限制，为了实施能够摆下的大前提下，有些地方在局部看来不尽合理。 4. 由于时间关系，没有签订供电意向书。 5. 由于国内没有成熟的先进串接石墨化技术，需要从国外引进技术，但该项技术属极端保密的技术，如引进该技术还要做大量的工作。 6. 在确定重油供应厂商时，仍要积极地作周边焦炉煤气供应单位的调研工作，评估可靠性。 7. 新建厂区与生活区较近，要取得当地环保部门认可。 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 18 2. 市场分析 概述 阴极碳块具有耐高温、耐腐蚀、导电等特性，在铝电解槽等高温冶金炉中得到广泛应用。 在电解铝行业中，阴极材料是 制作电解槽内衬和大修时的重要材料。 根据原料和热处理工艺的不同，阴极碳块按工业界(炭素厂、铝厂 )经验可分为四类：第一类为无定形，第二类为半石墨质，第三类为半石墨化，第四类为石墨化。 其中：无定形炭块在当今国际市场已属淘汰产品 ,只有少数发展中国家采用；半石墨质炭块在西欧和北美及其它地区大中先进槽型使用最多的一类，应用较广泛；石墨化炭块应用于现代大容量高效型铝电解槽，是阴极碳块的发展方向，目前国外的预焙槽已有 40%采用石墨化阴极炭块作底块。 我国是铝生产大国，也是世界铝用阴极碳块主要生产国之一，但我国批量生产阴极制 品的时间虽然有 50 多年，但质量和研究水平多年来一直落后于国际先进水平。 研究和开发高品质阴极碳块，特别是节能、长寿、运行稳定的阴极碳块，不论从经济角度还是从中国铝工业发展战略的高度来看，都是十分紧迫和必要的，是实现我国铝工业可持续发展和生存的需要。 国外阴极市场 国外阴极生产状况 近十几年来，国外在阴极碳块方面，投入了大量人力、物力，在科研上有了实质性的突破，取得了显著的成效并投入生产实践，产量不断提高，极大地推动了铝工业的发展。 国外高档碳块的电解槽寿命目前已达到 2500 天以上 ,而国内 大部分阴极碳块的槽寿命在 1500 天以下，显然这种差距是很大的。 中铝国际工程有限责任公司 山 西 华泰炭素有限责任公司 设计阶段：预可研报告 沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 2. 2 万 t 阴 极 生产线工程 工程编号： CS0519SQ1 19 国外的阴极碳块生产主要集中在几个大型企业，下表是国外主要生产商的供应量： 表 1 国外主要阴极碳块商供应量 公 司 厂 址 产能 (kt/a) Graftech /Carbone Savoie 巴西 /法国 45 SGL 德国 /波兰 39 Erftcarbon 德国 15 Vesuvius Premiere 英国 12 Alcan 加拿大 13 SEC (Sumitomo) 日本 25 Nippon Electrode (NDK) 日本 10 Indal 印度 合计 从表 1可以看出，铝用阴极炭块的主要生产厂家集中在欧洲，约占总产量的 2/3 以上。 国外阴极需求状况 近几年国外。