某新型建材公司煤矸石烧结多孔系列砖建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

某新型建材公司煤矸石烧结多孔系列砖建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

以后，在 xx 市建筑中禁止使用实心粘土砖，这就为各类新型墙体材料的生产厂家提供了巨大的发展空间。 本项目主要以工业废渣煤矸石为原料制造空心砖，在隧道窑上采取超热焙烧技术，建立快速焙烧制度，使实际焙烧过程按照设定的制 度进行，实现制品焙烧周期 4555h 降低为 1 624h，充分利用置换出来的热 量，使热工过程节能效率达 40％，热利用率达 67％。 该 项目节省投资， 节约能源，降低能耗，使成本降低，市场竞争力加强。 该项目集节能、节土、利废三大国策于一身，市场前景是十分广阔的。 随着建筑、住宅业、城市美化环境、公路建设等基础设施建设的全面兴起，发展新型墙体材料等系列制品前景乐观，市场需求还将扩大，预计近几年中将出现供不应求的局面。 综上所述，建设煤矸 石空心砖生产线，是具有战略眼光的举措。 随着国家墙改工作的不断深化，住宅产业进程的加快，新型墙体材料必将取代传统粘土砖。 该生产线年产 l20xx 万块煤矸石空心砖，在国家墙改 政策的推动下，其销售市场和前景十分乐观。 此外， 该项目生产线利用工业废弃物，既可以节煤、节土，减少环境污染，同时又享受免税等优惠政策可降低生产成本，因此产品具有极强的市场竞争力。 项目符合国家产业政策，确定的生产规模、产品品种是比较适宜的，具有广阔的发展前景，企业通过该项目的实施也会获得良好的经济效益。 第三章 产品规格及生产规模 产品规格 主规格为：长 宽 高 =240mm ll5mm53 mm，其它规格由购 货单位与生产协商。 空心砖孔洞率：平均 ≥35 ％ 生产规模 年产量：煤矸石空心砖 l20xx 万块。 质量标准 烧结煤矸石空心砖执行 GBl354592： 《烧结空心砖和空心砌块》 孔洞及其结构 孔洞及其排数应符合表 3— 1 的规定。 砖的孔洞及其排数 表 3— 1 孔洞 排数 等级 宽度方向 高度方向 孔洞率 (％ ) 壁厚 (mm) 肋厚 (mm) 优等品 ≥ 5 ≥ 2 一等品 ≥ 3 ≥ 35 ≥ 10 ≥ 7 合格品 第四章 厂址选择及建设条件 项目厂址位于 xx 县庄上镇山头村，距离县城 公里，该厂 址占地 亩，场区地势平坦，地层比较稳定，结构单一，工程 地质条件较好，厂区范围内未发现有空洞、裂缝、断层等不良地质现象，完全可满足建厂条件。 4． 2． 1 自然地理条件 工程地质 项目选址区地层结构比较稳定，工程地质条件良好，厂区范围内未发现有孔洞、裂缝、断层等不良地质现象，完全可满足建厂条件。 气候条件 该地区属中温带半干旱大陆性气候区，四季分明，气候干燥， 春季多风，夏季暖热多雨，秋季凉爽，冬季寒冷。 该地区气象有关数据如下： 年平均气温 ℃ 年平均降水温 535— 548mm 最低气温 ℃ 最 高气温 ℃ 极温最 低气温 ℃ 极端最高气温 39． 9℃ 室外风速 冬季 ／ s 夏季 ／ s 最大风速 3lm／ s 最大冻土深度 950mm 年主导风向东北风 风荷重 0． 4KN／ m 雪荷重 0． 2KN／ m 地震烈度 6 度 交通运输 本项目运输以汽车运 输为主，距离柳石公路不足 1 公里，距离县城 3． 5 公里，交通方便，能为产成品运出提供极大的便利长期条件。 地理位置 xx 县位于 xx 省中部西缘， xxxx 麓，黄河东岸，东与离石、中阳交界、南和石楼为邻，西与陕西吴堡、绥德、清涧等县相望，北与临县毗邻。 全县总面积 1278． 29 平方公里，是 xx 省的西大门，距 xx市所在地离石 28 公里，距省会 xx21 9 公里，现辖 8 镇 7 乡 247 个行政村， 20xx 年 30 万， 耕地面积 70． 6 万亩。 xx 县境内矿产资源丰富、品种较多。 已探明的煤炭储量为 54． 23亿吨，且埋藏较浅，均在 500 米以内。 此外，铁矿、铝土矿、重晶石、白云石、石灰岩、大理石、耐火土、石膏、煤层气、耐火粘土、紫砂 陶土等储量也十分丰富。 农作物以秋粮为主，主要品种有谷子、高梁、玉米、大豆、马铃薯等，夏季有小麦、豌豆等，红枣为 xx 县的驰名特产。 素有“红枣之乡”之称。 公用工程条件 本工程生产生活用水由庄上镇南社沟和山头水沟汇积的常流水，能够满足项目用水要求。 供电 本厂地区内原有 10 千伏 终端线路，项目用电可以就近接入，能够满足全厂区正常生产生活用电要求。 地震烈度 据 xx 省地震局编印的《 xx 省地震烈 度区划表》， xx 区属 6 度区。 工程设计时要按照国家《建筑抗震设计规范》 (GBJIl89)的要求，采取抗震设计措施。 第五章 原辅材料供应 本项目烧结煤矸石系列砖，生产原料有煤矸石、粘土、煤等。 煤矸石 本项目煤矸石主要来源于 xxxx县 xx焦煤有限责任 公司年入洗原煤 120 万吨洗煤厂所产生的煤矸石，所以煤矸石 原料有保障。 项目年需矸石 56000 吨。 在利用煤矸石制砖的工艺环节中，原料选择最重要，它对 工 艺制度、产品质量、生产成本具有举足轻重的作用。 原料选择 在利用煤矸石制砖的诸工艺环节中 ，原 料的选择最重要，它对工 艺制度、产品质量、生产成本具有举足轻重的作用。 对煤矸石化学成分的要求 本项目对煤矸石化学成分的要求见表 5l、表 52。 烧结砖对煤矸石化学成分的要求 表 51 SiO2 Al2O3 Fe2O3 Ca0 MgO S 50%70% 10%30% 2%8% ％ ％ 1％ 石英晶形转变及其体积变化 表 5— 2 晶形变化 温度 体积 γ 鳞石英 β 鳞石英 117℃ +％ β 鳞石英 α 鳞石英 163℃ +％ β 方石英 α 方石英 180～ 270℃ +％ α 石英 β 石英 573℃ ％ α 石英 α 鳞石英 870℃ +％ 根据上表所列现简要说明如下： (1) SiO2含量应控制在 50％～ 70％为宜。 煤矸石中的 SiO2主要以石英和黏土矿物形式存在。 如果 SiO2含量高，则石英矿物多，黏土矿物少；如果 SiO2含量低，则石英矿物少，黏土矿物多。 石英硬度高、无可塑性，在混合料中起到降低矸石泥料可塑性的作用，适当的石英含量可以减少坯体在干燥与烧成过程中的收缩作用，有助于提高成品率；当 SiO2含量超过 75％时，制品的力学强度降低，特 别是抗折强度显著降低。 石英在焙烧过程中，发生多次晶型转变并伴随体积 变化 (见表5— 2)，易发生爆裂而严重影响砖体的完整性。 值得指出的是，在石英各种晶形转变中， 573℃ 的转变虽然体积变化小，但转变速度快，控制不当最易产生裂纹。 因此，煤矸石中SiO2的含量过高时，可用筛选法除出矸石中的大粒径砂质岩石。 (2)煤矸石中的 Al2O3控制在 l0％～ 30％为宣，以 15％ 20 %最佳。 煤矸石中的 Al2O3 主要以黏土形式存在，多为高岭石和伊利石，少部分可能以长石、铝土矿形式存在。 因此，适当提高 Al2O3 含量，会提高黏 土矿物含量，从而提高矸石泥料的塑性，能提高坯体强度和制品的抗压与抗折强度；但由于煤矸石的熔点随 高，因此提高 Al2O3 含量，将提高制品的烧结温度，特别是当含量超过 35％时，制品易出现欠火现象。 (3) Fe2O3 的含量宜控制在 2％～ 8％之间。 煤矸石中铁多以黄铁矿的形式存在，量小以其他矿物的杂质存在。 Fe2O3是一种助熔剂，统计表明 Fe2O3含量每升高 l％， T1 下降 18℃ ，因此，适度的 Fe2O3可降低制品的烧结温度。 在氧化气氛中， Fe2O3是着色剂，含量 1%时制品呈黄白色，含量越高 ，颜色越深，当含量 9％时制品呈酱红或酱紫色。 由于硫铁矿硬度大 (6～ )，难以磨细，煅烧时局部铁含量过 高易出现铁斑、铁瘤而影响外观。 (4)一般 要求 CaO2． 5％。 煤矸石中的 Ca0 是有害组分，主要 以方解石 (CaC03)的形态存在，也有少量以石膏 ()形式存在。 如果方解石颗粒较细，并均匀地分布在黏土中，一部分会与 Al2OSiO2反应生成稳定的多元化合物，一般至 1000～ 1050℃ 可保证砖体达到足够的强度，但烧成范围变窄；方解石颗粒 l mm 时 ，在砖焙烧过程中不会完全转化为化合物 ， 而是分解成生石灰 CaO,成品砖中未化合的生石灰遇水生成熟石灰 Ca(0H)2：，固相体积膨胀 97％，易发生砖爆裂现象。 Ca0 最高允许含量与煤矸石粉碎后粉料的粒径有关 (见表 53)， 一般以粒径为 3 mm 的含量不超过 15%为宣。 Ca0 最高允许含量与粉料粒径关系 表 5— 3 Ca0最高允许含量／％ 4 5 粒径极限／ mm 3 1 另外，为适应提高砖的烧成温度，延长焙烧时间， 可 在原料中加入 ％～ ％ NaCl 溶液也可放 Ca0 最高允许含量。 但无论采取哪种方法，其根本 目的是促进 CaO 与其他成分化合而消除危害。 (5)一般要求 MgO 含量不超过 ％。 MgO 多以 MgC03的形式存在，且 往往与 CaCO3共生成 [C03]2，是烧结砖瓦的有害组分。 以 MgC03在 590℃ 分解为 MgO，与 CaO 相比， MgO 水化反应速度更慢、体积膨胀更大，因此潜伏时间长，危害更大。 ． (6)一般 S 含量控制在 1%以下为宜。 硫是烧结砖的有害成分， 煤矸石中的硫包括无机硫和有机硫两种赋存状态，旦以无机硫为主。 最常见的是黄铁矿。 在生产过程中，硫和硫化物氧化产生 SO2气体，不但腐蚀金属设备、 污染大气、损害操作人员健康，而且在砖体内生成一定量的可溶性硫酸盐 (MgS0 Fe2S0 和 K2S04。 等 )而引起泛霜现象，影响外观；另外，可溶性硫酸盐随着湿度的变化结晶溶解反复循环，导致砖体产生鱼鳞片状剥落，影响其耐久性。 如果硫以黄铁矿形式存在，通过筛分别除大块矸石就可以大大降低硫含量，同时细磨也可以减轻硫的部分 危害。 此外，少数煤层的煤矸石中放射性元素超过环境质量标准，必须引起重视。 建议选择原料时，应进行定量放射性测量。 对煤矸石的工艺性能要求 对原料的工艺性能要求是评价煤矸石是否适宜制烧 结砖的重要依据。 本项目对煤矸石的主要工艺性能指标见表 5— 4。 烧结砖对煤矸石的工艺性能要求 表 5— 4 可塑性指标 熔点 收缩率 干燥敏感性系数 热值 7～ 15 ≤ 1250℃ ≤ 4％ ≤ 12 1170～ 2930kJ／ kg 塑性指标是煤矸石制砖挤出成型能主要指标，对于砂岩性质的煤矸石，特别是风化性能差的低塑性煤矸石，无法挤出成型。 我国制砖机压力和真空度提高较快，但如果煤矸石原料缺乏基本的黏性，就是免强成型，也很难保证外观质量。 可塑性过高，成型需水量大，坯体干燥、焙烧收缩大，成品率低。 烧制砖以中等可塑性原料 为好。 有相当部分煤矸石原料的化学成分和物理性能基本能满足烧制全煤矸石砖要求。 混合煤矸石的熔点一般为 11001300℃。 根据目 前我国窑体结构、有关设备、煤矸石性能及经济效益综合分析与测算，煤矸石的熔点以控制在 1250℃ 以下为宜。 坯体在干燥过程中水分被排出，坯体内部固相颗粒相互靠近而导致坯体发生收缩。 坯体在焙烧过程中，随着温度 的升高，坯体内部发生一系列的物理化学变化，坯体内的微孔被玻璃液相所填充，致使制品体积较坯体体积产生收缩。 这两种收缩必然引起坯体制品产生弯 曲、裂纹等现象，当收缩量超过某一限度时，制品的几何尺寸将不符合国家标准要求，使成品率下降。 因此在选用煤矸石时，一般控制总收缩率不超过 4％为宜。 坯体在干燥过程中产生裂纹的倾向性大小，用干燥敏感性系数来表 示。 其值越大，坯体在干燥过程中越易产生裂纹，对坯体干燥不利。 它的取值与原料的干燥收缩率、干燥设备的选择及干燥工艺参数的制定有关。 从选料角度而言，其值以控制在 2 以下为宜。 粘土 项目区附近粘土资源丰富，本项目所需粘土从厂区的取土场直接取 用，完全能够满足项目需要，项目年需粘土 17 万吨。 可塑性是制砖原料的一项重要工艺性能，它直接影响到砖坯的成型 和 干 燥。 粘土塑性指数过高，则在干燥和焙烧中易产生裂纹；塑性指数 过低，则粘结力差，不易成型，烧后会出现疏松，。