中钢集团四川炭素有限公司每天22000吨(φ550-φ700mm)超高功率石墨电极工程可行性研究报告(环评用)

中钢集团四川炭素有限公司22000t/a （φ550-φ700mm）超高功率石墨电极工程

可行性研究报告

（内部资料用后收回）

吉林市吉炭设计研究院有限责任公司

二零零七年八月

中钢集团四川炭素有限公司22000t/a （φ550-φ700mm）超高功率石墨电极工程

可行性研究报告

（内部资料用后收回）

院长：刘治平

副院长：郑显悦

总工程师：龚重庆

技术负责人：耿奎久

吉林市吉炭设计研究院有限责任公司

二零零七年八月

参加编写人员

专业姓名职称

工艺耿奎久高级工程师总图龚重庆高级工程师设备关惠忠高级工程师工业炉陈有利高级工程师电气王建福高级工程师仪表刘凤云高级工程师计算机曲汉荣工程师

给排水、热力教明惠工程师

环保徐艺高级工程师劳动安全与卫生关惠忠高级工程师消防关惠忠高级工程师能源关惠忠高级工程师建筑安存生高级工程师投资估算刘治平高级工程师技术经济郑显悦高级工程师

目录

1 总论.............................................. - 1 -1.1 项目名称及单位概况............................... - 1 -

1.2 项目建设的背景和必要性........................ - 3 -

1.3 可研工作的依据、范围和要求.................... - 9 -

1.4 结论 ........................................ - 10 -

2 拟生产产品需求预测和项目拟建规模.................. - 12 -

2.1 产品的市场需求现状分析与未来走势预测......... - 12 -

2.2 现有供货厂家能力分析与潜在竞争者能力预测..... - 13 -

2.3 产品现有销售价格分析与未来价格走势预测....... - 14 -

2.4 项目的生产规模与产品方案构成................. - 15 -

2.5 拟搬迁前、后的生产规模与产品方案的对比....... - 16 -

2.6 产品销售方案与策略........................... - 17 -

2.7 未来发展方向和潜力........................... - 17 -

3 原材料、燃料及公用设施情况........................ - 18 -

3.1 原材料种类、数量、质量及来源供应的可能性..... - 18 -

3.2 所需水、电、气和公用设施状况................. - 20 -

3.3 公辅设施依托条件............................. - 21 -

4 建厂条件和场址方案 ............................... - 22 -

4.1 建厂条件 .................................... - 22 -

4.2 改造项目对现有场址的利用情况................. - 24 -

4.3 拟采用场址地区的交通现状及规划和发展趋势..... - 24 -

4.4 场区的总体方案和建设条件..................... - 25 -

5 技术设计方案 ..................................... - 27 -

5.1 项目构成与采用技术来源....................... - 27 -

5.2 生产方法与主要工艺设备选型方案............... - 27 -

5.3 全厂布置方案、土建工程方案与土木工程量的估算. - 63 -

5.4 搬迁项目的前、后采用技术的比较............... - 67 -

6 总图运输......................................... - 68 -

6.1 建设地点 .................................... - 68 -

6.2 交通 ........................................ - 68 -

6.3 用地面积 .................................... - 68 -

6.4 总平面布置 .................................. - 68 -

6.5 运输 ........................................ - 69 -

6.6 主要技术指标 ................................ - 69 -

7 公用辅助工程 ..................................... - 70 -

7.1 给排水 ...................................... - 70 -

7.2 供电 ........................................ - 78 -

8 环境保护......................................... - 82 -

8.1 建设项目所在地的环境现状简介................. - 82 -

8.2 主要污染源及污染物的简介..................... - 83 -

8.3 控制污染物的初步方案......................... - 84 -

8.4 环境影响评价情况简介......................... - 89 -

9 能源............................................. - 90 -

9.1 合理用能标准及节能设计规范................... - 90 -

9.2 建设项目能源消耗种类......................... - 90 -

9.3 项目所需能源供应状况分析..................... - 91 -

9.4 能耗指标 .................................... - 92 -

9.5 节能措施和节能效果分析....................... - 96 -

10 劳动安全卫生与消防.............................. - 100 -

10.1 设计依据及标准............................. - 100 -

10.2 危险因素和危害程度分析..................... - 100 -

10.3 安全卫生措施方案........................... - 101 -

10.4 职业安全卫生措施预期效果评价............... - 104 -

10.5 消防设施方案 .............................. - 104 -

11 组织机构与人力资源配置.......................... - 107 -

11.1 组织机构设置方案........................... - 107 -

11.2 人力资源配置方案........................... - 109 -

11.3 人员培训 .................................. - 109 -

12 项目实施进度 ................................... - 111 -

13 投资估算、投资计划及资金筹措.................... - 113 -

13.1 建设投资估算 .............................. - 113 -

13.2 流动资金估算 .............................. - 114 -

13.3 投资计划与资金筹措......................... - 114 -

14 技术经济分析与评价.............................. - 117 -

14.1 概述 ...................................... - 117 -

14.2 总成本费用估算............................. - 117 -

14.3 经济效益 .................................. - 118 -

14.4 现金流量分析 .............................. - 119 -

14.5 不确定性分析 .............................. - 120 -

14.6 评价与结论 ................................ - 120 -

15 风险分析 ....................................... - 121 -

15.1 市场风险 .................................. - 121 -

15.2 风险程度分析 .............................. - 121 -

15.3 防范和降低风险对策......................... - 121 -

16 研究结论与建议 ................................. - 122 -附表：

附表5-1 主要设备表

附表13-1 建设投资估算表

附表13-2 投资计划与资金筹措表

附表13-3 流动资金估算表

附表14-1 财务评价指标汇总表

附表14-2 总成本费用计算

附表14-2-1 固定资产折旧表

附表14-2-2 无形资产和其他资产摊销费估算表

附表14-3 产品销售收入与销售税金及附加计算

附表14-4 利润和利润分配表

附表14-5 财务计划现金流量表

附表14-6 项目贷款偿还期计算表

附表14-7 资产负债表

附表14-8 项目现金流量表

附表14-9 权益投资财务现金流量表

附表14-10 单因素敏感性分析

附图：

1)厂区位置图 ZCK-1-0

2)厂区布置图 ZCK-2-0

3)煅烧工序工艺平面布置图 ZCK-3-0

4)沥青熔化工艺布置图 ZCK-4-0

5)中碎配料部设备布置图 ZCK-5-0

6)混捏、压型部设备布置图 ZCK-6-0

7)一次焙烧工艺平面布置图 ZCK-7-0

8)浸渍工艺布置图 ZCK-8-0

9)二次焙烧部工艺平面布置图 ZCK-9-0

10)内串石墨化工序工艺配置图 ZCK-10-0

11)机械加工部平面布置图 ZCK-11-0

12)供电系统图 ZCK-12-0

附件：

1）《关于中钢上碳搬迁建设项目的立项批复》

2）《中钢集团四川炭素有限公司22000吨/年石墨电极工程可行性研究报告编制委托书》

1 总论

1.1 项目名称及单位概况

1.1.1项目名称

中钢集团四川炭素有限公司22000t/a（φ550-φ700mm）超高功率石墨电极工程。

1.1.2项目单位概况

项目建设的主体单位为中钢集团四川炭素有限公司。中钢集团四川炭素有限公司是中钢集团收购上海碳素有限公司并易地搬迁而成立的新公司。上海碳素有限公司位于上海市吴泾工业区龙吴路4221号，属国有企业。厂区占地面积22万平方米，建筑面积11万平方米，总资产13000万元。2006年实现销售收入2亿元，年生产炭素制品总量2万吨。

上海碳素有限公司（以下简称“上碳”）的前身吉林炭素集团上海碳素厂，于1960年建成投产，为上海地区唯一的炭素生产企业，先后隶属于上海冶金局和上海宝钢集团公司。上碳在九十年代初期已具备三万吨的炭素制品生产能力，其产品包括石墨电极、特种石墨、炭糊、异型石墨、石墨热交换器、热解石墨等产品。八、九十年代是上碳历史上的辉煌时期，当时为国内排在吉林炭素厂和兰州炭素厂之后的第三大炭素厂。到九十年代后期，上碳厂由于产品结构不能适应市场需求，产品销售渠道不畅，产品销售量及销售价格下滑。由于当地电、水、煤气的价格上涨幅度大，生产成本过高，更无法进行产品更新换代的再投入，企业出现亏损。其后生产规模不断萎缩，半停产

的生产状态更加剧了企业的困难。截止2000年末，上碳资产总值42931万元，负债36893万元，净资产13400万元，总体处于亏损状态。

吉林炭素集团有限公司（以下简称“吉炭”）于2000年8月整体兼并上碳。吉炭是我国最大的炭素生产企业。吉炭收购上碳后，组建了新的领导班子，进行了必要的技术改造，强调效益生产，对上碳的产品结构进行了调整。近年来由于工厂新任领导班子的努力，上碳的生产、经营形势发生了可喜的变化。2005年上碳生产炭素制品总量为21206吨，其中石墨电极13476吨，工业总产值为16321万元，产销率为91.4％。2006年上碳生产炭素制品总量为19534吨，其中石墨电极12271吨，工业总产值为13998万元,产销率为94.7％。

2010年上海将举办世界博览会。上碳为落实上海市政府关于吴泾工业区环境综合整治项目内容和目标，于2006年9月工厂关闭了煅烧、混捏、焙烧、浸渍等工艺生产线，相当于企业全部停产。关闭前企业总资产3亿元，年炭素制品总产量2万吨，主营收入2亿元，是国内5家大型炭素生产企业之一。

2006年7月，中国中钢集团公司收购了吉林炭素集团公司所属吉林炭素股份有限公司。同年12月份中钢对吉林炭素集团所属上海碳素厂做出收购计划，现进行前期审计评估等收购准备工作及相关的收购程序工作。中钢集团是国务院国资委管理的中央企业，所属二级单位62家，其中：境内43家，境外19家。2006年实现主营业务收入500多亿元。中钢集团公司主要从事冶金矿山资源开发与加工；冶

金原料、产品贸易与物流；相关工程技术服务与设备制造，是一家为钢铁工业和钢铁生产企业提供综合配套、系统集成服务的集资源开发、贸易物流、工程科技为一体的大型企业集团。按照中钢集团收购计划，收购的上海碳素有限公司拟搬迁至四川广元地区，建设中钢集团四川炭素有限公司。

上海碳素有限公司在长期的生产实践中形成了自己完整的生产技术工艺、生产操作标准及产品质量特色。尤其近几年，工厂注重管理创新、工艺技术创新力度，逐步在行业中和市场中以效率高、质量好、性能优等特点鲜明地确立了自己独特的地位。其中在大规格超高功率石墨电极及接头的研制生产等方面尤为显著。上碳在严格管理和改进工艺技术的同时，充分利用其拥有的性能优越的电极挤压机，确立了工厂生产的超高功率石墨电极质量稳定、消耗低的优势。接头从2003年研制生产，2004年开始在市场销售，每年销售石墨化毛坯3000吨左右。超高接头通过工艺攻关，体密指标由 1.7g/cm3提高到1.8g/cm3，抗折强度由过去的16Mpa提高到20Mpa以上，其产品性能居于国内领先地位。

上海的地域优势和经济环境优势，使得上碳多年来造就出素质高的经营管理、生产操作的干部和职工队伍，人才优势十分明显。建成后的中钢四川炭素有限公司仍将在国内的炭素行业中具有强大的竞争力。

1.2 项目建设的背景和必要性

1.2.1 项目建设的背景

石墨电极是电冶炼工业中重要的辅助材料之一。因石墨电极具有良好的导热性能，机械强度较高，在高温下不熔化并且抗氧化、抗腐蚀性能较好等特点，已成为发展电冶炼工业主要的导电材料。因为目前石墨电极总产量中70％以上用于电弧炉炼钢和炉外精炼，因此石墨电极的生产和发展主要取决于钢铁工业的发展，特别是电炉炼钢技术的发展。

近年来我国钢铁工业迅速发展，为世界第一产钢大国。2006年中国钢铁行业生产规模继续扩张，企业单位数、资产总额和产品销售收入分别同比增长5.38％、19.50％和20.51％，资产总额和产品销售收入分别达到22799.47亿元和25728.98亿元。2006年全国粗钢产量41878.2万吨，增长18.48％；钢材产量46685.43万吨，创下历史新高。截至到2006年底，全国累计出口钢材4304万吨，比上年增长109.69％。

虽然由于国家继续加大紧缩固定资产投资项目的力度，一些在建的钢铁项目会被叫停或暂停，预计2007年钢铁投资可能会继续下降，但从今后钢铁投资的发展趋势来看，“十一五”期间钢铁投资仍会保持较高水平。《钢铁产业发展政策》出台后，电炉炼钢比重提高的趋势有可能提前出现。而新建的电炉一定会瞄向高起点、大吨位，这将对石墨电极的规格和质量提出更高的要求。我国炭素工业的发展适应了钢铁工业和其它工业发展的需要。近年来，我国炭素工业通过加大研发的投入，加快了科技创新和技术改造的步伐，产品结构不断优化，优质高档电极—超高功率石墨电极在石墨电极中所占的比重逐年加

大，以适应炼钢电炉大型化的要求。

2006年我国石墨电极总产量约为400000t，其中国内销售量约为270000 t；出口量约为130000t。

2005年以来，市场上部分钢材产品供过于求，钢铁产业由于结构调整，发展增势趋缓。这种态势迫使钢铁上游产业加快自身结构调整。2006年我国石墨电极市场总的趋势是需求减少，但其中高档产品（主要是大规格超高功率石墨电极）需求仍然旺盛。主要是因为生产超高功率石墨电极的原料针状焦资源偏紧，而我国生产超高功率石墨电极的原料针状焦主要依靠进口。2005年全世界针状焦年产量约为82万吨，2006年国际上的针状焦还在减产，这制约了超高功率石墨电极产量的提高。中、低档炭素制品供大于求，由于生产原料成本增加，一些生产中、低档产品的中、小型炭素企业已经面临亏损，被迫减产、停产。

从价格上看，中、低档产品已经没有降价空间。另外由于目前进口针状焦价格已由2005年初的500美元/吨增至1000美元/吨左右，生产高端产品面临更大的成本压力。国际上超高功率石墨电极的产量也将因原料减产不会增加。考虑到以上因素，低端产品不降价，高端产品要涨价，是今后炭素市场的主基调。

市场变化必将引起行业内部的深度调整。下一步炭素行业要做的工作：一是提高行业技术水平，加快提高行业集中度。通过市场调整，提高行业的集中度和实现行业的技术升级。二是解决原料问题。针状焦的主要生产企业，目前全世界只有7家，其中4家在日本，2家在

美国，1家在英国。我国国产针状焦生产水平与它们还有差距。因为针状焦主要来自石化和煤化工企业，由于其占这些企业产品的比例较小，加上国外技术垄断，国内一些企业生产的针状焦的质量和数量，目前还不能完全满足国内需要。2005年世界针状焦缺口约5万吨，2006年缺口达10万吨，针状焦高价位的局面将持续相当一段时间。所以目前国内一些有实力的企业积极投入开发针状焦，并取得较大进展。

1.2.2 项目建设的必要性

1）大环境下企业自身生存的需要

上碳于1960年建成投产，属国家独资大型碳素制品厂，为上海地区唯一的一家碳素生产企业。公司主导产品为石墨电极，另特种石墨、炭纤维、环保制品等产品质量在国内同行业中处于领先地位。1989年被评为国家二级企业。历史上上碳厂拥有其辉煌的业绩，是上海各钢铁企业的主要供货厂商。

上海是我国历史文化名城，我国最大的经济中心城市之一。上海地处中国长江三角洲前缘，东濒东海，南临杭州湾，西接江浙两省，北界长江入海口，处于我国南北海岸线的中部。近几年来上海正以惊人的速度迅速向国际大都市发展，成为东方一颗耀眼的明珠。上海又是一个优秀的旅游城市，“都市风光”、“都市文化”、“都市商业”是其旅游特色。因此，在上海市内不适合冶金及其材料工业企业的存在。况且上海地区的高昂的电、水、燃料费用必然使企业的生产成本过高。

为了2010年的上海世博会，上海市正进行紧张的筹备工作，其中包括众多冶金、重工企业的搬迁工作。上碳计划搬迁石墨电极制品的全工序，就是服从上海市政府的决定而进行的战略大转移。上碳通过搬迁技术改造，利用原有的关键设备，如石墨电极挤压机、混捏锅等节省了资金、缩短了设备订购周期；利用公司先进的管理经验和优秀的管理团队、雄厚技术能力和技术储备、成熟市场销售渠道和客户资源，可以迅速的形成生产能力并占领市场。建成后的中钢集团四川炭素有限公司将取代原有的上海碳素有限公司。

2）适应市场需求，促进企业发展的需要

几十年来，上海碳素厂本着“求实、求精、求新”的企业精神，坚持“以人为本、科技办厂”经营理念，形成了自己雄厚的技术力量和先进的生产工艺，培养了一大批炭素产品研制、开发、生产领域的技术专家和经验丰富的产业工人队伍，持续围绕“一流的企业服务、上乘的产品质量”这一永恒的主题，打造上海碳素厂《环球》炭素产品的品牌。目前生产的产品已经形成石墨电极、特种石墨、石墨热交换器和碳纤维制品等四大系列、三十几个品种、一千多种规格型号的炭素制品系列。产品遍布国内，远销海外，在客户中以优质服务和上乘质量享有盛誉。

从1998年以来，全球石墨行业连续5年跌入低谷，石墨电极年产量跌破历史最低水平，年产量在80万吨左右，价格在2000美元/吨左右徘徊。近年来美国钢铁业的复苏和中国钢铁产业的持续快速发展，强有力地刺激了石墨电极国际市场价格走高。2003年，石墨电

极市场开始转暖，价格震荡回升。2004年，全球最大的石墨电极生产企业UCAR公司和SGL公司一年内发布了6次涨价公告，涨幅最高达500美元/吨。从UCAR公司和SGL公司的涨价频率及涨价幅度粗略测算，2004年石墨电极的市场售价在3000美元/吨左右，结果远远超出预期。2005年6月8日，上海西格里东海炭素公司宣布：直径350mm—600mm石墨电极中国口岸FOB价格为4000美元/吨，直径700mm石墨电极中国口岸FOB价格为4250美元/吨。

由于国际原油、国内原煤价格持续上涨，电力及运输等成本费用不断攀升，特别是针状焦、煤沥青等原料价格同期上涨幅度都在50％以上，全球针状焦制品达到20万吨。国际国内主要石墨电极制造商均未能订购到足够的针状焦原料，这进一步加剧了超高功率石墨电极的供需矛盾。

从目前情况看，国际石墨电极价格进一步攀升已是大势所趋。在石墨电极的生产成本中，原料和电力占的比重较大，其中原料成本约占45％，电能消耗约占30％。特别是超高功率电极产品的内在质量很大程度上依靠原材料的理化指标。近年来我国原材料及能源价格持续上涨，导致炭素行业生产成本增加。如何降低生产成本，关系着企业的生存和发展。

上海作为国际大都市之一，由于水、电、燃气紧张，价格必然高于内陆省份。炭素制品生产又属于劳动密集性行业，上海的高工资支出必然影响到企业的生产成本。上碳厂身处这样高成本的环境中很难创造出较高的经济效益。上碳搬迁到位于四川省北部的广元市，可

充分利用当地充足的电力和天然气资源、优惠的招商政策、低廉的劳务成本，迅速地融入当地的经济环境，迅速实现利润最大化的目标，既满足了市场的需求，也能够促进自身的发展。

1.3 可研工作的依据、范围和要求

1.3.1 可研工作的依据

1）中钢集团公司《关于中钢上炭搬迁建设项目的立项批复》。

2）《中钢集团四川炭素有限公司22000t/a超高功率石墨电极工程可行性研究报告编制委托书》。

1.3.2 可研工作的范围和要求

可研工作的范围主要包括对项目建设必要性的分析和论证；对石墨电极发展和市场需求情况的分析和预测；根据市场情况以及企业建设目标确定项目的产品纲领、建设方案；并对项目有关物料供应与生产协作、公辅设施、环保、职业安全卫生、消防、效益等进行分析研究。

可研报告的内容包括总论等十六个章节。主要有：产品市场需求和项目拟建规模，原材料及所需水、电、气和公用设施状况，生产工艺和主要设备选型方案，总图运输、环境保护、节能、原有固定资产的利用程度，建设工期、投资估算、劳动定员、财务评价和风险分析等。

可研报告的要求：内容完善、数据准确，能满足上级部门投资决策和项目初步设计的需要。

本项目顺应我国炭素工业的发展趋势，利用中钢的集团优势，抓

住上碳易地搬迁的契机。项目建成后，使企业装备达到国内先进水平，以生产高附加值产品为主，满足国内外市场需求，创造更大的经济效益。

1.4 结论

1）上碳是我国5家大型碳素制品生产企业之一。工厂注重管理，工艺技术水平高，产品质量稳定。特别是在技术含量高的电极接头制品生产方面有行业优势，产品供不应求。由于2010年上海将举办世博会，环保部门要求上碳整体搬迁。上碳搬迁到四川广元，建设中钢四川炭素有限公司。这是公司发展史上的一个重要转折点。公司可利用当地电力资源丰富、电价低、供水资源充足等自然条件优势和当地的优惠政策，降低生产成本，获得较大的经济效益。

2）上碳是我国炭素行业的重点企业，有规模生产能力，有众多炭素生产专用技术。但近几年来诸多因素影响上碳厂的自身定位，工厂几乎未进行大的技术改造工作，工艺装备水平未得以提升，企业效益有较大幅度的下滑。本项目实施后将使上碳工艺装备达到国内先进水平，增强企业市场竞争力。特别是接头产品的增产可满足国内需求。新中钢集团四川炭素有限公司的建成将对我国炭素行业整体技术水平的提高起到较大的推动作用。

3）经研究分析，项目全部投资内部收益率为 15.4 ％，投资回收期为8.02年（含建设期）。本项目财务内部收益率高，其它财务指标也较好，在经济上是合理可行的。

综合分析结果表明，随着本工程项目的实施，新公司的工艺装备

水平将提高到国内先进水平，石墨电极生产规模和产品质量将有很大的提高。生产成本有较大幅度的下降，从而进一步提高企业的市场竞争能力，并对我国炭素行业的发展有较大的推动作用。本项目的建设有较好的经济和社会效益，项目是可行的。

2 拟生产产品需求预测和项目拟建规模

2.1 产品的市场需求现状分析与未来走势预测

2.1.1 石墨电极的市场需求现状

石墨电极的市场需求主要是作为冶炼电炉的导电材料，其中大多用于钢厂的电弧炉，还有一部分用于工业硅、黄磷、磨料等行业的矿热炉。石墨电极根据用于冶炼电炉用电功率的大小区别分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。

据有关资料统计，近几年来国内市场年需求石墨电极总量接近270000t，其中高功率、超高功率石墨电极约占总量的60％，普通功率石墨电极约占总量的40％。

据有关资料统计，近几年来国内炭素企业每年向国际市场提供石墨电极总量约为130000 t，其中高功率、超高功率石墨电极约占总量的75％，普通功率石墨电极约占总量的25％。

2.1.2 石墨电极的市场需求走势预测

国际电炉炼钢技术向三个方面进展，即：电炉大型化、超高功率电炉的普及和发展以及直流电弧炉的开始发展，90年代未以来，我国电炉的技术改造加快，建成一批超高功率电炉，其中：舞阳钢厂90吨超高功率电炉、天津无缝钢管厂150吨超高功率电炉，张家港钢厂90吨超高功率电炉、无锡、广州钢厂、沙钢、上钢三厂、上钢五厂、宝钢、新疆八一钢厂等已建成一批70-150吨超高功率直流电炉。

电炉炼钢的发展，就要求炭素行业提供大规格超高功率石墨电