沾化县炜烨镍业有限公司镍铁合金项目可行性研究报告(淄博)

镍业有限公司

30万吨/年镍铁合金工程可行性研究

县镍业有限公司

30万吨/年镍铁合金工程可行性研究

工程号：

院长

生产院长

总工程师

总设计师

专业设计人员

目录

1总论 (1)

2市场分析 (12)

3冶炼工艺 (18)

4原料系统 (28)

5通风除尘 (32)

6给排水设施 (34)

7 电气 (42)

8机修、检化验 (47)

9燃气 (51)

10总图运输 (52)

11能源篇 (55)

12土建 (57)

14职业安全与卫生 (66)

15消防 (69)

16投资估算 (72)

17技术经济分析与评价 (75)

18综合评价 (80)

1总论

1．1概述

1．1．1项目概况

项目名称：县县镍业有限公司年产 30万吨镍铁合金项目工程。

内容：建设年产30万t镍铁合金冶炼生产线及相关辅助生产、生活设施。

拟建规模：工程项目年产30万t镍铁合金。

建设地点：山东市市县。

1．1．2承办单位概况

单位名称：县县集团有限公司。

承办单位概况：

县县集团有限公司，法定代表人：。

县县集团的成员企业包括县县集团公司、县县热电有限公司（控股）、山东市沾化兆康电力工程有限公司（全资）、县钰祥电气设备有限公司（全资）、县县镍业有限公司（全资）、县县置业有限公司（控股）、北京腾龙县养殖科技有限公司（控股）和滨州魏桥盐业科技开发公司（参股）。其中母公司县县集团有限公司注册资本金人民币1亿元，热电生产和供应、海水综合开发和利用、电力工程、工业民用建筑工程、机电安装工程、市政工程、电气材料销售、旅游服务、港口服务、物流服务、物业服务、建筑材料的生产和销售、批准范围内的进出口业务。截止2007年底，在册职工410人，固定资产49784万元。2006年度，集团公司实现销售收入2.27亿元，上缴税金1642万元，实现净利润1200万元。

1．1．3建设地点概况

工程拟建设在县，县位于山东市市，地处鲁北平原，东临渤海。县目前是一个以农业为主的地区，工业基础较薄弱，主要工业为化工、冶炼、电力、机械、轻纺、造纸等。

市区位位置优越，交通发达，已成为鲁北交通枢纽。经滨州万吨港由疏港公路25km南接市道东张路，向东10km接市道东滨路，沿东滨路向南60km至滨州。沿市道东张路20km与市道大济路连接，距津汕高速出入口仅5km。沿大济路南下20km至国道205线。沿大济路新线向南与国道220线相接，至市城济南仅需1.5h沿津山高速向西2Okm工与滨德高速、威乌高带相接，4h时可至青岛、威海，2h到德州。黄大铁路南接陇海线，北接黄驿朔黄铁路，为陕西神木煤炭沿铁路线向胶东半岛运输之捷径。

1．2编制依据

（1）县县镍业有限公司提交市冶金设计研究院的有关设计基础资料；

（2）县县镍业有限公司与市冶金设计研究院签定的可行性设计合同。

1．3项目简介

本项目工程建设内容为：

新建Φ4.0×65m干燥及预还原回转窑六条。

30000kVA矿热电炉四台、42000KVA矿热电炉五台。

相应配套的总图、原料系统、供配电系统、供排水系统、环保设施及消防安全设施等。

项目建成后，年产镍铁合金30万吨（平均含镍10%）

1．4工程建设的必要性和可能性

（1）县境内拥有市统调发电厂一处，现装机容量2×135+2×l5OMW，目前已经启动了2×660MW扩建工程，计划2010年左右投产；另拥有地方公用热电

厂一处即县集团公司控股的县热电厂，装机容量为2×l2MW+3×75t，年供热能力为300吉焦；目前已经启动了l×l2MW+2×130t背压机组扩建工程，计划2007年3月份投产；同步实施1×25MW+3×220t续建工程，最终达到年发电量12亿千瓦时，年供热能力为1200万吉焦；位于开发区东侧的220千伏车王输变电工程已经投产，变电容量为2×18OMVA，同步实施l×18OMVA扩建工程，计划2007年12份全部投产。目前位于开发区北侧的220千伏沾化Ⅱ输变电工程前期勘察工作己经完成，按照3×24OMVA规划设计，不日即将动工，计划2008年6月投产1×24OMVA，2008年底全部投产，届时应充分考虑从220千伏沾化Ⅱ变出线，以满足项目的用电需要。本工程为高耗能项目，县丰富的电力资源和可靠的供电保障，为本项目今后的发展创造了良好的条件。

（2）镍铁是生产不锈钢的重要原料，在过去的30年间，全球不锈钢产量一直以平均超过 5%的增长率增长。最近几年，世界不同地区的不锈钢产量有所差异，而亚洲地区不锈钢产量有惊人的增加。虽然不锈钢的开发不到100年，但不锈钢己经显示出是一种产量增长最快的金属原料，而最近几年其产量增长率甚至超过了塑料产量的增长率。不锈钢产量有如此高的增长率的驱动力在于它所具有的--点特点：耐腐蚀性和耐氧化性，具有较高的强度重量比，优良的轧制成形性、可焊接性能、低温韧性等。因此，木工程的实施符合市场的需求。

（3）县县镍业有限公司与深圳市德汇镍业有限公司现有矿热炉多座；长期从事铁合金及镍铁生产，其产品遍及国内大型钢铁企业。集团公司在企业的发展中不断汲取国内外先进的企业管理经验，成功地与经济发展实际和传统文化融合，建立了一套高效、灵活、严谨的管理机制和企业文化。集团全面通过了ISO9001：2000质量体系认证。公司在长期生产经营活动中，既培养了一大批精诚团结、极富创建精神的经营管理队伍，又与国内外很多大中型企业结成了诚

信合作、共谋发展的深厚关系，拥有巨大的社会资源。目前，公司已通过ISO9000体系认证工作，在长期的铁合金生产和管理工作中，该公司培养了一批生产和管理的技术人材，可以为本工程的顺利实施提供可靠的保证。

1．5厂址及建设条件

1．5．1厂址位置

县位于山东市市，地处鲁北平原，东临渤海。

拟建厂址地势平坦,地面海拔高程5.2-5.5左右,所在区域属于基本稳定区。本厂区地基主要为第四系冲积层，场地土类型为中硬土，场地类别为Ⅱ类；土层自上而下为粘土、粉土、粉质粘土，粉砂，粉土共5层，其承载力标准值在100～25OKpa之间，上部地基强度较低，主要建、构筑物拟采用人工地基。该厂区区域范围内地壳稳定性良好，未发现有明显活动的断裂构造，厂区内不良工程地质现象存在，该区域内属相对稳定的地质体。因此，综合判定，该拟建场区是稳定性和建筑场地，无软弱土层，适宜建筑。

从勘察资料分析，本场区内的地基土分布均匀，层位稳定，粉质粘土为主，场地稳定性好。该建筑场地类别为中软场地土。根据《中国地震烈度区划图》（2000），县地震基本烈度为六度，设计基本地震加速度为0.50g，设计地震分组为第二组。厂区水文地质简单，地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水水位埋深一般 3.5～4.5m,年变幅2.0～3.0m,最高地下水水位埋深1.5m。大气降水为其补给水源，地面蒸发为其主要排泄方式。厂区地下水对混凝土具弱～中等腐蚀性。

本工程厂址位于县城的东北万向约3.5KM处,地处县城东工业园内,符合当地工业发展规划的要求。厂区周围无名胜古迹和风景区，地下无矿藏和文物。1．5．2建设条件

1．5．2．1原料供应

（1）红土矿（含Ni1.4%）：年需要量240万t，主要由东南亚国家菲律宾、印尼、新喀里多尼亚等进口。

（2）石灰：年需要量为3O万t，当地购买。

（3）还原剂（焦炭）：年需要量为30万t，主要从市内或山西等地购买。

（4）电极糊：年需要量12000t，主要从甘肃、河北等地购买。

（5）煤：年需要量194241.6t，主要从山西等地购买。

1．5．2．2供电条件

本工程项目建设用电可由110千伏富国变电站出线的10千伏齐圈线供电，项目投产用电需要建设110千伏变电站，电源来自220千伏车王变电站双回110千伏线路以及县热电110千伏母线出线。

1．5．2．3供水条件

本工程生产、生活及消防用水来自恒业水库，可以完全满足项目建设以及项目投产用水需要，本项目给排水依托县县集团有限公司现有设施。工业园区的用水来自恒业水库，容量为1700万立方米。

1．5．2．4交通运输条件

市区位位置优越，交通发达，已成为鲁北交通枢纽。经滨州万吨港由疏港公路25km南接市道东张路，向东1Okm接市道东滨路，沿东滨路向南6Okm至滨州。沿市道东张路2Okm与市道大济路连接，距津汕高速出入口仅5km。沿大济路南下2Okm至国道205线。沿大济路新线向南于国道220线相接，至市城济南仅需1.5h。沿津山高速向西20km与滨德高速、威乌高带相接，4h时可至青岛、威海，2h到德州。黄大铁路南接陇海线，北接黄驿朔黄铁路，为陕西神木煤炭沿铁路线向胶东半岛运输之捷径。

全部设备可通过220市道或济青高速转滨博高速到达市，再经不超过5Okm 的县级以上公路运进项目区内。

1．5．2．5气象条件及地震烈度

当地的气象条件，按沾化气象站有关气象资料，并将观测资料从1960年建站起系列延长到1998年，合计39年的观测资料。县地处鲁北，北临渤海，属于温暖半干旱季风气候区，大陆性气候特征明显：春季干燥多风；夏季受海洋暖气团控制，温和湿润，降雨集中，6-9月降水量占全年的80%；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥，雨雪较少，故形成旱涝灾害，年际降水变化大，季节分配不均。

气象特征值（未注明者为1959-1980年以前资料）

气温：

年平均气温：12.0℃；

极端最高温度：41.9℃，1959.8.1（1959-1998）；

极端最低气温：-21.3℃，1972.1.27（1959-1998）；

最冷月（1月）平均气温：-3.8℃（1959-1998）；

最冷月（7月）平均气温：26.4℃

气压：

年平均气压：1016.2hPa

降雨：

历年一次最大降雨量：199.5mm，1996.7.30-31（1959-1998）

历年最多降雨量：1006.8mm，1971

历年最少降雨量：433.9mm，1968

历年平均降水日数：10天，其降水量为1151.lmm，1978.8.31-9.9

风：

年主导风向：ENE，其频率为8%；

冬季主导风向：NW风，频率为9%；

夏季主导风向ESE、SE风，其频率为9%、9%；

年平均风速：3.8m/s

最大风速：28m/s，风向为ENE，1964.4.5

降雪：

历年最大冻土深度：540mm，1968.2.11-13（1959-1998）

当地五十年一遇洪水位为4.82m。

县地震基本烈度为六度。

1．6主要设计原则

根据国家有关经济建设的方针政策，结合工程的实际情况，确定了下列建设原则：

（1）设计符合国家现行的技术政策和产业政策的要求；

◇《产业结构调整指导目录》（国家发改委令第40号）

◇《铁合金行业准入条件》

◇国家发展和改革委等七部委《关于推进铁合金行业加快结构调整的通知》（发改产业【2006】567号）

◇《山东市人民政府办公厅转发市发展改革委关于加快钢铁工业结构调整的指导意见的通知》（鲁政办发[2006]118号）

◇《山东市人民政府办公厅关于进一步严格控制高耗能行业固定资产投资项

目建设的通知》（鲁政办发[2007 ]59号）

（2）各专业设计符合国家有关设计规范的要求；

（3）采用成熟、可靠、先进的工艺技术；

（4）工程设计精打细算，力求在满足工艺要求的前提下，尽量节市投资；

（5）环保贯彻“三同时”的原则,各种污染须经治理达标后排放。

1．7主要设计内容及建设方案

1．7．1设计内容

本可行性研究对产品方案、镍铁市场、工艺技术、设备选型和总图布置都进行了研究。

对项目的建设内容进行了详细的分析研究，并结合建设地区的特点和条件，综合论证后，确定项目的建设内容为300000t/a镍铁合金生产线。产品达到国家标准。

1．7．2建设方案

（1）新建Φ4.0×65m干燥及预还原回转窑六条，30000kVA矿热电炉四台、42000KVA矿热电炉五台。。

（2）相应配套的总图规划、原料系统、供配电系统、供排水系统、环保设施及消防安全设施等。

1．7．3主要工艺技术的选择

根据国内的生产实践，结合业主的实际，生产工艺选择矿石干燥、预还原、电炉冶炼的生产工艺，矿热炉设计选用成熟、可靠的封闭式矿热电炉，可减少烟气处理量，改善工人操作环境，达到环保要求。电炉主厂房采用混凝土框架结构，主要生产技术见各专业有关章节。

1．8技术经济评价

项目总投资为47000万元，其中建设投资32852万元，铺底流动资金4244万元，销售收入513000万元/a，利润总额8431万元/a，税后财务内部收益率25.05%，全部投资回收期4.133年，经济效益指标较好，可解决1140人的就业，

并带动当地矿产及运输等相关行业的发展，也具有较好的社会效益和环境效益。综上所述，本项目的建设合理可行。

主要技术经济指标见汇总见1-1。

表1-1 主要技术经济指标汇总表

2市场分析

2．1镍简介

镍（Ni）是重要的合金化元素，它使合金的强度和耐蚀性大为提高。1804年最初从矿石炼出金属镍以后，受当时技术条件及资源缺少等因素的限制，使镍有100年左右没有显著的发展。直到第一次世界大战前夕，世界镍产量才只有几千吨。经过第一次，特别是第二次世界大战以后，镍产量急剧增长。

镍是一种用途广泛的金属，而大量的镍是用在各种类型不锈钢、软磁合金和合金结构钢的生产中，这些合金和钢种在石油工业、化学工业以及机械制造工业等万面广泛地被应用。

（1）镍在炼钢中的应用

镍可完全溶解于γ—Fe铁中，在α—Fe铁中的溶解度为10%。含镍量达5%可提高低碳结构钢的抗拉强度和硬度。在碳素钢中含有3%镍，可改善其抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力。含镍1%—4%的NiCrMo结构钢，由于这种钢的抗拉强度同质量的比值合适，所以很适于在汽车、机车和机器制造业中。

最重要的含镍钢种和最大的用户是不锈钢和耐热特殊钢。例如lCrl8Ni9Ti、Crl7NNillMo2等一系列耐热不锈钢，热加工性能良好，在机械、医疗、国防、轻工中得到广泛的应用。

（2）在铸铁中的应用

镍在铸铁中有轻微的石墨化作用，可稳定珠光体和减少铁素体

含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍（Ni0.1%-1.0%）会导致形成微细的珠光体，当含镍量较高时，会形成马氏

体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此，加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。镍是重要的合金化元素。它使合金的强度和耐蚀性大为提高。

（3）在低铁镍合金生产中的应用

含铬、钴和钼的低镍铁合金，用高温合金时，一般称哈斯特耐蚀镍基合金，在923℃时的抗拉强度高达233.24MPa。含Ni30-90%的铁镍合金磁导率高，因而适用电气和电子工业，例如含Ni30%、Fe70%的克菜马克斯合金。

含Ni80%、Crl4%、Fe6%的合金是一种特殊耐蚀的弹簧材料，用于牙科治疗上。镍也用来作硬币和用在蓄电池工业中。

2．2生产消费状况

随着第二次世界大战后技术的进步，对镍的需求大量增加。但在20世纪70年代中期和80年代中期之间，由于受到经济衰退和石油危机的严重打击，镍需求增长停滞。随着技术的进一步发展，先进材料和合金对镍的需求日益增加，预计未来需求还将继续强劲增长。镍可提高材料性能，故有多种多样的应用。表2-1列出了西方世界和中国镍在各种最终用途中的消费比例，主要用途是不锈钢和合金钢（占67%），其它重要用途是镀镍和有色金属合金（各占10%），以及合金铸

件（占4%）。

表2-1 2005年西方世界和中国镍在各种最终用途中的消费比例

不锈钢和合

最终用途

有色金属镀镍合金铸件其它

金钢

消费比例67% 10% 10% 4% 9%

过去40年，镍需求的年均增长率接近4%，但在此期间，若逐年比较，镍需求增长率相差很大。这些周期都受到经济周期和工业发展水平的影响。在任何一个周期，镍需求增长水平的主要推动力都是不锈钢产量的增长（表2-2），在不锈钢增长率最高的时期，镍需求增长率也最高。表2-3西方世界镍需求周期性年均增长率。表2-4主要工业发达国家镍消费量。

表2-2 镍需求年均增长率

周期和年份 1974—1979 1979—1991 1991—1995 1995—2000 2000—2005

年增长率 0.1% 0.9% 8.7% 3.5% 4.2%

镍需求的波动受到以下因素的影响

（1）不锈钢生产者补进和减少库存导致镍需求的显著上升或下降，这与镍价直接相关；

表2-3 镍需求年均增长率

年份1974—1979 1979—1991 1991—1995 1995—2000 2000—2005 镍需求年均增

0.1% 0.9% 8.7% 3.5% 4.2%

长率

不锈钢产量年

2.4%

3.0% 8.4%

4.5%

5.4%

均增长率

（2）不锈钢废料的供应。从历史上看，不锈钢废料可获量受镍价的直接影响。废料仍将继续是影响镍市场的一个因素，虽然20世纪90年代初独联体出口废料的浪潮不能重演，但是一方面，废料将继续与原镍竞争，另一方面，废不锈钢的持续回收也支持了镍作为可清洁回收材料的形象。

表2-4 近几年工业发达国家镍消费量单位：万t

国家1998 1999 2000 2001 2002 2003 平均增长率% 世界合计99.2 105.7 117.9 117.9 120.7 123.9 4.55

日本16.1 16.4 19.2 19.9 17.0 18.2 2 .48 美国14.9 14.0 14.7 15.0 10.7 8.9 -10.56 中国 4.2 3.9 5.8 8.5 8.4 13.3 25.93 德国9.0 9.7 12.6 10.3 11.8 9.5 1.09 意大利 5.3 5.5 5.3 6.3 7.2 7.0 5.72

韩国7.2 9.0 9.0 5.9 9.6 11.3 9.43

中国台湾8.0 10.4 10.6 9.2 10.4 10.3 5.18 芬兰 3.7 4.6 4.9 4.8 6.8 9.0 19.46 瑞典 2.7 3.0 3.2 4.8 5.0 4.8 12.20

在长期内，镍消费将继续受到不锈钢需求增长的推动。过去50年，不锈钢产量的年均增长率为5.4%，最近10年也没有下降，2005年，世界不锈钢产量为2450万t，镍需求量为148万t。展望未来，中国不锈钢需求和产量的增长对镍市场越来越重要，虽然目前在中国镍消费结构中，不锈钢占的比重刚刚超过一半，达到51.3%，但是与世界平均水平69%相比，显然有较大的发展空间。到2006年中国约有150万t的不锈钢生产能力投产，以满足需求的增长。随着中国约13亿人口生活水平的提高，不锈钢产品需要会日益提高。

过去 10年非不锈钢应用的镍也强劲增长，３年均增长率超过4%。预计未来这类镍需求增长仍接近这一数值。

在非不锈钢应用部门，特殊产品的应用前景看好，如新蓄电池系统、燃料电池、电磁干扰屏蔽、多层电容器等。总之，镍的需求将因其特殊性能而增加，有许多新应用，并在可预见的将来增长强劲。

根据海关的统计资料，2005年全年各类镍产品进口总量达到72万t，同比增加了243%，进口总额达到27.7亿美元，同比增加72.1%。其中进口镍矿及精矿的进口量剧增达到48.4万t，进口未锻轧非合金镍接近9万t，同比增加了

37%。随着国内不锈钢产量的增加和钢铁企业对镍铁的认识不断提高，国内不锈钢厂使用镍铁的数量会激增，在市场上镍销售疲软时，往往是镍铁俏销而金属镍滞销。

2005年我国进口了镍铁6.1万t，同比增加了78%。

2．3镍价格

据悉，国内外市场上的镍、铬等合金材料价格持续受不锈钢产能扩大的拉动，不锈钢产业对镍、铬的需求这是趋增大。镍、铬主要用于冶炼不锈钢，通常的镍基不锈钢，须添加8%～11%的镍，18%～20%的铬。最近一个时期镍的价格长势汹涌，主要源于不锈钢制造商对镍需求量的大幅度增加，这其中特别是来自中国的强大市场需求。

这些年，我国不锈钢产能在不断增长，随着新项目相继建成投产，2005年我国的不锈钢的生产能力达到220万t，到2010年可望达到390万t。届时，我国将成为世界最大的不锈钢生产国，也将成为世界最大的镍、铬消耗国家。

在近两年内镍的价格增长了三倍多，在2001年10月份镍的价格为4000美元/t，2003年初镍的价格为8000美元/t左右，2004年初镍的价格已经上涨到16000美元/t。进入2005年，镍市场价格依然稳中趋升，并触及15年来2万美元/t高位，目前已达人民币22万元/t。镍铁价格则可按含镍量折合得到，含镍13%的精炼镍铁价格即为镍价格的13%，约为28600元/t，镍铁左右，镍铬复合材料目前的市场价格8900元/t。

2．4市场预测

有许多因素和风险造成了镍需求预测的困难，引起未来需求的变化。预计长期需为：2006年，150～166n万t；2010年，185～l90万t；2015年，200～21O万t。新项目的开发将与需求的增长保持同步。表2-5镍的市场需求预测。