资源描述
当阳德成有色金属材料新技术产业化有限公司
铝冶炼新装备产业化中心项目
可行性研究报告
董事长:贾石明
武汉市德成科技工程研究院
二〇一—年四月·当阳
1,铝冶炼新装备产业化项目背景和概况 - 5 -
1.1国家政策背景 - 5 -
1.2公司发展的必要形式 - 6 -
1.3项目背景 - 6 -
1.3.1“铝冶炼新技术工业试验基地”简介 - 7 -
1.3.2“当阳德成有色金属科技园区”规划简介 - 7 -
1.4 “铝冶炼新装备产业化中心”概况 - 8 -
1.5拟建项目意义及概况 - 9 -
1.6拟建项目的目的和发展计划 - 9 -
1.6.1 拟建项目目的 - 9 -
1.6.2 产业化中心生产发展与五年经营计划 - 10 -
1.6.3产业化中心新装备‘连续阳极’ 产品 五年计划 - 10 -
1.6.4中心科研项目五年计划 - 11 -
1.6.5 产业化试验中的主要技术优势 - 11 -
1.7 项目优势 - 12 -
1.8 工程建设的基本条件 - 12 -
1.9 项目建设依据 - 13 -
1.10 首期产业化项目主要实施方案和内容 - 13 -
1.11结论 - 14 -
2 铝材料工业市场分析 - 14 -
2.1 铝材料应用市场分布 - 14 -
2.2 国外铝材市场 - 15 -
2.3 国内铝材市场 - 15 -
2.4 铝价走向 - 15 -
2.4.1 国际铝价 - 16 -
2.4.2 国内铝价 - 16 -
2.5结论 - 16 -
3 连续阳极 - 17 -
3.1 生产工艺的选择 - 17 -
3.1.1 基本原则 - 17 -
3.1.2 用连续阳极技术取代自、预焙阳极铝电解槽技术 - 17 -
3.2 连续阳极设备内容及先进性 - 18 -
3.2.1 生产自动化控制 - 18 -
3.2.2 用“连续阳极”形成三阳极或多阳极 - 19 -
3.2.3 电流效率的提高 - 19 -
3.2.4 产能的提高 - 19 -
3.2.5 工艺的调整 - 19 -
3.2.6 节能 - 20 -
4 惰性阳极 - 20 -
4.1研究惰性阳极的意义 - 20 -
4.2惰性阳极材料 - 21 -
4.3电解生产工艺的选择与先进性 - 22 -
5.电力与供电
6 生产过程自动化 - 28 -
6.1过程控制系统 - 28 -
6.1.1 输入信号 - 28 -
6.1.2 输出信号 - 28 -
6.1.3 阳极的升降控制 - 29 -
6.1.4 定时定量给料器的控制 - 29 -
6.1.5 下料重锤控制 - 30 -
6.1.6 火眼重锤控制 - 30 -
6.2 烟气净化自动控制系统 - 30 -
6.3 氧化铝及阳极输送料自动控制系统 - 30 -
7 热力 - 31 -
7.1 空压机站 - 31 -
7.2 热力管网 - 31 -
8 采暖通风 - 31 -
8.1 设计标准和依据 - 31 -
8.2 设计原则 - 31 -
8.2.1采暖 - 31 -
8.2.2 通风空调设计原则 - 31 -
8.2.3 除尘设计原则 - 32 -
9 给排水 - 32 -
9.1 给排水 - 32 -
9.2 水源 - 32 -
9.3 给水系统 - 32 -
9.4 厂区消防用水 - 32 -
9.5 循环水系统 - 32 -
9.6 排水系统 - 32 -
10 总图运输 - 33 -
10.1 总平面位置 - 33 -
10.2 总平面布置 - 33 -
10.2.1 总平面布置原则 - 33 -
10.2.2 总平面布置图 - 33 -
11 主要厂房设计 - 34 -
11.1结构设计 - 34 -
11.2建筑设计 - 34 -
11.2.1 设计原则 - 34 -
11.2.2 建筑设计 - 34 -
11.2.3 建筑防火 - 35 -
12环境保护 - 35 -
12.1 环境概况 - 35 -
12.1.1自然环境概况 - 35 -
12.1.2 社会环境概况 - 35 -
12.2 主要污染源和污染物 - 36 -
12.2.1 废气 - 36 -
12.2.2 废水 - 36 -
12.2.3 噪声 - 36 -
12.2.4 废渣 - 36 -
12.3 环境保护标准采用 - 36 -
12.4 污染控制方案 - 37 -
12.4.1 废气控制 - 37 -
12.4.2 废水控制 - 37 -
12.4.3 噪声控制 - 37 -
12.4.4废渣处理 - 38 -
12.4.5 绿化 - 38 -
12.5 环保管理监测机构 - 38 -
12.6 环保投资预算 - 38 -
12.7 第一年环境影响初步分析 - 38 -
13 劳动安全卫生 - 38 -
13.1 设计依据与指导思想 - 38 -
13.1.1 设计依据 - 38 -
13.1.2 设计的指导思想 - 39 -
13.2 生产过程中的主要职业危害因素的防范措施 - 39 -
14 经济指标分析 - 40 -
14.1分析原则及方法 - 40 -
14.2 管理机构与劳动定员 - 40 -
14.2.1 组织机构 - 40 -
14.2.2 劳动定员 - 40 -
14.2.3 建设工期与进度 - 42 -
14.3建设投资总额和资金筹措 - 42 -
14.3.1 新建建设投资 - 42 -
14.3.2 资金筹措 - 44 -
14.3.3 成本费用估算原则(按电解生产铝基母合金计算) - 44 -
14.3.4 制造成本费用估算依据 - 44 -
14.3.5 销售费用 - 45 -
14.3.6 管理费用 - 46 -
14.3.7 财务费用 - 46 -
14.3.8 总成本费用的估算结果 - 46 -
14.3.9 成本分析 - 47 -
14.4 利润计算 - 47 -
14.4.1 销售收入 - 47 -
14.4.2 增值税 - 47 -
14.4.3 利润总额 - 47 -
14.4.4 所得税 - 47 -
14.4.5 税后利润 - 47 -
14.4.6 盈余公积和公益金 - 48 -
14.4.7利润估计表 - 48 -
表14-11经营期间利润估算表(单位:万元) - 48 -
14.5 盈利能力分析 - 49 -
14.5.1 动态指标 - 49 -
14.5.2 静态指标 - 49 -
14.6 清偿能力分析 - 50 -
14.7 不确定性分析 - 50 -
14.7.1 盈亏平衡分析 - 50 -
14.7.2 敏感性分析 - 50 -
14.7.3 2011-2016年估算损益表和2011-2016年投资项目现金流量表 - 51 -
14.8 拟建产业化公司经济分析小结 - 52 -
15 连续阳极技术推广经济效益预测 - 53 -
15.1 电解铝厂应用连续阳极的经济效益。 - 53 -
15.1.1 节约能耗及资源的估算 - 53 -
15.1.2 每台连续阳极应用于80KA铝电解槽(年产铝为222t),其应用效益计算: - 53 -
15.2 生产销售80KA连续阳极的经济效益 - 53 -
15.2.1生产每台连续阳极需要的成本费为10万元 - 53 -
利率:61.5%15.3连续阳极电解槽利润估计 - 53 -
15.4 连续阳极经济效益小结 - 54 -
16 可行性研究结论 - 54 -
1,铝冶炼新装备产业化项目背景和概况
1.1国家政策背景
经过几十年的发展和产业政策调整,我国有色金属工业产量之大、消费量之多均居世界首位,但是,在技术、管理等方面仍然有相当大的提升空间。此际,重中之重是进一步转变经济模式,推动节能减排、资源节约、环境友好型科技产业发展。
早在1978年3月召开的全国科技大会上,邓小平就指出:“科学技术是生产力”。党的十七大报告提出,要加快转变经济发展方式、完善社会主义市场经济体制,大力推进经济结构战略性调整,更加注重提高自主创新能力、提高节能环保水平、提高经济整体素质和国际竞争力。促进经济增长由主要依靠增加物质资源消耗的传统模式向主要依靠科技进步、劳动者素质提高、管理创新的科技经济模式的转变。要发展现代产业体系,必须大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强,振兴装备制造业,淘汰落后生产能力。
中国有色金属工业协会会长提出:“要突破制约有色金属工业发展的关键技术和核心技术,鼓励企业加大科技投入,充分发挥科研所、高校在自主创新中的引领和基础作用……重点发展自热强化熔炼和电解工艺、设备和自动控制技术……”。
“十一五”节能减排攻坚战刚结束不久,新的节能减排任务随即而至。发改委公布2011年资源节约和环境保护主要目标。其中,单位国内生产总值(GDP)能耗比上年下降3.5%;万元工业增加值用水量比上年下降7%。
“十二五”时期,中国有色金属工业增加值(可比价格)年均增长10%,十种有色金属产量年均增幅控制在8%左右。原中国有色金属学会会长康义表示,“十二五”期间,通过优化产业结构,提高发展质量和效益,有效控制冶炼产能的过快增长,要进一步提高有色行业利润。在产业结构方面, “十二五”时期有色金属企业对产业链、价值链进行调整重组,掌控产业链关键环节和核心技术,推动产业链由低端向中高端转变,提升核心竞争力。
2011年4月14日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、监察部、国土资源部、环境保护部、中国人民银行、中国银行业监督管理委员会、国家电力监管委员会、国家能源局等部门联合印发了《关于遏制电解铝行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的紧急通知》中明确规定“严禁以各种方式扩大产能。在不增加电解铝产能的前提下,国家将继续支持企业以资产为纽带、以资源为保障、以技术为支撑的跨行业、跨地区、跨所有制的联合重组;支持以现有企业为基础,推进技术进步、节能减排和结构调整。鼓励铝电联合,支持在符合国家环保、土地法律法规以及投资管理规定的骨干企业适时适度开展直供电试点。严禁以各种名义扩大电解铝产能。”总之,以上政策的出台,有利于本产业化公司新技术与新装备的推广与应用。
1.2公司发展的必要形式
国家和中国有色金属工业协会将科学技术的进步提高到生产发展的首位。我们认为“科技的进步必定促进产业政策的改变”。作为科研实体的武汉市德成科技工程研究院,20年来致力于铝冶炼技术的研究,取得了一些重大创新成果,并获得多项国家专利。为了使这些节能减排的先进成果能够在有色金属行业得到更好的发挥应用,一个产业化基地的兴建尤为重要,于是武汉市德成科技工程研究院在交通运输方便、具有发展前景的宜昌当阳市拟建当阳德成有色金属科技工业园区,分为三期建设:首期的 “铝冶炼新装备产业化中心”已经在建;二期的铝基合金产品试验(公司)、精铝新技术产业化试验(公司)和特种材料产品试验(公司)在2012年建成;三期是以本‘铝冶炼新装备连续阳极’成果为支撑建二十多万吨级的铝冶炼厂。这样一整套新科技产业化链基地的建成,为未来本地区、本行业的发展定会作岀重大贡献。
1.3项目背景
武汉市德成科技工程研究院(前身为武汉市德成科技工程研究所,于1991年成立)20年来,致力于对铝冶炼的环保、工艺、节能等方面的重大科学技术的研究,取得了多项科技技术成果。但是,此前的研究主要借用外单位(铝厂)电解槽作试验,而试验的过程及时间均受制于外单位,从而造成了事倍功半的结果,使得这些本来在短期内就能推广应用的新技术,却不能及时发挥其应有的社会效益。2004至2005年中国有色金属工业协会、科技部两次派专家来科研院考察,专家一致认为:有必要以这些科研项目为依托在湖北省设立工业试验基地,只有这样才能使这些重大科研项目尽快得出成果,并及时得到推广应用。所以在2005年中国有色金属工业协会和湖北省发改委相继批准,在湖北省成立“铝冶炼新技术工业试验基地”。后又在中国铝业集团的支持下,选择某铝电公司作试验场所,尽管耗资达1200万元以上,但是,由于厂家自身利益原因,而试验未能达到预期目标。因此我们深感:基地必须引资兴建自己的试验场所和产业化中心。以确保分隔法铝冶炼废气治理技术、电极材料、连续阳极技术、连续阳极新装备、惰性阳极等以节能、降耗和减排为目的的这些重大科研项目的实施。
“铝冶炼新装备产业化中心” 当阳德成有色金属材料新技术产业化有限公司的建设项目之一,是 2009年武汉市德成科技工程研究院在当阳市政府的支持下签约成立的,现已在建。该公司不仅是武汉市德成科技工程研究院新技术产业化场所,也是国内外行内新技术进行产业化试验的场所。
1.3.1“铝冶炼新技术工业试验基地”简介
“铝冶炼新技术工业试验基地”的总部在武汉,由武汉市德成科技工程研究院有限公司与武汉铝电高科技工程有限公司共建,基地总部下设 5大单位,即:
(1)武汉市德成科技工程研究院
(2)武汉铝电高科技工程有限公司
(3)当阳德成有色金属材料新技术产业化有限公司
该公司在当阳建‘有色金属材料新技术产业化中心’ ;包括铝治炼新装备产业化试验、铝基母合金产品试验、精铝新技术产业化试验、特种材料产品试验和将以铝冶炼新装备产业化成果规模化新建铝厂等项目。
(4) 武汉电极实验工厂(合营)
武汉电极实验工厂,是有自主知识产权的阳极材料生产丆,是铝电解槽生产的配套单位。(与武汉一炭素厂合资)。除了可满足本基地生产应用外,还可以在全行业推广销售。
(5)铝冶炼新装备生产厂
生产基地专利技术产业化的环保、节能新成果并转化成的新装备。
1.3.2“当阳德成有色金属科技园区”规划简介
为达到科研项目转变成生产力及经济效益的效果,我们以武汉市德成科技工程研究院为技术依托,以当阳德成有色金属材料新技术产业化公司为基础,在当阳市桐树垭规划拟建“当阳德成有色金属科技园区”,规划简述如下:
(1)“当阳德成有色金属科技园区”项目内容
① “铝冶炼新装备产业化公司”及‘科研区’建设:占地150亩,投资1.8亿元,年产值达3.6亿元(3.6亿元产值为试验过程中产生的铝基母合金),主要从事连续阳极、惰性电极、节能开关、环保技术、新碳素材料电极等产业化试验,2011年10月开始投产。
②“新材料产业化中心” 建设:包括当阳德成铝基合金产品试验(公司)、当阳德成精铝新技术产业化试验(公司)和当阳德成特种材料产品试验(公司)三个项目。目的是对高级铝合金材料及新工艺、新技术装备进行产业化。预计初期进行五个项目产业化,分别为:A356铝合金及其汽车轮毂新工艺产业化,精铝新工艺新装备产业化,铝线新技术产业化,铝箔的新技术新装备产业化和特种材料的产品试验产业化。该五个项目计划投资5亿元,实施后可达年产值30亿元;占地500亩,分三个区:一是精铝区,二是材料区,三是产品区。计划分两年实施,从2011年7月开始建设,其中部分项目可在2011年11月开始投产,2012年5月全部建成,。
③ 新装备铝冶炼生产厂:是在铝冶炼新装备产业化成果的基础上进行建设的,为第三期。投资24.2亿元,占地3000亩,包括货站、阳极厂等配套项目,年产值可达68亿元。采用的新技术主要有:连续阳极、惰性电极和分隔法环保技术等(全现代化新技术装备)。
④ 环境建设:当阳德成有色金属科技园区规模的建设,产值突破百亿元,从业人数达万人以上,连同家属、配套行业及第三产业等居住人数达3万人之多,这样将形成一个大社区。该区的建设、科研到生产管理必定湧进一大批高素质人材,为重视他们对生活品质的需求,所以还要进行环境规划建设。该项目是对人们居住、游乐、休闲、交通等多方按高品质考量的。环境建设借助当阳古文化氛围条件,进行开发。于是我们初步设想:围绕工业区划定2平方公里面积进行全方位规划,并重点突出古文化景点开发建设(其中配建别墅群、游乐园、张飞桥、曹操观景台、马蹄泉以及温泉等项目)。
(2) 建设办法及投资预设
①铝冶炼新装备产业化中心,由武汉市德成科技工程研究院投资,为首期建设,现已在建。
②新材料产业化公司,由潜江铝行业内人士、武汉铝电高科技工程有限公司及武汉市德成科技工程研究院等共同投资建设,为第二期建设。
③新装备铝冶炼24万吨厂项目,为第三期建设,主要由以上一、二期投资人汇同中国大型铝业集团等投资新建。
④文化景区引地方民间资金和当阳德成有色金属科技工业园区集团共建。
⑤“当阳德成有色金属科技园区”预计从2011~2016年五年初步建成,建成后年产值超过百亿元。
1.4 “铝冶炼新装备产业化中心”概况
“铝冶炼新装备产业化中心” 是当阳德成有色金属材料新技术产业化有限公司的项目,为武汉市德成科技工程研究院有限责任公司投资新建,在建。
l 主要投资企业介绍:武汉市德成科技工程研究院坐落于风景优美的东湖湖畔,是隶属于“武汉·东湖”新技术开发区的一所高新技术企业,本院已发展成为一个多学科、多领域的综合性科研实体,并具有较强的科研能力和良好的人员素质。科研院为一个科研实体,全院人员均为大学本科以上学历,专业面广,中、高级以上职称占70%,部分人员还多次获得国家科技进步奖。本院人员精干,组织灵活,能从事有色金属材料研制、生产等自动化控制、应用化学技术、无机材料、环境保护、光电子测量技术等十几个不同专业领域的科研工作。特别是对铝冶炼新技术的研究,二十多年来从未间断,并获相应专利十一项,其中有五项项目是国家重点项目和中铝集团支持的项目。
1.5拟建项目意义及概况
“铝冶炼新装备产业化中心”建于当阳市桐树垭村,占地90亩,担负着基地重大项目的产业化实验任务,将新技术、新工艺、新装备应用到生产实际中,以取得经济效益和社会效益。
该产业化中心的新技术项目将首先对连续阳极(包含四项国家专利) 、 隋性电极进行新工艺的产业化示范;随即对二氧化硫、二氧化碳等环保项目的配套技术产业化;并且该产业化试验中心,还担任着科研院接踵而来和其他科研机构相关科研项目的产业化实验的任务。
1.6拟建项目的目的和发展计划
1.6.1 拟建项目目的
铝冶炼新装备产业化中心是以铝冶炼生产中的节能、降耗和自动化生产新技术需求为主体的试验场所。它既是科研中心,又是其高附加值产品生产单位,既是新技术推广平台,又是新装备研发应用场所。
中国铝工业在迅猛发展、快速增长的同时,随之而带来的资源、能源、环境等问题凸显。
为加快建设节约型社会,发展低碳经济,实现生产以人为本的理念,中国铝工业面临着巨大的节能减排任务,特别是能耗高,污染重的铝工业,更具有很大的减排发展空间。
为实现经济与环境的和谐发展,人类在发展工业生产和对日益严重的工业污染长期进行防治实践的基础上推出并推进清洁生产,就是将污染防治战略持续地用于生产全过程,减少或避免生产和产品使用过程中污染物的产生和排放,来减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
技术的不断创新才是掌控市场的关键。要降低铝工业对能源的依赖性,减少资源消耗,克服产能大,减少有害废气排量是当务之急。中国要想维持铝工业大国的地位,必须在行业内提高科技创新能力,使得节能、降耗和减排等各项指标达到世界先进水准。
铝冶炼新装备产业化正是基于资源、能源、环境等问题应运而生,连续阳极、惰性阳极、节能降耗系统等重大成熟技术将在这里进行产业化实验,并运用现代信息化技术创新生产装备,从而达到迅速追求经济实效之目的。
1.6.2 产业化中心生产发展与五年经营计划
产业化中心生产发展五年经营计划如表1-1所示:
表1-1.产业化项目进度表
产业化项目
2011
2012
2013
2014
2015
连续阳极产业化
√
惰性电极阳极产业化
√
铝冶冶炼新工艺
√
√
√
以下分别介绍各项目实施计划:
l 环保产品‘连续阳极’及其配套技术产业化
连续阳极新产品项目属国家科技部新产品计划项目,已于2006年通过鉴定验收,其主要技术创新在于:
① 连续阳极产品是一种能将沥青烟、氟化物、粉尘分开处理的装置,即 “分隔法”技术,于1999年通过了省部级评审鉴定,该鉴定会议是由省环保局主持,国家环保局、省科委等参与评审的。
② 连续阳极产品是一套集环保、节能、降耗为一体的产品,它的使用使生产每吨铝节约用电2000度以上,吨铝降低煤耗200 kg。能将电流效率提高到94 %以上。
③ 连续阳极配套产品应用新工艺包括脱硫技术、二氧化碳净化技术,特别是对沥青烟的净化效果达到逐近零排放;将氟化物排放量降低到0.3kg/t.Al。
●连续阳极产品产业化的初步发展计划为:
① 连续阳极产品产业化试验参数稳定达六个月后,立即申请国家鉴定。
② 通过国家鉴定后,报国家发改委就地进行扩大规模。
l 惰性阳极产业化实验
2012至2014年进行惰性阳极产业化实验,同时在电解槽内进行有色金属特种材料的产业化实验,并建立生产基地。
1.6.3产业化中心新装备‘连续阳极’ 产品 五年计划
表1-2.主要产品连续阳极5年生产发展计划 (产量:吨 产值:亿元 单价:吨铝万元)
时间/
原料
单价
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
产量
产值
产量
产值
产量
产值
产量
产值
产量
产值
连续
阳极
0.2
5
1
50
10
100
20
150
30
250
50
注:平均年产值为25.24亿元,该数额不参加本次经济分析计算
表1-3配套产品品种的先进性生产及环保价值
名称
产业化生产目的及创新意义
环境保护
连续阳极
在专门厂生产
另有环保设施
惰性阳极
属新材料、机械加工生产
无污染物排放
注:生产过程及料输送为新型全密闭输送,实现全清洁样板工艺。
1.6.4中心科研项目五年计划
表1-4产业化实验项目年度计划
时间
2011
2012
2013
2014
2015
科研项目试验及进度
①连续阳极产业化
③电解槽生产过程控制优化
④CO2减排研究
⑤节能
②CO2减排研究
③SO2净化④节能
④节能
①惰性阳极研究
③节能
①不消耗阳极研究
产业化的科研主要是工况试验和大批量化实验,它按照武汉市德成科技工程研究院的科研计划进行。五年内能工况试验岀成果。
1.6.5 产业化试验中的主要技术优势
产业化公司是节能、降耗、减排的示范工程,以最明显的方式展示经济技术指标。
l 连续阳极,已通过国家科技部对中试试验的验收鉴定:
减少阳极组装等工艺节约能源,2000kwh/t.AL以上;节约人工等消耗折合人民币300元/t.AL以上。
无残极,减少18 %的阳极损耗;即减少90kg/t.AL炭素消耗,折合人民币360元/t.AL。
使阳极连续应用,提高电流效率达到94%以上。
在连续阳极内处理沥青烟,无沥青烟排放。
增强电解槽的密闭效果,使氟、尘等集气效果提高到99 %。
减少氟排放量,经多年的试验仅为0.3 kg/t.Al,比现在有预焙槽1 kg/t.Al(国家标准)的排放量下降0.7 kg/t.Al。仅从经济角度而言可降低成本2858元/t.AL。
l 将要进行的科研项目均为“节能、降耗、减排”的新产品项目。
l 新装备的定型、系列化是有色铝工业的首创,它将为电解槽商品化作出贡献。
1.7 项目优势
首先是技术优势。以上技术在国内外均为领先技术,并具有自主知识产权。而产业化公司有五个不可多得的优势。一是地理优势:湖北省当阳市气候四季分明,风景秀丽,自然人文资源丰富。铁路、高速公路紧靠近公司,交通运输十分便利。二是经济优势:当阳市地处中原,随着国家对中部经济政策的实施,当阳市会有更好的发展前景。三是人才优势:首先是本公司的总部设在武汉,武汉地区在国内为第二知识人才聚集区,有各种大专院校、科研所,资源可以共享;其次是本科研单位长期以来汇聚和储备着一批优秀的科研人员。四是技术优势:该中心的装备均按现代化最先进的工业装配备设置,尤其是对“连续阳极”应用的技术在国内外均处领先水平。五是产品优势:运用直接生产铝合金的技术生产高附加值产品,它将成为推广应用的典范。该项目以研究新工艺装备为主,其产品不仅是新材料,更重要的任务是要把新工艺、新装备推广应用。
“铝冶炼新技术工业试验基地”的产业化公司一切筹建工作均得到了中国有色工业协会和湖北省发展改革委员会的支持,尤其是当阳市政府的大力扶持。而且本公司的设置不仅为武汉市德成科技工程研究院的创新技术产业化提供有利条件和平台,也为国内外新材料的产业化提供条件和平台,这是一大创举。
1.8 工程建设的基本条件
(1)建设用地:产业化中心拟建在当阳市桐树垭,靠近铁路货站,拟计划建“有色金属科技工业园区”占地90亩
(2)供电:本项目拟建在长坂坡变电站和锦屏变电站之间,两变电站均为110KV以上,变电站容量充足,不存在供电的问题。
(3)给排水:公司项目临近清平河边,且直接引巩河水库的水,水源充足。由于本公司基本无工业废水排放,所以对排水的标准要求不高。
(4)交通运输:当阳至武汉、北京、四川、上海、广东、昆明等铁道及铁路货站的编组站,铁路东西南北均畅通,保证了交通运输。而且宜昌正在设立国际机场,距当阳市仅40公里。
(5)原材料:原材料基本可在国内市场解决,也可直接从省内外购买。以上货源十分充足。
1.9 项目建设依据
产业化公司在“铝冶炼新技术产业化实验中心”的基础上建立,并为其组成部分之一,均属于“铝冶炼新技术工业试基地”,并由武汉市德成科技工程研究院编制可行性研究报告。
(1) 中国有色金属协会及湖北省发改委已有关于铝冶炼新技术工业试验基地的批示。
(2) 符合国家“十二五计划”和科学技术发展中的创新精神。
(3) 中心研究开发的节能、降耗、减排三大项目,成为国家当务之急的内容。
(4) 符合近年来国家发改委和科技部有关科研政策及产业调整中支持的科研科目内容。
(5) 符合“十七大”有关精神。
1.10 首期产业化项目主要实施方案和内容
该项目按连续阳极产业化直接产品铝合金,年产2.2万吨规模新建,选用武汉市德成科技工程研究院开发的‘新型连续阳极电解槽’ 新工艺装备等有关新技术。该工艺为全自动化流程。主要内容有:
●土建及其实验车间
●生产设备及变电站整流所
l 空压机站机器厂房
l 阳极材料堆场
l 原材料及其仓库
l 原材料输送设施
l 铸造成型及加工车间
l 自动化控制室及变电控制室
l 烟气净化(包括:风机管道、除尘净化设备等)系统
l 化验室,试验室
l 厂区管网及供水供热系统
l 机修车间
l 办公及生活设施
l 科研区:科研楼、学术报告厅综合楼、宿舍楼等
共计建筑面积为2.5万平方米。
1.11结论
综上所述,产业化公司的建设条件可以称得上是得天独厚,集天时、地利、人和的有利条件,它具有科学技术优势,乃其他铝厂所不及。该项目的建设已受到有色金属行业及各级政府的支持。
2 铝材料工业市场分析
当阳德成有色金属材料新技术产业化公司的科研成果是为发展铝工业服务的,与材料工业市场规模的发展息息相关,所以对铝材料工业市场的分析是极有必要的。
2.1 铝材料应用市场分布
铝被世人称为第二金属,其产量及消费仅次于钢铁,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻、质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性等,是国民经济发展的重要基础原材料,其市场分布如下:
l 轻工业
轻工业耗铝量约占全国铝消费量的30%左右,是铝消费大户,其中日用五金、家用电器、日用玻璃和日用化工用铝最多,分别占轻工业耗铝量的52%、31%、5%和3%。
l 电气行业
中国高压输电线路几乎都是由钢芯铝绞线制成,另外感应电动机转子、母线排等也多用铝制成,还有铝电力电缆、铝布电线、铝电磁线等。电线电缆用铝量约占电气行业用铝量的75-85%,电气行业耗铝量约占全国铝消费量的20%左右。
l 机械制造业
主要使用铝合金,耗铝量约占全国铝消费量的7%左右。
l 电子行业
用铝广泛,民用产品及基础器件收音机、扩大机、电视机及电容、电位器、扬声器等,军工产品雷达、雷达侦察干扰设备,战术导弹加套设备、卫星地面站加套设备等均大量用铝,耗铝量均占全国铝消费量的3.5%左右。
l 汽车行业
目前国内外生产1台汽车平均耗铝量约70kg,而且还有不断增加的趋势,这说明汽车行业用铝的潜力很大。
l 冶金行业
主要用于炼钢脱氧、铁合金和特种钢生产的添加剂。
l 建筑行业
用于制作铝门窗、结构件、装饰板、铝幕墙等,应用潜力很大。
l 包装材料
全铝易拉罐是当今全球包装行业中倍受青睐的包装材料,目前全球年消费易拉罐1500亿只,耗铝量高达300万吨。中国全铝易拉罐生产额超过100亿只,其中啤酒、碳酸饮料、非碳酸饮料,约需用制罐特薄铝板带30万吨/年。香烟包装是铝箔的最大用户,目前中国1万箱精装烟消耗铝箔1吨,年需用铝箔4万吨左右。糖果、药品、茶叶、饮料、酱菜、营养品、小食品、牙膏、化妆品的包装也需用大量的铝箔。
l 其他行业
用铝行业很多,铁路耗铝用于机车、车辆、客车制造,铁路电气化也要用铝;公路、港口、内河航运和民用航空也消耗铝;航空、航天、造船、石油及国防军工部门更需要高精尖铝合金材料。
2.2 国外铝材市场
二十世纪七十年代以前,世界电解铝产量一直处于稳定上升时期,电解铝生产在发达国家达到了相当的规模。2000年左右,世界电解铝业掀起了企业间联合、兼并和重组的热潮,强强联手使得电解铝生产日趋规模化、集团化,并加快了产业化结构调整。如美国铝业公司继1998年兼并美国阿鲁玛克斯(Alumax)公司后,2000年3月又兼并美国雷偌兹金属公司,成为以集铝土矿采选、氧化铝、电解铝和铝材加工为一体的世界铝业巨子;2000年6月,加拿大铝业公司(Alcan)与瑞士铝业公司合并,成为世界第二大铝业集团。截至2000年,全球年产能大于40万吨的铝及铝加工企业已达12个。
2.3 国内铝材市场
我国大陆的电解铝工业,从1949年之后才发展起来,随着国民经济的不断发展,对铝的需求也不断增长,我国铝工业也得到了迅速发展。现在,我国共有电解铝企业147家,包括新筹建的铝厂已达158家,比世界其他国家铝厂总和的一倍还要多。
2000年至2010年我国铝产量以每年约22%的速度增长,预计到2012年,我国年铝产量将达到1600万吨,占全球总产量的三分之一。
自上世纪90年代中期之后,中国经济持续的高增长和工业化、城市化进程的加快,电解铝出现了持续的爆发性增长。中国电解铝的消费需求从90年代初不足100万吨上升至11年超过1300万吨。
2.4 铝价走向
2010年,全球铝价整体呈现较强的区间震荡运行特征,年内经历了三起两伏。年初,铝价仅用三个交易日便到达2400美元/吨关口;但之后连续出现的两根中阴线宣告了发自2009年10月铝价中级反弹的结束,国际铝价也从1月中旬开始进入年内首次回调期。铝价在2月初一度跌破2000美元/吨心理关口,这波调整持续时间大致在1个半月左右,随着美国和中国在财政和货币政策上的积极表态,市场信心也随之得到恢复,国际铝价在第1季度后半期出现V型走势,第4季度,国际铝价延续了之前的强势继续走高,事实上,第4季度当中的确存在着推动铝价上行的动力。这其中,中国部分地区铝厂的被动性减产以及新兴国家强劲的经济复苏所带来的用铝需求增大是铝价反弹的最坚实基础。而欧洲地区、北美地区则在消费小幅回升但实物货源因故紧张的情况下维持着升水价的高位,也为多方提供了一定的信心支持。
2.4.1 国际铝价
2009年铝价由高位回落至1275美元/吨,及后反弹回升,铝价一直猛涨,全年升幅约32.6%。2010年铝价曾高达2441美元/吨,较去年的低位大涨91.4%。展望2011年,有分析师预期,在经济复苏概念的影响下,铝价仍获看好,相关的一众股份亦能受惠。
截至2010年12月31日,伦敦金属交易所(LME)现货月铝价和三月期铝分别收于2468美元/吨和2459美元/吨,较2009年末的2207美元/吨和2242美元/吨分别上涨了11.8%和9.7%。2010年LME现货月和三月期铝平均价分别为2173美元/吨和2198美元/吨,较2009年分别增长30.5%和29.4%。
2.4.2 国内铝价
商品市场形成了“包围式上涨”局势有增无减,国内被动性跟涨态势开始蔓延。而近来随着发改委上调汽油价格使得市场对未来物价调控的力度产生了一定的质疑,价格上行政策性风险预期减小。在外部趋涨,基本面临持续改善情况下,国内沪铝跟涨需求不断增长,上涨动能也在蓄积。铝的几个主要消费产业都保持着快速增长,强劲支撑着期铝价上行,至少限制了其下跌空间。煤电价格的调整,带来电力企业有联动的需求,而在电解铝生产中,每吨需耗能大约14400千瓦时以上,也就是说如果真是这样的调整幅度,上调5分钱也就给电解铝的生产成本带来很大一部分的成本上升,而这将必然体现在期货价格上,从而支撑价格上行。
截至12月31日,沪铝现货月铝价和三月期铝分别收于16430元/吨和16790元/吨,较2009年底的16700元/吨和17075元/吨分别下降了1.6%和1.7%。2010年,SHFE现货和三个月期货的平均价分别为15791元/吨和16104元/吨,与2009年相比分别上涨了16%和19.7%。
2.5结论
我国的电解铝工业是具有较好发展前景的优势产业:
1) 国内经济快速发展,带动铝消费增长,目前我国人均年消费铝4.6kg,远低于俄罗斯14.7kg、澳大利亚19.7kg、法国22.5kg、日本27.9kg、美国29.2kg、德国30.4kg等国的消费水平,这说明我国铝的消费领域有待开发,市场潜力很大。
2) 未来5年中电价不可能有大幅度走低或走高,铝经济利润稳定,铝基母合金等经济效益可观。
3) 本公司产品均为高附加值产品,利润高,以科养科符合民营企业发展的条件。
3 连续阳极
工业炼铝生产自1886年美国人霍尔(Hall)和法国人埃鲁(Heroult)同时通过试验申请“冰晶石-氧化铝熔盐电解炼铝法”专利后,该种制取铝的电解法生产工艺技术一直延用至今,称之为霍尔—埃鲁法。生产铝的电解法实际上是一种电化学的还原过程。起初人们是用小型预焙槽进行工业生产,随着生产技术不断进步,出现自焙铝电解槽。这种槽型生产工艺简单,生产成本低,在世界范围内得到广泛采用,随着工业生产的发展,对环境污染的影响越来越严重,而自焙槽对环境污染的治理是非常困难的。现在随着科学技术的发展,大型预焙槽的出现和计算机自动化控制,预焙槽生产成本的降低。在本世纪初,出于对治理环境污染因素的考虑,我国决定淘汰自焙槽。
武汉市德成科技工程研究院在上世纪八十年代末就开始从事自焙槽污染治理的研究,先后推出了“分隔法”治理,异型阳极,连续阳极等治理方法,并取得相应的专利权。随着研究的深入,研发出“连续阳极电解槽”这种方法进行工业生产,既可以满足预焙槽的自动化生产,又可以达到对环境污染的治理,同时吸取了自焙槽生产成本低廉的优势,该方法受到国家科技部
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