年产6000吨特种等静压石墨生产线项目可行性研究报告报批稿.doc

年产6000吨特种石墨（等静压）生产线建设项目可行性研究报告目 录第一章总 论11.1 概述11.1.1项目名称、主办单位、企业性质和法人11.1.2可行性研究报告编制的依据和原则11.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义21.1.4 研究范围71.1.5 研究内容71.2 研究结论71.2.1 综合评价71.2.2 研究结论9第二章 市场预测112.1 国内外市场预测112.1.1石墨级碳素制品种类及性质112.1.2 特种石墨（等静压）应用途径及发展趋势172.1.3 国内石墨及碳素制品市场212.1.4石墨及碳素制品生产能力232.1.5 石墨及碳素制品的发展趋势及市场概况272.2 特种石墨（等静压）市场分析302.3 产品价格分析32第三章 产品方案及生产规模333.1 产品方案333.2 生产规模333.3 产品执行标准333.3.1 基础标准333.3.2 产品标准34第四章 工艺技术方案354.1 技术方案354.1.1 技术方案概述354.1.2 原料路线的确定354.2 工艺流程和消耗定额364.2.1 工艺流程简述364.3 主要设备选型424.3.1 主要关键设备选型424.3.2 主要设备表434.4 自控技术方案444.5 炉窑设施45第五章 原、辅材料燃料供应465.1 原料供应465.2 燃料及动力供应465.3 主要消耗定额46第六章 建厂条件及厂址方案476.1 厂址选择476.1.1 厂址概况476.1.2 地形、地貌、水文地质、地震等级496.2 气象条件516.3 建厂条件51第七章 公用工程和辅助设施537.1 总图运输537.1.1 厂址概述537.1.2 总平面布置537.1.4 竖向设计557.1.5 工厂运输557.1.6 绿化567.2 给排水567.2.1 用水量567.2.2 水源及配水系统577.2.3 循环水系统577.2.4 消防给水系统587.2.5 排水58离心水泵58直流式电子水处理仪58管道工程587.3 供电及通讯587.3.1 供电587.3.2 通讯617.4 通风及外管637.4.1 通风637.4.2 外管647.5 贮运设施及机械化647.5.1 仓库与堆场647.6 检测室657.6.1 检测室概况：657.6.2 检测室分析任务简述：657.7.3 检测室规模、组成及设备投资667.8 机修667.8.1 概述667.8.2 车间组成及工作制度667.8.3 主要设备677.9 土建677.9.1 土建工程方案的选择677.9.2 主要建、构筑物70第八章 节能、节水718.1 设计依据718.2 能耗指标及分析718.2.1 项目能耗指标718.2.2 能源选用的合理性718.3 节能措施728.3.1 工艺节能措施728.3.2 节水728.4 节能机构73第九章 环境保护749.1 建设地区环境概况749.1.1 地理位置749.1.2 厂址周围环境现状749.2 执行的环境质量标准及排放标准749.3 项目建设的主要污染源及污染物759.4 综合治理措施769.5 环境影响分析809.6 绿化819.7 环境保护投资估算81第十章劳动保护和安全卫生8210.1 劳动保护与安全卫生8210.1.1 设计依据8210.1.2 工程概述8210.1.3 建筑及场地布置8310.1.4 生产过程中职业危险、危害因素分析8310.1.5 防护措施8410.1.6 劳动安全卫生机构设置及人员配备8610.1.7 劳动安全卫生预评价8610.2 消防8610.2.1 设计依据8610.2.2防火措施8610.2.4 消防设施费用87第十一章 厂组织和劳动定员估算8911.1 工厂体制及组织机构8911.2 生产班制和劳动定员8911.3 人员的来源和培训9111.3.1 人员来源9111.3.2 人员培训计划91第十二章项目实施规划9212.1 建设周期的规划9212.2 实施进度规划9212.2.1 前期工作9212.2.2 工程施工93第十三章投资估算9613.1 投资估算9613.2 资金筹措方案9813.3 资金使用计划98第十四章 财务评价9914.1 概述9914.2 成本估算9914.3 利润估算10014.4 财务盈利能力分析10114.5 不确定性分析10214.6 财务评价结论105第十五章 项目招标方案10615.1 招标工作依据10615.2 招标工作原则10615.3 招标组织形式10715.4 招标基本情况107第十六章 可行性研究结论109附表附件113第一章总 论1.1 概述1.1.1项目名称、主办单位、企业性质和法人1 项目名称：年产6000吨特种石墨（等静压）生产线建设工程2 建设地点：xxxxx省xxxxx县工业园区， 5 企业法人：xxxxxx1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1、编制依据(1) xxxxxxxxxx有限公司可行性研究报告编制委托书；(2) 中国碳素行业协会碳素工业准入条件； (3)产业结构调整指导目录（2011）；(4)建设项目经济评价方法与参数（第三版）；(5) 建设单位提供的有关资料。2、编制原则 (1) 遵循国民经济长期规划和地区行业规划的要求，站在公正立场上，对项目在技术上、工程和经济上是否合理和可行，进行全面分析和论证。(2) 贯彻执行节约用地原则。(3) 严格遵循环保安全和“三同时”的要求及“三废”排放标准。(4) 采用国内外较先进的工艺和设备，节能降耗，降低成本，努力做到投资省、见效快。1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1项目提出的背景 上世纪80年代，由于碳素制品供不应求，产品利润率很高，碳素企业的经济效益普遍看好，碳素企业在全国各地迅速崛起。然而，目前我国整个碳素行业企业规模小，难以形成有效的竞争力，而且低端产品产能过剩、高端产品供不应求，碳素行业结构不合理。 今年以来，我国碳素行业低端产品之所以出现需求逐渐趋缓过剩的局面，与国家宏观调控和产业政策，特别是出口政策的调控有着很大的关系。据分析，目前我国碳素产品的下游用户电炉钢、电解铝、工业硅、铁合金等行业受国家宏观调控的影响，产能产量锐减。受此影响，国内的碳素行业大中型骨干企业生产出的一般碳素产品石墨电极、铝用阳极和阴极炭块、电极糊大量过剩。针对目前国内碳素市场低端产品产能过剩、高端产品供不应求的现状，我国碳素企业在激烈的国际、国内市场竞争中，只有牢固树立全局观念，从长远的战略眼光出发，把行业的利益和企业的利益紧密结合起来，在积极参与市场竞争的同时，各企业应加强沟通与协调，共同维护碳素市场秩序，才能确保全行业的健康发展。但由于碳素行业是个高能耗、高污染的行业，因此我国碳素行业在发展高端产品的同时，一定不要盲目扩大产能，防止并提前着手遏制低水平重复建设等问题，只有这样，才能避免造成资源和能源浪费，使我国的碳素行业生产经营走上良性发展轨道。行业增长较快，主要指标大幅增长。2010年，我国碳素行业产品结构有所优化，科技进步有所推进，节能减排取得成果，为钢铁工业和其他相关工业的发展提供了保障。据中国碳素行业协会不完全统计，2010年我国碳素工业实现总产值145.94亿元，同比增长44.66；工业销售产值151.29亿元，同比增长41.90；碳素制品总产量205.59万吨，同比增长36.15。其中石墨制品60.77万吨，同比增长23.10；碳块类产品产量为9.23万吨，同比增长13.87；碳电极类产品产量121.23万吨，同比增长48.41；碳糊类产品产量为3.73万吨；其他碳制品类产品产量为7.97万吨，同比增长19.77；特种石墨制品2.17万吨；碳纤维类制品8313公斤，同比增长14.28。科技创新和技术改造不断推进，产品结构不断优化。2010年，我国碳素行业的主导产品炼钢用石墨电极产量为60.77万吨，同比增长23.10。其中，超高功率石墨电极产量为19.26万吨，同比增长38.64；高功率石墨电极25.13万吨，同比增长31.65；普通功率石墨电极17.00万吨，同比增长3.67。从上述数据可看出，2010年，我国碳素工业通过科技创新和技术改造，产品结构不断优化，优质高档电极超高功率石墨电极同比增长率比石墨电极整体的同比增长率高15.54个百分点，在石墨电极中所占比重又有所加大，满足了炼钢电炉大型化的要求。抑制过剩产能释放初见成效，销售、出口较快增长。我国碳素行业传统产品产能过剩，为降低企业亏损程度，大多数碳素企业自觉适度减产限产，按照市场合理需求组织生产，压缩在制品数量和库存。经过一年多的努力，现已取得一定成效：截至2010年12月底，全行业碳素制品库存保持基本稳定，库存总量为16.56万吨，环比减少1.29万吨。2010年，碳素全行业实现产品销售收入155.85亿元，同比增长45.82。碳素制品销售总量为205.63万吨，同比增长48.56。销售石墨电极60.17万吨，同比增长39.36。其中，销售高功率石墨电极24.11万吨，同比增长46.29，销售超高功率石墨电极20.06万吨，同比增长56.76。2010年，我国碳素行业全年实现出口创汇额6.3910亿美元，同比增长86.63；碳素制品出口量为69.91万吨，同比增长96.83，其中，石墨电极出口13.24万吨，同比增长57.23。 1.1.3.2投资的必要性 1、市场需求的必要性 从国际上看，在21世纪前叶，碳素制品仍将是国民经济若干领域不可缺少的难以替代的功能材料，其市场潜力仍然很大。 从国内看，“十一五”期间，我国GDP年平均增长率为11.2%，人均国内生产总值超过了4000美元，正处在工业化、城市化、现代化加速发展的进程中，钢铁以及有色金属、电子、机械、化工、核能、航空航天等国民经济各部门的持续、快速发展和产业结构的优化升级对特种石墨（等静压）制品的数量、品种和质量提出了更高的要求。特种石墨（等静压）主要应用于光伏、模具、机械、冶金、航空、核电尖端科技领域，市场处于高速增长期，尤其是光伏半导体对石墨需求极具爆发力。预计国内需求年均增速达25%。2013年国内需求空间约6万吨，市值57亿元。该产品80%靠进口，进入壁垒高，进口替代空间大。行业未来几年供需基本匹配，供不应求局面仍可持续。特种石墨（等静压）产品具有广泛的应用前景和发展空间，有很好的发展态势对我国碳素工业而言，“十二五”期间既展现出良好的发展机遇，是我国碳素工业加速结构调整、主动适应市场、实现产业升级的重要战略机遇期。因此本项目承建单位抓住这个机遇，进行项目建设，开拓进取，励精图治，为使企业有序的发展创造效益，也为碳素行业持续、稳定、协调发展而不懈努力。2、产业政策分析本项目的建设属于国家产业结构调整目录（2011年本）中鼓励类的第八部分“钢铁”第7项“直径600毫米及以上超高功率电极、高炉用微孔和超微孔碳砖、特种石墨（高强、高密、高纯、高模量）、石墨（质）化阴极、内串石墨化炉开发与生产”范畴。从以上国家法律对产业的要求表明，本项目符合国家法律和产业政策的要求。3、行业准入分析本项目为新建项目，参考碳素工业市场准入制度部分标准：中国碳素协会确认的碳素工业准入条件为：新建碳素企业建设规模必须达到年产600mm及以上UHP石墨电极2万吨；年产糊类制品3万t以上。投资建设项目最低条件为水（油）压机3000t及以上；环式焙烧炉30室以上；直流石墨化炉16000kVA机组及以上；内串石墨化炉20000kVA机组及以上；污染物排放指标达到国家环保标准要求。本项目技术改造及扩建完成后，将新增特种石墨（等静压）生产能力6000吨/年，石墨化及其它生产设备装机容量为40000kVA，产生的废水、废气及固体废物及噪声等污染均能得到回用或妥善处置，经处理后，其排放符合国家环保标准要求，符合行业准入政策。本项目规模通过市场预测、公司自身状况、原材料采购等确定，资金、原材料、销售市场均不存在问题。综上所述，本项目在土地、环保、节能、技术、安全、资金等方面均不存在限制，且属于国家鼓励发展产业，满足国家的行业政策要求，不存在行业准入限制。1.1.3.3经济意义和社会效益我国是碳素生产大国，但还算不上碳素强国。高科技含量的碳素制品，以及部分领域特殊碳素制品，我们与碳素强国相比还有差距。推进现代化建设，繁荣我国经济，振兴民族工业，我国碳素行业必须向碳素强国挺进。本项目拟建于xxxxx省xxxxx县工业园区，汇贤路与园区五路交汇处。该项目实施后将对地方经济发展做出重要贡献。项目建成达产后，年均销售收入41142.86万元，年均创利税20795.09万元(其中: 利润14713.48万元)；项目平均投资利税率43.27%，总投资收益率30.62%，投资回收期税后5.42年，税前4.72年（均含建设期）；财务内部收益率：税后29.78%，税前37.97%；确实是投资见效快、具有良好经济效益的好项目。 碳素材料的理化性能和机械性能在许多方面优于金属、无机非金属高分子材料，具有广泛的应用前景和发展空间。碳素产品广泛应用于冶金、化工、机械、医疗、电子以及航空航天与核能等尖端科技领域，具有很好的发展态势。不仅可提高企业的经济效益，同时可带动当地经济的发展。因此该项目的实施将对地方经济发展做出重要贡献，从而具有很好的社会效益。1.1.4 研究范围 本项目的研究工作范围包括石墨市场预测、产品方案、建设规模及生产工艺、设备、土建、供配电、自控、给排水、通风、总图运输、消防、环境保护、职业安全卫生、节能措施及效果等进行可行性研究分析，还包括生产制度与劳动定员的拟定，对工程实施计划的建议，并对本工程做出投资估算和技术经济分析。1.1.5 研究内容生产规模： 6000吨/年特种石墨（等静压）。本项目总投资48058.92万元人民币表1-1 项目建设内容序 号项目名称单 位数 量备 注1特种石墨（等静压）吨年60001.2 研究结论1.2.1 综合评价 1、生产规模：6000吨/年特种石墨（等静压）生产能力建设。 2、项目研究过程中广泛吸纳国内外现有的先进生产技术和设备，力求生产工艺可靠、原料消耗低、工艺先进。3、xxxxxxxxxx碳素有限公司成立于2006年，专业生产石墨提纯、细结构石墨、锂电子用负极材料等产品。公司总投资5000万元，占地面积92.4亩，现有管理人员和生产员工近70人（其中高级工程师3人，工程师5人，技术人员15人），年销售额约5000万元。公司无论是在产品的质量上、数量上和市场销售上都已领先于国内同行，名列前茅，市场占有率超过50%。项目单位有能力组织该项目的实施。4、产品所用原辅材料、燃料、资源充足，易于购买，原、辅材料供应有可靠保障。5、项目水、电等公用工程供应可靠，均能满足生产的需求。6、xxxxx县工业园区地理位置：xxxxx县东部，交通干道贯穿而过，xxxxx县位于xxxxx省东北部，是靖安、安义、九江、宜春、高安等地交通往来的枢纽。该县对外交通均为陆路，对外公路有奉铜线、大干线（三级道路）、万上线（三级道路）、大上公路，其中奉铜线、大干线为省道。该县沿奉大公路至320国道仅24公里，距105国道25公里，交通较为便利。8、本项目投入总资金：48058.92万元，其中：建设静态投资29612.35万元；流动资金18446.57万元。项目建成投产后年均创利税20795.09万元(其中: 利润14713.48万元)；项目平均投资利税率43.27%，总投资收益率30.62%，投资回收期税后5.42年，税前4.72年（均含建设期）；财务内部收益率：税后29.78%，税前37.97%。本项目具有较好的经济效益。主要技术经济指标见表1-1。9、项目劳动定员共300人，项目建设期分两阶段，建设期从2011年12月至2014年12月。10、环保、节能、劳动安全、消防措施可靠，建议抓紧实施。1.2.2 研究结论本项目产品方案和生产规模符合实际，市场可靠。技术质量可靠，关键工序均引进国内外先进设备。原料立足国内，不仅来源可靠，且成本低，使产品更具有竞争力。环境保护及职业安全卫生符合国家有关规定。本项目建成后，项目经济效益好。国民经济效益和社会效益也是好的。综上所述，项目是可行的。如能尽快实施，将取得明显的经济效益。表1-2主要技术经济指标表序号项 目 名 称单 位数 量备 注一生产规模特种石墨（等静压）ta6000二产品方案特种石墨（等静压）ta6000三年工作日天300四主要原材料用量1煅后石油焦ta60002沥青焦ta24003煤沥青 ta48004天然石墨粉ta600五公用动力消耗量1供水万t/a9.242 供电年耗电量万kWh15697.443供天燃气最大用气量万m3a213.33六运输量ta198001运入量ta138002运出量ta6000七项目定员人3001生产工人人2532管理技术人员人47八厂区总占地面积亩210九新增占地面积亩1171全厂总建筑面积1177582新增建筑面积82503十项目综合能耗吨标煤/吨3.80十一工程项目总投资万元48058.921固定资产投资万元29612.352流动资金万元18446.57十二销售收入1达产年销售收入万元450002项目计算期年均销售收入万元41142.86十三年均总成本25978.891年均可变成本万元6345.152年均固定成本万元19633.74十四年均经营成本万元23988.24十五年均利润总额万元14713.48十六年均上缴税金万元5631.03十七财务评价指标1总投资收益率30.622投资利税率43.273投资回收期（含建设期）年4.72税前年5.42税后4项目财务内部收益率37.97税前29.78税后5项目财务净现值万元71236.10税前（I=10%）万元48499.16税后（I=10%）6生产能力利用率%31.01第二章 市场预测2.1 国内外市场预测2.1.1石墨级碳素制品种类及性质石墨及碳素制品是钢铁、机械、化工、电炉冶炼不可缺少的导电材料，随着科技、国防等尖端领域的发展，石墨材料的应用越来越广泛。碳素行业的产品在国民经济中的地位已不容忽视。石墨在工业上运用极广，几乎每个行业都会用到。工业上多用的是人造石墨，也就是特种石墨。按其成型的方式可分为以下几种。1、特种石墨（等静压）。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等静压。2、模压石墨。3、挤压石墨，多为电极材料。其中按石墨的颗粒度分，也可分为：细节构石墨、中粗石墨（一般的颗粒度在0.8mm左右）、还有就是电极石墨（2-4mm）。表2-1 2011年1-8月中国石墨及碳素制品产量分省市统计表地区石墨及碳素制品(吨)8月产量1-8月止累计8月同比增长(%)1-8月止累计同比增长(%)全国2,214,36015,679,21828.6419.73北京4843,31911.0812.96天津2,74122,919-23.89-4.22河北26,203211,23532.0716.05山西66,101509,57121.2242.71内蒙古116,829802,8609.5824.73辽宁23,854193,989-10.091.85吉林19,910161,72416.6917.25黑龙江9769,33831.8992.5上海2,47818,16526.2117.44江苏84,847851,88514.7510.42浙江8,91055,78138.9915.66安徽3,14418,46662.4226.53福建4,08529,69752.286.93xxxxx6,97126,6371,470.05389.38山东372,8602,166,58566.5639.57河南871,9226,352,60833.6315.27湖北20,046131,576115.6448.11湖南186,0791,220,8951523.61广东9136,583-8.82-38.94广西101,747681,2716.275.78海南重庆17,178130,325-3.297.68四川50,842491,911-19.8710.66贵州34,394224,78914.43-6.17云南10,35769,01522.8728.91西藏陕西5,30643,380-3.713.73甘肃74,997583,2983.5923.3青海33,087236,717197.6860.04宁夏53,970333,36433.5518.58新疆13,13091,31616.13.31数据来源：中国产业信息网整理2.1.1.1石墨及碳素制品种类1、石墨电极类 主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极包括： （1）普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于 17A厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。 （2）抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。 （3）高功率石墨电极。允许使用电流密度为1825A厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。 （4）超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。 2、石墨阳极类 主要以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。包括： （1）各种化工用阳极板。 （2）各种阳极棒。 3、特种石墨类 主要以优质石油焦为原料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。一般用于航天、电子、核工业部门。 它包括光谱纯石墨，高纯、高强、高密以及热解石墨等。 4、石墨热交换器 将人造石墨加工成所需要的形状，再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品，它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备，主要用于化学工业。包括： （1）块孔式热交换器； （2）径向式热交换器； （3）降膜式热交换器； （4）列管式热交换器。 5、炭电极类 以炭质材料如无烟煤和冶金焦（或石油焦）为原料、煤沥青为粘结剂，不经过石墨化，经压制成型而烧成的导电电极。它不适合熔炼高级合金钢的电炉。包括： （l）多灰电极（用无烟煤、冶金焦、沥青焦生产的电极）； （2）再生电极（用人造石墨、天然石墨生产的电极）； （3）炭电阻棒（即碳素格子砖）； （4）炭阳极（用石油焦生产的预焙阳极）； （5）焙烧电极毛坯。 6、炭块类 以无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂，经原料制备、配料、混粘、成型、焙烧、机加工而制成。其中高炉炭块作为耐高温抗腐蚀材料用于砌筑高炉内衬；底部炭块、侧部炭块、电炉块则用于铝电解槽和铁合金电炉等。包括： （1）高炉炭块； （2）铝槽炭块（底部炭块及侧部炭块）； （3）电炉炭块。 7、炭糊类 以石油焦、无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂而制成。有的用于各种连续自焙电炉作为导电电极使用的电极糊；有的用于连续自焙式铝槽作为导电阳极使用的阳极糊；有的用于高炉砌筑的填料和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。高炉用自焙炭块虽用途不同，但和糊类制品的生产工艺相仿，暂归在糊类制品内。包括： （1）阳极糊； （2）电极糊（包括标准、非标准电极糊）； （3）底糊（包括多灰、少灰底糊）； （4）密闭糊（包括多灰、少灰密闭糊）； （5）其它糊（包括粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等）。 8、非标准炭、石墨制品类 这是指用炭、石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型炭、石墨制品。包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、块等异型品。 9、不透性石墨类 这是指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品，包括热交换器的基体块。 10、电炭产品类 这是指炭精棒、电刷等产品。11、特种石墨（等静压）特种石墨（等静压）是指采用等静压成型方式生产的石墨材料。特种石墨（等静压）由于成型过程中通过液体压强均匀不变施压，制得的石墨材料性质优异，具有：成型规格大；坯料组织结构均匀；密度高，强度高；各向同性（特性与尺寸、形状、取样方向无关）等优点，因此特种石墨（等静压）也称为“各向同性”石墨。各向同性石墨的定义：是机械性能、电气性能和热性能等静态特性具有各向同性，异向比为1-1.1的人造石墨。是以冷静压成型技术生产的特种石墨（等静压）是新兴石墨材料，由于特种石墨（等静压）具有一系列优良特性，它必然会与高新技术、国防尖端技术紧密相联，特种石墨（等静压）材料可主要应用于电子及太阳能光伏产业、机械制造、石油化工、金属连铸、硬质合金、玻璃制造、生物医疗、航空航天、以及核能事业、军事工业等行业和领域等。用途广泛，应用领域还处于不断扩展之中，特种石墨（等静压）材料是21世纪最有价值的新材料之一，随科技进步与经济发展，静压石墨的国内国际市场容量与日俱增，发展潜力巨大。 2.1.1.2 性质 石墨是典型的层状结构，碳原子成层排列，每个碳与相邻的碳之间等距相连，每一层中的碳按六方环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多（层内C-C间距=0.142nm，层间C-C间距=0.340nm）。石墨由于其结果特殊，而具有以下性质：1、耐高温型：石墨的熔点为385050，沸点为4250，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000时，石墨强度提高一倍。2、导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。3、润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。4、化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。5、可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。6、抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。2.1.2 特种石墨（等静压）应用途径及发展趋势光伏产业用石墨材料：由于特种石墨（等静压）材料的具备高强、高密、各向同性好，制成的石墨部件在使用过程中受热、加热都较均匀，同时由于材料的密度均匀能够有效的减小材料受急冷急热而产生的内应力（抗热震性能好），故可大大延长设备或器具的使用寿命周期，所以在半导体、太阳能行业中，大量用特种石墨（等静压）（各向同性石墨），制作Cz型单晶直拉炉热场石墨部件（坩埚、加热器、导流筒、保罩等）；多晶硅熔铸炉用加热器、；化合物半导体制造用加热器、坩埚、等部件。特种石墨（等静压）属于石墨材料中的精品，具有其他普通石墨不具备的优异性能，是多晶硅、单晶硅制造业热场中耐热材料的首选基础性材料。太阳能光伏发电发展迅猛，近10年来，全球太阳能光伏产业平均年增长率为41.3虽然2009年经历了经济危机的袭扰，全球太能产业仍然保持了30以上的增长，哥本哈根气候论坛后，会有更大的发展空间，预计2010年开始全球太阳能市场会有年均5060的恢复性增长，中国作为全球最大的太阳能光伏生产国，其份额达到全球的70，行业在2009年消耗的高档石墨材料达到5000多吨，预计今后每年的特种石墨（等静压）材料的需求量将以平均以2530的速度增长，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。清洁能源的发展，市场的需求和政策面的支持，是行业发展的最有利条件。大尺寸、高纯度、高密度、高强度、等静压（各向同性）石墨材料是电子和光伏产业发展需要，“十二五期间”将是国内特种石墨（等静压）制造企业发展的最好机会。目前，单晶尺寸向大规格化发展，前几年盛行的18寸炉在20102011年中20寸炉迅速取代，并有朝更大规格发展的趋势；多晶硅也朝大型化发展，另外，多晶硅准入细则仍在讨论之中，高端产品是发展方向。光伏产业产品的大型化和高规格化，决定了对石墨有更高的要求，即：更大规格、更高强度、更高纯度；2、电火花加工（EDM）用石墨与铜电极比石墨电极的优点： 石墨的比重是铜的1/5，同等体积石墨的重量相对铜要轻5倍。便于制造大型模具；石墨加工速度快，一般比普通金属快35倍，可减少刀具的磨损和电极的损耗；石墨熔点高且易不会变形，不用担心因加工度过高产生变形而使工件受到损坏；石墨在加工完成后一般不必再进行抛光处理。减少了误差和缩短了生产周期。石墨的电火化加工速度快而损耗小，只要配合好合理的加工参数，石墨电极可以做到理论意义上的零损耗，减少电极重复加工的次数。正因石墨材料较铜材料存在上述优点，目前，许多模具厂现正转换为石墨加工,以缩短产品的交货期以增强在市场上的竞争力。欧洲目前的电火化加工用石墨和铜的比例8:2，而中国市场为3:7，随铜价上升以及技术进步，使用石墨的比例将持续增加，因此，我国电火花加工用石墨利用发展空间极大。“十一五”期间模具市场需求很旺，前景很好。在目前模具已成为不少行业发展瓶颈的情况下，如要较好地满足国民经济各部门发展所需，“十一五”期间模具的产出每年有15左右的增长，预计“十二五”期间随机械制造业设备升级换代和制造技术水平的提高，模具产品发展将向精密、大型、复杂、长寿命方向发展，多功能复合模具将进一步发展，因此，要求石墨材料在“规格上大型化，组成粒度上颗粒超细化，使用上抗折能力更强化”。3、高气冷堆堆芯结构石墨材料“高气冷堆”是清华大学核能与新能源技术研究院自主研发的具有完全自主知识产权的，处于国际领先水平的第四代核反应堆。高气冷堆项目已经被国家列为“国家级的重大专项”， 在建设中“华能山东石岛湾核电站（示范堆）”，需要特种石墨（等静压）材料数量为1200吨，占示范堆总投资费用的15。为了中国的核能事业的健康发展，众多国内专家呼吁国内企业参与核石墨研发，国内核石墨材料专家清华大学核能院徐世江教授说：“核石墨是高气冷堆的关键材料，没有它就没有高堆。核石墨是防止核扩散的敏感材料，虽然目前可以进口，一旦国际形势发生变化，它的进口随时可能中断。为了独立自主地发展我国的高气冷堆产业，必须解决核石墨的国产化问题”成都碳素于2009年为清华核能院提供了首批40吨等静压核石墨材料，按期、保质、保量地完成了核石墨材料的供货，产品主要技术指标超过了预期，圆满地完成了核石墨试制任务，在核石墨国产化进程中迈出可喜的一步，核石墨与常规工程用石墨的主要区别有两点，核纯和耐辐照损伤。目前，国内核石墨材料的研制尚缺辐照试验这一环节，这是下一步研制中必须面对过程，除辐照要求外，核石墨在冷态状态下的质量要求是：规格大型化、质量稳定、热稳定性好、热膨胀系数低、核纯（高纯度 50ppm以下）4、其它应用途径特种石墨（等静压）还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具，光纤拉丝机的热场部件(加热器、保温筒等)，真空热处理炉的热场部件(加热器、承载框等)，以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。人造金刚石用相关技术通过石墨等碳质原料和某些金属反应生成金刚石，广泛应用于国民经济各个领域。随着我国投资和基建规模持续扩大、传统加工领域的技术升级、全球制造中心向国内转移以及新兴产业的快速发展等因素拉动，我国人造金刚石市场需求