资源描述
扩大人造金刚石生产规模技术改造项目
可行性研究报告
2
目 录
1.项目概况 1
1.1项目名称、承办单位、建设地点 1
1.2编制依据 1
1.3项目建设背景 2
1.4项目建设的必要性 3
1.5主要结论 4
2.承办企业概况 7
2.1企业发展概况 7
2.2组织结构 7
2.3生产经营状况 8
2.4发展规划 8
3.市场分析及建设规模 10
3.1产品应用领域概述 10
3.2人造金刚石产业概况及发展趋势 15
3.3本项目产品的市场需求 19
3.4产品竞争力分析 20
3.5建设规模 21
4.建设条件 22
4.1建设地点概况 22
4.2总图及运输 22
4.3建筑方案 23
4.4公用设施 23
4.5主要原辅材料 25
5.工艺技术方案 27
5.1主要设计原则 27
5.2工作制度及年时基数 27
5.3产品方案 27
5.4产品生产工艺流程 29
5.5主要设备选型 29
5.6生产车间工艺布置 32
6.环境保护 33
6.1编制依据及采用标准 33
6.2项目概况 33
6.3污染防治措施及预期效果 33
6.4绿化 34
6.5环境影响分析 34
7.职业安全卫生 35
7.1编制依据及采用标准 35
7.2项目概况 35
7.3安全生产措施 35
7.4生活卫生设施 37
7.5综合评价 37
8.消防安全 38
8.1编制依据 38
8.2项目概况 38
8.3各专业防火设计 38
9.节水 40
9.1编制依据 40
9.2项目概况 40
9.3水资源节约措施 40
10.节能 42
10.1编制依据 42
10.2项目概况 42
10.3本项目主要能源消耗情况 42
10.4节能措施及效果 43
11.组织机构、劳动定员、人员培训 44
11.1 项目组织机构 44
11.2 人员编制 44
11.3人员培训 44
12.项目实施进度计划 45
13.投资估算及资金筹措 46
13.1投资估算 46
13.2资金筹措 47
13.3资金运用计划 48
14.财务效益分析 49
14.1基础数据 49
14.2产品成本估算 49
14.3销售收入、销售税金及附加、利润及分配 50
14.4财务盈利能力分析 51
14.5清偿能力分析 52
14.6财务不确定性分析 52
14.7财务评价结论 53
附表1-13
1.项目概况
1.1项目名称、承办企业、建设地点
1.1.1项目名称:扩大人造金刚石生产规模技术改造项目
1.1.2 项目承办企业:*********金刚石厂(以下简称“***金刚石厂”)
1.1.3法定代表人:
1.1.4项目负责人:
1.1.5项目建设地点:***石龙经济开发区平安路5号,***金刚石厂区内。
1.1.6项目建设内容
本项目是******金刚石厂为适应市场需要提高产品档次,提升企业的市场竞争力,在现有生产规模基础上,拟新购置安装18台先进金刚石合成设备,利用现有厂房1870平方米,配套辅助设备25台(套),新增人造金刚石晶体产量5400万克拉,新增销售收入2700万元,使得企业整体生产规模达到8400万克拉,销售收入达到4200万元。
1.2编制依据
1.2.1***市工业促进局、***市发展和改革委员会发布的《***市“十一五”时期工业发展规划》
1.2.2***市财政局、原***市经济委员会制定发布的《***市工业发展资金管理办法》
1.2.3***市科学技术委员会《***重点产业技术竞争力提升主题实施方案(试行)》。
1.2.4 *********金刚石厂提供的资料
1.3项目建设背景
随着科学技术的迅猛发展,超硬材料及制品在高新技术领域得到了广泛应用。超硬材料及制品不仅能解决普通磨料磨具无法胜任的各种新型材料难加工问题,而且是高效、高精度、节能、环保型的产品,涉及国计民生的多个领域,从家装行业到微电子、航空航天等高技术领域都得到广泛应用,在光学玻璃冷加工、地质钻探、陶瓷、汽车零件等机械加工、金属拉丝等方面,使加工效率、精度几十倍甚至上百倍的提高。工业发达国家均把超硬材料及制品作为发展重点。
针对世界各国都在加紧开发高科技新材料的现状,我国政府对新材料的研究开发也给予了高度重视,近年来,根据国内新材料产业的发展现状,出台了一系列相关鼓励政策,指定了一批新材料研发中心和重点实验室,规划了一批新材料成果转化与产业建设基地,特别是在国家先后出台的一些重大科技开发和产业化计划中,均把新材料列为重点支持的领域之一。国家发展和改革委员会从2000年起组织实施“高技术产业化新材料专项”,提出要重点发展具有自主知识产权、可满足特殊需要且需求量较大、效益显著、实现产业化基础较好的新材料。
金刚石是自然界稀有的贵重矿物,在国际市场上被誉为经久不衰的特殊商品,不但是重要的工业原料,也是国防、科研、电子、航天等部门的战略物资,一个国家金刚石的需用量标志着该国工业化的水平。人造金刚石是用超高压高温或其他方法,使碳发生相变转化而成金刚石。与天然金刚石相比,它具有生产成本低的优点,是新材料及其产业在全球资源紧张和环境污染制约下,为满足经济可承受性和实现可持续发展的必然选择。随着经济快速发展和工程施工节能、环保理念的推广,国际国内市场对高品级金刚石和高性能专业金刚石切割工具的需求迅速上升。同时由于行业竞争加剧,石材、工程建筑行业对降低成本、提高效率的要求日益强烈,利用人造金刚石制造各类切割工具已成为工具行业的一个重要产业分支。
随着产品市场容量的逐渐扩大,技术标准的不断提高,***金刚石厂的生产能力受到现有设备技术水平的限制,不能适应目前市场的需求。因此,企业拟通过实施技术改造项目,购置先进金刚石生产设备以扩大生产能力,加快产品产业化进程,提升企业的市场竞争力。
1.4项目建设的必要性
1.4.1是促进我国超硬材料及其产业发展的需要
超硬材料在工业领域的广泛应用,对相关领域的技术发展起着关键的作用。随着现代工业和科学技术的发展,以及人民生活水平的日益提高,金刚石的耗用量大幅度增长。目前我国人造金刚石制品产业发展总体水平不容乐观,产业结构不合理,主要生产低档、通用产品,规模和产量较大但效益不高;金刚石工具生产装备及整体技术水平与国外同业相比较为落后;金刚石生产企业分散,规模普遍偏小,难以形成规模化,技术创新能力薄弱,市场竞争力较弱;在金刚石工具使用过程中,基体材料使用率低,原材料浪费严重。
***金刚石厂多年从事金刚石的规模化生产,现有产品工艺技术成熟,质量保障和售后服务体系完备,企业生产的人造金刚石及相关工具、基础材料属于节能节材粉末冶金产品,符合国家鼓励支持的高技术产业化新材料方向。本项目的实施有利于促进我国超硬材料及其产业的发展,适合我国经济发展的需要。
1.4.2是带动上下游产业链发展水平的需要
随着人造金刚石以及金刚石切割工具在国民经济建设中的应用日益广泛,尽快实现高性能专业金刚石切割工具产业化具有广阔的市场前景,而专业金刚石切割工具制造产业化主要取决于高品级人造金刚石的开发应用。
本项目实施地点位于******地区,大部分为山区,无植被,土地贫瘠,却有着丰富的矿产资源,其中叶腊石矿属于全国独有,储量丰富,是生产人造金刚石的主要材料之一,供应全国金刚石行业。本项目的实施将拉动全国金刚石上下游制品收入约50亿元;其中,***地区金刚石附件销售达5000万元,***钢铁研究院安泰股份有限公司石墨柱销售近亿元, 金刚石制品出口近20亿元;湖南株洲、山东济南、广东中山、辽宁大连的硬质合金产品30亿元;并带动金刚石生产设备的销售。
本项目的实施将从整体上推动我国金刚石产业链整合,一方面为上游原材料产业创造巨大的市场需求,另一方面也将带动下游厂家的技术进步与规模扩张,极大的促进区域经济的发展,带来良好的经济效益和社会效益。
1.4.3是企业自身战略发展的需要
目前,金刚石行业竞争激烈。采用间接加热技术、在原有基础上扩大合成腔体已经成为该行业大多数企业应对当前竞争的主要手段。随着腔体扩大带来的单产升高、成本降低等一系列问题,Ф450mm缸径压机即将被淘汰出局,大部分处于行业中等规模的厂家如果不抓紧技术的升级换代,也将面临被淘汰。
***金刚石厂作为生产人造金刚石单晶及其制品的专业企业,产品执行欧洲FEPA磨料标准,拥有国际上认可的“蓝龙”品牌,具有丰富的制造经验、稳定畅通的上下游客户渠道和辐射全国主要大中城市的销售网络。2005年开发的“间接加热”工艺,在加热方式转换、转化率提高等方面有所创新,这些技术创新使得企业成本大幅降低,增加了效益,进一步巩固了企业在金刚石行业的国内领先地位。
本项目的实施将进一步缩小国内金刚石设备技术与国外产品的差距,在扩大产能的同时,确保产品质量的提高,进一步满足国内外市场的需求,提高企业产品的竞争能力,是企业自身持续发展的需要。
1.5主要结论
1.5.1本项目的建设是顺应我国新材料及其产业发展的要求,将带动区域经济发展,该项目的建设是必要的。
1.5.2本项目产品为人造金刚石及制品,产品执行欧洲FEPA磨料标准,具有较好的市场发展前景。
1.5.3本项目现有厂房和辅助设备,均能满足项目实施需要,厂区内500KVA变压器可以满足增产后的用电需要。项目建设所需市政条件基本具备。
1.5.4在项目建设与实施过程中,环保、劳动安全、工业卫生、消防、节水、节能等按照项目建设“三同时”的原则同步进行,并严格执行国家和***相关各项标准。
1.5.5本项目建设期1年。
1.5.6本项目总投资为3310万元,其中静态建设投资2585万元,建设期利息165万元,流动资金391万元,利旧厂房及设备169万元。
1.5.7项目实施后主要技术经济指标见表1-1。
主要技术经济指标详见表1-1。
表1-1 主要技术经济指标
序号
名 称
单位
数值
备注
1
产品规模
1.1
人造金刚石晶体
万克拉
5400
2
新增设备
台(套)
18
3
设备装机容量
kW
200
4
年用水量
立方米
4600
5
项目总投资
万元
3310
5.1
建设投资
万元
2585
5.2
建设期利息
万元
165
5.3
流动资金
万元
391
5.4
利旧厂房及设备
万元
169
6
年销售收入(正常年)
万元
2700
7
年总成本费用(平均年)
万元
2067
8
增值税(正常年)
万元
199
9
年销售税金及附加(正常年)
万元
20
10
年利润总额(平均年)
万元
506
11
年所得税(正常年)
万元
0
12
年税后利润(平均年)
万元
506
13
投资利润率
%
16.6
14
资本金净利润率
%
41.8
15
销售利润率
%
20.3
16
项目财务内部收益率
%
20.2
17
资本金财务内部收益率
%
30.5
18
项目财务净现值(I=13%)
万元
1028
19
资本金财务净现值(I=13%)
万元
1339
20
投资回收期(含建设期1年)
年
4.3
21
盈亏平衡点(生产能力)
%
58.6
综上所述,本项目建设符合国家产业政策导向,有利于促进区域经济的发展,项目建设条件具备,产品市场前景较好,工艺方案和设备选型先进合理,具有较好的财务效益和社会效益。因此,本项目的实施是必要且可行的。
41
2.承办企业概况
2.1企业发展概况
*********金刚石厂成立于1992年10月,注册地址:***市***区**区平安路5号,注册资金:500万元,法人代表:**********金刚石厂是隶属于******区龙泉镇的集体企业,创建于1992年,企业现有员工120人,占地面积10000平方米,现已发展为业内领先的人造金刚石及相关工具、基础材料的专业制造商,获得ISO9001质量管理体系认证,连续八年获得***区“十佳企业”称号。
企业拥有多套金刚石、金刚石刀头及锯片的生产线,主要生产各种品级的人造金刚石单晶和镀钛、镀镍工业人造金刚石,产品执行欧洲FEPA磨料标准,在国内行业综合实力排在前十名。企业品牌“蓝龙”商标在行业内具有较高知名度,蓝龙牌金刚石工具包括各种锯切、钻、磨、抛及异形加工工具,可对花岗石、大理石、彩釉砖、板岩等进行加工。
企业现有产品工艺技术成熟,质量保障体系完备,拥有一支具备专业技术知识、稳定、高效、高素质的销售队伍和具有现代化管理理念的管理队伍,建立了稳定畅通的上下游客户渠道和辐射全国主要大中城市的销售网络,在广州、厦门设有办事处,在山东、湖北多年从事金刚石规模生产,企业拥有独立进出口权,并在印度设有销售代理,30%的产品销往欧洲、美国以及东南亚等地区,在业内具有较高的知名度和良好的信誉度。
2.2组织结构
*********金刚石厂的组织结构如图2-1。
厂 长
总工程师
财务部
办公室
技术部
生产部
销售部
图2-1 企业组织结构图
2.3生产经营状况
***金刚石厂多年从事金刚石规模生产,在业内具有较高的知名度和良好的信誉度,建立了稳定畅通的上下游客户渠道和辐射全国主要大中城市的销售网络。企业最近三年的财务状况见表2-1。
表2-1 企业最近三年的财务状况 单位:万元
序号
财务指标
2006年
2007年
2008年
1
资产总额
4383.8
4555.9
7644.1
2
负债总额
3183.8
3027.8
5695.7
3
销售收入
1480.9
1508.7
1419.5
4
利润总额
278.3
317.8
38.5
5
净利润
278.3
317.8
38.5
***金刚石厂受金融危机影响,2008年销售收入受到影响,企业利用市场低迷期实施技术改造,随着本项目的实施,产品档次将不断提高,有利于推动细分市场的发展,增加企业销售收入。
2.4企业发展规划
***金刚石厂采取稳健的发展战略,长期发展计划分为三个阶段:初步发展阶段、创新发展阶段、创新领先阶段。
初步发展阶段:2005-2007年拥有Φ500缸径压机20台套,年产量3000万克拉,产值1500万元。
创新发展阶段:2008-2009年拥有Φ500缸径压机20台套,拥有Φ650缸径压机18台套,年产量9300万克拉,产值4700万元。此次技术改造,购置18台高新技术金刚石合成设备的项目正是在这一阶段实施。
创新领先阶段:2010-2011年拥有Φ500缸径压机20台套,拥有Φ650缸径压机18台套,Φ1000缸径压机14台套,年产量1.6亿克拉,产值8000万元。
按照企业现有的发展态势,经过三个阶段的发展,企业将在***地区建立高品级人造金刚石生产基地,提升企业市场竞争力和经营规模,为企业可持续健康发展奠定坚实的基础。
3.市场分析及建设规模
3.1产品应用领域概述
人造金刚石属于超硬材料,应用领域主要包括建筑工程、石材加工、机械加工、玻璃加工、地质勘探、石油天然气开采及电子工业半导体材料等领域。
图3-1显微镜下的人造金刚石
3.1.1建筑工程领域
人造金刚石工具主要分钻、切、磨三大类。钻,即金刚石钻头,主要用于各种钻凿、穿孔加工;切,即金刚石锯片、绳锯等,主要用于种类材料切割、解体加工;磨,即金刚石磨轮,主要用于各种材料表面磨削、抛光加工。金刚石工具的用途几乎覆盖了工程建筑和市政施工的各个层面,与以往采用手工凿磨、钎镐开挖和爆破裂解等原始低效手段相比,利用金刚石工具切割加工可以大幅度提高工作效率,降低成本,具有明显的优势。表3-1列出了金刚石工具切割混凝土与传统方法切割混凝土的各自特点。
表3-1 金刚石工具切割混凝土与传统方法切割混凝土的比较
切割方法
金刚石工具切割法
传统切割法
时间
快,所需操作人员少
慢,所需操作人员多
切割精度
高
切割精度不能控制
结构完整性
切割时振动小,保持结构完整地条件下切除大块混凝土
振动大,切割时易引起混凝土的破碎,对切割后余下的结构有损害
噪音、灰尘
噪音小,灰尘少,无碎块
噪音大,灰尘多,切割后需大量时间清理现场
应用范围
几乎能在任何场合切割混凝土
切割设备不灵活,在水下、工作现场有管道、线路时作业困难
(1)在房屋建筑施工方面的应用:在房屋的建造和装修过程中,房屋混凝土整体浇筑后,根据需要采用金刚石墙锯或金刚石薄壁钻等工具对门窗和管线孔位的墙体实施快速、准确开挖,将大大地缩短整体施工时间,且保障楼体的结构完整性,安全性。而传统的方法是采用预留需要安装门窗管线的位置,不但效率低,而且破坏了建筑的结构整体性和连续性,降低了结构安全性。
(2)在道路、机场等基础设施建设的应用:如美国某公司在对亚特兰大国际机场一条3000m长,50m宽,厚度为40~55cm的机场跑道进行拆除和重建时,使用功率分别为72hp和65hp两种切割机,以及直径为Φ600mm、Φ750mm、Φ900mm和Φ1100mm的四种锯片,拆除工程在26天内即可完成,另加上重建工作,总共花了近50天的时间,如采用传统的拆除方法来拆除跑道再重建,预计要6个月左右的时间。与传统的方法相比,采用专业金刚石工具进行混凝土的锯切加工,不但保证了最快的施工速度和最优秀的施工质量,而且综合成本也是最低的。
(3)在地铁隧道及地下管道掘进方面的应用:据统计,在2000年至2009年间,我国将有20余座城市建设地铁,建设里程至少达到250公里,加上城市建设中各种管线铺设和污水排放所需要开挖的管道,隧道工程量很大。与以往的路面开挖施工需要大面积拆迁、阻断交通和产生施工噪音相比,盾构施工技术具有城市环境影响小、隧道工程质量可靠以及施工速度快等优势。盾构技术是采用盾构机进行掘进,其主要部件是盾构机刀盘上的刀具,其结构和材质是保证掘进速度和里程数的关键。金刚石以其高硬度、高耐磨性和切割锋利性应用于盾构机刀具,有效地解决了盾构机在砂、砂卵石地层中的切削效率,减少刀盘旋转刀具切削土体过程对周边主体及环境的干扰,如振动、噪音等。
(4)在基础工程的维护、加固方面的应用:在水库大坝的建设与维护中,金刚石工具也起着关键作用。目前中国的85000多座水库中,超过三分之一存在病险。每年的汛期来临都会给人民的生命财产造成巨大的威胁。由于金刚石工具的切割不会对原有建筑物结构产生任何破坏,因此对于存在安全隐患的水库大坝,国外采用的方法就是用金刚石绳锯先在发生化学反应、材料发生膨胀的大坝上切割一些应力释放缝,再增加坝体加强筋,达到保障坝体安全的目的。在坝体中加入钢筋提高坝体强度时,金刚石薄壁钻则是最好的选择。采用薄壁钻钻切坝体不会带来大的应力源,再在钻出的孔中注入混凝土则起到有效增强坝体强度。
在未来几年内,中国仍将加大基础设施建设,城市建设将继续深入,民用及工业用房需求将越来越大,公路、桥梁、机场跑道等市政设施的建设都离不开超硬材料工具。大力发展金刚石等超硬材料及工具能够使我国建筑工程施工达到高效、环保、节能的效果。
3.1.2石材领域
金刚石工具在石材工业中的应用是超硬材料最典型的应用之一。从石材的开采到板材的切割,金刚石工具极大地推进了石材产业的技术进步。以石材开采为例,传统的石材矿山开采,用垂直火焰切割和水平爆破相结合的方法来生产石材荒料,垂直火焰切割法的切割速度约为1m2/h,切割120m2的花岗岩断面的成本则高达14000~17100元,切割浪费宽度达25~30cm,不但生产效率低、作业不安全,而且爆震引起的岩体破裂,对石材资源破坏严重。据估算,采用爆破法开采荒料只有5%~8%的开采量可以加工成材。采用金刚石绳锯来开采花岗岩,切割速度可达2~4m2/h;切割120m2断面的成本约为8000~10000元,切缝进为1.1cm,几乎无石材浪费,同时石材无开采引起的内在裂纹,提高资源的附加值。
在板材切割方面,中国许多企业仍使用成本低的框架锯,但其存在装配费用高、操作人员多、切割速度慢以及工作场地的粉尘污染等不足,而采用金刚石圆盘锯或金刚石绳锯进行石材板材的切割,不但克服了上述不足,并且板材的平整度都要远好于框架锯。此外,异型石材的切割加工,石材的磨边、平整、抛光等都大量需要专门的金刚石工具。中国目前已经成为世界第一大石材生产国和出口国,从1998年到2004年,中国出口石材从486吨增加到951吨;出口额从7.1亿美元增加到16.8美元,年均增长率分别为15.9%和22.8%。由于石材已是世界第二大装饰装修材料,自然成了消耗金刚石最大的行业。大力发展石材专用金刚石工具是促进石材工业发展的基础保证。
3.1.3地质勘探与矿井钻探领域
由于金刚石的耐磨性比硬质合金高30-100倍,可以较长时间保持钻切工具的锋利,即使在高研磨性的岩层中钻进,钻头的寿命不但很长,钻进速度也比常规钻头快得多。常规的硬质合金钻头寿命只有100~400米,深井钻探时需要多次更换钻头,费时费力,且不安全,而采用金刚石钻头则可钻进超过1000米而无需更换钻头,品质高的甚至可以钻进3000~4000米,大大提高了钻进效率,节省了钻井时间,降低钻进费用。目前金刚石及其制品在采矿部门与石油天然气开采方面的消费量达数亿美元。
3.1.4机械加工领域
机械加工最主要的是切削、磨削加工,随着精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多,传统材料逐渐显示出加工效率低、精度不高、寿命短等不足,而金刚石刀具和磨轮则以其高硬度、高耐磨性和高热导率等优异性能应用日益广泛。与传统的普通刚玉相比,在加工铁族金属材料,如淬硬钢、碳素钢、合金工具钢、轴承钢及铸铁等材料时,金刚石磨具磨削效率成倍提高。砂轮使用寿命可提高几十倍到上百倍。由于金刚石磨具极高的使用寿命,被称作“半永久性磨具”。而金刚石刀具能有效地加工金属材料和非金属材料,在数控机床、自动线、专用高速机床、柔性生产单元或柔性生产系统车削加工时,可以达到精加工的要求。
3.1.5其他应用领域
金刚石以其优异的物理化学性能在上述几个领域中作为结构材料获得广泛的应用,除此之外,它还具有其它材料所不具备的声、光、电、热等特殊功能,可作为优异的功能材料使用。例如利用人造金刚石的热学性能,其在室温下具有极高的热传导率,比铜大1.5~5.2倍,是电子工业最佳的热控元件材料;在光学上,其透光性有较宽的范围,尤其是红外光的透过性,可用于热成像的红外光窗口和激光窗口;在电子学和电气工程上,其优良的电绝缘性(半导体性的Ib型金刚石除外),可应用于小型超高压开关;某些金刚石具有很大带隙的半导体特性,可用作严酷环境如辐射性严重条件下的热敏电阻;在化学方面,金刚石具有很高的抗酸蚀性能,可应用于有严重化学腐蚀环境下工作的器件等等。
图3-2 人造金刚石应用结构
3.2人造金刚石产业概况及发展趋势
3.2.1国际市场情况:
1954年美国GE公司研制成功了世界上第一颗人造金刚石。1963年12月6日,我国第一颗人造金刚石研制成功。1969年,我国第一个人造金刚石及其制品专业化生产厂——第六砂轮厂建成投产,我国逐步形成了六面顶设备为特色的人造金刚石工业体系。人造金刚石是用超高压高温或其他人工方法使非金刚石结构的碳发生相变形成的金刚石。与天然金刚石相比,其生产成本低、应用效果好。目前人造金刚石消耗量比较大的工业领域主要有建筑、机械制造、钻探、石材加工、计算机芯片加工、木材加工等。世界上工业用金刚石的85%以上已由人造金刚石代替。从某种意义上说,人造金刚石的消耗量代表着一个国家工业的发展水平,这已在业内得到普遍的认可。目前世界上能够生产人造金刚石的国家有二十几个:美国、英国、法国、俄罗斯、德国、芬兰、意大利、中国、日本、印度等国。国外人造金刚石消耗量中,美国和日本最大,以下为俄罗斯、德国、意大利、韩国和比利时。
由于近年来,金刚石的需求量热点已从欧美地区移向亚太地区,该地区石材工业刚刚兴起,需要一系列切割抛磨金刚石工具。而带动其它金刚石工具的开发,使得金刚石市场有扩大的趋势,金刚石工具的用量逐年增加,市场潜力较大。我国的人造金刚石产量早在2001年超过10亿克拉,已成为世界上最大的人造金刚石生产国和出口国。
目前,石材加工行业是人造金刚石消费的主要下游,全球大部分人造金刚石用于石材加工。中国目前约70%的人造金刚石是用于石材加工。而世界范围内的房地产的繁荣以及作为主要的装饰材料石材的需求随着经济的发展和居民生活水平的提高而不断增加,未来世界石材需求量将保持比较高的增长速度。这必将促进石材加工工具-人造金刚石的需求增长。同时,对越来越多的存量装饰材料石材的翻新也将成为拉动人造金刚石需求的一大因素。
图3-3 世界石材消费量(亿平方米)
3.2.2国内市场情况:
中国的人造金刚石产业起步于上世纪60年代,晚于发达国家约10年,但从九十年代起,国内人造金刚石的产量逐年增加,呈直线上升趋势,发展势头强劲。根据行业协会统计,2005年中国的人造金刚石产量达到35亿克拉(1克拉=0.2克)左右,约占全球市场的70%。目前全国已有人造金刚石生产企业600多家,行业已经进入一个高速发展的成长阶段。2005年我国人造金刚石制造产业值为14亿元,比2004年增长16.84%,行业利润为4.5亿元,利润率为33.99%,比上年增长2.27个百分点。2006年上半年人造金刚石制造行业总产值为7.2亿元,行业收入同比增长5.25%,行业利润为2.4亿元,行业利润为32.79%,比2005年同期增长6.89个百分点,行业景气程度进一步提高。2008年全世界年生产五十亿克拉人造金刚石,其中有四十亿克拉产自中国,占国际总产量的80%。
表3-2 我国人造金刚石主要生产水平发展
年份
1998
2003
2007
合成腔体/mm
25,28,30
33,36,40
45—57
单次产量,克拉/次
12,17,32
30,42,60
100—350
抗压强度/kg
20
30
40—50
TTI(1100℃)
40
60
90
TTI≥40比例(%)
5
>20
67
锤耗/(kg/万克拉)
7--8
<3
<1
平均成本/(元/克拉)
0.65
<0.40
从表3-2可以看出,2003年以前主要是中国金刚石产量上升阶段,而2003年以后则主要是质量提高阶段,由此可以看到人造金刚石生产技术逐渐趋近世界先进水平,产品的品位及质量在逐年提高,这说明行业整体技术水平有了明显上升。
虽然我国已成为世界第一大人造金刚石生产和出口国,但无论是国产金刚石还是其制品,质量均属中低档,中高档产品产量所占比例很小,与发达国家质量水平差别较大。目前国内人造金刚石产品 Beers公司、G.E公司、日进公司等所垄断。从品种牌号方面看,按照金刚石的用途来分,英国Debeers公司共有44个牌号,美国GE公司共有25个牌号;我国则只有11个牌号,且最高档的DMD级没有商业化的产品
从技术角度看,国内以六面顶压机、片状触媒与石墨及工艺技术生产金刚石为主,其产量占总量的98%左右,以国产两面顶压机、片状触媒与石墨和以引进两面顶压机、粉状触媒与石墨生产中高档金刚石为辅,其产量占总量的1%~2%。利用粉状触媒与石墨在六面顶压机上生产中高档金刚石的研究已取得阶段性成果并在逐步推广应用。
从行业企业构成角度看,民营、集体、中外合资、国有企业均有,属多种经济成分构成,民营、集体企业占绝大多数,国有企业较少,中外合资企业更少。目前统计到的国内金刚石生产的企业总数为248家(不含诸多个体企业),遍及全国各地,河南、安徽、湖南、河北等省大型生产企业较多。
基于以上行业存在的发展机遇及特点,未来我国人造金刚石行业将出现如下发展趋势:
(1)人造金刚石单晶的生产将进一步朝着规模化、集约化发展,缺乏资金和技术支撑、没有特色的小企业生存将更加困难;
(2)金刚石行业属于高技术行业,从业人员的知识水平会有较大提高,需要更多的高水平人才加入该行业;
(3)利用 6×12MN 以上大压机生产高品级金刚石的工艺将在数年内得以完善,六面顶压机生产高品级金刚石的研发进程将进一步加快,高品级金刚石的生产比例将大幅度提高。两面顶技术将会大大发展,国产两面顶压机将逐步实现大型化,引进两面顶压机将全部投入商业运行,年轮式模具将大幅度提高国产化率并逐步实现国产化;
(4)合成商品级金刚石用粉末触媒、粉末石墨及叶腊石等原辅材料的研究将出现重大进展。金刚石行业标准将与国际接轨,金刚石的分选检测技术将会大幅度提高并日趋完善。金刚石各种制品将向高品级发展,以满足日益提高的石材、玻璃、陶瓷、机械等高精度加工的需求。金刚石单晶和制品的出口渠道将进一步拓宽,国际市场份额会逐渐增大。
3.3本项目产品的市场需求
本项目生产的人造金刚石晶体主要用于制作石材加工、地质和石油钻头、机械汽车加工工具和修正砂轮刀具以及大规模集成电路芯片、半导体硅片镀层、高耐磨飞机轮胎等高尖科技领域所需材料。
金刚石工具是20世纪70年代发展起来的以金刚石为关键原材料制造的一种新型的切割工具。由于充分利用并有效发挥了金刚石本身超硬、超耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异的综合工具材料性能,已成为切割与加工花岗岩、大理石等各类矿石,砖、耐火材料等各种建筑材料及钢筋混凝土、沥青路面、机场跑道等不可替代的新型工具。截至2006年,全球金刚石工具年市场总容量近100亿美元,其中以金刚石钻切工具的应用最为广泛,约占市场容量的70%。
在未来一段时期内,金刚石工具的市场需求仍将继续快速增长。第一,随着建筑行业的迅速发展、工程环保要求的不断提高与施工理念的不断更新,金刚石工具将更加广泛地取代传统加工工具。目前部分发达国家在市政工程施工中已明文规定在高速公路、机场跑道、公共广场修复中必须用金刚石锯片进行切割,禁止采用传统的手工开挖。这一趋势必将很快向其它国家和地区扩展;第二,新技术、新工艺、新产品的不断推出,为金刚石工具创造新的市场需求。如链锯、环锯、绳锯等新产品,树脂结合剂、塑料结合剂等新工艺技术,半导体切割、陶瓷切割、玻璃切割、铸铁切割等新用途开发,极大地拓宽了金刚石的市场领域;第三,当前欧美等主要工业发达国家的高速公路和机场均有近百年的历史,已进入修补、重建高峰期。而亚洲将成为新世纪初期人造金刚石工业发展热点地区,一些新兴发展中国家则正开始高速公路、大型机场兴建的高峰期。这一切都为金刚石工具提供了新的巨大的市场需求,预计未来5~10年内,金刚石工具的需求仍将保持每年10%以上的速度增长。近年来,我国石油,天然气开采持续火热,特别是西部大开发对石油的开采,西气东输等大型工程项目的建设,对金刚石工具需求强烈。
随着世界科学技术不断发展,人造金刚石工业在世界范围内受少数国家垄断的时代已经过去,生产布局向多极化方向发展,进入21世纪,建材、地质、石油天然气、机电、汽车等行业都将需要大量的金刚石。人造金刚石市场
金刚石工具需求的不断增长大大带动了金刚石的市场。目前金刚石的需求供不应求。目前中国的金刚石产量大约为40亿克拉,市场需求每年增加10-15%,未来两年国内对人造金刚石的需求量将超过50亿克拉。随着金刚石行业竞争的加剧,小缸径压机以及资金实力和技术实力弱的小企业逐渐退出金刚石行业,金刚石逐渐朝资本密集型和技术密集型转移,尽快实现高性能专业金刚石切割工具产业化。
目前***金刚石厂拥有较为完善的销售网络,每年销售量占产量的90%以上,通过本项目的实施,扩大企业产品产量,有利于更好地利用企业多年来所积累的先进管理经验和丰富的市场资源,满足国内外市场需求,进一步为国民经济发展做出贡献。
3.4产品竞争力分析
3.4.1产品技术优势
本项目产品生产工艺简洁,设备先进,采用直径650毫米缸径六面体顶压机,具有高吨位生产能力,满足大腔体合成的需要。企业针对市场需求,可生产高低不同档次的产品。企业在粉末合成工艺方面取得突破后,人造金刚石的转化率达到业内领先水平。同时,企业与人造金刚石工具制造商合作设计专用产品,包括其产品设计以及特殊使用功能等。企业在未来的行业竞争和整合中将具有明显的技术优势,人造金刚石产品的市场占有率将进一步提高。
3.4.2产品成本优势
*********金刚石厂通过该项目对生产设备进行技术改造,通过技术创新,使产量大幅度增加。企业自行开发的“间接加热”工艺使得生产产品节电率达三分之二,生产成本大幅降低,有利于展开价格竞争以扩大市场份额,提高市场竞争力。
3.4.3品牌优势
“蓝龙”商标是企业在人造金刚石行业中的知名品牌,能够确保产品市场占有率,是企业积累的核心竞争力的体现。企业目前产品的质量已经基本达到世界同类企业水平,产品大量出口到世界各地,计划在未来三年将出口比重提高到30%左右。
3.5建设规模
通过以上市场分析,本项目生产人造金刚石晶体规模为5400万克拉。详见表3-3
表3-3 本项目建设规模
序号
产品名称
单位
产量
1
金刚石单晶材料
万克拉
5400
4.建设条件
4.1建设地点概况
本项目建设地点位于***石龙经济开发区平安路5号,*********金刚石厂内,南距莲石西路400米,西距门潭路800米,北距西长安街延长线约600米。详见附图-1。
***石龙经济开发区位于***区东部,规划面积4.8平方公里,东至六环路,南至108国道及南侧排洪沟北侧,西至门潭路,北至西长安街延长线。石龙经济开发区距***市中心24公里,东临永定河,西倚九龙山,108国道、门潭路和龙石路三条公路穿区过,东行10公里即达京石高速公路,地理位置优越,交通便利。
***区位于***西南部,区域轮廓呈扇形,总面积1455平方公里。***市第一大河永定河穿境而过,区内年平均气温12.8℃,平均降水624.7mm。***区矿产资源丰富,已探明的矿藏有煤、石灰石、玄武石、大理石、耐火粘土、叶腊石、紫砂页岩、石板、冰洲石等二十余种。
4.2总图及运输
4.2.1总图布置
***金刚石厂位于石龙经济开发区东南部,南侧紧邻开发区平安路,北侧和西侧分别为精雕科技有限公司和凝华科技有限公
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