年产8000万块煤矸页岩烧结砖生产线项目可行性研究报告.docx
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1、年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告第一章 申报单位及项目概况1.1 项目申报单位概况1.1.1 项目名称项目名称:年产 8000 万块煤矸石烧结空心砖生产线项目1.1.2 项目申报单位单位名称:法定代表人:1.1.3 申报单位概况本项目申报单位为某某县某某福利砖厂(以下简称:某某砖厂),单位 住所位于某某县某某乡某某村,注册资本人民币 500 万元,经营范围为新 型墙材料的加工销售,厂区占地面积 100 亩,改建面积 30000 平方米(合45 亩)。1.2 项目概况1.2.1 项目提出背景1.2.1.1 国家产业政策的要求随着国民经济的快速发展和国家产业政策深入贯彻
2、,建材产业正面临 着一场重大结构调整。施行建筑节能和墙体材料的改革是贯彻可持续发展 战略和实施教兴国战略的一个重要方面,是执行节约能源、保护环境基本 国策和中华人民共和国节约能源法的重要组成部分。积极推进建筑节 能,有利于改善人民生活和工作环境,保证国民经济持续稳定发展,减轻 大气污染,减少温室气体排放,缓解地球变暖的趋势, 是发展我国建筑工 业和节能事业的重要工作,也是国家社会主义建设事业的项长期的艰巨的任务。2005 年国务院办公厅国办发200533 号的关于进一步推进墙体材料 革新和推广节能建筑的通知及由国家建设部、经贸部、技监局、建材局联合下发的建住房1999295 号关于住宅建筑中淘
3、汰落后产品的通知明- -1年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告确提出了新形势下墙体材料的革新和节能建筑的发展方向和目标。建筑节能主要包括建造节能和使用节能两个部分,具体指建筑在建造 过程中使用节能的墙体、屋面、门窗、利废型建材产品及建筑在使用过程中的节能来开展工作。而墙体材料的改革又是建筑节能工作的重点。本项目产品煤矸石烧结空心砖具有抗压强度高、容量小、隔热隔音效 果好、成本低等特点, 产品规格多样,原材料采用废弃的煤矸石和粉煤灰,节能环保,符合国家墙体材料改造政策的要求是国家鼓励的建设项目。1.2.1.2 墙体材料发展势头良好近五年来,我省墙材革新工作取得了良好的社会
4、和环境效应,发展新 型墙体材料和淘汰粘土砖,是陕西省墙体材料革新工作的主要内容,也是 政府部署的重点工作。特别是 2005 年省政府决定整顿治理粘土砖瓦窑厂以 来,在各级政府和有关部门高度重视和强力推进下,新型墙材出现了跨越 式发展的良好势头,各项经济指标连创新高。 2006 年, 全省新型墙材产量 达到 191 亿标砖,同比增长 64.6%;新型墙材占墙材总量的比例达到 50.5%, 首次超过实心粘土砖产量; 全省新增规模以上新型墙材生产线达 254 条, 新增产能 103.5 亿标砖, 吸收社会投资约 20 亿元,超额完成省政府确定的 全年新增产能 74.76 亿标砖的目标。发展速度处于全
5、国前列,为加快城镇化建设和实现经济的可持续发展打下了良好的基础。抓住这次产业结构调整的机遇,发展国家产业政策鼓励支持的节能、环保、利废型建材产品,是现代建材企业实现可持续发展的关键。1.2.1.3 节约能源的迫切需要根据统计,目前全国拥有砖瓦企业约 12 万个,用地 6000 多公顷, 每 年取土约 14.3 亿立方米,占用土地 120 万亩,其生产能耗每年约 6000 万 吨标煤, 公此和北方采暖能耗合计就占我国全年能耗总量的 15%以上, 给国家的资源带了沉重的压力。陕西省是人口、农业大省,土地资源严重短缺,但是墙体材料依然以使用粘土砖为主的状况并未得到根本改变,这是制约陕西省建材产业可持
6、- -2年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告续、健康、快速发展的一个重要因素。因此,为加快某某县地区的建筑节 能步伐,保护耕地和生态环境,节能利废,改善建筑功能,促进建材工业 和建筑业现代化, 实现国民经济可持续发展,在全县建筑行业推广节能型建筑已势在必行。某某砖厂处用煤矸石、粉煤灰生产的烧结空心砖不同于普通的粘土砖, 此类砖的特点是强度高,空心率大,导热系数低,重量轻,隔热保温性能 好,用其建造房屋,可提高房屋抗震性能,改善居住环境,能满足国家规定的建筑节能 50%要求。是值得大力推广的节能技术产品。1.2.1.4 环境保护的需要现在, 中国平均每年燃煤灰渣排放量达
7、6 亿吨,据预测,到 2015 年将 达 8 亿多吨, 而这些物质的排放会造成资源的大量浪费和环境的严重污染。 煤矸石的堆放本身就占用大量的土地,造成资源的浪费,其中所含的 FeS2 被空气氧化,放出的热量还会促使煤矸石中所含的煤炭风化以至自燃,有 引起火灾的危险,同时, 煤矸石中所含的硫化物散发后会污染空气和水源, 造成严重的后果。另外, 中国每年烧结粘土砖生产过程中排放的 CO2 就达到 1.7 亿吨,加剧了酸雨的形成和温室效应。因此, 实现燃煤灰渣的综合利用和减少工业废气的排放是国家节能与环保建设所面临的一项重大课题。某某砖厂利用煤矸石、页岩、粉煤灰烧结砖项目,正是实现了废弃物资源综合利
8、用, 起到了节能环保的目的。项目的建设是必要的、适时的。1.2.2 建设地点拟建厂址位于某某县某某乡某某村北, 新改建面积 30000 平方米(合45 亩)。1.2.3 建设内容、规模及产品方案(1) 主要建设内容:从煤矸石等原料进厂至成品出厂整个生产线 所需的工艺设备和相应的厂房与设施,主要包括原料储料及预处理库、陈化库、联合车间、隧道窑等生产设施及必要的生产辅助设施。(2) 建设规模:年产 8000 万块煤矸石烧结空心砖。- -3年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告(3) 产品方案:表 1-1产品品种规格品种规格孔洞率产品比例与标准砖体积比烧结多孔砖24011590
9、mm25%80%1.70:1烧结普通砖24011553mm20%1:1除表中规格和产品比例以外,可根据市场需求变化,适时时调整产品结构比例,生产不同规格尺寸、不同孔洞形状的产品。产品质量符合 GB13544-2000烧结多孔砖和 GB5101-2003烧结普通砖标准要求。1.2.4 工程技术方案1.1.3.1 原材料技术要求(1) 煤矸石煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣,包括岩石巷道掘进时产生的掘 进矸石,采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸 石,以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。通常将采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石。煤矸石是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量
10、低、比较坚硬的黑色 岩石,是碳质页岩、碳质砂岩、页岩、粘土等岩石的混合物,其矿物成分 主要是高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝 等。不同地区的矸石由不同种类矿物组成,其含量相关也很悬殊。热值较 高(含碳量7%)的粘土质,粉煤灰质矸石适宜制作烧结墙材。煤矸石经破碎后, 加入适量的水可以成为软泥,具有一定的塑性。生产烧结砖用的煤矸石原材料,一方面要控制其工艺技术性能,另一方面原材料中的有害杂质含量要低。(2) 页岩页岩是由粘土在地壳运动中挤压页形成的岩石。它是一种沉积岩,是- -4年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告固结较弱的粘土经过挤压、脱水、重结
11、昌和胶结作用而形成的。由于它层 理分明、易剥离而称为页岩。页岩一般为褐色、灰色或黑色, 硬度不高, 易破碎,容易加工成理想的制砖原料,是国家提倡发展的新型墙体材料,是替代粘土砖的更新产品。(3) 粉煤灰粉煤灰化学成分与粘土相似,其中以 SiO2 及 AI2O3 为主。原料中掺入粉 煤灰,可在砖坯中起到骨架作用,在干燥过程中粘土颗粒彼此不易靠近, 不仅有利于坯体内水分的排出,缩短干燥周期,还可以有效的减少由干燥收缩使坯体出现裂纹的可能性。1.1.3.2 配料要求及物料平衡(1) 配料方案煤矸石、页岩、粉煤灰做原料生产烧结砖时,应控制混合料的塑性指 数和发热量,塑性指数合理的情况下,均可满足生产要
12、求,因此发热量, 在塑性指数合理的情况下,均可满足生产要求,因此发热量是应控制的主要指标。混合料塑性指数可控制在 7-14,利用窑炉余热进行干燥的生产工艺, 发热量应控制在 3700-4200 千焦/块标砖较为适宜; 页岩和粉煤灰的掺量必 须满足混合料的成型技术要求,通常根据原料的塑性指数参配比例在15-55%。根据原材料发热量和塑性指数,本项目采用全内燃一次码烧隧道窑, 干燥与焙烧工艺一次完成,产品合格率高,在 98%以上。结合现有生产经验,设计原料配比方案为:煤矸石 60%,粉煤灰 20%,页岩 20%。(2) 物料平衡原料成型水分 16%,产品合格率 98%,根据上述数据计算物料平衡。表
13、 1-2 物料平衡表物料名称单位年日班时成品砖千块80000.00266.6788.8911.11- 5 -年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告- -物料名称单位年日班时成型砖坯千块81632.65272.1190.7011.34砖坯(干) 质量吨204081.63680.27226.7628.35湿坯料吨245881.49819.61273.2034.15立方米196705.19655.69218.5627.32煤矸石吨122448.98408.16136.0517.01立方米98595.92328.65109.5513.69粉煤灰吨40816.33136.0545.
14、355.67页岩吨40816.33136.0545.355.67成型水吨41799.85139.3346.455.81机油、润滑油吨12.000.040.010.001.1.3.3 工艺流程简述(1) 原料处理、配料工艺与搅拌均化煤矸石烧结砖生产中,煤矸石既是生产原料,也是焙烧燃料。根据项 目所需原料工艺性能和一次码烧硬塑挤出成型以及焙烧工艺等技术参数要 求,采用计算机配料技术与矸石热值监测与检测相结合方式,及时调整混合料的发热量, 稳定混合料性能对于稳定成型与干燥焙烧制度至关重要。煤矸石、页岩分别用装载机装入受料斗中,经锤式破碎机粗破后,用 斗式提升机送至细碎车间,细锤式细碎机进一步细碎,
15、用带式输送机、斗 式提升机将物料送至振动筛内进行筛分,合格的细料进入原料筒仓内储存待用,粗料经溜管返回细碎机内重新粉碎。粉煤灰从储库底部经检修阀门进入双管螺旋电子计量秤,计量后喂至 混料带式输送机。这种计量秤由单管溢流式调速螺旋另料机与恒速 螺旋电 子计量秤合理的组合成一体。适用于粉状物料的连续给料和计量。双管定 量给料秤具有输送量大、计量及控制精度高的优点。克服了单螺旋电子工艺适应性差、不能防止冲料、误差大等特点,是一种理想的粉状物料计量6年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告- -和控制设备。经过初步处理的煤矸石、页岩、粉煤灰分别由带式输送机送入搅拌机, 水经液体电子
16、定量给料仪计量,通过给水管进入搅拌机内。该计量仪的流 量传感器可以输出流量信号,通过调整给水泵的电机转速控制管道内的流 量,进而达到调整给水配比要求。 根据物料的成分、物理性能及发热量等 工艺参数,通过对计量设备的变频调速,可以配制符合配合比设计要求的 混合料,然后用带式输送机将各种物料送入搅拌机中加水搅拌,最后送入陈入库。整个配料工艺实行计算机制,各给料设备采用无级变速的方式,确保 各组份物料符合工艺配比设计要求。配料系统具有配料计量准确、自动控 制水平高、运行可靠、便于管理等特点,可以满足称量精度,搅拦均匀以及产量要求。(2) 陈化工段与二次搅拌为了保证陈化效果,同时又具有储备功能,选用池
17、式陈化库,以确保 原料良好的成型性能和储存功效。用带式可逆配合仓布料输送机以在纵、 横、竖三维方向移动, 连续均匀布料,将混合均匀地分布在陈化池中陈化。 陈化 3 天后,用液压多斗挖掘机均匀挖出,再经带式输送机送至成型车间 的箱式给料机上。经陈化后的原料, 颗粒易疏解, 原料中的水分均匀化程度提高, 提高了原料成型性能,对稳定生产起较大作用。用搅拦挤出机对陈化后的混合料进一步加水混合搅拦均化,使其达到成型水分要求, 同时进一步改善混合料的塑性。(3) 成型工段二次搅拌均化后的泥料进入双级真实挤出机, 在上级搅拦混合过程中, 泥料受水和蒸汽作用,湿度和温度进一步得到调节,在螺旋搅刀挤压下, 泥料
18、受到破碎、揉练和混合,并不断向真空室移动。真空室入口处的锥形 泥缸使泥料受挤压形成料封。泥料落入真空室后,其中的空气被真空泵排至室外。脱气后的松散泥料受下级螺旋搅刀的作用,被推向前段并逐渐再7年产 8000 万块煤矸页岩烧结空心砖生产线项目可行研究报告- -次受到挤压,经机口挤出成矩形泥条。由于泥料中的空气在挤压过程中被 真空处理,大部分被排后,泥料的成型性能,使坯体有较高的密度,为提高成品砖的机械强度奠定了基础。由挤泥机机口挤的紧密而连续的矩形泥条,经由自动切条机和自动切 坯机割成所需要的尺寸的砖坯,自由动上下架机组编组上架,码放在窑车上,用顶车机送入隧道窑。(4) 干燥及焙烧本项目采用一次
19、码烧大断面隧道窑,干燥与焙烧工艺一次完成,产品 合格率高,砖坯损失少,劳动生产率高。隧道窑内部有行车轨道用于行走窑车,有沙封槽用于密封窑车底部,避免热损失。隧道窑分别设置排潮、预热、干燥、焙烧、保温和冷却几个不同的分 带,每带分别设置吸口或喷口,在高温分区带设置热空气补给闸和高温混 合气流排放闸,低温分区带设置冷却门,窑底筑检查通道, 高温和中温带 之间留有膨胀缝隙。通过一码烧热循环隧道窑和窑顶夹层和外部烟管,由 风机进行炉窑之间干净气体和烟气的供给和调配,对一次码烧热循环隧道 窑进行低温回流换循环和高温回流换热循环,通过回流换热循环和烟气调 配来实施补热、排热、冷却、加氧和切氧,保证在各种季
20、节和气候、不同燃料条件下一次码烧循环隧道窑和正常运行。制好的砖坯由自动上下架机组码放到窑车上,窑车由顶车机送入隧道 式干燥窑中进行干燥, 湿砖坯在干燥窑内与热空气进行热交换蒸发掉水分。 窑的中部顶上设有循环风机,其作用是调节干燥介质的温度、温度和流向, 在窑的出口处附近设有送热孔,其作用是送热。排潮、循环和送热都是采用风机来完成的。进口处附近顶部设有排潮孔,作用是排除潮气。干燥后的窑车由窑头处的摆渡车、顶车机关入焙烧窑,在窑内热气流 的作用下, 坯体温度逐渐升高,当温度继续升高达到燃料着火点后,砖坯 开始下入内燃焙烧阶段,经过一定的焙烧,冷却等工艺过程,砖坯就发生了一系列物理及化学变化最终成为
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