《年产2.4万吨碳化硅可行性研究报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产2.4万吨碳化硅可行性研究报告.doc（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、宁夏协成冶金制品有限责任公司年产2.4万吨高质密碳化硅冶炼项目可行性研究报告第一章 项目背景及产品概述1.0 项目背景中国是世界碳化硅原材料的最大生产国，总产量40万吨，占世界产量的35-40%。宁夏的太西煤固定碳含量高、灰份低，硅石资源丰富且SiO2含量在98%以上，电力供应充足，三者相组合构成了宁夏碳化硅产业发展的优势资源基础。我区碳化硅起步于上世纪80年代后期，90年代中后期的产能最高时达到30万吨，产量最高时达到年产18万吨。2002年底的产能为18万吨，产量近10万吨，产量占全国1/4，是中国碳化硅最主要产区之一。碳化硅具有仅次于金钢石的硬度、分解温度（2400）、优良的化学稳定性，
2、较强的韧性、良好的抗热震性、显著的电学性能和高导热性能等诸多优良特性，因而被广泛用磨具磨料、耐火材料、耐蚀材料、结构陶瓷等产品的生产原料，也可用作电热原器件、半导体器件等产品生产的原料。碳化硅深加工制品具有很高的附加值，但其产品制造的核心技术为境外企业所掌握，目前我国除引进的碳化硅烧结制品生产线和宁夏协成冶金制品有限公司（以下简称协成公司）自主研发的烧结制品的基本技术以外，其它单位尚处于研发之中。由于近两年来碳化硅的价格大幅上扬，大型碳化硅生产企业忙于为长期订单客户供货，小型碳化硅生产企业的质量不稳定且成本较高，导致我国碳化硅深加工企业的原材料质量无法保证。协成公司为了解决优质原材料的来源问题
3、，拟建设一条年产2.4万吨的高质密碳化硅生产线。项目建成后将无疑为企业进一步壮大，形成规模，增强市场竞争力，创造更好的经济效益提供了保障和坚实的基础。根据对碳化硅冶炼炉的不断摸索与研究，经多方调研论证，采用新工艺生产高质密碳化硅具有以下特点：（1）、可以避峰冶炼。避峰冶炼正好符合碳化硅生产工艺，由于这种炉子炉体大，保温性能好，间断停电时炉内温度下降不多，变化很小，所以炉子可以采用避峰送电冶炼，每炉可避峰29次，每次4小时，则可避峰116小时（每炉冶炼15天），若按照峰值电价0.447元/度，谷值电价0.34元/度计算，则每吨碳化硅产品可节省电费成本600元左右。（2）、生产高质密碳化硅，采用新
4、工艺冶炼的高质密碳化硅占全炉产品的45%，这部分按每吨售价比普通一级品多500元计算，平均每吨产品可增加销售收入225元。综上所述，建立一条年产2.4万吨的高质密碳化硅生产线可以降低产品成本，提高产品品位，为协成公司的碳化硅深加工制品提供稳定可靠的原料，增强我公司在市场竞争中的地位。2.0 承办企业的基本情况宁夏协成冶金制品有限公司是一家以碳化硅深加工制品为主的民营科技企业，位于石嘴山河滨工业园区，公司成立于一九九七年，公司自成立以来一直致力于碳化硅制品的研究、开发，并取得了较好的效果。公司先后开发出了碳化硅磨头、碳化硅砖、碳化硅塔盘、碳化硅窑具等碳化硅烧结制品。公司历时两年开发出的“高性能复
5、相结合碳化硅窑具”项目于2003年通过了自治区科技成果鉴定，并获得了自治区科技成果三等奖，2003年经国家新材料发展战略咨询委员会专家组的实地考察和评估，确定为自治区发展战略的重点项目，并于2003年被自治区发展和改革委员会确定为“自治区高技术产业化示范工程”，同年由自治区科技厅确定为“火炬计划项目”，2003年获“科技部科技型中小企业创新基金”无偿资助。现已先后建成了年产2400吨碳化硅制砂生产和粘土结合碳化硅制品的生产线，年产400吨碳化硅窑具产能生产线，碳化硅窑具产品于2004年上半年推向市场，已经多家瓷业公司试用成功，替代了进口产品，质量达到了国内领先水平。公司与北京科技大学、北京钢铁
6、研究总院、轻工部陶瓷研究所，宁夏大学等高校及科研院所有着密切合作，公司还是宁夏大学化工学院实习基地，宁夏化工能源重点试验室产、学、研基地。2006年我公司获国家民营促进会创新奖，2007年公司通过了ISO90012000质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证。3.0 碳化硅产品概述碳化硅（）最初的用途是作为磨具、磨料和耐火材料，后发展到作为加热元件硅碳电阻棒的原料使用。直到世纪中叶，特别是年代以后，独特的性能才被人们逐渐认识。因为它具有耐高温、耐磨耗、耐腐蚀及高的热传导率等特点，被开发的用途越来越多，应用面越来越广，作为一种新型的精细陶瓷材料，受到了人们极大的关注。日本对的开
7、发研究起步较晚，但取得的成绩十分突出，年仅年的时间就有个企业在日本申请了项有关生产技术的专利。目前日本在粉体生产工艺和商品化方面属世界领先地位。和其它精细陶瓷制品的销售额占世界精细陶瓷制品总销售额的以上，取得了非常显著的成绩。目前，我国绝大多数碳化硅生产企业的都是普通一级碳化硅，普通碳化硅含量最高达到97%，体积密度为2.7g/cm3。莫氏硬度为9.2，新莫氏硬度为13，高质密碳化硅含量在98.5%以上，且各项指标很理想，体积密度为3.0g/cm3。莫氏硬度为9.5，新莫氏硬度为15。由于高质密产品比普通产品硬度高、韧性好、抗压强度大的优点，正逐渐被国际上许多国家和行业认可，在应用范围上更加广
8、泛，发展前景更加广阔。正是由于高质密碳化硅优于普通碳化硅的特点，用途极为广泛，还有很大的市场潜力。目前美国海军正在把碳化硅应用于许多先进的军用电子系统,例如海军的高性能雷达系统等。第二章 碳化硅生产现状及市场需求预测分析1.0 世界碳化硅生产状况分析由于碳化硅的硬度高、抗高温性能好，因而广泛地适用于各种工业领域。又因其热导率高、高温稳定性好，所以用于工业陶瓷时，可使材料具有良好的抗热震性能；另因其抗化学、钢水的侵蚀性能好，又被广泛地应用于耐火材料领域。从数量上来看，冶金领域的碳化硅用量最大，在钢铁生产中，纯度为90%的黑色碳化硅通常作为添加剂使用。据有关部门2001年的统计数字，全世界的碳化硅
9、年产量由高到低依次为：中国45.5万t、挪威8万t、巴西7.2万t、荷兰6.5万t、日本6万t、美国5万t、委内瑞拉4万t、墨西哥3万t、法国1.6万t、印度5000t。北美碳化硅市场对中国和南美的出口商来说是最具有吸引力的。1997年2000年间，该地区82%的粗碳化硅从中国进口，另外有12%从加拿大进口。但是，自2001年以来，随着加拿大碳化硅的停产，其地位也被中国和南美所替代。另外，该地区碳化硅砂的进口情况也不同，中国依然是最大的供应商(占了市场总额的57%)，其次是巴西(12%)、挪威(10%)和德国(6%)。1.1 美洲Electro磨料公司：Electro磨料公司是一家碳化硅加工厂
10、。该公司在纽约布法罗的一家生产厂从事水力分选黑色、绿色碳化硅粉料的生产。他们生产的碳化硅含量为98%的粗、细粉用于磨料，耐火材料及其它行业，年生产能力为2.4万t。Superior石墨公司：Superior石墨有限公司是生产-碳化硅的厂家，它们采用连续电热炉工艺在美国肯塔基的Hopkinsville厂生产。产品适用于制造碳化硅细粉和超细陶瓷级碳化硅粉料。BPI有限责任公司：BPI公司分别在匹兹堡,宾西法尼亚，贝塞默和阿拉巴马州有碳化硅废料加工厂。大多数废料都来自北美，包括回收的碳化硅耐火材料，这些产品主要用于冶金市场。而且，这些产品的市场需求量很大。Elmet公司：Elmet公司在墨西哥北部的
11、蒙特雷有一家年生产能力为2万t的碳化硅生产厂，该厂生产的冶金级(SiC 88%)和黑色(SiC 97%)碳化硅主要用于钢铁、铸造、磨料和耐火材料工业。该公司投资了300万美元用以降低成本和提高成品质量，这些资金主要用于破碎、筛分生产线及成型设备。Elmet公司的产品主要用于国内市场，但也出口至中美和北欧。自2000年以来，该公司就已看到当地铸造工业和海外某些耐火材料的发展前景。同时，由于受到了象金刚石这种超级磨料竞争的冲击，使得磨料部门的需求量下降，但是，耐火材料工业的需求仍保持稳定。巴西：在巴西，圣-戈班集团公司所属的碳化硅生产厂将其生产能力增至6万t/年。早在20世纪90年代初期，Alco
12、a世界化工公司就兼并了巴西圣保罗洲萨尔托的EMAS碳化硅生产厂，该厂的年生产能力为1.2万t左右。1.2 欧洲ESK-SIC公司：ESK-SIC在荷兰(世界最大的碳化硅生产厂)每年可生产6.5万t的冶金碳化硅和晶体碳化硅，并在德国的Frechen-Grefrath厂进行加工。该公司的产品大约占了全球市场份额的10%。ESK-SIC生产的碳化硅产品主要用于冶金、磨料、耐火材料和高级陶瓷领域。Navarro SIC公司：自1958年以来，Navarro SIC SA公司主要生产磨料和耐火材料工业用碳化硅细粉。虽然该公司目前的年产量约为1.8万t，但有望达到2万t。他们生产冶金级碳化硅(SiC 90
13、%/92%)，三种耐火材料级碳化硅(SiC 92%,SiC 95%和SiC 98%)，磨料级碳化硅(SiC 97%和SiC 99%)。其中，冶金级碳化硅的市场领域最大，占了总额的45%，其次是耐火材料级(30%)和磨料级(25%)。近几年,Navarro已开始扩大生产绿色和黑色碳化硅微粉，年产量为8001000t左右。自2000年以来，Navarro的产品在国内和欧洲的市场销量虽然有所上升，但在亚洲、非洲和大洋洲的销售额却在下降。从产品类型来看，冶金、耐火材料工业的用量在增长，而磨料工业的用量在减少。ZAC公司：ZAC公司是东欧著名的磨料生产厂，年生产能力为3万t，主要用于冶金、磨料、耐火材料
14、和微粉工业。该公司的产品主要出口捷克，从那里再销往西欧。另外，在欧洲的其它国家，如俄罗斯、罗马尼亚、捷克、瑞士也都有碳化硅生产厂。其中，瑞士的Timcal有限公司每年生产8000t的碳化硅生产石墨的副产品。1.3 亚洲1.3.1 日本除了中国，亚洲的碳化硅产量主要集中在日本，Yakushima Denko和Pacific Rundum有限公司是日本两大著名的碳化硅生产厂，年产量分别为2,000t和7,000t。其中，Pacific Rundum生产的碳化硅适用于半导体加工的特种领域，以及磨料和耐火材料工业。1996年，它在美国的俄勒冈成立了合资公司(AGPR)，主要生产高纯度碳化硅材料。1.3
15、.2 中国中国是碳化硅生产大国和出口大国，碳化硅年产量约600,000t左右，受出口许可证限制其中40%左右出口到世界各地，主要出口国为美国和日本。因碳化硅冶炼属于高耗能行业，生产一吨碳化硅耗电在6,000-6,500kwh左右，占碳化硅生产成本的50%以上，国内生产碳化硅的冶炼工厂主要集中在电力资源相对比较便宜和供电比较充足的西北地区，如宁夏、甘肃、青海、四川和新疆等省，而制粒和制粉的生产厂家主要集中在河南、山东、江苏连云港等省市。其中宁夏是碳化硅原料块生产大省，年产能力达150,000-180,000t左右，厂家有宁夏天能天昊，宁夏辛迪电力等企业。其中天能天昊有一台8,000kva和三台1
16、2,500kva的电阻炉，年产碳化硅自然块40,000t左右，并且配有制粒，制砂等生产线。宁夏辛迪是宁夏第二大碳化硅工厂，该工厂有一台 4,600kva,两台8,600kva和一台12,500kva的电阻炉，年产碳化硅自然块30,000t左右，并且于2005年底安装了制粒和制砂生产线,碳化硅砂或粉的产能达到10,000t。甘肃碳化硅产能在120,000-150,000t。全国最大的碳化硅生产企业-兰州河桥硅电资源有限公司就位于甘肃省。兰州河桥有1台8,000kva和7台10,000kva的电阻炉，产能达到100,000t。青海碳化硅产能在80,000-100,000t左右。最大的生产厂家是青海芳盛磨料磨具有限公司，该公司有一台12,500kva，一台6,300kva和一台3,150kva电阻炉，产能达到25,000t。 2.0 2006
