年产5万吨池窑法无碱高性能玻璃纤维项目可行性研究报告

年产 5万吨池窑法无碱高性能玻璃纤维项目 可 行 性 研 究 报 告 沙洋 硅业产业办 二一年十月 2 目 录 一、总论 二、市场预测 三、资源条件评价 四、建设规模与产品方案 五、技术方案与工艺路线 六、主要原材料、燃料供应 七、环境影响评价 八、投资估算 九、效益分析 十、结论 3 一、总论 1 、项目名称：年产 5 万吨池窑法无碱高性能玻璃纤维 项目 2 、拟建地点： 沙洋 硅工业园区 3 、承办单位： 沙洋 硅业产业办 4 、建设规模： 50kt/a，占地面积 120 亩 。 5 、概 算投资：项目总投资 3.5 亿元，固定资产投入 3.3 亿元 。 6 、效益分析：项目年产值约 3.75 亿元，利税 2.2 亿元，投资回收期 4 年 。 二、市场预测 玻璃纤维（ glass fiber）是用熔融玻璃制成的极细的纤维，具有绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好、机械强度高等多项优点，成为建筑、交通、电子、电气、 化工 、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料，广泛用作电绝缘、防腐、 防 潮、 隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料，如用来制造 增强塑料 、橡胶、石膏和水泥等制品。玻璃纤维的单丝直径从几个微米到二十几个微米，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，主要成分为 二氧化硅 、氧化铝、氧化钙、 氧化硼 、氧化镁、氧化钠等。 4 根据碱含量，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠 0 2，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠 8 12 ,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠 13以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。池窑拉丝工艺技术是最先进的玻纤成型工艺，采用微粉原料制成配合料进入单元熔窑，熔化好的玻璃液经澄清均化和控温调理后，进入成型通道进行拉丝作业。它采用多排多孔拉丝工艺，提高拉丝作业效率，降低能耗，是 国家重点鼓励发展的高科技项目。此法可生产出无碱高性能玻璃纤维，属较成熟工艺。 1 、产品市场供应现状 玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，在建筑、交通、电子、电气、 化工 、冶金、环境保护、国防等行业有着广阔的应用前景，日益受到人们的重视。我国玻纤及其制品产量及进出口情况见图 56、图 57。 5 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009050100150200250玻纤产量（万t）a(年份)总产量池窑法图 56 近年来我国玻璃纤维产量 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007020406080100玻纤总量（万t）a（年份）出口量进口量图 57 我国玻纤及其制品进出口情况 我国玻纤产量发展迅猛，预计 2010 年我国总产量将达2800kt。从 2008 年起，国内玻璃纤维市场需求大幅度增长，出现了供不应求的局面，国内市场缺口在 25 万吨以上。随着国内玻纤应用领域的扩大，玻纤产品的消费市场空间很大，这主要表 6 现在电子工业、交通工具、基础设施、风力发电、建筑市场、玻璃钢、代石棉、防水材料、工程塑料、耐热材料、过滤材料等许多领域加速了玻纤产品的发展。高性能玻璃纤维制品是利用无碱玻 璃池窑拉丝技术生产玻璃纤维丝，可织成玻璃纤维布、玻璃棉毡等。产品广泛用于玻璃钢制品增强基材、防腐、保温材料等领域，市场容量大，具有广阔的发展前景。 2 、价格现状与预测 玻璃纤维品种很多，质量不等，价格不一，直接粗纱一般价格在 9000 元 /t 左右，价格高的如毡、细纱等，在 1 万元 /t 以上。池窑法无碱高性能玻璃纤维市场价在 5000 元 -8000 元 /a 之间。本项目生产的产品价格估算为 7500 元 /a。 2007 年我国玻璃纤维工业总产值 413.8 亿元，比上年同期增长了 38%，利润总额 39亿元，比上年同期增长了 52%。据预 计到 2020 年，中国在风力发电领域将投资 3500 亿元，其中， 20%（即 700 亿元）左右的领域需要使用大量的玻璃纤维用于风力发电的风机叶片制造。 3 、产品市场需求预测 全球玻璃纤维生产消费的主要地区是美国、欧洲、日本等国家，其中欧洲是玻璃纤维消费的最大地区，用量占全球的 35%。我国玻纤产品的应用范围较窄，许多领域还处于空白，国内玻纤 7 消费市场具有很大的发展空间。目前中国玻璃纤维行业面临国际市场总需求持续增长及部分国外企业转产、国内下游行业快速发展等良好机遇，加上近年来玻璃纤维的应用领域扩展到快速发展的风电市场 ，市场前景更加广阔。据世界风能理事会 (GWEC)预计世界风力发电能力在未来 5 年内，将增加 160。同时，随着改性塑料、运动器材、航空航天等行业对池窑玻纤的需求不断增长，玻璃纤维行业前景更加乐观，预计十二五期间我国玻纤的市场需求量将以 15-20%左右的速度增长。 三、资源条件评价 生产玻璃纤维的主要原料是： 石英砂 、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、 硼酸 、纯碱、芒硝、萤石等， 沙洋 有丰富 石英砂 、石灰石等的储（产）量，附近还有的红柱石、萤石等资源，所需大多数原料来源方便，价格低廉，运输费用少，具有明显的原材料优势，投资前景看好。 四、建设规模与产品方案 1 、建设规模 8 目前我国玻纤制造技术、制造工艺以及生产设备，都已达到或超过国际先进水平，根据玻璃纤维行业准入条件（国家发改委公告 2007 年第 3 号）的有关规定，新建玻璃纤维池窑法拉丝生产线规模必须达到 30000 吨 /年及以上，禁止新建无碱、中碱玻璃球生产线，禁止使用陶土坩埚玻璃纤维拉丝产品生产玻纤制品，资源、能源具有优势地区的玻纤企业单窑生产线规模应达到20000 吨 /年及以上。等等，根据这些规定，考虑 沙洋 的资源和能源优势，我们确定建设规模为年产 5 万吨无碱高性能玻璃纤维，按照两条生产线设计，项目建成达产后，可年产 5 万吨无碱高性能玻璃纤维及其制品。本项目主要技术来源可以采用主要生产 厂家的生产技术，国内无碱高性能玻璃纤维的生产企业很多，如 杭州玻璃集团有限公司玻璃纤维分公司 、 深圳市赛龙玻璃纤维有限公司 金华市华良玻璃纤维制品厂、武汉远城科技发展有限公司等。 2 、产品方案 根据市场需要，可调整产品品种。其中：无碱玻璃纺织纱 2万吨；无碱直接无捻粗纱 2 万吨；无碱玻璃纤维毡 1 万吨。还可根据需要生产无机纤维纸用的玻纤。 9 五、技术方案与生产工艺 （一）技术方案 1 、生产方法（包括原料路线）：我国玻璃纤维的生产方法主要有池窑拉丝法和坩埚拉丝法两种，坩埚拉丝法先溶解、后制成玻璃球再拉丝，产品为中碱或高碱玻璃纤维，其能耗大、规模小、成本高，工艺参数不易控制，产品质量稳定性差。池窑拉丝法是溶解后直接拉丝，从天然矿石原料到产品一步完成，其产品质量稳定、生产成本低、劳动生产率高，具有坩埚 法工艺不可比拟的优越性。它是当今世界上最先进的玻璃纤维成型工艺，采用微粉原料制成配合料进入单元熔窑，熔化好的玻璃液经澄清均化和温度调理后，进入成型通道进行拉丝作业。池窑拉丝是发展多排多孔拉丝工艺，它可提高拉丝作业效率，降低能源损耗。 2 、工艺流程：池窑拉丝工艺过程是将按比例精确称量的玻璃配合料采用密闭管道，经气力输送到窑头料仓，与一定比例的处理后的废丝混合均匀后投入池窑中熔化成玻璃液。整个系统均采用机械化、自动化的密封装置。熔化后的玻璃液经澄清和均化后，由铂铑合金制成的多排多孔大漏板流出，通过冷却器对 丝根进行强制冷却，并被拉丝机高速牵伸成型为纤维。成型后的单丝经单丝涂油器涂覆浸润剂后集束成原丝束，再通过拉丝机排线 10 装置有序地卷绕在拉丝机机头绕丝筒上，形成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒，经绕丝筒输送链输送至原丝检验间进行检验、称量，合格原丝经烘干炉烘干后，根据产品需要，采用不同的设备进行后序加工后，得到玻纤纤维系列产品，包装出厂。 工艺流程图如下： 图 58 玻纤工艺流程图 （二）主要设备 本项目所需的主要生产设备的名称及数量见下表： 表 55 主要生产设备 序号 设备名称 设备数量 序号 设备名称 设备数量 11 1 电助熔设备 1 套 11 水泵 20 台 2 鼓泡装置 1 套 12 废水处理系统 1 套 3 窑炉控制系统 1 套 13 废气处理系统 1 套 4 拉丝机 40 台 14 空压机 1 台 5 漏板 40 套 15 物流输送系统 1 套 6 介里炉 1 套 16 热风烘干炉 5 台 7 包装机 1 套 17 压滤脱泥机 1 台 8 配合料系统 1 套 18 风机 6 台 9 拉丝附件 40 套 19 熔窖熔烧系统 1 套 10 制冷机 1 套 20 随动流量混气机 1 台 六、 主要原材料、燃料供应 表 56 主要原材料及动力消耗 序号 名称 年用量（吨 /年） 来源 运输方式 1 石英砂 38000 沙洋 粉体 汽车 2 石灰石 18000 三河 市 沙洋 槽车运输 12 3 红柱石 6000 三河 市清流县 汽车 4 硼钙石 6000 土耳其 海运、火车 5 硼砂 800 美国 海运、火车 6 萤石 1400 三河 市清流县 汽车 7 芒硝 200 四川 火车 8 浸润剂原料 1400 美国 海运、火车 9 水 420000 厂区自备 管道 10 电 7000 万 度 园区供电管网 供电管网 11 煤 4.5 万 t 三河 永安、大田 汽车 12 氧气 2400 万 Nm3 三河 汽车、管道输送 七、环境影响评价 1、废气 13 项目建成投产后，大气污染物主要来自炉窑燃料燃烧和物料熔化过程及原料称量、混料过程产生的少量粉尘。玻璃纤维池窑废气中的主要污染物包括 SO2、 NOx、烟尘等。炉窑废气应配套建设废气处理设施，可采用湿式碱法吸收工艺，吸收剂为 Ca(OH)2 或 NaOH 溶液。 2、废水 玻璃液经过漏板，首先通过冷却插片进行冷却，该部分冷却水为间接冷却水，采用软化 水，循环使用，损耗定期补充。 工程废水产生环节主要为职工生活污水；纯水站纯水制备过程产生的酸碱废水；浸润剂配置清洗、拉丝工序直接冷却废水；拉丝隔板清洗、卫生清洗产生的废水等。污水处理站采用好氧生物流化床工艺。生产工艺废水作为原料重新回用于生产。 3、噪声 生产噪声为空气动力性噪声及机械噪声。最大噪声级在 80105 dB(A)。项目在保证工艺生产的同时注意选用低噪声的设备；对振动较大的设备考虑设备基础的隔振、减振；利用建（构）筑物及绿化隔声降噪，厂房内墙壁采用吸声材料，装隔声门窗；对高噪声设备增设隔声罩 ，风机安装消音器，合理布局等措施，从而可以有效地降低噪声对周围环境的影响，满足工业企业厂界 14 噪声标准 GB12348-90 中的 类标准。因此，噪声对周围环境不会造成太大影响。 4、固废 项目产生的固体废物主要为拉丝车间产生的废丝；布袋除尘器产生的粉尘；废气处理、污水处理产生的污泥；职工日常生活产生的生活垃圾。均为无挥发性无机废物，属于一般工业固废。废气处理产生的污泥，主要成分为石膏等，集中收集，作为建筑材料，综合利用；污水处理站污泥的由环卫部分定期收集外运至垃圾处理场集中处置。 八、投资估算 表 57 年产 50kt 池窑法无碱高性能玻璃纤维的投资估算 总投资 /万元 设备投资 /万元 建筑投资 /万元 设备购置与安装费用 /万元 流动资金 /万元 35000 30000 2400 600 2000 九、效益分析 15 1、经济效益 表 58 项目年经济效益估算表 效益名称 销售收入 成本费用 产品税收 投资回收期 投资利润 效益数额 /万元 37500 28150 1250 4.4年 8000 2、社会效益 高性能玻璃纤维制品市场容量大，具有广阔的发展前景。池窑拉丝法是溶解后直接拉丝，从天然矿石原料到产品 一步完成，其产品质量稳定、生产成本低、劳动生产率高，是国家鼓励和支持