年产2万吨纳米氧化铝研磨球轴承项目计划书45

1、目录第一章总论4.、1.1 项目概要4.1.2项目编制的依据和范围51.3 结论与建议 6.1.4项目提出的理由与必要性 71.5主要技术经济指标 10第二章市场预测11第三章建设规模与产品方案.173.1 建设规模1.73.2产品方案1.7第四章场址选择194.1 场址所在位置现状 194.2 场址建设条件 19第五章技术方案、设备方案和工程方案 215.1 技术方案215.2 主要设备方案 275.3工程方案28第六章节能节水措施296.1 建筑节能296.2设备节能296.3节水措施29第七章环境影响评价307.1 环境保护307.2环境现状及主要污染源307.3项目污染治理方案.317

2、.4 绿化32第八章劳动安全卫生与消防 338.1 劳动安全卫生338.2消防36第九章组织机构与人力资源配置389.1组织机构设置 389.2劳动定员389.3人员培训38第十章项目实施进度 4010.1 项目建设工期4010.2项目建设期管理4010.3项目进度安排表41第十一章招标方案4211.1 招标方式4211.2 资格审查4211.3 招标4311.4 开标、评标和定标 44第十四章研究结论与建议 45附件附后第一章总论1.1 项目既要1.1.1项目名称年产2万吨纳米氧化铝研磨球、轴承项目1.1.2项目建设单位*材料有限公司1.1.3项目法人代表范亚强1.1.4 承办单位概况*新材

3、料有限公司成立于 2011年，所在地位于高新区梧桐大道南侧（合盛光电产业公司厂区内），注册资金壹 仟万元。经营范围：开展纳米氧化铝等新材料及制品的筹建活动。1.1.5项目建设地址项目建设地址位于1.1.6项目建设规模与目标该项目建设规模为年产 2万吨0.125mm纳米氧化铝研磨 球和48mm纳米氧化铝陶瓷轴承的研发、测试与生产线。项目 总用地面积为150亩，总建筑面积为70000川，第一步建设面积为 17860 （其中：生产厂房建筑面积为13560川、测试中心建筑面积为1000川、宿舍建筑面积为1500 、食堂建筑面积为800川、 辅助用房建筑面积为1000川）；余下面积分步穿插进行。购置球磨

4、机、 造粒塔等主要设备；建设配套辅助设施。1.1.7项目建设期项目建设期：3年（36个月）1.1.8项目总投资及资金筹措投资规模：项目总投资2.5亿元资金筹措：银行贷款 元，其余资金由项目单位自筹解决。1.1.9效益预测效益预测1.2 项目编制的依据和范围1.2.1项目编制的依据1、国家发展改发布的投资项目可行性研究指南；2、国家有关法律、法规及产业政策；3、项目承担单位提供的基础数据；4、委托编制本项目可行性研究报告的合同。1.2.2项目编制的范围1、对项目提出的背景、必要性、产品的市场前景进行分析，对 企业销售、市场发展趋势和需求量进行预测；2、对产品方案、生产工艺进行论述，通过研究确定项

5、目拟建规 模，拟定合理工艺技术方案和设备选型；3、对项目的建设条件、厂址、原料供应、交通条件进行研究；4、对项目总图运输、生产工艺、公用设施等技术方案进行研究;5、对项目的消防、环保、劳动安全卫生及节能措施的评价；6、对项目实施进度、劳动定员的确定；7、进行项目投资估算，对项目的产品成本估算和经济效益分析， 进行不确定性分析，提出财务评价结论；&提出项目的可行性研究工作结论。1.3 结论与建议一、结论该项目无论从国家政策、市场导向，还是从设备投资、经济效益及社会效益来看，项目是一项符合市场需求、投资见效快的项目。项 目建成后具有较好的经济、社会效益，可促进当地经济快速发展。因 此项目建设是必要

6、的、可行的。二、建议本项目的实施不仅将使企业的生产水平及经济效益上一大的台阶，而且社会效益显著，为此，建议在建设期间做好资金准备工作， 保证资金的到位率，保证项目的顺利实施；严格建设项目、施工管理, 有效控制工程造价，保证建设工期；在项目投产后加强营销力度，增 强整个市场适应能力。存在问题及建议建议对我国同类产品市场作更加深入的调研工作， 可有效地降低 项目风险和指导下一步的工作。做好产品的生产技术、生产管理和销售管理做好人才培养和产品质量管理工作。1.4 项目提出的理由与必要性1.4.1项目提出的理由氧化铝是白色晶状粉末，不同的制备方法及工艺条件可获得不同 结构的纳米氧化铝，纳米氧化铝具有粒

7、度分布均匀、纯度高、极好分 散，其比表面咼，具有耐咼温的惰性，咼活性，属活性氧化铝；多孔 性；硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、 耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷 热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为 显著，利用纳米氧化铝生产的纳米氧化铝陶瓷其各种性能尤为好。研磨类瓷球是用于球磨机、罐形磨机、振动磨机等细粉碎设备的 研磨体。纳米氧化铝研磨球具有硬度高、体积密度大、耐腐蚀等优点， 其粉碎效率和耐磨损大大优于普通球石或天然鹅卵石， 在陶瓷、玻璃、 搪瓷、颜料、化工等行业广泛应用。纳米氧化铝陶瓷轴承与普通轴承的最大区别在于采用

8、了由纳米 级氧化铝粉作为主材料制造的陶瓷轴承并且搭配了特殊的纳米级粒 子润滑剂。纳米级氧化铝粉具有大幅降低烧结温度、高硬度、高强度 的特点。在热膨胀系数、摩擦系数、密度、硬度等方面的参数要远远 高于油封轴承及滚珠轴承所使用的青铜以及轴承钢，甚至于有些参数已达到可与钻石系数相媲美的程度。利用这些特点使纳米陶瓷轴承本 身可以将密度做到很小，使耐高温程度得以扩大，并且具有了极强的 绝缘性及抗压、耐氧化、耐腐蚀的特性，大幅领先传统工艺风扇生产。立足项目单位自主开发的创新技术和生产制程， 制成原晶粒度v200nm的纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝轴承替代微晶氧化铝和氧化 锆制成的研磨球、轴承，同等性价比的产

9、品成本降低50%以上（如：0.1-25mm氧化锆研磨球市场价为 15万120万/吨，2010年国 内年需求量约为3000吨；微晶氧化铝研磨球市场价格为 8000-23000/ 吨，2010年国内年需求量约为70万吨；纳米氧化铝陶瓷轴承广泛地 应用于计算机CPU散热风扇、微特电机制造业、医疗设备仪器、精 密仪器仪表及泵阀业等各个领域，特别适用于较恶劣的环境，如高温、 强磁、强腐蚀等环境）。微晶氧化铝陶瓷具有高强度（机械强度可达150MPa）、高硬度（莫 氏硬度达9）、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及高绝缘、低介电损耗、电 性能稳定等特性，是目前先进陶瓷材料中应用领域最广、用量最大、 发展潜力最大的一种新

10、型工业材料， 且原材料供应可谓用之不绝（氧 化铝地球表层含量达15%）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝具 有更好的强度、硬度与耐磨损等性能指标，如耐磨损度提高10倍时产品成本仅增加不到1倍。氧化锆陶瓷制品的强度、硬度等性能指标虽然比微晶氧化铝陶瓷 制品更咼，但制成成本远远咼于纳米（或微晶）氧化铝陶瓷，且原材 料供应日趋枯竭（氧化锆的来源之一斜锆石的矿产资源已近于枯竭， 另一种来源通过锆英石脱氧化硅的过程是咼能耗、咼污染的）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品的强度、硬度、耐磨损等性能指标相当甚至超过氧化锆陶瓷制品，但成本则远低于其50%。综上所述，基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品

11、将有巨大 的市场容量和广阔的发展空间，且随着全球范围内的能源紧张和生态 环境保护意识的增强，将会加快对现有微晶氧化铝陶瓷制品和氧化锆 陶瓷制品的替代推广速度。因此，项目单位特提出本项目的实施。1.4.2项目提出的必要性随着社会经济和科学技术的发展，科学技术广泛应用于生活中， 基于项目单位自主创新的技术而生产的纳米氧化铝陶瓷具有更好的 强度、硬度与耐磨损等性能，是新型工业材料，目前市场正缺乏这种 性能良好纳米氧化铝研磨球及轴承， 项目的建设将对当地经济、社会 具有一定的现实意义。首先，替代传统研磨球及轴承，降低生产成本，有利于使用研磨 介质的企业的生产和发展。项目单位自主开发的纳米氧化铝研磨球、

12、 纳米氧化铝轴承不仅具有更高的硬度、 更耐磨损、耐腐蚀等性能还能 替代造价较高的微晶氧化铝和氧化锆制成的研磨球、轴承，而且使生产成本大大降低，这将有利于该产品使用企业的生产和发展，促进氧 化铝陶瓷市场往更好的方向发展。其次，满足项目单位自身的发展，加快了上下游企业的生产发展， 促进* 的经济发展。该项目的建设有利于企业的自身发展， 加快企业的生产经营。项目建成后，一方面可满足上下游相关企业的 发展需求，另一方面可为项目单位自身的技术研究提供支撑和帮助， 为该企业带来更大的收益。项目的建设既满足了项目单位自身的发展 需要，又加快了相关企业的生产发展，带来可观的经济效益，为 * 的经济繁荣和城市发

13、展做出应有的贡献。最后，解决了社会劳动就业人数，安定社会、保障社会治安。项 目所在地周边拥有大量的可利用劳动资源， 项目建成后增加新的生产 线亟需生产工人及技术工人，有效地解决了当地就业压力。这不仅使 企业有序生产，而且保障了民生，安定了社会，具有一定的社会效益。综上所述，项目的建设有利于企业本身的发展， 增加了企业的经 济效益解决了部分社会劳动力，具有经济效益和社会效益，因此，项 目的建设是必要的也是可行的。1.5主要技术经济指标主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1生产规模及产品方案1.1纳米氧化铝研磨球、陶瓷轴承万吨/年22总投资亿元2.52.1建设投资万元2.2流动资金万元3主要水、

14、电、气耗用量3.1工业用水万吨/年3.2工业用电万度/年3.3天然气立方米/年4总用地面积亩1505总建筑面积平方米700006年销售收入亿元107财务内部收益（税前）%8财务内部收益（税后）%9项目投资静回收期年含建设期第二章市场预测纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝陶瓷轴承可以更高的性价比全面 替代现有的微晶氧化铝和氧化锆陶瓷制品，应用于建筑陶瓷、非金属矿深加工、石化、电子等其他行业。以微晶氧化铝市场需求为例：1、建筑陶瓷行业城镇化进程的加快、城镇基础设施建设和居民住宅建设规模的不 断扩大，为建材业及微晶氧化铝陶瓷在建筑陶瓷行业的应用提供了广 阔的市场和发展空间。2009年全球建筑陶瓷的产量（不

15、含中国）达到 45.76亿平方米，2010年全年我国建筑陶瓷的总产量达到了79.5亿平方米，占全球总产量的62.5%。按全年79.5亿平方米产量，13.8亿 人口，出口 7亿平方米计，我国2010年人均陶瓷砖表观消费量首 次突破5平方米，达到5.2平方米/人，远远高于西班牙、巴西、意 大利、墨西哥等陶瓷砖生产制造消费大国的水平。据测算，2010年,全球陶瓷生产需要各种研磨介质 440万吨左右，产值约160亿元， 其中微晶氧化铝陶瓷研磨介质为各种研磨介质中的高档产品，年产量约为40万吨，仅占各种研磨介质总需求量的9.1%;国内陶瓷生产需要各种研磨介质720万吨左右，产值约250亿元，其中微晶氧化

16、 铝陶瓷研磨介质年产量为15万吨左右，仅占各种研磨介质总需求量 的2.08%。由于微晶氧化铝陶瓷研磨介质优良的耐磨性能以及高品质 陶瓷产品对研磨介质的要求，未来微晶氧化铝陶瓷研磨介质逐步取代 其它研磨介质将成为必然趋势。就目前建筑陶瓷产量，若所需研磨介 质全部用微晶氧化铝陶瓷研磨介质替代，预计全球需要微晶氧化铝陶 瓷研磨介质约170万吨左右，产值约145亿元。国内需要微晶氧化 铝陶瓷研磨介质约245万吨，产值约205亿元。微晶氧化铝陶瓷研 磨介质应用于中高档建筑卫生陶瓷生产，不仅可大幅度提高生产效 率、降低物料研磨能耗33%左右，并可减少对天然研磨材料的依赖， 在节能降耗和保护生态环境方面发挥

17、了重要作用。据估计，目前全球市场建材领域对微晶氧化铝陶瓷制品的实际年 需求量在45万吨/年，而国内市场的需求也在 20万吨左右。2、非金属矿深加工行业矿产资源是支撑国家经济发展的重要物质基础，其开发利用程 度，尤其是被称作“工业矿物”的非金属矿产的开发利用程度，已成 为衡量一个国家工业化程度的重要标志，受到世界各国的高度重视。 非金属矿深加工不仅可为非金属矿本身创造出很高的附加值，更重要的是深加工材料的应用将使许多相关行业的产品的性能、用途发生巨大变化，并可产生出许多性能特异的新品种。目前全世界每年通过破 碎和磨矿的非金属矿物达数十亿吨，需要大量微晶氧化铝陶瓷研磨介 质及其它各种研磨介质。其中

18、仅在重钙、高岭土、滑石、石英、硅酸 锆等矿物的研磨与超细加工方面，国内对微晶氧化铝陶瓷研磨介质的 年需求量为5万吨左右，国际市场年需求量 20万吨以上，产值约 40亿元。在金属选矿行业，微晶氧化铝陶瓷制品作为研磨介质应用 主要集中在部分含酸铜矿石研磨、金及稀有金属选矿和超细研磨方 面，以减少矿物对研磨介质的腐蚀和提高回收率，近十年来应用量快速增长，市场前景广阔。建国后我国各类矿产资源因大规模建设的需要得到大量的开发 利用，经过50多年的开采，富矿资源逐步匮乏，贫、细、杂矿源越 来越多，难选冶矿所占比重越来越大。为有效利用这些宝贵的矿产资 源，提高资源利用率，矿山行业加大科技资金投入进行技术创新

19、和技 术改造，以较低成本在选炼前将有用矿物和无用矿物有效分离。由于微晶氧化铝陶瓷制品纯度高、化学稳定性好，不会与被磨物料产生化 学反应，不污染被磨物料，在非金属矿和部分有色金属矿深加工领域 的应用越来越广。3、石化行业在现代燃料工业和化学工业的生产中，80%以上采用了催化过程。催化剂是影响化学反应的重要媒介物， 是许多化工产品开发生产 的关键。氧化铝作为吸附剂、催化剂、催化剂载体具有比表面积大、 活性高、吸附能力强和良好的耐压、耐腐蚀等特点，广泛用于石油炼 制、石油化工、化肥、天然气及环保等行业。据统计预测，全球催化 剂市场规模一直处于增长状态，2010年达到167亿美元，其中仅重 整催化剂需

20、求量达30万吨以上，价值约22亿元人民币。4、电子行业氧化铝电子陶瓷基片产品作为厚膜集成电路、聚焦电位器、致冷器、覆铜板、网络电阻、臭氧发生器等的基础元件广泛应用于微电子 行业。随着我国电子工业特别是微电子工业的迅速发展，对氧化铝陶瓷基片的需求量不断增大，目前我国每年需求量在100万平方米以上，产值约3亿元，其中少量特殊规格需从国外进口5、其它行业微晶氧化铝陶瓷的耐磨性是锰钢的260倍、高铬铸铁的 171倍，在钢铁行业、火力发电的输料、配料制粉、排灰除尘系统及其它 防磨工程中应用能大大减少设备的物料磨损，使设备使用寿命延长， 生产运营综合成本下降，且不会对环境产生任何危害。在高速、高温、 重磨

21、损、强腐蚀等恶劣工作环境下，设备的腐蚀毁坏严重。由于微晶 氧化铝陶瓷制品具有良好的防腐蚀性和耐磨性， 是较强侵蚀环境下替 代金属及塑料的理想材料且其应用已经展现出不断增长的势头，成为最具前景的耐磨损、抗腐蚀的材料之一。微晶氧化铝制品在采矿和矿物加工领域， 应用于管路、除尘器、 气动粉末传送机、滑槽和燃气涡轮发动机部件的防磨保护； 还用于煤 炭、矿石、砂、尾矿、金属粉末、油砂、水泥、肥料及其它的散料和 粉末材料以及各种磨损/浸蚀材料的生产、加工、分馏、处理和运输 等许多部件，用于净化和矿物颗粒分级的水力旋流器的陶瓷部件等。微晶氧化铝砖和弯曲板成功地用作燃煤发电设备的内衬，这种内衬材料用于煤粉颗粒

22、的高速供料、烧嘴、飞灰和残渣的处理等，尤其 是煤燃烧时产生的飞灰含有较高的石英及不同矿物和渣料成份，它们的磨蚀能力比煤粒还强。由于飞灰的成份不同，灰浆的pH值范围很大（2.5-12）,具有很强的腐蚀性。因此微晶氧化铝制品用作燃煤发 电设备的内衬的较为理想材料。微晶氧化铝陶瓷被制造成泵和阀门的耐磨部件，这些部件包括泥 浆泵的转子、柱塞、泵蜗壳内衬、轴套和轮环、球阀和盘式阀等，广 泛的应用于化工、石化、采矿、食品、泥浆和造纸工业中。微晶氧化铝陶瓷，尤其是氧化铝含量 97%以上的微晶氧化铝陶瓷在石油和天 燃气的钻探设备上典型的应用是作为喷嘴、阀座、调节装置、泵配件、钻头配件等，可以在高压、振动环境下

23、，甚至在有酸和碱存在的情况 下正常工作。微晶氧化铝陶瓷还可作为喷洒肥料和农用杀虫剂的喷 嘴，也可用于喷雾干燥机上喷洒陶瓷泥浆（主要为瓷制品泥浆）的喷嘴 和喷砂嘴。其用于电缆、电线和螺纹导轨，可在高速摩擦磨损睛况下， 减少材料间的磨损。微晶氧化铝陶瓷在军事领域也有许多应用，无论是海陆空或其它 兵种的现代武器中，都有用微晶氧化铝陶瓷制成的部件，如作为飞机、 车辆和人员的防弹装甲。目前国内外已把先进陶瓷材料作为高温结构 的首选陶瓷材料，在军用和民用领域进行重点的研究与开发。综上，目前全球市场对微晶氧化铝陶瓷耐磨材料的需求量大约为70万吨/年，国内市场的年需求量在 2530万吨/年，预计未来随着 建材

24、行业的迅速发展以及其它下游应用领域的不断拓展，国内外市场对微晶氧化铝陶瓷耐磨材料的年需求量将会越来越大，预计未来几年国内市场对该产品的年需求量将会以12%左右的速度增长，到2013年将达到38.0万吨/年，2015年将达到近50.0万吨/年，开发该产 品市场前景广阔。国内市场对微晶氧化铝陶瓷耐磨材料的需求分析及预测：（单位：万吨）年份2010n201 In2012n2013n2015n需求童27.230.534.038.050.0三心场对克虽氧亿里返空咐磬材柑的需求金分析及预测:（能位:万吨）第三章建设规模与产品方案3.1 建设规模该项目建设规模为年产 2万吨0.125mm纳米氧化铝研磨 球和

25、48mm纳米氧化铝陶瓷轴承的研发、测试与生产线。项目 总用地面积为150亩，总建筑面积为70000川，第一步建设面积为 17860 （其中：生产厂房建筑面积为 13560川、测试中心建筑面 积为1000川、宿舍建筑面积为1500 、食堂建筑面积为800川、 辅助用房建筑面积为1000川）；余下面积分步穿插进行。购置球磨机、 造粒塔等主要设备；建设配套辅助设施。3.2 产品方案本项目为自主开发的世界首创生产工艺技术，主要创新点包括氧化铝原料的纳米级超细处理技术、 氧化铝粉高效研磨技术、氧化铝研 磨球与轴承的合理配方及先进等静压成型工艺、低温快速烧成工艺 等，产品性能优良达到国际先进水平。立足自主

26、开发的创新技术和生产制程，制成原晶粒度v 200nm的 纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝轴承替代微晶氧化铝和氧化锆制成的 研磨球、轴承，同等性价比的产品成本降低50%以上（如：0.1-25mm氧化锆研磨球市场价为15万120万/吨，2010年国内年需求 量约为3000吨；微晶氧化铝研磨球市场价格为 8000-23000/吨，2010 年国内年需求量约为70万吨；纳米氧化铝陶瓷轴承广泛地应用于计 算机CPU散热风扇、微特电机制造业、医疗设备仪器、精密仪器仪 表及泵阀业等各个领域，特别适用于较恶劣的环境，如高温、强磁、强腐蚀等环境）。微晶氧化铝陶瓷具有高强度（机械强度可达150MPa）、高硬度（莫 氏

27、硬度达9）、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及高绝缘、低介电损耗、电 性能稳定等特性，是目前先进陶瓷材料中应用领域最广、用量最大、 发展潜力最大的一种新型工业材料， 且原材料供应可谓用之不绝（氧 化铝地球表层含量达15%）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝具 有更好的强度、硬度与耐磨损等性能指标，如耐磨损度提高10倍时产品成本仅增加不到1倍，。氧化锆陶瓷制品的强度、硬度等性能指标虽然比微晶氧化铝陶瓷 制品更咼，但制成成本远远咼于纳米（或微晶）氧化铝陶瓷，且原材 料供应日趋枯竭（氧化锆的来源之一斜锆石的矿产资源已近于枯竭， 另一种来源通过锆英石脱氧化硅的过程是咼能耗、咼污染的）。而基于本项目技术制成的纳米

28、氧化铝陶瓷制品的强度、硬度、耐磨损等性能指标相当甚至超过氧化锆陶瓷制品，但成本则远低于其50%。因此，基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品将有巨大的市 场容量和广阔的发展空间，且随着全球范围内的能源紧张和生态环境 保护意识的增强，将会加快对现有微晶氧化铝陶瓷制品和氧化锆陶瓷 制品的替代推广速度。第四章场址选择4.1 场址所在位置现状高新区梧桐大道南侧(合盛光电产业公司厂区内)4.2 场址建设条件(1) 基本市情*市为 *省直辖市位于 *东北咅p 居东经1167 1172，北纬284 296，西北与安徽东至县交界，南与万年县、西与波阳县接壤，东北与安徽祁门县、东偏 南与婺源县毗连。全市土地面积

29、 5256平方公里。据统计全市总人口为156.51万人，其中非农业人口 60.67万人。(2) 自然条件气候特点：属亚热带季风气候，温和湿润。全年光照充足，雨量 充沛，四季分明，冬季多偏北风，春夏之交梅雨绵绵，夏秋之际晴热 天多。年降水总量1305.1mm,年日照1569.5小时，极端最高气温为 382C,极端最低气温为一59C,年平均气温184C,无霜期269天, 冰冻期短，气候宜人。(3) 基础设施条件市域内电力供应充足，属赣东北专线供电网络。拟建场地电源来 自华东大电网。所需电源由市供电局配送 ，可满足项目要求。拟建场 地水源由城市自来水网提供，能满足项目建设要求。拟建场地中，将 布置雨

30、、污分流排水管道，排入市政管道中。通讯发达，建有一个可 无限增容的电信端局，并实现了中国移动和中国联通两个移动通讯的 无缝覆盖。拟建场址市政道路上现已全部架设开通全国直拨程控电话 及移动通讯，可满足项目固定和移动通讯要求。* 市乃至赣东北的一个交通枢纽，交通优势十分明显，立体交通网络基本形成。皖赣铁路南北纵贯境内，公路西通武汉约3小时车程；南到南昌、北至黄山约2小时车程；西至庐山1小时车程。 *机场已开通北京、上海、广州等航线，昌江水道经疏浚后可直通鄱阳湖达长江。第五章技术方案、设备方案和工程方案5.1 技术方案1、技术简介本项目为自主开发的世界首创生产工艺技术， 主要创新点包括氧 化铝原料的

31、纳米级超细处理技术、 氧化铝粉高效研磨技术、氧化铝研 磨球与轴承的合理配方及先进等静压成型工艺、低温快速烧成工艺 等，产品性能优良达到国际先进水平。2、工艺技术原理材料性能由材料的微观结构决定，陶瓷作为三大材料之一其应用 范围随着科学技术的发展得到了极大的提高，尤其在耐磨、耐高温、 耐高电压，耐腐蚀等领域有着其它材料不可替代的功能。 作为结构陶 瓷材料之一的氧化铝陶瓷因其价格适中， 性能稳定成为结构陶瓷广泛 使用的最佳材料。氧化铝陶瓷的性能取决于刚玉晶体大小及分布情 况。当刚玉晶体尺寸控制在1微米左右时，其耐磨性能便与氧化锆相 当（氧化锆陶瓷之所以耐磨就在于它的晶粒尺寸控制在1微米左右），要制

32、得以上尺寸的陶瓷材料须要求氧化铝粉体尺寸处于纳米范围.当前制造纳米氧化铝粉料的办法是采用化学方法,将可溶性铝盐 （AiCI3、AIN03或硫酸铝铵）加氨沉淀再煅烧，氧化锆粉料制备也是 如此。化学方法成本太高，依此法制得的氧化铝纳米粉体成本不低于 15万元/吨，这种氧化铝粉料多用于制造透明氧化铝陶瓷。如红外视 窗和高压钠灯管。本项目纳米氧化铝粉料的制备采用物理方法结合高分子表面活 性材料制。普通氧化铝陶瓷粉料通过研磨获得，当其粒度达到几微米 时无论如何延长研磨时间也不可再细。 本项目改变大球研磨方法，采 用小球搅拌研磨，同时加入高分子表面活性物质（醇类），效率增加 十几倍，可制得原晶粒度小200

33、纳米的氧化铝粉料。氧化铝陶瓷制备环节中的各工艺条件都对它的烧结和显微结构 有极大影响。这些制备环节包括：粉体的制备过程、粒径和粒度分布、 成型方法、生坯密度、烧结温度、升温速率、保温时间、烧成气氛等。原料粉体：原料粉体的影响，主要指的是粉体的粒径和粒度分布 的影响。但同时涉及粉体的制备过程，所含的杂质以及处理过程中的 团聚现象等。不同的粉体制备方法，由于自身的特点和采用的原料的 区别，可能导致粉体在杂质的种类和含量、粉体的粒径和粒度分布上 有较大差异，从而对氧化铝陶瓷的烧结和显微结构产生不同程度的影 响。例如溶胶凝胶制备的氧化铝粉具有高度的化学均匀性、高纯度、超微尺寸颗粒，而传统的拜尔法生成的

34、氧化铝粉则纯度较低，且 存在严重的团聚现象。国外学者研究了在保持颗粒中位粒径不变的情 况下，改变颗粒尺寸分布的标准偏差来考察这种影响。 实验结果显示， 宽颗粒分布使烧结中期致密化速率加快；窄分布延长烧结中期的时 间，使烧结后期晶粒粗化现象减少，最终致密度较高。这是由于级配 的存在，使得样品颗粒之间接触点增多，减小了扩散路径的原因。虽 然初始致密化速率较高，但宽粒度分布同时强化了烧结中期晶粒的生 长，由于晶粒生长与坯体致密化是两个相互竞争的反应，因而烧结中期致密化速率比近单一尺寸样品的致密化速率减小的快。另外，对于 给定的粉料系统，存在一个最合适的粒度分布范围， 使样品表现最好 的烧结性。生坯密

35、度：生坯的影响包括氧化铝生坯成型方法和生坯密度的影 响。氧化铝结构陶瓷的成型一般采用干压、等静压、热压和等静压热 压法等。不同的方法具有不同特点，对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结 构的影响也会有所不同，致密化速率强烈依赖于生坯密度，而晶粒生 长则与生坯密度没有关系。烧结体密度在相对密度0.80以下时，致密速率强烈依赖于生坯密度；当烧结体密度大于0.80时则没有明显的影响。烧成工艺：在所有工艺参数中，温度对氧化铝的烧结是最直接的 影响因素。产品的致密化速率、最终结构往往也反映了它经历过什么 样的热处理过程。在烧结早期，未经预热的样品致密化速率缓慢，预 热后的样品致密速率随密度线性增加。 烧结后期，经

36、过预热的样品在 相对密度97%后致密速率下降更快，最终致密度较低；未预热的样 品最终致密度稍高。未预热的样品晶粒大，而预热则使晶粒尺寸更加 均一。这是由于未经预热的样品早期致密化速率下降的时候，发生了晶粒的长大造成的。合理配方：早在1954年，阿肯色州立大学的Smothers和Reynolds教授就添加剂对AI2O3烧结的影响作了大量的研究。并按 添加剂对Al2O3烧结作用的作用效果，划分成明显促进Al2O3烧结（包括Ti、Nb、Mn、Cu、Ge的氧化物），对Al2O3烧结无明显 影响（包括 Ga、Y、P、Fe、Th、Ce、Zr、Co的氧化物）以及对 Al2O3烧结起阻碍作用（主要包括卤素金属

37、化合物、碱金属的氧化物等）的 三类。并对其机理进行了初步探讨。时至今日，人们已经就添加剂对 氧化铝烧结的影响机理进行了大量研究，并通过研究显微结构与性能 之间的关系，深入探讨了添加剂对氧化铝陶瓷的影响， 取得了初步共 识：（1）添加剂自身或与基体反应生成液相：氧化 铝是玻 璃的中 间体，在许多玻璃中都具有一定的溶解度，如 MgO-AI2O3-SiO2（MAS）, CaO-AI2O3-SiO2（CAS）, Li2O-AI2O3 -SiO2 （LAS）系统。在这些玻璃相存在的情况下，可通过溶解-沉淀机理， 促进氧化铝烧结。同时使氧化铝晶粒在长大过程中出现择优生长。在一个方向上具有较高的生长速率，形

38、成棒晶。（2）与基体氧化铝形成 固溶体。（3）与基体氧化铝通过固相反应生长出新的复合相。其他因素：其它因素主要包括炉内气氛、烧结过程中是否加压等。 早在1962年，Coble就讨论了不同气氛对烧结的影响。指出掺杂 质 量含量为0.25% MgO的AI2O3在氢气和氧气中可烧结到理论密 度，而在空气、氮气或氩气中不能。压力的存在有助于气孔的排空， 促进样品的致密。同时，对于无压烧结的样品，气氛对氧化铝材料的 密度也有重要影响，不同气氛下样品的晶粒大小，尺寸分布，晶粒的 长径比等，都出现显著差异。氮气氛下烧结的样品，晶粒长径比更大， 尺寸更小，粒度分布也更窄。陶瓷的制备过程，有着复杂的作用机理和影

39、响方式，制备过程中每一个步骤都可能极大的影响到烧结和显 微结构。因此控制好制备过程中的工艺参数是获得理想结果必要条3、产品技术指标纳米氧化铝陶瓷研磨球95%AL2O3 三气孔率吸水率硬度Hm 3.75g/cm30%0%当量耗率 0.001%产品质量经与日本昭和株式会社及国内两家最大的陶瓷研磨球生产厂家即广东特高特公司、山东中材先进材料股份有限公司的产品 作对比试验（快速磨，300转/分钟），磨耗仅为日本昭和的1/3，为特 高特公司的1/81/10，为中材公司的1/51/6。与氧化锆陶瓷球对比 磨耗低10-20%。目前0.1-25mm氧化锆球市场价为15万120万/吨，国内年 需求量约为3000

40、吨，相同填球量本项目产品按10万/吨出售可为使 用厂家每吨节省5万-8万。纳米氧化铝陶瓷轴承纳米氧化铝陶瓷轴承与普通轴承的最大区别在于采用了由纳米级氧化铝粉作为主材料制造的陶瓷轴承并且搭配了特殊的纳米级粒子润滑剂。纳米级氧化铝粉具有大幅降低烧结温度、高硬度、高强度的特点。在热膨胀系数、摩擦系数、密度、硬度等方面的参数要远远高于油封 轴承及滚珠轴承所使用的青铜以及轴承钢， 甚至于有些参数已达到可 与钻石系数相媲美的程度。利用这些特点使纳米陶瓷轴承本身可以将 密度做到很小，使耐高温程度得以扩大，并且具有了极强的绝缘性及 抗压、耐氧化、耐腐蚀的特性，大幅领先传统工艺风扇生产。传统油封轴承风扇在使用过

41、程中磨耗严重， 使用寿命非常短，而 且很容易随着温度的升高使内部受热膨胀而卡住轴心， 出现风扇转速 降低甚至停止转动的情况，对各种设备的芯片而言这是极其危险的。而采用纳米氧化铝陶瓷轴承的风扇则具有非常强的耐高温能力， 而且 纳米级的粒子润滑剂同时又具有不易挥发的特点， 使采用纳米氧化铝 陶瓷轴承的风扇寿命成倍延长。据测试，采用纳米氧化铝陶瓷轴承的风扇平均使用寿命都在15万h以上，而且彻底杜绝了温度过高而卡住轴心的现象。与滚珠轴承风扇相比，纳米氧化铝陶瓷轴承风扇的噪声也得到了 很好的控制，所产生的噪声比双滚珠轴承低 2 3dB。纳米氧化铝陶瓷轴承风扇在组装过程中，也比滚珠轴承风扇的工 序简单很多

42、，从而在无形中使品质也得到了提高，成本得以降低。由于纳米氧化铝陶瓷轴承体积较小，所以在风扇的设计中便可加 长电机的绕线，从而增大功率提高转速。相对于滚珠轴承风扇，其中 心面积更小，有效增加了叶片空间面积，增大了空气流通量。在多次对纳米氧化铝陶瓷轴承风扇的环境测试中纳米氧化铝陶瓷轴承风扇在耐高温、耐寒、湿度和耐冲击等方面都表现出了极佳的 性能。80C及零下30C的环境温度中，连续工作246h后，风扇无任何异样。而在温度为40C和90%95%的湿度环境中所有测试样品 都完全通过了 480h测试工艺流程图电吕土矿温曙破碑-补充苛性輙刚出矿紫-r -出-稲徑矿虢-J -晶崭詹口 氫範忌吕浆滦稠I衣齐;

43、尼娴熱水洗股*氢氧代铝.I懒严| 丹离.H=O学古晶5.2主要设备方案生产设备费用清单设备名称单价（万）数量总额（万）球磨机7.590台675榨泥机（包括泥浆泵、搅拌机）610套60烘房610套60气窑炉1208台960造粒塔2623台600等静压机404台160滚动成型机150台50干混机310台30制粉机115台15总计2610 万检测设备费用清单氧化铝测定 （容量分析）SEM电镜1201台120马弗炉0.31台0.3铂金坩埚30cc0.42只0.8电子分析天平（精度0.1mg）0.5 T1台0.5Na2O测定一（火焰光度法）通风柜0.310.3火焰光度计（配稳压电源）0.7彳10.7Nq

44、O测定二（原子吸收光谱法F)原子吸收分光光度计（可测量CaO MgO KO FqO 等）15115Fe2Q测定721分光光度计0.610.6其它设备100总计238.2 万设备总共费用2848.2 万5.3工程方案该项目建设地点在 .建设用地150亩，用于建设该项目所需的标准生产厂房、检测中心及其他辅助配套设施。序号类别建筑面积（m）1生产厂房135602检测中心10003宿舍15004食堂8005辅助用房1000使用面积：17860 m2第六章节能节水措施6.1 建筑节能采用节能建筑体形；屋面和外墙均在面层下采取保温隔热措施；大面积外窗均安装遮阳设施。6.2 设备节能加压泵尽可能选用变频调速

45、给水设备；室内照明无特殊要求均采用荧光灯为照明灯具， 公共走道等附属 用房采用节能紧凑型灯具；空调配置根据房间面积大小相应配置不同功率的空调机，并选用变频空调；尽量选择效率高、节约能源的设备。6.3 节水措施给水设备选用节水产品，采用新型节能止回阀，缓闭止回阀，自 闭式延时冲水阀等产品第七章环境影响评价7.1 环境保护一、设计依据1、中华人民共和国环境保护法；2、环境空气质量标准(GB3095-1996)二类标准；3、城市区域环境噪声标准(GB3096-93)二类标准；4、污水综合排放标准(GB8979-1996)；5、工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)。7.2 环境现状及主要污染源

46、1、建设地点环境现状本项目在原厂区内进行，厂区位于* 鮎鱼山镇义城村， 厂内地势平坦，环境良好。雨水、生产及生活污水，经处理后排至城 市污水管网。拟建项目地点周围无大的污染源，大气及土壤的环境现状良好， 大气、土壤的自净能力较强。环境空气：厂区周围工业企业污染较少，工业排放的大气污染物 对环境空气的影响程度也较小。区域内空气质量较好，主要大气污染 物是粉尘，排放浓度达到国家标准要求。噪声：厂区周围环境噪声符合城市区域环境噪声标准 (GB3096-93)二 类标准。2、主要污染源(1)废水主要是生产车间前处理废水、清洗机用水和生活污水。(2)噪声主要有各种机械工作产生的噪音。7.3 项目污染治理

47、方案1、粉尘处理粉尘主要产生在原材料处理和配料工段。水泥在气力输送时，生石灰在破碎、粉磨和运输过程中会散发粉尘，在工艺方案中尽量减少 落差，选用密封设备，控制粉尘的扩散。配料工段产生的粉尘原料为石灰、水泥、粉石膏，按GB4915-1996 水泥厂污染物排放标准属二类区工业粉尘，执行表 5 “二级”标 准。主要扬尘点：A.破碎机给料口扬尘点。扬尘浓度为15g/m3;B.粒状石灰库、粉石灰仓、水泥粉料仓及石膏粉料投料点五处扬尘点，扬 尘浓度15g/m3;C.磨机通风扬尘点，扬尘浓度为15g/m3。除尘措施：对于A处扬尘点，分别按点设置除尘器(MC24-A脉 冲袋式除尘器)，采用吸罩和管道收集后除尘

48、，除尘效率均在 N=99.7 %，处理后排尘浓度小于45mg/ m3;对于B处扬尘点，采用顶仓式 除尘器，除尘效率99.7%，处理后扬尘浓度小于 45mg/ m3;对于C 处扬尘点采用多箱式布袋除尘，处理后扬尘浓度小于45mg/ m3。对地面产生的落尘，应及时冲洗，防止二次扬尘。各扬尘点经过处理后，均可满足GB4915-1996水泥厂大气污染 物排放标准表5二类区新建厂“二级”排放标准。噪声主要是蒸压釜、破碎机产生的。主要噪声源：A、蒸压釜排 气，排气噪声距声源 20m处，噪声可达97dBA; B、破碎机距声源 1m处，破碎机噪声为82dBA。防治措施：对A点噪声源，采用蒸汽降压排放减少噪音，

49、加设 喷注耗散型消声器；对B点噪声源，在设计中将破碎机加设隔音罩。经过上述措施处理，其相应车间处噪声可控制在50 dBA以内，可满足GB12348-90工业企业厂界噪声标准“II”类标准要求。2、废水处理主车间废水主要有少量冷却水和蒸汽冷凝水以及冲洗废水，主要污染物为SS（490mg/L）和ph值（7.29.5）的污水。在生产过程中 的冷却水、冷凝水、冲洗及切割废料兑水形成的废浆水，设计上采用 全部利用的方案。3、噪声处理在设备选用上，选择性能好、高效节能且满足国家环保要求的设 备；对产生噪音的设备，在建筑上做噪声、吸声处理，对具体的设备 采取减振支座、加装消声器的方法降低噪声源的噪声。 通过

50、采取上述 措施，可满足工业企业厂界噪声标准 （GB12348-90）规定。7.4 绿化厂区绿化是环境保护的重要措施之一， 也是工厂文明建设的重要 标志，是工厂规划设计中不可缺少的组成部分。 本项目将充分利用厂 区条件，在生产车间周围选配良好的树种和植物，进行绿化，改造生 产环境，美化厂区，促进企业生产发展。第八章劳动安全卫生与消防8.1 劳动安全卫生一、项目概述本项目为机加工产品，工艺先进对生产环境、设备和人员的要求 较低，在生产过程中存在的不安全因素较小。1、中华人民共和国劳动法2、工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)3、工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)4、建筑设计防火规范

51、(GB16-87)8.1.1生产过程中职业危害因素分析项目生产以氧化铝陶瓷粉料材料加工为主， 主要原材料为氧化铝 陶瓷粉，对人体无害。生产过程主要有下料、球磨、成型、养护等。 其中机加工车间产生噪声，对人体有一定危害。因此，对上岗人员进行劳动安全、劳动防护、工业卫生教育，采取以预防为主，防护为辅的措施，严格执行操作规程，确保生产安全。8.1.2职业安全卫生消防主要措施1、防火防爆本项目主要建构筑物有：生产加工车间。其火灾危险性均为丁、戊类，耐火等级均为二级耐火等级。根据建筑灭火器配置设计规范(GBBT140-90)规定，本项目车间内设置手提式或推车式灭火器。厂区内按规定要求设置12组室外消火栓

52、，办公楼和车间、库房设置28个室内消火栓。2、电气安全本项目建筑物均按三类工业建构筑物做防雷保护， 屋面设置避雷 网和避雷针，用以防止直击雷。电气接地与防雷接地共用接地装置， 接地电阻不应大于10欧姆。新建生产房屋面为压型钢板，车间柱子为钢柱，可利用屋面作闪 接器，柱子基础作接地极。防雷接地电阻W 30 Q （冲击值）；高低压电 气设备在正常条件下与带电部分绝缘的外露金属部分及其他安装金 属支架均进行保护接地；低压系统中变压器中性点直接接地， 接地电 阻不大于4欧姆，电缆线路的零线在引入建筑物时按规范作重复接 地。灌注、发气、静置生产工序考虑全室通风，蒸压养护工序内设备 全部用防爆电器，并在工

53、作地设置防火器材，所有电气设备均可靠接 地，并定期进行检查，防止漏电现象发生。厂用变压器：装设电流速断保护、过电流保护、零序过电流保护、 温度保护。3、防机械伤害总图布置、各生产车间工段工艺布置均符合有关规定和标准，留有安全通道，人流、物流合理，运输通道畅通。设计尽可能选用安全生产和无危害的先进设备和工艺技术， 自动 化水平较高，设计和施工要严格遵守国家标准和法规要求， 建设高质 量和安全性好的工程项目。机床布置间距合理，使工人有足够的操作空间，易发生铁屑飞溅 的设备设防护挡板或防护网，压力机带有光电保护装置，操作按钮上 加防护板，防止偶然按压，吊车行驶时有明显的警示信号。有切屑或 油液飞溅的

54、加工设备均设置防护档板。8.1.3 工业卫生1、防尘防毒：原料磨碎工序设除尘器，经处理后可使车间内粉 尘浓度达到国家卫生标准要求。采取措施抑制粉尘冒泄，对扬尘点采 取负压抽风措施，将扬起的粉尘收集到除尘器，使车间内空气含尘量 小于 20mg/m3。2、噪声控制：搅拌工序厂房设计时加吸声材料，所有风机均选 用高效低噪声风机；空压机选用高效低噪音的螺杆空气压缩机。3、振动防治：在压力机下加防震垫或防震沟，以减少震动。4、防暑降温与防寒采暖：夏季通风不能满足要求时，在工人较 集中的地点设轴流风扇；冬季设集中采暖，采暖热媒为热水，由当地 管网集中供给，采暖形式为散热系统和暖风机系统， 散热器采用复合 式散热器，暖风机采用高效低噪声风机。5、加强管理，严格遵守操作规程；操作人员在工作过程要按规 定配备穿戴必要的劳动保护用品，并定期进行体检；加强操作人员的 技术技能培训，提到业务水平。8.1.4机构设置公司设劳动安全部门专人负责劳动安全卫生工作，各车间设兼职 安全员一名，负责检查车间的安全生产情况。劳动安全部门负责对工人进行劳动安全教育、遵循生产操作规 程，并定期安排工人进行健康体检。8.2