一、项目概述
1 、水渣:水渣,又称高炉水淬矿渣,是高炉炼铁产生的副产品,在水泥行业又叫矿渣。
2 、水泥增强辅料:指可以与水泥直接混合,并能改善水泥性能、提高水泥强度的外加料。
3 、本项目的定义:将水渣粉磨至比面积 280 m 2 / kg -350 m 2 / kg ,添加微量的化学激发剂 ( 水渣成岩剂 ) ,可以生产出水泥增强辅料,本项目中我们称之为成岩水渣。将该辅料(成岩水渣)以相当于水泥生产成本的价格销售给水泥厂,水泥厂将该增强辅料以 20%-50% 的比例与水泥混合,可以增加水泥后期强度 5 兆帕以上。项目适合水渣资源丰富、水渣价格便宜、有水泥生产企业或水泥配置企业的地区。
二、技术背景
水渣作为生产水泥的主要混合料之一,有很长的应用历史。
传统的水泥生产工艺是将水泥熟料和某些混合材料(包含水渣)等一同混入球磨机粉磨。由于水渣具有一定的强度,因此混合材中掺配了水渣会使水泥的后期强度有所保证。但水渣易磨性较差,这种工艺不仅增加了磨机能耗,同时最重要的是没有真正发挥水渣的特性。水泥企业从生产成本角度出发,大量使用成本更低的煤矸石、粉煤灰、石灰渣作为水泥生产的混合料,水渣的应用范围和应用量受到限制,水渣一度成为了许多大型炼铁、炼钢企业难以处理的环保问题。
近年来,“分别粉磨超细水渣应用技术”的出现,为水渣在水泥中的应用开辟了新的前景。“分别粉磨超细水渣应用技术”采用矿渣等单独粉磨至比表面 450m 2 /kg ,再以一定的比例掺配至成品水泥中。关于该技术的应用因特网上有大量的相关报道,国内目前出现了山西长钢(集团) 150t/h 矿渣粉磨生产线、河南济源钢铁公司 30 万吨超细水渣粉生产线、昆明钢铁集团有限公司 30 万吨超细水渣粉生产线、广西柳州钢铁(集团)公司的超细水渣生产线等。
“分别粉磨超细水渣应用技术” 虽然降低了水泥磨能耗,但同时需要将水渣磨至 450m 2 /kg 细度,该工艺如采用普通磨机吨电耗在 100kWh 左右,成本仍然较高;另外最重要的是掺入比例有限,经济效益不显著。特别是在水渣成本高的地区就没有什么效益可言,目前的应用实践也表明,主要是钢铁厂自己加工成超细水渣出售,其实是钢铁厂废弃物处理的一种手段,对国内大范围内的水泥企业而言,并没有示范和借鉴作用。尽管有些媒体报道了水渣的掺入量可以达到了 20% ,但实践和实验证明:要保证水泥原有的工艺配方不变、质量不变,其掺入比例在 10% 以内,当掺入比例达到 12% 时,出现水泥早期强度偏低、析水严重等现象。
三、本项目的技术原理、优势及去超细粉的区别
用水渣生产水泥增强辅料项目(成岩水渣项目)属于混凝土与水泥制造技术领域,项目的技术核心是利用“水渣成岩剂”独具的对水渣活性的激发功能和能产生多组份协同效应的功能,大幅度提高水泥组份中水渣(粒化高炉矿渣)的活性,提高水渣的水化程度,进而与水泥中的熟料和其他组份的水化协同,极其显著地提高水泥强度。
技术优势:项目对水渣的细度要求不苛刻,比表面积为 280m 2 /Kg-350 m 2 /Kg ,在粉磨阶段比超细水渣工艺节省 30% 以上的电耗。这种提高水泥质量、降低生产成本的方式为该技术所独有。与超细粉项目的区别归纳如下:
不同点 |
水泥增强辅料(成岩水渣) |
超细粉 |
比表面积不同 |
280 — 350m 2 /kg |
450 — 470m 2 /kg |
在水泥中的掺入量不同 |
20% — 50% |
5% — 12% |
作用不同 |
作为多组份协同作用的中间媒体 |
自身性能和细度作用 |
生产要求不同 |
磨机要求低,投资小,普通磨机即可 |
磨机要求高,投资大,约为 3000 万以上。 |
对水泥性能影响不同 |
确保早强,大力增进后强;在技术范围内,水泥强度与成岩水渣掺入量成正比关系。 |
水泥强度与矿渣掺入量成反比趋势。影响水泥早强和析水性。 |
客户范围不同 |
水泥生产企业和配制企业(粉磨站) |
主要是混凝土搅拌站,少量销售到水泥生产企业 |
在水泥企业的接受价格不同 |
等于或高于水泥厂水泥生产成本。 |
低于水泥生产成本 |
四、本项目适合发展的地区及适应的客户
成岩水渣项目以水泥生产企业为终端客户,考虑到终端客户的水渣运输成本,其市场分布在钢铁厂 150 公里之内的水泥厂(有铁路运输的,放宽到 400 公里内的铁路沿线)。
项目的最佳客户:水泥企业对产量有较高要求的;对水泥后期质量提升有需求的;水泥销售利润较大的企业。
五、成岩水渣项目生产工艺
六、本水泥增强辅料(成岩水渣)在水泥企业的应用方法和效果。
1 、应用方法:直接将该辅料(成岩水渣)与水泥按 20%-50% 的比例混配。
2 、应用效果:各种性能保持原水泥的检测指标,三天强度保持不变或略有下降, 28 天强度提高 5 兆帕以上( 20%-35% 混配比例的强度指标)。
七、效益分析
1 、水泥企业使用购买本项目产品增强辅料(成岩水渣)的效益分析:
( 1 )没有使用本项目之前的效益分析
假设:某水泥厂年产量为 50 万吨,水泥生产成本(含管理成本)为 180 元 / 吨;熟料价格为 200 元 / 吨,水泥销售价格为 230 元 / 吨;
则,没有使用本项目之前,年销售毛利为 50 元 / 吨,计 2500 万 / 年。
( 2 )使用本增强辅料(成岩水渣)后经济效益分析。
成岩水渣的价格按 180 元 / 吨计算,则年产量提高 30% 左右,增加了 15 万吨产量,则年产量为 65 万吨,设:增强辅料(成岩水渣)的价格与水泥生产成本相同为 180 元 / 吨。使用了本项目后,则
a. 直接年销售总利润为 65 万吨 *50 元 / 吨 =3250 万。
b. 管理费、财务费用分摊下降了 30% 以上
c. 由于使用成岩水渣后,水泥强度增加幅度较大,如要保持原水泥的质量和强度指标,可以减少原来水泥的熟料配比量 3-5 个百分点。则吨水泥可以节约成本约为 5-10 元,可以产生 300 万— 500 万的经济效益。
2 、投资生产水泥增强辅料(成岩水渣)项目的效益分析:
吨成岩水渣的成本为 : 原料 + 电费 + 成岩剂。
销售毛利 = 售价 - 成岩水渣生产成本 - 运费
投资一台 3M * 11M 的磨机 , 磨成岩水渣 , 台时产量约为 25 吨 / 时,年产量为 21 万吨 , 可供应一个 80 万吨水泥厂使用。
年销售利润 = 年产量 * 销售毛利。
项目投资概算:项目主要是磨机投资费用,一台 3M * 11M 新磨机投资要超过 100 万,但可以采用租用或采购旧设备的办法解决。
八、本项目产品市场风险的主要因素及防范措施
( 1 )用户对本技术和产品必然有一定时间的认识和接受过程,而导致预期业绩目标实现的滞后。防范措施:市场销售先行一步并在当地建立商业化示范基地。
( 2 )水泥企业受市场竞争影响,存活的不确定性,导致应收款问题难以结算,从而影响市场进程。防范措施:用高节能效益去赢得现款结算。
( 3 )远距离运输导致技术产品成本偏高,降低了对水泥企业的吸引能力。防范措施:分地区建立储备和加工基地,降低物流费用。
( 4 )技术项目的使用需要水渣单独粉磨,设备的投资比较大,从而影响了市场进程。防范措施:将二手磨机调配市场纳入工作视线,或并开展与磨机销售企业的合作,采用类似与“合同能源管理”的模式,从节能效益中分期支付磨机费用,减轻项目投资的负担。
九、项目实施步骤建议
1 、认识产品的真实性能
寻找一个水泥企业的化验室或其他检测机构,请求其用化验室的小磨机粉磨 5 公斤水渣,粉磨至 280 m 2 / kg -350 m 2 / kg (或采用 0.08 毫米筛余量控制细度 1.5%-2.0% )。细度合格后,再加入 0.6%-1% ( 30 克 — 50 克 )成岩剂, 然后继续粉磨混合 40 分钟,成岩水渣制备工作完成。
取原水泥样,按 20% 、 30% 等不同比例掺入制备好的成岩水渣,跟原来水泥作各项性能检测和对比试验。
2 、听取客户(水泥企业)对项目产品的看法,探讨和确定当地的市场销售价格
3 、进行原材料供应商的落实,进行成本核算,确定投资规模。
4 、小磨制作成岩水渣样品,拿着样品开展市场营销工作。
5 、设备采购和安装。 |