国产等静压石墨项目可行性报告

国产等静压石墨项目可行性研究报告

一、项目概述

(一)市场需求量大

等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品，与当今高科技紧密相联。不仅在民用上大有作为，在国防尖端上占有重要地位，属新型材料，令人瞩目，国外主要由三家生产，其中日本东洋6000T、法国罗兰4000T、德国西格里2500T，日立化成、俄罗斯莫斯科电极厂家均有生产，产量均集中在发达国家，总量在2万T。我国有三家生产小径的厂家，直径小于50厘米，因此发展我国高纯石墨势在必行，对此产业国家十分重视。

1、1997年该产品被列入国家火炬计划。

2、1997年等静压石墨被国家五部委确定为“国家重点新产品”(项目编号：751281248044)。

3、2005美对我出口900T石墨被国会否决后，经布什总统亲自签发后方可成行，并要注明用途。

4、2004年8月9日《环球时报》报导：“白宫批准对华出口敏感产品”，其中包括：23T耐高温轻型石墨材料(即等静压石墨)。

5、美、法、德、日出口中国的等静压石墨均属加工成型的产品，不能改作它用，而出口的毛坯，必须证明厂家和用途，不许用于军工。

从上述可见，该产品在国民经济和国防建设中，占有重要的地位。

(二)国内尚无批量生产厂家

该产品在国际和国内均有广泛的市场，从本建议书经济分析中可以看出，经济效益十分明显(与市场价格比国内均属于低价位)。国内尚无批量生产厂家，至今国内市场仍被日、美、德、法国等厂家高价位占领，究其原因为：

1、该产品技术含量高，生产难度大，风险大，一次投资较高，投资者不敢貌然进入。

2、掌握该项技术者，又苦于无资金投入。

(三)本项目技术水平评价

本项目实施后，工艺装备在国内属一流水平，产品规格最大，品种齐全(规格待发展)，可批量生产，总体水平在国内占领先地位。

(四)生产技术成熟

经几十年的研究与实践，生产技术成熟，具有独立知识产权，产品质量可达到较高水平，经不断努力，可望在不久的将来达到国际先进水平。

(五)关于价格

本方案制定的价格较低，经稳定生产后，价位有大幅度上升空间，市场现实价位如下：

1、上海碳素厂400×400×310mm的等静压石墨售价62000元/T；

2、成都高纯石墨制品厂φ350～500×500mm售价平均为50000元/T；

3、日本东洋公司现实价200000元/T；

4、德国西格里现实价230000元/T。

产品价格随产品质量水平和产品规格以及市场竞争情况而定，目前主要竞争对手是进口产品。

(六)建议

本项目具有较好的经济效益和社会效益，具有投资少，见效快，风险低，回报率高的特点，项目完成后，由于成本低，在国内外市场有强劲的竞争能力，并能使民族工业走上国防尖端的舞台。将为国家所重视，值得尽快实施。

二、规划设计内容

(一)生产大纲

注：产品规格视市场情况进行调整。

(二)工艺路线及工艺装备

1、煅后石油焦、沥青焦进车间后，在颚式破碎中进行初碎，用斗式提升机提到备料二楼储料斗内。

2、采用4R磨粉机(改进型)进行磨粉，合格料粉自动进入备料三楼储料斗中。

3、在备料二楼设置2台电子称，自动配料后，进入一楼混合机(煤、沥青亦从二楼加入)。

4、采用煤油加热的1000L电热强力混合机内进行混合。

5、混合机出料后，用皮带将物料送至φ400mm的热轧机内进行轧辊。

6、轧辊后的料片进自动冷却器进行料片冷却，然后经斗提机进入二楼储料斗。

7、采用4R磨粉机进行磨粉，然后在输入到二楼料仓，待压制。

上述各工序采用流水密闭作业，部分暴露部分采用强制通风，防止污染。

8、压粉在机械压机中进行预压成型。

9、采用等静压机压成型。

10、培烧在环式培烧炉内进行，热煤气加热，在炉顶部装出炉。该炉子属于环保型，挥发部分可充分燃烧，降低能耗。采用30m高烟囱，年产能4000T。

11、采用卧式浸渍缸，沥青加压式，热煤油加热。浸渍液软化点可根据需要改变。

12、石墨化采用新型节能石墨化炉，电耗在3.5KW/kg以内，年产能3000T。

三、技术性能指标

用户使用要求，产品技术性能指标可在下述范围内选择：

四、分析预测

等静压石墨是一种新型碳材料,至今只有50年的历史，具有一系列优良特性，从而使它与当今高新技术、国防尖端技术紧密相联。它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料，更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。国内外市场情况简介如下：

(一)市场状况

1、直接式单晶硅炉用石墨材料：

半导体单晶炉采用石墨材料制造钳锅、加热器、隔热屏以及配件。配套石墨件规格为下表：

当前是信息技术为核心的时代，半导体材料是信息技术的基础。太阳能方面更是前景广阔，仅四川超磊公司每年18-22寸用量可达500T。四川省把此项目列为九大重点发展项目，投资110亿元。近几年内，单晶硅可达3000T，石墨用量可达5000—7000T。

据有关资料介绍，目前世界单晶硅产量约为8000—10000T。我国1997年产量只有167T，2001年达到400T，预计今年可达到600T左右，约占世界总产量的5%，而且产品规格较小。前几年主要生产4—5寸，近年来普遍发展成6寸，8寸产品已经面市。而国际上普遍生产8寸以上，国内亦向大规模发展。据最近消息12寸已投入生产。

目前国内有十几家单晶硅骨干生产企业，有生产线二十几条，近年来正在快速发展中，预计2009年，我国单晶硅产量可达到3700T。

单晶硅的产量与石墨材料的消耗量据推算大约为1：1.5,为此国内近期需要量为5000T左右。

目前单晶炉用石墨材料主要靠进口，主要进口国是美国、日本、德国和法国。

2、有色冶金连铸用石墨结晶器：

为了缩短生产工艺流程，降底成本，提高质量，减少劳动强度和对环境的污染，20多年来金属材料生产逐渐向连铸方向发展。

至今铜、铝材基本实现了连生产，结晶器用高纯石墨，钢材连铸产量已达到80%以上(但结晶器大部分未用石墨)。

等静压石墨主要用于大型铜材生产线。自1985年开始，我国从奥地利、法国、瑞士、日本等国先后引进30多条生产线，而国内自行设计制造的生产线已达到100多条，均采用石墨结晶器。

据统计2006年我国铜材产量已达到360多万吨，其中大部分采用连铸。按每吨铜材需要石墨量为2.5kg计，则年需石墨量为486T，按加工成品率70%计，年需石墨毛坯量为2700T。近年来又有较快发展，预测年石墨需要量近期为4000T左右。

该产品目前全部依靠进口，主要来源为日本东洋、德国西格里和美国波壳公司，每吨毛坯价格为17—20万人民币。

3、电火花加工用石墨：

电火花加工是当今模具行业的一次革命，它不仅简化了传统工艺手段，而且使制造异形模具成为可能。40年来在国内发展很快，据全国模具协会统计，全国具有一定规模的模具制造厂家，已超过一万家，使用的石墨电极以小规格为主，年需要量为3000—4000T。

等静压石墨因具有各向同性，是制造电火花石墨电极的最佳材料，目前只在大型模具中使用，具体用量尚待进一步收集与调查。

4、单晶硅生产石英坩埚模具用石墨材料：

石英坩埚是直拉单晶硅的容器，而制造石英坩埚用石墨坩埚作为成型材料。如锦州新华石英玻璃厂使用φ350×345mm的石墨坩埚，从日本进口每个3500元，年使用量为50T。国内同样厂家还有4—5家，年总需要量为2200T左右。每年均有大幅度的上升。据介绍，几年内可上升到年需石墨量5000T左右。

5、其他方面：

除上述几个主要用途之外，等静压石墨在硬质合金(真空炉发热器、烧结板等)、采矿(制造钻头模具)、化工(换热器及防腐件)、冶金(钳锅)、机械(机械密封)、宇航(喷嘴等)、石墨反应堆(减速材及反射材)等领域被广泛使用。

(二)国外生产情况

据2002年法国罗兰公司介绍，国外生产主要集中在三家，大致产量如下：日本东洋碳素式会社6000T/年、法国罗兰集团4000T/年、德国西格里集团2500T/年，上述三家在国内均设有销售网点。

除上述三家外，尚有美国联合炭化物公司、大湖公司、波壳公司、尤卡尔公司、日本东海电极公司，供销基本平衡，但国内供不应求。

(三)国内厂家

国内具有等静压机的碳素石墨材料生产厂家有十几家，但具有φ800mm以上缸体直径的厂家只有三家，分别为成都高纯石墨制品厂、上海碳素厂、自贡东新电碳厂。由于工序不配套和产品质量问题，年总产量约300T左右，产品价值较低(5万元/T)，有一半产品供出口，主要出口美国、德国、日本等。

五、投资概算

年产3000T等静压石墨成本核算

六、设备投资

主要工艺装备

1、设备投资合计3000万元

2、工民建2000万元。总投资5000万元

注：培烧、石墨化厂房采用彩钢，钢屋架，可装停行车。

七、经济分析基础数据

(一)年产量：3000T等静压石墨

(二)年计划产值：25000万元

(三)计划投资总额：5000万元

(四)生产总成本：7295万元

(五)年计划毛利润：产值(24900万)-成本(7295万元)=17605万元。经济效益显著。

八、建设周期一年半。

建设期为18个月，建成后可提供200个就业岗位，社会效益良好。