1.我们的建筑装饰用微晶玻璃的技术特点
1.1 针对尾矿(工业固体废弃物)为原料
1993年开始进行利用矿山尾矿和废石生产建筑装饰用微晶玻璃饰材(以下简称“微晶玻璃饰材”)的研究。在研究中发现如欲利用矿山废料生产微晶玻璃饰材,最大的困难在于,利用常规原料生产的微晶玻璃饰材为单一晶相,而废料的成分非常复杂,用作原料,则可能出现多种晶相,此时的配方和工艺操作就更复杂。经多年试验研究和理论分析,解决了这方面的问题。研制出一套“微晶玻璃计算机优化配料系统”,和相应的工艺条件,能利用成分复杂而本来不能作为原料的工业废料制造微晶玻璃饰材。例如,我们为汕头、重庆和安庆公司提供技术服务建设并已投产的生产线就是利用这套系统进行配料。还成功地应用于利用承德钢铁公司含有复杂成分的尾矿和废石制造微晶玻璃饰材,并已通过中试;也曾用于利用河北邯郸铁矿、某金矿、陕西某金矿的废石和尾矿、福建古田县及福建福安县天然石材厂的废石粉制造微晶玻璃饰材的配料,实验室试验均已获成功。证明这套计算机配料系统是可靠的。
1.2 已投入生产
我们合作提供技术服务建成了汕头、重庆、安庆公司的微晶玻璃饰材生产线,分别于2000年5月、2001年10月和2003年5月成功投产。产品经国家建材质量检测中心检测,达到国家优等品标准。2000年8月份中央电视台“走近科学”栏目播放的《微晶玻璃》,即在我单位摄制,以我们的技术及汕头公司微晶玻璃饰材生产线作为实例。2003年1月我们的技术通过了国家教育部鉴定,鉴定意见认为,达到国内领先水平。总之,我们提供的微晶玻璃饰材生产技术,已通过了生产实践的检验,可以负责任地说,没有技术风险。
1.3 可以不再进行中试
因已有生产实践经验,可以只做用当地原料的少量实验室试验,不再做中试,即可进行试生产,为用户节约投产前的费用。
我们为客户服务一般采用技术服务方式,实行交钥匙工程,并负责对操作工人的培训,保证投产成功。
2. 微晶玻璃饰材简介
微晶玻璃是将特定组分的玻璃经热处理晶化制得的多晶陶瓷,为晶相与玻璃相的复合相。它不同于玻璃,玻璃全部是非晶态,而它含部分微小的晶体;它也不同于陶瓷,陶瓷中大部分结晶质是制备陶瓷的原料中原有的,而它的晶相全部是在高温下从玻璃中析出晶体而
成。
建筑装饰用微晶玻璃板材(以下简称“微晶玻璃饰材”)是微晶玻璃的一种,是一种新型人造石材。在玻璃质内含少量硅灰石或透辉石等钙镁硅酸盐微晶,主要成分是SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O等。其抗压强度、抗折强度、光泽度、耐酸、碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材。特别是可人工控制成人们喜好的不同颜色、没有色差,光泽度高于天然石材以及便于制成弧形板用于装修圆柱、没有放射性等等优于天然石材的性能,因而受到建筑业的青睐(见下表)。
微晶玻璃花岗岩与天然石材理化指标对比表
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特性 |
微晶玻璃饰材 |
大理石 |
花岗石 |
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抗压强度(吨/cm2) |
1.2~5.6 |
0.9~2.3 |
0.6~3.0 |
|
莫氏硬度 |
6.5 |
3~5 |
5.5 |
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耐酸性(1%H2SO4) |
0.01 |
10.30 |
1.00 |
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耐碱性(1%NaOH) |
0.01 |
0.30 |
0.10 |
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密度(克/cm2) |
2.7 |
2.7 |
2.6 |
|
光泽度 |
95~100 |
85~95 |
80~90 |
微晶玻璃饰材的装饰效果达到高档石材的水平,而价格为450元/平方米左右,低于高档石材(见下表):
目前部分高档天然石材市场参考价格 (单位:元/平方米)
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品种 |
汉白玉 |
印度红 |
蝴蝶斑米黄 |
缅甸绿 |
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济南 |
680 |
2280 |
980 |
2160 |
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天津 |
680 |
2860 |
1260 |
2280 |
|
北京 |
800 |
3000 |
1260 |
2300 |
|
上海 |
760 |
3100 |
1620 |
2460 |
前苏联首先利用矿渣研制成功了微晶玻璃材料,并率先应用于建筑物的装饰。七十年代日本电气玻璃公司(CNEG)利用烧结法,实现了微晶玻璃板材的工业化生产,产品在其国内外大范围采用,并向欧美、台湾、韩国和东南亚推销。
早在七十年代,国内有关单位已经开始了微晶玻璃的基础研究,九十年代诞生了天津标准国际建材有限公司、广东茂名中辰建材有限公司等一批投资上亿元的大型微晶玻璃生产企业,短短几年时间,国内一些重点建筑物使用面积已超过几十万平方米,上亿元的销售收入显示了巨大的市场前景。
3. 尾矿(工业固体废渣)微晶玻璃饰材的优势
微晶玻璃饰材主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、K2O、Na2O等,许多尾矿以及工业固体废渣(如钢铁厂炉渣等)的成分与之相近,可用作主要原料之一,是尾矿(工业固体废渣)的性能优良、附加值高的利用途径。
根据我们配料的经验以及所掌握的各类尾矿成分的资料,在金属矿山尾矿中,金矿尾矿的SiO2含量最高,FeO含量最低,有利于生产市场需求量最大的浅色微晶玻璃饰材;同时,金矿尾矿一般含有一些钠和钾,微晶玻璃饰材要求必须含有一些钠和钾,因此可以少配加化工原料。故金矿尾矿最适用于制造微晶玻璃饰材。
利用尾矿(工业固体废渣)作为主要原料之一生产微晶玻璃饰材的优点在于:享受国家免征增值税和5年免征所得税的优惠政策;降低原料成本。从而增强产品竞争力,可获得显著经济效益;还能减少尾矿(工业固体废渣)堆存量,有利于保护生态环境,取得良好的环境和社会效益。
4.微晶玻璃饰材项目的技术方案
微晶玻璃饰材有两种生产工艺:一种是压延法、一种是烧结法,也叫集积法或水淬法,这两种工艺的优缺点比较如下:
微晶玻璃饰材生产工艺对比表
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生产工艺 |
优点 |
缺点 |
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连续压延法 |
产量大,成本低廉 |
必须连续化生产、设备复杂,产品品种单一,处于研制阶段,工艺不十分成熟 |
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烧结法
(又名水淬法) |
产品品种多,质量稳定,设备既可独立分成三个单元,又可连续化生产,工艺成熟 |
生产成本高、产量低 |
我们采用烧结法工艺,工艺流程见下图:
5. 2万m2微晶玻璃饰材项目效益预计
5.1 土建投资 159.3万元(厂房造价按每平方米450元,土地费51.3万元)
5.2 设备投资 215.6万元
5.3 不可预见费用 10万元,基建期管理费用10万元。
以上基建总投资394.9万元
5.5 流动资金投资 171.62万元(按经营成本30%计算)
5.6 总投资 约566.52万元
5.7 成本预计(成品率以90%计,年产合格品19440m2。)
总成本费用:566.52万元/年,合292元/ 平方米(燃料成本按价格最高的柴油和重油计算,如有条件使用更便宜的天然气、煤气等燃料,成本可望降至270元/ 平方米以下)。
5.8 经济效益分析
出厂价按目前较低的不含税市场价:450元/m2
年税前利润318.65万元/年
所得税(33%)105.2万元/年(利用工业废料进行生产可免交5年)
年税后利润总额=318.65-105.2=213.5万元/年
投资利润率=318.65/566.62=56.2%(按免所得税,不免所得税则为37.6%)
投资回收期=566.62/318.65=1.78年(按免所得税,不免所得税则为2.65年)
按免所得税5年,免增值税,评价12年,则:
净现值=1119.81万元(折现率10%)
内部收益率=46.45%
总利润:12647.25万元
5.9 工程实施安排
(1)确定工厂平面布置:在现场对建厂的条件进行详细的论证考查,确定工厂平面布置图方案,并根据建厂情况及原料成分等具体条件作出进一步详细的可行性报告。1个月;
(2)整厂设计:提供齐全的材料单及外购设备清单,1个月;
(3)选择施工队,订购材料:技术提供单位与投资单位双方联合考察选择具有专业施工资质的施工队伍,分别负责厂房及窑炉设备的修建安装;
(4)土建施工队进场:材料齐全后,组织施工队进场,在有关单位的指导下,监督土建施工,在2个月内完成工厂厂房及基础设施的主体施工;
(5)窑炉施工队进场:预计1.5个月完成1座玻璃池炉,1座抽屉窑的施工,完成各部分机械设备的安装调试;
(6)工程结束:预计1.5个月时间完成整体工厂的设备安装调试;
(7)试产阶段:利用1个月的时间,在技术提供单位、建窑单位的协作下完成玻璃料生产、板材晶化、板材研磨的连续试产,直到产品综合合格率达到80%以上为止,同时对厂家安排的工人及管理人员进行培训。
总计8个月
7. 环境保护
本项目的生产不产生粉尘。
生产用水循环使用,没有废水排放问题。
切磨抛光产生的固体废料,可用作原料回炉,既节约原料,又可避免污染环境。
本项目最大可能污染环境的问题是烧油过程排放的烟气,据我们为汕头公司提供技术服务建厂投产后的经验,由于采用高压喷油和助燃技术,重油和柴油燃烧很充分,烟筒排出的是少量白烟,经汕头环保部门检测,符合国家烟气排放标准。
8. 微晶玻璃饰材项目的市场分析
8.1 石材市场分析
国际市场据意大利法恩查出版集团的资料预测,到2000年底,世界石材的使用量将达6.505亿平方米,2005年世界石材使用量将达10.783亿平方米;世界石材贸易98年金额达50亿美元,在2000年达60亿美元,品种上板材的用量会继续保持上升趋势,但将重新重视大理石的应用,蓝色、黑色、红色、白色、绿色石材依旧为名贵品种,那些传统具有均匀结构和颜色的产品将再度流行。随着防火要求愈来愈严格和安装技术的进步,用石材作为装饰幕墙将是大势所趋,家具市场对异形石材的需求也将猛增。
中国建筑技术研究院建筑与房地产经济研究所预测, 从2001年-2010年的10年中,我国将建设村镇住宅50亿平方米,建设公共建筑10亿多平方米,城市住宅建设量33.5亿平方米。2010年建筑业增加值将达到24000亿元人民币(2010年价格)。在2000年-2010年,我国建筑业增加幅度将在6.6%-9.5%之间。而建筑业中石材消费量占到建筑业增加值的8%-11%。 2001年我国建筑业将消耗石材450亿-500亿元人民币,2010年将达到2000亿元人民币以上。因此,国内石材市场巨大。一些国外跨国公司更是看好这一市场,纷纷抢占我国中高档石材的大部分市场。据初步统计,进口石材已挤占我国建筑装饰业石材市场的1/4-1/3,而且还有继续增长的趋势。
8.2 微晶玻璃饰材市场分析
目前石材市场的发展,存在着自然资源减少、石材加工过程中产生的废石对环境造成污染或花岗石材常具有放射性等问题。据《中国建材报》99年2月报道,1998年第四季度国家质量技术监督组织国家建材局对石材产品进行监督抽查,抽查了11个省、区、市61家企业108种产品及印度、南非、意大利进口的荒料,发现印度红、南非红、台山红、岭溪红等红色、深色板材放射性大幅度超标,有的高达3—5倍,进入九十年代,随着全球性环保意识的增强,花岗石、大理石等天然石材的开采量日趋下降,微晶玻璃板材以其具有天然石材不可比拟的装饰效果和更优良的理化性能,没有放射性,价格又低于高档石材,成为一种能代替天然石材的高档建筑装饰材料。已逐渐被人们所认识和接受,用微晶玻璃替代部分天然石材已是大势所趋,市场前景广阔。
微晶玻璃板材在国际市场上不同品牌的价格达100-200美元/m2。国外主要生产商为日本电气硝子株式会社(简称NEG),日本旭硝子公司、韩国玻璃集团及台湾中国制釉公司,采用烧结法工艺及纯工业原料生产,主要工程有日本东京车站、新大阪仙台地铁站、日本新千岁空港旅客进港大厅、东京银座时装大厅、台湾高雄南荣大楼、香港尖沙咀、铜锣湾松板屋等等。我国经十余年的科研攻关和试生产,现有唐山大唐饰材厂、天津国际标准建材有限公司、广东茂名中辰集团建筑材料有限公司等多家企业利用烧结法工艺,使用化工原料生产白色、灰色、米黄色系列微晶玻璃板材上市,先后在国内装修了北京人民大会堂、首都机场进出港大厅、外交部签证大厅、中国人民银行、中国南光进出口公司、北京京西宾馆东楼、上海国际会议中心、上海地铁一、二号线、上海金茂大厦、福建兴业银行总行、福州东街口邮电大楼、福州五四路环球广场、天津海洋宾馆、重庆中讯大楼等等。1998年以来我国微晶玻璃有行无市的局面开始得到了改变,市场迅速升温。值得注意的是现在有些不是太高档的建筑物如公安局、医院、住宅楼、地下商场、邮电局、培训中心等建筑物都已开始应用微晶玻璃进行装修。
中国石材工业协会还透露,到2010年,我国石材工业的奋斗目标是:石材年总产值从现在的1000亿元人民币提高到1500亿元人民币,年出口创汇由现在的8.15亿美元提高到15亿美元,国内人均石材消费量由目前的年人均0.05平方米,提高到0.15平方米。在国内的石材消费中,建筑装饰业占到60%左右。据此,建筑装饰石材消费量将由目前的年3600万平方米,增加到2010年的1.17亿平方米,国内花岗石饰材约占石材市场的1/2。微晶玻璃饰材在日本已占花岗石饰材市场的1/3,在我国微晶玻璃的优越性能刚被人们所认识,市场刚刚兴起。如按2010年国内微晶玻璃饰材仅占花岗石饰材市场的1/10,即将达585万平方米。特别是现在我国申奥已成功,据奥申委工作人员透露,运动场馆及奥运村将需要高档装饰石材50-60万平方米,肯定将促进微晶玻璃饰材市场的扩大。而据中国建材商务网 ,2000年我国微晶玻璃饰材的总产量仅为80万平方米。
据茂名中辰建材有限公司公布的98年5个月试产的评估结论:全套国产设备装备年生产20万平方米,规格为600×900或900×1800(mm),可年创利税3988.19万元,年利润总额2401.51万元投资利润率为24.03%。
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