【正文】 員工總數(shù)的 %。 1999 年碳素廠開辟了俄羅斯、美國等國家的陽極市場，開拓了我國陽極出口途徑 。 為 滿足外商對出口預(yù)焙陽極各項(xiàng)理化指標(biāo)及 外觀的嚴(yán)格要求，特別是優(yōu)質(zhì)陽極質(zhì)量穩(wěn)定性的要求，碳素廠作了大量 技術(shù)研究、管理創(chuàng)新、設(shè)備改造工作。 河南分公司鋁用預(yù)焙陽極出口情況 表 表 11 年 份 1999 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 總產(chǎn) (t) 60058 82410 100560 108500 110000 80000 71162 49385 出口 (t) 15053 11212 27961 53410 70000 54384 48743 41804 出口 量占 總產(chǎn)量的 % 通過幾年的出口陽極生產(chǎn) 實(shí)踐 及對外技術(shù)交流，碳素廠 已 積累 了 豐富的 碳 陽極生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 并研究和 掌握了 影響陽極質(zhì)量的各 種技術(shù)難題 以及控制陽極質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 。 碳素廠 6煅燒爐存在問題 及原因分析 碳素廠 6煅燒爐為 八層火道順流式 罐式煅燒爐，由東西兩臺(tái)組成，每臺(tái) 20 個(gè)料罐，采用硅磚砌筑主體火道及料罐 。罐式煅燒爐的使用期限，多數(shù)是依據(jù)爐體的技術(shù)狀況及操作維護(hù)決定的 。 6煅燒爐 現(xiàn)狀 統(tǒng)計(jì)表 表 12 罐 號(hào) 料罐 現(xiàn)狀 火道 現(xiàn)狀 排料情況 備注 1 局部燒流或燒穿 較暗 在排 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 6 2 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 3 局部燒流或燒穿 下火嚴(yán)重 在排 4 燒穿 較暗 在排 5 燒穿 與料罐穿通 停排 6 燒穿 與料罐穿通 停排 7 燒穿 與料罐穿通 停排 8 燒穿 與料罐穿通 停排 9 燒穿 與料罐穿通 停排 10 燒穿 與料罐穿通 停排 11 燒穿 與料 罐穿通 停排 12 燒穿 與料罐穿通 停排 13 局部燒流或燒穿 較暗 在排 14 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 15 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 16 局部燒流或燒穿 較暗 在排 17 燒穿 與料罐穿通 停排 18 燒穿 與料罐穿通 停排 19 燒穿 與料罐穿通 停排 20 燒穿 與料罐穿通 停排 21 正常 基本正常 在排 22 燒穿 與料罐穿通 在排 23 燒穿 與料罐穿通 在排 24 正常 基本正常 在排 25 燒穿 與料罐穿通 停排 26 燒穿 與料罐穿通 在排 27 燒穿 與料罐穿通 在排 28 燒穿 與料罐穿通 在排 29 燒穿 與料罐穿通 在排 30 燒穿 與料罐穿通 停排 31 燒穿 與料罐穿通 在排 32 燒穿 與料罐穿通 在排 33 正常 基本正常 在排 34 燒穿 與料罐穿通 在排 35 燒穿 與料罐穿通 在排 36 燒穿 與料罐穿通 在排 37 燒穿 基本正常 在排 38 局部燒流或燒穿 與料罐穿通 在排 39 燒穿 與料罐穿通 在排 40 燒穿 基本正常 在排 從表 12中看出 ，已經(jīng)確定煅燒爐的 40 罐 40 條火道 中 燒穿的料罐和火道達(dá)到 30 多條，且 有的料罐（火道） 不止一處的燒穿點(diǎn) 。 因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重 ， 已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn) 和排料 的料罐累計(jì) 已經(jīng)達(dá)到 14 個(gè) ； 其它雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐 ，其情況還在進(jìn)一步惡化。 碳素廠聘請有關(guān)耐火材料專家進(jìn)行診斷，經(jīng)研究討論也確認(rèn)無法采取可行的補(bǔ)救辦法 。 原因分析 在發(fā)現(xiàn)煅燒爐燒穿的 情況 后，碳素廠針對出現(xiàn)的問題認(rèn)真分析了原因，從耐火材料、 爐子 砌筑、烘爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 了調(diào)查和研究。從西臺(tái) 6料罐看 ，面積 5m2范圍內(nèi)硅磚 有 不同程度的脫落，脫落深度 最小有 15mm，最大達(dá) 200mm。而 6爐采用的是山東大橋耐火材料廠供貨的硅磚 ，雖然 硅磚指標(biāo)合格，但 從 爐 子運(yùn)行 僅 4年多就出現(xiàn)料罐燒穿、火道堵塞現(xiàn)象來看，其 實(shí)際使用效果 很 不理想。 烘爐過程對煅燒爐的正常運(yùn)行及延長爐體使用壽命，同樣起著關(guān)鍵作用。 從現(xiàn) 在及過去其它爐室的運(yùn)行情況看， 即使長時(shí)間高溫，也 沒有出現(xiàn) 過 硅磚大面積粉化脫落的情況 。 項(xiàng)目提出的理由及必要性 6爐的狀況 在繼續(xù)惡化 ，尤其是七、八層 火道 耐火磚的粉化脫落 情況發(fā)展下去， 將 存在 可能導(dǎo)致爐整體塌陷的危險(xiǎn) ，同時(shí) 煅燒爐 出現(xiàn)的嚴(yán)重破損問題也必然 影響煅后焦的質(zhì)量 和 產(chǎn)量， 因此 基于以下幾方面， 提出 6煅燒爐更新改造 項(xiàng)目 。 6煅燒爐 40 個(gè)料罐已有 14個(gè)停排，等于只有 26 個(gè)在運(yùn)轉(zhuǎn)，再加上采取保護(hù)性生產(chǎn)措施被迫控制煅燒爐產(chǎn)量，每年將減少煅后焦產(chǎn)量 萬 t。 按 90kg/h178。 365179。 365179。 5= 萬 t。顯然， 6煅燒爐 退 出后， 5臺(tái) 24 罐煅燒爐 運(yùn)行，碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 11 煅后焦年產(chǎn)量將減少 萬噸， 將出現(xiàn) = 萬 t的 缺口。 （ 1） 在煅燒爐生產(chǎn)過程中，溫度控制是獲得煅燒質(zhì)量合格材料的關(guān)鍵，各層火道溫度必須控制在一定范圍內(nèi)，而 由于 6煅燒爐 部分 料罐 停排或火道堵塞，直接影響煅燒爐火道溫度 ； （ 2） 煅燒爐采用負(fù)壓操作， 6煅燒 爐爐體漏 風(fēng)嚴(yán)重，破壞了煅燒爐的負(fù)壓控制系統(tǒng)。 石油焦經(jīng)煅燒后 ，須 達(dá)到如下目的： a、排除原料中的揮發(fā)物 ； b、 提高原料的密度和強(qiáng)度 ； c、 提高原料的導(dǎo)電性能 ； d、 驅(qū)除原料中的水份 ； e、 提高原料的抗氧化性能 。 由于 煅燒爐 原料在料罐內(nèi)進(jìn)行間接加熱，因此燒損小、實(shí)收率高。對高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收利用 ， 對 碳素 廠節(jié)能減排 具有重 要 意義 。 因此， 鑒于上述理由， 有必要、 必須對 6煅燒爐進(jìn)行更新改造。 建設(shè)目標(biāo) ： 更新改造 6煅燒爐， 穩(wěn)定 碳素廠 煅后焦 的 產(chǎn)量， 嚴(yán)格控制 煅后焦 的 質(zhì)量 指標(biāo) ， 確保 碳陽極出口任務(wù) 的完成。 更換 爐體上安裝的 全部熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、 微差壓變送器、 負(fù)壓管、電纜橋架 等 。 20′ ，北緯 34176。 河南分公司生 產(chǎn)所需大宗原材料及產(chǎn)品均可通過隴海線及鐵路專用線送達(dá)廠區(qū)和各地，便利的交通運(yùn)輸條件為河南分公司的生產(chǎn)和 發(fā)展提供了有利條 件。 （ 2）水文條件 本區(qū)屬黃河流域，區(qū)內(nèi)地表水有黃河 (工業(yè)區(qū)西北 7km)，臨近工 業(yè)區(qū)有汜水河和河南分公司納污河 (枯河 )。 歷年平均氣溫 ： ℃ ； 平均月最高氣溫 ： ℃ ； 平均月最低氣溫 ： ℃ ； 絕對最高氣溫 ： ℃ ； 絕對最低氣溫 ： ℃ ； 歷年平均降水量 ： ； 最大年降水量 ： ； 最少年降水量 ： ； 年蒸發(fā)量平均 ： 2095mm； 常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?： 西南風(fēng)，風(fēng)頻 %，平均風(fēng)速 ； 常年次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?： 東風(fēng)，風(fēng)頻 11%，平均風(fēng)速 ； 全年平均風(fēng)速 ： 。 由于采用無外加燃料煅 燒工藝， 生產(chǎn)中不增加燃料用量，僅在烘爐時(shí)需要約 100t冶金焦（塊狀）和約 250t 煙煤（大同塊煤） 等原材料 ，來源有保證 。 （ 4） 施工 隊(duì)伍力量雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富。資金構(gòu)成較為簡單，建設(shè)期利息為零。根據(jù)本工程項(xiàng)目實(shí)際情況及特點(diǎn)，有無項(xiàng)目對比主要界定在 6煅燒爐的投入產(chǎn)出，項(xiàng)目投產(chǎn)后能為企業(yè)帶來每年 %的收益率，投資利潤率 %，利稅率 %，投資回收期 。 . 問題與建議 碳素廠 6煅燒爐采用的是山東大橋耐火材料廠供貨的硅磚， 從 20xx年 10 月起發(fā)現(xiàn)料罐燒穿現(xiàn)象， 目前已經(jīng)確定煅燒爐的 40 個(gè)料 罐 40條火道中燒穿的料罐和火道達(dá)到 30 多條，且有的料罐（火道）可以看到不止一處的燒穿點(diǎn)。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 17 2. 市場預(yù)測及分析 20xx 年，我國原鋁產(chǎn)量達(dá)到了 938 萬 t，刨除少量自焙產(chǎn)能外，約需預(yù)焙陽極 500 萬 t 左右。美國部分大型碳素廠已經(jīng)關(guān)停，并且國外碳陽極廠每隔 3～ 5 年需要進(jìn)行大修，帶來周期性需求增長，由于近期國家取消了對碳陽極主要原材料石油焦和瀝青的出口退稅，造成國外碳陽極廠成本上升 ， 外商改進(jìn)口石油焦和瀝青為從中國進(jìn)口碳陽極。 河南分公司碳素廠 出口 碳陽極 產(chǎn)品在國際市場上 極具競爭力，是公司的出口創(chuàng)匯拳頭產(chǎn)品。20xx 年針對出口陽極嚴(yán)格的質(zhì)量要求，碳素廠做了大量的技術(shù)研究和管理創(chuàng)新工作，使 碳 陽極質(zhì)量與國際接軌。 幾年來，通過與美國艾明可、韓國 正彩、瑞士 RD 公司的合作，以及出口歐美市場優(yōu)質(zhì)陽極的研制與生產(chǎn)，已 打開市場，并贏得了良好的信譽(yù)。 與 德國、迪拜、美國奧爾馬特、俄羅斯鋁業(yè) 簽訂的均 為長期合同。 由于產(chǎn)量不能滿足國際市場訂單需求， 20xx年 河南分公司 碳陽極出口份額下降為 25%。 河南分公司碳素廠 6煅燒爐于 20xx年 6月建成， 10 月 10 日 點(diǎn)火烘爐。 料罐及火道出現(xiàn)問題情況詳見 表 12。 碳素 廠針對 煅燒爐 出現(xiàn)的 燒穿 問題和現(xiàn)象 ，從耐火材料、砌筑、烘爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 認(rèn)真分析。煅燒爐中心耐高溫部分 材料 由硅磚砌筑，一旦出現(xiàn)燒穿 ， 在不停爐 時(shí) 1300℃左右的高溫 情況下 無法實(shí)施 修補(bǔ) 。 原料石油焦和煤瀝青進(jìn)廠后，分別貯存在原料倉庫內(nèi)。磨好的細(xì)粉存放于細(xì)粉配料小倉內(nèi)。 固體煤瀝青進(jìn)廠后加入瀝青熔化槽內(nèi)，在一定的溫度下進(jìn)行熔化，熔化好的液體瀝青 送至高位槽計(jì)量貯存。 碳素生產(chǎn)工藝流程簡圖見圖 31。 煅燒爐每 小時(shí) 每 罐產(chǎn)量按 90kg，年工作日 365 天，日工作三班， 每班工作 8 小時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率 95％ ，經(jīng)計(jì)算： 每臺(tái) 24 罐煅燒爐年產(chǎn)量： 179。 ＝ 17975t。 365179。 當(dāng) 5 臺(tái) 24罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦 ： 17975179。 從物料平衡 表中可 知：年需煅后焦料量為 105630t。 混捏工序能力驗(yàn)算 碳素廠成型車間 現(xiàn) 有三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，每 個(gè) 系統(tǒng)安裝有 20xx 立升混捏鍋 6 臺(tái)。 3179。 從物料平衡表中知技改后需糊量為 141844t。 焙燒工序能力 核 算 碳素廠 共有三臺(tái)焙燒爐。 . 6煅燒爐改造方案 工藝 改造方案 爐體磚體部分全部重新砌筑 ，并 根據(jù) 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn) 。 （ 4） 煅燒爐料罐罐頭膨脹縫填充高鋁干氈改為鋯質(zhì)干氈 。 150mm。 （ 6）修改溢出口清理孔位置。 （ 7） 改造 預(yù)熱空氣外排 隨著 煅燒爐產(chǎn)量不斷提升，煅燒爐底部溫度過高 、冷卻不足的問題日益突出 ， 并 引起了煅燒爐水套燒穿、支撐底板燒紅 等 一系列損壞 。 實(shí)際生產(chǎn)過程中，四層的后揮發(fā)分道基本不用，且在運(yùn)行中易導(dǎo)致爐體密封性差，對爐體維持熱平衡造成不利影響 。 煅燒爐爐體從結(jié)構(gòu) 上可分為煅燒 料 罐、燃燒火道（包括燃燒口）、各種通道和外墻。 耐火材料質(zhì)量 要求 罐式 煅燒爐 主要 砌筑 材料包括硅磚、粘土磚、保溫磚等，其 主要部位、罐體 及火道由異性硅磚砌筑。 0～ % 5 顯氣孔率 不大于 22% 6 常溫耐壓強(qiáng)度 不小于 7 真密度 不大于 8 Fe2O3 小于 1% 煅燒爐砌筑 要求 煅燒爐 砌筑 質(zhì)量 的 好壞對煅燒爐的生產(chǎn)操作和爐體使用壽命有很大影響。 1） 底部粘土 磚 段 ：包括 煅燒罐下部粘土磚砌體、底部的預(yù)熱空氣道、相應(yīng)高度的外墻砌體。砌筑有預(yù)熱空氣道的磚層時(shí)，應(yīng)隨砌隨清掃。硅磚砌體外面還有粘土磚 、粘土質(zhì)隔熱耐火磚 、 紅磚組成的外墻。 ： 煅燒罐是一個(gè)中空長方形 的柱形體， 罐體各磚層均由異形磚組成。煅燒硅磚段砌完后，要檢查垂直度，其誤差不得大于 4mm。 ： 煅燒爐的燃燒火道位于煅燒罐的兩側(cè)，由異形磚組成 。同時(shí)，還要檢查站蓋 板磚下砌體上表面的平整度， 其誤差值為：在每米長碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 29 度內(nèi)不得大于 2mm；在全長內(nèi)不得大于 4mm。 ： 硅磚砌體的上部、下部與粘土磚砌體接觸處，均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留設(shè)滑動(dòng)縫?？p內(nèi)填充石棉 — 硅質(zhì)耐火泥漿填料 。 砌筑前，應(yīng)在全爐普遍檢查硅磚砌體上表面的標(biāo) 高，其誤差不得超過177。頂部砌體中的埋設(shè)件要埋置穩(wěn)固。要獲得煅燒質(zhì)量好的煅后焦 ，必須保持首層火道溫度達(dá) 到 1250～ 1380℃， 需 每 1 小時(shí)對首層、五層煅燒爐火道進(jìn)行測溫一次。物料在料罐內(nèi)自上而下流動(dòng)，同時(shí)接受火道傳給的熱量，物料得到升溫，最終被加熱到 1200 ℃以上 而達(dá)到煅燒的目的，因此，火道溫度對煅燒質(zhì)量及爐體質(zhì)量具有決定作用 。 煅燒爐的燃料揮發(fā)份，主要從首層火道引入，并主要在首、二層火道內(nèi)燃燒。由于火道用硅磚砌筑，其耐火度和荷重軟化溫度分別為 1690℃和 1650℃ 以上， 所以必須將首、二層溫度控制在 1250～ 1380℃ ， 才能