【正文】 1450℃， 2小時(shí)。 罐式煅燒爐 由很多個(gè)垂直的小煅燒 料 罐碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 26 組成， 以每四個(gè)（按縱橫方向二二排列）為一組，分成若干組。本次 將溢出口清理孔的位置改到大道與料罐相連的部分（料罐罐角處），可以大大減少溢出口部位的死角， 大大降低 清理難度 ，有利于煅燒爐 長期運(yùn)行 。 （ 5） 下火口尺寸修改 為 150179。 . 6煅燒爐 工藝主要改造 內(nèi)容 6煅燒爐體磚體部分全部重新砌筑； 更換或加固 部分立柱 ； 更換全部沙封蓋和部分沙封底座 ； 更換全部上水套和部分下水套 ； 更換煙道閘板。 3＝ 160833t。 6爐煅 燒能力不足 ， 造成整個(gè)煅燒系統(tǒng)能力不足，無法保證生產(chǎn) 12 萬 t 碳陽極所需的煅后焦，碳素廠產(chǎn)量目標(biāo)將難以實(shí)現(xiàn) 。 5+29959=119834t。 365179。焙燒好的碳陽極經(jīng)清除填充料即成碳陽極成品。同時(shí)部分煅后焦還與生產(chǎn)平衡中多出粒料一并入磨粉料倉，供磨粉機(jī)磨粉（Ⅰ、Ⅱ系統(tǒng)采用球磨機(jī)，Ⅲ系統(tǒng)采用擺式磨粉機(jī)）。 碳素 廠也采取了一些補(bǔ)救措施， 如 控制產(chǎn)量 、控制溫度，加強(qiáng)爐體的碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 20 巡視和密封工作，但材質(zhì)的缺陷畢竟存在， 采取 的措施不能從根本上解決爐體所存在的問題。 八層火道罐式煅燒爐結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從觀火孔可以看到的視野有限，所以實(shí)際情況肯定比可以看到的更加嚴(yán)重。 而 作為陽極的出口基地 ，目前碳素廠 的 12萬 t產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足出口的要求 。 碳素廠出口碳陽極產(chǎn)品之所以 受到 外商廣泛青睞，主要體現(xiàn)在：河南分公司碳陽極 成品 質(zhì)量已全面達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，其中假比重、強(qiáng)度、電阻率、空氣反應(yīng)性等八項(xiàng)指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平，其它指標(biāo)處于國際先進(jìn)水平。 規(guī)模效應(yīng)使民營碳素廠通過增產(chǎn)攤薄人工費(fèi)用和折舊費(fèi)用。 建議本次改造仍采用山東第 二耐 火材料廠生產(chǎn)的硅 磚 。 按照中國鋁業(yè)股份有限公司發(fā)展部的委托要求，本報(bào)告效益分析采用“有無項(xiàng)目對比法”。 （ 3） 采用成熟 工藝 技術(shù)、成熟產(chǎn)品，定貨、安裝、調(diào)試有保證。全年降水分布極為不均，降水多集中在 8 兩個(gè)月，占全年降雨量的 % 。隴海線上街 站位于工業(yè)區(qū)北側(cè)，工業(yè)區(qū)鐵路專用線由上街站西咽喉接 軌，工業(yè)站 位于上街站西南；小關(guān) 鋁 礦鐵路專用線在工業(yè)站西部咽喉接軌。 恢復(fù)廠房內(nèi)照明設(shè)施。 碳素廠 1～ 5 5臺(tái) 煅燒 爐 正常運(yùn)行， 煙氣余熱均得到 了 有效利用，而且 經(jīng)測定 該工藝最終產(chǎn)生的煙氣清澈透明，基本不含有明顯污染物，不用煙氣凈化 ，對碳素廠實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)十分有利 。 罐式煅燒爐 采用無外加燃料的煅燒方式，其 主要熱源是石油焦本身的碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 12 揮 發(fā)份，在 負(fù)壓 作用下 引入火道燃燒對原料進(jìn)行間接加熱。 6煅燒爐的破損將影響碳素廠 出口碳陽極 質(zhì)量。 4） 5臺(tái) 24 罐煅燒爐 運(yùn)行時(shí)， 年產(chǎn)煅后焦 ： 179。 24179。 6煅燒爐不能正常排料，給碳素廠生產(chǎn) 組織 帶來較大困難，并且成為生產(chǎn)流程中新的瓶頸 。 6煅燒爐建設(shè)時(shí)， 要求 硅磚 的 耐火度應(yīng)不低于 1690℃，荷重軟化點(diǎn)碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 9 應(yīng)不低于 1650℃ ，而其 工藝 操作 溫度 ，實(shí)際運(yùn)行時(shí)首、二層 火道 控制在1250～ 1380℃ ， 最高 1400℃。 一般 ，煅燒 爐運(yùn)行 10 年左右出現(xiàn)非火道主體的少量缺損，不影響爐子正常運(yùn)行。 目前料罐燒穿現(xiàn)象仍在進(jìn)一步加劇 ，只能勉強(qiáng)維持生產(chǎn) 。 火道和料罐之間的硅磚墻被擊穿，火道的負(fù)壓制度被破壞，多條火道出現(xiàn)竄火 、下火，煙道溫度過高，煅燒爐后大墻被燒穿。 正常情況下， 6煅燒爐 在 運(yùn)行 8～ 10 年后，由于冷卻水套部位的破損而停運(yùn)大修，而主體火道及料罐不會(huì)出現(xiàn)料罐與火道燒穿現(xiàn)象。 1999～ 20xx年鋁用預(yù)焙陽極出口情況見表 11。 為適應(yīng) 國內(nèi)外鋁用碳素工業(yè)發(fā)展的需要 ，滿足 市場需求， 1998 年 碳碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 4 素廠進(jìn)行 了擴(kuò)建 10 萬 t 碳陽極 的 技術(shù) 改造，包括：新建 5煅燒爐、新建3生陽極生產(chǎn)線及 新建 4 54 室環(huán) 式焙燒爐。 92%的科技成果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，科技項(xiàng)目回報(bào)率達(dá) 30%以上，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 7200 萬元以上。 h 規(guī)模。隴海鐵路貫穿東西，連霍高速公路緊鄰而過，交通十分便利。 編制依據(jù) 中國鋁業(yè)股份有限公司委托中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計(jì)院編制本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的委托書。 編制原則 深入調(diào)研分析現(xiàn)狀，詳細(xì)論證實(shí)施更新改造的必要性，提出改造方案，并進(jìn)行方案比較和論證，推薦最優(yōu)方案。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 2 河南分 公司集冶煉、發(fā)電、運(yùn)輸、建筑、機(jī)械制造、科研、設(shè)計(jì)于一體。經(jīng)過公司廣大科技工作者的不斷探索 和改進(jìn)，創(chuàng)造出了適合我國鋁土礦資源特點(diǎn)、在世界上獨(dú)樹一幟的拜耳 —— 燒結(jié)混聯(lián)法生產(chǎn)氧化鋁新工藝，率先研發(fā)成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并達(dá)到國際領(lǐng)先水平的一水硬鋁石管道化溶出、選礦—— 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝、間接加熱連續(xù)脫硅、高分子絮凝劑沉降分離、燒結(jié)法生料漿自動(dòng)配制、樹脂法提取金屬鎵等新工藝、技術(shù)和裝備；開發(fā) 的常壓脫硅、高效沉降槽等技術(shù)和裝備在國內(nèi)同行業(yè)推廣應(yīng)用；采用的降膜蒸發(fā)、氣態(tài)懸浮焙燒等裝備和技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平； 首創(chuàng)的電解鋁預(yù)焙槽改造技術(shù)為國內(nèi)自焙槽的升級換代提供了典范。河南分公司被認(rèn)證為高新技術(shù)企業(yè)，榮獲全 國自主創(chuàng)新十強(qiáng)企業(yè) 、河南省工業(yè)創(chuàng)新特等獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號 。 碳素廠 現(xiàn) 有 生產(chǎn)能力 12 萬 t/a，產(chǎn)品主要是出口預(yù)焙陽極。 目前，其碳陽極質(zhì)量指標(biāo)中的空氣反應(yīng)性、假比重、真比重、視密度、真密度、抗壓強(qiáng)度、電阻率、微量元素等指標(biāo)處于國際領(lǐng)先地位； CO2 反應(yīng)性、空氣滲透率、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。但是，硅磚理化指標(biāo)不合格 ，砌筑質(zhì)量差，使用維護(hù)不當(dāng)，壽命短的只有 3～ 4 年就將 被迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。 碳素廠于 20xx 年 10 月對 6煅燒爐爐體采取保護(hù)性的生產(chǎn)措施，如降低最 高溫度，降低爐產(chǎn)量，減少清爐次數(shù)，加強(qiáng)爐體的巡視和密封工作等 。 當(dāng)初 6煅燒爐砌筑時(shí)，采用的硅磚質(zhì)量指標(biāo)均合格，不 應(yīng)該 出現(xiàn)如此大面積的燒損 情況。 6煅燒爐由中國長城鋁業(yè)公 司建設(shè)公司施工，該公司具有很強(qiáng)的施工能力 和 豐富的筑爐經(jīng)驗(yàn)。 顯然，正常運(yùn)行的工藝條件、工藝溫度不該導(dǎo)致此類事情發(fā)生 。 （ 1） 碳素廠物料平 衡計(jì)算 按照 碳素廠 年產(chǎn) 12 萬 t 碳陽極成品 ，進(jìn)行 物料平衡計(jì)算 ， 見表 13。 40179。 4+= 萬 t。 （ 3） 外商對出口預(yù)焙陽極各項(xiàng)理化指標(biāo)如 陽極的抗氧化性、電阻率、微量元素等 要求十分苛刻。 煅燒爐排出的高溫?zé)煔鉁囟冗_(dá) 1000℃左右，每臺(tái)爐每小時(shí)排出的高溫?zé)煔鉄崃考s為 179。 6煅燒爐位于碳素廠東南位置。 河南分公司位于鄭州市西部的上街區(qū)，東距鄭州市區(qū) 38km，西距洛陽市 114km，南 22 km 有小關(guān) 鋁 礦區(qū)，北傍黃河 7 km。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 14 地貌單元屬黃河中游右岸沖積平原。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 15 供電、供水、排水、 燃料 供應(yīng) 現(xiàn)有 6煅燒爐 供電、 供 水、 排水 等設(shè)施 齊全， 能 夠滿足 6煅燒 爐 改造的要求。其中：建筑工程費(fèi) ；設(shè)備購置費(fèi) ；安裝工程費(fèi) ；工器具費(fèi) 萬元；其它費(fèi)；預(yù)備費(fèi) 。 6煅燒爐拆除部分 等固定資產(chǎn)通過折舊后，僅剩有部分殘值。 有關(guān)資料顯示，到 20xx 年底，全國電解鋁產(chǎn)能將達(dá)到約 1460萬 t， 實(shí)際產(chǎn)量將達(dá)到約 1260萬 t。 20xx年以來，碳素廠不斷提升碳陽極產(chǎn)品的研發(fā)能力，為不同客戶提供不同規(guī)格、不同質(zhì)量的個(gè)性化產(chǎn)品。 目前的戰(zhàn)略伙伴有：美國艾明克公司、韓國正彩公司、瑞士 RD 公司、德國金馬特公司等， 20xx 年意向合同 20 萬 t，已簽訂合同 16 萬 t。 3. 工藝改造方案 . 6煅燒爐現(xiàn)狀 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)決定碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 19 的，在國內(nèi)罐式煅燒爐的使用期限一般為 6～ 8 年，有的使用壽命長達(dá)十幾年?；鸬篮土瞎拗g的硅磚墻被擊穿，火道的負(fù)壓條件被破壞，多條火道出現(xiàn)竄火 、下火，煙道溫度過高，煅燒爐后大墻被燒穿 等 問題層出不窮，當(dāng)前 因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn)的料罐累計(jì)已經(jīng)達(dá) 到 14 個(gè)罐，其它雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐還在進(jìn)一步惡化。 所以應(yīng)盡快對 6煅燒爐進(jìn)行更新改造。振動(dòng)成型后的生塊廢品經(jīng)粗碎、中碎后貯存在配料小倉內(nèi)。 按照生產(chǎn) 12 萬 t成品碳陽極， 物料平衡計(jì)算表見表 31。 40179。 當(dāng) 4 臺(tái) 24罐煅燒爐與 6煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦 ： 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 17975179。 三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)每年可生產(chǎn)糊料為： 179。 成型工序能力驗(yàn)算 目前碳 素廠 有 三臺(tái)單工位振動(dòng)成型機(jī)，按照單臺(tái) 成型 機(jī)年實(shí)際生產(chǎn)能力 6 萬 t 計(jì)算，可生產(chǎn)預(yù)焙陽極生制品 18 萬 t。 （ 2） 更換首層火道部分 10 個(gè) 看火孔 。經(jīng)過多次嘗試，下火口 尺寸改為碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 25 150179。同時(shí)將后預(yù)熱空氣道由 24 個(gè)出口改為 12 個(gè)出口，即每條豎道頂端留一個(gè)外排口，取消預(yù)熱空氣進(jìn)四層火道的入口。 6煅燒爐 結(jié)構(gòu)示意圖見圖 32。 （ 1） 砌筑 條件 —— 存放砌筑材料的場地及砌筑時(shí)須 防雨 、 防雪； —— 爐體構(gòu)架和支承板安裝完畢，并經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格； —— 煙道的混凝土基礎(chǔ)或鋼平臺(tái)完工，并經(jīng) 檢查合格； —— 煅燒罐、煅燒火道（包括燃燒口）等部位經(jīng)過預(yù)砌筑，并將異形磚挑選作 組合。內(nèi)、外墻的砌筑都要拉線，以保持墻面的平整和垂直。 保持 罐體 正確的內(nèi)形是施工中的一個(gè)重要關(guān)鍵。砌筑時(shí)，要經(jīng)常檢查斷面尺寸， 確保磚縫泥漿飽滿， 并保持砌體清潔。煅燒罐與磚墻之間的膨脹縫應(yīng)防止堵塞，膨脹縫與火道接觸處應(yīng)填塞石棉繩或耐火纖維。當(dāng)煅燒罐上部加料口的截面逐層縮小時(shí)，其工作面的磚層應(yīng)均勻錯(cuò)臺(tái)砌筑；如果加料口的截面沒有改變時(shí)，則應(yīng)注意罐體全高的垂直度。首 、 二層 溫度的高低決碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 30 定著物料的加熱速度以及揮發(fā)份的逸出速度，同樣影響料 最終所能達(dá)到的溫度。從爐子的煅燒原理也可以看出，首、二層溫度的提高，對提高物料預(yù)熱溫度和縮短預(yù)熱帶，拉長煅燒帶非常重要?；鸬罍囟鹊目刂?，一方面要避免溫度過高，把磚砌體燒流損壞；另一方面要設(shè)法 拉長煅燒帶，使物料達(dá)到更高的煅燒溫度。爐頂?shù)谋貙雍湍突饾沧⒘?，?yīng)在烘爐結(jié)束并經(jīng)精整后施工。在后墻的兩側(cè)粘土磚墻上留設(shè)的空氣道、揮發(fā)分道、廢氣道等孔道，應(yīng)徹底清掃，以保證其暢通。每層火道砌完后，還應(yīng)檢查蓋板磚面的標(biāo)高。 煅燒罐罐壁較薄，有的僅 80mm 厚。 硅磚砌體一般采用摻有水玻璃的硅質(zhì)耐火泥漿砌筑。 砌筑時(shí)，從煅燒罐的下料口開始砌磚，接著砌其他部位。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 27 表 33 列出 了 6煅燒爐硅磚質(zhì)量指標(biāo)要求。 6煅燒爐 的砌筑及質(zhì)量要求 6煅燒爐 結(jié)構(gòu) 碳素廠采 用的是罐式煅燒爐。 一般煅燒爐溢出口清理孔的位置都在大道正上方，不能直觀地看到料罐與大 道相連的通道部分。 罐頭膨脹縫為 5mm， 過去使用高鋁干氈 ，其 耐火度為 1200℃， 20xx年測定的罐內(nèi)料溫已經(jīng)超過 1300℃ ，高鋁干氈 不能承受如此高的溫度，在運(yùn)轉(zhuǎn)中逐漸被消耗， 易導(dǎo)致 罐縫漏風(fēng) ，使 料罐局部溫度過高 ， 最后 燒穿料罐。 碳素廠現(xiàn)有焙燒能力表 表 32 爐別 爐燃燒系統(tǒng)類別 實(shí)際生產(chǎn)能力 備 注 2爐 二火焰系統(tǒng) 三箱 /爐 萬 t/a 使用自動(dòng)燃燒裝置 4爐 二火焰 系統(tǒng) 七箱 /爐 萬 t/a 使用自動(dòng)燃燒裝置 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 3爐 二火焰系統(tǒng) 八箱 /爐 6 萬 t/a 使用自動(dòng)燃燒裝置 合計(jì) 13 萬 t/a 目前 4焙燒爐節(jié)能 改造 項(xiàng)目正在實(shí)施 ，改造后 其 焙燒 設(shè)計(jì)年產(chǎn)能 可達(dá)到 6 萬 t。 179。因此任何一臺(tái)煅燒爐 ，尤其 是 6煅燒爐 非正常改造， 都將 對碳素廠的產(chǎn)量 完成 產(chǎn)生很大影響。 當(dāng) 6 臺(tái)爐子都正常工作時(shí)，年產(chǎn)煅后焦 ： 17975179。 24179。 混捏好的糊料，按照不同產(chǎn)品進(jìn)入不同工序， 經(jīng)振動(dòng)成型機(jī)成型，制碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 成碳陽極生坯，將碳陽極生坯裝入敞開式焙燒爐內(nèi)，用合格的冶金焦作填充料 ，按照指定的升溫曲線進(jìn)行高溫焙燒。 煅后焦進(jìn)行兩次破碎及篩分，分得三種合格粒料，分別存放于配料小倉內(nèi)。碳素 廠 現(xiàn) 有 6 臺(tái)煅燒爐，結(jié)構(gòu)、操作方法基本都相同，其余煅燒爐使用年限都 已 超過 8 年，