【正文】 即使因長時間使用引起的燒穿也僅是個別料罐，像 6煅燒爐這樣的情況還是第一次出現(xiàn)。 從 20xx 年 10 月起 6煅燒 爐 運(yùn)行不足 2 年時間，就 陸續(xù)發(fā)現(xiàn) 開始出現(xiàn) 料罐燒穿現(xiàn)象， 到目前為止 ， 40 個料 罐 40 條火道中 已 經(jīng)確定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)。 河南分公司碳 陽極的市場前景非常好。 6 年碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 18 中共計出口碳陽極 40 萬 t以上。國際市場的巨大需求，引發(fā)國內(nèi)民營碳陽極廠擴(kuò)建浪潮，大量專業(yè)碳陽極廠迅速擴(kuò)張， 僅 濟(jì)寧碳素廠產(chǎn)量 就 已經(jīng) 達(dá)到 20 萬 t，產(chǎn)量 10 萬 t 以上的專業(yè)廠 還 不斷涌現(xiàn)。 碳素廠建廠至今 先后 對 十幾臺次的煅燒爐大修 ， 采用 的幾乎都是 山東第 二耐 火材料廠硅 磚（僅一次采用洛 陽 耐 火材料廠硅 磚），很少出現(xiàn)類似情況； 即使 爐 子 運(yùn)行 10 年左右出現(xiàn)非火道主體的少量缺損， 也 不 會 影響爐子正常運(yùn)行。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價 河南分公司 6煅燒 爐改造完成后不但能提高碳素廠的產(chǎn)能，保證出口任務(wù)的順利進(jìn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且也可避免因大修而造成的停產(chǎn)，碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 16 同時也為其它 煅 燒爐的改造積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn) ， 可最大限度的發(fā)揮投資效益和經(jīng)營效益 。 （ 2） 本項(xiàng)目在實(shí)施過程中， 分公司內(nèi)部協(xié)調(diào)便捷， 只要生產(chǎn)組織和施工交叉配合得力，不會對生產(chǎn)造成大的影響。（ 3） 氣象條件 本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季受海洋季風(fēng)氣候影響，炎熱多雨；冬季受西伯利亞寒潮侵襲而寒冷干燥。 （ 2）交通運(yùn)輸條件 橫貫我國東西的連霍高速公路 (鄭汴洛高速 )和隴海鐵路由上街區(qū)北部通過； 310 國道 (鄭洛公路 )由東向西，于該區(qū)折向南。 主要改造內(nèi)容： 6煅燒爐東、西兩臺 煅燒爐爐體上部全部拆除， 更換 支撐底板 ；碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 13 更換或加固部分立柱 ； 更換首層 部分看火孔及爐前后測壓、測溫孔的鐵具；更換部分砂封；更換冷卻水 上水套 ，下水套進(jìn)行維修；更換煙道閘板。 107KJ，折標(biāo)煤 ，年可 節(jié)約標(biāo)煤3110t。 煅燒爐 穩(wěn)定 運(yùn)行有利于 碳素廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能 減排 和清潔生產(chǎn) 。因此任何一臺煅燒爐非正常改造時停產(chǎn)，對碳素廠的產(chǎn)量完成 造成很大 影響。 3） 6 臺煅燒爐年產(chǎn)量合計： += 萬 t。 24179。 目前 碳素廠陽極出口訂單達(dá) 11 萬 t 以上 ， 保證煅后焦產(chǎn)能 是完成 全年 出 口任務(wù)的先決 條件。 3） 工藝操作 嚴(yán)格控制好煅燒溫度是獲得質(zhì)量合格的煅后焦的關(guān)鍵，同時 還 減輕了硅磚承受的高溫壓力；合理的清理制度以及加排料制度，也有利于延長爐體壽命。 碳素廠建廠至今 對 煅燒爐 十幾臺次的大修幾乎都 采用山東二耐磚（僅有一次采用洛耐磚），很少出現(xiàn)類似情況。 如果 不從根本上消除 材質(zhì)的缺陷 ， 采取的 措施 即便再好，也 不能徹底解決問題 。 20xx 年 8 月技術(shù)人員對煅燒爐個別料罐排空觀察，發(fā)現(xiàn)料罐內(nèi)壁燒穿非常 厲害 ， 燒穿面積 最大的地方達(dá) ，且整個料罐內(nèi)壁斑駁 。 從 20xx 年 10 月起發(fā)現(xiàn) 6煅燒爐料罐燒穿現(xiàn)象。 由于 碳素廠 碳陽極質(zhì)量 及各項(xiàng)指標(biāo)全面 符合 國際標(biāo)準(zhǔn) ， 完全 滿足使用方的 要 求 ，并建立了 良好的 市場信譽(yù)及客戶關(guān)系， 現(xiàn)已發(fā)展成為我國 最大的碳陽極出口企業(yè)及全國有色金屬行業(yè)碳素制品出口創(chuàng)匯基地。同時，強(qiáng)化管理，建立了完善的質(zhì)量保證體系， 1999 年通過 ISO9002:1994 質(zhì)量體系認(rèn)證， 20xx 年通過ISO9001:20xx 版質(zhì)量管理體系認(rèn)證， 20xx 年通過健康安全環(huán)境管理體系認(rèn)證。申請專利 35 項(xiàng)。 經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展，河南分公司已經(jīng)形成年產(chǎn)氧化鋁 230 萬 t以上，鋁錠 萬 t，碳陽 極 12 萬 t，自發(fā)電 3億 kW178。 企業(yè)概況 中國鋁業(yè)河南分公司概況 中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司（以下簡稱 河南分公司）位于中原腹地鄭州市上街區(qū)。 附圖： 區(qū)域平面圖 6煅燒爐配置圖（一） 6煅燒爐配置圖（二） AA、 BB 立面配置圖 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 1 1. 總論 . 項(xiàng)目背景 項(xiàng)目名稱 項(xiàng)目名稱 ：中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠 6煅燒爐更新改造項(xiàng)目。 嚴(yán)格控制投資，降低投資成本，提高投資回報率。主要產(chǎn)品有“雪山”牌砂狀氧化鋁、氫氧化鋁、化學(xué)品氧化鋁、鋁錠及鋁合金系列產(chǎn)品、碳陽極、金屬鎵及其深加工、機(jī)械制品等。 20xx 年以來， 河南分 公司落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)內(nèi)涵挖潛和超常規(guī)發(fā)展相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，資產(chǎn)總值和銷售收入歷史性地突破“雙百億”，氧化鋁產(chǎn)量躍居亞洲第一。 河南分公司碳素廠概況 中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠（以下簡稱碳素廠） 是生產(chǎn)電解鋁用碳素制品的專業(yè)廠 。生產(chǎn)流程中包括 1～ 6共 6臺罐式煅燒爐， 3 條陽極生坯生產(chǎn)線 （自動配料、單體混捏鍋、單工位振動成 型） ， 1～ 3共 3 臺焙燒爐 。出口優(yōu)質(zhì)陽極的研制成功，為全面提高陽極質(zhì)量水平，降低消耗提供了技術(shù)示范 ； 同時為中鋁公司在全世界相關(guān)鋁行業(yè)起到了橋梁作用，樹立了品牌形象，并 為中鋁公司創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 6煅燒爐存在問題： 從 20xx 年 10 月起 陸續(xù)發(fā)現(xiàn) 6煅燒 爐料罐燒穿現(xiàn)象，到目前為止料罐及火道出現(xiàn)問 題情況統(tǒng)計見 表 12。碳素廠 也 曾嘗試采用熱補(bǔ)法對破損處進(jìn)行修補(bǔ)，但由于硅磚呈現(xiàn)大面積粉化脫落，且漏洞大，無法實(shí)施。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 8 從現(xiàn)場情況看，硅磚的燒穿 是脫落性質(zhì) ，而 非熔化性質(zhì) 。砌筑過程由建設(shè)單位、監(jiān)理公司和碳素廠煅燒車間質(zhì)量檢查人員全程監(jiān)督，并嚴(yán)格按照 審查后的設(shè)計圖紙和 筑爐要求進(jìn)行，應(yīng)該說砌筑質(zhì)量得到了有效控制。 根據(jù)以上分析 、 判斷 ， 最大的可能性就是硅磚 實(shí)際指標(biāo)未達(dá)到質(zhì)量要求，導(dǎo)致 6煅燒爐目前狀況的原因是硅磚的質(zhì)量太差 。 碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 10 物料平衡計算表 表 13 序號 工序 加工物料 配比 成品率 實(shí)收率 加工前 加工后 1 成品 120xx0 2 焙燒 94% 127660 120xx0 3 壓型 90% 141844 127660 4 混捏 99% 143277 141844 5 配料 143277 生碎熟碎返回 15% 21492 煅后焦 85% 103517 瀝青 15% 18268 6 粉碎 40% 41407 7 粘結(jié)劑制備 18268 瀝青溶化 92% 19856 瀝青貯存 99% 20xx7 8 中碎篩分細(xì)碎 98% 105630 103517 9 煅燒 75% 140840 105630 10 初碎 99% 142263 140840 （ 2）煅燒工序能力核算 碳素廠現(xiàn)有 5 臺（ 1～ 5爐） 24 罐 八層火道順流式罐式煅燒爐 ， 1臺（ 6爐） 40罐 八層火道順流式罐式 煅燒爐。 24179。 從物料平衡表中可 知 ，要確保碳素廠年產(chǎn) 12 萬 t 預(yù)焙陽極，煅后焦年需求量為 t。 煅后焦質(zhì)量對陽極質(zhì)量影響很大，因此保證煅后焦質(zhì)量是生產(chǎn)合格陽極的前提。 107KJ。 建設(shè)規(guī)模與目標(biāo) 建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)煅后 石油 焦 2萬 t以上 。上街區(qū)周邊均系滎陽市地域， 其地理座標(biāo)為東經(jīng) 113176。 地層由人工填土、第四系上更新統(tǒng)沖積黃土狀土、粉質(zhì)粘土、圓礫及中更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土等組成。 本項(xiàng)目僅對 6煅燒爐本體進(jìn)行更新，沒有新增用電負(fù)荷、用水量、排水量 ， 無需增加供 電、 供 水、 排水 等設(shè)施。 資金來源為中國鋁業(yè)股份有限公司撥款，無需借入資金。拆除后，將 嚴(yán)格按照中鋁總部的要求進(jìn)行資產(chǎn)報廢、回收和 處理。 隨著世界鋁工業(yè)的發(fā)展， 國際碳陽極 市場 非常廣闊， 需求前景看好。目前已開發(fā)出 20 種出口陽極和 9 種國內(nèi)陽極，單塊最重達(dá)到 ，最輕僅有 。其中，德國 t（要求追加 萬 t），迪拜 t（要求追加 2萬 t），澳大利亞 萬 t，美國奧爾馬特 4 萬 t，俄羅斯鋁業(yè) 萬 t。但是，國內(nèi)各地耐火材料理化指標(biāo)差異較大， 如果選用的 耐火磚質(zhì)量差， 加上 砌筑質(zhì)量達(dá) 不 到 標(biāo)準(zhǔn) 要求，操作 維護(hù)不當(dāng)，壽命短的只有 3～4 年就 迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。如果燒穿的面積過大，整個煅燒爐砌體的安全性就會受到嚴(yán)重的威脅。 . 碳素 廠 生產(chǎn) 工藝流程簡述 碳素生產(chǎn)是 以少灰碳素材料 —— 石油焦和煤瀝青為原料，生產(chǎn)鋁電解用預(yù)焙陽極（簡稱碳陽極）。 上述不同物料的合格粒料與粉料按照產(chǎn)品的工藝配方進(jìn)行干料配料。 物料平衡計算表 表 31 序號 工序 加工物料 配比 成品率 實(shí)收率 加工前 加工后 1 成品 120xx0 2 焙燒 94% 127660 120xx0 3 壓型 90% 141844 127660 4 混捏 99% 143277 141844 5 配料 143277 生碎熟碎返回 15% 21492 煅后焦 85% 103517 瀝青 15% 18268 6 粉碎 40% 41407 7 粘結(jié)劑制備 18268 瀝青溶化 92% 19856 瀝青貯存 99% 20xx7 8 中碎篩分細(xì)碎 98% 105630 103517 9 煅燒 75% 140840 105630 10 初碎 99% 142263 140840 煅燒工序能力驗(yàn)算 碳素廠 現(xiàn) 有 6組 24 罐八層火道順流式罐式煅燒爐 5 臺 （ 1～ 5煅燒爐 ） ， 10 組 40罐八層火道順流式罐式煅燒爐 1臺（ 6煅燒爐 ）。 24179。 4+29959=101859t。 32179。 從物料平衡計算中知：碳 陽極年 產(chǎn) 12 萬噸時，生塊需 要 量 127660t，成型工序可滿足生產(chǎn)要求。 （ 3） 更換 爐前后 50 個 測溫測壓孔 的鐵具 。 150mm， 既解決了下火口易堵塞的問題，也解決了揮發(fā)分在火道內(nèi)燃燒不充分的問題，對生產(chǎn)操作非常有利。 （ 8） 縮短 后揮發(fā)分豎道 ， 將后揮發(fā)分豎道由四層縮短至二層。 圖 32 6煅燒爐 結(jié)構(gòu) 示意圖 1 火道 ； 2 總煙道 ； 3 冷卻水套 ； 4 觀火孔 ； 5 負(fù)壓調(diào)節(jié)拉板 ； 6測溫孔 ； 7 加 料斗 ； 8 煅燒料罐 ； 9 爐后揮發(fā)份道 ； 10 爐后預(yù)熱空氣道 ； 11爐前預(yù)熱空氣道 。 （ 2） 煅燒爐爐體的砌筑 煅燒爐爐體從結(jié)構(gòu) 上 分為煅 燒罐、燃燒火道（包括燃燒口）、各種通道和外墻等， 從高度方向或 所 采用的材質(zhì)上 分為底部粘土磚段、中部硅磚段和頂部粘土磚段。 2） 中部硅磚段 ： 是煅燒爐最重要的部位，包括煅燒罐的硅磚段、各層燃燒火道、隔墻及四周墻 ，均由 硅磚砌成。砌筑過程中，應(yīng)于爐子生產(chǎn)時爐料由上往下降落，所以砌體的內(nèi)表面嚴(yán)禁有與排料方向逆向的錯牙，而且順向錯牙也不應(yīng)大于 2mm。每層火道蓋板磚砌筑前，應(yīng)徹底清掃底面和墻面的殘存泥漿和雜物。硅磚砌體四周與后墻粘土磚砌體之間自下而上均留有膨脹縫。并且，加料口的中心必須與煅燒罐的中心吻合。煅燒的過程實(shí)質(zhì)上是對石油焦的熱處理過程。但是火道最高允許溫度受耐火磚的耐火度和荷重軟化溫度限制。 根據(jù)物料煅燒溫度不同，煅燒過程大體可分為 預(yù)熱帶、煅燒帶、冷卻帶，三者既互相關(guān)聯(lián)又相互制約，焦碳就是在煅燒帶完成煅燒過程的。埋設(shè)件與砌體間的間隙可用濃耐火泥料或石棉泥料填實(shí)。 硅磚段的后墻也由粘土磚、粘土質(zhì)隔熱耐火磚、紅磚組成。砌蓋板磚時，應(yīng)隨砌隨清除下部擠出的泥漿。此外，還應(yīng)隨時用靠尺檢查砌體上表面的平整度，并使各罐體相應(yīng)磚層的標(biāo)高一致。在粘土磚外墻中還有各種通道口。 砌筑前，應(yīng)仔細(xì)復(fù)查支承板表面的標(biāo)高、平整度和支承底板上各下料碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 28 口的中心線、尺寸。由于 煅燒時火道的最高溫度為 1300～1380℃，燃燒口的溫度達(dá) 1500℃ ， 煅燒罐和火道的砌體除受到 1300℃以上的高溫作用，還受 到裝、出碳素材料時對罐壁的磨擦和撞擊、煅燒時氣體對砌體的沖刷和滲透以 及低熔點(diǎn)鹽類熔渣的侵蝕等作用，硅磚質(zhì)量將直接影響罐體及火道部位的使用壽命，因此， 應(yīng)采用熱傳導(dǎo)性好、 荷重軟化溫度高和高溫機(jī)械強(qiáng)度好的硅磚砌筑，且 硅磚的理化指標(biāo)及外形尺寸必須符合筑爐標(biāo)準(zhǔn)要求。 現(xiàn)有 10