【文章內(nèi)容簡介】 響。6煅燒爐由中國某鋁業(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)。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(jì)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。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 12 作用。根據(jù)以往對煅燒爐大修及建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，6煅燒爐烘爐過程充分考慮了各種因素如硅磚線性膨脹率、水分含量等的影響，并嚴(yán)格按照制定的烘爐方案及砌體加熱升溫曲線進(jìn)行，最大程度的減輕了對爐體的損害。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(shí)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。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)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℃。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。而且六、七、八層火道處于煅燒爐低溫區(qū)（溫度控制在 1000～1100℃） ，也同樣有料罐燒穿現(xiàn)象出現(xiàn)。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。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。 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煅燒爐的停產(chǎn)將直接影響碳素廠碳陽極出口任務(wù)的完成。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。6煅燒爐不能正常排料，給碳素廠生產(chǎn)組織帶 13 來較大困難，并且成為生產(chǎn)流程中新的瓶頸。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。如果不盡快對該爐進(jìn)行更新改造，煅后焦的減產(chǎn)將制約碳陽極成品產(chǎn)量，影響碳素廠出口任務(wù)的完成，無法滿足目前已簽訂的出口訂單的要求。（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。 物料平衡計(jì)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 120220 2 焙燒 94% 127660 120220 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% 20227 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。 14 按 90kg/h罐，年工作日 365 天，日工作三班，班工作 8 小時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率按 95％計(jì)算，則1）每臺 24 罐煅燒爐年產(chǎn)量：242436595％= 萬t；2）6 40 罐煅燒爐年產(chǎn)量：402436595%= 萬t。3）6 臺煅燒爐年產(chǎn)量合計(jì)：+= 萬 t。4）5 臺 24 罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：5= 萬t。4 臺 24 罐煅燒爐與 6煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：4+= 萬 t。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 萬 t。顯然，6煅燒爐退出后，5 臺 24 罐煅燒爐運(yùn)行，煅后焦年產(chǎn)量將減少 萬噸，將出現(xiàn) =萬 t 的缺口。另外，煅燒爐壽命為 8～10 年，考慮其大修改造期為 1 年左右，實(shí)際生產(chǎn)中只有 5 臺煅燒爐運(yùn)行，即便 6煅燒爐仍能正常運(yùn)行和排料，加上 4 臺 24 罐煅燒爐的產(chǎn)量，也還缺 =。因此任何一臺煅燒爐非正常改造時(shí)停產(chǎn)，對碳素廠的產(chǎn)量完成造成很大影響。6煅燒爐的破損將影響碳素廠出口碳陽極質(zhì)量。（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)。目前，6煅燒爐料罐燒穿，工藝參數(shù)難以控制，煅燒 15 料的溫度達(dá)不到工藝要求，煅后焦質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)波動，造成煅后焦真密度合格率降低，不能保證煅后焦質(zhì)量合格。（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。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。要達(dá)到上述質(zhì)量要求，必須確保煅燒爐正常運(yùn)行。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)。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。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。但是，6煅燒爐部分火道和料罐燒穿，爐體漏風(fēng)嚴(yán)重，而且料罐內(nèi)物料與火焰直接接觸，不僅增加了物料的燒損，而且浪費(fèi)了本可以利用的能源。煅燒爐排出的高溫?zé)煔鉁囟冗_(dá) 1000℃左右，每臺爐每小時(shí)排出的高溫?zé)煔鉄崃考s為 107KJ。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。按回收后煙氣的溫度為 300℃計(jì)，每臺爐每小時(shí)排出的高溫?zé)煔饪苫厥諢崃考s為 107KJ，折標(biāo)煤 ，年可節(jié)約標(biāo)煤 3110t。碳素廠 1～5 5 臺煅燒爐正常運(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 16 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。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。. 項(xiàng)目概況 擬建地點(diǎn)本項(xiàng)目為中國鋁業(yè)某分公司碳素廠 6煅燒爐更新改造項(xiàng)目，對 6東西兩臺罐式煅燒爐大修，仍在原位置進(jìn)行。6煅燒爐位于碳素廠東南位置。 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。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。 主要改造內(nèi)容本項(xiàng)目主要對碳素廠現(xiàn)有 6煅燒爐進(jìn)行更新改造。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；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?；謴?fù)廠房內(nèi)照明設(shè)施。 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。 主要建設(shè)條件區(qū)域概況（1）地理位置中國鋁業(yè)某分公司碳素廠 6煅燒爐更新改造項(xiàng)目位于某分公司廠內(nèi) 17 西部。某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。上街區(qū)周邊均系滎陽市地域，其地理座標(biāo)為東經(jīng) 113176。20′，北緯 34176。50′。（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。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 。 某 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 某 分 公 司 的 生 產(chǎn) 和 發(fā) 展 提 供 了 有 利 條件 。自然條件（1）地形、地貌場地地形較平坦，地勢總體上東南高西北低，地面標(biāo)高介于～ 之間。地貌單元屬黃河中游右岸沖積平原。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。（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)有汜水河和某分公司納污河(枯河)。地下水穩(wěn)定水位深 ～，標(biāo)高 ～，屬潛水類。（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； 18 冬季受西伯利亞寒潮侵襲而寒冷干燥。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 % 。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)椋何髂巷L(fēng)，風(fēng)頻 %，平均風(fēng)速 ；常年次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋簴|風(fēng)，風(fēng)頻 11%，平均風(fēng)速 ；全年平均風(fēng)速： 。（4）地震所在地區(qū)地震基本烈度為 7 度。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。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。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。施工條件 19 （1）本項(xiàng)目在現(xiàn)有廠區(qū)現(xiàn)有廠房內(nèi)對原有系統(tǒng)進(jìn)行改造，前期已作了大量的調(diào)查研究和精心安排，準(zhǔn)備較充分，施工場地較寬敞。（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）采用成熟工藝技術(shù)、成熟產(chǎn)品，定貨、安裝、調(diào)試有保證。（4）施工隊(duì)伍力量雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富。 項(xiàng)目投資及資金籌措本項(xiàng)目建設(shè)投資 萬元。其中：建筑工程費(fèi) 萬元；設(shè)備購置費(fèi) 萬元；安裝工程費(fèi) 萬元；工器具費(fèi) 萬元；其它費(fèi) 萬元；預(yù)備費(fèi) 萬元。資金來源為中國鋁業(yè)股份有限公司撥款，無需借入資金。資金構(gòu)成較為簡單，建設(shè)期利息為零。本項(xiàng)目為改造項(xiàng)目，考慮不增加流動資金。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)某分公司 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)，同時(shí)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。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” 。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 年。 拆除資產(chǎn)及處理意見本項(xiàng)目對碳素廠 6煅燒爐進(jìn)行更新改造，將其東、西兩臺煅燒爐爐體上部全部拆除，爐體重新砌筑，并更換支撐底板，更換或加固部分立 20 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，更換冷卻水上水套及部分下水套，更換煙道閘板，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。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。拆除后，將嚴(yán)格按照中鋁總部的要求進(jìn)行資產(chǎn)報(bào)廢、回收和處理。. 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 2022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)。從出現(xiàn)的問題進(jìn)行仔細(xì)診斷和分析，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?fàn)t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。建議本次改造仍采用山東第二耐火材料廠生產(chǎn)的硅磚。2. 市場預(yù)測及分析2022 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。預(yù)計(jì)隨著國內(nèi)電解鋁新建、擴(kuò)建產(chǎn)能的不斷釋放，碳陽極需求量還將不斷增長。有關(guān)資料顯示，到 2022 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。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。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 21 油焦和瀝青為從中國進(jìn)口碳陽極。由于國際市場對環(huán)保的