【正文】 . 電力 供電電源6煅燒爐現(xiàn)有用電負(fù)荷由 40變配電室供給。 本次改造，僅將 6煅燒爐上部爐體拆除重建，其廠房及其內(nèi)的其它建構(gòu)筑物均不變動(dòng)。 建筑設(shè)計(jì)本次 6煅燒爐更新改造仍在原廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，無(wú)新建構(gòu)筑物。地下水位比較深，對(duì)基礎(chǔ)無(wú)影響。 抗震設(shè)計(jì)根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》(1990)中提供的資料，本地區(qū)基本地震烈度為 7度，設(shè)計(jì)時(shí)建構(gòu)筑物地震烈度按 7度考慮設(shè)防。（4）保護(hù)環(huán)境,采用行之有效的技術(shù)措施，防止粉塵、毒物、廢水、廢氣、廢渣(液)、噪聲、放射性物質(zhì)及其他有害因素對(duì)環(huán)境的污染，并進(jìn)行綜合治理和利用，使其排污、排廢、排毒符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。（2）確定合理的建筑形式，在節(jié)省投資、滿足通風(fēng)采光及生產(chǎn)功能要求的前提下，盡量做到美觀大方，整齊統(tǒng)一。本工程的建設(shè)也未影響廠區(qū)的原綠化系統(tǒng)，建議在工程建設(shè)完成后碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 34 充分利用建筑物的周邊進(jìn)行綠化工作。 消防與綠化河南分公司目前已具備了一整套完善的消防系統(tǒng)。本工程改造后物料輸送系統(tǒng)及其配套設(shè)施都采用原有系統(tǒng)，能夠使物料系統(tǒng)與原有生產(chǎn)設(shè)施相互協(xié)調(diào)，并能在最大限度上減少建設(shè)投資。 總平面布置本項(xiàng)目在碳素廠原 6煅燒爐廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，故無(wú)需征用土地。m) 385 415 392 402灰份(%) 區(qū)域位置及交通中鋁河南分公司位于河南省鄭州市上街區(qū)，其東距鄭州市 38km，西距古都洛陽(yáng) 114km，北望黃河，南依嵩山。近四年來(lái) 6煅燒爐的工藝參數(shù)及質(zhì)量控制表 表 372022年 2022年 2022年 2022年首層溫度 (℃) 1220 1250 1290 1310碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 33 五層溫度 (℃) 1250 1270 1300 1350八層溫度 (℃) 1050 1080 1130 1150分號(hào)負(fù)壓 (Pa) 55 52 54 45總煙道溫度 (℃) 960 980 990 995煅燒焦真密度(g/cm 3) 煅燒焦電阻率(181。罐，應(yīng)嚴(yán)格按上述要求進(jìn)行操作。產(chǎn)量高，溫度就容易高，但物料的煅燒時(shí)間短，煅后焦質(zhì)量不易保證；產(chǎn)量過(guò)低，揮發(fā)份排出量少，爐溫難以控制，將導(dǎo)致物料煅燒溫度低，質(zhì)量難以保證。一般規(guī)定，大道、溢出口每 21天清理一次，罐壁 4個(gè)月清理一次，橫道每周清理一次，火道和溢出口不能同時(shí)清理。清理制度延遲石油焦揮發(fā)份高，易造成罐壁、大道、火道等掛灰結(jié)焦。在這個(gè)負(fù)壓狀態(tài)下，火道揮發(fā)份與空氣能充分混合燃燒，有一定的火焰長(zhǎng)度，各層火道溫度較易控制，分布均勻?；鸬镭?fù)壓的測(cè)量控制點(diǎn)一般設(shè)在二層火道尾部。燃燒產(chǎn)生的熱煙氣在負(fù)壓的作用下在火道內(nèi)逐層向下流動(dòng)，并在流動(dòng)過(guò)程中將熱量傳給火道磚（罐壁磚）和物料，而料罐內(nèi)物料煅燒過(guò)程要求在隔絕空氣條件下進(jìn)行。火道內(nèi)燃料燃燒的過(guò)程是：料罐內(nèi)受熱的物料排出的揮發(fā)份經(jīng)料罐上部溢出口進(jìn)入揮發(fā)份大道（收集道） ，碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 32 在負(fù)壓抽力作用下進(jìn)入火道與空氣混合燃燒。八層火道溫度控制在 1000～1100℃是比較適宜的，溫度低些，有利于煅燒物料的冷卻，減輕爐體底部煙道等粘土磚和冷卻水套承受的高溫壓力，延長(zhǎng)爐子使用壽命。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。因此，首、二層火道揮發(fā)份的燃燒及溫度制度就決定著全爐熱工性能。煅燒爐的溫度控制一般以首二層、五層、八層為測(cè)點(diǎn)控制。根據(jù)物料煅燒溫度不同，煅燒過(guò)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(guò)程的。煅燒的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是對(duì)石油焦的熱處理過(guò)程。首、二層溫度與八層溫度應(yīng)兼顧考慮。 煅燒爐工藝操作溫度控制溫度是煅燒工序的關(guān)鍵。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)。并且，加料口的中心必須與煅燒罐的中心吻合。7mm。3）頂部粘土磚段：包括煅燒爐上部粘土磚砌體、揮發(fā)份道等孔道及其他頂部砌體。硅磚段的后墻也由粘土磚、粘土質(zhì)隔熱耐火磚、紅磚組成。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。滑動(dòng)縫必須清潔、平整。燒嘴磚砌筑時(shí)，應(yīng)使其位置、尺寸和中心標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，并嚴(yán)格控制燒嘴中心與火道中心線的間距。砌蓋板磚時(shí)，應(yīng)隨砌隨清除下部擠出的泥漿。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。砌筑前，先干排驗(yàn)縫。為了防止氣體串漏，在砌筑每層火道的蓋板前，罐壁砌體的內(nèi)、外磚縫應(yīng)用泥漿勾嚴(yán)。此外，還應(yīng)隨時(shí)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。砌筑過(guò)程中，應(yīng)于爐子生產(chǎn)時(shí)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(cuò)牙，而且順向錯(cuò)牙也不應(yīng)大于 2mm。煅燒罐砌磚時(shí)，應(yīng)先干排驗(yàn)縫，然后從兩端向中心砌筑。砌體磚縫的允許厚度為：煅燒罐和火道蓋板 1～3mm；火道隔墻及四周墻 2～4mm。在粘土磚外墻中還有各種通道口。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。外墻的各種砌體均隨著煅燒罐的相應(yīng)磚層依次砌筑。下料口砌體形成后，仔細(xì)檢查各組煅燒罐中心線的間距是否符合要求。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口的中心線、尺寸。（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。為保證砌爐質(zhì)量，除采購(gòu)的砌筑材料必須符合質(zhì)量指標(biāo)外，應(yīng)嚴(yán)格按照下述砌爐要求進(jìn)行。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 28 6煅燒爐用硅磚質(zhì)量指標(biāo) 表 33序號(hào) 項(xiàng) 目 要 求1 SiO2含量 不小于 94%2 耐火度 不低于 1690℃3 不低于 1650 ℃4 重?zé)€變化：1450℃，2 小時(shí)。由于煅燒時(shí)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(shí)對(duì)罐壁的磨擦和撞擊、煅燒時(shí)氣體對(duì)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。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(cè)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。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 27 6煅燒爐由 2臺(tái) 5組料罐共 40罐、八層火道組成。罐式煅燒爐由很多個(gè)垂直的小煅燒料罐組成，以每四個(gè)（按縱橫方向二二排列）為一組，分成若干組?，F(xiàn)有 10根立柱部分截?cái)?，采?20根寬 250mm，長(zhǎng) 3m的槽鋼，更換并加固；更換全部沙封蓋 400個(gè)和 200個(gè)沙封底座；更換全部 40個(gè)上水套，10 個(gè)下水套；更換 4塊煙道閘板。（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。本次在不增加投資的基礎(chǔ)上，利用煅燒爐預(yù)熱空氣外排可以有效降低底部溫度，防止水套燒穿。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(zhǎng)期運(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 26 溢出口主要是連通料罐與揮發(fā)分大道的通道。經(jīng)過(guò)多次嘗試，下火口尺寸改為 150150mm，既解決了下火口易堵塞的問(wèn)題，也解決了揮發(fā)分在火道內(nèi)燃燒不充分的問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)操作非常有利。（5）下火口尺寸修改為 150150mm。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，多臺(tái)煅燒爐罐頭嚴(yán)重?zé)﹩?wèn)題，主要與罐頭密封不嚴(yán)有關(guān)。（3）更換爐前后 50個(gè)測(cè)溫測(cè)壓孔的鐵具。（1）在總煙道上預(yù)留煙氣余熱利用口。. 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?，F(xiàn)有焙燒實(shí)際能力如表 32。從物料平衡計(jì)算中知：碳陽(yáng)極年產(chǎn) 12萬(wàn)噸時(shí)，生塊需要量127660t，成型工序可滿足生產(chǎn)要求。混捏的生產(chǎn)能力完全可以滿足年產(chǎn) 12萬(wàn)噸陽(yáng)極之要求。三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)每年可生產(chǎn)糊料為： 3233653＝160833t。 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 2022立升混捏鍋 6臺(tái)。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(duì)碳素廠的產(chǎn)量完成產(chǎn)生很大影響。從物料平衡表中可知：年需煅后焦料量為 105630t。當(dāng) 5臺(tái) 24罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：179755=89875t。6爐 40罐煅燒爐年產(chǎn)量：4024365=29959t。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 物料平衡計(jì)算表 表 31序號(hào) 工序 加工物料 配比 成品率 實(shí)收率 加工前 加工后1 成品 1202202 焙燒 94% 127660 1202203 壓型 90% 141844 1276604 混捏 99% 143277 1418445 配料 143277生碎熟碎返回 15% 21492煅后焦 85% 103517瀝青 15% 182686 粉碎 40% 414077 粘結(jié)劑制備 18268瀝青溶化 92% 19856瀝青貯存 99% 202278 中碎篩分細(xì)碎 98% 105630 1035179 煅燒 75% 140840 10563010 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(tái)（1～5煅燒爐） ，10 組 40罐八層火道順流式罐式煅燒爐 1臺(tái)（6煅燒爐） 。圖 31 碳素生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖. 碳素廠物料平衡核算碳素廠目前已形成 12萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括：6 臺(tái)罐式煅燒爐、3 條生坯生產(chǎn)線（自動(dòng)配料、單體混捏鍋、單工位振動(dòng)成型） 、3臺(tái)焙燒爐。焙燒好的碳陽(yáng)極經(jīng)清除填充料即成碳陽(yáng)極成品。配好的干料與一定比例瀝青依次加入混捏鍋混捏。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。焙燒好的碳陽(yáng)極廢品經(jīng)粗碎、中碎和篩分，分出粒子骨料和細(xì)料，分別存放于配料小倉(cāng)內(nèi)。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(cāng)，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)） 。不同產(chǎn)地石油焦及返回焦，按照規(guī)定的配比，用抓斗天車在配料倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行混合配料，經(jīng)破碎機(jī)破碎后入罐式煅燒爐進(jìn)行高溫煅燒。. 碳素廠生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)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(yáng)極（簡(jiǎn)稱碳陽(yáng)極） 。6煅燒爐 40個(gè)罐停排了 14個(gè)等于只有 26個(gè)在運(yùn)轉(zhuǎn)，再加上為保護(hù)爐體采取了控制煅燒爐產(chǎn)量的措施，每年將減少煅后焦產(chǎn)量 ；爐體漏風(fēng)嚴(yán)重，嚴(yán)重破壞了煅燒爐的負(fù)壓控制系統(tǒng)，煅后焦質(zhì)量經(jīng)常出碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致其真密度合格率降低。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(wèn)題。由于硅磚部分的耐腐蝕性從理化指標(biāo)上很難判斷，出現(xiàn)如此大面積的燒損最大的可能性就是硅磚的耐腐蝕性太差。如果燒穿的面積過(guò)大，整個(gè)煅燒爐砌體的安全性就會(huì)受到嚴(yán)重的威脅。 2022年 8月技術(shù)人員對(duì)煅燒爐個(gè)別料罐排空觀察，發(fā)現(xiàn)料罐內(nèi)壁燒穿非常嚴(yán)重，最大的地方燒穿面積達(dá) ，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁。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。同年 12月初烘爐結(jié)束正式帶料運(yùn)行，目前已運(yùn)行 4年半的時(shí)間。但是，國(guó)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。碳素廠只有不斷挖潛，并更新現(xiàn)有設(shè)備，提高設(shè)備產(chǎn)能和產(chǎn)品品質(zhì)，維持現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，或通過(guò)技術(shù)改造項(xiàng)目，擴(kuò)大生產(chǎn)能力和碳陽(yáng)極產(chǎn)量，才能保持現(xiàn)有市場(chǎng)，并在民營(yíng)企業(yè)占領(lǐng)市場(chǎng)之前，搶占國(guó)際市場(chǎng)，并占有大量份額。而作為陽(yáng)極的出口基地，目前碳素廠的 12萬(wàn) t產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足出口的要求。另外吉爾吉斯坦 5萬(wàn) t，冰島 3萬(wàn) t的長(zhǎng)期合同正在洽談中。其中，德國(guó) t（要求追加 t） ，迪拜 t（要求追加 2萬(wàn)t） ，澳大利亞 t，美國(guó)奧爾馬特 4萬(wàn) t，俄羅斯鋁業(yè) t。同時(shí)與德國(guó)金馬特、美國(guó)的奧爾馬特、俄羅斯鋁業(yè)等用戶建立了良好的伙伴關(guān)系。碳素廠出口碳陽(yáng)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(yáng)極成品質(zhì)量已全面達(dá)到了國(guó)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(guó)際領(lǐng)先水平，其它指標(biāo)處于國(guó)際先進(jìn)水平。自開(kāi)展碳陽(yáng)極出口業(yè)務(wù)以來(lái)，產(chǎn)品出口俄羅斯、印度、伊朗、美國(guó)、澳大利亞、加拿大、德國(guó)等國(guó)家，成為國(guó)際采購(gòu)商到中國(guó)采購(gòu)碳陽(yáng)極的首選品牌，訂單不斷，供不應(yīng)求。目前已開(kāi)發(fā)出 20種出口陽(yáng)極和 9種國(guó)內(nèi)陽(yáng)極，單塊最重達(dá)到 ，最輕僅有 。碳素廠 1999年開(kāi)始研制出口碳陽(yáng)極，并開(kāi)辟了俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家的陽(yáng)極市場(chǎng)，出口品種達(dá) 20幾種，一直以