【正文】 9種國內(nèi)陽極，單塊最重達(dá)到 ，最輕僅有。碳素廠 1999年開始研制出口碳陽極，并開辟了俄羅斯、美國等國家的陽極市場，出口品種達(dá) 20幾種，一直以來占碳陽極出口市場份額的 90%以上。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。由于國際市場對環(huán)保的嚴(yán)格要求，國碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 18 外許多新建電解鋁廠都沒有設(shè)計配套的碳素廠，而直接從發(fā)展中國家進(jìn)口碳陽極。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。預(yù)計隨著國內(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。建議本次改造仍采用山東第二耐火材料廠生產(chǎn)的硅磚。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。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。 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，碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 17 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。按照股份有限公司發(fā)展部的委托要求，本報告效益分析采用“有無項(xiàng)目對比法” 。本項(xiàng)目為改造項(xiàng)目，考慮不增加流動資金。資金來源為股份有限公司撥款，無需借入資金。 項(xiàng)目投資及資金籌措本項(xiàng)目建設(shè)投資 。（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。施工條件（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，前期已作碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 16 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。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。（4）地震所在地區(qū)地震基本烈度為 7度。全年降水分布極為不均，降水多碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 15 集中在 8 兩個月，占全年降雨量的 % 。地下水穩(wěn)定水位深 ～，標(biāo)高 ～，屬潛水類。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。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。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 。50′。上街區(qū)周邊均系滎陽市地域，其地理座標(biāo)為東經(jīng) 113176。區(qū)域概況（1）地理位置分公司碳素廠 6煅燒爐更新改造項(xiàng)目位于分公司廠內(nèi)西部。恢復(fù)廠房內(nèi)照明設(shè)施。 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。 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。. 項(xiàng)目概況 擬建地點(diǎn)本項(xiàng)目為分公司碳素廠 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。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，基本不含有明顯碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 13 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。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。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。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。要達(dá)到上述質(zhì)量要求，必須確保煅燒爐正常運(yùn)行。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。目前，6煅燒爐料罐燒穿，工藝參數(shù)難以控制，煅燒碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 12 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。6煅燒爐的破損將影響碳素廠出口碳陽極質(zhì)量。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 =。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。4）5 臺 24罐煅燒爐運(yùn)行時，年產(chǎn)煅后焦：5= 萬t。罐，年工作日 365天，日工作三班，班工作 8小時，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率按 95％計算，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。 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 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。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。6煅燒爐不能正常排料，給碳素廠生產(chǎn)組織帶碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 10 來較大困難，并且成為生產(chǎn)流程中新的瓶頸。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。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。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)。6煅燒爐建設(shè)時，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)行時首、二層火道控制在1250～1380℃，最高 1400℃。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。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。2）爐子砌筑、烘爐砌筑質(zhì)量對煅燒爐的生產(chǎn)操作和爐體使用壽命有很大影響。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。碳素廠的 1～6共 6臺煅燒爐，爐體結(jié)構(gòu)、操作方法基本都相同，除 6爐外，其他爐子的使用年限都已超過了 8年，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)。從現(xiàn)場情況看，硅磚的燒穿是脫落性質(zhì)，而非熔化性質(zhì)。1）耐火材料硅磚部分的耐腐蝕性從理化指標(biāo)上很難作出鑒定。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)。實(shí)際上，煅燒爐中心耐高溫部分由硅磚砌筑，一旦出現(xiàn)燒穿，不停爐時在 1300℃以上的高溫情況下根本不可能修補(bǔ)。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。令人擔(dān)憂的是，如果燒穿的面積過大，整個煅燒爐砌體的安全性將會受到嚴(yán)重的威脅?；鸬篮土瞎拗g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。八層火道罐式煅燒爐結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從觀火孔可以觀察到的視野有限，所以可以肯定實(shí)際情況比觀察到的更加嚴(yán)重。6煅燒爐存在問題：碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 6 從 2022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。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。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出現(xiàn)料罐與火道燒穿現(xiàn)象。該煅燒爐于 2022年 6月建成，10 月 10日點(diǎn)火烘爐，同年 12月初烘爐結(jié)束，正式帶料運(yùn)行，到現(xiàn)在已運(yùn)行近 5年的時間。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。如：出口陽極微量元素的控制技術(shù)、陽極空氣滲透率的控制技術(shù)、陽極 CO2反應(yīng)性的生產(chǎn)控制技術(shù)、陽極空氣反應(yīng)性的生產(chǎn)控制技術(shù)等。1999～2022 年鋁用預(yù)焙陽極出口情況見表 11。2022～2022 年連續(xù)六年碳陽極出口量占國內(nèi)出口歐美市場量的 80%以上，相繼有多種規(guī)格的預(yù)焙碳陽極進(jìn)入美國、澳大利亞、俄羅斯、印度、加拿大等國際市場，涉及美鋁、法鋁等國際知名公司，2022年產(chǎn)品出口量占總產(chǎn)量的 %。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。隨著出口陽極市場的擴(kuò)大，2022 年 6月碳素廠進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn) 2萬 t的技術(shù)改造，新建 6煅燒爐及配套設(shè)備改擴(kuò)建。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。近幾年來，碳素廠經(jīng)過多次的技術(shù)改造和科技攻關(guān)后，使原本六十年代為基礎(chǔ)建設(shè)的技術(shù)落后、效率低、質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高的設(shè)備與工藝有了很大改進(jìn)和創(chuàng)新，產(chǎn)品質(zhì)量有很大提高，且產(chǎn)量也有所增加。分公司碳素廠概況分公司碳素廠（以下簡稱碳素廠）是生產(chǎn)電解鋁用碳素制品的專業(yè)廠。五年來，分公司走出了一條資源節(jié)約和自主創(chuàng)新相結(jié)合的科學(xué)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)、社會和員工和諧發(fā)展，培育了在國內(nèi)外具有較強(qiáng)競爭力和影響力的中部鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群，增強(qiáng)了鋁工業(yè)在中部崛起中的凝聚力和帶動力，樹立了國際上市公司的新形象。92%的科技成果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，科技項(xiàng)目回報率達(dá) 30%以上，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 7200萬元以上。分公司堅持科學(xué)發(fā)展，深化自主創(chuàng)新，五年內(nèi)有 64項(xiàng)科技成果通過省部級鑒定，7 項(xiàng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，22 項(xiàng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，56 項(xiàng)成果獲得市廳級以上科技進(jìn)步獎。2022年以來，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。擁有各類專業(yè)人員 4000余人（其中中高級人員 1500人） 。h規(guī)模。碳陽極遠(yuǎn)銷到歐、亞、美、澳四大洲的 18個國家和地區(qū)，在國際上享有較高聲譽(yù)。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。2022 年 1月，根據(jù)中鋁公司部署，中國長城鋁業(yè)公司在上碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 2 街地區(qū)的氧化鋁、電解鋁板塊的優(yōu)良資產(chǎn)，組成分公司，作為股份有限公司的骨干企業(yè)在紐約和香港上市。隴海鐵路貫穿東西，連霍高速公路緊鄰而過，交通十分便利。提出需拆除的資產(chǎn)及處理意見，以及安全、環(huán)保方面的投資情況。嚴(yán)格控制投資，降低投資成本，提高投資回報率。分公司碳素廠提供關(guān)于本項(xiàng)目的技術(shù)改造方案。 編制依據(jù)股份有限公司委托中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計院編制本項(xiàng)目可行性研究報告的委托書。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告 碳素廠 6煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告碳素廠碳素煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報告目 錄1. 總論 ...................................................................................................................................1. 項(xiàng)目背景 ..................................................................................................................1. 項(xiàng)目概況 ................................................................................................................12. 問題與建議 .........................................................................