【正文】 長(zhǎng)城鋁業(yè)公司。 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。公司“雪山牌”鋁錠在倫敦金屬交易所注冊(cè)，產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)。 經(jīng)過(guò)近半個(gè)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(wàn) t以上，鋁錠 萬(wàn) t，碳陽(yáng) 極 12 萬(wàn) t，自發(fā)電 3 億 kW178。截至 2020年底，河南分公司下屬 14 個(gè)部室， 14 個(gè)生產(chǎn)單位，在職員工達(dá)到 10023名。經(jīng)過(guò)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(guó)鋁土礦資源特點(diǎn)、在世界上獨(dú)樹(shù)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(guó)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(shù)脂法提取金屬鎵等新工藝、技術(shù)和裝備；開(kāi)發(fā) 的常壓脫硅、高效沉降槽等技術(shù)和裝備在國(guó)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(guó)內(nèi)自焙槽的升級(jí)換代提供了典范。公司經(jīng)濟(jì)總量、氧化鋁產(chǎn)量、利潤(rùn)總額、碳陽(yáng)極創(chuàng)匯總額、鎵系列產(chǎn)品產(chǎn)能連續(xù)多年居全國(guó)同行業(yè)第一，經(jīng)濟(jì)效益和納稅總額連續(xù)四年蟬聯(lián)全國(guó)有色企業(yè)首位，名列河南納稅百?gòu)?qiáng)企業(yè)第二名（所得稅總額名 列第一位）、鄭州市利稅百?gòu)?qiáng)第一名， 形成 了 低投入、低消耗、低排放和 高速度、 高效 益 的節(jié)約型增長(zhǎng)方式 。申請(qǐng)專利 35 項(xiàng)。集國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)和先進(jìn)裝備于一體的 河南分公司 擴(kuò)建 70 萬(wàn) t 氧化鋁項(xiàng)目于 2020 年 3 月份提前達(dá)產(chǎn)，全年產(chǎn)量達(dá)到 72 萬(wàn) t，被評(píng)為有色金屬工業(yè)部級(jí)優(yōu)質(zhì)工程，創(chuàng)造了 建設(shè)最快、達(dá)產(chǎn)最快、效益最好、質(zhì)量一流等新記錄。河南分公司被認(rèn)證為高新技術(shù)企業(yè)，榮獲全 國(guó)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(hào) 。 碳素廠籌建于 1958 年，固定資產(chǎn) 億 元，現(xiàn)有職工 894 人，其中教授級(jí)高級(jí)技術(shù)人員 3 人、高級(jí)技術(shù)人員 15 人、中級(jí)技術(shù)人員 29 人、中專以上文化程度 264 人，占員工總數(shù)的 %。同時(shí)，強(qiáng)化管理，建立了完善的質(zhì)量保證體系， 1999 年通過(guò) ISO9002:1994 質(zhì)量體系認(rèn)證， 2020 年通過(guò)ISO9001:2020 版質(zhì)量管理體系認(rèn)證， 2020 年通過(guò)健康安全環(huán)境管理體系認(rèn)證。 1999 年碳素廠開(kāi)辟了俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家的陽(yáng)極市場(chǎng)，開(kāi)拓了我國(guó)陽(yáng)極出口途徑 。 碳素廠 現(xiàn) 有 生產(chǎn)能力 12 萬(wàn) t/a，產(chǎn)品主要是出口預(yù)焙陽(yáng)極。 為 滿足外商對(duì)出口預(yù)焙陽(yáng)極各項(xiàng)理化指標(biāo)及 外觀的嚴(yán)格要求，特別是優(yōu)質(zhì)陽(yáng)極質(zhì)量穩(wěn)定性的要求，碳素廠作了大量 技術(shù)研究、管理創(chuàng)新、設(shè)備改造工作。 由于 碳素廠 碳陽(yáng)極質(zhì)量 及各項(xiàng)指標(biāo)全面 符合 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ， 完全 滿足使用方的 要 求 ，并建立了 良好的 市場(chǎng)信譽(yù)及客戶關(guān)系， 現(xiàn)已發(fā)展成為我國(guó) 最大的碳陽(yáng)極出口企業(yè)及全國(guó)有色金屬行業(yè)碳素制品出口創(chuàng)匯基地。 河南分公司鋁用預(yù)焙陽(yáng)極出口情況 表 表 11 年 份 1999 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 總產(chǎn) (t) 60058 82410 100560 108500 110000 80000 71162 49385 出口 (t) 15053 11212 27961 53410 70000 54384 48743 41804 出口 量占 總產(chǎn)量的 % 通過(guò)幾年的出口陽(yáng)極生產(chǎn) 實(shí)踐 及對(duì)外技術(shù)交流，碳素廠 已 積累 了 豐富的 碳 陽(yáng)極生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 并研究和 掌握了 影響陽(yáng)極質(zhì)量的各 種技術(shù)難題 以及控制陽(yáng)極質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 。 目前，其碳陽(yáng)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(guó)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(guó)際先進(jìn)水平。 碳素廠 6煅燒爐存在問(wèn)題 及原因分析 碳素廠 6煅燒爐為 八層火道順流式 罐式煅燒爐，由東西兩臺(tái)組成，每臺(tái) 20 個(gè)料罐，采用硅磚砌筑主體火道及料罐 。 從 2020 年 10 月起發(fā)現(xiàn) 6煅燒爐料罐燒穿現(xiàn)象。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)決定的 。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。 6煅燒爐 現(xiàn)狀 統(tǒng)計(jì)表 表 12 罐 號(hào) 料罐 現(xiàn)狀 火道 現(xiàn)狀 排料情況 備注 1 局部燒流或燒穿 較暗 在排 6 2 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 3 局部燒流或燒穿 下火嚴(yán)重 在排 4 燒穿 較暗 在排 5 燒穿 與料罐穿通 停排 6 燒穿 與料罐穿通 停排 7 燒穿 與料罐穿通 停排 8 燒穿 與料罐穿通 停排 9 燒穿 與料罐穿通 停排 10 燒穿 與料罐穿通 停排 11 燒穿 與料 罐穿通 停排 12 燒穿 與料罐穿通 停排 13 局部燒流或燒穿 較暗 在排 14 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 15 局部燒流或燒穿 基本正常 在排 16 局部燒流或燒穿 較暗 在排 17 燒穿 與料罐穿通 停排 18 燒穿 與料罐穿通 停排 19 燒穿 與料罐穿通 停排 20 燒穿 與料罐穿通 停排 21 正常 基本正常 在排 22 燒穿 與料罐穿通 在排 23 燒穿 與料罐穿通 在排 24 正常 基本正常 在排 25 燒穿 與料罐穿通 停排 26 燒穿 與料罐穿通 在排 27 燒穿 與料罐穿通 在排 28 燒穿 與料罐穿通 在排 29 燒穿 與料罐穿通 在排 30 燒穿 與料罐穿通 停排 31 燒穿 與料罐穿通 在排 32 燒穿 與料罐穿通 在排 33 正常 基本正常 在排 34 燒穿 與料罐穿通 在排 35 燒穿 與料罐穿通 在排 36 燒穿 與料罐穿通 在排 37 燒穿 基本正常 在排 38 局部燒流或燒穿 與料罐穿通 在排 39 燒穿 與料罐穿通 在排 40 燒穿 基本正常 在排 從表 12 中看出 ，已經(jīng)確定煅燒爐的 40 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） 不止一處的燒穿點(diǎn) 。 2020 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 厲害 ， 燒穿面積 最大的地方達(dá) ，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁 。 因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重 ， 已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn) 和排料 的料罐累計(jì) 已經(jīng)達(dá)到 14 個(gè) ； 其它雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐 ，其情況還在進(jìn)一步惡化。 碳素廠于 2020 年 10 月對(duì) 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 。 碳素廠聘請(qǐng)有關(guān)耐火材料專家進(jìn)行診斷，經(jīng)研究討論也確認(rèn)無(wú)法采取可行的補(bǔ)救辦法 。 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(wèn)題 。 原因分析 在發(fā)現(xiàn)煅燒爐燒穿的 情況 后，碳素廠針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題認(rèn)真分析了原因，從耐火材料、 爐子 砌筑、烘爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 了調(diào)查和研究。 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。從西臺(tái) 6料罐看 ，面積 5m2范圍內(nèi)硅磚 有 不同程度的脫落，脫落深度 最小有 15mm，最大達(dá) 200mm。 碳素廠建廠至今 對(duì) 煅燒爐 十幾臺(tái)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(lèi)似情況。而 6爐采用的是山東大橋耐火材料廠供貨的硅磚 ，雖然 硅磚指標(biāo)合格，但 從 爐 子運(yùn)行 僅 4 年多就出現(xiàn)料罐燒穿、火道堵塞現(xiàn)象來(lái)看，其 實(shí)際使用效果 很 不理想。 6煅燒爐由中國(guó)長(zhǎng)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)。 烘爐過(guò)程對(duì)煅燒爐的正常運(yùn)行及延長(zhǎng)爐體使用壽命，同樣起著關(guān)鍵作用。 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(zhǎng)爐體壽命。 從現(xiàn) 在及過(guò)去其它爐室的運(yùn)行情況看， 即使長(zhǎng)時(shí)間高溫，也 沒(méi)有出現(xiàn) 過(guò) 硅磚大面積粉化脫落的情況 。 顯然，正常運(yùn)行的工藝條件、工藝溫度不該導(dǎo)致此類(lèi)事情發(fā)生 。 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?tīng)t整體塌陷的危險(xiǎn) ，同時(shí) 煅燒爐 出現(xiàn)的嚴(yán)重破損問(wèn)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 。 目前 碳素廠陽(yáng)極出口訂單達(dá) 11 萬(wàn) 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 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(wàn) t。 （ 1） 碳素廠物料平 衡計(jì)算 按照 碳素廠 年產(chǎn) 12 萬(wàn) t 碳陽(yáng)極成品 ，進(jìn)行 物料平衡計(jì)算 ， 見(jiàn)表 13。 按 90kg/h178。 24179。 365179。 40179。 365179。 3） 6 臺(tái)煅燒爐年產(chǎn)量合計(jì)： += t。 5= 萬(wàn) t。 4+= 萬(wàn) t。顯然， 6煅燒爐 退 出后， 5 臺(tái) 24 罐煅燒爐 運(yùn)行， 11 煅后焦年產(chǎn)量將減少 萬(wàn)噸， 將出現(xiàn) = 萬(wàn) t的 缺口。因此任何一臺(tái)煅燒爐非正常改造時(shí)停產(chǎn)，對(duì)碳素廠的產(chǎn)量完成 造成很大 影響。 （ 1） 在煅燒爐生產(chǎn)過(guò)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)。 （ 3） 外商對(duì)出口預(yù)焙陽(yáng)極各項(xiàng)理化指標(biāo)如 陽(yáng)極的抗氧化性、電阻率、微量元素等 要求十分苛刻。 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 。 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) 。 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。 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。對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收利用 ， 對(duì) 碳素 廠節(jié)能減排 具有重 要 意義 。 107KJ，折標(biāo)煤 ，年可 節(jié)約標(biāo)煤3110t。 因此， 鑒于上述理由， 有必要、 必須對(duì) 6煅燒爐進(jìn)行更新改造。 6煅燒爐位于碳素廠東南位置。 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(yáng)極出口任務(wù) 的完成。 主要改造內(nèi)容： 6煅燒爐東、西兩臺(tái) 煅燒爐爐體上部全部拆除， 更換 支撐底板 ； 13 更換或加固部分立柱 ； 更換首層 部分看火孔及爐前后測(cè)壓、測(cè)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。 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 。 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(yáng)市 114km，南 22 km 有小關(guān) 鋁 礦區(qū)，北傍黃河 7 km。 20′ ，北緯 34176。 （ 2）交通運(yùn)輸條件 橫貫我國(guó)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(guò)； 310 國(guó)道 (鄭洛公路 )由東向西，于該區(qū)折向南。 河南分公司生 產(chǎn)所需大宗原材料及產(chǎn)品均可通過(guò)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)輸條件為河南分公司的生產(chǎn)和 發(fā)展提供了有利條 件。 14 地貌單元屬黃河中游右岸沖積平原。 （ 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)有汜水河和河南分公司納污河 (枯河 )。（ 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。 歷年平均氣溫 ： ℃ ； 平均月最高氣溫 ： ℃ ； 平均月最低氣溫 ： ℃ ； 絕對(duì)最高氣溫 ： ℃ ； 絕對(duì)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)?： 西南風(fēng)，風(fēng)頻 %，平均風(fēng)速 ； 常年次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?： 東風(fēng)，風(fēng)頻 11%，平均風(fēng)速 ； 全年平均風(fēng)速 ： 。 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