【正文】 高爐炭塊 石墨陽極 特種石墨 炭素纖維（噸） 2022 年至 2022 年我國煉鋼用石墨電極國內(nèi)市場銷售量與國內(nèi)石墨電極需求同步增長，具體情況詳見下表。2022～2022 年超高功率石墨電極產(chǎn)量表表 33項　　　　目 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年超高功率石墨電極產(chǎn)量（萬噸） 產(chǎn)量比上年增長（%） 在石墨電極中所占比重（%） 2022 年至 2022 年我國炭素制品產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，出口量大增。2022～2022 年煉鋼用石墨電極進出口情況表表 34項　　　　目 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年出口量（萬噸） 比上年增長（%） 創(chuàng)匯額（億美元） 比上年增長（%） 進口量（萬噸） 比上年增長（%） 用匯額（億美元） 比上年增長（%） 凈出口量（萬噸） 比上年增長（%） 目前我國有大小炭素企業(yè)近千家，但工序完整、具有一定規(guī)模的炭素生產(chǎn)企業(yè)不過百家左右。據(jù)中國炭素行業(yè)協(xié)會不完全統(tǒng)計，2022 年炭素工業(yè)總產(chǎn)值 億元，同比增長 %。2022 年，石墨電極產(chǎn)量 萬噸，同比增長 %。炭制品 萬噸，同比增長 %。2022 年以來，我國碳素工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，優(yōu)質(zhì)高檔電極——超高功率石墨電極增長率比普通石墨電極的增長率高出 18%，在石墨電極中所占的比例又有所加大，既適應(yīng)了煉鋼電爐大型化的要求，又能夠獲得較好的經(jīng)濟效益。銷售石墨電極 萬噸，同比降低 %，其中，銷售高功率、超高功率石墨電極 萬噸，同比增加 %。石墨電極庫存 萬噸，同比增加 %，其中，高功率、超高功率石墨電極庫存為 噸，同比減少 %。石墨電極出口量 萬噸，同比降低 %，占產(chǎn)量的 %，鋁用炭素制品出口約 110 萬噸。 市場分析目前，石墨電極國際年貿(mào)易量約 25～30 萬噸，國際貿(mào)易主要在發(fā)展中的資源國與發(fā)達(dá)的工業(yè)國之間進行。主要進口國有：日本、美國、德國、英國、意大利、法國、西班牙、波蘭、韓國、印度等。遼寧省國際工程咨詢中心 第 10 頁中國石墨電極出口日本約占出口總量的 40%，出口西歐約占出口總量的 36%，出口美國約占出口總量的 12%。石墨電極用于電爐煉鋼消耗約占電極總量的 70%，因此，電極的發(fā)展取決于電爐煉鋼的發(fā)展。我國近幾年電極出口量逐年增長，最高年增長 35%，中國炭素行業(yè)協(xié)會預(yù)測，今后出口仍有增長空間。由于電弧爐煉鋼的發(fā)展，石墨電極國內(nèi)市場需求每年以 10～15%的速度增長。據(jù)有關(guān)機構(gòu)初步預(yù)測，今年全年粗鋼產(chǎn)量預(yù)計為 ～ 億噸左右，鋼材進、出口量與上年基本持平。據(jù)此，煉鋼用石墨電極國內(nèi)市場將持續(xù)穩(wěn)定增長。因此市場前景較為廣闊。XX 省內(nèi)炭素企業(yè)主要有撫順炭素、遼陽炭素兩家企業(yè)。年生產(chǎn)石墨電極能力可達(dá) 3 萬噸，其中出口占 70%以上，是中國冶金炭素行業(yè)生產(chǎn)和出口骨干企業(yè)之一。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為“三環(huán)”牌石墨電極，品種有：216。350～ 500 高功率石墨電極和216。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機械等行業(yè)。該公司雖然具有一定的超高功率石墨電極生產(chǎn)能力，但從產(chǎn)品直徑與產(chǎn)品質(zhì)量上看，尚不能完全滿足國內(nèi)煉鋼需求。年產(chǎn)石墨電極 1 萬噸，石墨換熱器 12022 平方米。石墨電極產(chǎn)品主要為普通、浸漬、高功率石墨電極。*****市*****有限公司主要生產(chǎn)石墨電極系列產(chǎn)品，為鋼鐵工業(yè)及冶煉行業(yè)提供導(dǎo)電材料，企業(yè) 2022 年在全國炭素行業(yè)中銷售收入排名遼寧省國際工程咨詢中心 第 12 頁第十位，在 XX 省同行業(yè)中排名第二。面對國內(nèi)市場 RP（普通功率）電極供大于求，UHP（超高功率）電極缺口 8 萬噸以上，國內(nèi)大容量交、直流冶煉爐投產(chǎn)速度加快，急需 UHP 大規(guī)格電極的現(xiàn)狀， *****公司擬通過技術(shù)改造，生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極。4 技術(shù)分析*****市*****有限公司在本次技術(shù)改造過程中，積極引進和消化吸收國外先進技術(shù)，采用國內(nèi)先進成熟的工藝技術(shù)。本項目焙燒工序采用環(huán)式焙燒技術(shù)和隧道焙燒技術(shù)。電極加熱過程中排出的煙氣，由專用風(fēng)機從窯中抽出，送入燃燒室燃燒，燃燒后的煙氣再送入窯內(nèi)對電極進行加熱，如此循環(huán)往復(fù)，既合理回收利用了排放煙氣中的熱量，又使煙氣得到了凈化，尾氣排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)式窯在加熱過程中，熱量由高溫爐室依次向低溫爐室傳遞，使熱量充分利用，與傳統(tǒng)窯爐相比可節(jié)能 20%以上。本項目石墨化工序采用內(nèi)熱串接技術(shù)，能耗比傳統(tǒng)工藝降低 20%左右。遼寧省國際工程咨詢中心 第 13 頁本項目高壓浸漬工序加熱系統(tǒng)熱風(fēng)循環(huán)使用，能耗比傳統(tǒng)工藝降低 30%。由于采用了先進的生產(chǎn)工藝，如計算機控制配料、真空成型、隧道焙燒、大容量直流石墨化等，從根本上改變了工藝條件和操作條件，使生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)先進水平。 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品品種及規(guī)格石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導(dǎo)體，根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。本項目產(chǎn)品品種、規(guī)格及產(chǎn)量確定如下：HD 高體密（浸漬）石墨電極 5000 噸/年HP 高功率石墨電極 5000 噸/年遼寧省國際工程咨詢中心 第 14 頁UHP 超高功率石墨電極 20220 噸/年產(chǎn)品規(guī)格為 216。600mm，其中 216。 產(chǎn)品特點石墨電極具有高取向性、高結(jié)晶性、高體積密度，具有優(yōu)良抗熱震性、抗氧化性，在急冷急熱狀態(tài)下具有很高的機械強度。216。m，比普通規(guī)格電極低 3μΩ（2）超高功率電極可以承受大電流、高負(fù)荷。550mm 超高功率電極允許電流負(fù)荷可以達(dá)到 45000~65000A，其電流密度達(dá)到18～27A/cm 2，比同規(guī)格普通電極電流密度大 40%左右。 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)（1）產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)①《浸漬石墨電極》YB/T142 —1998；②《高功率石墨電極》YB/T4089—2022； ③《超高功率石墨電極》YB/T4090—2022。550～600mm 備 注1 電阻率不大于 μΩ．m 2 抗折強度不小于 MPa 3 彈性模量不大于 GPa 144 體積密度不小于 g/cm3 5熱膨脹系數(shù)（100～600℃ ）不大于106/℃ 工藝方案與設(shè)備方案 工藝方案 生產(chǎn)方法本項目 HD 高體密（浸漬）石墨電極和 HP 高功率石墨電極的生產(chǎn)方法為：外購石油焦通過罐式煅燒爐生產(chǎn)出煅燒焦，經(jīng)破碎、配料、成型、焙燒、浸漬、石墨化為成品。 生產(chǎn)工藝流程本項目石墨電極主要生產(chǎn)工藝流程如圖 51 所示。 生產(chǎn)工藝流程說明石墨電極主要生產(chǎn)工藝流程說明如下：（1）煅燒遼寧省國際工程咨詢中心 第 17 頁根據(jù)石墨電極產(chǎn)品的要求，原料石油生焦先進入煅燒爐進行煅燒。（2）壓型在壓型工序，煅燒后的糊料經(jīng)擠壓后制成多種不同規(guī)格的電極毛坯。本項目采用電極油壓擠壓機，根據(jù)不同產(chǎn)品要求，控制擠壓壓力和擠壓速度兩個關(guān)鍵工藝參數(shù)，使多種規(guī)格的電極生坯體積密度控制在 ～。（4）浸漬浸漬工序是將壓型后的坯料置于高壓釜內(nèi)，在規(guī)定的溫度和壓力下，使浸漬液滲透到制品氣孔中。預(yù)熱后立即裝入浸漬罐內(nèi)，在保持一定溫度下，抽真空以進一步除去各 ？中的空氣。在壓力下將浸漬劑強制浸入制品 ？中，維持加壓到規(guī)定時間后取出。本項目采用國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先的內(nèi)熱串接石墨化爐，以滿足大規(guī)格超高功率石墨電極產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。（2）設(shè)備選擇企業(yè)現(xiàn)有的煅燒系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、壓型系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、浸漬系統(tǒng)、石墨化系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)已形成石墨電極生產(chǎn)能力 15000 噸/年，本次改造在此基礎(chǔ)上，對擠壓機和環(huán)式焙燒窯進行改造，同時新增加隧道窯、內(nèi)串石墨化爐、高壓浸漬等設(shè)備，以及必要的檢測設(shè)備，以滿足大規(guī)格超高功率產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。新增（改造）主要工藝設(shè)備明細(xì)表表 53序號 設(shè) 備 名 稱 型號規(guī)格數(shù)量（臺、套）總價（萬元）電量（kW） 備注一 煅燒車間1 24 罐逆流式煅燒爐 1（座） 315二 壓型車間1電極擠壓油壓機（包括抽真空及破碎通風(fēng)改造）Dy772500A 1 120 80 改造2 電子配料系統(tǒng) 1（組） 15 5合 計 2 135 85三 焙燒車間1 18 室敞開式雙層環(huán)式焙燒 1（座） 380 改造遼寧省國際工程咨詢中心 第 19 頁序號 設(shè) 備 名 稱 型號規(guī)格數(shù)量（臺、套）總價（萬元）電量（kW ） 備注窯230 室敞開式雙層環(huán)式焙燒窯1（座） 460 改造合 計 2（座） 840四 隧道窯車間1 隧道窯 1（座） 2780 215其中：機械設(shè)備 1 1980電氣設(shè)備 1 420耐火材料 1 280其他 100五 浸漬車間1 浸漬系統(tǒng) 1 1055 100其中：熱媒系統(tǒng) 1 85預(yù)熱系統(tǒng) 1 260瀝淸系統(tǒng) 1 240加壓系統(tǒng) 1 85抽真空系統(tǒng) 1 75冷卻系統(tǒng) 1 45瀝青供給系統(tǒng) 1 55自動控制系統(tǒng) 1 60其他 150六 石墨化車間1 內(nèi)熱串接石墨化爐 1（座） 3015 16200其中：變壓器及輔助設(shè)施 1 880鋁排 1（組） 530銅排 1（組） 440導(dǎo)電電極 1（組） 285耐火材料 315多功能行車 2 90頂推裝置 1 75冷卻水系統(tǒng) 1 25抓斗機 2 20其他 355遼寧省國際工程咨詢中心 第 20 頁序號 設(shè) 備 名 稱 型號規(guī)格數(shù)量（臺、套）總價（萬元）電量（kW ） 備注七 檢測設(shè)備1 炭素試樣電阻率測試儀 TA901A 12 電極電阻率測試儀 GMⅢ 13 接頭電阻率測試儀 HDJ2 14 抗折強度測試儀 LDS2KN 15 熱膨脹系數(shù)儀 SRP1000 16 彈性模量儀 DT10W 17 分析天平 TGA 28 灰分分析裝置 19 揮發(fā)分分析裝置 110 真密度分析裝置 111 瀝青分析裝置 112 粒度組成篩分裝置 113 焙燒溫度電腦監(jiān)控系統(tǒng) 2合 計 15 80 10總 計 23 8220 16610（3）主要設(shè)備選擇論證1）內(nèi)熱串接石墨化爐①選擇的理由本項目石墨化選擇內(nèi)熱串接石墨化爐主要是為了滿足產(chǎn)品超高功率石墨電極的生產(chǎn)要求。而傳統(tǒng)的艾奇遜爐是靠在產(chǎn)品周圍加添電阻料，先通電加熱電阻料，再由電阻料去加熱產(chǎn)品，因此存在產(chǎn)品表面電阻率由于內(nèi)部受熱不均而不均勻的缺陷。550mm 及以上規(guī)格超高功率電極的石墨化，石墨轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品單位能耗較傳統(tǒng)生產(chǎn)方法低 20%以上，節(jié)能環(huán)保，是目前國內(nèi)超高功率石墨電極石墨化爐改造的發(fā)展方向 ？。700mm 爐型：∏型爐尺寸：長 217m，寬 2清爐及裝爐準(zhǔn)備時間：8 小時裝爐時間：8 小時通電時間：10～16 小時，平均 12 小時冷卻時間：72～96 小時出爐及清保溫料：8 小時平均生產(chǎn)周期：120 小時備用檢修爐數(shù)量：2 臺正常運轉(zhuǎn)需要爐數(shù)量：10 臺合計需爐數(shù)量：12 臺爐芯最高溫度：3000～3200℃爐芯電流密度：35～45A/cm 2熱效率：55%2）隧道窯 ①選擇的理由本項目二次焙燒采用隧道窯。b. 適于大規(guī)模連續(xù)性生產(chǎn)。d. 浸漬品在特別的耐熱匣缽內(nèi)，不需要填充料保護，產(chǎn)品裝出均在室外進行，生產(chǎn)操作得以簡化，操作環(huán)境良好。f. 浸漬品二次焙燒中析出的瀝青沉積在底盤上，在 650～250℃溫度下干餾成瀝青焦，可以回收利用。②主要尺寸及技術(shù)參數(shù)隧道窯主要尺寸及技術(shù)參數(shù)表表 54序號 項 目 參 數(shù)遼寧省國際工程咨詢中心 第 23 頁1 窯內(nèi)車位（輛） 322 窯內(nèi)存放車（輛） 31～323 窯內(nèi)尺寸 長寬高（m） 4 窯車尺寸 長寬高（mm） 335429409465 循環(huán)窯車（輛） 416 1 臺窯車裝匣缽（個） 17 燃料 天然氣或煤氣8 焙燒溫度（℃） 750℃9 制品生產(chǎn)運行時間 168 小時左右1