1、中國(guó)鋁業(yè)河南分公司中國(guó)鋁業(yè)河南分公司 碳素廠碳素廠 6#6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目煅燒爐更新改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告可行性研究報(bào)告 目目 錄錄 1.1. 總論總論.1 1.1. 項(xiàng)目背景 .1 1.2. 項(xiàng)目概況 .12 1.3. 問題與建議 .16 2.2. 市場(chǎng)預(yù)測(cè)及分析市場(chǎng)預(yù)測(cè)及分析.17 3.3. 工藝改造方案工藝改造方案.18 3.1. 6#煅燒爐現(xiàn)狀 .18 3.2. 碳素廠生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述 .20 3.3. 碳素廠物料平衡核算 .21 3.4. 6#煅燒爐工藝主要改造內(nèi)容 .24 3.5. 6#煅燒爐改造方案 .24 4.4.總圖運(yùn)輸與公用輔助工程改造方案總圖運(yùn)輸與公用輔助工程改造方

2、案.32 4.1.總圖運(yùn)輸.32 4.2. 建筑結(jié)構(gòu) .32 4.3. 電力 .34 4.4. 計(jì)控 .35 4.5. 給排水 .36 4.6. 采暖通風(fēng) .37 5.5. 節(jié)能措施及效益節(jié)能措施及效益.38 5.1. 采用無外加燃料煅燒工藝 充分利用了原料中的揮發(fā)份.38 5.2. 有效利用高溫?zé)煔庥酂釡p少排放 .38 5.3. 采用節(jié)能燈具節(jié)約用電 .38 6.6. 消防消防.39 7.7. 環(huán)境影響評(píng)價(jià)環(huán)境影響評(píng)價(jià).39 7.1. 社會(huì)與自然環(huán)境概況 .39 7.2. 編制依據(jù)及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) .40 7.3. 主要污染源和主要污染物 .41 7.4. 污染治理措施 .41 7.5. 環(huán)境管

3、理及監(jiān)測(cè)環(huán)境管理及監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu) .42 7.6. 環(huán)境影響初步分析 .43 8.8. 勞動(dòng)安全衛(wèi)生勞動(dòng)安全衛(wèi)生.43 8.1. 設(shè)計(jì)依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn) .43 8.2. 勞動(dòng)衛(wèi)生措施 .44 8.3. 工業(yè)安全措施 .45 8.4. 勞動(dòng)安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置 .46 8.5. 安全衛(wèi)生措施評(píng)價(jià) .46 9.9. 工程估算工程估算.46 9.1. 概述 .46 9.2. 項(xiàng)目建設(shè)投資 .47 9.3. 編制依據(jù) .47 9.4. 投資分析 .48 9.5. 概算表 .49 10.10. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià).57 10.1. 生產(chǎn)組織及定員 .57 10.2. 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 .57 10.3. 資金籌措

4、 .57 10.4. 成本與費(fèi)用 .58 10.5.效益分析.59 10.6. 盈利能力分析 .59 10.7. 綜合評(píng)價(jià) .60 11.11. 主要設(shè)備及材料表主要設(shè)備及材料表.60 附件：附件：中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司發(fā)展部委托編制“中國(guó)鋁業(yè)河南分公司碳素廠 6#煅燒 爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告”的委托書。 附圖：附圖：1、區(qū)域平面圖 ky2007.37a-zy-1 2、6#煅燒爐配置圖（一） ky2007.37a-gy-1 3、6#煅燒爐配置圖（二） ky2007.37a-gy-2 4、a-a、b-b 立面配置圖 ky2007.37a-gy-3 1.1. 總論總論 1.1.1.1. 項(xiàng)目背

5、景項(xiàng)目背景 1.1.1 項(xiàng)目名稱 項(xiàng)目名稱：中國(guó)鋁業(yè)河南分公司碳素廠 6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目。 1.1.2 編制依據(jù) 1、中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司委托中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公司設(shè)計(jì)院編制本項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告的委托書。 2、中國(guó)鋁業(yè)河南分公司計(jì)劃經(jīng)營(yíng)部轉(zhuǎn)河南分公司碳素廠關(guān)于本項(xiàng)目 的項(xiàng)目建議書。 3、河南分公司碳素廠提供關(guān)于本項(xiàng)目的技術(shù)改造方案。 1.1.3 編制原則 1、深入調(diào)研分析現(xiàn)狀，詳細(xì)論證實(shí)施更新改造的必要性，提出改造 方案，并進(jìn)行方案比較和論證，推薦最優(yōu)方案。 2、嚴(yán)格控制投資，降低投資成本，提高投資回報(bào)率。 3、嚴(yán)格按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，采用有無項(xiàng)目對(duì)比法。 4、提出需拆除的資產(chǎn)及

6、處理意見，以及安全、環(huán)保方面的投資情況。 1.1.4 企業(yè)概況 1、中國(guó)鋁業(yè)河南分公司概況 中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司河南分公司（以下簡(jiǎn)稱河南分公司）位于中 原腹地鄭州市上街區(qū)。隴海鐵路貫穿東西，連霍高速公路緊鄰而過，交 通十分便利。公司前身是始建于 1958 年的鄭州鋁廠，1992 年 6 月，經(jīng) 國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，原鄭州鋁廠、中州鋁廠、鄭州輕金屬研究院和鄭鋁礦山公 司合并組建為中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公司。2002 年 1 月，根據(jù)中鋁公司部署，中 國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公司在上街地區(qū)的氧化鋁、電解鋁板塊的優(yōu)良資產(chǎn)，組成中 國(guó)鋁業(yè)河南分公司，作為中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司的骨干企業(yè)在紐約和香 港上市。 河南分公司集冶煉、發(fā)電、運(yùn)輸

7、、建筑、機(jī)械制造、科研、設(shè)計(jì)于 一體。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。公 司“雪山牌”鋁錠在倫敦金屬交易所注冊(cè)，產(chǎn)品暢銷全國(guó)。碳陽極遠(yuǎn)銷 到歐、亞、美、澳四大洲的 18 個(gè)國(guó)家和地區(qū)，在國(guó)際上享有較高聲譽(yù)。 經(jīng)過近半個(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 t 以上，鋁錠 5.8 萬 t，碳陽極 12 萬 t，自發(fā)電 3 億 kwh 規(guī)模。截至 2006 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。擁有各類專業(yè)人員 4000 余人（其中中高級(jí)人員 1500

8、 人） 。經(jīng) 過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、樹脂法提取金屬鎵等新工 藝、技術(shù)和裝備；開發(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。 2002 年以來，河南分公司落實(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

9、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。公司經(jīng)濟(jì)總量、氧化鋁產(chǎn)量、利潤(rùn)總 額、碳陽極創(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，名列河南納稅百強(qiáng) 企業(yè)第二名（所得稅總額名列第一位） 、鄭州市利稅百強(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。 河南分公司堅(jiān)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(jí)鑒定，7 項(xiàng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，22 項(xiàng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，56 項(xiàng)成果獲得市廳級(jí)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)。申請(qǐng)專利 35 項(xiàng)。92%的科技成果實(shí) 現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化

10、，科技項(xiàng)目回報(bào)率達(dá) 30%以上，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 7200 萬元以上。 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 t 氧化鋁項(xiàng)目 于 2006 年 3 月份提前達(dá)產(chǎn)，全年產(chǎn)量達(dá)到 72 萬 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。 五年來，河南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(huì)和員工和諧發(fā)展，培育了在國(guó)內(nèi)外具有較 強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)力，樹立了國(guó)際上市公司的新形象。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

11、業(yè)創(chuàng)新特等獎(jiǎng) 等榮譽(yù)稱號(hào)。 2、河南分公司碳素廠概況 中國(guó)鋁業(yè)河南分公司碳素廠（以下簡(jiǎn)稱碳素廠）是生產(chǎn)電解鋁用碳 素制品的專業(yè)廠。 碳素廠籌建于 1958 年，固定資產(chǎn) 2.3 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 29.7%。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。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 iso

12、9002:1994 質(zhì)量體系認(rèn)證，2002 年 通過 iso9001:2000 版質(zhì)量管理體系認(rèn)證，2004 年通過健康安全環(huán)境管 理體系認(rèn)證。 為適應(yīng)國(guó)內(nèi)外鋁用碳素工業(yè)發(fā)展的需要，滿足市場(chǎng)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。1999 年碳素廠開辟了俄 羅斯、美國(guó)等國(guó)家的陽極市場(chǎng)，開拓了我國(guó)陽極出口途徑。 隨著出口陽極市場(chǎng)的擴(kuò)大，2002 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。 碳素廠現(xiàn)有生產(chǎn)能力 12 萬 t/a，產(chǎn)品主要是出口

13、預(yù)焙陽極。生產(chǎn)流 程中包括 1#6#共 6 臺(tái)罐式煅燒爐，3 條陽極生坯生產(chǎn)線（自動(dòng)配料、 單體混捏鍋、單工位振動(dòng)成型） ，1#3#共 3 臺(tái)焙燒爐。 為滿足外商對(duì)出口預(yù)焙陽極各項(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。20002005 年連續(xù)六年碳陽極出口量占國(guó)內(nèi)出口歐美市 場(chǎng)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(guó)、澳大利亞、 俄羅斯、印度、加拿大等國(guó)際市場(chǎng)，涉及美鋁、法鋁等國(guó)際知名公司， 2006 年產(chǎn)品出口量占總產(chǎn)量的 84.65%。由于碳素廠碳陽極質(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，

14、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。 19992006 年鋁用預(yù)焙陽極出口情況見表 1-1。 河南分公司鋁用預(yù)焙陽極出口情況表河南分公司鋁用預(yù)焙陽極出口情況表 表 1-1 年年 份份 1999199920002000200120012002200220032003200420042005200520062006 總產(chǎn)(t) 6005882410100560108500110000800007116249385 出口(t) 1505311212279615341070000543844874341804 出口量占 總產(chǎn)

15、量的% 25.0613.6127.8149.2363.6467.9868.5084.65 通過幾年的出口陽極生產(chǎn)實(shí)踐及對(duì)外技術(shù)交流，碳素廠已積累了豐 富的碳陽極生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并研究和掌握了影響陽極質(zhì)量的各種技術(shù)難題以 及控制陽極質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。 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。 目前，其碳陽極質(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。出 口優(yōu)質(zhì)陽極的研制成功，為全面提高陽

16、極質(zhì)量水平，降低消耗提供了技 術(shù)示范；同時(shí)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。 1.1.5 碳素廠 6#煅燒爐存在問題及原因分析 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。該煅燒爐于 2002 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(shí)間。從 2005 年 10 月起發(fā)現(xiàn) 6#煅燒爐料罐燒穿 現(xiàn)象。 正常情況下，6#煅燒爐在運(yùn)行 810 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

17、會(huì)出現(xiàn)料罐與火道燒穿現(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。國(guó) 內(nèi)罐式煅燒爐的使用期限一般為 68 年，有的使用壽命長(zhǎng)達(dá)十幾年。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 34 年就將被迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。 1、6#煅燒爐存在問題： 從 2005 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(jì)見表 1-2。 6#6#煅燒爐現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表煅燒爐現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表 表 1-2 罐號(hào)罐號(hào)料罐現(xiàn)狀料罐現(xiàn)狀火道現(xiàn)狀火道現(xiàn)狀排料情況排料情況備注備注 1 局部燒流或燒穿較暗在排 2 局部燒流或燒穿基本正常在

18、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

19、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 1-2 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)。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

20、限，所以可以 肯定實(shí)際情況比觀察到的更加嚴(yán)重。2006 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) 0.5m2，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁。 火道和料罐之間的硅磚墻被擊穿，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。因?yàn)榛鸬罒?穿嚴(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。令人擔(dān)憂的是，如 果燒穿的面積過大，整個(gè)煅燒爐砌體的安全性將會(huì)受到嚴(yán)重的威脅。 碳素廠于 2005 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

21、產(chǎn)量，減少清爐次數(shù)，加強(qiáng)爐體的巡視和密封工 作等。碳素廠也曾嘗試采用熱補(bǔ)法對(duì)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。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)無法采取可行的補(bǔ)救辦法。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(shí)在 1300以上 的高溫情況下根本不可能修補(bǔ)。 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 底解決問題。 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)。 2、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。

22、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。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。 從現(xiàn)場(chǎng)情況看，硅磚的燒穿是脫落性質(zhì)，而非熔化性質(zhì)。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。碳素廠的 1#6#共 6 臺(tái)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(zhǎng)時(shí) 間使用引起的燒穿也僅是個(gè)別料罐，像 6#煅燒爐這樣的情況還是第一次 出現(xiàn)。 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

23、出現(xiàn)類似情況。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。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)象來看，其實(shí)際使用效果很不理 想。 2）爐子砌筑、烘爐 砌筑質(zhì)量對(duì)煅燒爐的生產(chǎn)操作和爐體使用壽命有很大影響。 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)。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(duì)煅燒爐的正常運(yùn)行及延長(zhǎng)爐體使用壽命，同

24、樣起著關(guān)鍵 作用。根據(jù)以往對(duì)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(duì)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(zhǎng)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 12501380，最高 1400。從現(xiàn)在及過去其它爐室的運(yùn)行情況看，即 使長(zhǎng)時(shí)間高溫，也沒有出現(xiàn)過硅磚大面

25、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 10001100） ，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。 1.1.6 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。 1、6#煅燒爐的停產(chǎn)將直接影響碳素廠碳陽極出口任

26、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 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 1.2 萬 t。如果不盡快對(duì)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 1- 3。 物料平衡計(jì)算表物料平衡

27、計(jì)算表 表 1-3 序序 號(hào)號(hào) 工序工序加工物料加工物料 配配 比比 成品成品 率率 實(shí)收實(shí)收 率率 加工前加工前加工后加工后 1 成品 120000 2 焙燒 94%127660 120000 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%20057 8 中碎篩分細(xì)碎 98%105630 103517 9 煅燒 75%140840 105630

28、10 初碎 99%142263 140840 （2）煅燒工序能力核算 碳素廠現(xiàn)有 5 臺(tái)（1#5#爐）24 罐八層火道順流式罐式煅燒爐，1 臺(tái)（6#爐）40 罐八層火道順流式罐式煅燒爐。 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(tái) 24 罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09242436595=1.7975 萬 t； 2）6# 40 罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09402436595%=2.9959 萬 t。 3）6 臺(tái)煅燒爐年產(chǎn)量合計(jì)：8.9875+2.9959=11.9834 萬 t。 4）5 臺(tái) 24 罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：1.7975

29、5=8.9875 萬 t。 4 臺(tái) 24 罐煅燒爐與 6#煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦： 1.79754+2.9959=10.1859 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 10.5630 萬 t。顯然，6#煅燒爐退出后，5 臺(tái) 24 罐煅燒爐運(yùn) 行，煅后焦年產(chǎn)量將減少 2.9959 萬噸，將出現(xiàn) 10.5630-8.9875=1.5755 萬 t 的缺口。另外，煅燒爐壽命為 810 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(tái)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(tái) 24 罐煅燒爐的產(chǎn)量，也還缺 10.5

30、630- 10.1859=0.3771t。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。 2、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 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(dòng)，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(duì)出口預(yù)焙陽極各項(xiàng)理化

31、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(duì)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。 3、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(duì)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

32、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(tái)爐每小時(shí)排出的高 溫?zé)煔鉄崃考s為 2.33107kj。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。按回收后煙氣的溫度為 300計(jì)，每臺(tái)爐每小時(shí)排 出的高溫?zé)煔饪苫厥諢崃考s為 1.04107kj，折標(biāo)煤 0.355t，年可節(jié)約 標(biāo)煤 3110t。碳素廠 1#5# 5 臺(tái)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(cè)定該工藝最終產(chǎn)生的煙氣清澈透明，基本不含有明顯 污染物，不用煙氣凈化，對(duì)碳素廠實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)十分有利。 因此，鑒于

33、上述理由，有必要、必須對(duì) 6#煅燒爐進(jìn)行更新改造。 1.2.1.2. 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況 1.2.1 擬建地點(diǎn) 本項(xiàng)目為中國(guó)鋁業(yè)河南分公司碳素廠 6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目，對(duì) 6# 東西兩臺(tái)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。 1.2.2 建設(shè)規(guī)模與目標(biāo) 1、建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)煅后石油焦 2 萬 t 以上。 2、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。 1.2.3 主要改造內(nèi)容 本項(xiàng)目主要對(duì)碳素廠現(xiàn)有 6#煅燒爐進(jìn)行更新改造。 主要改造內(nèi)容： 1、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；

34、 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。 2、恢復(fù)廠房?jī)?nèi)照明設(shè)施。 3、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。 1.2.4 主要建設(shè)條件 1、區(qū)域概況 （1）地理位置 中國(guó)鋁業(yè)河南分公司碳素廠 6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目位于河南分公司 廠內(nèi)西部。 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) 11320，北緯 3450。 （2）交通運(yùn)輸條

35、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；310 國(guó)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。 河南分 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)輸條件為河南分公司的生產(chǎn)和 發(fā)展提供了有 利條件。 2、自然條件 （1）地形、地貌 場(chǎng)地地形較平坦，地勢(shì)總體上東南高西北低，地面標(biāo)高介于 148.55151.60m 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

36、、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)有汜水河和河南分公司納污河(枯河)。 地下水穩(wěn)定水位深 11.3015.0m，標(biāo)高 134.8137.8m，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； 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 7、8 兩個(gè)月，占全年降雨量的 45.4% 。 歷年平均氣溫： 14.3； 平均月最高氣溫： 22.2； 平均月最低氣溫： 9.0； 絕對(duì)最高氣溫： 42.9； 絕對(duì)最低氣溫： -16.5； 歷年平

37、均降水量： 635.8mm； 最大年降水量： 1084.5mm； 最少年降水量： 400.6mm； 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 13.5%，平均風(fēng)速 4.6m/s； 常年次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋簴|風(fēng)，風(fēng)頻 11%，平均風(fēng)速 3.0m/s； 全年平均風(fēng)速： 2.0m/s。 （4）地震 所在地區(qū)地震基本烈度為 7 度。 3、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?jī)H對(duì) 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

38、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。 4、施工條件 （1）本項(xiàng)目在現(xiàn)有廠區(qū)現(xiàn)有廠房?jī)?nèi)對(duì)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(chǎng)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(huì)對(duì)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。 1.2.5 項(xiàng)目投資及資金籌措 本項(xiàng)目建設(shè)投資 783.38 萬元。其中：建筑工程費(fèi) 487.47 萬元；設(shè) 備購置費(fèi) 71.5 萬元；安裝工程費(fèi) 72.

39、86 萬元；工器具費(fèi) 0.43 萬元；其 它費(fèi) 99.88 萬元；預(yù)備費(fèi) 51.25 萬元。 資金來源為中國(guó)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(jiǎn)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(dòng)資金。 1.2.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 河南分公司 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(yíng)效益。 按照中國(guó)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(duì)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(duì)比 主要界定

40、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 19.86% 的收益率，投資利潤(rùn)率 19.12%，利稅率 23.24%，投資回收期 4.8 年。 1.2.7 拆除資產(chǎn)及處理意見 本項(xiàng)目對(duì)碳素廠 6#煅燒爐進(jìn)行更新改造，將其東、西兩臺(tái)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(cè)壓、測(cè)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

41、、回收和處理。 1.3.1.3. 問題與建議問題與建議 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 2005 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(duì)十幾臺(tái)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(huì)影 響爐子正常運(yùn)行。 建議本次改

42、造仍采用山東第二耐火材料廠生產(chǎn)的硅磚。 2.2. 市場(chǎng)預(yù)測(cè)及分析市場(chǎng)預(yù)測(cè)及分析 2006 年，我國(guó)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(guó)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(zhǎng)。有關(guān)資料顯示，到 2007 年底，全國(guó) 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(guó)際碳陽極市場(chǎng)非常廣闊，需求前景看好。 美國(guó)部分大型碳素廠已經(jīng)關(guān)停，并且國(guó)外碳陽極廠每隔 35 年需要進(jìn)行 大修，帶來周期性需求增長(zhǎng)，由于近期國(guó)家取消了對(duì)碳陽極主要原材料 石油焦和瀝青的出口退稅，造成國(guó)

43、外碳陽極廠成本上升，外商改進(jìn)口石 油焦和瀝青為從中國(guó)進(jìn)口碳陽極。由于國(guó)際市場(chǎng)對(duì)環(huán)保的嚴(yán)格要求，國(guó) 外許多新建電解鋁廠都沒有設(shè)計(jì)配套的碳素廠，而直接從發(fā)展中國(guó)家進(jìn) 口碳陽極。國(guó)際市場(chǎng)的巨大需求，引發(fā)國(guó)內(nèi)民營(yíng)碳陽極廠擴(kuò)建浪潮，大 量專業(yè)碳陽極廠迅速擴(kuò)張，僅濟(jì)寧碳素廠產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到 20 萬 t，產(chǎn)量 10 萬 t 以上的專業(yè)廠還不斷涌現(xiàn)。規(guī)模效應(yīng)使民營(yíng)碳素廠通過增產(chǎn)攤薄 人工費(fèi)用和折舊費(fèi)用。 河南分公司碳素廠出口碳陽極產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力，是公 司的出口創(chuàng)匯拳頭產(chǎn)品。碳素廠 1999 年開始研制出口碳陽極，并開辟了 俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家的陽極市場(chǎng)，出口品種達(dá) 20 幾種，一直以來占碳陽 極出口

44、市場(chǎng)份額的 90%以上。2000 年以來，碳素廠不斷提升碳陽極產(chǎn)品 的研發(fā)能力，為不同客戶提供不同規(guī)格、不同質(zhì)量的個(gè)性化產(chǎn)品。目前 已開發(fā)出 20 種出口陽極和 9 種國(guó)內(nèi)陽極，單塊最重達(dá)到 1.28t，最輕僅 有 0.35t。2001 年針對(duì)出口陽極嚴(yán)格的質(zhì)量要求，碳素廠做了大量的技 術(shù)研究和管理創(chuàng)新工作，使碳陽極質(zhì)量與國(guó)際接軌。自開展碳陽極出口 業(yè)務(wù)以來，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)際采購商到中國(guó)采購碳陽極的首選品牌，訂單不斷， 供不應(yīng)求。6 年中共計(jì)出口碳陽極 40 萬 t 以上。 碳素廠出口碳陽極產(chǎn)品之所以受到外商廣泛青睞，主要體現(xiàn)在：河 南

45、分公司碳陽極成品質(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。 幾年來，通過與美國(guó)艾明可、韓國(guó)正彩、瑞士 rd 公司的合作，以及 出口歐美市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)陽極的研制與生產(chǎn)，已打開市場(chǎng)，并贏得了良好的信 譽(yù)。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。 目前的戰(zhàn)略伙伴有：美國(guó)艾明克公司、韓國(guó)正彩公司、瑞士 rd 公司、 德國(guó)金馬特公司等，2007 年意向合同 20 萬 t，已簽訂合同 16 萬 t。其 中，德國(guó) 2.8 萬 t（要求追加 2.1 萬 t） ，迪拜 4.8 萬 t（要求追加 2 萬

46、 t） ，澳大利亞 3.5 萬 t，美國(guó)奧爾馬特 4 萬 t，俄羅斯鋁業(yè) 1.2 萬 t。與 德國(guó)、迪拜、美國(guó)奧爾馬特、俄羅斯鋁業(yè)簽訂的均為長(zhǎng)期合同。另外吉 爾吉斯坦 5 萬 t，冰島 3 萬 t 的長(zhǎng)期合同正在洽談中。 河南分公司碳陽極的市場(chǎng)前景非常好。而作為陽極的出口基地，目 前碳素廠的 12 萬 t 產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足出口的要求。由于產(chǎn)量不能滿足國(guó)際 市場(chǎng)訂單需求，2006 年河南分公司碳陽極出口份額下降為 25%。 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，或通過技術(shù)改造項(xiàng)目，擴(kuò)大生產(chǎn)能力和碳 陽極產(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

47、前，搶占國(guó)際 市場(chǎng)，并占有大量份額。 3.3. 工藝改造方案工藝改造方案 3.1.3.1. 6#6#煅燒爐現(xiàn)狀煅燒爐現(xiàn)狀 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，在國(guó)內(nèi)罐式煅燒爐的使用期限一般為 68 年，有的使用壽命長(zhǎng)達(dá) 十幾年。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 34 年就迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。 河南分公司碳素廠 6#煅燒爐于 2002 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，目前已運(yùn)行 4 年半的時(shí)間。 從 2005

48、 年 10 月起 6#煅燒爐運(yùn)行不足 2 年時(shí)間，就陸續(xù)發(fā)現(xiàn)開始出 現(xiàn)料罐燒穿現(xiàn)象，到目前為止，40 個(gè)料罐 40 條火道中已經(jīng)確定燒穿的 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)。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。料罐及火道出現(xiàn)問題情況詳見表 1- 2。 2006 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) 0.5m2，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁。火道 和料罐之間的硅磚墻被擊穿，火道的負(fù)壓條件被破壞，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等問

49、題層出不窮，當(dāng)前 因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn)的料罐累計(jì)已經(jīng)達(dá)到 14 個(gè)罐，其它 雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐還在進(jìn)一步惡化。如果燒穿的面積過大， 整個(gè)煅燒爐砌體的安全性就會(huì)受到嚴(yán)重的威脅。 碳素廠針對(duì)煅燒爐出現(xiàn)的燒穿問題和現(xiàn)象，從耐火材料、砌筑、烘 爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真分析。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。碳素廠現(xiàn)有 6 臺(tái)煅燒爐，結(jié)構(gòu)、操作方法基本都相同，其余煅 燒爐使用年限都已超過 8 年，即使因長(zhǎng)時(shí)間使用引起的燒穿也僅是個(gè)別 料罐，像 6#煅燒爐這樣的情況還是第一次出現(xiàn)。 碳素廠也采取了一些補(bǔ)救措施，如控

50、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題。煅燒爐中心耐高溫部分材料由硅磚砌筑，一旦 出現(xiàn)燒穿，在不停爐時(shí) 1300左右的高溫情況下無法實(shí)施修補(bǔ)。 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 1.2 萬噸； 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 現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致其真密度合格率降低。 所以應(yīng)盡快對(duì) 6#煅燒爐進(jìn)行更新改造。 3.2.3.2. 碳素廠生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述碳素廠生產(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

51、煤瀝青為原料，生產(chǎn)鋁電 解用預(yù)焙陽極（簡(jiǎn)稱碳陽極） 。 原料石油焦和煤瀝青進(jìn)廠后，分別貯存在原料倉庫內(nèi)。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庫內(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。 煅后焦進(jìn)行兩次破碎及篩分，分得三種合格粒料，分別存放于配料 小倉內(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，供 磨粉機(jī)磨粉（、系統(tǒng)采用球磨機(jī)，系統(tǒng)采用擺式磨粉機(jī)） 。磨好的 細(xì)粉存放于細(xì)粉配料小倉內(nèi)。焙燒好的碳陽極廢品經(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內(nèi)。振動(dòng)成型后的生塊廢品 經(jīng)粗碎、中碎后貯存在配料小倉內(nèi)。上述不同物料的合格粒料與粉

52、料按 照產(chǎn)品的工藝配方進(jìn)行干料配料。 固體煤瀝青進(jìn)廠后加入瀝青熔化槽內(nèi)，在一定的溫度下進(jìn)行熔化， 熔化好的液體瀝青送至高位槽計(jì)量貯存。配好的干料與一定比例瀝青依 次加入混捏鍋混捏。 混捏好的糊料，按照不同產(chǎn)品進(jìn)入不同工序，經(jīng)振動(dòng)成型機(jī)成型， 制成碳陽極生坯，將碳陽極生坯裝入敞開式焙燒爐內(nèi)，用合格的冶金焦 作填充料，按照指定的升溫曲線進(jìn)行高溫焙燒。焙燒好的碳陽極經(jīng)清除 填充料即成碳陽極成品。 碳素生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖見圖 3-1。 圖圖 3-13-1 碳素生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖碳素生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖 3.3.3.3. 碳素廠物料平衡核算碳素廠物料平衡核算 碳素廠目前已形成 12 萬噸的生產(chǎn)能力，主要生產(chǎn)系統(tǒng)

53、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。 按照生產(chǎn) 12 萬 t 成品碳陽極，物料平衡計(jì)算表見表 3-1。 物料平衡計(jì)算表物料平衡計(jì)算表 表表 3-13-1 序序 號(hào)號(hào) 工序工序加工物料加工物料配比配比成品率成品率實(shí)收率實(shí)收率加工前加工前加工后加工后 1 成品 120000 2 焙燒 94%127660120000 3 壓型 90%141844127660 4 混捏 99%143277141844 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

54、7 粘結(jié)劑制備 18268 瀝青溶化 92%19856 瀝青貯存 99%20057 8 中碎篩分細(xì)碎 98%105630103517 9 煅燒 75%140840105630 10 初碎 99%142263140840 3.3.1 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） 。 煅燒爐每小時(shí)每罐產(chǎn)量按 90kg，年工作日 365 天，日工作三班，每 班工作 8 小時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率 95，經(jīng)計(jì)算： 每臺(tái) 24 罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.0924243650.9517975t。 6#

55、爐 40 罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.0940243650.95=29959t。 當(dāng) 6 臺(tái)爐子都正常工作時(shí)，年產(chǎn)煅后焦： 179755+29959=119834t。 當(dāng) 5 臺(tái) 24 罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：179755=89875t。 當(dāng) 4 臺(tái) 24 罐煅燒爐與 6#煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦： 179754+29959=101859t。 從物料平衡表中可知：年需煅后焦料量為 105630t。 一般情況下，煅燒爐壽命為 810 年，大修改造期為 1 年左右，就 是說實(shí)際生產(chǎn)中只有 5 臺(tái)爐子運(yùn)行。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。6#爐煅燒

56、能 力不足，造成整個(gè)煅燒系統(tǒng)能力不足，無法保證生產(chǎn) 12 萬 t 碳陽極所需 的煅后焦，碳素廠產(chǎn)量目標(biāo)將難以實(shí)現(xiàn)。 3.3.2 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 2000 立升混捏 鍋 6 臺(tái)。 按照現(xiàn)有作業(yè)情況，每系統(tǒng)、每班生產(chǎn) 32 鍋，每鍋 1.8t，設(shè)備運(yùn) 轉(zhuǎn)率 0.85。三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)每年可生產(chǎn)糊料為： 1.83233650.853160833t。 從物料平衡表中知技改后需糊量為 141844t。 混捏的生產(chǎn)能力完全可以滿足年產(chǎn) 12 萬噸陽極之要求。 3.3.3 成型工序能力驗(yàn)算 目前碳素廠有三臺(tái)單工位振動(dòng)成型機(jī)，按照單臺(tái)成型機(jī)年實(shí)際生產(chǎn) 能力 6 萬

57、 t 計(jì)算，可生產(chǎn)預(yù)焙陽極生制品 18 萬 t。 從物料平衡計(jì)算中知：碳陽極年產(chǎn) 12 萬噸時(shí)，生塊需要量 127660t，成型工序可滿足生產(chǎn)要求。 3.3.4 焙燒工序能力核算 碳素廠共有三臺(tái)焙燒爐。現(xiàn)有焙燒實(shí)際能力如表 3-2。 碳素廠現(xiàn)有焙燒能力表碳素廠現(xiàn)有焙燒能力表 表表 3-23-2 爐別爐別爐燃燒系統(tǒng)類別爐燃燒系統(tǒng)類別實(shí)際生產(chǎn)能力實(shí)際生產(chǎn)能力備備 注注 2#爐二火焰系統(tǒng) 三箱/爐1.5 萬 t/a使用自動(dòng)燃燒裝置 4#爐二火焰系統(tǒng) 七箱/爐5.5 萬 t/a使用自動(dòng)燃燒裝置 3#爐二火焰系統(tǒng) 八箱/爐6 萬 t/a使用自動(dòng)燃燒裝置 合計(jì)13 萬 t/a 目前 4#焙燒爐節(jié)能改造項(xiàng)目

58、正在實(shí)施，改造后其焙燒設(shè)計(jì)年產(chǎn)能可 達(dá)到 6 萬 t。 3.4.3.4. 6#6#煅燒爐工藝主要改造內(nèi)容煅燒爐工藝主要改造內(nèi)容 1、6#煅燒爐體磚體部分全部重新砌筑； 2、更換或加固部分立柱； 3、更換全部沙封蓋和部分沙封底座； 4、更換全部上水套和部分下水套； 5、更換煙道閘板。 3.5.3.5. 6#6#煅燒爐改造方案煅燒爐改造方案 3.5.1 工藝改造方案 1、爐體磚體部分全部重新砌筑，并根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。 （1）在總煙道上預(yù)留煙氣余熱利用口。 （2）更換首層火道部分 10 個(gè)看火孔。 （3）更換爐前后 50 個(gè)測(cè)溫測(cè)壓孔的鐵具。 （4）煅燒爐料罐罐頭膨脹縫填充高鋁干氈改為鋯質(zhì)干

59、氈。 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，多臺(tái)煅燒爐罐頭嚴(yán)重?zé)﹩栴}，主要與罐頭密封不 嚴(yán)有關(guān)。罐頭膨脹縫為 5mm，過去使用高鋁干氈，其耐火度為 1200， 2006 年測(cè)定的罐內(nèi)料溫已經(jīng)超過 1300，高鋁干氈不能承受如此高的溫 度，在運(yùn)轉(zhuǎn)中逐漸被消耗，易導(dǎo)致罐縫漏風(fēng)，使料罐局部溫度過高，最 后燒穿料罐。 （5）下火口尺寸修改為 150150mm。 煅燒爐下火口尺寸過小易導(dǎo)致下火口、揮發(fā)分大道堵塞；尺寸過大 揮發(fā)分在火道內(nèi)燃燒不充分，火道易掛灰。經(jīng)過多次嘗試，下火口尺寸 改為 150150mm，既解決了下火口易堵塞的問題，也解決了揮發(fā)分在火 道內(nèi)燃燒不充分的問題，對(duì)生產(chǎn)操作非常有利。 （6）修改溢出口清理孔位置

60、。 溢出口主要是連通料罐與揮發(fā)分大道的通道。一般煅燒爐溢出口清 理孔的位置都在大道正上方，不能直觀地看到料罐與大道相連的通道部 分。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。 （7）改造預(yù)熱空氣外排 隨著煅燒爐產(chǎn)量不斷提升，煅燒爐底部溫度過高、冷卻不足的問題 日益突出，并引起了煅燒爐水套燒穿、支撐底板燒紅等一系列損壞。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。同時(shí)將后預(yù)熱空氣道由 24 個(gè)出口改為 12 個(gè)出口， 即每條豎道頂端留一個(gè)外排口，取消預(yù)熱空