富勤炭素有限公司炭素建设节能及综合利用改造项目建设可行性研究报告

1、X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页1.1 概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人1.1.1.1项目名称：炭素节能及综合利用改造项目1.1.1.2主办单位名称：BT富勤炭素有限公司1.1.1.3企业性质：股份有限公司1.1.1.4法人代表：刘炳宇1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1可行性研究报告编制的依据（1）BT富勤炭素有限公司提供的“炭素节能及综合利用改造项 目工程”基础资料；（2BT富勤炭素有限公司委托X咨询工程有限公司（X设计研究 所）编制“炭素节能及综合利用改造项目工程可行性研究报告” 的委 托书。可行性研究

2、报告编制的原则（1）认真贯彻执行国家有关设计标准、规范和规定；（2）参照原化工部化计发（1997） 426号“关于化工建设项目 可行性研究报告内容和深度的规定”（修订本）有关内容要求，并综 合本项目的特点，在满足投资决策需要的前提下，进行适当的简化编 制；（3）严格执行国家及地区环保法规、“三废”治理达标后排放， 工程建设严格按照国家“三同时”的规定执行；（4）执行国家关于化工企业安全卫生的设计规定，采取有效保安措施。1.1.3 项目提出的背景1.131企业概况：BT富勤炭素有限公司隶属于 BT明天科技股份有限公司，BT明天科技股份有限公司是 BT市地方企业中的首家上市 公司。1999年被国家

3、经贸委列为“ 520户国家重点企业之一”，2000 年被内蒙古自治区科技厅认定为国家高新技术开发区内高新技术企 业，被自治区工商局认定为“重合同守信用单位”。公司拥有总资产 16.56亿元，2001年实现主营业务收入6.3亿元，年利润7744万元。 公司现有职工3223人，各专业技术人员770人，占职工总数的23.9%, 其中：大专以上学历652人。公司目前已发展成为集化工、计算机网络、软件开发及系统集成、 参股金融机构为一体的大型综合企业。基础化工产业生产规模为年产电石 10万吨、PVC树脂9万吨、 苯酚1.35万吨、硫酸12万吨，其它产品有烧碱、盐酸、冰晶石、氟 化铝、氟硅酸钠、液氯、亚硫

4、酸钠、电极糊等十余种。注册商标为“双 环牌”、“云杉牌”、“山泉牌”。公司是全国最大的电石出口企业，年 出口电石2万吨，创汇600万美元。公司拥有进出口经营权，自备年 吞吐量20万吨的国际集装箱中转站。公司已通过ISO9002国际质量体系认证。BT富勤炭素有限公司前身是BT明天科技炭素公司，始建于1987 年，是专为国内引进的采用挪威埃肯公司技术工艺的25500KVA大型三相圆形密闭电石炉生产密闭炉专用电极糊配套而建，同时也能生产特种电极糊。炭素生产线由贵阳铝镁设计院设计，设计生产能力为电极糊2.4万吨/年，电煅料1.5万吨/年，于1988年4月破土动工，1989年底试生产，总投资为1830万

5、元（当时），装置占地面积6.1 公顷，工业建筑面积13795吊。现有职工190人，其中高级工程师3 人，其他工程技术人员 20人。2000年公司通过了 IS09001: 2000质 量管理体系认证。公司拥有两台800KVA动力变压器，一台20KVA站用变压器，三 台1350KVA单项电炉变压器，设有独立的10KV配电所。水源来自明天科技双环化工厂，使用地下水，有深水井两眼，配 有加压泵房，最大出水量可达 1200m3/日。公司拥有铁路专用线，公路线四通八达，运输条件极为便利，其 他公用工程有动力锅炉房、空压站等。1.1.3.2项目提出的背景（1）项目简介本项目前身为BT明天科技炭素公司，设计生

6、产能力为 24000吨 电极糊/年、15000吨/年电煅无烟煤，但因各种原因，产量一直未能 达到设计能力。本项目为节能环保项目，主要分为两个内容1、电煅炉尾气和利用电煅炉循环冷却水余热综合利用。2、同时，对物料磨粉系统和沥青熔化调油系统进行改造治理，使磨粉系统除尘效率提高，回收的粉尘（主要为含碳的各种物质微粒），全部用做电极糊配料组分；沥青熔化过程中挥发的轻组分得以回收， 回收下来的轻组分可以对外销售，提高了原料利用率水平。项目的实施，充分利用电煅炉尾气和电煅炉循环冷却水的余热以 及电石炉废气的潜热，既回收利用了废物，减少了对资源的浪费，产 生一定的经济效益；又避免对环境的污染，也有良好的社会

7、效益。（2）项目的必要性和经济意义炭素工程自投产以来，一直为国内外 25500KVA以上的大型密闭 电石炉配套生产密闭炉专用电极糊，并为其他大型内燃式电石炉生产 特种电极糊，同时也能根据不同的客户需求生产相应质量的电极糊， 公司已生产近20年，产品质量稳定。产品曾出口伊朗、南非、巴基 斯坦、俄罗斯等国，是国内多家大型电石生产厂家的常年合作伙伴， 包括：中国昊华集团宣化有限公司（原张家口市下花园电石厂）、浙江巨化集团电石公司、贵州通润冶金化工有限公司、青海东胜化工有 限公司、陕西府谷天桥电视集团有限公司和内蒙古海吉氯碱化工股份 有限公司等。近来，由于电石及铁合金市场的变化和生产技术的改进， 对电

8、极糊产品也提出了新的需求，急需我们对生产工艺及设备进行过 改造，以适应炭素产品的新的市场需求，通过改造实现产品结构的调 整，提高生产装置的整体技术水平，满足用户的新的需求。同时采用 国内的先进技术实现能量综合利用、 节能、环保目标，淘汰热效率较 低、耗煤量大的蒸汽供热锅炉，进一步降低生产成本，提高产量扩大 产品销售，电极糊产品的内外在品质提高到国内同行业领先水平，为企业创造更大的经济效益并产生良好的社会效益。根据国家规划及发改委2007年10月12日发出的电石行业准 入条件，现有和新上的大中型密闭电石装置尾气必须进行综合利用， 目前BT明天科技的一套25500KVA电石炉已经修复完毕，正准备投

9、入 生产，合理的利用其尾气，也是该电石生产装置能否正常运行及可否 取得经济效益的重要指标之一。本项目的实施，可以解决该电石生产 装置尾气的利用问题，变废为宝，化污染为能源。内蒙古西部及周边地区（晋、陕、蒙、宁、新）为电石原料一一煤和石灰石和硅铁、硅锰、硅钙、铬铁、稀土铁合金等铁合金的原料 硅石、铬铁矿、稀土、焦炭的主要产地，电力供应充足，各种利 用矿热炉生产的行业发达，是世界上最主要的电石及铁合金产地。电极糊为电石及铁合金等利用矿热炉生产产品的主要辅料之一，本地区还拥有很大规模的电解铝生产能力，对阳极炭块的需求量也很大，本地区拥有巨大炭素的市场。本地区也是电极糊的原料无烟煤、沥青、 煤焦油的主

10、要产区，原料资源丰富，煤、电等能源充足。公司有近 20多年生产炭素的丰富经验，因此，发展炭素生产具有很大的资源 和技术优势。根据国家规划及发改委2007年10月12日发出的电石行业准 入条件，要逐步限制和淘汰小容量、高污染的小型电石炉、硅铁炉 等矿热炉，提倡采用大型密闭电石炉，而密闭炉专用电极糊是公司的 主要产品和优势产品，因此，该工程拥有广阔的市场和良好的经济、 社会效益前景。1.1.4 研究范围包括：（1）电煅炉尾气余热利用（2）电煅炉循环冷却水余热利用（3）粉磨系统除尘及粉料回收（4）沥青轻组分回收（5）配套公用工程研究结论研究的简要综合结论电极糊、电煅无烟煤生产用原材料资源丰富，供应可

11、靠， 该改造工程项目生产工艺先进，具有环保、节能、高效等特点，产品 市场前景广阔、经济和社会效益良好。该改造工程项目投产后，可以将目前使用的三台 DZL4-1.25-AIII 和一台DZL6-1.25-AHI 蒸汽供热锅炉全部淘汰， 以 导热油和热水替代蒸汽，节约大量煤炭，使电煅炉尾气、电煅炉循环 冷却水的余热充分利用，变西部资源优势为产品优势。该改扩建项目投产后，可以带动本地相关配套企业的发展， 为社会提供更多的就业机会。综上所述，该项目生产工艺先进，产品市场前景看好，经济效益、社会效益显著，因此，项目是可行的。1.2.2存在的主要问题和建议投入的技改资金要及时到位，保证改扩建工程按期完成，

12、尽快投产。附：主要经济技术指标表表1-1主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模1电极糊t/a240002电煅无烟煤t/a15000部分外售二产品方案1电极糊t/a240002电煅无烟煤t/a15000部分外售三年操作日日330四主要原材料1无烟煤t/a18720水洗精煤2煤焦油t/a24003沥青t/a24004石油焦t/a36005石墨碎t/a12006普煅料t/a3600五公用动力消耗1供水t/a610002供电万度2010动力、工艺、照明六三废排放量1废气Nrr/h15243含通风2废水t/h1.5生活污水3废渣t/a87余热锅炉除尘七运输量t/a610321运入量t/a3

13、19202运出量t/a29112八宀口疋 员人190原有九装置占地面积2 m150新增十建构筑物占地面积2 m400新增十建筑面积2 m50新增十二单位能耗1电煅无烟煤kg/t1096折标煤2电极糊kg/t1315折标煤十三工程总投资万元4801固定资产投资万元4172流动资产投资万元63新增十四年销售收入万元1224按节约部分计十五年总成本费用万元904按新增部分计十六年利润总额万元316按节约部分计十七年销售税金及附加万元63按节约部分计十八财务评价指标1投资利润率%41.282投资利税率%49.453投资回收期税刖年2.34税后年2.534财务内部收益率税刖%42.80税后%39.545

14、财务净现值税刖万元2815税后万元11232市场预测电极糊国内外市场情况预测电极糊的用途以石油焦、无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂而制成。 有的用于各种连续自焙电炉作为导电电极使用的电极糊；有的用于连续自焙式铝槽作为导电阳极使用的阳极糊； 有的用于高炉砌筑的填料 和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。高炉用自焙炭块虽用途不同，但和糊 类制品的生产工艺相仿，暂归在糊类制品内。包括：（1）阳极糊；（2）电极糊（包括标准、非标准电极糊）；（3）底糊（包括多灰、少灰底糊）；（4）密闭糊（包括多灰、少灰密闭糊）；（5）其它糊（包括粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等）。电极糊国内外市场预测目前电极糊市场总体依然呈现

15、稳定局面， 但局部地区电极糊企业由于受到前期原材料电煅无烟煤价格上调的影响出现追涨。据各地生产企业均反映销售状况良好，原油价格波动对企业运输或多或少有些 影响。2.1.3电极糊产品价格分析根据国内、外市场预测得知，电极糊产品的价格与石油化工产品、 煤化工产品（含电石）和铁合金产品的市场及价格有着直接关系。九 十年代初，由于石化工业的迅速发展，世界石油价格的飞涨，目前已 经突破110美元/桶，使得国内外能源价格高涨，本项目所用相关产 品如沥青、石油焦、煤焦油、石墨碎、无烟煤价格一路攀升。也使得 石油法生产PVC成本高昂，PVC原料纷纷转向电石，改扩建了大批以 电石为原料的PVC装置，使电石市场火

16、爆，原料需求的猛增，价格已 处于不断回升状态，电石原料也因此价格猛涨；由于世界主要能源石 油的价格高涨，使得一些高载能行业如电解铝、电石、铁合金、PVC钢铁、水泥、黄磷等企业纷纷涌入以煤作为主要能源的中国。电极糊 作为电石、黄磷和铁合金等以矿热炉为反应器的产品的重要原料，需求也是不断增加，目前价格在21002200元/吨左右，预计今后在相 当长的一段时期内，其价格随着国际国内能源价格高涨和美元疲软、 国内CPI指数高居不下还会有大幅度的上升。山西运城地区密闭糊国标 1号现报价2600-2650元/吨，企业反 应销售状况良好。目前四川峨眉山地区密闭糊国标1号保持在2350-2450元/吨；BT市

17、众邦炭素（集团）有限公司密闭糊国标 1号 出厂含税价2100元/吨、特种糊国标1号保持在2350元/吨；河南地 区密闭糊国标1号出厂含税价格依然稳定在 2400-2500元/吨，湖南 娄底地区密闭糊国标1号出厂含税价为2600元/吨；拥有原材料产地 优势的宁夏银川、石嘴山地区依然保持较低的报价， 密闭糊国标1号 出厂含税价为2200-2350元/吨。本项目产品价格按2100元/吨（含税）计算。电煅无烟煤国内外市场情况预测电煅无烟煤的用途优质电煅煤主要用于制造铝工业冶炼所需的半石墨质阴极碳块 或捣糊和制造高档碳素电极。即也可用作生产自焙电极糊的干骨料。 优质普煅煤主要用于制造矿热炉所用自焙电极和

18、制造高档增碳剂产 品。增碳剂主要用于钢铁冶炼作还原剂、增炭剂。供炼钢、铸造、化 工、碳素、耐火材料、保温材料行业使用，调整炼钢终点碳的含量， 使其符合所炼钢种含碳的要求。电煅无烟煤国内外市场预测电煅无烟煤市场目前继续保持平稳状态。目前电煅无烟煤市场价 格基本保持一致。厂家反映近期原材料无烟煤的价格和供应都保持较 平稳的状态，有了充足原料的企业生产积极性很高。据悉虽然下游企 业采购热度相比前期有所下降，但销售状况依然良好。电煅无烟煤产品价格分析目前宁夏石嘴山地区电煅无烟煤 C93%灰分6% S93%灰分5.5%, S0.3%的电煅无烟煤主流价格1750左右/吨。内蒙古阿拉善盟地区电 煅无烟煤灰分

19、5%介格依然保持在1800元/吨。本项目取价格1800元/吨。3产品方案及生产规模产品方案根据该生产装置的规模，本项目的产品方案为:24,000吨/年电极糊产品质量及规格321电极糊质量、检验规则及标志、标签、包装、安全等均按国标YB/T5215-96 执行，详见表 3-1。表3-1电极糊质量要求1号2号灰份不大于%4.06.0挥发份%12.0 15.512.0 15.5抗压强度不小于Mpa18.017.0电阻率不大于1 Q m6575体积密度不小于g/cm1.381.38糊延伸率%5 205 203.2.2电煅无烟煤质量、检验规则及标志、标签、包装、安全等均 按下表执行，详见表3-2表3-2

20、电煅无烟煤质量要求电阻率1 Qm灰份%真密度g/cn水份%粒度9-15料%挥发份%A级450 1.85 84.00 0.905000B级550 1.82 84.00 1.507000生产规模及装置规模331设计年操作日:330天。生产制度：四班三运转制。生产装置：24,000 吨/年电极糊15,000吨/年电煅无烟煤4工艺技术方案工艺技术方案的选择炭素工业简介炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料，其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料，而石墨材料则是基本上由石墨质碳组 成的材料。有时把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、 炭电极

21、类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器 类等。石墨电极类根据允许使用电流密度大小， 可分为普通功率石墨 电极。高功率电极、超高功率电极。炭块按用途可分为高炉炭块、铝 用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制 品、炭纤维和石墨纤维等。炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为 石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含 灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于I %）。我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的 用途和不同的生产工艺过程进行分类的。 这种分类方法，基本上反映 了产品的不同用途和不同生产过程， 也便于进行核算，因此

22、其计算方 法也采用这种分类标准。、炭和石墨制品（一）石墨电极类2X咨询工程有限公司(X设计研究所)第16页2X咨询工程有限公司(X设计研究所)第16页主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、 混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形 式释放电能对炉料进行加热熔化的导体， 根据其质量指标高低，可分 为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极包括:普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于17A /厘米的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极，形成既能导电又耐高氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。高

23、功率石墨电极。允许使用电流密度为1825A/厘米的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。(4)超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于25A/厘米的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。石墨阳极类主要以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、 压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。一般用于电化学工业中 电解设备的导电阳极。包括:各种化工用阳极板。各种阳极棒。特种石墨类主要以优质石油焦为原料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经原料 制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵 渍、纯化及石墨化、机加工而制成。一般用于航天、电子、核工业部 门。它包括光谱纯石墨，高纯、高强、高密

24、以及热解石墨等X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页（四）石墨热交换器将人造石墨加工成所需要的形状，再用树脂浸渍和固化而制成的 用于热交换的不透性石墨制品，它是以人造不透性石墨为基体加工而 成的换热设备，主要用于化学工业。包括：（1）块孔式热交换器；（2）径向式热交换器；（3）降膜式热交换器；（4）列管式热交换器。（五）炭电极类以炭质材料如无烟煤和冶金焦（或石油焦）为原料、煤沥青为粘 结剂，不经过石墨化，经压制成型而烧成的导电电极。它不适合熔炼 高级合金钢的电炉。包括：（I ）多灰电极（用无烟煤、冶金焦、沥青焦生产的电极）；（2）再生电极（用人造石墨、

25、天然石墨生产的电极）；（3）炭电阻棒（即炭素格子砖）；（4）炭阳极（用石油焦生产的预焙阳极）；（5）焙烧电极毛坯。（六）炭块类以无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂，经原料制备、 配料、混粘、成型、焙烧、机加工而制成。其中高炉炭块作为耐高抗 腐蚀材料用于砌筑高炉内衬；底部炭块、侧部炭块、电炉块则用于铝 电解槽和铁合金电炉等。包括：（1）高炉炭块；（2）铝槽炭块（底部炭块及侧部炭块）；（3）电炉炭块。（七）炭糊类以石油焦、无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂而制成。 有的用于各种连续自焙电炉作为导电电极使用的电极糊；有的用于连续自焙式铝槽作为导电阳极使用的阳极糊； 有的用于高炉砌筑的填料

26、 和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。高炉用自焙炭块虽用途不同，但和糊 类制品的生产工艺相仿，暂归在糊类制品内。包括：（1）阳极糊；（2）电极糊（包括标准、非标准电极糊）；（3）底糊（包括多灰、少灰底糊）；（4）密闭糊（包括多灰、少灰密闭糊）；（5）其它糊（包括粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等）。（八）非标准炭、石墨制品类这是指用炭、石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型炭、 石墨制品。包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、 块等异型品。（九）不透性石墨类这是指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品，包括热交换器的基体块。（十）电炭产品类这是指炭精棒、电刷等产品。二、炭素纤维它包括

27、各种炭纤维、石墨纤维、预氧丝、炭布、炭带、炭绳、炭 毡及其复合材料。其中炭纤维为含碳量高于93%的纤维。用聚丙烯睛纤维、粘胶丝和沥青纤维经碳化制成。热处理度由低至高，可分别 制成耐热纤维、碳化纤维和石墨纤维。原料路线确定的原则和依据电极糊生产的主要原料为电煅无烟煤、石油焦、沥青、煤焦油、 石墨碎、冶金焦等炭素材料。电煅无烟煤的原料为高碳低灰低硫无烟煤电煅无烟煤煅后无烟煤是生产电极糊的主要原料之一， 本项目采用电煅无烟 煤和部分普煅无烟煤（罐煅，外购）。年产2.4万吨电极糊需电煅无 烟煤15600吨，生产此电煅煤需要水洗精煤17820吨。利用原有三台 电煅炉生产。表4-1无烟煤的质量和规格项目水

28、份%灰份%挥发份%全硫%固定碳%执值八、|J=LMJ/kg指标4698928.3无烟煤来自宁夏汝箕沟矿区出产的“太西”无烟煤。具有“三低六高”（低灰、低硫、低磷、高发热量、高比电阻、高机械强度、高 精煤回收率、高化学活性、高块煤率）的优良品质，是冶金、化工等 行业公认的最适宜生产炭素材料的最佳煤种。表4-2煅后无烟煤的质量和规格电阻率m灰份真密度g/cm水份%粒度 9-15料%挥发份%A级450 - 500 1.85 84.00 0.900B级550 - 700 1.82 84.00 45 75 7595法）C759095120甲苯不溶物%15 25V 25灰分%0.30.5水分%5.05.0

29、5.0挥发份%60 7055 75喹啉不溶物%10沥青来源于兰州石化公司、包钢焦化厂和呼和浩特石化公司。煤焦油2.4万吨/年电极糊需要煤焦油2400吨，质量标准见下表:表4-4 煤焦油的质量和规格（采用标准：YB/T50751993）X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页X咨询工程有限公司(X设计研究所)第21页密度g/cm3甲苯不溶物%灰分%水分%萘分1.13-1.22 9 0.13 7.0煤焦油来源于包钢焦化厂。石墨碎2.4万吨/年电极糊需要石墨碎1200吨，石墨碎为石墨电极和石 墨设备加工碎屑：目前没有质量国家标准。石墨碎来源于周边石墨电极和石墨

30、设备加工厂家。石油焦石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多 孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油 焦组分是碳氢化合物，含碳90 97%含氢1.5 8%还含有氮、氯、 硫及重金属化合物。石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%右，品质接 近于无烟煤。主要用途：电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业 生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。根据石油焦结构和 外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种：(1)

31、针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢 中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发 分和真密度等方面有严格质量指标要求， 所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业 及炭素行业。（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径 0.6-30mm，般是 由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm）， 挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为

32、供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以 及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%） 可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%） 常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳 极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。煅后石油焦：在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊（融 熔电极）时，为使石油焦（生焦）适应要求，必须对生焦进行煅烧。 煅烧温度一般在1300C左右，目的是将石油焦挥发分尽量除掉。这 样可减少石油焦再制品的氢含量， 使使油焦的石墨化程度提高，从而 提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并改善了石墨电极的电导率。 煅烧焦主要用于生

33、产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、 冶金工业及电石等，其中应用最广泛的是石墨电极。生焦不经锻烧可直接用于碳化钙作电石主料，生产碳化硅和碳化硼。2.4万吨/年电极糊需要石油焦3600吨，质量标准见下表：表4-5石油焦的质量和规格项目质量指标一级品No.1No.2No.3ABABAB硫含量，% 0.5 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0挥发分，% 12 10 12 12 15 16 18灰分，% 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.8 1.2水分，%3真密度（1300C5小时煅烧）g/cm32.08-2.13粉焦量（块粒 8mn以下）%25硅含量，% 0.08实测实测

34、实测钒含量，% 0.015实测实测实测铁含量，% 0.08石油焦来源于兰州石化公司和呼和浩特石化公司煅后石油焦标准粉末电阻率卩Q m灰分%真比重g/cm3水分%硫分% 550 2.00 0.5 0.84.1.2国内外电煅无烟煤、电极糊生产工艺概况4.121电煅无烟煤生产工艺概况原料洗精煤直接送入电气煅烧炉（1000KVA 12500KVA煅烧, 去掉其中挥发份、水份及含硫气体，煅烧温度1300C,煅烧时间15 20分钟，煅烧合格的煤料经冷却、破碎分级进入产品储仓，进入下 一级生产。工艺流程见下图：电极糊生产工艺概况电极糊的生产是一个物理配合过程，将合格质量的原料骨料和粉 料经过破碎、粉磨、过筛

35、等工序，达到级配，然后进行配比，在较高 温度下，通过混捏过程，用煤焦油、沥青等粘合剂将骨料粘合，再经 过成型，冷却成为电极糊成品。4.1.3生产工艺选择电煅无烟煤仍采用原有的三台电煅炉（1台1000KVA 2台1250KVA生产电 煅无烟煤，电煅炉尾气用于余热锅炉加热导热油， 导热油用于电极糊 系统生产。电煅炉产生的尾气，用作余热锅炉（导热油炉）的热源，用来加 热导热油，导热油用于电极糊生产中的热源电煅炉的循环冷却水，用于采暖工程。工艺流程见4.121 。4.132 电极糊仍采用原有的生产工艺，更新改造部分设备，使产能达到设计能 力和节能降耗的目的。工艺流程图如下：工艺流程和消耗定额4.2.1

36、工艺流程说明电煅无烟煤生产合格的原料洗精煤直接送入电煅炉煅烧，利用电极和炉料电阻所生产的电弧热、电阻热，在高温状态下，去掉其中挥发份、水份及含硫气体，煅烧温度1300C,煅烧时间1520分钟，煅烧合格的煤料经冷却、破碎分级进入下道工序，产品也可以包装进行销售。电煅炉 尾气含有可燃的组分，经余热锅炉回收潜热和显热的热能后，进入布袋除尘器，尾气净化指标合格后，排空。电极糊生产电极糊的生产是一个物理配合过程，将合格质量的原料骨料和粉 料经过破碎、粉磨、过筛等工序，达到级配，然后进行配比，在较高 温度下，通过混捏过程，用煤焦油、沥青等粘合剂将骨料粘合，再经 过成型，冷却成为电极糊成品。4.2.2全厂物

37、料平衡方案物料条件：（1）年产电煅无烟煤15,000吨自用；（2）年产电极糊24,000吨；4.2.3原材料、动力消耗定额表4-6消耗定额表序号名称单位消耗定额每小时耗年耗备注电煅无烟煤1无烟煤T1.2002.340187202工艺电KWh860167713,416,0003动力电KWh4281.9655,2004软化水T0.1230.2381911电极糊1电煅无烟煤kg0.6501.95015,6002动力电KWh3049127,2963压缩空气Nrn0.1000.3002,4004新鲜水T0.2000.6004,8005石油焦T0.1500.4503,6006石墨碎T0.0500.1501

38、,2007沥青T0.1000.3002,4008煤焦油T0.1000.3002,4009普煅料T0.0500.1501,2004.3主要设备选择431原2.4万吨/年电极糊生产装置电煅炉尾气及循环冷却水余热 利用技改所需设备余热锅炉：电煅炉尾气平均流量490Nmh，主要成分为：CO CO、N、CH、H,还含有微量的NH、O、SO等气体和主要成分为C, 其次为CaO MgQ SQ2、AI2O、Fe2Q的粉尘以及煤焦油等组分，热值（低位发热量）3600Kcal/Nm3。配套余热锅炉1台，容量1000Mcal/h , 导热油压力为常压，温度190 10C，强制循环，余热锅炉尾气温度 180220C。

39、锅炉采用重锤振打清灰。尾气经高温燃烧，其中所含的 煤焦油、碳粉等均被氧化分解，细颗粒粉尘被烧结，形成较大颗粒， 不易吸附于系统，不再堵塞系统，焦油的污染也消除。产生的高温导 热油通过循环泵送到电极糊车间，用于沥青熔化、沥青管道输送、混 捏锅及成型等工艺过程的热源，取代原蒸汽加热方式。干法除尘装置：采用布袋除尘器1台，采用耐250C温度的 覆膜玻璃纤维滤袋，高压脉冲清灰，操作平稳，可以达到国家排放标准，效果良好。 鼓风机、引风机：鼓风机、引风机各1台，型号详见新增设 备一览表。循环冷却水系统 1套，三台电煅炉可以产生85 C热水5om/h，在冬季可以为30000平方米场所提供供暖热源，回水温度4

40、0 C;在夏季热水可以作为浴室洗浴所用。 设备包括冷水箱、热水箱、 循环水泵、分配台等，规格型号详见新增设备一览表。导热油循环泵2台，规格型号详见新增设备一览表。4.3.2粉磨系统除尘及粉料回收装置、沥青轻组分回收装置技改所需 设备4.3.2.1雷蒙磨选型本项目需要更新雷蒙磨 1台，雷蒙磨是电极糊生产中的主要设 备，它是将大块固体原料进行粉磨的设备。雷蒙磨参数：生产能力2-4吨/小时，配90KW电动机，55KW引 风机，200目以下65 5%.。规格型号详见新增设备一览表4.322球磨机选型本项目需要新增球磨机1台，球磨机是大块固体原料进行粉磨的 设备。球磨机参数： 1200X4500,N=5

41、5K,生产能力2吨/小时。规格型号详见新增设备一览表除尘器选型本项目需要新增布袋除尘器1台，用以回收粉末系统生产过程中 产生的粉尘。除尘器参数：过滤面积3500m2,配引风机2台，各45KW出灰螺 旋2台各2.2KW 下灰螺旋2台各1.5KW.规格型号详见新增设备一览表4.324原有除尘器改造本项目需要对原有除尘器进行改造，改造后除尘器参数：1、旋风除尘器：XP-10024002、旋风除尘器： 16003、布袋除尘器：PBCJ-610Q Q=25030m小时规格型号详见新增设备一览表其他设施1、新增2台6mi的快速沥青熔化槽，代替原来的两台 40 m3沥青 熔化槽；2、新增两台10 m3的调制

42、槽，代替原来的两台40 m3调制槽；3、原有的1台沥青熔化槽改造为沥青轻组分回收槽；4、新增混捏锅1台；5、对原有的混捏锅进行改造；6、原有的电极糊成型机进行改造；各设备规格型号详见新增设备一览表表4-7新增设备一览表序号名称规格型号单位数量功率备注电煅余热利用1余热锅炉台1导热油炉2布袋除尘器台197.4利用原有改造3鼓风机台218.54引风机台130利用原有5导热油泵台2226回水水箱个1原有7热水水箱个1原有8热水循环泵台237原有9热水分配台个1原有10注油泵台22.2粉磨系统收尘沥青轻组分回收1雷蒙磨台1更新2球磨机台1更新3除尘器台14布袋除尘器台10.45快速沥青熔化槽6 m3座

43、22.26调制槽10 m3座22.27沥青轻组分回收槽40 m3座12.2沥青熔化槽改8混捏锅台1559混捏锅台355原有改造10电极糊成型机台15.5原有改造自动控制441装置自动化水平：本设计对电极糊生产过程分别设置控制室， 进行电子计算机集中 控制，比较重要的热工参数均在室内打印、记录、显示，累计，自动 控制和遥控，还设置声光信号报警等保护措施。电极糊生产采用计算机控制系统，主要是电极糊原料配比与输送 控制。其他生产装置和辅助设施也分别设置操作室（或控制室）对生产过程进行控制。全厂自动化技术先进。节约措施可靠，具有较高的控制水平。 其他生产仍利用其原有控制系统。主要控制和检测点：新增控制

44、点为：1、石油焦配料小车质量2、石墨碎配料小车质量3、电煅无烟煤配料小车质量4、普煅无烟煤配料小车质量5、余热锅炉电煅炉煤气温度、压力、流量6、余热锅炉尾气温度7、余热锅炉尾气压力&高温导热油温度9、低温导热油温度10、导热油液位11、导热油压力12、循环冷却水出口温度13、循环冷却水回水温度14、循环冷却水压力15、循环冷却水流量16、余热锅炉助燃空气压力、流量5原料、辅助材料及燃料供应原料供应主要原料的品种、规格、年需用量、来源及运输条件5.1.1.1石油焦的供应石油焦的质量及规格要求见表 5-1。表5-1石油焦质量及规格项目粉末电阻率aQ m灰分%真比重水分%硫分%指标 550 2.00

45、 0.5 0.8年需用量：3600吨来源及运输条件：天津石化、锦州石化，火车运输，部分汽车运输。5.1.1.2无烟煤无烟煤的质量与规格要求见表5-2。表5-2无烟煤质量与规格项目水份%灰份%挥发份%全硫%固定碳%执值八、|J=LMJ/kg指标 8 6 9 45 75 7595法）C759095120甲苯不溶物%15 25V 25灰分%0.30.5水分%5.05.05.0挥发份%60 7055 75喹啉不溶物%10年需用量：2400吨来源及运输条件：来自BT钢铁稀土集团公司焦化厂和呼和浩特石化公司，汽车运输；兰州石化公司，火车运输5.1.1.4煤焦油的供应煤焦油的质量及规格要求见表5-4。表5-

46、4煤焦油质量及规格项目密度g/cm3甲苯不溶物%灰分%水分%萘分%指标1.13-1.22 9 0.13 7.0年需用量：2400吨来源及运输条件：来自BT钢铁稀土集团公司焦化厂、乌海各焦 化企业，汽车运输。5.1.1.5石墨碎的供应石墨碎的质量及规格要求见表5-1-5 。表5-5石墨碎质量及规格项目粉末电阻率1 Qm灰份%水份%硫分%指标 120 1.0 0.5 100mm 的采用给水铸铁管；循环水管管径DNC 100m m的采用焊接钢管，DN=150mr的采用无缝钢管，DN 200mm的采用螺旋缝焊接钢管；泵房 明管采用无缝钢管。埋地管道作环氧煤沥青冷缠带加强防腐处理。厂区排水7.2.2.1

47、排水系统的划分及技术方案按照全厂给排水总体工程的划分，将炭素生产装置的排水划分为 两个排水系统，即生活污水系统和生产废水排放系统， 并分设两条排 水管线。生活污水经1号、2号化粪池处理后，排入污水处理厂处理，生 产废水排至厂区外排水管网。排水量 1.48 8.4 m3/h。排水管管径DN200mn宜采用钢筋混凝土管，套环柔性接口，DN v 200mn时采用排水铸铁管，石棉水泥接口。排水检查井沿道路设置，间距不超过 50m检查井做法详见国家 标准图集S231, 28-6页，井盖采用重型铸铁井盖。污水处理本装置尾气采用干法除尘，生产过程无有毒污水，该工程所排生 产下水指标符合污水综合排放标准，工程

48、“三废”排放实行标准， 故不需处理，直接排放。723 设备的选择新增循环水设备见表4-3新增设备一览表。供电与电讯供电设计范围电气设计包括新增电煅炉尾气和循环冷却水余热综合利用、物料磨粉 系统收尘及沥青轻组分回收系统及其辅助设施的动力配电、照明配电和防 雷接地等设计，以及界区内供电外线、接地网和道路照明的设计。设计标准：本工程电力设计所使用的设计标准、规定如下：（1）中华人民共和国国家标准中的设计部分所有规定；（2）GB50052-95供配电系统设计规范；（3）GBJ50054-95低压配电设计规范；（4）GB50060-923-1IOkV高压配电装置设计规范；（5）GB50062-92电力装

49、置的继电保护和自动装置设计规范；（6）GB50058-92爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范；（7）GB50034-92工业企业照明设计标准及条文说明；（8）GBJ50057-94建筑防雷设计规范；（9）GBJ53-83工业与民用10干伏及以下变电所设计规范；（10）“化工工厂可行性研究报告内容深度的规定”。供电方案本项目不增加新的供电设施，利用原有的供电设施供电。7.3.1.4负荷等级及供电要求本装置界区新增和更新设备计算负荷为有功功率P=395.87KVy无功功率 Q=331.15KVAr,视在功率 S=498.66KVA负荷大部分为二级负荷，少量为三级负荷。表7-4新增和更新设备负荷计算

50、表编号名称设备容量计算系数计算负荷备注A）总数工作KxCOStg P(KWQ(KvarS(KV1布袋除尘器2X97.194.80.80.80.75 165.5146.1220.82锅炉鼓风机2X18.18.5 ().80.80.75 15.7213.8720.973锅炉引风机1X30300.80.80.7525.522.5 3J4.004导热油循环2X22220.70.80.7516.516.5 33335热水循环水2X37370.80.80.75 J1.4527.7541.946注油泵2X2.22.20.70.80.751.651.65 2!.3337快速沥青融2X2.24.40.70.80

51、.753.33.34.6668调制槽2X2.24.40.70.80.753.33.34.6669轻组分回收1X2.22.20.70.80.751.651.65 2!.33310混捏锅4X552020.70.80.759999139.911振动成型机1X5.55.50.80.80.75 4L6754.1256.23512照明泵房0.51.00.900.480.50.45 ().673其他3.50.80.900.482.81.68 3L672合219.9129.5117.6107.2169.7同时系数359.8331.1498.6731.5 接地接地系统采用m-S系统。接地电阻值4Q。本界区内各装

52、置接地 连成接地网，并与总厂接地网相连。环境及设备选型电煅无烟煤、电极糊生产车间，配料，原料运输及破碎工序为多 尘环境，循环水泵房，冷却塔等为潮湿环境，各车间电气设备按其环 境特征选用相应的防水，防尘和防爆型。车间电气控制电极糊生产车间采用计算机系统控制自动配料及输送，原料运输和电煅无烟煤生产等连锁较多的设备采用PLC可编程控制器进行逻辑控制。以满足工艺要求并保证安全操作配电方式以放射式供电为主，少数三级负荷可采用树干式供电。车间照明照明电源分别由各车间变电所照明盘引出，采用集中或分散控制方式。对于疏散通道设标志灯，重要操作岗位设应急照明灯，应急照 明灯具采用自带蓄电池型。防雷对生产厂房等高大

53、建筑物，采用避雷针及避雷网等防雷措施， 其 他厂房和设备采用适宜的防雷装置。电讯行政管理电话系统、生产调度电话系统、工业电视监视系统、装 置内电讯线路利用原有电讯网。本工程仅负责新增装置内的电讯设施和电讯线路的设计， 界区内 外电讯系统的设计交接点在装置区内的电缆交接箱上。7.321 行政管理电话系统为了满足厂内行政管理联系的需要，在装置区内设置行政管理电 话系统。由厂区行政管理电话站直接配线至本装置区内电缆区内的交接箱，根据各专业提供的条件表统计，装置区共设置行政管理电话5部。 7.322生产调度电话系统为了便于全厂生产的统一指挥调度，在装置区内设置生产调度电 话系统。由厂区生产调度电话站直

54、接配线至本装置界区内的电缆交接箱。根据各专业提供的条件表统计，装置内共设置生产调度电话3部，电力调度电话1部另外，为了便于生产场所中流动岗位之间的紧密联系，在装置区内共设置无线电话机3套。7.323工业电视监视系统为了使在控制室内的操作人员能及时地观察到电炉、焙烧炉的生产情况，在本装置内设工业电视监视系统。在电炉、焙烧炉外均设置定焦固定彩色摄像机及可变焦移动彩色 摄像机。在控制室内可以利用控制器控制摄像机的万向和镜头焦距的调节，通过监视器达到最佳监视效果。根据电炉、焙烧炉装置的环境条 件，摄像机采用防尘型设备，在防爆区采用隔爆型，在高温区采用耐 高温设备。7.324装置区内电线讯路装置区内电话

55、线路选用 HYA型铜芯实心聚烯烃绝缘双面涂塑铝 带屏蔽聚乙烯护套市内通讯电缆沿电缆汇线槽敷设或穿钢管埋地敷 设。主要建筑物内的用户线路，选用RVB型聚氯乙烯绝缘电话线穿钢 管暗敷设或沿墙明敷设。工业电视监视系统的电缆选用专用电缆，敷设方式与电话线路相同。采暖通风采暖主要气象参数采暖室外平均温度-6.0C米暖室内计算温度浴室25办公室18厕所12走廊、泵房5冬季采暖期180天7.4.1.2热媒热媒采用电煅炉循环冷却水提供的热水，上水温度85C，回水温度40C。设计方案根据舒适性和工艺要求，在办公楼、新建泵房及操作室处采暖。 采用高频焊钢制散热器。系统采用下供上回式双管系统。采暖外网布 置为支状，

56、外网热补偿由管道自然补偿。散热器、管材及阀门的选择散热器采用M132铸铁散热器，管材选用焊接钢管，阀门采用截 止阀。7.4.1.5管道保温及防腐地沟内采暖管道做岩棉保温，明装管道除锈两遍后，再刷两道银 粉。耗热量表本表仅列新增建构筑物和利用废弃建构筑物的耗热量名称面积（ml）室内设计温度耗热量W备注循环水泵房21.6152074导热油泵房21.61520747.4.2 通风7.4.2.1主要气象参数10K V高压开关室v 35C10K V电力电容器室v 40C电炉变压器室v 45C7.422设计方案化验室及浴室使用原有通风设施。循环水：加药间、加氯间、氯瓶间设置T35-12NO.2.8型玻璃钢

57、轴流风机全面通风，安装于外墙上，换气次数为12次/h。电炉：电炉车间均设置DFBZNO.2.5C型防爆方形壁式轴流风机送 风，换气次数为10次/h，在室内设置排风管与室外相连，末端设余 压阀，利用房间内正压将空气直接排出室外；10KV高压开关室、10KV 电力电容室及电炉变压器室设置 T35-12NO.5型玻璃钢轴流风机全面 通风，安装于外墙上，换气次数为 10次/h，同时兼作事故通风用。除尘除尘净化的主要污染源为生产和运输过程中产生的粉尘，除尘机组设置于除尘排风点附近的厂房内。原料贮运：在带式输送机头部落料处和振动筛设置除尘点，使用 顺流式扁布袋除尘器进行处理。余热锅炉：采用高压脉冲布袋除尘

58、器进行处理。X咨询工程有限公司(X设计研究所)第 页X咨询工程有限公司(X设计研究所)第 页其余粉磨、运输、配料部位的产尘点，使用FD式除尘器和顺流式布袋除尘器进行处理。7.5 土建设计依据气象条件详见建厂条件。建筑设计设计原则及依据建筑物的建筑设计是按国家现行的有关规定进行的。建筑空间的划分应充分满足工艺生产、操作和检修的要求， 并符合化工生产特点，满足防火、防爆、防腐、防尘等要求。积极采用工厂布置一体化，生产装置露天化的原则。除生产上的特殊要求外，柱网及承重构造的布置应符合建筑 模数的要求，构件的种类和类型应尽量统一。建筑材料的选择应尽量做到标准化、系列化、定型化，并积极推广新技术、新材料

59、以取得技术进步和经济效益，并尽量地采用当地的建筑材料。防爆：对于有防爆要求的厂房尽量采用敞开式，以保证厂房的通风，同 时建筑物尽量采取措施避免爆炸介质的产生。防腐：为节约投资，提高防腐效果，应尽量减少防腐面积，集中处理， 重点设防。建筑物的装修：厂房的内墙面及天棚一般为刷大白，生产辅助用房则刷丙烯酸涂 料，有特殊要求的厂房做防腐或隔热处理，一般生产厂房外墙为高分 子涂料，厂前区建筑物外墙贴面砖。7.523墙体、门窗、地坪、楼面和屋面等主要工程做法：墙体：排架结构为240或370厚砖墙围护；框架结构的建筑物外墙一层为 370厚砖墙，内墙为240厚砖墙， 二层及以上内外墙为加气混凝土轻质砌块 20

60、0厚围护；砌体结构外墙为370厚砖墙，内墙为240厚砖墙围护；轻钢结构栈桥采用单层压型钢板围护。门窗：门：外墙采用钢门，钢木大门，内门采用木门。窗：不采暖厂房采用单层钢窗，采暖厂房采用双层钢窗。楼地面：一般楼地面为水泥砂浆地面；有水及有轻微腐蚀的厂房和浴室采 用水磨石地面。屋面：当混凝土板屋面时，采用SBS沥青橡胶防水卷材防水，水泥膨胀 珍珠岩板保温。当压型钢板屋面时，采用压型钢板自防水，需保温屋面采用带保 温的复合板材。有泄爆要求时，采用玻璃钢波形瓦自防水屋面。7.524全厂性办公生活设施：本次工程不考虑。X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页X咨询工程有限公司（X设计研究所）第 页7.5