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摘要:目前,我國被公認為電解鋁最大產國。巨大的產能得以不斷釋放,從而帶動了相關產業的發展。作為電解鋁工業重要的原材料,鋁用碳素的生產技術直接影響著電解鋁工業的發展。
關鍵詞:碳素;陽極;陰極;技術經濟指標
在冶煉鋁的過程中,鋁用碳素電極生產是必不可少的部分,它主要負責向鋁電解提供陰極與陽極。這兩者的技術水平與鋁冶煉所需生產技術水平有極為密切的聯系,因此,要想發展鋁冶煉技術一定不能脫離鋁用碳素生產技術的發展。技術經濟指標是一個體現企業生產經營情況的數據,它可以用來衡量經濟特性與生產技術水平,還能體現成本、質量等多方面特性。
1我國鋁用碳素行業現狀
我國鋁工業不斷發展的同時,也帶動了碳素制品技術的跨越式發展,原本存在于碳素制品中的很多不足得以改進。(1)焙燒新工藝新裝備的成功開發和推廣。碳素廠的總投資里面有40&的投資來自于焙燒爐系統,對該系統的投資直接與陰極、陽極的質量及產量有密切聯系。在20世紀末的時候,我國終于順利地引進了國際領先的焙燒爐技術,運用該技術需要容量較大的料箱與爐室,還需要合理的火道結構[1]。使用這一技術能帶來許多好處,如:高產量、低能耗、高質量等等,此外,此技術極大地提升了陰極和陽極的質量,在與大容量中心下料電解槽匹配的條件下,被我國多家碳素廠應用,收獲了極大的經濟和社會效益[2]。(2)自動化配料技術。在以前的碳素生產中,主要使用人工配料,精度較差,受人為因素的影響成分較大。在科技不斷發展的背景下,配料終于經過多次的試驗研究實現了自動化,從而碳素制品的配料精度得以增加,產品質量得以提高。電解過程中的使用性能得以提升。(3)靜電除塵系統的開發。焙燒碳素制品的過程中會排出很多的煙氣,而這些煙氣自然會對環境造成污染。近些年來,我國對環保的要求越來越嚴格,因此技術人員特從國外引進靜電收塵系統,以達到過濾凈化煙氣、符合排放標準的目標。目前,我國的大多碳素廠都在使用著這一系統。(4)國內外鋁用碳素制品質量差距。最近這幾年,通過深入調查我國的一些碳素企業、市場以及多次組織國內外的廠商技術交流會,我們可以發現,我國的很多企業在控制碳陽極的部分指標上遠遠不及國外。①國外的陽極有著較低的空氣滲透性,大多維持在0.5npm,但是我國的碳陽極卻有著較高的空氣滲透性,大多在2-4nmp。當空氣滲透性較大的時候,碳素制品的消耗也會與之增加。②國外CO
2的反應性要
低于我國。③陽極中的微量元素有著較差的控制性。④國外陰極的石墨化程度高,幾乎是全石磨化,從而可以抵制Na的侵蝕,有效地延長槽壽命。然而,我國陰極中含有的石墨量還不及30%。⑤我國的碳素制品有著多種規格,缺乏均一性。2鋁用碳素生產技術經濟指標的體系構成生產技術經濟指標大致上可分四種類型:質量指標、消耗指標、設備利用率及設備產能;從系統的角度來看還能將其分成陰極及陽極兩大系統指標;此外,陰極系統指標可區分為陰極塊和陰極糊兩大指標。在生產技術不斷進步和經營管理水平不斷提高的背景下,技術經濟指標的數量值會日益提高,并且整體的分類也會更加詳細直至形成較完備的指標體系。(1)指標水平高低的判定。①質量指標在大多數情況下指的是達標率,當質量越高時,達標率也會越高。②單耗指標可以反映出一單位產品中投入的物質的量,當該指標越低時,則反映投入產出率高,企業的整體經濟效益也越好。③對于單臺設備來說,自然是產能越高越好。④設備利用率是有別于設備產能的,在多數情況下,在具有高產能的條件下,設備利用率越高則越好,不然就反映了生產效率低,生產單耗會增加了。(2)指標重要性的差別。由于各項指標在生產質量管理中有著不同的重要性或不同的成本比重,其地位是各不相同的。那些重要的指標被稱為“主要技術經濟指標”,而別的就被稱為“次要技術經濟指標”。我們所區分的重要和不重要都只是一種相對概念,當我們站在不同的管理專業立場上,每一指標的重要程度有差別,即便是同一種指標,也很難找到一個衡量重要與否的標準。因此,主要經濟指標僅為一個相對性的概念。雖然說,企業的實際經營活動中還是有“主要技術經濟指標”這一概念。陰極電耗、陰極重油耗等這些指標項的數量較大,如果以成本來看的話,它們就是陰極系統的主要技術經濟指標;陽極電耗、陽極石油焦單耗等這些指標的數量也較大,所以以成本來看的話,陽極系統的主要技術經濟指標即包括它們。以質量管理為分析點可知,產品的投入產出率反映了生產效率,而理化指標合格率反映了產品的質量。在碳素生產的過程中,瀝青單耗等這些主要的經濟技術指標都是一直存在的。
3鋁用碳素生產中存在的問題分析
我認為,現階段我國的碳素廠的技術經濟指標中尚存比較多的地方有待改進,比如:計量、考核的執行等方面。(1)生產原材料資源傾于緊張,質量難以保證。近些年,在生產鋁用碳素時,由于原料的質量與標準的要求相差較大,導致技術經濟指標的改善難以進行,生產的難度也大大提高。(2)計量問題。要開展指標統計的計算工作,必須要依靠計量。然而現在由于很多種原因導致部分的指標還沒有比較完備的計量裝置。由于石油焦煅前稱在進行計量時,選擇的是運輸皮帶,致使計量的誤差大概浮動在1%~3%這一區間內,如果我們用2%的誤差計算的話,以致陽極塊的最終產品單耗誤差項為20千克/噸。由于蒸汽和水的管道在安裝的時候忽視了裝表計量,它們又掩埋在地下,根本難以辨別走向。所以,只有精準的計量,我們才得以發現指標的各種變化,找出分析和解決的方法,從而提高經濟效益。(3)指標的標準問題。我認為,現階段我國的碳素廠,在對技術經濟指標這一類指標進行統計以及考核的時候,存在著不科學的地方。而最明顯的不合理之處是生塊合格率及石油焦單耗。作為陽極最常用到的原料,在其配料的過程中,部分企業加入殘極作為配料。由于現在的電解技術及碳素生產技術在不斷地改進,致使陽極的質量在提升,電解可以延長換極周期,返回的殘極的量變少了,陽極進行生產時配入的殘極逐漸減少。(4)各部門間的統一問題。由于上級部門對有些指標的統計要求各不相同,因此最終得出來的數據是不同的,例如:瀝青、石油焦等等的原料。能源部門使用的統計方法與計劃等部門使用的方法有很大不同,這樣的話會致使統計數據有差別。(5)缺乏現代化信息化網絡。處于基層的信息化網絡大多都沒有那么地現代化,所以在反饋各種數據信息時速度會很慢,而且管理部門不太容易開展控制工作,所以阻礙了技術經濟指標在精細化方面的發展。
4結語
在經濟發展的同時,鋁用碳素企業也面臨著不同的挑戰,企業只有不斷地加強自身的競爭力,對生產技術以及工藝裝備水平的要求不斷提高,才能夠在多變的市場環境中生存,根據實際的發展情況,選擇不同的改革方向,積極適應新的國家策略,使企業的生產效益得到提高。
參考文獻
[1]王開付,狄貴華.鋁用碳素生產技術經濟指標淺析[J].有色冶金節能,2014(04):20-26.
[2]趙艷.關于鋁用炭素設備及生產技術發展的分析[J].黑龍江科學,2014,5(04):254.
作者:李智 單位:中國鋁業股份有限公司廣西分公司