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2022/03/24

电石工业发展历程及行业展望

我国电石工业起步于上世纪40年代末,经历了从无到有、从引进到国产化、从粗放经验式操作到自动化操作的风雨历程。发展至今,我国已成为世界上最大的电石生产国和消费国。中国电石工业协会统计,2011年到2016年,我国电石产量和消费量年均增长10%以上,2019年底,全国共有电石企业145家,有效产能为3400万吨,产量为2795万吨,位居世界首位。

01

我国电石工业的发展历程

1、1948年至1985年是我国电石工业发展的萌芽时期。

2、1986年至2005年是我国电石工业发展的基础时期。

主要引进技术是:组合式把持器、炉气干法净化、除尘灰焚烧、计算机控制、中空电极、配套德马克的套筒石灰窑等。

3、2006年至今是我国电石工业腾飞发展的时期。

年产超过百万吨的电石企业出现(新疆天业、新疆中泰、内蒙鄂尔多斯、湖北宜化、陕煤集团等)。经过消化吸收30000KVA、33000KVA、36000KVA、40500KVA、45000KVA、48000KVA、63000KVA密闭电石炉相继建成并投产。在此期间,电石炉的操作水平得到了很大的提升,工艺电单耗降低至3000kwh/t左右,综合能耗靠近1.0吨标煤。

02

电石工业的发展展望

1.电石工业集约化发展是必然趋势。我国北方、西南地区石灰石、煤炭资源丰富、水电资源相对集中,因此电石工业逐步在北方地区积聚,必然还会出现多个百万吨级产能的电石企业。

2.自动化发展速度加快。伴随着国家的安全、环保政策的进一步管控,人力资源的相对减少,电石生产工艺要求加快生产过程自动化(电石生产全过程的自动化)。

3.容量在40500KVA以上的电石炉是必然选择。无论从生产指标,能耗指标、还是经济成本指标大容量电石炉是必然选择。

4.电石生产及深加工一体化符合当前的产业政策。电石生产逐步完成集约化后必然要进行后续深加工集约化、一体化,这是低成本生产的科学要求,也是符合化工生产安全、环保的要求。新疆天业集团、鄂尔多斯电冶集团的发展模式就是现成的样板。

5.电石产能的进一步管控必将实施。淘汰落后产能,关停小规模生产企业是发展必然。

6.电石生产原料(石灰石、兰炭)将越来越吃紧,精料入炉将成为历史。因此各生产企业必须及早准备相应的生产工艺操作,否则将比淘汰。

7.加大同行业间的交流(生产指标的交流),实现共同提高、共同进步的目标,最终实现电石行业的新四化建设:清洁化、智能化、网络化、共享化。

03

建议和思路

1.加大力度研究出炉电石显热的回收和利用。首先要研究连续出炉究竟对产量、电耗的影响有多大?此前业界只是在理论上泛谈而已,没有人从数据上进行详细的论证。美国联合碳化物公司的21000KVA电石炉就实行连续出炉,空气强行冷却电石,热空气烘干碳材。此项工作有节能工作者做过,可惜由于资金实力不足、研发力度不深、电石生产企业的配合力度不够等原因而搁浅。

建议由电石协会牵头申请国家研究课题,争取国家资金支持,联合相关高等院校、科研院做研发,选两家具有实力的大企业承担课题实验验证任务,组织行业内外相关专家研究此课题。尤其在电石产业集约化发展的今天,实现连续出炉,浇注成小块,就地运送到PVC生产装置。其成本管控、安全管控意义非常重大。

2.做好炉前飞溅电石、冷却间粉化电石的回收利用,对降本增效意义很大。同样是美国联合碳化物公司的21000KVA电石炉就将飞溅电石、粉化电石利用压球机压块包装后加以利用,此项工作必须要引起高度重视。

3.空心电极技术的应用,工艺技术及意义大家都明白,就是解决安全措施、设备完好率就能实现。随着矿产资源管控力度的加大,这是必须采用的技术之一。

4.等离子炉电石工艺、直流电炉电石工艺都需要业界投入人力和资金去研究。现在我国大型晶闸管技术已经相当成熟,进行此课题研究是时候了。

5.实现电石炉真正意义上的自动化运行,这就要在总结大量电石炉运行数据的基础上结合自动化控制技术实现电炉自动运行。存在的问题是大家都说:我们的原料不适合电极自动化运行。其实不然,蓝星硅材料公司已实现炉子完全自动化运行三年多,其生产指标大步提升,原料质量并没提高,操作人员还是原来员工,就是引进埃肯公司的操作理念和控制技术,且实现连续出炉。这就要求我们要加大研究力度、改变传统观念,只有这样才能提升我们的生产技术。

6.现在做电石炉自控技术(配料、电极长度测定、电极运行)的大部分是自控技术强,电石生产工艺技术略懂。所以和实际生产运行结合不起来,导致自控结果不理想。大家要想一想,当时引进埃肯密闭电石炉时为什么要用PLC控制系统来配料?

7.氧热法电石工艺要与下游炉气化工结合起来研究。目前单独做氧热法电石生产工艺我认为不可取,同样要产生电石渣、净化灰,而且此工艺单独核算的成本远高于电热法电石生产成本,因此要综合统筹。

8.要依电石炉变压器的视在功率统一电石炉的容量,不要以炉子的有功来衡量。

9.目前,大部分电石生产企业的炉气用来生产石灰,其附加值不高。建议实行“气改煤”工程,将炉气置换出来,生产附加值更高的化工产品。

来源:中国电石行业协会网站

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