年產(chǎn)5500噸高純石墨窯爐節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告第三章產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)測(cè)及改造規(guī)模3.1石墨國(guó)內(nèi)市場(chǎng)預(yù)測(cè)石墨級(jí)石墨產(chǎn)品的性質(zhì)、用途及用途他們的產(chǎn)品石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，碳原子呈層狀排列，每個(gè)碳原子與相鄰的碳原子等距連接，每層碳原子排列成六角環(huán)，上層和下層的碳六角環(huán)下層相鄰層通過(guò)平行的網(wǎng)格方向相互連接。 位移后，它們堆疊起來(lái)形成層狀結(jié)構(gòu)。 不同的位移方向和距離導(dǎo)致不同的結(jié)構(gòu)。 上下層碳原子間距大于同層碳原子間距（層內(nèi)距離=0.142，層間距離=0.340）。 石墨因其結(jié)構(gòu)而具有以下性能： 1、耐高溫型：石墨的熔點(diǎn)為4250℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使被超高溫電弧燃燒，重量損失也很小。 它的熱膨脹系數(shù)很小，石墨的強(qiáng)度隨著溫度的升高而增加。 2000年，石墨的強(qiáng)度比增加了一倍。 2、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性：石墨的電導(dǎo)率比普通非金屬礦物高一百倍。 導(dǎo)熱系數(shù)超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。 導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而降低，即使在極高的溫度下，石墨也成為絕熱體。 石墨之所以能導(dǎo)電，是因?yàn)槭械拿總€(gè)碳原子只與其他碳原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，并且每個(gè)碳原子仍保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。 3、潤(rùn)滑性：石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的尺寸。 鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。

4、化學(xué)穩(wěn)定性：石墨在常溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、堿有機(jī)溶劑的腐蝕。 5、可塑性：石墨具有良好的韌性，可以卷成很薄的片材。 6、抗熱震性：石墨在常溫下使用時(shí)，能承受劇烈的溫度變化而不被損壞。 當(dāng)溫度突然變化時(shí)，石墨的體積變化不大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。 石墨因其獨(dú)特的性能，廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、石油、化工、電子、建材、地質(zhì)、輕工等領(lǐng)域。 它有以下主要用途： 1、作為耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。 冶金工業(yè)中主要用于制造石墨坩堝。 在煉鋼中，石墨常用作鋼錠的保護(hù)劑和冶金爐的內(nèi)襯。 2、作為導(dǎo)電材料：在電氣工業(yè)中，用于制造電刷、碳棒、碳管、汞整流器正極、石墨墊片、電話零件、電視顯像管涂料等。 3、用作耐磨材料耐磨潤(rùn)滑材料：石墨在機(jī)械工業(yè)中常用作潤(rùn)滑劑。 高速、高溫、高壓條件下往往不能使用潤(rùn)滑油，而石墨耐磨材料可以在200-2000℃的溫度和高滑動(dòng)速度下無(wú)潤(rùn)滑油工作。 許多輸送腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備廣泛采用石墨材料制成的活塞環(huán)、密封圈和軸承，運(yùn)行時(shí)不需要添加潤(rùn)滑油。 石墨乳液也是許多金屬加工（拉絲、拉管）的良好潤(rùn)滑劑。 4、石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性：經(jīng)過(guò)特殊加工的石墨具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透性低等特點(diǎn)，廣泛用于熱交換器、反應(yīng)罐、冷凝器、燃燒塔、吸收塔的制作。 、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵設(shè)備等，廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)領(lǐng)域，并可節(jié)省大量金屬材料。

5、用于鑄造、砂型鑄造、沖壓及高溫冶金材料：由于石墨的熱膨脹系數(shù)小，能承受快速的冷卻和加熱變化，因此可用作玻璃器皿的鑄造模具。 使用石墨后得到的鑄件尺寸準(zhǔn)確、表面光滑、成品率高。 ，可不經(jīng)加工或稍加加工即可使用，從而節(jié)省大量金屬。 在硬質(zhì)合金生產(chǎn)等粉末冶金工藝中，通常使用石墨材料來(lái)制造沖壓模具和用于燒結(jié)的瓷舟。 單晶硅晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架夾具、感應(yīng)加熱器等均采用高純石墨加工而成。 此外，石墨還可用作真空冶煉用石墨絕熱板、底座、高溫電阻爐管、棒、板、柵等部件。 6、用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)：石墨是良好的中子慢化劑，可用于原子反應(yīng)堆。 鈾-石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用最廣泛的原子反應(yīng)堆。 作為動(dòng)力用原子能反應(yīng)堆中的減速材料，應(yīng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定性和耐腐蝕性。 石墨完全可以滿足上述要求。 原子反應(yīng)堆用石墨的純度要求非常高，雜質(zhì)含量不得超過(guò)幾十種，特別是硼含量應(yīng)小于0.5。 在國(guó)防工業(yè)中，石墨還用于制造固體燃料火箭的噴嘴、導(dǎo)彈的鼻錐、航空航天設(shè)備的零部件、隔熱材料和防輻射材料等。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類也開(kāi)發(fā)出了石墨的許多新用途。 例如，柔性石墨密封材料解決了原子能閥門的泄漏問(wèn)題。 石墨還是輕工業(yè)玻璃、紙張的拋光劑和防銹劑。 是制造鉛筆、墨水、黑漆、墨水以及人造鉆石和鉆石不可缺少的原料。

是一種非常好的節(jié)能環(huán)保材料，在美國(guó)已被用作汽車電池。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的不斷發(fā)展，石墨的應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷擴(kuò)大，已成為高新技術(shù)領(lǐng)域新型復(fù)合材料的重要原材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。 。 國(guó)內(nèi)石墨及石墨制品市場(chǎng)及其發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)是世界上最大的石墨生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量占世界水平的75%。 其儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界第一。 石墨獨(dú)特的金屬和非金屬雙重工藝技術(shù)特性決定了石墨產(chǎn)品的重要性和不可替代性。 石墨可廣泛應(yīng)用于電子、軍工、航天、國(guó)防、核工業(yè)等領(lǐng)域。 是繼稀土之后我國(guó)又一重要產(chǎn)品。 一種有利的礦物。 我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化加快發(fā)展的進(jìn)程中。 鋼鐵和有色金屬、電子、機(jī)械、化工、核能、航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門的持續(xù)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，對(duì)石墨產(chǎn)品產(chǎn)生了很大影響。 對(duì)數(shù)量、品種、質(zhì)量都提出了更高的要求。 我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)近十年來(lái)取得了較為全面的發(fā)展。 但與科學(xué)發(fā)展觀和新型工業(yè)化道路的要求相比，我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)仍存在增長(zhǎng)方式粗放、企業(yè)創(chuàng)新能力薄弱、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能擴(kuò)張過(guò)度、產(chǎn)能過(guò)剩等一系列突出問(wèn)題。企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力薄弱。 問(wèn)題。 為解決我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的諸多問(wèn)題，使石墨產(chǎn)業(yè)更好滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，需要全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，過(guò)去注重?cái)?shù)量。 發(fā)展模式向節(jié)約能源、提高資源利用率、減少污染、增加品種、提高質(zhì)量、注重效益的集約發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，走可持續(xù)穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展之路。

目前石墨的發(fā)展有以下趨勢(shì)： 1、加大企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)投入，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，提高企業(yè)科技進(jìn)步水平。 當(dāng)前我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展，一方面，普通功率石墨電極、電極糊、鋁用陰陽(yáng)極炭塊等低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，市場(chǎng)供大于求； 另一方面，高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品如大規(guī)格：超高功率石墨電極、核石墨、航天石墨、特種石墨以及應(yīng)用于各領(lǐng)域的碳石墨復(fù)合材料等在數(shù)量上存在相當(dāng)大的差距，只能依靠部分導(dǎo)入來(lái)解決。 這一問(wèn)題雖然表現(xiàn)在石墨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，但深層次原因在于技術(shù)開(kāi)發(fā)投入不足，產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新和技術(shù)集成創(chuàng)新能力薄弱，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)缺乏強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。 因此，加大研發(fā)投入，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，全面提高品種、質(zhì)量、成本、服務(wù)等方面的競(jìng)爭(zhēng)力，成為解決我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾的主要途徑。 首先，加大研發(fā)投入、提高技術(shù)創(chuàng)新能力是石墨企業(yè)作為微觀經(jīng)濟(jì)主體的內(nèi)在要求。 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，企業(yè)是技術(shù)投入和技術(shù)創(chuàng)新的主體。 將技術(shù)創(chuàng)新納入企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)企業(yè)自身技術(shù)裝備和產(chǎn)品定位，確定技術(shù)創(chuàng)新的主要方向和重點(diǎn)內(nèi)容； 建立符合企業(yè)發(fā)展實(shí)際、與高校、科研單位聯(lián)合的創(chuàng)新機(jī)制。 其次，政府要發(fā)揮積極作用。 對(duì)于重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，企業(yè)往往沒(méi)有動(dòng)力也沒(méi)有能力單獨(dú)承擔(dān)，因此需要政府的支持。 除政府直接資助外，政府還可以通過(guò)財(cái)稅、信貸等優(yōu)惠政策提供支持。 行業(yè)協(xié)會(huì)可以在這方面協(xié)助企業(yè)爭(zhēng)取政府的支持。

2、把節(jié)能降耗、改善環(huán)保作為企業(yè)發(fā)展的前提，重塑綠色石墨。 要在生產(chǎn)過(guò)程中最大限度地回收資源，最大限度地減少?gòu)U物排放，使石墨產(chǎn)業(yè)成為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)。 為此，首先要淘汰落后生產(chǎn)設(shè)備。 按照國(guó)家發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2013年修訂）》，要堅(jiān)決淘汰高能耗、高污染的蒸汽加熱捏合、交流石墨化爐、3340石墨化爐及其并聯(lián)機(jī)組。改委，最大輸出電流為5萬(wàn)以下的石墨化爐。 二是樹立清潔生產(chǎn)理念和意識(shí)，樹立生產(chǎn)全過(guò)程污染預(yù)防的思想，把清潔生產(chǎn)作為改善企業(yè)整體形象、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。 三是強(qiáng)化科學(xué)管理，改進(jìn)運(yùn)營(yíng)。 實(shí)踐證明，相當(dāng)一部分資源浪費(fèi)和工業(yè)污染是由于生產(chǎn)過(guò)程管理不善造成的。 只要改進(jìn)管理和運(yùn)營(yíng)，無(wú)需花費(fèi)大量的經(jīng)濟(jì)成本，就能取得明顯的避免浪費(fèi)、減少污染的效果。 主要方法是：落實(shí)崗位責(zé)任制，杜絕泄漏，杜絕生產(chǎn)事故，最大限度減少人為資源浪費(fèi)和污染； 加強(qiáng)設(shè)備管理，提高設(shè)備完好率和運(yùn)轉(zhuǎn)率； 開(kāi)展材料和能源過(guò)程審核等，減少石墨生產(chǎn)過(guò)程中的資源和能源消耗，減少環(huán)境污染。 江西...碳素有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)石墨制品的公司。 公司擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和加工中心，生產(chǎn)工藝精湛，檢測(cè)手段齊全。

公司產(chǎn)品銷往世界各地，以其優(yōu)良的性能和穩(wěn)定的質(zhì)量深受國(guó)內(nèi)外用戶的好評(píng)。 公司目前擁有一條高純石墨材料生產(chǎn)線。 由于高純石墨是一種耐高溫、耐腐蝕的材料，目前市場(chǎng)上尚無(wú)替代產(chǎn)品。 市場(chǎng)需求量非常大。 此外，其他高純石墨廠家生產(chǎn)的高純石墨數(shù)量有限，近年來(lái)高純石墨市場(chǎng)一直供不應(yīng)求。 隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，高新技術(shù)將提高特種材料的產(chǎn)量和質(zhì)量，高純石墨的需求將快速增加。 江西...碳素有限公司年產(chǎn)5500噸高純石墨窯爐節(jié)能技改項(xiàng)目，目標(biāo)為特種（高純）石墨。 該產(chǎn)品具有良好的市場(chǎng)前景，符合特種石墨的發(fā)展趨勢(shì)。 節(jié)能技改將淘汰能耗高、污染大的室式環(huán)爐，采用高效、低污染的18室環(huán)式焙燒爐。 這符合國(guó)家的要求，也符合石墨的低能耗、低污染、綠色石墨的要求。 發(fā)展趨勢(shì)。 3.2 改造規(guī)模本項(xiàng)目為技能技術(shù)改造項(xiàng)目，旨在為企業(yè)節(jié)約能源消耗，減少環(huán)境污染。 江西...炭素有限公司目前擁有年產(chǎn)5500噸高純石墨的生產(chǎn)能力。 公司加工設(shè)備中主要耗能設(shè)備為4臺(tái)熔爐。 該窯爐主要用于石墨的焙燒。 由于高純石墨在生產(chǎn)過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)三次焙燒，每次焙燒后都需要將6室環(huán)形爐完全冷卻并取出，而6室環(huán)形爐主要依靠煙氣的溫度來(lái)加熱石墨烘烤過(guò)程中形成塊。 煙氣的熱量在窯爐內(nèi)利用率較低，廢氣的煙氣溫度有時(shí)可達(dá)一千攝氏度，能量損失很大，使得窯爐的熱效率特別低。 由于6型爐建設(shè)較早，建設(shè)受到技術(shù)、資金等方面的限制。 六室環(huán)形爐燃燒不完全，會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，污染環(huán)境。

根據(jù)同行業(yè)部分新型窯爐的使用情況，結(jié)合江西炭素公司現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)量，經(jīng)過(guò)詳細(xì)比較，決定采用新型18室環(huán)式焙燒爐，取代原來(lái)的 6 第四章生產(chǎn)工藝技術(shù)及節(jié)能技術(shù)改造 4.1 生產(chǎn)工藝技術(shù)技術(shù)方案概述 本項(xiàng)目針對(duì)的主要產(chǎn)品為高純石墨，主要是淘汰江西...碳素有限公司目前采用4臺(tái)新型18室環(huán)形焙燒爐作為焙燒窯爐。 高純石墨的完整生產(chǎn)工藝主要包括煅燒、破碎、配料、捏合、壓制、焙燒、浸漬、石墨化、機(jī)械加工、檢驗(yàn)等。高純石墨的生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)三道焙燒、兩道浸漬。 完成整個(gè)過(guò)程。 江西炭素公司目前的生產(chǎn)主要是從混捏開(kāi)始，采購(gòu)的原材料都是經(jīng)過(guò)煅燒、破碎、配料等工序的材料。 由于石墨化工藝需要較大的投資，一次性投資近億元，綜合考慮投資成本和效益等多種因素，結(jié)合公司建設(shè)時(shí)的財(cái)務(wù)狀況和公司的情況周邊地區(qū)的石墨生產(chǎn)企業(yè)，江西...碳素公司不在自有工廠進(jìn)行石墨化工藝，而是主要通過(guò)外協(xié)加工完成。 目前已完全焙燒但未石墨化的產(chǎn)品主要由江西鑫卡本科技有限公司進(jìn)行石墨化。江西鑫卡本科技有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)加工石墨精細(xì)結(jié)構(gòu)制品、石墨制品的專業(yè)企業(yè)。凈化產(chǎn)品、鋰電池負(fù)極材料。 擁有先進(jìn)的石墨化設(shè)備，完全有能力完成江西碳素有限公司的石墨化工藝產(chǎn)品加工工作。

江西碳素有限公司高純石墨的生產(chǎn)和焙燒工藝目前采用四室環(huán)形爐。 本項(xiàng)目實(shí)施后，將采用先進(jìn)的18室無(wú)蓋環(huán)形爐。 工藝流程簡(jiǎn)述 工藝流程具體如下： 1、研磨原料為已配料的各種粒度的物料。 它們需要經(jīng)過(guò)兩次研磨才能達(dá)到粒度要求，然后與雷蒙磨加工的粉末按一定比例混合。 原料干混→一次粉碎→二次浸漬→二次粉碎→一次焙燒→一次浸漬成型→二次焙燒→不合格石墨化→合格成品→入庫(kù)檢驗(yàn)→三道焙燒銷售，根據(jù)情況將原料粉碎成焦炭分別為不同大小的顆粒。 進(jìn)入指定的料倉(cāng)，然后按配方從各個(gè)料倉(cāng)中提取不同粒度的原料進(jìn)入捏合鍋，注入一定量的粘結(jié)劑瀝青，加熱至160~180℃攪拌，用成型機(jī)或擠出機(jī)滿足要求。 壓制擠壓成型。 大部分流程都會(huì)由電腦操作控制，基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以讓食材的溫度控制更加精準(zhǔn)。 3、焙燒過(guò)程主要是將定型石墨坯料在隔絕空氣的條件下加熱，按照一定的加熱曲線加熱。 在1250℃的溫度下，粘結(jié)劑完全焦化，增強(qiáng)了石墨的強(qiáng)度，改善了石墨的性能。 導(dǎo)電能力。 將不同類型的石墨毛坯放入18（硅砂）中作為支撐和隔熱材料，使毛坯受熱均勻，不因受熱而變形。 在環(huán)式焙燒爐內(nèi)逐步加熱、保溫、升溫、保溫、冷卻后出爐。