年产5500吨高纯石墨窑炉节能技术改造项目可行性研究报告第三章产品市场预测及改造规模3.1石墨国内市场预测石墨级石墨产品的性质、用途及用途他们的产品石墨是典型的层状结构材料，碳原子呈层状排列，每个碳原子与相邻的碳原子等距连接，每层碳原子排列成六角环，上层和下层的碳六角环下层相邻层通过平行的网格方向相互连接。 位移后，它们堆叠起来形成层状结构。 不同的位移方向和距离导致不同的结构。 上下层碳原子间距大于同层碳原子间距（层内距离=0.142，层间距离=0.340）。 石墨因其结构而具有以下性能： 1、耐高温型：石墨的熔点为4250℃，沸点为4250℃，即使被超高温电弧燃烧，重量损失也很小。 它的热膨胀系数很小，石墨的强度随着温度的升高而增加。 2000年，石墨的强度比增加了一倍。 2、导电性、导热性：石墨的电导率比普通非金属矿物高一百倍。 导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。 导热系数随着温度的升高而降低，即使在极高的温度下，石墨也成为绝热体。 石墨之所以能导电，是因为石墨中的每个碳原子只与其他碳原子形成3个共价键，并且每个碳原子仍保留1个自由电子来传输电荷。 3、润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的尺寸。 鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
4、化学稳定性：石墨在常温下具有良好的化学稳定性，能耐酸、碱有机溶剂的腐蚀。 5、可塑性：石墨具有良好的韧性，可以卷成很薄的片材。 6、抗热震性：石墨在常温下使用时，能承受剧烈的温度变化而不被损坏。 当温度突然变化时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。 石墨因其独特的性能，广泛应用于冶金、机械、石油、化工、电子、建材、地质、轻工等领域。 它有以下主要用途： 1、作为耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、强度高的特点。 冶金工业中主要用于制造石墨坩埚。 在炼钢中，石墨常用作钢锭的保护剂和冶金炉的内衬。 2、作为导电材料：在电气工业中，用于制造电刷、碳棒、碳管、汞整流器正极、石墨垫片、电话零件、电视显像管涂料等。 3、用作耐磨材料耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常用作润滑剂。 高速、高温、高压条件下往往不能使用润滑油，而石墨耐磨材料可以在200-2000℃的温度和高滑动速度下无润滑油工作。 许多输送腐蚀性介质的设备广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承，运行时不需要添加润滑油。 石墨乳液也是许多金属加工（拉丝、拉管）的良好润滑剂。 4、石墨具有良好的化学稳定性：经过特殊加工的石墨具有耐腐蚀、导热性好、渗透性低等特点，广泛用于热交换器、反应罐、冷凝器、燃烧塔、吸收塔的制作。 、冷却器、加热器、过滤器、泵设备等，广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业领域，并可节省大量金属材料。
5、用于铸造、砂型铸造、冲压及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，能承受快速的冷却和加热变化，因此可用作玻璃器皿的铸造模具。 使用石墨后得到的铸件尺寸准确、表面光滑、成品率高。 ，可不经加工或稍加加工即可使用，从而节省大量金属。 在硬质合金生产等粉末冶金工艺中，通常使用石墨材料来制造冲压模具和用于烧结的瓷舟。 单晶硅晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架夹具、感应加热器等均采用高纯石墨加工而成。 此外，石墨还可用作真空冶炼用石墨绝热板、底座、高温电阻炉管、棒、板、栅等部件。 6、用于原子能工业和国防工业：石墨是良好的中子慢化剂，可用于原子反应堆。 铀-石墨反应堆是目前应用最广泛的原子反应堆。 作为动力用原子能反应堆中的减速材料，应具有高熔点、稳定性和耐腐蚀性。 石墨完全可以满足上述要求。 原子反应堆用石墨的纯度要求非常高，杂质含量不得超过几十种，特别是硼含量应小于0.5。 在国防工业中，石墨还用于制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、航空航天设备的零部件、隔热材料和防辐射材料等。 随着科学技术的不断发展，人类也开发出了石墨的许多新用途。 例如，柔性石墨密封材料解决了原子能阀门的泄漏问题。 石墨还是轻工业玻璃、纸张的抛光剂和防锈剂。 是制造铅笔、墨水、黑漆、墨水以及人造钻石和钻石不可缺少的原料。
是一种非常好的节能环保材料，在美国已被用作汽车电池。 随着现代科学技术和工业的不断发展，石墨的应用领域仍在不断扩大，已成为高新技术领域新型复合材料的重要原材料，在国民经济的发展中发挥着重要作用。 。 国内石墨及石墨制品市场及其发展趋势我国是世界上最大的石墨生产国，产量占世界水平的75%。 其储量和产量均居世界第一。 石墨独特的金属和非金属双重工艺技术特性决定了石墨产品的重要性和不可替代性。 石墨可广泛应用于电子、军工、航天、国防、核工业等领域。 是继稀土之后我国又一重要产品。 一种有利的矿物。 我国正处于工业化、城镇化、现代化加快发展的进程中。 钢铁和有色金属、电子、机械、化工、核能、航空航天等国民经济部门的持续快速发展和产业结构的优化升级，对石墨产品产生了很大影响。 对数量、品种、质量都提出了更高的要求。 我国石墨产业近十年来取得了较为全面的发展。 但与科学发展观和新型工业化道路的要求相比，我国石墨产业仍存在增长方式粗放、企业创新能力薄弱、产品结构不合理、产能扩张过度、产能过剩等一系列突出问题。企业竞争力薄弱。 问题。 为解决我国石墨产业发展中存在的诸多问题，使石墨产业更好满足我国国民经济发展的需要，需要全面落实科学发展观，提高技术创新能力，转变增长方式，过去注重数量。 发展模式向节约能源、提高资源利用率、减少污染、增加品种、提高质量、注重效益的集约发展模式转变，走可持续稳定协调发展之路。
目前石墨的发展有以下趋势： 1、加大企业技术开发投入，提高技术创新能力，提高企业科技进步水平。 当前我国石墨产业发展，一方面，普通功率石墨电极、电极糊、铝用阴阳极炭块等低端产品产能过剩，市场供大于求； 另一方面，高技术含量、高附加值产品如大规格：超高功率石墨电极、核石墨、航天石墨、特种石墨以及应用于各领域的碳石墨复合材料等在数量上存在相当大的差距，只能依靠部分导入来解决。 这一问题虽然表现在石墨产品结构不合理，但深层次原因在于技术开发投入不足，产业自主创新和技术集成创新能力薄弱，产品结构优化升级缺乏强有力的技术支撑。 因此，加大研发投入，提高技术创新能力，全面提高品种、质量、成本、服务等方面的竞争力，成为解决我国石墨产业结构性矛盾的主要途径。 首先，加大研发投入、提高技术创新能力是石墨企业作为微观经济主体的内在要求。 市场经济条件下，企业是技术投入和技术创新的主体。 将技术创新纳入企业发展规划，根据企业自身技术装备和产品定位，确定技术创新的主要方向和重点内容； 建立符合企业发展实际、与高校、科研单位联合的创新机制。 其次，政府要发挥积极作用。 对于重大技术攻关项目，企业往往没有动力也没有能力单独承担，因此需要政府的支持。 除政府直接资助外，政府还可以通过财税、信贷等优惠政策提供支持。 行业协会可以在这方面协助企业争取政府的支持。
2、把节能降耗、改善环保作为企业发展的前提，重塑绿色石墨。 要在生产过程中最大限度地回收资源，最大限度地减少废物排放，使石墨产业成为资源节约型、环境友好型产业。 为此，首先要淘汰落后生产设备。 按照国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录（2013年修订）》，要坚决淘汰高能耗、高污染的蒸汽加热捏合、交流石墨化炉、3340石墨化炉及其并联机组。改委，最大输出电流为5万以下的石墨化炉。 二是树立清洁生产理念和意识，树立生产全过程污染预防的思想，把清洁生产作为改善企业整体形象、增强竞争力的重要手段。 三是强化科学管理，改进运营。 实践证明，相当一部分资源浪费和工业污染是由于生产过程管理不善造成的。 只要改进管理和运营，无需花费大量的经济成本，就能取得明显的避免浪费、减少污染的效果。 主要方法是：落实岗位责任制，杜绝泄漏，杜绝生产事故，最大限度减少人为资源浪费和污染； 加强设备管理，提高设备完好率和运转率； 开展材料和能源过程审核等，减少石墨生产过程中的资源和能源消耗，减少环境污染。 江西...碳素有限公司是一家专业生产石墨制品的公司。 公司拥有先进的生产设备和加工中心，生产工艺精湛，检测手段齐全。
公司产品销往世界各地，以其优良的性能和稳定的质量深受国内外用户的好评。 公司目前拥有一条高纯石墨材料生产线。 由于高纯石墨是一种耐高温、耐腐蚀的材料，目前市场上尚无替代产品。 市场需求量非常大。 此外，其他高纯石墨厂家生产的高纯石墨数量有限，近年来高纯石墨市场一直供不应求。 随着产业结构升级，高新技术将提高特种材料的产量和质量，高纯石墨的需求将快速增加。 江西...碳素有限公司年产5500吨高纯石墨窑炉节能技改项目，目标为特种（高纯）石墨。 该产品具有良好的市场前景，符合特种石墨的发展趋势。 节能技改将淘汰能耗高、污染大的室式环炉，采用高效、低污染的18室环式焙烧炉。 这符合国家的要求，也符合石墨的低能耗、低污染、绿色石墨的要求。 发展趋势。 3.2 改造规模本项目为技能技术改造项目，旨在为企业节约能源消耗，减少环境污染。 江西...炭素有限公司目前拥有年产5500吨高纯石墨的生产能力。 公司加工设备中主要耗能设备为4台熔炉。 该窑炉主要用于石墨的焙烧。 由于高纯石墨在生产过程中需要经过三次焙烧，每次焙烧后都需要将6室环形炉完全冷却并取出，而6室环形炉主要依靠烟气的温度来加热石墨烘烤过程中形成块。 烟气的热量在窑炉内利用率较低，废气的烟气温度有时可达一千摄氏度，能量损失很大，使得窑炉的热效率特别低。 由于6型炉建设较早，建设受到技术、资金等方面的限制。 六室环形炉燃烧不完全，会产生大量烟尘，污染环境。
根据同行业部分新型窑炉的使用情况，结合江西炭素公司现有技术和产量，经过详细比较，决定采用新型18室环式焙烧炉，取代原来的 6 第四章生产工艺技术及节能技术改造 4.1 生产工艺技术技术方案概述 本项目针对的主要产品为高纯石墨，主要是淘汰江西...碳素有限公司目前采用4台新型18室环形焙烧炉作为焙烧窑炉。 高纯石墨的完整生产工艺主要包括煅烧、破碎、配料、捏合、压制、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工、检验等。高纯石墨的生产需要经过三道焙烧、两道浸渍。 完成整个过程。 江西炭素公司目前的生产主要是从混捏开始，采购的原材料都是经过煅烧、破碎、配料等工序的材料。 由于石墨化工艺需要较大的投资，一次性投资近亿元，综合考虑投资成本和效益等多种因素，结合公司建设时的财务状况和公司的情况周边地区的石墨生产企业，江西...碳素公司不在自有工厂进行石墨化工艺，而是主要通过外协加工完成。 目前已完全焙烧但未石墨化的产品主要由江西鑫卡本科技有限公司进行石墨化。江西鑫卡本科技有限公司是一家专业生产加工石墨精细结构制品、石墨制品的专业企业。净化产品、锂电池负极材料。 拥有先进的石墨化设备，完全有能力完成江西碳素有限公司的石墨化工艺产品加工工作。
江西碳素有限公司高纯石墨的生产和焙烧工艺目前采用四室环形炉。 本项目实施后，将采用先进的18室无盖环形炉。 工艺流程简述 工艺流程具体如下： 1、研磨原料为已配料的各种粒度的物料。 它们需要经过两次研磨才能达到粒度要求，然后与雷蒙磨加工的粉末按一定比例混合。 原料干混→一次粉碎→二次浸渍→二次粉碎→一次焙烧→一次浸渍成型→二次焙烧→不合格石墨化→合格成品→入库检验→三道焙烧销售，根据情况将原料粉碎成焦炭分别为不同大小的颗粒。 进入指定的料仓，然后按配方从各个料仓中提取不同粒度的原料进入捏合锅，注入一定量的粘结剂沥青，加热至160~180℃搅拌，用成型机或挤出机满足要求。 压制挤压成型。 大部分流程都会由电脑操作控制，基本实现自动化，可以让食材的温度控制更加精准。 3、焙烧过程主要是将定型石墨坯料在隔绝空气的条件下加热，按照一定的加热曲线加热。 在1250℃的温度下，粘结剂完全焦化，增强了石墨的强度，改善了石墨的性能。 导电能力。 将不同类型的石墨毛坯放入18（硅砂）中作为支撑和隔热材料，使毛坯受热均匀，不因受热而变形。 在环式焙烧炉内逐步加热、保温、升温、保温、冷却后出炉。
