（工商管理专业论文）内蒙古电石行业的调查报告.pdf

中文摘要 电石行业属于高能耗产业。近年来随着自治区高载能企业的不断发展，电 石行业内存在规模小，装备水平低，产业链条短，离附加值产船少，污染严重 等问题。本文通过对自治区全行业电石生产企业的规模、产能、消耗、工艺技 术、原料、电力等方面的系列调查，从统计学和经济学的角度，主要对自治区 电石行业的发展概况、近年来电石行业的发展现状、运行形势、行业发展趋势 以及国家产业政策等方面进行了论述。认真分析行业存在的问题，总结了一些 实践经验，提出行业中迫切需要解决的相关问题及建议，本着循环经济，可持 续发展的要求，按照“调整结构、有效竞争、降低消耗、保护环境和安全生产” 的原则，把规范电石行业发展作为树立和落实科学发展观的一项重要内容，积 极探索了符合国际、国内产业政策的电石行业发展之路，以及对电石行业向大 型化、国际化、环保化、节能化的发展方面进行了展望。 关键词；电石，产能，工艺技术，市场，发展方向 a b s t r a c t c a l c i u mc a r b i d ei so n eo ft h eh i g he r i e r g y c o n s u m i n gp r o d u c t s w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to fh i g hp o w e rc o n s u m p t i o ni n d u s t r i e s ，m a n yp r o b l e m sa r eo b v i o u st h ec u r r e n t p r o d u c t i o no u t p u ti se n o r m o u s m a n yp r o d u c e r sa r ee n e r g yg u z n i n ge n t e r p r i s e s t h a tc a u s e 1 1 i g hp o l l m i o na n du s eb a c k w a r dt e c h n i q u e f r o mt h ev i e w p o i n to fe c o n o m i c sa n ds t a t i s t i c s t h ea u t h o rc o m m e n t st h ei nt h el i g h to f p r i n c i p l eo f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t - - “r e s t r u c t u r i n g 、 f a r ec o m p e t i t i o n 、c o n s u m p t i o nr e d u c i n g 、e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i n ga n ds a l bm a n u f a c t u r i n g ” t h ea u t h o ra n a l y s e st h ep r o b l e mo ft h ei n d u s t r y t h ep a p e rd i s c u s e st h ep r e s e n ts i t u a t i o na n d t h ed e v e l o p m e n t sp r o s p e c to f i n n e rm o n g o l i a sc a l c i u mc a r b i d ep r o d u c t i o n ，e x p l o r e st h ep a t h o fl a r g e s c a l e 、g l o b a l i z a t i o n 、e n v i r o n m e n t a lf r i e n d l ya n dl o wc o n s u m p t i o n ，a n dp r e s e n t s s o m eq u e s t i o n sa n dp r o p o s a l s k e yp h r a s e ：c a r b i d e ，p r o d u c t i v i t y ，c a r f lt e c h n i q u e ，m a r k e t ，d e v e l o p m e n t 第一篇绪论 第一篇绪论 1 1 选题目的和意义 1 1 1 选题目的： 电石( c a c ：) 是生产乙炔、聚氯乙烯( p v c ) 、醋酸乙烯、氯丁橡胶、三氯 乙烯、四氯乙烯、双氰胺等主要工业原料，也是钢铁工业的脱硫剂和还原剂。 尤其在p v c 的生产中，电石的消耗量占p v c 成本的6 5 之多。近年来，随着国 际市场原油价格上涨，石油裂解法生产p v c 的工艺逐渐向电石法转移，加之国 际、国内p v c 工业及电石深加工产业发展迅速，规模较大，产品运用领域广泛， 电石的需求量逐渐增加，故给电石行业的发展带来了较大的市场空问。 我国是世界电石生产大国，目前的产能近1 6 0 0 万f | 屯年，而内蒙古自治区 的电石产能又位居全国之首，自治区发改委预计2 0 0 5 年全区电石生产能力将达 到4 0 0 万吨。我区生产电石的企业主要分布在乌海市、鄂尔多斯市和包头市， 三市共有各种规格的电石炉近1 1 6 台，其中符合国标的仅占6 0 ，产能占全区 的8 0 左右。 目前自治区电石行业存在的问题是： ( 1 ) 低水平重复建设： 自治区电石企业在发展中存在规模小、装备水平相对较低，产业链条短、 高附加值产品少等问题。 从2 0 0 3 年下半年丌始，山于国际石油价格的不断飚y t 一，电石市场发生了很 大变化，电石行情走俏，价格上涨，我区由于有丰富的矿产资源，生产电石的 原材料石灰石、焦炭储量盛多，且有廉价的电力和劳动力，l 吸引了区内外的广 大投资商，加之一些地方县市政府部门对来自各方面的投资采取鼓励、支持的 态度，致使出现重复建没严重，企业数量多，生产规模小，布局分散，总体水 平落后，生产和资源利用效率不高的低水平扩张状况，对地方资源合理可持续 利用、环境保护和生态平衡都带来严重影响。 ( 2 ) 电石工业的发展加剧了电力供求紧张的矛盾。 电石行业属于高能耗产业，生产一吨电石需用电3 6 0 0 度，用电成本占总成 本的6 5 。随着近年来自治区高载能工业的迅速发展，用电需求量大幅度增加， 第一篇绪论 对自治区的用电量造成巨大的压力电力供需矛盾仍然存在。2 0 0 4 年全区主要电 石产区的企业开工率不足4 0 。随着内蒙古电力建设舰模的继续扩大，2 0 0 5 年 以后电力紧张的局势将逐渐好转。 ( 3 ) 对环境保护的压力日益增大 电石产业是高污染产业，特别是过去建的开放式炉型，粉尘喷放严重。随 着电石行业的快速发展，对环境保护的压力日益增大，部分电石企业环保殴旌 和保护措施不到位，导致大气污染综合指数以及工业园区中空气总悬浮微粒含 量严重超标。掘统计，在全区电石行业中，工艺技术先进，能够有效控制排放、 资源综合利用充分的大型密闭电石炉只占总能力的1 0 左右，大多数企业为半 密闭式和敞开式炉型，敞歼式炉型工艺装备简陋，能源利用率低下，粉尘排放 失控，属于应淘汰的设备约占总能力的3 0 。 电石行业发展的趋势是： 我国发展电石行业有着丰富的矿藏资源，加之内蒙古自治区电力工业发 达，氯碱工业发展强劲，使得电石市场前景乐观。未来电石行业的发展方向将 逐渐向集约化、大型化、环保节能化发展，内蒙古自治区将建成以电石和氧碱 为支撑、以聚氯乙烯( p v c ) 为重点的氯碱和电石下游深加工产品产业集群，进 一步沿长产业链，形成循环经济，可持续发展的局面。 鉴于以上论述，在当前电石行业的现状和发展趋势下，急待研究电石行业 的舰模、产能、环保、节能等方面的整改问题，以规范电石行业的健康发展， 促进f 乜石产业结构的升级。选题目的在于通过对自治区全行业f 毡石生产企业的 规模、产能、消耗、工艺技术、原料、电力等方面的系统渊查，认真分析存在 问题，总结成功经验，提出行业中迫切需要解决的相关问题及建议。 1 1 2 选题意义： 目| j ，国际上电石市场看好，电石的需求量与f l 俱增，国内p v c 产品应用 领域在逐渐拓展，这就给电石行业提供了极大的市场空间。要抓住这个良好机 遇，就必须具备一定的占有市场能力。因此，探索符合国际、国内产业政策的 电石行业发展之路迫在眉睫，电石行业向大型化、国际化、集约化、环保化、 节能化的发展势在必行，实现循环经济，可持续发展是电石行业的必由之路。 1 2 论文主要研究方法： 第一篇绪论 本文主要运用了比较研究法、调查法、统计分析法等方法，从统计学与经 济学的角度，针对内蒙古电石行业中存在的一些问题，进行了深入的分析和研 究。在分析过程中正确使用统计学原理，并结合定性分析和定量分析两种方法， 使读者对所论述的问题有更加深刻的认识。 第二篇世界及中田电石行业概述 第二篇世界及中国电石行业概述 2 1 世界电石行业概述 世界电石工业始于1 9 世纪末叶初期，电石生产规模很小，电石只供照明 之需，之后扩展其应用于金属切割与焊接随着以电石乙炔为原料之有机合成 工业的迅速发展，开始改变了电石的应用结构同时也推进了电石生产装置一 一电石炉有大容量化的进程，使电石生产规模逐步开始扩大。 美国、巴西、挪威、瑞典、丹麦、德国等都是世界上电石工业较发达的国 家这些国家的电石生产技术先进、工艺成熟、各项技术指标均居世界领先地 位 早在上世纪6 0 年代初，美国在大型密闭电石炉首先将电子计算机应用于电 石生产过程中通过过程计算机寻求生产最佳值，可达到提高生产能力，提高 电石质量降低消耗的效果，使电石生产实现了跨越式发展，也为世界电石生 产发展史写下了新的一页采用自动化控制生产与常规生产的经济效果比较如 下； 指标 产量质量 电耗灰耗致备利用 生产吣 ( 吨日)( 升公斤)( 千瓦时) ( 公斤吨) 率( ) 自动控制 1 9 53 0 53 0 3 48 7 09 4 常规操作 1 6 02 9 33 1 7 49 1 09 2 ( 上述数据系功率相同的两座密闭电石炉在相似条件下的比较) 从图中可以看出自动控制的密闭电石炉各项技术经济指标都比较先进。这 个时期世界电石产品主要用于以电石乙炔为原料的有机合成工业，即用电石可 以生产乙炔、聚氯乙烯( p v c ) 、醋酸乙烯、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯、 双氰胺等主要工业原料，尤其在p v c 的生产中，电石的消耗量占6 5 之多进 入7 0 年代后期到9 0 年代初，随着国际原油价格的走低，西方国家有机合成工 业的原料路线由电石乙抉转变到石油乙烯，国际电石行业处于低谷。到9 0 年代 后期，由于国际原油价格的逐渐上涨，世界有机合成工业p v c 的生产法逐步由 乙烯法、单体法转向电石法使得电石行业得到迅速发展。目前，世界上p v c 的消耗量逐步增大，电石的应用领域更加广泛，电石深加工产业发展迅速，电 第二篇世界及中厦电石行业概述 石的需求量逐渐递增，为世界电石行业的发展带来良好机遇。 2 2 中国电石行业概述 2 2 1 中国电石行业发展现状 2 2 1 1 生产方法 将符合电石生产要求的石灰和焦炭分别进行粉碎和筛分，然后按规定配比 进行配料。配好的炉料送至电石炉贮料仓内，经料管向电炉内投料。炉料在电 炉内加热而生成电石，电石定时出炉，放入电石锅内，由电动牵引车拖到冷却 室电石经冷却后，进行破碎、包装即为电石产品 2 2 1 2 主要原材料、辅助材料、动力消耗定额( 见表2 - 1 ) 表2 一l 电石产品消耗定额( 吨电石) 序号名称单位消耗定额 1生石灰to 9 8 2焦碳 t 0 7 5 3 电极糊 t0 0 3 4 电耗k w h3 4 0 0 t t 2 2 1 3 主要原材料的种类、规格( 见表2 - 2 ) 第二篇世界及中国电石行业概述 表2 2 主要原材料种类及规格 种类 规格 成分：c a o 9 0 生石灰 m g o 1 生过烧为0 粒度：5 3 0 r a m ( 合格率9 0 9 6 以上) 。 成分：固定炭( c ) 8 0 9 i 灰分( a ) 10 9 6 焦炭挥发分( v ) 1 0 全水分( h 2 0 ) 9 粒度：5 1 8 m ( 合格率9 0 以上) 2 2 1 4 质量指标 产品符合国家g b l 0 6 6 5 2 0 0 4 标准( 见表2 3 ) 表2 - 3 产品质量指标 g b l 0 6 6 5 2 0 0 4 指标 项目 优等品一等品合格品 发气量( 2 0 c 、1 0 1 3 k p a ) ( l k g ) 3 0 02 8 02 6 0 乙炔中磷化氢的体积分数 o 0 6 0 0 8 乙炔中硫化氢的体积分数 o 1 0 粒度t 5 、8 0 r a m ) 。质量分数 8 5 筛下物( 2 5 m 以下) 的质量分数 5 a 圆括号中的粒度范围可由供需双方协商确定 2 2 1 5 国内电石生产能力 2 0 0 5 年我国电石产能为1 6 0 0 万吨水平，全年电石产量为8 9 4 6 万吨，比 上年增长了3 3 9 ，据调查，目前全国约有大、小电石生产厂家5 0 0 余家，生 产装置能力大的近2 0 万吨年，小的仅为几千吨年产量超过1 5 万吨的企业 有l 家，l o 1 5 万吨的有7 家，5 1 0 万吨的有3 0 余家。受资源与电力能源分布 的影响，我国电石生产厂家主要集中在北方地区，以电石生产区域分布来看， 第二篇世界及中重电石行业概述 我国电石主产区分布在华北地区，西北地区以及西南地区。全国产量增长幅度 超过3 0 9 6 的电石生产企业共1 4 家，其中：内蒙古自治区就有7 家，西北地区有 6 家，华南地区有1 家2 0 0 5 年我国电石产量与1 9 9 0 年相比，1 5 年问增长4 倍，到2 0 0 6 年我国电石产量将达到1 0 0 0 万吨水平 近年来国内电石产量变迁( 见图2 一1 ) ： 图2 - 1 近年来电石产量变迁图 电石行业已经实现从沿海专区及老工业基地向内地转移。见表2 - 4 与表 2 5 、图2 2 与图2 - 3 。 表2 - 4 各地区2 0 0 5 年产量分布( 据初步统计资料) 地区万吨年 华北 4 0 9 5 64 2 2 8 东北 2 2 1 03 华东4 4 9 15 中南6 0 8 36 8 西南 1 2 3 8 2 1 3 8 4 西北2 3 7 8 52 6 5 8 第二篇世界及中囱电石行业概述 图2 - 2 各地区2 0 0 5 年产量分布图 表2 - 52 0 0 5 年电石产量前五位的省市( 据初步统计资料) 地区万吨年 ( 占当年全国总产量) 内蒙古 2 3 02 5 7 山西省 1 9 02 上3 宁夏 1 1 0 1 2 3 ，四川 8 08 9 陕西省 4 0 4 5 第二篇世界及中国电石行业概述 图2 32 0 0 5 年电石产量前五位的省市分布图 2 2 1 6 行业技术素质分析 电石生产的问题是“高能耗、污染严重、技术陈旧”，世界工业发达国家自 上世纪五六十年代起己逐步完成了全密闭电石炉技术取代丌放式电石炉和半密 闭电石炉。 我国在上世纪六十年代由上海吴淞化工厂与化工部第一设计院合作首先自 主丌发1 6 5 0 0 k v a 全密闭电石炉后，在全国相继建立了一批1 6 5 0 0 2 0 0 0 0 k v a 的 全密电石炉，七十年代初引进的3 5 0 0 0 k v a 全密闭电石炉在贵州建成投产，到了 八十年代又从国外引进了九座2 5 5 0 0 k v a 全密闭电石炉。目前国际上最先进的电 石生产技术国内已经掌握，电石炉的全密闭化n 三在稳步发展中。 在节能技术上，采用全密闭电石炉所回收的副产c o 气煅烧石灰，可节约 大量能源。同时在大型密闭电石炉采用中空电极技术，回收利用电石生产原材 料的筛下粉末料( 1 “6 m m 石灰、l 3 r n m 焦炭) ，其利用量可达炉料总量的1 0 左 右 电石炉全密闭化后，每吨电石副产炉气4 0 0 n m 3 ( 主要组份为c o 和h 2 ) ，每 n m 3 炉气含尘8 5 1 5 0 9 ，可通过于法或湿法处理，炉气则可合理利用。 开放炉因炉气在炉面燃烧后，其炉气排量可达密闭炉的1 0 0 倍，而“半开 放炉”则为全密闭炉的2 0 倍，如需环保治理时，其烟气抽出动力消耗也大大增 加。 工业发达国家的电石企业均采用大容量的全密闭电石炉( 7 0 年代容量已达 7 5 0 0 0 k v a ，个别甚至达9 6 0 0 0 k v a ) ，配套气烧石灰窑( 用回收炉气作燃料生产 第二篇世界及中困电石行业概述 石灰供电石生产用) ，采用中空电极充分利用破碎中筛下的粉末料，大型密闭炉 亦可配合计算机全过程控制。国内亦已开始在部分企业中采用计算机控制。 国外电石生产水平主要指标与国内比较 国外国内 电石质量( l k g ) 3 0 03 0 0 【乜 耗( k w h t ) 3 0 0 0 “3 1 0 03 4 0 0 3 6 0 0 2 2 1 7 国内电石消费市场 国内电石消耗比重见表2 - 6 表2 - 6 国内电石消耗比重 i行业名称 p v c 化工金属切割气体 出口 l 电石用量所占比例( ) 7 51 582 从表中不难看出：p v c ( 聚氯乙烯) 行业是国内电石的主要消费领域。目 前在国产聚氯乙烯中，大约6 0 以电石乙炔为原料。近期国内聚氯乙烯生产对 电石的需求量以每年1 5 的速度增长，2 0 0 5 年约需5 2 0 万吨。 其它以电石为原料的化工产品如聚乙烯醇、氯丁橡胶、乙炔炭黑、石灰氮 等，近年来产量也有不同程度增长，2 0 0 5 年约需电石7 0 万吨。弭加上机械工 业方面的应用，2 0 0 5 年国内电石市场总需求量为7 4 0 万吨。 我国目前是世界上最大的电石生产国，同时也是重要的电石出口国。随着 国内i 乜石需求量的不断增加，我国电石出口也逐年减少。但由于舀际原油需求 量的不断增加，原油市场价格出现大幅度的动荡，价格一路攀升，以乙烯、v c m 、 e d c 为原料的国外p v c 生产企业面对生产成本上升、利润空问下降的压力，在 不得不降低进口量、降低产能的同时，也加大了对电石原料的关注与需求，也 为我国电石出口带来机遇。 2 2 2 中国电石行业发展趋势 2 0 0 5 年，我国p v c 表观消费量突破7 0 0 万吨，远大于原预测的5 0 0 万吨。 随着p v c 产品应用领域的进一步拓展和产品质量的提高，加上国家南水北调工 第二篇世界及中厦电石行业概述 程，城市给排水、通讯网改造等一系列基础设施建设工作的启动，国内建筑、 房地产业的再度升温等因素的综合作用，必定会拉动p v c 产业的迅速发展。同 时，我国为打破电力垄断，已将原国家电力公司拆分为1 1 家电力企业，实行厂 网分开，电力竟价上网的政策，电价有望下调。由于受上述需求上升，电价可 能下调，产品价格上涨等诸多因素的影响，近期在国内再度引发了传统的电石 法生产p v c 的投资热潮。一批国家己明令限制和淘汰的小电石、非密闭的电石 炉死灰复燃。电石盲目重复建设的问题，虽然目前还是局限性的，但如果不加 以合理地调控和引导，任其发展，必然会加剧生产能力过剩、资源消耗高、技 术水平低、安全条件差、污染严重等矛盾，将延缓我国结构调整和产业升级的 工作，潜伏着企业破产、失业增多等风险，甚至可能使局限问题演变为全局问 题。因此，我们应从全局和可持续发展的角度，进一步加大工业御局调整和力 度，通过技术改造和进步，做大做强现有的符合国家产业政策要求的企业，严 格按照行业发展的规划，限制发展小规模、低水平、重污染的企业。 未来电石行业的发展方向将逐渐向集约化、大型化、环保节能化发展，电 石行业逐步实现从沿海专区及老工业基地向内地的转移。西北地区将成为全国 最大的电石生产基地，必将形成电石一发电一水泥一氯碱为产业链的循环经济， 形成可持续发展的局面 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 3 1内蒙古电石行业发展概况 3 1 1 产品简介 l 、物化性质 电石是工业名，其化学名称叫做碳化钙。碳化钙的分子式为c a g ，分子量 为6 4 1 0 工业品为灰色，黄褐色或黑色固体含碳化钙较高的呈紫色，密度为 2 2 2 9 c m 3 ( 1 8 c ) 。熔点0 0 c ，在空气中能吸收水分，能导电，纯度越高， 导电越易，在水中分解生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量 2 、用途：( 1 ) 为有机合成化学之基本原料，生产一系列乙炔化学产品：乙醛、 乙酸、乙烯、氯乙烯、三氯乙烯及其衍生物、合成苯、合成纤维、合成橡胶、 合成塑脂等；生产c a c n 。等一系列产品：氰化物、尿素、双氰胺、三聚氰胺、 胍及塑料制品等：( 2 ) 制取乙炔、炭黑，应用于导电橡胶，干电池阳极合荆等； ( 3 ) 金属焊接、切割；( 4 ) 钢铁脱硫；( 5 ) 用做催化剂 3 、包装及储运：电石包装在壁厚不少于i m m 的干燥密封的铁桶内有l o o k g 或2 0 0 k g 装。也可用软包装袋来包装，每袋净重5 0 k g 。铁桶侧面或包装袋上 面要标明“电石避免水火”字样。电石应储存于干燥、阴凉、通风的库房，与 可燃物品及强酸类要隔离。最好专库专贮严防与水及潮气接触。入库前要将 桶内乙炔气放空储存期限以6 1 2 个月为宜运输与装卸中，应轻搬轻放， 人要避开桶的两端，储运要防水、防火 4 、毒性防护：电石粉末有刺激性。触及皮肤上的汗液生成c a ( 0 1 1 ) 2 ，灼伤皮 肤，直至皮肤溃烂吸入体内能伤害人的呼吸系统。在工作中要戴风镜，口罩和 手套。搬运时和入库前都要把桶内气体放完。并严禁滚桶、重放、碰撞以防引 起火花、造成爆炸。包装破损时，严禁电焊和锡焊消防禁止用水，只可用砂 或二氧化碳灭火，也可用干燥碳酸钠( 纯碱粉) 灭火发现头晕，头痛或呕吐 时。应立即移至空气新鲜处重者应送医院治疗。 5 、质量指标： 第三篇内肇古电石行业发展现状分析 指标 项目 优等品一等品合格品 孩l 量( 2 0 、1 0 1 3 k p a ) ( l k g ) 3 0 02 8 02 6 0 乙炔中磷化氢的体积分数 o 0 6o 0 8 乙炔中硫化氢的体积分数 o 1 0 粒度( 5 - - - 8 0 m ) 质量分数8 5 筛下物( 2 5 m 以下) 的质量分数5 a 圆括号中的粒度范围可由供需双方协商确定 3 1 2 内蒙古自治区电石行业发展现状 3 1 2 1 产能、规模 内蒙古自治区电石生产能力位居全国之首，2 0 0 5 年全区电石生产能力为 4 0 0 万吨，实际产量为2 3 0 万吨，占全国总产量的2 5 7 ，属全国电石生产大省， 其产品主要出口r 本、韩国以及东南亚等国家。 我区电石生产企业以私营企业和股份制企业为主，其中私营企业占4 5 ， 股份制企业占2 0 ，这些企业主要集中在电力工业发达、矿产资源丰富的地区， 主要；j 布于鄂尔多斯市、乌海市、包头市、乌兰察布市及周边地区。掘统计， 截止： 0 0 5 年底，乌海市、鄂尔多斯市、包头市、乌兰察靠市等地区已建成包括 西来f 、棋盘井、石拐等高载能工业园区共有电石企业1 5 0 余家，共有各种规 格的i l 石炉1 5 0 多台，其中符合国家标准6 3 0 0 k v a 以上炉型占四市总台数的6 0 ， 四市i u 石所设计生产能力为3 6 0 万吨，占全区9 0 ，实际产量万1 8 0 万吨，占 全区7 8 ，全区绝大多数企业的电石产量均在3 万吨以下。 l t ：调查我区电石行业在产能、规格方面主要存在的问题是，低水平重复建 设严正，各电石生产企业在发展中存在规模小、装备水平相对较低、产业链条 短、赢加值产品少等现象从2 0 0 3 年下半年开始，电石市场发生了很大变化， 电石jj 情走俏，价格上涨，我区由于在丰富的矿产资源，生产电石的原材料石 灰、h 炭储量盛多且有廉价的电力和劳动力，吸引了区内外广大的投资商， 苎三簋塑矍查皇互堑些垄堡墨鉴坌堑 加之一些地方县市政府部门对来自各方面的投资采取鼓励、支持的态度，导致 出现重复建设严重，企业数量多，生产规模小，布局分散，总体水平落后，生 产和资源利用效率不高的低水平扩张状况，对地方资源合理可持续利用，环境 保护和生态平衡都带来严重影响 以乌海市、包头市为例来说明电石行业低水平重复建设和环境污染问题。 掘调查，在乌海市1 5 0 公里的范围内，有高载能企业8 6 户，电石行业最大的电 炉2 2 5 万k v a 的只有3 台，其余均为5 0 0 0 k v i 6 5 万k v 电炉，其中1 2 5 万 k v a 以上炉型仅仅占总矿热炉数的6 7 5 这些电石企业中有环保设施的占比为 3 7 ，乌海市大气污染综合指数等5 项指标连年均居自治区首位。 包头市现有电石生产企业1 1 户，其中：石拐8 户，达茂l 户，明天科技i 户，新源化工i 户，共有6 3 0 0 1 2 0 0 0 k v a 电石矿热炉2 0 台，矿热炉总容量 1 7 2 1 0 0 k v a 其中，已建成投产1 9 台，矿热炉总容量1 6 5 8 0 0 k v a ，没有在建项 目。f l 前，实际生产的电石企业为6 户，矿热炉1 5 台，矿热炉总容量1 2 7 8 0 0 k v 。 因市场、供电、环保等原因至今未启动的矿热炉7 台，矿热炉总容量为6 8 9 0 0 k v a 。 2 0 0 4 年兆生产电石1 4 8 6 万吨，2 0 0 5 年生产电石2 0 万吨。 3 1 2 2 - r 艺技术状况 据调查，自治区现有电石生产装置电石炉的主要炉型按装配方式划分 有三种，即丌放型、半密封型、密闭型。这三种炉型的生产工艺流程如下： i 、丌放炉 图3 一l 所示为5 0 0 0 干伏安三相圆型开放炉工艺流程示意图。符合电石炉要 求的生石灰和焦炭分别运至贮斗( 1 ) ，用自动秤( 2 ) 按规定配比进行配料，炉料由 皮带输送机或吊车运至电石炉上料仓( 3 ) 内，经投料管“) 向电石炉( 5 ) 内投料。 3 5 0 0 0 伏( 或1 0 0 0 0 伏) 高压电经过电炉变压器( 6 ) 变成低压后，经过短网 ( 7 ) 。软铜线( 8 ) ，导电铜管和导电颚板导入电极( 9 ) 。电极由升降卷杨机带动。 经过电极电孤热和炉料电阻热使炉料反应生成电石。电石生成后，定时出炉， 放至电石锅o d 中，由电动牵引车将载运电石锅的小车0 母拖到冷却室，经过冷却 后，用大吊车0 3 ) 将电石块吊至冷却平台0 毋上，冷却8 1 6 小时左右，然后再用吊 车将电石块吊至颚式破碎机0 5 进行破碎，破碎后的电石块经过斗式提升机0 毋送 到电石贮斗仰中贮存然后再根据需要进行装桶或用其它运输工具送出。 第三篇内肇古电石行业发展现状分析 2 、半密闭炉 图3 - 2 所示为3 5 0 0 0 千伏安三相长方形半密闭炉工艺流程示意图。将石灰 白料罐( 1 ) 运至破碎机( 2 ) 进行破碎，破碎后的石灰经提升机和固定筛筛分之后， 进入贮斗( 3 ) 合格的焦炭则装入贮斗( 5 ) ( 6 ) 中石灰和焦炭经过自动秤( 4 ) 称量配 好炉料后，再经链斗输送机( 7 ) 送至炉料贮斗( 8 ) ，然后定时用摇摆加料器( 9 ) 将炉 料投入电炉o 毋内，摇摆加料器用气动装置推动。 3 5 0 0 0 伏高压电经过电炉变压器0 d 变成低压后，经过水冷式铜管母线( 1 乃， 软铜线，导电铜管和导电颚板导入电极( 1 鹭。因为这种母线可承受较大的电流密 度，放可节约大量铜材。电极的升降用油压升降机o 毋带动压力的来源出油压 装置供给。炉料经电热加热而生成电石。 炉内各相电极闻放置吸气罩a 日，用以抽出一部分炉内反应生成的一氧化碳 气体，并经过炉气净化设备加以净化 电石炉出炉口用烧穿装置0 9 烧穿烧穿装置的电源用电石炉变压器的一相 或专用的烧穿变压器供电。 出炉时，熔融电石从炉跟流出来，经过流料槽( 炉嘴) 进入冷却简a a ) ，在 这里进行冷却和破碎。山冷却筒尾卸出来的电石块( 8 0 毫米以下) 用提升机。 送入贮斗口) 贮存，最后用皮带输送机四送往包装或乙炔发生站。 3 、密闭炉 图3 3 所示为3 5 0 0 0 千伏安三相圆形密闭炉工艺流程示意图。由原料加 工处理工序送来的合格的焦炭和生石狄分别贮存于原料贮斗( 1 ) 内。6 个贮斗， 每个贮斗客积为1 5 0 米。每个贮斗下面均有一台自动秤( 2 ) ，每两炉自动秤连成 一组，一个称石灰，另一个称焦炭。每组秤的倒空由电气控制，使其同时倒料， 而每台秤的倒空次数由冲击计数继电器计数。石灰和焦炭用自动袢按规定比例 称量后，经链斗输送机( 3 ) 将炉料送至皮带输送机( 4 ) ，再运到环斗加料机( 5 ) 向环 形料仓( 6 ) 加料。从环形料仓下部的投料管把炉料投到电石炉( 7 ) 内。电流由电炉 变压器( 8 ) ，经短网( 9 ) 、集电环、软铜带和导电颚板导入电极( j 毋。炉料在电石炉 内靠电弧热、电阻热和一氧化碳带出的显热，加热到1 9 0 0 、2 2 0 0 c 而生成电石 和一氧化碳。生成的电石自出炉口流科槽流出在正常生产时，炉料经常充满 投料管，并在料仓内维持在低工作料面以上投料管直接插入炉盖内，投料管 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 1 6 一 一 十 戤 i 升越坤_11霹亡=爵幡，一1牟聱簪皤辱上一啦牛罱鸯-，一计咯*_c一计、pci蜉坤掣 一辱霉嘲。oi尊掣n蚪甘每一匿鬻卜肆哑“籍掣嶂拓掣舡霉，审辩_c傲奄m 盟糖情础婀树h崧懈聊牺柬谤回娶 r l 豳 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 1 7 毒晕参-l一卉越二窄牲。皇一_州k赵一 疆哥-l一冉d甜舟，牟二一_，皤。i州埘赘i电胄域奄一辱妒-一科如p窜“*1i一日h鞋妒= 妨埠妒占一钾毒景雎一-审牟霉缸-1圳辛竹睾，h|：_fo懈p。掣巷口二啼。榧嶂卑母革。一聱苒悔埠三 霹帕惰婵憾辅h妥俺申屉狮卅斟“：e：融 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 - l s 一 嚣 二 - 皇 上 k 峥i 驴t 土嚆 _ 由鲁 霉二 q 一 中 - = ： t 量叶 *o 眭： i 二 l 州g 矗亡 卅 倒叫 = ， = 警 卅霉 舞粤 擎_ 妒 牟二 蕾一 甲 二 ； u 霉 竿 西髓惦峭掰“一吣静度招剥 n ；n 岱 第三篇内鼍古电石行业发展现状分折 的端头与熔池上层的疏松料面接触当炉料下沉时，继续补充炉料。共有1 6 根 投料管，其中3 根专供投调和外( 石灰或焦炭) 之用，必要时用以调整电石炉 电石炉使用功率由电极和升降雨量和电压级数的切换来调整。切换电压在有载情 况下进行 电极的升降用油压升降机带动。压力由油压装置供给。 白电石炉定时将熔融电石放出来，沿着具有冷却水管的流料槽流入冷却筒 o d 内筒长4 3 米，内向人径2 米，筒内装有导叶，可以抄起电石块而将其摔碎 简尾通入氮气，以减少电石发气量的损失，并可保证安全生产。简外淋洒冷却水 使其冷却。经冷却破碎后的电石粒度在8 0 毫米以下，自筒尾卸出，再经斗式提 升机0 乃进入中问贮斗。再由此经漏斗而落入自动称a 毋。称量后的电石沿变向加 料简进入贮斗a 5 ) 内贮存也可不经过自动秤而进入贮斗中。贮斗共有2 个，每个 容积1 5 0 米3 可贮存一天左右的电石产品 根据乙炔发生站的需要，将电石卸至皮带输送机o 母上，由此送往乙炔发生 站当乙炔发生站不用料时，也可用皮带输送机0 毋反方向送往包装工序进行包装。 从工艺流程图上看； ( 1 ) 开放炉的主要缺点是： 料仓以上人工加料： 炉体上没有盖，热能流失大，能源损耗大，电耗达4 1 0 0 度左右； 整体炉型开放式，没有集气装置，无法进行环保治理，作业环境恶劣： 无法实现自动化，劳动强度大 半密闭炉( 大型) 1 、优点： 采用单相变压器配电，短网布置合理，线路损耗相对减少； 炉体上采取密封措施后，热损耗相对减少，提高炉子的热能 利用率； 由于工艺设备配置上改进，自动化程度提高，劳动强度有所 下降； 通过改造后，能实现环保治理和热能回收利用 2 、不足 第三篇内蒙古电石行业发展现状分析 原料输送过程没有实现全密闭有粉尘污染； 短网部分采用：集电环、导电颚板等部件限制了设备的密封程度，因此 有一定程度的热能损失，并且没有很好的解决，短网上的电能损耗大，目前的工 艺电耗在3 4 0 0 3 6 0 0 度吨电石之间。 密闭炉的优点是： 由于一氧化碳气体全部被抽出，炉面上不发生燃烧火焰，所以电炉功率 得到发展。五十年代世界上就已出现3 5 0 0 0 4 0 0 0 0 千伏安的大容量密闭电石炉， 目前已发展到7 5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 千伏安。这是电石工业的一个大进步。 盖上炉盖以后，可用各种仪表来操纵电炉，不但使电石生产工艺流程更 趋合理，而且机械化程度也较高。 密闭炉的另一个特点是盖上炉盖以后，在电炉周围没有火焰和粉尘，大 大改善了劳动条件 炉盖装有料管，炉料自动下落，用不着人工加料和耙料。 炉面设备由于不受高温影响而处长了使用寿命。 压放电极是在控制室内用按钮进行程序压放，减轻体力劳动，还可以做 到勤放少放，满足工艺要求。 电石炉气( c 0 ) 可以抽出来经过净化，除尘和降温，作为有机合成工业 的原料。从而降低了电石生产成本，做到综合利用。 ( d 采用空心电极技术将粉末料投入电极的中心管，大大降低了电石成本。 采用电子计算技术，实现了整个生产过程的自动化，达到提高生产能力， 提高电石质量，降低消耗的效果 7 据统计，全区电石行业中工艺技术先进、能够有效排放、资源综合利用充 分的大中型密闭电石炉占总能力的6 0 左右，其余都有为半密闭式或开放式炉 型，其工艺装备简陋，能源利用率低下粉尘排放失控，属于应淘汰的设备约占 总能力的3 0 。2 0 0 5 年国家重点对包括电石在内高能耗生产装置技术改进提出了 严格的要求和限制。l 万吨以下生产装置全部淘汰，l 万吨以上的生产装置限期 改造成环保型全封闭装置。 目前，我区电石行业中电石炉的全密闭化、大型化、环保化、节能化正在 稳步发展中，象内蒙古海吉寮【碱化工厂，拥有3 台2 5 5 0 0 k y a 大型密闭炉，采用 第三篇内肇古电石行业发j l e 现状分析 了计算机控制、环保节能等先进技术走在了全行业的前列。但由于我区西部地区 经济发展还比较缓慢，导致电石行业中大部分企业形不成规模经济，产业链条短， 在循环经济、综合利用资源方面还需加大技改力度，以符合国家电石产业政策， 下面是我的一引些建议，供行业参考。 ( 一) 提高变压器功率因数，降低电耗 电石生产是高能耗产业，用电量大，因此，变压器是电石炉的心脏设备，它 用于将高的电压变为电炉操作适应的工作电压。电石炉在生产过程中由于操作和 设备本身短网布置上的原因增加了炉内外导体的电抗。电抗中感抗占的比重大， 因此产生的无功影响了变压器功率因数及高低压供电质量。随着工业生产的发 展，生产设备对供电系统电能质量的要求越来越高。我国从上个世纪七十年代初 就要求各用电大户对用电路进行功率补偿。据有关资料显示，大、中型电石炉在 运行期间的自然功率因数都在0 9 0 以下，这对能源来说是一大浪费，必须采取 措施，以提高运行电炉的功率因数，这不仅有利于国家节约能源，同时电石生产 厂家也得到了适当的收益。从目前情况看，绝大多数电石生产厂家的无功功率补 偿都在变压器一次高压因数得到提高避免了供电管理部门的罚款，但对电石炉本 身的产量、质量没有明显的效果，只消除了电石炉对供电网络的不良影响，对变 压器二次输出功率的作用不明显。设备投资相对而言比较少。设备耐压3 5 k v 以 下应用比较广，技术条件成熟。但投资回报比较慢或不太明显，其原因是：1 ) 感性电流通过短网大量涌入变压器二次侧线圈，增加了变压器铜损和短网上的无 功损耗；2 ) 中小型电石炉的短网布置受电石炉变压器结构影响，普遍存在三相 不对称现象，即：b 相短网短；a c 相短网偏长，同时电石炉结构( 出炉口的布局， 电极圆心圆) 等原因在实际生产中经常出现变压器三相输出不平衡的现象，在电 石炉炉膛内出现行家们所讲的“暴帽”、“弱相”现象；3 ) 若不考虑因功率因数 提高而受政策性奖励，那么就不存在什么经济效益更谈不上投资回报等。 因此，电石炉变压器高压侧无功功率补偿只对高压供电电网有较好的作用， 对我们用户而言没有明显的效益。建议凡是电石炉的自然功率因数达不到0 9 0 以上的企业应采用低压侧无功功率补偿装置，以提高运行功率因数。该装置的优 点是： i 、低压无功功率补偿装置并联安装在变压器二次侧短网上，由炉膛内的电 筇三篇内蒙古电石行业发碰现状分析 弧产生的广义无功电流，通过电极系统、软电缆或水冷电缆到汇流铜管与电容器 交换无功，电弧产生的无功电流不再流经电石炉变压器二次线圈，因而不在一次 侧产生负影响，降低了损耗。 2 、低压无功功率补偿装置采用动态补偿技术，可以消除电石炉变压器二次 侧三栩输出不平衡问题，从而提高电石炉运行效果，提高电石产品的产量和质量， 理论上讲完全可以做到的。因为，变压器在空载时二次侧电压值足相同的，只有 投入负荷运行时由于各种原因短网三相电压不相等( 也可以说三相各相的电压降 不相等) 。所以由公式： a vq ra p 斗+ 一+一 v s txs 。 x v 相电压降 v 空载电压 s 。系统短网路容量 q 一相无功变化量 r 线路电阻( 泛指短网系统) x 线路阻抗( 泛指短网系统) 看出，由于a v 在各相上不同，导致q 也不同，由于在电流变化不大的情况下， r x 近似一个常数约0 1 ，因此，在q 是一个关键量，所以，通过补偿可以达 到三相平衡的目的。 低压无功功率补偿装置的主要缺点是投资大。 总之，采用低压无功功率补偿，能优化电石炉电能质量，能减小电石炉变 压器低压侧无功损耗，同时也减少高压侧无功消耗，功率因数大为增加，提高到 0 9 0 以上 ( 二) 、在大型密闭电石炉中采用空心电极技术，回收利用电石生产原材料 的筛下粉料( 卜6 m m 石灰，卜3 r a m 焦炭) ，其利用量可达到炉料总垦的1 0 左右， 这样可节约原料降低生产成本。目前，该项技术已在青海电石厂成功使用。 ( 三) 、电石炉全密闭化后，生产每吨电石副产可燃炉气4 0 0 n m 3 ，( 主要组 分为c o 及心) ，发热量为2 8 0 0 大卡n m 3 ，炉气带走的粉尘为8 5 1 5 0 9 n m 3 ，炉气 弃之可惜，既浪费能源，又造成环境污染。因此，建议；大型密闭电石炉要 第三篇内麓古电石彳亍业发澎瑰状分所 配套气烧石灰窑，用回收的可燃炉气煅烧石灰石，目前国内有成功的气烧窑生产 石灰的技术，用气烧窑生产的石灰，生过烧率在1 以下，且成本大大降低， 我 区现在电石生产所需生石灰，都是由混烧窑生产的，这种石灰生过烧率离，杂质 高，给生产带来不便：为回收能源，创造更好的经济及社会效益，可增建一 台余热锅炉( 也州废气锅炉) ，将电石炉产生的炉气回收，输入锅炉肉产生蒸气， 蒸气可用于发电、蒸发烧碱、供煤气发生炉，取暖使用等，粉煤炭也可用于硅酸 盐工业生产中。经渊算一台2 5 5 0 0 k v a 的密闭咆石炉及炉气带疋的热量可供1 0 吨h 锅炉使用。这种余热锅炉的建设，既达到节能、环保要求，又实现循环经 济的目的。 3 1 2 ，3 电力及原材料分析 电石行业属于高能耗产业，电耗大，生产一吨电石需用电3 6 0 0 度，用电成 本约占总成本的6 5 。电石生产最大的原料之一就是电力能源。电石炉法生产电 石除消耗大量电能外，所用的原材料主要为碳素原料( 焦炭或无朋垛) 和生石灰 ( 氧化钙) ，生石灰是由煅烧炉中煅烧石灰石而制得。 电石在生产过程中，原材料的质量至关重要。为了完成生产指标和得到良 好的产品，必须经常检查投入制造过程中的各种原料的质量。因为原材料戍份波 动性很大，要是没有严格遵守检查制度，则可产生不良的产，是。 生石灰和碳素原料中所含杂质可以分为两种类型，第一类为带入产品者， 降低产品质量并减低其价值。第二类为难熔化而留于炉底者，此物极少量熔于融 熔电石中，能使融熔体发粘，影响其出炉。这些杂质在炉内形成各种矿渣，减短 了炉的寿命，最后还必须进行清炉处理。 在制造电石时，采用质量均匀的原材料是非常重要的。因此电石工作者在 寻常采用原材料时，要充分检验并研究矿产地之各种有关资料。 石灰石普遍地存在于自然界的矿物中，由碳酸钙所组成，其一p 含氧化钙5 6 和二氧化碳4 4 ，在自然界所遇见的石灰石除了碳酸钙外，还含自杂质，其主要 成份有：二氧化硅、氧化镁、氧化铁、氧化铝、硫和磷等。 通常制造电石多采用含碳酸钙9 7 以上的磊灰石。如果我 l j 操作时非常注 意的话，则1 0 0 份碳酸钙可以烧得5 6 份氧化钙。煅烧后生石灰的杂质增加。例