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传统工业环保新模式的探索与践行

--访麦斯特碳化硅制品有限公司总裁高志刚

姓名:高志刚
职称:总裁
领域:碳化硅制品
单位:麦斯特碳化硅制品有限公司
简历:

出生于1970年9月12日,河北宣化人,现定居山东青岛。
1992年考入东北师范大学化学系;
1996年大学毕业,留校任教;
2000年由东北师范大学辞职,应聘到吉林华远集团华远科技实业有限公司,公司职员
2002年升任吉林华远集团常务副总裁;
2003年辞职创办长春麦...

        伊犁麦斯特碳化硅制品有限公司以石油焦碳和石英砂为主要原料,生产冶炼的碳化硅。碳化硅是一种硬度接近金刚石的原子晶体材料。被广泛应用到石油、化工、冶金、建材、电工、电子、造纸、激光等众多工业领域。 
        伊犁麦斯特碳化硅制品有限公司座落在伊犁州伊东工业园,是首家通过招商引资进驻工业园A区的企业。该厂主要生产绿碳化硅超微粉体及绿碳化硅结晶、其他碳化硅系列制品。建厂于2005年4月份,2006年元月投入生产。到本次项目扩建前该厂生产能力为3500吨绿碳化硅。于2008年9月2日,企业进行了改制。改制为美国麦斯特碳化硅工业有限公司(上市公司,OTCBB,股票代码:0001417451)下的全资子公司。并计划投资1.14亿元人民币,进行以三万吨绿碳化硅生产能力为建设内容的二期项目扩建与环保节能技术改造。其中自筹资金8400万元,计划贷款3000万元。建成后年新增产值3亿元,综合创税超过2400万元。
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工业模式转型的装备保障篇
--碳化硅冶炼行业实现产业升级
        不管是碳化硅生产还是其他的传统工业行业,均不宜因为一个行业的污染特性或是高能耗特性就一刀切打压,仅仅因为低碳的政策导向就把业内所有的企业一棒子打死。其一,很多具有两高特性的产业其产品具有民族战略的敏感性,不可能使之完全消亡,只能向着政策方向进行疏导,碳化硅行业就具有这种特点,早在二战期间,德国把苏联的“远东砂轮厂”列为战略轰炸目标就是一个启示实例。西方发达国家虽然都已经因为集约化的经济发展方向大大地压缩了碳化硅的产能,但是无论是美国、日本,还是欧洲诸国,几乎都保留了至少一到两家碳化硅冶炼工厂,用以应对国家的战略风险;其二,我国工业经济近几十年刚刚兴起,虽然经济量发展很快,规模也很大,但是我们的工业发展模式却没有把后发优势体现出来,而是走了发达国家百年前的老路,重资产、高投入、高能耗、高污染、低产出、低效率、低附加值。目前我国工业企业约有八成均是上述的传统企业,如果因为环保与节能的政策导向,是高能耗的就关,是有污染的就关,那么我们的工业企业也就不剩几家了! 
        有一次笔者在新疆政协组织的一次战略发展研讨会上曾说过,对于具有有污染、高能耗的企业应该进行望、闻、问、切,利用切实的配套政策区别对待,对于企业自主进行技术改造与产业升级的,当加大金融、专项资金与税收等方面的支持,使之改得有效益;对于没有进行改造但是具有可改造条件的企业,要从技术上帮助他、政策要“利诱”他、时机上“威逼”他,使之早日走上产业升级的轨道;对于既没有做改造、又没有可改造余地的企业就要痛下决心坚决关停!目前我们工业模式转型的主要工作内容不是树起少量的新兴工业,而且改造多少已占工业经济总量80%的传统工业实现环保与节能的产业升级。
        碳化硅行业是典型的高能耗、有污染低效率行业,每吨碳化硅冶炼耗电约为8000kWh,同时伴有2.2吨二氧化碳与少量二氧化硫的排放,而且行业目前主要以人工作业为主。对于碳化硅冶炼的产业升级需要围绕着三个问题展开:一是排放的控制,二是节能的控制,三是生产效率的提高。 
        关于排放的控制,必须要走炉体密闭的路子,先把炉体密闭起来是收集尾气的前提,然后再将气体导出,进行处理;关于节能有两条路子可走,其一,反应热之外的大量余热可利用,其二,导出尾气为高浓度一氧化碳,可用于进行转化为能源或是碳一化工反应材料;关于生产效率的提高主要采取的手段就是机械自动化作业了。
        麦斯特碳化硅制品有限公司以绿碳化硅冶炼为生产范围,在针对上述三个问题的解决方面作出了一些探索,业内可以参考借鉴一下。该厂以炉气回收为起点,将炉气回收后进行脱硫净化等一系列处理,然后将该气体作为原料气合成二甲醚,二甲醚是一种替代石油气的民用燃料。通过上述工艺路线实现了控制排放与万元GDP能耗的有效降低。
        无论是减排、节能还是提高效率,都离不开装备的保障,有效配置生产装备才可有效提高生产效率。麦斯特碳化硅制品有限公司的装备配置有效地规划了实现上述三项目标的装备基础平台。

一、110KV变电站
        对于碳化硅冶炼来讲,电力的保障就是生产的保障。厂内共设六条12500KVA的冶炼生产线,生产线的投切都对电网及短网产生较大的影响,稳定的智能化强电配电系统很有必要。为此该厂自建了80000KVA的变电中心,直接110KV高压进厂,经变电中心降至35KV后,分组向车间冶炼变压器供电,该变电中心的建设标准采用国家电网变电站标准进行建设,由南京“南自”提供智能配电控制系统,实现六条线投切自动协调运行。

二、全自动化备配料系统
        备配料的速度和精度直接影响碳化硅冶炼的效率与产品质量。该厂采取了全自动化的备配料系统,从石油焦集中破碎到配料混料,全部都有机械化装备完成,不需要人工作业。
        该系统的主要组成分两部分,一部分是供料系统,利用工矿车,将集中破碎的石油焦与石英砂及其他辅助原料由原料车间供至生产车间的备配料系统上,根据物料监测与报警系统,随时保证备配料系统的供料仓处于充盈状态。
        第二部分是备配料系统,该系统由储料仓部分、称料斗部分,运料系统、提升系统、混料系统、布料系统组成,储料仓库部分在上部由横向并列的12个料仓组成,由延升至车间外部的一个9米高的上料平台构成,工矿车从原料车间直接驭入上料平台,将物料倒入指定料仓内,由冶炼车间返回的各步焙烧料与乏料经由行车运至指定料仓,完成储料,储料仓下方配有给料系统与动态稳重系统,经由电脑控制将12种仓料按设定的比例关系进行配比出料,再经由运输系统将料运输提升到混料机内,混料后出料再由运输与提升系统提至另一与料仓并列的储料平台,进行分步布料。 
        该系统装备的引入,使得传统工艺中由三十二人的备配料工段只需要由一个人在电脑前全部完成,最大限度地实现了增效。

三、自动化冶炼系统
        该厂冶炼系统配置了十二脉波整流变压器与整流控制系统,采用23×23的几近无极调速的有载调压系统,并采用电脑控制自动调压系统,可以按照系统设定的冶炼曲线在冶炼周期时间内自动调压直至冶炼完成,而且该调压系统均实现远程监控,即由中控室集中监控,原料六条生产线需要12人次×3班才能完成的工作,现在由1人次×3班就可以在中控室内完成。视频监控监测炉况,由应急班组负责按生产指挥调度中心指令进行应急处理等。

四、自动化炉气回收组态控制系统 
        将冶炼炉以水分的方式形成封闭系统,微副压对气体进行收集,然后将粉尘、焦油及硫脱去,成为高浓度一氧化碳,送到下一工段进行二甲醚的合成。

五、二甲醚合成DCS控制系统
        本项内容实现二甲醚合成的全程自动化控制,由于目前还没有投建,不再赘述。
        工欲成其事,必先利其器。装备的配置极大地实现了生产效率的提高,同时也让行业减排与循环节能成为了可能。体现了碳化硅冶炼行业的产业升级发展方向,该厂的技术装备可作为参考,引发大家对行业产业升级的思考与讨论。
        总之,碳化硅行业的重整一定是从模式创新与技术升级开始的。这是我们必须要走的道路,大家一起走,走的人多了,就成了路……
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