鞍山开炭热能新材料公司攻克针状焦核心技术纪实

2019-08-04 23:34:00 来源:中国平煤神马报首席记者 杨玉国 点击量:2068 分享到:

奋力抒写炭素行业新篇章

——鞍山开炭热能新材料公司攻克针状焦核心技术纪实

    鞍山开炭热能新材料公司拥有职工291名。然而就是这样一个小公司,今年上半年实现产值5亿多元、利润1.35亿元。此外,该公司的针状焦产品完全替代进口后,成为集团产业链中的耀眼一环,有力推动了集团炭素产业快速发展。

    近日,记者深入挖掘了鞍山开炭热能新材料公司快速发展背后的故事。

    激流勇进 在发展中不断抒写新华章

    当今时代,科技创新已进入空前密集活跃期,新一轮科技革命和产业变革加速演进,信息技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透到各个领域,尤其是中美经贸摩擦发生后,技术革命更是掀起了空前高潮。

    党委书记、董事长李毛在集团科技进步与管理创新大会上强调:“加快迈进世界一流强企行列,不创新不行,创新慢了也不行。”

    鞍山开炭热能新材料公司围绕针状焦核心产业进行创新,实现了前所未有的突破。

    针状焦是世界各国都在大力发展的炭材料领域的高端产品,也是开封炭素公司生产超高功率石墨电极的重要原材料,曾被国外长期垄断。有关专家指出,炭材料现在已广泛应用在军工、电子、锂电等高端领域,未来发展空间巨大。

    针状焦凭借结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电导热性能佳等优点,被誉为炭材料中的瑰宝,除了应用于超高功率石墨电极生产外,近几年还成了负极材料生产商的新宠。现在,全球只有极少数国家和企业掌握针状焦生产的核心技术。

    鞍山开炭热能新材料公司是中国煤系针状焦的发源地,2009年开工生产,率先实现针状焦国产化;2015年制定了煤系针状焦行业标准,成为国内行业老大。随后,受环保政策影响,超高功率石墨电极紧俏,带动了石墨电极原料针状焦的需求量大幅攀升、价格大幅增长。在巨大利益驱使和诱惑下,大批投资人瞄准针状焦,拟建、待建、在建、待开工的企业数量快速增长。

    为了巩固国内行业老大地位,争当国际行业龙头,2016年,鞍山开炭热能新材料公司专门成立提质增量攻关小组,大胆向既定目标挺进。在短短两年时间内,提质增量攻关小组完成了装置主体设备诊断、设备能力试验、质量改进试验、基础设计书编制、开停工方案设计、技术规程编制、新专有设备的研制和加工、开工调试等工作,成功获得国家专利2项,计算机软件著作权15项。该公司还先后获得了鞍山市科技小巨人企业、中国生产力促进奖、中国好技术、集团科技进步一等奖、河南省科学技术进步二等奖等多项荣誉。

    2018年12月,该公司的新工艺顺利投入生产,仅3个月产量增幅就高达50%,产品质量也得到稳步提升,改进针状焦新增销售收入超过3.5亿元。2019年,该公司又制定了锂电负极用中间相焦和超高功率石墨电极接头焦两项行业标准,被全国钢标准化技术委员会炭素材料分技术委员会批准授权,为炭素材料行业快速发展作出了重要贡献。

    该公司总经理叶保卫说:“我们创造了中国炭素行业的历史,也为针状焦企业树立了标杆,这是我们应担当的责任。”

    打破垄断 建立原料采购“白名单”

    鞍山开炭热能新材料公司总工程师蔡闯说:“提质增量项目想取得成功,首先要破解的就是原料问题。”

    针状焦质量、产量的双提升,依赖于原料的质量和供应量提升。作为不在产业链中的鞍山开炭热能新材料公司,需要长期外购原料。因为针状焦市场异常火爆,给该公司供应原料的战略合作伙伴也建设了自己的针状焦生产厂,成了该公司的竞争对手,该公司的原料供应量降低。

    为了规避原料供应方面的风险,开辟更多采购渠道,鞍山开炭热能新材料公司建立了原料采购“白名单”,充分发挥研发优势,大力开发原料市场。随后,该公司相关负责人走访了全国原料沥青生产厂,并成立提质增量攻关小组,针对各生产厂的原料样品进行试验。

    在研发工作的关键时期,该小组成员加班加点,摸索不同厂家原料样品特性及最佳试验条件,经过数月奋战,最终成功开拓出由多家供应商组成的原料市场,并制定出合理可靠的生产技术参数,使得原料供应量和质量都有了充分保证,且采购成本明显降低。

    2017年,该公司的原料供应商由原来的1家增加到4家。为了防止原料质量波动,该公司提质增量攻关小组设计了一套沥青均质混配系统。该系统的成功运行,对企业生存和长远发展起到至关重要的作用。

    开创历史 双系统运行行业首例

    原料预处理工序是生产针状焦的重要工序,目的是除去原料沥青中的喹啉不溶物,是生产针状焦的关键技术之一,对针状焦产品质量起决定作用。鞍山开炭热能新材料公司原料预处理工序采用自主研发的溶剂萃取连续沉降工艺。

    沉降罐是预处理工序的核心设备。自2009年开工以来,该公司沉降罐的运行方式一直是单罐运行。此种运行方式原料沥青的处理能力有限、产品收率低,且由于单罐负荷较高,一直无法实现长周期运行。

    该小组成员对近几年的运行数据进行分析讨论,大胆提出了改造开停工油运系统,实现沉降罐双罐甚至三罐同时在线运行的想法。此想法得到了该公司相关领导的大力支持。由于实现这一想法需要打破多年来的运行方式,部分干部职工提出了质疑。

    为消除大家心中的疑惑,该小组成员制定了详细的改造方案、运行方案、应急处理方案等,并多次进行模拟演练。最终,在大家的共同努力下,2018年6月,预处理工序成功实现了双罐同时在线运行。在预处理工序运行过程中,该小组成员紧密跟踪,不断优化改进工艺参数,逐步实现精细化管理。此项技术改造使预处理工序精制沥青的日产量与之前相比提高了50%,收率提高了8%,沉降罐的运行周期摆脱了原来最短10天、最长3个月的“魔咒”,提升到了连续运行6个月以上,创造了国产煤系针状焦行业沉降系统连续运行的最高纪录,同时为下一道工序顺利运行提供了有力保证。

    不断摸索 突破核心技术

    科技强才是真的强,企业核心竞争力最终要体现在技术实力上。

    延迟焦化工序是煤系针状焦生产工艺的核心部分,设备最多、工艺最复杂,也是针状焦生产三大工序中唯一一个不可逆的工序。

    为此,在延迟焦化工序的技术升级过程中,该小组成员做了大量的基础工作,为生产提供了更加可靠的基础数据。

    该公司花费了近2年的时间,制定了最佳改造方案,将延迟焦化单塔次的生产周期缩短了40%,单塔产量保持不变,同时对热反应温度、原料调制配方、反应敏感温度区间等进行调整,确保产品质量提升。

    2018年年底,该公司制定了完善的方案,使设备一次开车成功,此后经过3个月的调试,产品产量达到了既定目标,产品质量逐步稳定。

    在此次技术升级过程中,该公司还研制出了多个专有设备,并申请了国家专利。该项焦化技术的成功升级标志着该公司的技术已达到世界一流,且部分指标领先世界同行业企业,为中国针状焦行业迈向国际最前沿作出了重要贡献。

    开封炭素公司大规格超高功率石墨电极产品因其独特的配方、先进的工艺、稳定的质量,闻名世界。从2017年开始,该公司彻底告别了原料进口历史,生产直径600毫米以上石墨电极的原料,全部采用鞍山开炭热能新材料公司生产的针状焦。

    目前,鞍山开炭热能新材料公司拥有国内针状焦行业里唯一一条通过省级验证的100kg/h煤系针状焦中试生产线。该生产线打破了我国传统的针状焦研究方式,改善了我国针状焦的研发环境,构筑了高起点、高层次的研发平台。

    “鞍山开炭人从未停下在针状焦发展道路上前进的脚步。下一步,我们将围绕国产针状焦实现国际化发力这一目标,力争取得新突破。”开封炭素公司党委书记、董事长,鞍山开炭热能新材料公司董事长陈文来满怀信心地说。

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