中國鋁業(yè)公司從電解鋁用小材料研發(fā)為基礎(chǔ)，對(duì)電解鋁開展提質(zhì)增效和安全生產(chǎn)工作，目前自主研發(fā)生產(chǎn)的兩萬多噸防滲料成功下線，并應(yīng)用于下屬一些企業(yè)。
電解鋁用防滲料，用于電解槽中鋪設(shè)在陰極炭塊下面、保溫材料上面的一種防滲材料，作用是阻擋通過陰極炭塊滲漏下來的電解質(zhì)破壞保溫材料。該放滲料只是電解槽大修中的小材料，占電解槽大修費(fèi)比例約3.5%，厚度在160mm~200mm之間，單臺(tái)槽用量15噸~40噸不等。
別看這種“小材料”，卻引起了中國鋁業(yè)公司董事長葛紅林的高度重視，并親自批示、督辦，在中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院（以下簡稱鄭州研究院）開發(fā)、建設(shè)了新型電解鋁用防滲料基地。原來，這種防滲料“小材料”，卻能解決電解鋁生產(chǎn)中很多問題，比方減少電解槽破損、延長槽壽命等。
鄭州研究院作為我國鋁工業(yè)新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備的研發(fā)基地，在長期為電解鋁企業(yè)進(jìn)行技術(shù)服務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)在生產(chǎn)中更多關(guān)注于大型主體設(shè)備及材料的指標(biāo)和性能，往往忽視了像防滲料對(duì)生產(chǎn)過程的影響。如果防滲料選用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電解槽早期破損，保溫材料受到破壞，電解槽的熱工狀態(tài)變差，電解槽運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化，不僅使電耗上升、效率下降，而且使槽壽命大幅減少，同時(shí)大修費(fèi)用大幅增加，給電解鋁企業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。
在此基礎(chǔ)上，鄭州研究院為防患于未然，對(duì)材料進(jìn)行了深入調(diào)研。
該院經(jīng)過對(duì)防滲料原料和生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前防滲料生產(chǎn)企業(yè)雖多，但售價(jià)很低，市場惡性競爭嚴(yán)重?；旧隙疾皇褂美響?yīng)所用原料焦寶石生產(chǎn)防滲料，而是偷梁換柱，以三級(jí)鋁石熟料和硅石粉作為生產(chǎn)原料，一些企業(yè)甚至采用低廉的各種耐火材料邊角廢料，如碎磚頭、紅石頭碎渣生料等破碎混配生產(chǎn)防滲料，成本很低，所產(chǎn)防滲料防滲效果往往很差。這給中國鋁業(yè)公司乃至全行業(yè)的鋁電解槽壽命和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造成巨大損失。
開發(fā)新型防滲料、建設(shè)防滲料基地勢在必行。鄭州研究院具有這方面的獨(dú)特優(yōu)勢：一是具有強(qiáng)大的新型防滲料技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢和電解鋁技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公司各電解鋁企業(yè)電解槽現(xiàn)狀非常了解。二是靠近原料產(chǎn)地。生產(chǎn)鋁電解槽用優(yōu)質(zhì)防滲料的主要原料是焦寶石，經(jīng)高溫煅燒后成分穩(wěn)定，質(zhì)地均勻、結(jié)構(gòu)致密，具有體積穩(wěn)定、強(qiáng)度大及吸水率小等特性。主要分布在河南沁陽和濟(jì)源一帶。而鄭州研究院下屬的沁陽高溫氧化鋁材料廠就位于沁陽境內(nèi)，距離原料主產(chǎn)區(qū)非常近，可大量節(jié)省運(yùn)輸成本。三是有閑置的電解廠房及部分設(shè)備，這些設(shè)備可通過局部改造后重新利用，對(duì)減少投資、加快項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度具有良好的條件。
鄭州研究院沁陽高溫氧化鋁材料廠原為國家大型鋁電解試驗(yàn)基地，是我國大型鋁電解槽系列技術(shù)與裝備的原創(chuàng)孵化基地，在完成試驗(yàn)任務(wù)后因市場等多種原因，于2007年停產(chǎn)電解鋁，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)改造，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)多品種氧化鋁。尚有部分廢舊廠房和設(shè)備可以利用。四是依托掛靠在該院的國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心平臺(tái)，具有無可比擬的原料、產(chǎn)品質(zhì)量檢測與效果評(píng)價(jià)優(yōu)勢。五是自身擁有有色金屬行業(yè)甲級(jí)咨詢、甲級(jí)設(shè)計(jì)資質(zhì)的河南華慧有色工程設(shè)計(jì)公司，可自行設(shè)計(jì)、施工，不僅可減少投資，而且可縮短建設(shè)工期。
為確保中鋁公司鋁電解用防滲料的質(zhì)量，盡力避免因防滲料質(zhì)量給公司電解鋁生產(chǎn)造成巨大損失，2015年7月，鄭州研究院毅然向公司提出建議：開發(fā)、建設(shè)年產(chǎn)2萬噸防滲料生產(chǎn)基地，確保公司需要。這與公司全力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、提質(zhì)降耗的思路不謀而合。葛紅林在鄭州研究院請(qǐng)示報(bào)告中親自批示：支持研究院開發(fā)新型防滲料、建設(shè)防滲料基地。隨之，該項(xiàng)目成了葛紅林董事長非常關(guān)心、多次過問的一把手工程，中鋁公司和股份公司上下高度重視，可研、批復(fù)等各道程序迅速完備。
遵照葛紅林批示和中鋁股份要求，鄭州研究院很快組建了防滲料建設(shè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，以及技術(shù)研發(fā)組、標(biāo)準(zhǔn)組、管理組和現(xiàn)場施工、建設(shè)與管理組四個(gè)專業(yè)組，立即分頭行動(dòng)，制訂了Tips計(jì)劃，明確了項(xiàng)目進(jìn)度及相關(guān)負(fù)責(zé)人。
在充分向公司內(nèi)外耐火材料、設(shè)計(jì)研究院、電解鋁等30家企業(yè)征求意見的基礎(chǔ)上，鄭州研究院技術(shù)研發(fā)組經(jīng)過對(duì)8個(gè)配方（化學(xué)成分）、15個(gè)粒度配比以及5種添加劑含量分別對(duì)防滲性能、導(dǎo)熱系數(shù)、搗實(shí)密度等進(jìn)行了1800組的正交實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及各影響因素分析，形成了研究院獨(dú)有的電解槽用防滲料配方。使其不但能抵抗冰晶石電解質(zhì)的侵蝕，具有足夠的耐火度、良好的體積穩(wěn)定性和保溫性能；而且原料資源豐富、價(jià)格相對(duì)低廉。
鄭州研究院以充分利用舊廠房、設(shè)備、減少投資為主要原則，很快自行完成了設(shè)計(jì)。并在施工中對(duì)原沁陽高溫氧化鋁材料廠閑置電解廠房及電解槽地坑地坪進(jìn)行了局部改造，對(duì)原天車進(jìn)行了利舊修理等，不僅盤活了閑置資產(chǎn)，而且共計(jì)節(jié)約投資415萬元。項(xiàng)目于2015年9月份開始施工，3個(gè)月即建成投產(chǎn)，以自籌355.51萬元的新增投資建成了年產(chǎn)能3萬噸的高品質(zhì)電解槽用防滲料生產(chǎn)線，創(chuàng)造了公司生產(chǎn)線建設(shè)上新的中鋁速度和奇跡。
在中鋁公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，目前已生產(chǎn)防滲料2萬多噸。在公司內(nèi)企業(yè)使用后，經(jīng)科學(xué)檢測，抗電解質(zhì)滲透能力，比原市場防滲料產(chǎn)品提升4倍以上。不僅解決了公司電解鋁用防滲料的短板問題，避免了因防滲料質(zhì)量給公司造成的巨大隱形經(jīng)濟(jì)損失，而且創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。以400kA電解槽為例，大修費(fèi)用為80萬~85萬，防滲料費(fèi)用為3萬元，如果防滲料選用不當(dāng)，導(dǎo)致的防滲效果差，保溫材料受到破壞，電解槽的熱工狀態(tài)變差，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化，可使噸鋁電耗上升300度以上，甚至電解槽早期破損，運(yùn)用2~3年就停槽（以3年計(jì)）。而使用該防滲料后正常槽壽命以8年計(jì)，可為電解鋁企業(yè)噸鋁大修成本降低約100元，噸鋁節(jié)電300度以上。同時(shí)，鄭州研究院顧全大局，在公司內(nèi)企業(yè)幾乎以成本價(jià)銷售，為支持公司提質(zhì)增效作出了突出貢獻(xiàn)。
不僅如此，鄭州研究院以此為契機(jī)，充分利用國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心平臺(tái)，在廣泛征求意見和內(nèi)部討論的基礎(chǔ)上，制定了適應(yīng)電解鋁需要的防滲料新標(biāo)準(zhǔn)。尤其是關(guān)鍵的防滲性能指標(biāo)，較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大幅提升3.5倍，形成了公司標(biāo)準(zhǔn)，為公司提質(zhì)增效樹立了新的標(biāo)桿。同時(shí)，鄭州研究院還正在注冊(cè)公司防滲料獨(dú)有商標(biāo)，以形成中鋁新的品牌。
目前新型防滲料產(chǎn)能已經(jīng)供不應(yīng)求，鄭州研究院正在對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行提產(chǎn)改造，力爭達(dá)到5萬噸，努力朝年產(chǎn)6萬噸目標(biāo)邁進(jìn)，以滿足公司和行業(yè)電解槽大修需要，為公司、為中國鋁工業(yè)作出更大貢獻(xiàn)。
來源： 中國有色金屬報(bào) （楊建民）
電解鋁用防滲料，用于電解槽中鋪設(shè)在陰極炭塊下面、保溫材料上面的一種防滲材料，作用是阻擋通過陰極炭塊滲漏下來的電解質(zhì)破壞保溫材料。該放滲料只是電解槽大修中的小材料，占電解槽大修費(fèi)比例約3.5%，厚度在160mm~200mm之間，單臺(tái)槽用量15噸~40噸不等。
別看這種“小材料”，卻引起了中國鋁業(yè)公司董事長葛紅林的高度重視，并親自批示、督辦，在中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院（以下簡稱鄭州研究院）開發(fā)、建設(shè)了新型電解鋁用防滲料基地。原來，這種防滲料“小材料”，卻能解決電解鋁生產(chǎn)中很多問題，比方減少電解槽破損、延長槽壽命等。
鄭州研究院作為我國鋁工業(yè)新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備的研發(fā)基地，在長期為電解鋁企業(yè)進(jìn)行技術(shù)服務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)在生產(chǎn)中更多關(guān)注于大型主體設(shè)備及材料的指標(biāo)和性能，往往忽視了像防滲料對(duì)生產(chǎn)過程的影響。如果防滲料選用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電解槽早期破損，保溫材料受到破壞，電解槽的熱工狀態(tài)變差，電解槽運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化，不僅使電耗上升、效率下降，而且使槽壽命大幅減少，同時(shí)大修費(fèi)用大幅增加，給電解鋁企業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。
在此基礎(chǔ)上，鄭州研究院為防患于未然，對(duì)材料進(jìn)行了深入調(diào)研。
該院經(jīng)過對(duì)防滲料原料和生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前防滲料生產(chǎn)企業(yè)雖多，但售價(jià)很低，市場惡性競爭嚴(yán)重?；旧隙疾皇褂美響?yīng)所用原料焦寶石生產(chǎn)防滲料，而是偷梁換柱，以三級(jí)鋁石熟料和硅石粉作為生產(chǎn)原料，一些企業(yè)甚至采用低廉的各種耐火材料邊角廢料，如碎磚頭、紅石頭碎渣生料等破碎混配生產(chǎn)防滲料，成本很低，所產(chǎn)防滲料防滲效果往往很差。這給中國鋁業(yè)公司乃至全行業(yè)的鋁電解槽壽命和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造成巨大損失。
開發(fā)新型防滲料、建設(shè)防滲料基地勢在必行。鄭州研究院具有這方面的獨(dú)特優(yōu)勢：一是具有強(qiáng)大的新型防滲料技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢和電解鋁技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公司各電解鋁企業(yè)電解槽現(xiàn)狀非常了解。二是靠近原料產(chǎn)地。生產(chǎn)鋁電解槽用優(yōu)質(zhì)防滲料的主要原料是焦寶石，經(jīng)高溫煅燒后成分穩(wěn)定，質(zhì)地均勻、結(jié)構(gòu)致密，具有體積穩(wěn)定、強(qiáng)度大及吸水率小等特性。主要分布在河南沁陽和濟(jì)源一帶。而鄭州研究院下屬的沁陽高溫氧化鋁材料廠就位于沁陽境內(nèi)，距離原料主產(chǎn)區(qū)非常近，可大量節(jié)省運(yùn)輸成本。三是有閑置的電解廠房及部分設(shè)備，這些設(shè)備可通過局部改造后重新利用，對(duì)減少投資、加快項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度具有良好的條件。
鄭州研究院沁陽高溫氧化鋁材料廠原為國家大型鋁電解試驗(yàn)基地，是我國大型鋁電解槽系列技術(shù)與裝備的原創(chuàng)孵化基地，在完成試驗(yàn)任務(wù)后因市場等多種原因，于2007年停產(chǎn)電解鋁，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)改造，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)多品種氧化鋁。尚有部分廢舊廠房和設(shè)備可以利用。四是依托掛靠在該院的國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心平臺(tái)，具有無可比擬的原料、產(chǎn)品質(zhì)量檢測與效果評(píng)價(jià)優(yōu)勢。五是自身擁有有色金屬行業(yè)甲級(jí)咨詢、甲級(jí)設(shè)計(jì)資質(zhì)的河南華慧有色工程設(shè)計(jì)公司，可自行設(shè)計(jì)、施工，不僅可減少投資，而且可縮短建設(shè)工期。
為確保中鋁公司鋁電解用防滲料的質(zhì)量，盡力避免因防滲料質(zhì)量給公司電解鋁生產(chǎn)造成巨大損失，2015年7月，鄭州研究院毅然向公司提出建議：開發(fā)、建設(shè)年產(chǎn)2萬噸防滲料生產(chǎn)基地，確保公司需要。這與公司全力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、提質(zhì)降耗的思路不謀而合。葛紅林在鄭州研究院請(qǐng)示報(bào)告中親自批示：支持研究院開發(fā)新型防滲料、建設(shè)防滲料基地。隨之，該項(xiàng)目成了葛紅林董事長非常關(guān)心、多次過問的一把手工程，中鋁公司和股份公司上下高度重視，可研、批復(fù)等各道程序迅速完備。
遵照葛紅林批示和中鋁股份要求，鄭州研究院很快組建了防滲料建設(shè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，以及技術(shù)研發(fā)組、標(biāo)準(zhǔn)組、管理組和現(xiàn)場施工、建設(shè)與管理組四個(gè)專業(yè)組，立即分頭行動(dòng)，制訂了Tips計(jì)劃，明確了項(xiàng)目進(jìn)度及相關(guān)負(fù)責(zé)人。
在充分向公司內(nèi)外耐火材料、設(shè)計(jì)研究院、電解鋁等30家企業(yè)征求意見的基礎(chǔ)上，鄭州研究院技術(shù)研發(fā)組經(jīng)過對(duì)8個(gè)配方（化學(xué)成分）、15個(gè)粒度配比以及5種添加劑含量分別對(duì)防滲性能、導(dǎo)熱系數(shù)、搗實(shí)密度等進(jìn)行了1800組的正交實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及各影響因素分析，形成了研究院獨(dú)有的電解槽用防滲料配方。使其不但能抵抗冰晶石電解質(zhì)的侵蝕，具有足夠的耐火度、良好的體積穩(wěn)定性和保溫性能；而且原料資源豐富、價(jià)格相對(duì)低廉。
鄭州研究院以充分利用舊廠房、設(shè)備、減少投資為主要原則，很快自行完成了設(shè)計(jì)。并在施工中對(duì)原沁陽高溫氧化鋁材料廠閑置電解廠房及電解槽地坑地坪進(jìn)行了局部改造，對(duì)原天車進(jìn)行了利舊修理等，不僅盤活了閑置資產(chǎn)，而且共計(jì)節(jié)約投資415萬元。項(xiàng)目于2015年9月份開始施工，3個(gè)月即建成投產(chǎn)，以自籌355.51萬元的新增投資建成了年產(chǎn)能3萬噸的高品質(zhì)電解槽用防滲料生產(chǎn)線，創(chuàng)造了公司生產(chǎn)線建設(shè)上新的中鋁速度和奇跡。
在中鋁公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，目前已生產(chǎn)防滲料2萬多噸。在公司內(nèi)企業(yè)使用后，經(jīng)科學(xué)檢測，抗電解質(zhì)滲透能力，比原市場防滲料產(chǎn)品提升4倍以上。不僅解決了公司電解鋁用防滲料的短板問題，避免了因防滲料質(zhì)量給公司造成的巨大隱形經(jīng)濟(jì)損失，而且創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。以400kA電解槽為例，大修費(fèi)用為80萬~85萬，防滲料費(fèi)用為3萬元，如果防滲料選用不當(dāng)，導(dǎo)致的防滲效果差，保溫材料受到破壞，電解槽的熱工狀態(tài)變差，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化，可使噸鋁電耗上升300度以上，甚至電解槽早期破損，運(yùn)用2~3年就停槽（以3年計(jì)）。而使用該防滲料后正常槽壽命以8年計(jì)，可為電解鋁企業(yè)噸鋁大修成本降低約100元，噸鋁節(jié)電300度以上。同時(shí)，鄭州研究院顧全大局，在公司內(nèi)企業(yè)幾乎以成本價(jià)銷售，為支持公司提質(zhì)增效作出了突出貢獻(xiàn)。
不僅如此，鄭州研究院以此為契機(jī)，充分利用國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心平臺(tái)，在廣泛征求意見和內(nèi)部討論的基礎(chǔ)上，制定了適應(yīng)電解鋁需要的防滲料新標(biāo)準(zhǔn)。尤其是關(guān)鍵的防滲性能指標(biāo)，較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大幅提升3.5倍，形成了公司標(biāo)準(zhǔn)，為公司提質(zhì)增效樹立了新的標(biāo)桿。同時(shí)，鄭州研究院還正在注冊(cè)公司防滲料獨(dú)有商標(biāo)，以形成中鋁新的品牌。
目前新型防滲料產(chǎn)能已經(jīng)供不應(yīng)求，鄭州研究院正在對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行提產(chǎn)改造，力爭達(dá)到5萬噸，努力朝年產(chǎn)6萬噸目標(biāo)邁進(jìn)，以滿足公司和行業(yè)電解槽大修需要，為公司、為中國鋁工業(yè)作出更大貢獻(xiàn)。
來源： 中國有色金屬報(bào) （楊建民）
