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中国煤炭报:瞄准中高端市场布局玻纤产业——冀中能源股份企业玻璃纤维产业发展侧记

发布时间:2020-12-22 16:54:09 冀中能源

稿件来源:《中国煤炭报》

瞄准中高端市场布局玻纤产业

——冀中能源股份企业玻璃纤维产业发展侧记

“位置确定,开始砌筑!”日前,在冀中能源股份企业年产20 万吨玻璃纤维池窑拉丝生产项目工地, 标号为“001” 的第一块耐火砖码放到位。随后的50 天里, 总重为1100 多吨的耐火材料将砌筑成净面积为120 平方米的窑炉。这标志着该生产线进入了最后的核心设备安装阶段,即将具备点火条件。

作为冀中能源集团的核心子企业,冀中能源股份企业瞄准“建成又强又大企业集团”的战略目标,统筹推进各大产业布局,在发挥上市企业优势、着力做大做强煤炭主业的同时,相继投资70 亿元,在采矿、化工、建材等非煤板块谋划实施了年产200 万吨铁矿项目开发、年产63 万吨PVC 项目建设、年产20 万吨玻璃纤维生产线建设等一大批非煤产业项目。

未来,以玻璃纤维生产为主的战略性新兴产业,将成为冀中能源股份企业非煤板块的重要支撑。

进军玻纤产业

冀中能源股份企业是国内较早进入玻璃纤维(简称玻纤)行业的国企之一。

“2003年,企业利用上市企业的优势, 募集资金建设了两条玻璃纤维生产线。经过10多年的发展,大家现在已经拥有了玻纤生产的核心技术,也积累了大批市场用户。”冀中能源股份企业党委书记、董事长赵兵文先容。

日前,记者来到冀中能源股份企业下属全资子企业金牛玻纤企业的拉丝生产车间。记者看到,数十台拉丝机整齐排列,每台拉丝机上均有十几股丝线状的晶莹液体缓缓流下,生产现场热火朝天。

“这些玻璃丝的原材料是大家常见的石头,每根直径为1 毫米的成品丝是由上千根这样的玻璃丝绞合而成的。”金牛玻纤企业总经理张吉运说。

把高岭土、叶腊石、石英砂、石灰石等天然矿石粉碎成粉末后,按一定的配方在窑炉中熔制成玻璃溶液。高温玻璃液通过漏板缓缓流下,由高速运转的拉丝机拉成柔软的长丝,在表面涂覆的浸润剂的作用下,长丝组成一束束原丝, 再卷绕成一卷卷白纱。经过10 个小时到13 个小时的烘干后, 再把白纱络制成高强环氧纱、无捻粗纱布、多轴向织物等成品。这便是张吉运口中成品玻璃纤维的主要生产流程。

张吉运先容说,这种以天然矿石为原材料制成的玻璃纤维,具有耐高温、抗腐、隔热、隔音、抗拉强度高等特点,是一种起增强作用的新材料和金属替代材料,广泛应用于建筑、汽车、船舶、化工管道、轨道交通、风力发电等各个领域。

一直以来,国内玻纤产品外贸依存度较高,受国际经济环境影响较大。2008 年国际金融危机爆发后,全球玻纤行业受冲击较大,整个行业进入低迷期,金牛玻纤企业也受到严重影响。

因此,在2013年下游风电、环保、轨道交通等复合材料应用领域进入快速发展期后,金牛玻纤企业牢牢把握发展机遇,引进了国际上最先进的无氟无硼玻纤技术、H 玻纤技术、AGM熔制技术以及HTP 高产能漏板技术,对两座玻纤池窑实现了全面升级改造。同时,该企业还引进了行业前沿设计理念,先后自主完成了矿石预均化系统、烘干炉燃气直燃系统、窑炉余热综合利用系统等一批技改升级项目,使生产线的运行效率和工艺品质实现了跨越式提升,生产系统整体装备水平和技术工艺达到国内领先水平, 综合运行效率NE 指标达到90%,拉丝运转率达到98%。

经过10多年发展,冀中能源股份企业的玻纤产品有了广泛的市场基础,形成了高强环氧纱、无捻粗纱布、短切原丝毡、多轴向织物等30 个产品门类200 多个规格品种, 且产品先后通过德国劳氏、美国保险商试验所、挪威船级社等机构认证, 现有成熟客户200 余家,遍布全国各地。在玻纤应用较为广泛的长三角地区和珠三角地区, 拥有50 多家稳定的用户。同时,该企业产品还远销东南亚、中东及北美、欧洲等地区。

自主研发核心技术与装备

拉丝机是玻纤生产的主要设备,而漏板则是这个核心设备的核心部件。历经反复试验,今年10 月, 金牛玻纤企业将每块漏板的重量减轻了1千克左右,2400孔和4000孔漏板的流量完全达到要求,产能分别提升了27%和23%。

漏板,全称铂铑合金玻纤拉丝漏板,是将玻璃液加工为玻璃纤维的成型模具。漏板加工工艺复杂,对精度要求高,制作漏板的主要材料是铂金和铑粉,材料稀缺,价格昂贵。漏板越重,需要投入的材料和资金就越多,产生的加工损耗和生产损耗也相应增加。生产过程中,除了满足拉丝工艺作业性能要求外,还要求漏板长期耐受1300 摄氏度左右的高温,并且须长期承受高温玻璃液的侵蚀、冲刷,并保持稳定、不易变形。

“漏板结构尺寸是不是合理,直接关系到底板温度和漏板形状,进而影响拉丝作业的稳定性和漏板使用寿命,漏板的有些部位可以根据计算进行设计,而更多的部分是需要现场试验进行设计的。”金牛玻纤企业纤维部部长陈发东先容,优化漏板设计是一项精细的工作,不管是改变漏板重量、铂铑合金比例还是底板结构,细微的变化都会对原丝生产产生影响,尤其是大型的漏板研制难度非常高。

设计、试验,再设计、再试验。金牛玻纤企业通过减薄电极、加长漏板、加宽滤网等措施,使漏板底板各部分的温度趋于一致;通过调整漏嘴的直径和高度,优化漏嘴排布,产品成型高效稳定,所需铂铑合金量大大减少,效益大大提升。

“不仅仅是漏板,玻纤产品研发涉及诸多环节,所有核心技术都需要自主摸索攻关,研发难度较大。”金牛玻纤企业党委书记孙传报说,浸润剂原料和玻璃配方技术是决定玻纤产品内在质量的关键所在。今年以来,玻纤企业将目光瞄准了采煤产生的煤矸石,开始研究用煤矸石替代部分高岭土, 研究取得了初步成功。

孙传报先容说,仅今年以来,金牛玻纤企业就相继有7项成果取得国家实用新型专利授权。截至目前,玻纤企业已经掌握了7大系列、14个品种产品的核心技术,且产品全部拥有自主常识产权。

打造京津冀最大玻纤生产基地

在河北省沙河市经济开发区,一座大型现代化工厂正拔地而起,现场一片繁忙,工人们正在紧张施工,进行最后的设备安装。这是冀中能源股份企业正在建设的年产20万吨玻璃纤维池窑拉丝生产项目工地。

“大家紧抓新兴产业发展机遇, 把加快推进新材料产业高端化作为重要发展方向,经过深入调研、反复论证, 确定新建年产20 万吨玻纤池窑拉丝生产线项目。”赵兵文先容,这个占地面积为510亩的新工厂,总投资达到21亿元,2019 年8月19 日全面开工。按照建设计划,整个项目将分两期,用2年建成,共建设两条生产线, 第一条生产线计划2020 年年底建成投产,第二条生产线计划2021 年年底建成投产,主要产品为高强玻纤产品。项目投产后,不仅每年能创造10 亿元的产值,还将带来大量的就业岗位。

玻璃纤维是国家鼓励发展的战略性新兴产业,国家发布的《产业结构调整引导目录》将“无碱玻璃纤维池窑拉丝技术和高性能玻璃纤维及制品技术开发与生产”列入鼓励类项目。

张吉运先容,该项目开工后,按照“高起点、高标准、高质量、高效率”的总体要求,全力加快建设步伐。2019 年10 月基建施工全面开始,今年8月中旬,项目整体进入设备安装阶段,11月下旬, 核心部位的窑炉开始砌筑。按照计划,年底前第一条生产线将具备点火条件。

目前,该项目已经完成项目总投资近8亿元,第一条生产线生产系统、粉料加工系统、配合料系统、窑炉系统等主要系统安装完成,职工进入岗前培训阶段。

“新建的年产20 万吨玻纤生产线将更加智能,人均工效将提高3 倍,效益更加可观。同时,新建项目玻纤池窑工艺更先进,采用天然气纯氧燃烧、大功率电助熔技术,与大型玻璃窑炉相比, 废气排放量仅为后者的百分之一。”张吉运说。

下一步,冀中能源股份企业将会把高附加值产品比重提高到50%以上,最终实现产品的中高端化。同时,扩大生产规模,加强产品研发,调整产品结构,延伸产业链条,逐步实现玻纤原丝年产量30 万吨的目标,打造京津冀地区最大的玻纤生产基地。

(王海  王明科)


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