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电石行业智能化转型进展与典型案例分析

日期:2026-10-13    作者:ccia10

在“双碳”目标驱动、安全生产强制标准以及产业政策多重支持引导下,国内电石企业加快推进智能化转型,结合国家及地方政策导向、行业现状以及多家企业实践案例,梳理电石行业智能化转型主要路径,剖析现存短板,对行业后续发展提出思考。

一、行业智能化转型整体进展与政策支持

1.行业整体进展

当前行业智能化建设主要分为四个方向:一是高危作业“机器换人”,出炉机器人、巡检机器人、远程炉门开闭、无人行车逐步落地,实现人机隔离;二是冶炼过程智能控制,通过APC自动控炉、数字孪生系统优化电极调节、原料配比,降低冶炼电耗;三是工业互联网平台建设,打通DCS、SIS、能源、安环系统数据,实现生产、能耗、安全集中监控;四是数字化精益管理,推行班组级日成本核算、设备预测性维护,把降耗创效下沉到生产岗位。

整体看,头部大型企业已经实现关键工序少人/无人化改造,中小企业仍停留在单点设备改造阶段,行业智能化水平分化明显。智能化改造兼顾本质安全与节能降碳双重价值,既是安全刚需,也是存量产能挖潜增效的重要手段。

2.政策支撑

《电石生产安全技术规范》(GB 32375-2025)吸取国内外典型事故教训,系统规范电石生产、储存、异常工况处置、应急处置等方面安全要求,强化了电石炉出炉机器人、循环冷却水系统、料面处理机等应用要求。

《工业绿色低碳发展“十五五”规划》提出推进石化化工行业智能化绿色化融合,支持企业部署智能传感设备、工业网络,建设能源负荷智能预测、多能协同优化算法模型,为电石企业数智化改造提供顶层指引。

七部门印发《加力推进石化化工行业老旧装置更新改造行动方案(2026‑2029年)》,鼓励电石等化工老旧装置同步开展安全、绿色、智能化升级,支持工业控制系统迭代更新,配套信贷、地方专项资金等保障措施

地方出台专项补贴政策,《乌兰察布市制造业数字化转型试点项目实施方案》中明确提到,强化关键环节、重点领域数字化转型,针对电石行业智能化数字化建设给予资金补贴,对单个项目给予最高不超过项目投资额的20%或额度最高不超过500万元的资金支持;重大且具有示范引领项目,专题研究制定支持比例和上限。

二、国内企业典型实践案例

1.陕煤神木煤化工:存量产能智能化与精益管理融合

陕煤集团神木煤化工产业有限公司构建了“煤—兰炭—发电—电石—深加工”一体化闭环产业链,拥有70万吨/年电石产能、425MW配套发电,旗下神木能源、神木电化两家企业均获国家级“绿色工厂”称号,连续三年获评电石能效领跑者标杆企业。

在节能降碳方面,公司实施四大类技改:主装置改造(净化系统改造+炉壳扩容,单炉年增产9200吨,冶炼电耗降至3086kWh/t);辅助设施改造(兰炭立式烘干、气烧石灰窑风冷梁、导热油余热发电,合计年节约标煤11240吨);公用系统改造(空压机余热回收、管网一体化、循环水泵升级,年节约标煤3556吨);固废资源化(石灰压球、净化灰掺烧等,年创效2750万元)。2025年技改综合成效:增产9200吨/炉·年,年节约标煤17254吨,固废创效2750万元。

在智能化方面,公司以“减人、保安、提效”为原则,实施六大举措:行车智慧化改造(远程自动换锅、自动装车,操作人员全部转移至中控室);轨道机器人自动巡检(高清摄像+红外热成像,替代人员上炉);炉门远程一键开闭(压缩气体动力+电磁阀远程控制);电石炉自动测糊(误差≤10cm);电石锅牵引自动化(可见光+红外远程监测);电石锅稀土复合修复(延长使用寿命)。在精益管理方面,日成本核算进班组累计创效5462万元,7S管理年增效约1000万元。

2.陕投金泰化学神木电石:全流程无人化与柔性负荷调控

金泰化学神木电石建成120万吨电石产能,构建智能化-信息化-自动化的数字化转型建设架构,打造完整的煤—电—兰炭—电石—氯碱循环产业链。在现场作业端,实现出炉机器人作业、远程红外拉锅、无人行车、远程翻锅、无人地磅的出炉-冷却-装车-出厂全流程无人值守;部署炉壳巡检机器人、远程启闭炉门机、炉面巡检机器人、料面处理机器人,解决炉区红色管控区域的人员作业风险;料仓自动配料系统实现五楼高危上料岗位无人运行。在智能控制端,构建了DCS—SIS—GDS一体化集散集中控制系统,保障装置稳定安全生产;电力交易+APC智控调节,紧密贴合电力市场价格波动规律,科学统筹生产节奏与装置负荷,在行业整体承压的逆势行情中实现电价稳步下行;搭建工业互联网平台, 采集DCS/GDS/PLC/NCS等工控系统18万点数据,集成质检、采购、销售、物流、安全、能源等异构系统数据源,构建统一的数据集中管控平台,筑牢数字化安全防线。

3. 君正集团:数字孪生驱动智能工厂建设

君正集团电石分公司“基于数字孪生的电石生产智能工厂”入选内蒙古先进级智能工厂。以数字孪生作为核心纽带,打通工厂全要素数据,部署智能天车、AGV小车,完成电石出炉、冷却、转运、称重全流程机械化自动化改造。融合AI视觉识别技术构建安全预警体系,依托国产工业软件,完成从经验管理向数据管理转型,形成国产化可复制的电石智能工厂解决方案。

4.鄂尔多斯电冶集团:全产业链智能管控

鄂尔多斯电力冶金集团针对“煤-电-冶-化”全产业链系统孤岛、数据不统一的痛点,投入超800万元构建智能工厂MOM平台,打通8大异构系统,形成“感知-控制-数据-应用”四层架构。制定6大类200+核心数据项的采集口径与编码规则,采用OPCUA/Modbus统一通信协议,跨系统数据集成率达100%。通过数据标准化、全流程协同、AI赋能,实现生产效率提升15%—20%,综合能耗降低5%,设备利用率提升8.3%。

5.中泰矿冶:“5G+工业互联网”全流程智能化

新疆中泰矿冶自主研发智能料面处理机器人、出炉机器人堵眼填充装置,依托5G+工业互联网实现配料、冶炼、出炉、搬运全流程闭环管控,高危岗位实现人机分离,智能化技改每年节约成本2000万元。

三、行业智能化转型现存痛点

第一,改造成本门槛较高。电石炉、特种机器人、工业互联网平台一次性投入大,中小电石企业盈利能力有限,难以承担系统性改造,多数仅能做局部单点升级,难以实现全流程智能化。虽然国家和地方出台补贴政策,但补贴覆盖范围有限,中小企业资金压力仍然突出。

第二,部分关键场景技术尚未完全成熟。电极壳自动续接、电石出炉高温显热回收等场景技术仍处于探索阶段。

第三,数据价值挖掘不足。不少企业完成设备联网,但数据仅仅实现监控展示,冶炼AI模型、能耗寻优算法深度应用不足。

第四,绿电消纳与连续生产矛盾。电石生产属于连续工业流程,对供电稳定性要求极高,而绿电出力具有间歇性和波动性特征,两者在时间尺度上的匹配存在天然矛盾。尽管部分企业已尝试通过配置储能系统、参与电力市场交易等方式提升绿电使用比例,但受限于储能容量、交易机制及电网调度能力,绿电在电石生产中的实际占比仍偏低,离“双碳”目标下的深度脱碳要求尚有较大差距。

第五,复合型人才短缺。电石行业既懂化工冶炼工艺,又懂数字化系统运维的复合型人才缺口较大,制约智能装备效能充分发挥。

四、总结与展望

电石行业智能化转型的核心逻辑是“安全为底线、降碳增效为目标”,通过机器换人解决高危作业风险,依托数字化挖掘存量装置节能潜力。在国家强制安全标准、“十五五”绿色低碳规划、老旧装置改造政策共同驱动下,智能化改造将从头部示范向全行业推广。

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