安溪县电冶厂的前身是泉州光明水力电化厂。从创办到现在,是经历了一条社会主义的改造和发展的道路。
该厂如今已具备发电、机修、电石(俗名臭土)、化肥、石墨电极和碳素等车间,拥有职工300多人,年产值人民币1000多万元,年创税利人民币200多万元的山区中型工厂。该厂现有4台发电机组,总装机容量为1320瓩,二个容量分别为350KVA和1500KVA的电石炉与电石备用炉。日产电石5.5~6吨,大部分产品分为三级,小部分为二级,年产化肥2000多吨,产品质量含有效磷18%以上,达部颁一级品标准。该厂1973年被评为“大庆式”企业。从1977年起,化肥产品连续几年获得省优产品,从1979年开始连续保持5年的部优产品。曾经生产过矽铁、锰铁和石英玻璃等产品。1986年又投资兴建省定重点扶贫项目一一把原来的化肥和石墨电极车间拆改建成碳素车间,年产1.4万吨的电极糊和阳极糊。该项目于1990年7月开始试产,产品质量达到国内先进水平。目前生产的电极糊和阳极糊乃是省内的第一家产品,主要供应冶炼电石和铁合金等生产厂家的需要。
电冶厂在创办、改造和发展过程中走过了与众不同的道路,在不同的历史条件下所开发出来的产品,如电石、电炉法钙镁磷肥(以下简称电钙)、电极糊和阳极糊等乃属省内首家。
一、创办概况
1954年,党和人民政府对私营工商业进行社会主义改造,以泉州市工商联联合会秘书长柯连生等同志对泉州较有名望的、资产较大的胜裕①,瑞裕②、万源③和华大④等四商家进行估资(其中刘胜裕约为36万人民币、蔡瑞裕约为15万、万利源约为5万、加上华大,总金额约为60万人民币),联合到安溪县湖头镇创办电化厂,把商业资本转化为工业资本。当时由该厂聘任永春水电工程师邱后丛和黄若峰等人设计安装水力发电厂,包括水圳设计⑤、全套机组、电石车间等。这2人约于1959年2月离厂。1955年~1957年为该厂的筹备设计阶段。
1955年6月,柯连生同志带领泉州四商家店员42名进驻安溪湖头镇,他们在以后的发展中逐步成为管理、技术和生产等方面的骨干力量。当时暂由万源店东陈盈元先生负责,并成为电化厂的首任副厂长,省政协委员。选用李光地⑥读书处作为食宿、设计和办公的场所,并开始着手进行厂房基建。
经过一年多的基建、安装阶段,该厂1957年开始试产电石。同年6月出产我省自产的第一批产品,比三明电石分厂生产的电石还早一年多。
五十年代中后期,我国工农业生产出现蓬勃发展景气。电石在当时对于我省乃至我国都是一种极其重要的化工产品。因此,该厂当时的电石是由国家化学工业部统一调配的,远销江西、上海、江苏以及广东等省,尤其是上海自行车厂每年都需要400~500吨,福建沿海的前线部队所需要的数量就更可观了,每天汽车排成长队等候产品装车,显示供不应求的局面。它不但填补了福建省电石产品的空白,而且对于我国东南沿海城市的工农业生产发展也起到了应有的作用。
二、成长历程
电冶厂是在逐步解决生产、技术难题的曲折道路中,不断改造老产品、创造新产品、设计新工艺、不断开拓、不断奋进,以适应不同历史时期的要求的。因此,电冶厂经历了极不平凡的历程。下面按新产品开发的不同阶段阐述之:
1、1957年试产电石及解决生产中的难题:
电石生产需要消耗大量的电能,该厂所需的电能都是来自廉价的山区小水电,而水力发电车间的水圳工程⑦是该厂的能源命脉。这是建厂、试产所要解决的首要难题。同时:
(1)利用地产无烟煤替代木炭解决电石生产的原料问题。
我们通称的电石,实际上是不纯的碳化钙。它是由碳化钙和石灰及少量的其它杂质(如氧化铝、硫化钙、磷化钙等)共熔而成的。工业电石是由生石灰和碳素原料在高达1800~2300℃的高温电炉中加热反应而生成的,这里的碳素原料可用煤、焦炭、木炭或石油焦等,视其中所含的固定碳、水分、杂质、挥发物等的多寡而确定其用量、生产程序和操作规则。为了很好地解决电石炉中的主要矛盾一一两种速度的竞争,即生石灰与碳素原料发生作用的反应速度和生石灰迅速熔化于电石之中的共熔稀释速度的竞争,碳素原料的选择乃是至关重要的。木炭除了所含的固定碳高(可达83%)以外,它的活性和电气性能都比较好,因此易于操作生产。改用无烟煤后、虽然其电阻稍大,但其他性能都不如木炭,而且操作稍有不慎,炉中就会出现结块。该厂采用不同配方,通过反复试验取得了明显的效果。开头用少量的无烟煤和木炭搭配试验,经过一段实践以后,在保证足够固定碳配比的前提下增加无烟煤的含量,而逐步减少木炭的成分;又经过了多次反复的实践,最后碳素原料100%改用无烟煤。
由木炭改为无烟煤作原料生产电石不但具有重大的现实意义,充分利用当地资源,解决了电石生产史上的一个难点⑧。20多年来,晋江流域尤其是上游的东溪和西溪两岸大量的植物被惨遭破坏,大面积的山林遭到砍伐,其中的大量木材都用作为木料、柴薪和烧炭。因此导致严重的水土流失、泥沙淤积、河床抬高,环境日益趋向恶化。而作为电石生产的原料由木炭改为无烟煤后就可以保护大量的山林免遭砍伐,对于封山育林,保持水土起到了积极的作用。
(2)利用当地资源制造“土”电极替代进口的“洋”电极。
作为电炉导电系统的碳素电极与石墨电极当时是从波兰和朝鲜进口的,由于价格昂贵、路途遥远、运输困难、无法接济、时时面临停产的威胁。
1958年9月,由当时的厂长洪流、车间主任苏宗通和工人吴通兴等同志带着问题前往北京门头沟电石厂和重庆川江冶炼厂参观学习电石生产工艺和铁合金冶炼技术。回厂后就利用本地的煤炭等资源进行试制“土”电极。“土”电极的外壳是用铆钉铆接好的,按一定长度卷成筒状的铁皮,铁皮内部加入按一定配比调好的碳素材料,经电动锤敲实后即可进行试验。通过反复实践后,又把碳素材料的配比调整到最佳状态。由于该厂能充分发挥工人和技术人员的积极性和主动精神,从而使试验获得成功,使由本地原料生产的“土”电极代替了进口的“洋”电极。这种自制的“土”电极生产,连续使用了5年多。后来又通过试验革新成为不必停电更换的连续式填料自动烧结电极。
连续式填料自动烧结电极是由内部可充填电极材料的,构造特殊的圆筒铁壳所组成,铁壳内有向里弯的肋片。生产时把电极材料(未经焙烧过的)填满填料自动烧结电极的外壳后,夹在电极把持器中置于电炉内按操作规程分不同阶段进行烧结,圆筒铁壳可以根据所消耗的程度继续接长,可定时在其内加填电极材料进行连继生产。克服了“土”电极必须停电更换电极的缺点。
电炉导电系统电极的改革和创新是该厂的主要技术成就之一。因为电极是电炉的心脏,电炉对电极的要求很高,即既要能耐高温,又要热胀系数,电阻系数和气孔率均小;而机械强度和电气负荷均要大。它的试验成功充分地利用本地资源,减少国家外汇负担,扭转了生产上的困境。
(3)开展技术革新、群策群力、巧妙地解决电石出料难的问题。
在电石炉生产出料口的安全规程中明文规定:烧穿出料口时须佩戴有色玻璃防护镜以防电弧光刺伤眼睛。这就是说电石炉出料时除了用铁棒直接捣穿外,最好的办法是用电弧法烧穿,也就是利用电炉变压器低压二次相的电流来烧穿出料口。当然用人工的方法来直接捣穿出料口那是很费力气的。该厂在刚刚投产时就碰到电石炉出料难的问题。上至书记、下至工人,每个人都要排队轮流用18磅火铁锤捣穿出料口,这在电石生产史上实属罕见。电石炉也由于炉口凝结不出料来而停产,其寿命不到10天。1957年底,该厂聘请上海的杨一农工程师来厂指导,杨工程师建议购买一台低压变压器作为烧穿出料口的设备。由于当时资金短缺、条件限制而未能实现。因此决定由苏宗通和吴通兴二人自行设计。他们根据别人的经验,结合本厂的实际,于1958年底开始着手进行这项工作,由电炉变压器低压二次引线端拉出一相和电炉的中性相构成烧穿时的瞬间连接以作为烧穿出料口的设备。
1958年底开始投入使用,扭转了用人工的方法强行捣穿出料口的困境,电石炉的寿命也由10天延长至1年,从而使生产逐步走向正常化,不断地提高了产品质量。
1959年4月,电化厂正式更名为地方国营安溪县电冶厂。
2、1959年试产矽铁、锰铁等产品:
电石在当时虽为重要物质,但仅为单一产品,水电又未能充分利用。1959年6月,该厂开始着手研究利用当地矿产石英石,锰矿等资源分别生产矽铁、锰铁等产品。1964~1965年又试产石英玻璃。这当中的锰铁生产由于锰矿矿层薄,当时乡镇企业的经济能力低,开采困难,在原材料无法保证供应的情况下宣告停产;而石英玻璃则由于矿物原材料的品位,纯度和提纯技术等难题而被迫停产。后来只有矽铁进行不定期地、断断续续地生产。这些都说明该厂在发展中开发新产品的艰难性。
3、1964年试产电钙并解决生产中的问题:
1964年,在安溪县人民政府的号召下,该厂又开展了生产电钙的试验。由于原晋江专区行政公署专员张连同志的重视,特向当时的福建省科委索取了4份电钙生产的技术资料送给该厂,并指出要在尽可能短的时间内生产出电钙,支援农业生产。
因此,1964年6月,由苏宗通带领2名工人前往浙江省金华市钙镁磷肥厂参观学习电钙生产技术一星期,回厂后经过一个多月的筹备和试产,于同年7月份生产出首批电钙,在当时以至现在,是我省唯一一家采用电炉法生产出来的产品(目前由于种种原因而改产)。该产品填补了泉州市磷肥生产的空白,弥补了福建省磷肥生产的缺口,解决了安溪县山区红壤缺磷的难题。
在电钙生产试验中,解决了不少的技术问题,首先是探索电钙生产的原理和流程;其次是在电石炉生产的基础上改建钙镁磷肥炉;第三就是增设电石炉所没有的电钙生产中的重要附属设备。
20多年来,该厂为泉州市、福建省生产了数万吨的电钙,这下仅支援了农业生产。更重要的意义是改善了单纯施用氮肥所引起的氮磷比例失调的不良现象,提高了肥效。
4、1971年试制石墨电极:
1970年,该厂开始筹建石墨电极车间,1971年着手试制石墨电极。该产品也曾经一度销往省内外各厂家。后来也由于原材料的纯度、品位和设备的配套问题而停产。目前省内已有其他的厂家生产该产品。
5、1986年筹建碳素车间、试产电极糊和阳极糊:
1986年,根据我省大力扶持贫困县脱贫致富的精神,又投资800多万元兴建省扶贫技改重点项目一一把原有的化肥与石墨电极车间拆掉改建为碳素车间,年产1.4万吨的电极糊和阳极糊。1990年7月开始试产,12月13日在福州通过新产品投产技术鉴定。目前,虽然该种产品的销路尚未打开,但在以后的发展中对福建省的电石工业和铁合金冶炼工业将起着积极的作用。
本文承苏宗通等同志提供部分宝贵材料,特此致谢!
注释
①胜裕:泉州著名殷商行号。由刘春海先生之父创办。解放前夕,刘全家移居台湾,留下刘瑞昌管理行务。该行专营产于云、贵、川的天然正漆,五金、油漆、颜料等。
②瑞裕:泉州著名商家行号。由蔡锋先生于光绪末年开办,以代理亚细亚火油公司的石油起家而成为泉州殷商。其子蔡光华从学于北京国立工业专门学校(类似于现在的工学院),毕业后回家帮助料理该行商务,自此业务很有起色,由石油产品、进而洋烛、肥田粉、洋碱、洋灰、洋火、椰油、肥皂、面粉、啤酒等’还兼营中、宁、厦郊业务,与珍利、万源两大郊商合组“珍裕源”联号,称雄泉州市场。
③万源:解放前行号为“金万源”,解放后又改为“源利”行。由陈盈元之父陈乔木先生创办,专营土产、杂粮。如米、麦、豆、桂元干、糖、面粉、豆饼等。该行把当地特产桂元干、糖等产品运往上海、大连一带、再把面粉、豆饼等外地产品运往当地转手销
售。
④华大:泉州著名的纸类、文具行号。由吴荣萱之父创办,由代理销售详纸而起家。主营纸类,如进口道林纸、有光纸、新闻纸、牛皮纸、玻璃纸等,创办电化厂时估资最少的一家。吴荣萱先生为店东。
⑤水圳设计:电冶厂水力发电车间的水圳,是利用在当地小水渠灌溉的基础上开山挖土、逢沟筑岸、扩大渠宽、加高圳岸、刨深渠底,使其成为目前具有全长3公里、宽8米、深2.5米和流量为每秒10多立方米的水圳工程。五十年代,由于水泥(俗称“洋灰”或“红毛灰)稀罕,钢材短缺,从水圳头至发电厂房之间通水的压力水管是采用分片的木制件用铁条和螺丝销成筒状连接、再紧固成管。在施工安装时却碰到木制的压力水管销紧后不能随和变化的难题。后经瑞裕行店东蔡光华提出先松动螺丝,根据地形安放好木制管、理顺,再把螺丝紧固的建议才予解决。这种小水电的压力水管采用木制件的情况在水力发电史上也是罕见。
蔡光华(1900、9、20~1966、6、12):福建省泉州市人,年青时就读于北京国立工业专门学校,毕业后返家经商,具有较新知识、善采纳合理化建议、实施灵活经营措施,使瑞裕行业务大有起色。抗战末期,晋江县商会内部派系斗争剧烈,他以纯商人的温和派被选为第七届商会理事长。电冶厂创办后,他曾任过副厂长,致力研究山区水力和矿产资源的开发利用,生前为政协安溪县委员会第一、二届委员。
⑥李光地(1641~1718):字晋卿、号厚庵、福建安溪人,自幼颖异、五岁入塾、力学过人,康熙九年(1670)成进士,四十四年(1705年)官拜文渊阁大学士。安溪妙峰寺为其读书处。祥见乾隆《安溪县志》卷七或乾隆《泉州府志》卷四十五。
⑦见注⑤
⑧从我国的一些电石生产厂家的实践看来,所使用的混合碳素材料,通常是:石油焦30~40%、冶金焦60~70%或无烟煤50~60%、冶金焦40~50%,在生产上均获得显著的效果。因无烟煤的活性
较差,焦炭较好,石油焦最好;电气性能上则焦炭电阻最小,无烟煤稍大而石油焦最大;从它们的固定碳来比较则石油焦含量最高。所以合理地搭配使用将有助于提高电石生产的水平。按电石生产原材料的要求:碳素材料中固定碳含量必须大于84%。而电冶厂却100%采用地产的、所含固定碳一般都在65~70%左右的无烟煤作碳素原料顺利地生产出电石,为了达到配比中的固定碳要求,必须加大无烟煤的百分比含量,这就给电石生产操作带来极大困难。因此,不能不说这一突破是在电石生产史上的一大创举。
按理论计算和经磷肥炉的多年实践,这个比例为:每100公斤的磷矿需要配53公斤的蛇纹石。
磷肥炉中的“土”电极制法是:把0.8×1000×2000的铁皮烧成长2000毫米、直径为:220毫米的圆筒,用煤粉35公斤、焦粉15公斤、沥青11.5公斤作配料。先把煤粉与焦粉配好放在烘料盘上烘干至温度240~280℃,再把沥青熔开,按配料比放在炒料盘上充分进行搅拌、拌均。然后把拌好的混合料放在已加工好的铁皮电极壳内,用电动锤捣实。用力要适中,以免电极壳变形。并在电极端头挖二孔,便于与铜夹头固定联接。