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工业硅工艺流程

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-01-30 11:20
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-

2021年1月30日发(作者:排名不分先后)


.1


项目主要建设内容



主要建设内容为:建设生产厂房


8000


平方米,供水系统、 环保系统等配套设施用房


10000


平方米,厂区道路及


停车场等


4800


平方米,厂区绿化


3400


平方米。购置和制作生产所需的冶炼炉、精炼炉、除尘系统等生 产设备


3


26


台(套),监测、化验及 其他设备


9


台套。


< br>年产高纯工业硅


5


万吨,其中:


1101


级高纯工业硅


4


万吨,


3N


级高纯工业硅


6000

< br>吨,


4N


级高纯工业硅


400 0


吨。



1


、产品方案



目前,国内外工业硅市场


1101


级以下(不包括

< p>
1101


级)产品基本处于供大于求的状况,且短时期内不会有很大


变化。结合全油焦生产工艺产品产出比例,本项目产品方案为:年产高纯工业硅


5


万吨,其中:


1101


级高 纯工


业硅


4


万吨,

3N


级高纯工业硅


6000


吨,< /p>


4N


级高纯工业硅


4000

< p>
吨。



2


、技术方案



1


)国内外现状和技术发展趋势



冶金级工业硅由于生产技术简单,全世界生产企业众多,产量较大,供需基本保持平衡,且耗 能高、附加值低,


属国家限制类行业。目前国外有工业硅生产厂家


30


多家,主要集中在美国、巴西和挪威三国,占世界生产能力



65%


,最大生产厂家主要有挪威的埃肯、巴西的莱阿沙、 美国的全球冶金,电炉变压器容量大多在


10000KVA


—< /p>


60000KVA


,通用炉型为


3000 0KVA


,小于


10000KVA


的电 炉基本停用。其发展趋势是矿热炉大容量化,由敞开式


的固定炉体向旋转、封闭炉体发展 ,自焙电极的应用、炉气净化处理、新型还原剂的开发与应用、炉外精炼技术


的发展和应 用、生产过程中的计算机管理和控制。其特点是电炉容量大、劳动生产率高、单位产品投资少、有利


于机械化、自动化生产和控制环境污染。我国工业硅生产起步于上世纪的


50


年代,目前仍在生产的厂家约有


30


0


多家,电炉


400


多台,产能约为


90



120


万吨


/


年,产量约为


70

< br>—


90


万吨。且大部分分布在福建和云、贵、川


等小水电资源丰富的地区,受季节性影响较大。其突出特点是电炉容量小、台数多,厂家多而分散 ,操作机械化


水平低、劳动生产率低,产品质量不稳,化学级工业硅产量低(不到产量的


1/8


),且能源消耗、原材料消耗和


生产成本偏高(行业内称为“三高”)。从电炉变压器容量看,我国以


3200Kva< /p>



6300kVA


的电炉为主要炉型,< /p>


2006


年国内已建成的


10000kV A


工业硅电炉仅有


9


座,


25500kVA


工业硅电炉仅有


3


座,平均炉容为


2500KVA


。从

< br>炉型看,我国工业硅生产企业大多采用敞开式固定炉体。因而我国工业硅发展受到产业结构不合理、技术落 后、


能耗高、自动化控制技术不成熟、还原剂开发落后、产品品质普遍偏低等因素的制约 。近年来,经过部分厂家对


工业硅的新工艺、新技术消化吸收和试验总结,在技术上已经 取得了重大突破。如无木炭全油焦生产工艺,碳素


电极生产新工艺和冶炼设备的低频电源 、二次低压补偿、复合板水冷铜瓦、电机调节器、大截面水冷电缆、旋转


炉体和低热辐射 砌炉方法等新技术设备朝着高效节能和容量的大型化、


控制的自动化、

< br>管理的现代化发展。


在产


品品位上,采用行之有效的工艺 技术将逐步减少低附加值产品生产,提高产品等级,生产化学级及高纯工业硅。



2


)生产方法



高纯工业硅系连续作业过程,


无论是国内还是国外都用碳热法,


即以硅石和碳质还原剂为原料,


在埋弧电炉中由


电热法冶炼生 产的。工业硅冶炼化学反应比较复杂,但最基本的反应是:



SiO2+2C


—→


Si+2CO < /p>


生产方法的区别主要在碳质还原剂、碳质电极和炉型的选择上。近年来,经过国内部分厂家 对工业硅的新工艺、


新技术消化吸收和试验总结,


在技术上已经 取得了重大突破。


如无木炭全油焦生产工艺,


碳素电极生产新工 艺和


冶炼设备的低频电源、二次低压补偿、复合板水冷铜瓦、电机调节器、大截面水冷电 缆、旋转炉体和低热辐射砌


炉方法等新技术、新设备,工业硅生产朝着容量的大型化、控 制的自动化、管理的现代化发展。



本项目采用“全油焦”生产 方法。即冶炼用还原剂全部由石油焦,而不用木炭、焦炭或煤。其原料路线具体是:


将硅 石从公司矿山运回后,通过人工挑选,再将合格硅石用水清洗除去泥土等杂质,再用破碎机破碎至


20



100


mm

< p>
,然后筛分,再水洗除去碎石、石粉等,经称量后与石油焦按照一定比例混匀,将混匀后的合格料送 至冶炼炉


进行冶炼除杂,生产出合格产品。


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