工业硅工艺流程

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

的

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>

至

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

进行冶炼除杂，生产出合格产品。