工业硅地生产操作实用工艺

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1、实用标准文案工业硅的生产操作工艺   一、工业硅生产设备及原材料   工业硅是在炭质砌衬的矿热炉内，用低灰份炭质还原剂还原高纯硅石而得到的。   由于工业硅含铁量很低，因而工业硅电炉一般采用石墨电极或炭素电极。   工业硅电炉主要有两种炉型，一种是单相炉，一种是三相炉。单相炉一般是固定敞口炉，炉形近似于椭圆形，两根电极沿椭圆长轴成直线排列。三相炉有固定敞口炉，也有炉体旋转敞口炉。   冶炼工业硅，与冶炼75%硅铁相比，要求炉膛保持更高的反应温度，过程需要消耗更多的能量，相应的炉内能量的集中程度也应该更高。使用单相炉时，由于出铁口离电极较远，所以出铁时间也较长

2、。大型电炉一般为三相炉。工业硅冶炼是在三相或单相矿热电炉内进行的，大都采用敞口电炉，也有用封闭旋转式电炉。采用旋转电炉有助于得到较稳定的下料速度，利于破坏碳化硅，减少碳化硅的沉积速度。3~5天转一圈，国外大多采用炉体旋转生产工业硅。两段式旋转炉体1977年挪威研制成功两段式旋转炉体，可以防止炉料结壳，利于炉料下沉，在工业硅生产中试验已取得较好效果。使用两段式旋转炉体9000KVA电炉电耗可下降10-14%。文档大全实用标准文案   采用矮烟罩半封闭式电炉，可以回收烟气余热，改善工人劳动条件。但炉口跑火处理不如敞口电炉及时、方便，同时半封闭后炉口料温度升高，料

3、层温度分布有所改变，对一氧化硅凝结不利，有待进一步研究解决。   冶炼工业硅采用碳质炉衬，都采用石墨电极。而由于受石墨电极直径的限制，我国目前工业硅电炉最大容量为7500KVA，一般为2000-3000KVA。而国外大多采用10000-20000KVA三相敞口旋转电炉。10000KVA左右电炉，电极直径为800-900毫米左右。工作电压为120-130伏。世界最大的工业硅电炉为90000KVA。   冶炼工业硅炉子、电气参数与生产硅铁（含硅75%）基本相同，不过由于工业硅含硅量高，硅还原更难了。要有较高的冶炼温度。炉子参数对冶炼效果有很大影响。   工业硅冶

4、炼炉底和极心圆单位面积功率应有一最佳值。国内某厂5000KVA电炉，二次电压为120伏，炉膛内径由3400毫米扩大为3800毫米。炉底单位面积功率从550KVA/M2降低为441KVA/M2，冶炼电耗降低了39%，效果良好。极心圆单位面积功率应大些，国内某厂1800KVA电炉，极心圆从1250毫米改造成1100-1200毫米，极心圆单位面积功率从1384.5KVA/M2提高到1592.9KVA/M2，日产量从2.328吨/日提高到2.695吨/日，冶炼电耗降低了1412KWH/t。   二次电压影响：国内A厂1800KVA电炉生产工业硅，五级电压，生产中使用

5、84伏，88伏进行比较，84伏电压比使用88伏时炉况好，产量高，电耗低。文档大全实用标准文案   冶炼工业硅时，炉料容易结壳，炉内容易积存SiC，炉况也比冶炼75%硅铁难控制。大型工业硅电炉采用旋转炉体是必要的。旋转炉体可使炉膛内能量分布比较均匀，增加炉料透气性，扩大坩埚区、防止或减少SiC结瘤，延长炉龄，提高硅的回收率和降低电耗。为了改善熔炼指标，国外大型工业硅电炉也有采用六根电极的新式炉型的。例如，美国建成投产的45000千伏安工业硅电炉，就是一个六电极的三相电炉。   工业硅电炉由于受石墨或炭素电极直径的限制，容量较小。世界上工业硅电炉的最大容量是45

6、000千伏安（六电极）。我国现在普遍采用1800KVA以上电炉冶炼。   工业硅电炉比同容量的硅铁电炉，具有较高的二次电压和较小的电极圆心圆直径。例如，容量9000千伏安的电炉冶炼75%硅铁时，采用140伏的二次电压，而容量6300千伏安的电炉冶炼工业硅时，则需采用155伏的二次电压。   冶炼工业硅的原料主要有硅石、石油焦、木炭（或木块）和烟煤。   由于对工业硅中Al、Ca、Fe含量限制严格，因而，必须采用杂质含量比冶炼硅铁更低的硅石。一般要求硅石中SiO2>98.5%、Al2O3<0.8%、Fe2O3<0.1%、CaO<0.2%、MgO<0.15%；粒

7、度为25-80毫米。文档大全实用标准文案   根据同样的原因，也必须采用低灰份的石油焦或沥青焦作还原剂。但是由于这种焦炭比电阻小，反应能力差，因而必须配用灰份低比电阻大和反应能力强的木炭（或木块）代替部分石油焦。此外，为使炉料烧结，还应配入部分低灰份烟煤。例如，某厂把这三者之间的比例控制为5：3：2。   必须指出，过多或全部配用木炭，不但会提高产品成本，而且还会使料面烧结性变差，引起刺火塌料，难以形成高温反应区（坩埚）；炉底易形成SiC层、以及出铁困难等。   对各种炭质还原剂的要求如表所示。   炭质还原剂成份粒度要求   名称挥发份(%)灰分(%)固定

8、炭(%)粒度(毫米)   木炭25~30<265~7