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工业硅冶炼技术范文

时间:2024-01-12 15:37:48

序论:在您撰写工业硅冶炼技术时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

工业硅冶炼技术

第1篇

关键词:灵活就业;归属感;员工绩效;互动仪式链;

1 概念界定

1.1 灵活就业

灵活就业是指工作时间、工作地点、工作报酬、工作福利等方面都不固定的一种就业形式。20世纪70年代国际劳工组织提出了非正规就业的概念,这可以被视为对灵活就业的最早研究(王永洁,2018)。2001年,我国官方在《国民经济和社会发展第十个五年计划》的人口就业与社会保障重点专项规划中也首次提出灵活就业,提到要引导劳动者转变观念,采取非全日制临时性、阶段性和弹性工作时间等多种灵活的就业形势,提倡自主就业。灵活就业以其时间地点的灵活性在各国越来越受欢迎,但也由于就业短期性、不稳定性的特点使得雇主和雇员之间很难产生较强的信任感、忠诚度和归属感(王利军,2017)。

本研究选取的研究对象——美团外卖,是在灵活就业得到广泛应用背景下的典型平台,外卖骑手作为灵活就业员工,其工作现状以及绩效水平可以作为深入分析灵活就业优势和弊端的切入点。通过调查美团外卖灵活就业员工,聚焦归属感缺失问题,借助互动仪式链理论助力灵活就业者绩效提升归属感。

1.2 归属感

“归属感”一词历史由来已久,其中马斯洛需求层次理论指出,归属感存在于生理需要和自尊需要之间,认为归属感可以让个体在组织中感受到被爱和被接受的感觉(邓昳莟,2020)。归属感理论也认为人类具有与他人进行积极互动、维持良好社会关系的需求(王荣,2013)。在物质和精神两方面的共同作用之下,员工会在企业工作一段时期后从心理上对企业产生认同感、公平感、安全感等,认同企业的价值观,对企业产生高度的信任,从而将企业利益作为自己在企业内行事的出发点,尽其所能为企业做出自己的贡献,达到提高企业绩效的目的。

归属感是现代企业组织绩效评价体系中评价员工满意度的指标之一,其形成是一个非常复杂的过程,会受到企业文化、人际关系、沟通和领导方式等因素的影响,一旦形成后,将会在一定程度上增强员工的自我约束力和责任感,调动员工的工作积极性从而形成自我激励,最终推动个人绩效提升,对企业的发展尤为重要。让员工产生归属感,是企业赢得员工忠诚以及增强自身凝聚力、向心力和竞争力的根本所在。

1.3 互动仪式链

美国社会学家兰德尔·柯林斯提出,互动仪式链是两个及以上的个体在一定的情境中不断互动,通过高度的相互关注建立起情感连带,进而激感能量的理论。在企业中运用该理论,有利于建立起成员的群体身份认同,形成企业与员工之间良好的线性互动关系,进而促进员工和企业的绩效提升。

一个生态化的互动仪式链由四个核心要素构成:一是现场互动。当两个及两个以上的个体汇聚在同一个场所中时,尽管他们没有特意关注对方,但现场的互动也一定会让他们相互之间产生影响,这也是互动仪式链的首要前提。二是群体设限。处于同一情境中的成员往往具有一定的相似性,也因此会对外部成员产生一定的排外倾向,他们会根据团队属性来确定团队成员,将不属于他们集体的成员排除在外。三是共同聚焦。在同一场所,同一情境中的成员会将他们的注意力放在相同的活动或对象上,也即是他们聚焦于大家共同感兴趣的事件,并在相互交流中深化对共同焦点含义与意义的理解。四是情感分享。由于在同一情境中的成员具有共同的焦点与兴趣,因此在对共同焦点的交流探讨中往往能分享彼此的情感体验,形成共同的情绪反应。当具备这四个核心要素时,企业成员在现场互动中通过对共同聚焦的交流讨论达成共识,能够增强成员之间的凝聚力,并对企业产生较强的归属感和忠诚度。当个体在团队或组织中产生归属感与认同感时,他们会自觉维护组织的利益与名誉,建立起责任感与相互信任,朝着共同目标前进,最终实现企业绩效提升。

本项目通过深入了解灵活就业的发展状况以及灵活就业者对企业的归属感程度,将传统的人力资源管理与互动仪式链理论相结合,探析基于互动仪式的情景、情感和符号要素,对应灵活就业员工的利益诉求,为人力资源管理的各个环节提供指导、优化的作用,从而唤醒灵活就业者的群体归属感,充分实现灵活就业的价值,促进企业绩效的提高。

2 现状分析

2.1 灵活就业员工缺乏劳动权益保障

新型劳动关系条件下,企业与灵活就业者的劳动关系短期化使双方主要靠经济利益达成共识。单纯地以物质作为双方合作的支撑点,必然会导致灵活就业双方劳动关系松散,企业对灵活就业员工劳动权益保障关注不够,没有保障灵活就业者法定的权益(肖巍,2020)。企业一方面对灵活就业员工实行弹性工作制和特殊工时制,另一方面却变相导致了灵活就业员工的工作任务的增加和相对报酬的减少,与正式员工相比难以做到同工同酬,劳动报酬权没有得到保障。除此之外,不同地区社会保障规定和实施也存在差异,当前灵活就业相关权益保障制度不完善,部门监管不到位,这给灵活就业的社会保障增加了难度(关博,2019 )。

2.2 灵活就业固有缺陷制约员工绩效提升

在灵活就业这种新型劳动关系条件下,雇佣关系更具柔性,劳动力的流动性得到了增强,员工有了更多自由选择的空间,同时企业也降低了一定的人力成本。但正是因为灵活就业工作时间弹性化、场所不固定、薪酬不稳定的特征,雇主和雇员之间互动较少,劳动关系不紧密,并且双方更关注自身的物质利益,如企业关注经济效益、员工关注薪酬和福利保障等。因此,灵活就业增强了流动性,而流动性增加了不安全感(肖巍,2019),长期在这种情况下,灵活就业者很难对雇主企业产生较强的归属感与承诺感,从而导致员工的工作积极性和满意度降低,以及离职率的上升,不利于灵活就业员工绩效的提升和灵活就业模式的可持续发展。

2.3 企业管理缺位难以塑造员工认同感

在灵活就业背景下,企业和员工的合作持久性不强,员工工作变动成为常态,因此企业常常会忽视员工对组织的期望,对于灵活就业人员的管理工作也未给予足够的重视,如未能对员工的工作困难或利益诉求及时做出反应等,从而导致员工对组织的信任度下降。另外,由于疫情的影响以及灵活就业本身的特点,目前大多灵活就业员工之间交流沟通较少,企业很少主动组建线下团建活动,员工之间积累的情感能量不足,难以塑造起团队符号(胡子鸣,2020)。企业管理在这些方面的缺位导致员工难以对雇主企业产生一定的认同感,这些心理特征在一定程度上也制约了企业绩效的提升。

3 实践运用

3.1 健全相关机制,保障员工劳动权益

后疫情时代我国将不断推进相关法律法规的完善,积极填补灵活就业员工权益保障的空白。灵活用工的企业应该紧随时代号召,促进自身内部制度的健全,在灵活就业者的五险一金和相关福利给予上尽量和全日制雇用匹配,例如给予员工正常的高温补贴和节假日福利,缩小两者的不平等待遇。根据互动仪式链理论,运用多样化激励方式激发灵活就业者的情感能量,提升他们对企业满意度的同时也将大大提升他们的绩效,从而进一步和用工方建立良好稳定的心理契约,克服灵活就业的固有缺陷,在灵活便捷和稳定和谐中找到最佳平衡点。

3.2 提供培训机会,培养员工就业能力

随着知识经济时代的到来,员工更加注重企业给自身提供的职业培训和发展机会而不仅仅是薪酬福利。灵活就业者中高学历的人越来越多,这就要求企业增强对灵活就业者培训与开发的重视,除了对新员工进行入职培训等基础项目之外,还需要加强对在职员工的培训和技能开发等,让员工意识到企业对他们职业发展的重视。企业需要考虑既能在短期内满足成本控制和利润水平要求,又能够为企业长期价值的增值提供帮助,不断升级员工的能力,释放每个人自主的创造力,在提高员工就业能力的基础上,为组织核心竞争力提升做出贡献。

3.3 增加现场互动,打破沟通壁垒

由互动仪式链理论可知,现场互动和情感分享是其中两个核心构成要素,企业可以适当安排线下活动,增进灵活就业者之间的沟通交流,打破原来由于时间地点灵活带来的沟通壁垒。通过员工大会、定期的团建活动,如节假日庆祝活动、员工表彰大会等现场互动,灵活就业者可以增进对同行业就业人员的了解,使得员工之间能在非正式的交流中相互理解,共同聚焦于企业目标,和企业形成无形的联结,提高对自己及其他灵活就业者的认同感以及对企业的信任度、归属感。

3.4 传递企业文化,增进认同感

企业文化是企业中不可或缺的一部分,但目前企业在灵活就业者的管理方面存在缺失。由于灵活就业弹性大、时间地点灵活的固有特点,难以对其进行物质文化、制度文化和精神文化的教育传承。因此企业可以在培训实施或绩效考核中直接进行文化的塑造与传递,无形中达到让灵活就业者认同企业文化,增进对企业的认同感这一目的。在此基础上,个人目标得以与企业愿景一致,这也将助力员工提升工作绩效,最终增加灵活就业企业绩效。

4 结论与展望

随着新经济新业态的发展,加之疫情的倒逼效应和互联网技术的支撑,灵活就业在世界各地得到广泛应用。灵活性带来便捷的同时让灵活就业者和企业间的关系变得更加扑朔迷离,灵活就业是否适用于所有企业以及它对于企业绩效是否始终利大于弊并未得到实证检验和普遍认可。与此同时,员工对组织的归属感又对其绩效有着显着影响,并在行动方面表现为员工工作效率的提升、工作质量的优化、工作内容的充实等一系列工作绩效的增强,但是对灵活就业者的归属感提升正是企业管理过程中容易被忽略的一部分。

因此,文章在文献回顾、问卷调研和访谈分析的基础上,通过对不同行业灵活就业者归属感和绩效现状的调查,分析企业对灵活就业员工心理需求的重视程度,在理论层面进行初步探索,通过运用互动仪式链理论来增强灵活就业者对于企业的认同感,在一定程度上为提升员工和企业的绩效提供理论支持。在实践层面针对员工工作满意度下降和离职率上升等不良现象提出解决方案,推动传统人力资源管理与互动仪式链理论相结合,提升灵活就业员工对于企业的身份感和认同感,从而促进个人工作效率的提高,实现员工与企业的双赢。

疫情下的灵活就业模式不仅是一种应急措施,更是未来的一种新趋势。文章的研究是热点话题,虽然在理论创新和解决机制等方面都有了较为科学的运用,但是不免还是有以下不足,希望别的学者能深入研究,促进灵活就业的长久发展。首先,归属感和灵活就业者绩效可能因行业而异,因此要使不同行业、不同岗位的灵活就业者都对组织具有较强的归属感具有一定的难度与不可操作性。且本研究只对劳动密集行业的美团外卖进行了调查,但在实际情况中,知识密集型企业中的灵活就业员工的归属感问题可能更为重要,影响更为显着。此外,不仅内部心理因素会影响员工绩效,外部环境等因素也可能会影响具体的管理实践在促进员工工作态度或行为方面的效率。最后,尽管提出了运用互动仪式链理论的解决方法,希望能在劳动权益和培训机会上给灵活就业者给予同等的机会,但未来的研究可以广泛运用其他不同理论,在改善灵活就业者绩效的内外因素上赋予更多的思考。

参考文献

[1]王永洁国际视野中的非标准就业与中国背景下的解读一-兼论中国非标准就业的规模 与特征[J].劳动经济研究, 2018,6(6)-95-115.

[2]王利军灵活就业员工的心理契约:内涵、特征及平衡机制[J] 经济经纬, 2010(3):87-91.

[3]邓跌苔,刘爱书,申瑞琴- -般归属感量表中文版在大学生群体中的效度和信度[J]中国心理卫生杂志, 2020,34(9):790-794.

[4]王荣,鲁峥嵘,蒋奖.工作场所排斥与员工角色内外行为:归属感的中介作用[J].心理科学, 2013,36(5):1176-1180.

[5]肖巍.“互联网+”背景下灵活就业的劳动关系探析[J].思想理论教育,2020(5):42-47.

[6]关博加快完善适应新就业形态的用工和社保制度[J].宏观经济管理, 2019(4):30-35.

[7]肖巍灵活就业、新型劳动关系与提高可雇佣能力[J]复旦学报(社会科学版),2019,61(5):159-166.

第2篇

摘要:

试验以洗精煤、石油焦、电解铝残阳极、复合球团等还原剂代替部分木炭进行工业硅的冶炼,试验效果都不太理想,产量、产品质量等各项指标都较使用木炭时有所下降。为了弥补单一还原剂的不足,采用洗精煤+石油焦+废阳极+复合球团+疏松剂的组合还原剂替代部分木炭,试验效果理想,不仅提高了硅冶炼还原剂的反应活性,改善了炉料的透气性,降低了还原剂灰分带入的杂质,工业硅产品质量有所提高,同时降低了生产成本,经济效益明显。组合还原剂的使用,拓展了工业硅还原剂的来源,减少了木炭的使用,间接保护了森林资源,符合了公司降本增效,节能环保的生产理念。

关键词:

还原剂;替代;工业硅

化学级金属硅是多晶硅、有机硅、半导体、光电子用硅等高端硅材料生产的基本原料,也是多种合金材料冶金的重要辅料[1]。无论国内还是国外对金属硅材料的需求量均较大,因此金属硅生产产能都在不断增加,2012年全国工业硅产量113万吨,2013年产量145万吨,2014年产量为170万吨,国内工业硅产量呈现较快增长[2]。化学级金属硅是以硅石为原料,以木炭等为还原剂,在矿热炉中通过还原冶炼而得。木炭因具有固定碳高、灰分低、比电阻大、还原性和透气性好等优点,一直作为传统金属硅生产的理想还原剂应用〔3〕,而石油焦、洗精煤等碳质还原剂由于各方面的原因,在传统冶炼中只能少量配入〔4〕。据统计,生产1吨化学级金属硅需要木炭1.6吨,而1吨木炭需要消耗约6吨木材,10立方米森林〔5〕,工业硅的生产需要消耗大量森林资源,严重破坏生态环境。随着社会对环境保护,生态建设意识的增强,禁止砍伐破坏森林资源,使木炭的采购愈趋困难,价格攀升,致使金属硅生产成本不断上升,企业效益急剧下降,木炭的使用已成为制约硅产业发展的瓶颈问题。针对这一情况,选择其他一些来源广泛,价格便宜的碳质还原剂势在必行。

1还原剂的选择

工业硅的冶炼对还原剂的要求是固定碳高、灰分低、挥发分适中、比电阻大、化学反应活性强及有一定机械强度,因此能用于工业硅冶炼的碳质还原剂有木炭、低灰分洗精煤、石油焦等〔6〕。烟煤具有比电阻大、化学反应活性强等优点,但也具有灰分高,固定碳较低的缺点。烟煤经过化学处理和机械富集,可以降低其中灰分,得到的低灰分煤称为洗精煤,优质烟煤的灰分可以降低到3.0%左右,可以满足工业硅生产要求。大量试验证明使用洗精煤能使炉料沉料缓慢,炉况较使用木炭稳定,刺火现象减少,捣炉周期延长,减少工人劳动强度〔7〕。因此低灰分洗精煤是较理想替代木炭的还原剂。石油焦具有固定碳含量高、灰分极低的优点,但存在着高温下易石墨化造成还原活性低、高温比电阻低、透气性较差等缺点〔5〕。在工业硅生产中不宜全部使用石油焦,应与其他比电阻大的还原剂配合使用,冶炼过程中还应加入疏松剂提高炉料透气性。铝电解残阳极具有固定碳含量高、烧损低的优点。在工业硅冶炼过程中,由于木炭质量轻、反应活性强等原因,难以沉入炉底,使得炉底长期处理缺碳状态,电极消耗量大,铝电解残阳极可以起到炉底补碳作用。云南永昌硅业股份有限公司选用低灰分洗精煤,烧结性能好的石油焦,铝电解残阳极,碳质还原剂粉料制成的复合球团等还原剂替代部分木炭进行工业硅冶炼,为了保证炉内的透气性加入木块作为疏松剂。

2试验

2.1试验原料本次试验用低灰分洗精煤、石油焦、铝电解残阳极、复合球团、疏松剂等还原剂替代部分木炭进行工业硅的冶炼,为了保证试验期间生产正常进行及产品质量,对所用到的还原剂物理化学性质提出严格要求,试验原料的物理化学成分分析如表1所示。

2.2试验方案试验拟逐一使用上述还原剂替代部分木炭,考察试验期间工业硅平均日产量、产品质量、单耗、成本等指标,分析替代木炭的可行性。试验在25500kVA矮烟罩半封闭旋转式电弧炉上进行,设备参数如表2所示。

3结果与讨论

3.1洗精煤替代木炭自2011年7月起在5#、6#、7#矿热炉开展了洗精煤替代木炭试验研究工作。利用洗精煤具有的特性,综合考虑其他因素将其按配比作为金属硅冶炼还原剂,试验在原有配料的基础上,加大洗精煤的配入量,逐步减少木炭的使用量。从数据分析,洗精煤在金属硅冶炼中应用,因其反应活性低、透气性差等因素的影响,增加用量后在一定程度上制约了生产产量的提高,当洗精煤替代木炭由15%上升到30%后,工业硅日产量由50.38吨下降到48.72吨,下降了3.30%;使用洗精煤后,炉况比较稳定,同时仪表数值波动小,这些都利于冶炼操作,相应的冶炼电单耗下降;同时由于洗精煤烧损较木炭少,相应的碳单耗有所下降;洗精煤杂质含量较木炭高,产品质量有所下降,表现为441级以下产品产出率有所上升。

3.2石油焦替代木炭自2011年7月起在5#、6#、7#矿热炉开展了石油焦替代木炭试验研究工作。在原有配料比的基础上,加大石油焦的配入量,相应的逐步减少木炭的使用量,试验结果如表4所示。从数据分析,石油焦在金属硅冶炼中应用,因其反应活性低、透气性差等因素的影响,增加用量后在一定程度上制约了生产产量的提高,石油焦比例用量由17.4%增加到26.4%,工业硅日产量由50.38吨下降至48.08吨,下降4.57%;使用石油焦后由于透气性差的原因,炉况不太稳定,刺火较多,表现为电单耗上升;石油焦固定碳含量高,石墨化程度较高,易于沉入炉底,起到炉底补碳作用,相应的电极单耗下降;石油焦较木炭烧损少,相应的碳单耗下降;石油焦灰分相当低,加入石油焦替代木炭相应的可以减少杂质的带入,表现为441级以下产品产出率下降明显。

3.3铝电解残阳极替代木炭自2011年1月起在7号矿热炉开展铝电解残阳极替代木炭的试验研究,项目最终实现了15%的木炭替代量,试验结果如表5所示。残阳极投入期间取得了日产量下降3.13吨,下降2.24%,电极单耗下降30kg,下降4.84%,碳单耗下降0.003t,下降2.56%,电耗下降160kWh/t,下降1.25%。从产品质量对比得出,加入残阳极期间,441级以下产品产出率由加入前的2.56%上升到5.58%,上升3.02%,主要是由于残阳极含铁等杂质较高。总体而言铝电解废阳极固定碳含量高、挥发分及灰分低,反应活性低,透气性差,弱化了硅熔炼能力,试验期间炉况稳定,产品质量及产量下降、部份指标单耗下降,试验效果良好。初步证明了用铝电解残阳极部分替代木炭在生产工艺上是可行的。同时能使铝电解废阳极变废为宝,提高企业经济效益。

3.4复合球团替代木炭在使用木炭、洗精煤、石油焦、废阳极等碳质还原剂冶炼工业硅时,为保证炉料透气性,粉料不能入炉,因此堆存大量还原剂粉料,造成资源浪费。公司自2011年2月起组织开展金属硅生产用球团工业化应用技术研究工作,试验用各种碳类粉料制备出复合球团产品,并将球团投入公司7#矿热炉进行金属硅冶炼生产,试验用复合球团实现了4%的木炭替代量。相对于其他还原剂,复合球团的固定碳含量相对较低,铁等杂质含量偏高,大量使用会影响到产品质量,当少量使用时对产品质量影响较小。经过生产使用,证明了复合球团在金属硅生产中应用是可行性的。利用此工艺,一方面使粉料资源得到了综合回收利用,提高了企业经济效,降低了环境污染;另一方面为木炭还原剂替代找到了新的渠道,实现了金属硅生产的可持续发展。

3.5组合还原剂替代木炭为了弥补单一还原剂的不足,拟采用洗精煤+石油焦+废阳极+复合球团+疏松剂的组合还原剂。2011年6月采用洗精煤替代20%的木炭,石油焦替代26.4%的木炭,废阳极替代6%的木炭,复合球团替代4%的木炭,同时疏松剂的使用量每批次由60kg提升至100kg,共替代60%左右的木炭量,试验结果如表6所示。采用组合还原剂生产以后,工业硅平均日产量比用木炭生产略有下降,这主要是因为石油焦和洗精煤的反应活性较木炭差,导致硅生成化学速率整体变慢;同时硅的直收率升高、电单耗下降、固定碳单耗下降、热停炉事故率下降,这些主要是因为采用组合还原剂生产后炉况平稳,热停炉事故减少,很少出现明显刺火、炉眼喷火等现象,因此气态SiO随烟气溢出量减少,热量损失较少,碳烧损减少;441级以下产品产出率也较使用木炭时有所下降,这主要是因为在组合还原剂中配入的低灰分含量的石油焦量较多,总体带入炉内的杂质量下降了;使用组合还原剂后虽然烟管进口温度有所上升,但是温度在烟管可耐受温度范围内,对生产影响不大,同时更高的烟气温度对公司的烟气余热发电厂有利;组合还原剂生产工业硅需提升电炉有功功率,这是因为石油焦和洗精煤的反应活性较木炭差,提升有功功率可以提升电炉温度,促进煤焦化学反应速率的提升;组合还原剂生产工业硅平均成本下降了452元/t,这是由于硅的直收率升高减少了原料的投入量,电单耗下降,炉况稳定热停炉减少,组合还原剂价格也较木炭低。

4结语

通过以上试验可以看出,在单独使用某类还原剂替代木炭生产工业硅时,试验效果都不太理想。经试验证明,组合还原剂的使用提高了硅冶炼还原剂的反应活性,改善了炉料的透气性,使矿热炉硅产量上升;降低了还原剂灰分带入的杂质,入炉物料杂质量得到了有效保障,更重要的产品品级率得到明显提高;各项技术指标都较使用木炭为优,同时设备运行稳定且安全可靠,生产成本也得到了有效降低,给公司带来了可观的经济效益。木炭使用量的减少还可以间接保护森林资源,环保效益显著。

参考文献:

[1]孙德胜,康维.实用工业硅技术[M].北京:化学工业出版社,2005,11-19.

[2]赵家生.我国工业硅行业现状及发展建议[A].中国有色金属工业协会硅业分会.2015(首届)中国硅产业链峰会论文集[C].2015.1-6.

[3]甘代顺.以煤替代木炭生产工业硅[J].铁合金,2002,163(2):25.

[4]邹学柏,彭达,梁跃云.以煤代炭冶炼化学级金属硅的试验研究[J].煤炭技术,2007,26(3):113-114.

[5]田建强.精煤在工业硅生产中的应用[J].轻金属,2002,(8):49.

第3篇

[关键词]工业硅;硅渣提取;工艺

中图分类号:TQ127.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0392-01

1.引言

通过引用硅石作为原料,然后配以碳质原料作为还原剂来进行融合。工业硅的含硅量需要达到97%才能符合标准,工业硅的用途较广,会被经常运用在高纯度的半导体、以及生产硅橡胶等有机硅上。在目前云南的产量中,硅渣的含量达到了100000t/a[1]。很多企业在生产中不注重对硅渣的处理,因此造成的后果便是大量的额硅渣被堆砌在了废弃的土地上,有时也会将它用在了铺路上,这种现象导致了大量的土地资源被占用而无法得到有效的利用,在硅渣中,有接近15%的单质硅没有得到有效的提取而浪费。这种浪费如果利用一定的技术是可以被避免的。在云南的一家企业,经过多年的研究寻找到了一种方法来处理现有成堆的硅渣情况。这种方法主要是以相关的技术对硅渣中的有效成分做简单的回收,在得到硅质后去掉其中所蕴含的杂质,尽可能的将硅中的杂质含量控制在一定范围内。这家企业已将这项技术申请了专利,并且在四川和云南省都得到了有效的应用并取得了较佳的效果。

2.工业硅的杂质

在提取工业硅时会掺杂着一些杂质,这些杂质主要由单质和化合物的形式存在在原料中,通过热力学的证明,三氧化铁的还原温度表现最低,在这之后的化学物就是二氧化硅,虽然温度与其他的化合物存在着一定的差异,但是还原温度低的这两种在一定程度上还是能被还原的,而那些无法还原的化合物,比如三氧化铝、氧化镁等,这些都会在后续以熔渣的形式出现。这些熔渣的存在有一部分是能够被观察到的,他们呈浅色块状的形式存在,而有一部分我们无法仅仅通过肉眼来看到,更多的是使用显微镜来观察,这些熔渣会以颗粒状的形式被我们看到,并且他们会和硅一起掺杂在一起成为了我们后来提到的杂质。

3.将硅与渣分离

通过将硅与渣分离的技术来提取出我们所需要的工业硅,因此,在具体的实现过程中我们主要还是以以下几个步骤进行。首先研究人员会将有浅色块状和无法分辨的深色渣以人工的形式进行分离,通过分离后利用机器来做进一步的调整,尽可能的提高提出的硅含量。做完分离过程之后,我们需要利用熔炼的技术将原料中存在的硅的杂质做进一步的处理。硅渣中的杂质有两种形式,一种是还原的另外一种则是非还原的形式。一般的,我们会在工业硅中加入相关的熔剂,比如5%到50%氧化二钠[2],配合50%到95%之间的二氧化硅,将两者组成相应的絮凝剂来降低熔渣的熔点,熔渣的熔点在未处理之前是保持在1450℃以上,而通过处理之后,我们会发现,他们的熔点将会降低到1000℃,除此之外,它还可以帮助降低熔渣中的密度,减少他们之间的粘度,这样有利于帮助后续分离过程的有效进行。通过熔合剂的作用将熔渣中的杂质全部分解,基本上得到的效果是可以减少几乎83%的铝杂质,还有消除92%的钙含量。由于溶剂重点额成分主要是以苏大会、白云石等为主打,这种融合剂的优势在于其对硅所产生的效用不大,但是却可以很好的将铝和钙氧化掉,做到了对其分离的目的。配料的工作时非常复杂且要求极高的一种过程,这种精确度较高的工作会在很大程度上影响到最终结果的质量,也会涉及到对原料的消耗程度和对成本上的控制情况,为保证熔炼过程的有效进行,需要对配料的工作做到极致。

4.工艺流程

如上文所提到的,硅渣中所残留的杂质较多,因此,在冶炼的工艺上会首先通过人工的筛选来做第一步分离工作,之后再运用机器、配料。熔炼等方式促进分离过程的运行。在运用到的机器中我们主要选用的是振动筛来进行挑选,然后通过相应的渠道将选出的原料运输到配料车间中,在利用起重机来帮助将原料送到了操作平台上,运用人工资源对原料进行加料处理。电梯纯炉的容量一般是保持在了1500到4000的KVA水平上,炉子所使用的时间是相对较短的,因此需要2个炉体来保障炉子的正常运行。我们对原料的冶炼一般会持续在2到3个小时之间,两台炉子轮流工作,也不会产生加料和出料两个过程的重合。经过了电提纯炉的冶炼,将其中的硅熔体引导铁水包中,然后运用相关的运输设备将其传递到浇注区进行铸模的处理,之后会有相关的工作人员对其进行破碎的处理,然后加以检查,保证产品的合格率之后可验收入库[3]。

5.成本分析

经过统计,将硅渣中的硅含量提取出来制成工业硅,其总共的消耗大概会保持在7500元每小时的水平上,而其中包含的可变成本的比例将近90.77%,因此相应的固定成本就只有不到10%d的比例。原料的费用在总成本中也占据了超过一半的水平,这些都是项目正常运行的重要节点,也是我为了提高经济效益的重要措施,企业在这样的技术水平下应该尽可能的增加对于硅渣的回收率并且在最大范围内对产生的能耗实施控制,这样才能加大上下级之间的交流与合作。

6.结语

硅渣中的含量进证实有超过15%的单质硅,这些硅的含量如果没有进行分离处置就会有可能被运用到铺路的材料里面。利用相关的技术将合成的熔剂运用到分离过程中去,将硅与它周围的杂质有效的分离开来,对单质硅加强提纯的处理,是其能够符合工业硅生产的标准。另外,高效的技术但是较低的成本,不仅是一种有利于节能减排的选择,也更是为了提高企业自身的经济效益。

参考文献

[1] 孙亚娟,王华,吕国强.工业硅生产过程的热力学分析与优化[J].硅酸盐通报,2014,01:216-220.

第4篇

关键词:工业硅 生产要素 原料 设备 操作

引言

一直以来,工业硅在工业生产过程中是一项具有重要地位的原材料。它包括了硅铁、锗硅合金、硅钴、硅青铜、铁硅合金、锌硅合金、硅钛铁合金、镍硅合金、铝镁、硅合金、铜硅合金等等;工业硅涉及的范围领域非常广泛,不仅是生产硅铝合金、硅青铜等产品的重要原材料,同时它还是生产硅橡胶、有机硅树脂等化工产品的原材料。其中硅铝合金的主要用途是在内燃机、太阳能电池等材料方面;当前,工业硅的使用范围正逐渐在扩大,在冶金、航空、船舶、化工、电器方面都得到了普遍的使用。可以说,工业硅的应用范围会随着社会的不断发展而扩大,并且在未来社会中的地位也会越来越重要。本文主要从硅产品原料的选择与配置、产品设备更新以及操作方法改进这三方面具有的协调性进行了分析与研究,以供相关人士参考。

1.冶炼工业硅的原料

冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳质还原剂。由于对工业硅生产中的铝、钙、铁的含量有明确的规定,所以,对工业硅的原料比较严格。

1.1硅石

1.1.1硅石的化学成分

由于硅石与所含的杂质数量的多少会对生产出的产品质量以及经济效益造成一定的影响,部分企业使用化学成分见下表。

1.1.2对硅石的物理性能提出的要求

笔者认为,硅石应具备抵抗爆震的能力以及较高的热稳定性能,尤其在容量较大的工业硅电炉中更要具备这些性能。

对于硅石颗粒的大小,应参照工业硅电炉的具体容量进行。如果电炉容量低于5千伏安,那么,所使用的硅石颗粒大小应以25至80 mm比较合适;如果电炉容量达到了5至16.5千伏安时,所使用的硅石颗粒大小应以50至100mm较为合适。

硅石在进入工厂之后将其破碎、用水冲洗,以避免石粉、泥土等物质中含有杂质。现阶段,已经有不少生产工业硅的企业,在矿山中挖掘硅之后,选择质量高的的矿石,将其破碎、筛分、用水冲洗之后变为标准合格块进入工厂并经过再次水洗,具有极高的经济实用价值。

1.2碳质还原剂

碳质还原剂的种类比较多并且其生产地范围广泛;我们在选择碳质还原剂过程中,应以含量高的固定碳以及含量低的灰分、化学性质活泼的碳质还原剂为主。在实际使用过程中,应将几种类型不同的还原剂进行合理的搭配进行使用,从而使其不同的还原剂具有的性能能够形成互补,以确保实际使用过程中具有较高的效果。

现阶段,各个生产工业硅企业所使用的碳质还原剂一般有:木炭、木块等多种还原剂。

1.2.1木炭

木炭具有较大的电阻率、较高的气孔率、化学性质活泼的特点;其存在不足的地方是较低的固定碳含量、较高的灰分含量、使用的原料煅烧后的烧结性能较差、烧损率较高等缺点,通常要求固定碳应大于等于百分之七十八,颗粒大小应大于3mm或者小于80mm。在配料过程中必须按照固定碳的实际含量进行统一的折兑计算。

1.2.2木块

木块的性质与木炭差不多,其在炉内干馏之后,炉料下层的气孔率比较高,化学活泼性能比木炭要好。应将木块表面含有的杂物与泥土进行清洗,并且对木块的尺寸还有着严格的要求,以100×50×40mm左右的木块为准,木块尺寸小一点的也可以用。

上述所说的两种还原剂,在使用过程中必须进行合理的搭配,使其性能互补,这对于提高冶炼效果有很大的帮助。

2.冶炼工业硅设备条件

2.1工业硅电炉的电极

当前,国内工业硅的生产与西方国家先进水平相比,还存在着较大的差距;具体体现在:国内工业硅电炉容量小、生产设备滞后、劳动生产水平不高等。在前几年,我国工业硅电炉容量仅仅有6.3千伏安,并且实际经济效益不高。而西方国家工业硅电炉容量已经达到了10至50千伏安。而造成这种现象的主要原因就是西方国家容量大的工业硅电炉通常采用的都是价格较低且直径大的碳素电极。前几年,我国工业硅在生产过程中采用的都是价格高、直径小的石墨电极,这不仅对工业硅生产效益造成严重的影响,同时也制约了工业硅生产的发展。

2.2工业硅电炉用捣炉机

捣炉机一般有三种类型,即全液压、半液压、机械;一般情况下,中型电炉普遍使用的是全液压,小型电炉普遍使用的是半液压和机械。笔者认为;对于大中型的电炉来说,捣炉机在实际捣杆过程中速度不能太快,以确保电极不被破坏。如果条件允许,应将后退速度进一步加快,以确保产品增铁。

2.3工业硅电炉技术参数

当一台电炉的产量确定之后,其电气参数与工艺参数也都会随之而被确定,不过这两种参数必须在一定的规律条件下保持协调一致,这样,电炉在实际生产过程中才会具有较高的经济效益。

3.冶炼工业硅的工业技术

3.1技术条件

3.1.1电炉设备运行较为稳定

电炉本身具有卷扬、短网、动力等系统性的特征,因此,其在实际运行过程中较为稳定,安全性能高。

3.1.2料面平稳、均匀下降

整体炉料体现出炉心高、周边低的椎体形状分散在电极周围。料面火焰通常是从电极方向向着炉壁上渐低均匀排列,然后炉内部气体均匀的透过料面进行排出,有效料面在平稳的状态下逐渐下降。不会出现棚料、刺火等现象。

3.1.3出炉正常

出铁口开通之后,流出来的硅液体应该是清澈的,颜色有点发白,并且还要是畅通的。硅液体流出量应与在冶炼过程中消耗后的电能、炉料消耗量保持一致。

3.2冶炼操作

冶炼工业硅主要是将合格的炉料放入正在运行的电炉中,通过操作人员根据专业的技术要求进行操作,确保炉料在电炉中能够完成物理变化。

3.2.1捣炉

捣炉主要是对炉料表面及其表层进行全面的调整,依托于捣炉设备进行强制性的透气与沉料。

首先,捣炉的操作速度要快,不仅要将炉料进一步疏松,以确保炉料能够透气与下沉;同时还要在不同程度上避免发生热损失的现象,并且还要时刻的注意不让炉料熔化捣炉设备使得产品出现增铁的现象,不然产品质量水平就会进一步下滑。

其次,捣炉并不是说将炉料进行大幅度的翻身,主要是保证炉料能够疏松,以确保其具有良好的透气性以及稳定性。

另外,两次捣炉中间,可以穿插扎眼;以提高炉料具有较高的透气性能,从而大大降低了炉料的热能散失。

3.2.2拨料

首先,拨料的速度必须快,从而有效的避免因部分铁化进入到炉料内部而对产品质量造成严重的影响。其次,必须将粘料事先进行捣碎并将其拨到电极周围,最后再铺盖一层新料。另外,用事先将熟料拨向电极根部,然后再将料面散料覆盖到熟料上面。

4.结论

综上所述可知;工业硅生产是一项系统性的复杂工程,因此,其在生产过程中,必须有一套较为完善、切实可行的质量管理制度,并且还要将质量管理制度贯彻落实到原料、设备、操作这三种要素中去,从而确保工业硅能够持续稳定的生产,进而使得生产工业硅企业取得良好的经济效益。

参考文献:

[1] 张并立;工业硅冶炼中煤基炭做还原剂的工艺要求探讨[J];有色矿冶;2001年05期

[2] 翁巧银;工业硅生产中替代木炭的新型煤基还原剂的制备研究[D];昆明理工大学;2007年

第5篇

一、德宏硅产业发展的背景与现状

随着汽车、太阳能光伏、建筑、电力电子等行业的迅猛发展,对硅的需求量也日益剧增。德宏及周边硅石矿产资源丰富,品位在95.5%以上的硅石储量约有2亿吨。同时,丰富而价廉的电力资源为德宏发展硅产业提供了可能,据统计,全州已建并投入运行的水电站共130座,装机容量为266.28万千瓦,在建成水电站24座,装机容量56.2万千瓦。“十一五”期间,德宏州为了有效解决汛期窝电的问题,制定出台了硅电联动的产业发展政策,着力培育和发展以工业硅为主的电冶产业,使硅产业在德宏得到了快速发展,迅速成为仅次于电力、制糖行业的德宏州第3大支柱产业,拉动了德宏电力消费、运输业、工业投资等发展,增加了农民收入。

截至2012年6月,德宏工业硅生产企业已有36户、电热炉110台、计153.78万KVA、产能76.89万吨。目前,已建成并投入生产的有62台81.43万KVA、产能40.72万吨。已批在建的生产线有10台13万KVA、产能6.5万吨。已批末建的生产线有38台59.35万KVA、产能29.68万吨。硅生产企业在德宏的发展呈上长趋势。2012年1~6月,德宏工业硅企业实际投产32台电热炉42.24万KVA,共生产工业硅6万吨,同比增长1.4%。部分县(市)正在酝酿更大生产规模的硅厂,按照《德宏州“2011-2015”电冶载能产业发展规划》,德宏工业硅生产量将达到35万吨,多晶硅生产量将达到1500吨,将是2011年产量的3倍。

二、硅产业发展存在的问题

硅产业是典型的高耗能、高污染、资源消耗型“两高一资”行业,其过渡依赖电能和木炭,对周边环境有较大污染,发展存在诸多问题:

一是能源消耗十分惊人,能源消耗量与产值不成正比。2011年,德宏州每吨工业硅平均耗电为1.26万度,单位产品综合能耗4830千克标准煤/吨,两项指标均超过了工业硅能源消耗限额标准(GB/T2881-2008)中工业硅企业单位产品冶炼电耗不高于1.2万度/吨、单位产品综合能耗不大于3500千克标准煤/吨的标准。同年,德宏全年生产工业硅19.61万吨,用电25.38亿千瓦时,占工业用电量的88.5%,而总产值只占工业总产值的17.8%,其高能耗、低效益特点显而易见。

二是对生态植被破坏严重。德宏硅业大多使用木碳作为还原剂,森林资源遭到严重破坏。据有关部门统计,2011年,全州生产工业硅19.61万吨,消耗木炭23.52~29.4万吨,国外进口木炭5.97万吨, 折合林木蓄积为58.5~78.1万立方米。随着硅产业新建和改扩建后,年产能将达到45.8万吨,需消耗54.9~68.69万吨木炭,折合林木蓄积164.85~274.74万立方米,超出资源承载能力9.15倍,德宏州的森林资源将在很短时间内被全部消耗。

三是环境污染严重。据统计,每台12500KVA的电炉,每天可经除尘器收集8吨左右的硅微粉,而德宏硅企业环保设备大多不能正常运转,硅生产冶炼过程中产生的甲醇、氯气、氢气、硅粉等多种有毒有害和易燃易爆物质的微小颗粒漂浮排放于空气之中,没有具体的排放设施和规划,长期以往将是一个严重的大问题。

四是不利于德宏招商引资。德宏素以“边”、“情”、“绿”、“宝”著称,随着德宏桥头堡黄金口岸建设与瑞丽开发开放试验区战略的逐步实施,国内外商贾纷至沓来,德宏正呈现出前所未有的良好发展态势。如果把德宏的工业发展定位于工业硅、电解铝等“两高一资”行业,势必会影响到德宏的可持续发展。

五是国家层面的政策扶持可能性小。黑色金属冶炼行业属于国家严控产业,属于地方工业结构调整的重点,即使该行业目前遇到了前所未有的困难,但想获得更高层次的政策扶持已不大可能。

六是产品成本不断上升。能源价格上涨是悬在硅企业头上的利剑。许多硅企业投资者当初到德宏兴建企业,主要是冲着德宏天然的水电资源优势和政府硅电联动政策而来。随着国家能源价格调整和产品价格的下跌,硅企业不堪重负,生产经验普遍陷入困境。

三、思考及建议

当前,从中央到地方都在强调加快转变经济发展方式,这将是一个长期和曲折的过程。德宏硅产业随着大量新建产能的陆续释放,正面临着产能过剩、成本飙升、销路不畅、价格下跌等多重压力;地方政府则面临税收减少、能耗过高、污染严重、资源承载超负荷等问题的考验。面对桥头堡黄金口岸和瑞丽国家重点开发开放试验区建设的历史机遇,应在经济结构、产业结构调整等方面大有作为:

一是科学定位德宏硅产业发展的战略思路。金属硅是资源性、高能耗、高污染行业。当前存在产能过剩、产业集中度低,主要依赖出口维持国内产销平衡和工艺技术、装备水平落后等问题。我们应该认真落实国家货币产业政策,坚决制止向“两高一资”企业发放贷款,同时建议有关部门对现有产能低、功率小的硅厂应实行关停整合;对已批未建的硅厂应予坚决停建;同时停止在德宏州内审批或新建任何规模的硅生产企业。

二是不断改进硅冶炼技术。硅产品的利好,诱使许多投机者纷纷涉足硅生产领域,在设备简陋,生产工艺不成熟的情况下,不惜牺牲大量宝贵的森林、水利资源,不考虑对环境的保护,只谋求一年半载的暴利,粗制滥造,这样得不偿失的生产势必不能长久,更会贻祸一方。因此,必须改进德宏现有的硅冶炼技术,深入研究硅的还原工艺,加快木炭还原剂替代产品的研究开发,有节制地使用好国内、国外两个木炭市场的供给,合理调控木炭进口比例,减少州内木炭消耗,减少多晶硅生产过程中四氯化硅的产生,努力突破四氯化硅加氢还原的技术,减少浪费,降低成本,减少污染。

三是制定薪炭林培育种植计划。当前,发展硅产业过程中损坏最大的就是森林植被,无计划的滥砍滥伐,导致水土流失生态环境破坏严重。加之部分企业法律和环保意识淡薄,随意收购无合法手续的木炭,助长了不法份子偷砍盗伐林木烧制木炭的行为,造成大片森林生态资源遭到破坏。因此,德宏应制定薪炭林种植使用计划,相关部门应科学测算,制定薪炭林建设规划,实施薪炭林树种的培育及种植,实行有计划有步骤的梯次种植与合理砍伐,尽量减少森林植被的破坏,为德宏硅产业的长期生产提供木炭储备。

四是加强行业监督与管理。环保部门应加强对硅生产企业的监督与管理,不断完善监管手段与监测水平,实行24小时在线监控,定期检查硅生产企业的环保设备,督促企业改进防污技术,加大对防污装备的投入,增强环保意识。对违反规定滥排偷放废气废物的企业要严惩不怠,并向社会分开曝光。实行举报奖励保护制度,对举报属实的居民要在实施保护的前提下,给予适当的物质奖励,积极培育每一个的的环保意识。

五是加快兼并重组,转危为机。硅行业正面临国家宏观调控不断加强、工业硅价格继续下跌的双重挤压,政府应将硅企业的兼并重组工作列为德宏工业经济结构调整的重点来抓,鼓励有实力的企业对德宏硅企业进行兼并重组,促进产业集中化、大型化、园区化。

第6篇

【关键词】工业硅;节能;技术改造

0.前言

随着国家十二五发展规划的出台,对节能减排的重视提升到一个前所未有的高度。作为能耗大户的工业硅生产行业,开始受到越来越多的关注。仅计算一次能源消耗,工业硅生产的平均能耗就高达每吨13000kWh,其能耗成本就占总生产成本的60%以上[1]。有报道指出,全国工业硅企业现有600余家,共拥有每年200万吨的生产能力,而电炉总容量也超过了1000MVA。如果每吨工业硅节能1000kWh,全国每年可以节约60.2万吨标煤,减排368.4万吨CO2、1.4万吨SO2[2]。如此巨大的节能潜力,对进行其节能降耗的技术改造和有效的制度管理具有积极的经济和环境效益。本文就工业硅生产过程所造成的能耗进行分析,并在此基础上探讨相应的节能降耗途径,旨在为行业的节能减排工作提供理论依据和资料参考。

1.工业硅生产能耗分析

1.1工业硅生产的冶炼原理

工业硅生产是以硅矿石为原料,碳材料为还原剂在电炉容器中进行冶炼的。其反应实质是利用还原性碳与二氧化硅发生氧化还原反应对硅进行冶炼提纯,总反应式如下:

SiO2+2C=Si+2CO

此公式是用来计算和控制正常熔炼过程的理论基础。但是,实际反应过程却要复杂许多:

(1)SiO2+C=SiO+CO(2)SiO2+2SiC=3SiO+2CO(3)SiO2+Si=2SiO(4)SiO+2C=SiC+CO(5)SiC+SiO=2Si+CO

根据多年来各方面的经验和研究成果发现,由于反应过程中SiO和SiC等不同性质的杂质大量生成,使得冶炼工艺的要求高,冶炼过程耗能大。高温状态下,SiO呈气态存在,如果处理不当极易从炉内挥发逸出,造成物料损失,降低硅的回收率,还会带走热能,导致能效降低。而SiC的熔点高,导电性强,如不及时清理,在炉内持续积存,会导致炉况恶化,能耗增加。

1.2工业硅生产的能耗过程

冶炼过程是采用闷烧和定期集中加料的操作方法进行的。其中将电能转变为热能的过程主要有电阻热和电弧热两种形式。无论哪种产热形式,能耗都经过了产热过程和传热过程。其中,不同的产热机理会导致能耗的不同。由电极-炉料产生的电阻热,其产生过程会消耗电极,并且炉料的性质对电阻热的消耗起到很大的影响,当电导率较低的炉料投入反应器时,产生的电阻热较高,炉料会过早熔化而导致炉内环境的变化,主要表现为料面温度升高,对歧化反应产生影响。同时,电弧热降低,坩埚内反应温度不能满足Si的有效生成。对于传热过程中的能耗主要是通过炉气来承载和耗损的。炉气主要在坩埚区获得热量,由于坩埚区电流密度大,使得气体电离,炉气获得高热,大量物质蒸发,炉内压力增大。一方面使用密闭性不佳的矮烟罩类反应装置,在正常生产中就容易由于气体泄漏而损失热能;另一方面,即使使用密闭化的新型电炉,在其强制沉料过程中仍会导致高热气体逸出,从而使得能源损失,能耗增加。

2.工业硅生产节能途径

影响工业硅生产能耗的因素有很多,其中原料品质、电炉炉型和管理制度是相对比较重要的三个方面。

2.1原料精化

工业硅生产工艺对原料的要求较为严格,具体有三点基本要求:(1)炉料的化学成分符合工艺要求。(2)炉料具有适合的粒度和良好的热稳定性。(3)为保证电极的深入,炉料须具有较高的比电阻。实践证明,原料精化是工业硅生产的基础,原料的适合与否与产品的单位能耗息息相关。所以,为了实现能耗的降低,精化原料是实用且高效的措施之一。

工业硅生产工艺对硅石含量的要求较高。其中冶金用硅矿石的含量要求为:SiO2不少于99%,Fe2O3不高于0.2%,Al2O3不高于0.3%,CaO不高于0.2%。而电子化工用料的要求更高,其中Fe2O3不高于0.15%,Al2O3不高于0.2%,CaO不高于0.15%[3]。除了对含量的要求外,对硅矿石洁净情况还需要特别关注,掺入过多的杂质会导致产品纯度差,产生的炉渣多,产量低,从而导致能耗增加。在投料之前对硅矿石进行筛选并清洁,可以有效提高能源的利用率。

除硅矿石之外,还原剂也是投料的重要组成部分。工业硅使用的碳质还原剂往往含有一定量的灰分,与硅矿石中的杂质一样,也会导致炉渣量增大耗能提高。而且更重要的是,所选还原剂的还原能力会直接影响硅石中Si元素的有效提纯,所以还原剂必须符合相应的技术指标:高比阻,高导热率,还原性能优良等。还原剂作为电炉炉料的主要导体,可以通过提高插入深度,来实现工艺对电流的基本要求。当所选还原剂的比电阻较大时,可以实现较高的二次电压,从而提高炉中热能,保证较高的电热转化率,实现节能的目标。

科学的炉料配比是保证炉况稳定的先决条件,也是实现节能降耗的重要措施之一。炉料配比应根据原料化学成分、粒度、含水量及炉况的基本参数来决定。配料必须准确称量,误差保证在±1kg之内,炉料投加之前必须充分混匀,做到比例适当,投放均匀。这样不但可以通过减少强制沉料的操作次数,而降低捣炉沉料操作中的能源损失,还能够使投料在炉中反应彻底,有效避免了由于分配不均导致的加热不充分或加热过量的情况。

2.2电炉升级

虽然我国工业硅总体生产规模巨大,但是由于各企业规模相对较小,技术水平相对落后。往往使用的电炉容量小,数量多,机械自动化程度低,无法实现规模化生产。相关统计表明,我国工业硅用电炉容量多为是6300kVA级至10000kVA之间,与国外的48000kVA的规模相比差距很大。大容量自动化电炉,一方面提高了生产率和劳动效率,另一方面可以通过提高电炉功率降低热量损失,从而促进能源的高效利用。除了电炉容量之外,我国普遍使用的半封闭矮烟罩式电炉,也是导致能源浪费的原因之一。使用封闭式炉型可以有效减少传热过程中的热量逸散,增加烟气的回收及余热再利用能力,并且改善炉况提高炉内压力,促进生产效率的提升。并且使用新型节能材料筑炉,也可以收到良好的节能效果。

此外,对电炉的炉膛深度、炉膛内径、电极直径和极心圆直径等主要参数的合理设计,同样也是实现节能的内在要求。

2.3管理健全

健全的管理是节能降耗,提升生产效率的重中之重。它又可以分为:炉况及时控制、合理供电和科学操作。

2.3.1及时的炉况控制

由于生产工业硅工艺复杂,其中炉况十分容易产生波动,所以必须做到对炉况的准确判断和及时调整。炉况正常的标志是:电极深而稳的插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧声响低而稳,冒火区域广而均匀,炉料透气性好,料面松软而有一定的烧结性,各处炉料烧空程度相关不大,焖烧时间稳定,基本上无刺火塌料现象,出铁时,炉眼好开,流头开始较大,然后均匀变小,产品产量质量稳定。为了实现在最佳反应环境下进行生产,需要根据当时炉况的具体状况做出调整。

2.3.2合理的供电制度

为实现合理的输入功率,必须制定合相应的供电制度,通过合适的工作电压和电流来控制功率的输入。如果输入功率过高,会导致投料的过度反应,虚耗能量,更有甚者可能对电炉造成不可逆转的损害。而输入功率较低,又会影响电极插入深度,使得炉况恶化,进而导致产品品质差、生产效率低下。

第7篇

2、化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。

3、质纯硅石广泛用于无线电工业、超声波技术及现代国防和尖端技术。纯的石英岩具有旋光性和透过紫外线性能,可制造各种光学仪器和医疗用的石英灯等,也是制造金刚砂的基本原料。

硅石: