工业硅电炉炉底上涨的原因分析和预防及治理措施(一)

工业硅价格波动的周期性特征与影响因素分析在当今的经济环境下，工业硅作为一种重要的原材料，被广泛应用于各个领域，如建筑、光电子、化工等。

然而，工业硅价格的波动给相关行业带来了不小的影响。

本文将分析工业硅价格波动的周期性特征以及影响因素。

一、工业硅价格波动的周期性特征工业硅的价格波动具有明显的周期性特征，这主要体现在两个方面：一是长周期的波动，二是短周期的波动。

1.1 长周期的波动长周期的波动主要受到宏观经济环境的影响。

经济周期的不断变化，会对工业硅的供需关系产生重要影响。

在经济增长期，需求大幅增加，导致工业硅的供不应求，价格上涨；而在经济衰退期，需求下降，供大于需，价格则会下跌。

因此，宏观经济周期是导致工业硅价格长周期波动的主要原因之一。

1.2 短周期的波动短周期的波动则主要受到市场供需关系的影响。

市场供需关系紧张时，价格上涨；供大于求时，价格则会下跌。

市场供需受到多种因素的影响，如原材料价格、产能利用率、进出口政策等。

这些因素的波动会导致工业硅价格的短期波动。

二、工业硅价格波动的影响因素工业硅价格波动的影响因素众多，主要包括以下几个方面：2.1 市场需求市场需求是决定工业硅价格的重要因素之一。

当市场对工业硅的需求增加时，价格会上涨；而需求下降时，价格则会下跌。

市场需求受到多种因素的影响，如产业结构调整、技术进步、政策法规等。

2.2 原材料价格工业硅的生产依赖于硅石等原材料。

原材料价格的波动会直接影响到工业硅的生产成本，进而对工业硅价格产生影响。

当原材料价格上涨时，工业硅的生产成本增加，价格也会上涨。

2.3 产能利用率工业硅的供应量与产能利用率密切相关。

当产能利用率高时，供应量相对减少，价格上涨；当产能利用率低时，供应量增加，价格下跌。

因此，产能利用率是影响工业硅价格的重要因素之一。

2.4 进出口政策进出口政策的调整也会对工业硅价格产生影响。

当国内对工业硅的进口政策较严格时，进口量减少，价格上涨；而对进口政策的放松则会导致价格下跌。

2019NO.5Tot2802019年第5期总第280期铁合金FERRO-ALLOYS DOI ：10.16122/ki.issnl001-1943.2019.05.004工业硅还原剂（石油焦、烟煤）冷压球团的试验研究麻林伟1 陈运字1 张文来1黄健2 牛群峰'周潼'(1郑州市旭坤节能科技有限公司 郑州 中国450000) (2陕西省商南县中剑实业有限公司商南中国726300)(3河南工业大学郑州中国 45000)摘 要 根据工业硅电炉在正常生产过程中炉底易上涨、炉况的有效冶炼周期较短(3~6个月)等诸多问题开展技术分析。

提出工业硅还原剂(石油焦及烟煤)冷压球团的试验研究，为下步工业硅炉试验提供基础依据。

希望在行 业交流学习中起到借鉴作用。

关键词 工业硅冶炼 炉底上涨 还原剂(石油焦、烟煤)冷压球团 试验研究中图分类号 TF645.3.4 文献标识码 B 文章编号1001-1943(2019)05-0011-03EXPERIMENTAL STUDY ON COLD PRESSED PELLETSOF INDUSTRIAL SILICON REDUCING AGENT (PETROLEUM COKE ，BITUMINOUS COAL)MA Linwei 1, CHEN Yunzi 1, ZHANG Wenlai 1, HUANG Jian 2 , NIU Qunfeng 3, ZHOU Tong 3(1 Zhengzhou Xukun Jieneng Technologies Co., Ltd., Zhengzhou 450001, China)(2 Shangnan Zhongjian Industrial Co., Ltd., Shangnan 726300, China )(3 Henan University of Technology , Zhengzhou 450001, China )Abstract According to the furnace bottom is easy to rise in the normal production process of the industrial silicon e-lectric furnace , the effective smelting cycle of the furnace condition is short (3~6 months ) and other problems , techni ­cal analysis are carried out. The experimental research on cold pressed pellets of industrial silicon reducing agent ( pe ­troleum coke and bituminous coal) is proposed , which provides the basis for the next step of industrial silicon furnacetesting. Hoping this paper can be used as a reference in industry exchange learning.Keywords industrial silicon smelting , furnace bottom rising , reductant ( petroleum coke , bituminous coal ) , cold pressed pellets , experimental study刖吕工业硅产品属于光伏产业（新能源）及电子工业的上游产品。

电石炉电耗偏高原因分析及优化解决方案发布时间：2022-09-15T08:44:14.932Z 来源：《新型城镇化》2022年18期作者：李佳牛金山[导读] 《电石单位产品能源消耗限额（GB 21343-2015）》指出，电石生产装置单位产品能耗先进值应3050 kwh/t，为保证电石生产活动符合定额，应对电耗高的问题进行处理。

新疆中泰化学托克逊能化有限公司新疆吐鲁番 838100摘要：电石炉高温熔化炉料，炉料反应生成电石。

面对2000的高温，电石炉的容积要有足够的反应空间。

为了适应节能降耗的主题，必须解决电石炉电耗高的问题。

基于此，本文从原料和操作两个方面分析了电石电耗高的原因，并有针对性地提出了优化措施，解决了电石炉电耗高的问题，促进了电石生产行业的可持续发展。

关键词：电石炉；电耗偏高；原因分析引言《电石单位产品能源消耗限额（GB 21343-2015）》指出，电石生产装置单位产品能耗先进值应3050 kwh/t，为保证电石生产活动符合定额，应对电耗高的问题进行处理。

导致电石电耗高的因素很多，但主要分为两类，即原料和操作造成的电耗高的问题。

由于原因不同，应根据具体原因进行特殊处理。

1 原料方面的影响1.1 生石灰和烧石灰石灰烧得越多，带入炉内的CaCO就越多，CaCO3在炉内分解吸收的也就越多，也就是消耗的电就越多。

同时，生石灰比正常石灰重，影响炉内原料比例。

过烧石灰与正常石灰相比，体积较小，活性较低，结构致密，影响电石的反应速率和电石气体的生成量。

控制措施：（1）优化石灰窑供气方式。

电石炉正常运行时，石灰窑会根据电石炉气的产量来调整石灰窑的产量。

电石炉气全部用于煅烧石灰，碳化炉气尽可能用于热电锅炉发电。

（2）当多台电石炉非正常停运时，打开石灰加压机房顶部的混气阀，短时间混合碳化尾气。

（3）当石灰石给料系统正常时，石灰石必须通过给料系统给料。

当给料系统出现异常或不能保证正常的石灰石供应时，部分石灰石将由滚筛运回料场给料，以减少砂石等杂质进入石灰窑。

浅谈影响工业硅生产能耗的因素发布时间：2023-04-28T06:06:39.435Z 来源：《中国科技信息》2023年1期第34卷作者：黄仁举[导读] 本文结合工业硅生产工艺设备，对影响能耗的各因素进行分析，为降低工业硅生产能耗提出相应的措施。

黄仁举云南韬略科技有限公司云南昆明 650000摘要：本文结合工业硅生产工艺设备，对影响能耗的各因素进行分析，为降低工业硅生产能耗提出相应的措施。

关键词：工业硅；生产能耗；影响因素 Factors affecting Energy consumption of Industrial Silicon production Huang Renju (Yunnan Tao Lue Science and Technology Co., Ltd., Kunming, Yunnan 650000) Abstract: in this paper, the factors affecting the energy consumption of industrial silicon production are analyzed, and the corresponding measures are put forward to reduce the energy consumption of industrial silicon production. Key words： industrial silicon; production energy consumption; influencing factors 0 引言截至2017年12月，云南省共有工业硅建成企业71户，矿热炉161台，产能103.6万吨。

其中，6300kV A矿热炉10台，8000kV A矿热炉2台，其余均为12500kV A及以上。

现有企业装备产能中，6300kV A矿热炉10台(产能3万吨)必须于2018年底前淘汰，且不得用于产能置换，其余装备产能(包括2017年底前淘汰的6300kV A及以上矿热炉)均可用于新建项目产能置换。

转炉炉底上涨的几大原因及预防措施一、停滞区的存在合理的氧枪设计不但要求氧气射流能满足冶炼时的供氧强度，铁水、废钢、渣料等的化学反应均匀，同时要求冲击深度即不冲馈炉底，又能使停滞区缩小到最小范围，让熔池内的金属液尽可能参与循环流动。

(1)冲击力不够转炉吹炼时，氧气射流穿人金属液，形成一凹坑，其中心部位所达到的最大深度称之为冲击深度(H)。

冲击深度对熔池搅拌、炼钢化学反应以及对炉底的侵蚀或上涨有着及其密切的影响。

冲击深度大，停滞区减小或消失，炉底侵蚀严重，不易上涨，反之，炉底易上涨。

(2)喷头夹角不合理在使用多孔氧枪时，喷头上各孔之间的夹角或间隔距离对射流有严重影响。

夹角减小会造成流股间相互牵弓I力的增加，流股靠拢的趋势愈明显，停滞区减小，炉底上涨缓慢，反之，容易上涨。

二、炉膛内型不合理转炉炉役前期，炉衬内型比较合理，熔池内金属液循环良好，炼钢过程中各种化学反应顺利进行，一般是不会出现炉底上涨现象的。

当转炉炉役进入中、后期，炉衬侵蚀严重时，为防止出现漏炉，采取溅渣和补炉的方式解决，造成熔池液面开始上升，氧枪喷头与炉底距离变大，原有的操作方式已不能带动熔池底部金属液参与循环，影响炉底。

(1)溅渣护炉影响溅渣护炉主要是利用高压力的N2经过氧枪喷射到出过钢后所留的炉渣上，通过气流的强大动力把炉渣飞溅到炉膛形成坚硬的溅渣层，从而减慢炉衬侵蚀，保护炉衬。

当出现溅渣枪位高、N2压力小、炉渣物化性差、留渣量过大或过小等情况时，导致炉底上涨。

(2)补炉的影响频繁采取贴砖或补炉料补炉维护炉衬，转炉炉膛内型发生不规则变化，同时由于补炉料粘补占用炉膛内体积，使熔池液面上升，氧枪喷头与炉底距离变大，氧射流不能带动熔池底部金属液参与循环，侵蚀不到炉底。

三、炉渣性质不合理转炉吹炼过程中或末期，由于种种原因造成的化渣不好或炉渣粘稠，出钢过后直接溅渣，造成炉渣无法飞溅到炉壁上，溅渣结束留在炉底无法倒出残渣，下一炉装入铁水和废钢后，其温度进一步降低，吹炼时停滞区内金属液又无法带动残渣上浮，这样残渣与金属液同时粘滞炉底。

电炉电极压放控制改进本公司电炉为旋转式矿热炉，电极直径1272mm，极心圆3050mm，电炉变压器为单相变压器单台容量为11000KVA。

设备安装厂家为中钢吉电公司。

在本公司电极设备把持系统主要由底部环、压力环、铜瓦、导电铜管、上下护屏、把持筒、碟簧抱闸组成。

电极升降及压放采用液压驱动并通过PLC控制实现自动压放。

电极压放程序为上抱闸打开→压放油缸上升→上抱闸抱紧→下抱闸及压力环同时打开→压放油缸下降→下抱闸及压力环抱紧。

本公司在生产过程中出现电极在上抱闸和下抱闸之间在自动压放过程中断裂的现象并出现多次对正常生产以及设备检修产生很大影响。

电极自动压放过程中程序控制方式如下：6.0MPa认定上抱闸打开执行下一项。

否则报警停止执行压放。

0.7MPa认定上抱闸关闭，否则报警停止执行压放。

6.0MPa认定上抱闸打开、压力环打开压力降至3.0MPa左右。

若上抱闸压力小于6MPa报警停止压放程序，若压力环压力低于2.0MPa跳闸停止压放。

0.7MPa认定下抱闸关闭，压力环压力大于2.0MPa 否则报警停止执行压放。

本套自动压放控制系统在信号控制中主要采取对液压系统压力及电磁铁得电时间的控制判定抱闸打开以及压放升降油缸的位置。

无抱闸打开、升降油缸上升下降位置检测装置。

在生产过程中执行自动压放程序时由于上抱闸没有打开到位而压力时间信号均满足程序执行条件而导致电极在上下抱闸之间断裂的设备事故发生。

公司针对此故障制定措施在上抱闸处加装微动开关并在连锁在程序中进行控制。

在实际应用中微动开关故障率较高经常出现无信号现象。

在微动开关无信号的情况下程序无报警只控制压放升降油缸上升电磁铁不得电、其余程序均按正常执行。

导致在自动压放过程中出现程序全部执行完毕、电极在原位置没有被压放下去。

从而影响现场配电人员对电流电压控制。

针对此设计缺陷主要的应对措施为：在上下抱闸之间的周长方向加装限位开关通过检测上下抱闸打开和关闭之间的圆形周长的变化判定上下抱闸打开关闭位置并将信号输入至PLC同时设置连锁报警在压力、时间、限位三条件同时满足的条件下判定抱闸打开并执行下一步程序否则程序报警停止执行。

工业硅冶炼电炉烟气净化技术工业硅电炉的烟气治理，目前各级政府高度重视，各厂家急需解决的首要问题。

一谈到烟气治理，大家就想到先进的治理技术和投资，如何去治理的问题。

根据多年的生产实践经验证明，烟气量产生的大小与厂家的技术和管理关系很大。

生产技术稳定、管理先进的企业，产品质量高，消耗低，除尘效果好，排放达标。

技术管理差的企业，产品质量差，消耗高，污染严重。

在生产过程中，除设备结构影响外，生产操作技术的控制直接影响电炉烟气量的大小。

目前研究回收一吨硅微粉价值的人多，研究在炉内变成一吨硅价值多少的人少。

要解决工业硅厂家的经济技术问题，彻底治理烟气，提高经济社会效率，其措施是：（1）减少烟气量，提高生产操作技术水平。

操作技术不当是造成烟气量增大的主要原因。

大多厂家存在的问题是电炉结构参数不匹配，高电压、高产量、超负荷错误用电造成了严重刺火，配比不严格，冶炼方法不当造成严重的刺火。

工业硅熔炼是在电炉埋弧状态下连续进行的。

操作中要做到闭弧操作，适时加料和捣炉，调整炉料电阻和电流电压的比值。

闭弧操作的优点是：炉内料层结构能形成一个完整的体系，炉料依次下沉；弧光不外露，保持高炉温；电极消耗平衡稳定，避免发生电极折断；料面温度较低，提高电炉设备的利用率；粉尘量较少，可使电炉操作有一个较好的环境。

无论电炉容量大小，都能做到闭弧操作，这是减少烟气量，提高硅回收率，降低消耗，解决操作和烟尘净化之间恶性循环的重要措施。

（2）烟气净化设备的选择。

熔炼一吨工业硅约产生2000－2600M3的烟气，经炉口燃烧后混入大量冷空气，硅微粉在空气中停留时间长，不易沉降，比电阻大，硅粉带油性，粘度随温度的增高而增大。

因此，要净化收集硅微粉，就要必须对烟气进行二次燃烧降温和预除尘等一系列处理。

6300KVA电炉的二次燃烧室选择25－30M3；预除尘器采用二级旋风除尘器；热交换器采用循环给水控制；风机功率选用180－250KVA；除尘器采用正压大布袋除尘器，设备根据实际情况，大多采用非标准件。

引用】工业硅电炉设计、生产管理专家—朱尔明2011-12-19 18:23:34| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅本文引用自程士宝《工业硅电炉设计、生产管理专家—朱尔明》9000—15000KVA工业硅电炉主体设备设计和生产技术管理朱尔明“人类社会的进化和发展一般是以材料为标志，即石器时代、青铜器时代、铁器时代。

但随着社会发展和科学的进步，半导体特别是硅的发现和应用使我们的生存条件、社会及生活发生了革命性变化，甚至超过了以前所有材料时代所发生变化的总和，这就是‘硅时代’。

我们生活在‘硅时代’仅仅只有半个世纪”。

生活中我们的手机、电视机、电脑、数码产品，乘坐的飞机、汽车、轮船，航空领域的卫星、飞船、火箭等等，都与硅有关，还有当前炙手可热的材料名词如光伏材料、单晶硅、多晶硅、硅橡胶、硅油、硅树脂、硅铝合金等等随处可见、不绝于耳。

这些与硅有关的材料实际都离不开基础材料?——工业硅（金属硅）。

工业硅从实验室研究到规模化生产,是从1938年苏联建成世界第一台2000KVA单相单电极电炉工业硅工厂开始的。

随后法国、日本、加拿大、美国、挪威和巴西等都相继建设了工业硅厂。

中国工业硅生产始于1957年的抚顺铝厂。

70年代中期又在贵州遵义和青海民和建设工业硅厂。

到1989年底，工业硅电炉总装机容量已达数十万kVA，最大工业硅厂年产能力为1万t。

90年代后期国内开始大量建设6300KVA工业硅炉，进入2000年后建设8000—10000KVA的，最近3年开始大量建设12500—16500KVA的，有几个规模大的硅企业比如云南永昌、河南昇阳分别引进德马克和南非技术，建设了容量为25000KVA和39000KVA的工业硅电炉。

纵观国内，虽然工业硅设备技术和生产水平得到了很大促进和发展，但是工业硅行业的总体设计技术和工艺管理水平依然参差不齐，认识上也有很大区别。

这也是为什么在同一个地方，有的厂的设备运行非常正常、各项指标好，而另一个厂的设备运行状况和各项指标很不理想的关键原因所在。

工业硅冶炼基本知识工业硅生产增产降耗的措施主要有:1.把握炉况及时调整料比，保持适宜的C/SiO2分子比，适宜的物料粒度和混匀，防止过多SiC生成。

2.选择合理的炉子结构参数和电气参数，保证反应区有足够高的温度，分解生产的碳化硅使反应向有力生产硅的方向。

3.及时捣炉，帮助沉料，避免炉内过热，造成硅的挥发，或再氧化成SiO，减少炉料损失，提高Si回收率。

4.保持料层具有良好的透气性，可及时排出反应生产的气体，减少热损失和SiO大量逸出。

一、生产工业硅的原料冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳素还原剂。

(一)硅石硅石要有一定的抗爆性和热稳定性，其中抗爆性对大炉子很重要，对容量小的炉子要求可略为降低。

有些硅石很致密，难还原，造成冶炼状况不顺，经济指标差，很少采用。

硅石的粒度视炉子容量的大小不同而异，一般5000KV A 以上的炉子，硅石粒度为50-100毫米，且40-60毫米的粒度要占50%以上。

硅石要清洁无杂质，破碎筛分后，要用水冲洗，除掉碎石和泥土。

目前对新采用的硅石在化学成分、破碎合格以后，还要在生产中试用。

经济指标较好，才能长期使用。

(二)碳质还原剂优选各种不同碳质还原剂，要求固定碳高，灰分低，化学活泼性要好，采用多种还原剂搭配使用，以达到最佳冶炼效果。

冶炼工业硅所用的碳质还原剂有:石油焦、沥青焦、木炭、木块(木屑)低灰分褐煤，半焦和低灰、低硫烟煤等。

石油焦:其特点是固定碳高，灰分低，价格低廉，并且能使料面烧结好，但高温比电阻低，影响电极下插，反应能力差。

要选择固定碳大于82%，灰分小于0.5%、水份稳定，波动不许超过1%，以免影响还原剂配入量。

粒度要求4-10毫米，粒度配合比例要合适。

粉料多烧损大，下部易缺碳，透气性不好；粒度大数量多比电阻小，电极易上抬。

木块(或木屑):其性质接近木炭，在炉内干馏后，在料下层形成比木炭孔隙度、化学活泼性更好的木炭。

所使用的木块(或木屑)要清洁无杂物，不许代入泥土等杂质。

工业硅生产中的安全问题与防范措施工业硅是一种重要的无机化工原料，广泛应用于光伏、半导体、电子等产业。

然而，由于其生产过程中存在一系列的安全隐患，如高温、高压、爆炸等，安全问题亟待解决。

本文将探讨工业硅生产中的安全问题，并提出相应的防范措施。

一、工业硅生产中存在的安全问题1. 高温与高压：工业硅的生产需要经历高温高压条件下的化学反应，如高温熔炼、氧化还原反应等。

这些高温高压条件容易导致设备爆炸、泄漏等危险情况的发生。

2. 强酸与强碱：工业硅生产过程中需要使用强酸和强碱进行反应和洗涤。

这些化学品的腐蚀性极强，操作不当可能导致人身伤害和设备受损。

3. 粉尘与有毒气体：工业硅生产过程中会产生大量粉尘和有毒气体，如二氧化硅、氯气等。

这些粉尘和气体对人体健康有害，容易引发呼吸系统疾病和中毒。

4. 静电与火源：工业硅生产过程中产生的粉尘和气体容易积聚静电，一旦遇到火源可能引发爆炸事故。

二、工业硅生产中的安全防范措施1. 设备安全：确保生产设备符合相关标准，并进行定期维护和检修，避免设备老化和损坏导致的安全隐患。

同时，加强对设备操作人员的培训，提高其安全意识和操作技能。

2. 化学品安全：合理储存和使用酸碱等化学品，配备必要的防护设施，如抗腐蚀手套、防护眼镜等。

采取严格的操作规程，规定化学品使用量和配比，避免误操作和事故发生。

3. 通风与排放：加强生产现场通风系统的设计和建设，确保粉尘和有毒气体的及时排放和清除。

定期对通风设备和排放管道进行检测和维修，保证其正常运行。

4. 静电防护：采取静电防护措施，如接地、使用防静电工具和设备等，减少静电积聚和释放的可能性。

定期清理生产现场的积尘，避免静电积聚点。

5. 防火措施：在生产车间设置火灾报警器、灭火器等消防设施，并定期进行维护和检查。

对生产车间进行分区，禁止吸烟和明火，确保火源与易燃易爆物品的分离。

6. 应急预案：制定详细的安全生产应急预案，明确事故报警、疏散、救援等各个环节的责任和程序。

浅析提高工业硅生产效益的途径张永利摘要从25500KVA电炉工业硅生产的各环节详细分析了影响工业硅生产效益的因素，指出了提高25500KVA电炉工业硅生产效益的途径。

关键词工业硅生产效益途径1.前言随着近代工业、现代科学和新技术的蓬勃发展，硅和含硅材料的应用已普及到汽车、船舶和航空领域。

由于工业硅是高纯度硅和各种含硅材料的基础材料，硅和各种含硅材料的应用领域不断扩大，从而促进了工业硅生产的迅速发展。

但我国国内除少数老厂外，其余厂家生产时间比较短，电炉容量较小，容量大的技术不够成熟，产品能耗较高，因此如何提高工业硅生产效益，降低能耗已成为铁合金工作者必须面对的研究课题之一。

2.工业硅生产的主要技术经济指标提高工业硅生产效益就是设法提高工业硅生产的各项技术经济指标。

目前，工业硅生产的主要经济指标为工业硅产品的产量、品级率、原料和电能单耗、硅的回收率、平均负荷和电炉作业率等。

2.1产量工业硅的产量和质量是指企业在一个月、一年内生产工业硅产品的实际数量，单位为“t”。

2.2品级率工业硅的品级率是指某段时间某一种品级的产品在同期所产工业硅总量中所占的百分比。

工业硅的品级率包括一级品率、二级品率、三级品率、优级品率（一、二级品率）和合格率（一、二、三级品率）。

2.3原材料和电单耗原材料单耗是指生产每吨工业硅所消耗的硅石、木炭、石油焦、烟煤、木屑等还原剂和电极的数量。

电能单耗一般是指电炉熔炉熔炼每吨工业硅所消耗的电量。

2.4硅的回收率硅的回收率是指产品的含硅量与所消耗的硅石的含硅量的百分比（产品和硅石的杂质含量忽略不计）。

2.5平均负荷平均负荷为电炉熔炼所消耗的电量与生产时间之比。

2.6电炉作业率电炉作业率是指工业硅炉实际运行时间占历时间的百分数。

3.提高工业硅生产效益的途径3.1电炉参数的选择合理的电炉参数是电炉达产、节能降耗的关键。

在电炉确定的情况下，生产中只能调节极心圆直径以及二次电压等参数。

3.1.1极心圆直径的选择在现在大型矿热炉的设计中，极心圆直径一般设计为可调。

工业硅生产中的安全问题与防范措施工业硅是一种重要的工业原料，在许多行业中被广泛使用。

然而，工业硅生产过程中存在着一些潜在的安全隐患，需要采取一系列的防范措施来确保生产的安全。

本文将讨论工业硅生产中的安全问题，并提出相应的防范措施。

一、火灾爆炸风险工业硅生产中使用的化学物质可能会导致火灾和爆炸风险。

首先，生产过程中常使用的硅粉具有较高的自燃性，一旦暴露在空气中，就有可能发生自燃。

其次，硅炉内温度升高时，可能会产生可燃性气体，增加火灾和爆炸的风险。

为了防范火灾和爆炸的风险，生产厂家应采取以下措施：1.硅粉的储存和使用要符合防火防爆的安全要求，存放在干燥通风的场所，并采取防尘措施，避免粉尘扩散和积聚。

2.在硅炉设计和操作过程中，需要考虑防爆要求，确保硅炉内的温度和压力得到有效控制，避免可燃气体的积聚和爆炸。

3.安装火灾和爆炸监测装置，及时探测火灾和爆炸的迹象，并采取相应紧急措施，防止事故扩大。

二、化学品泄漏在工业硅生产过程中，使用的化学品可能会发生泄漏，导致环境污染和工人健康受到威胁。

为了防止化学品泄漏的风险，应采取以下措施：1.建立完善的化学品储存管理制度，对化学品进行分类存放，并确保储存区域的通风良好，温度适宜，避免泄漏和挥发。

2.对化学品使用人员进行专业培训，提高他们对危险化学品的认识和防范意识，掌握正确的操作方法，及时进行泄漏应急处理。

3.在生产现场设置泄漏监测装置，能够实时监测化学品泄漏情况，并通过报警装置通知工作人员，迅速采取应急措施，防止泄漏扩散。

三、机械设备事故工业硅生产过程中使用的大型机械设备，如破碎机、磨粉机等，存在着机械事故的风险，可能导致工人伤亡和设备损坏。

为了降低机械事故的风险，应采取以下措施：1.确保机械设备的日常维护保养工作落实到位，定期进行设备检查和维修，确保设备的正常运行。

2.对机械设备使用人员进行培训，教会他们正确操作机械设备，并注意安全事项，避免操作不当导致事故。

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。

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%。

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。

工业硅冶炼炉底和极心圆单位面积功率应有一最佳值。

工业硅电炉造成炉底上涨的具体原因分析大中型工业硅电炉在生产中普遍存在炉底易上涨的现象。

炉底上涨电耗增加产量减少被迫停炉挖炉，造成企业效益下降，挖炉时炉底挖出的炉渣有绿色的和白色的，经化验绿色炉渣是以碳化硅(SiC)为主，白色的炉渣是以二氧化硅为主的硅酸铝钙渣。

硅的熔点为1410℃，碳化硅的熔点为1818℃，硅酸铝钙的熔点为1550~1850℃之间。

无论碳化硅渣或硅酸铝钙渣不但熔点较高，而且粘度大流动性差。

出炉时不易从炉内排出，存积在炉膛底部，造成炉膛底部熔渣堆积而上涨，电极上抬炉况不恶化，电耗升高产量下降效益下滑被迫停产挖炉。

在生产实践中炉底上涨主要指炉底未被还原的SiC 和SiO₂、CaO、Al₂O₃等氧化物形成未熔融物没有排除出炉内，造成沉积物不断增多沉积层不断增高，导致硅熔渣和反应区逐渐上升，电极逐渐上移，电炉底部温度不断下降，出炉时硅熔渣和熔融渣不能通畅流出，造成炉底上涨正常炉况受到破坏指标恶化，分析具体原因有：炉料的影响（1）炉料中杂质进入炉内的炉料中除了含有SiO₂和C之外，还含有诸如Fe₂O₃、CaO、Al₂O₃、MgO等氧化物杂质。

在常压下Fe₂O₃还原温度最低，其次是SiO₂，再次是Al₂O₃、MgO和CaO。

由于还原他们的还原温度不同，所以在工业硅电炉中，Fe₂O₃和SiO₂绝大部分被还原，Al₂O₃、MgO、CaO则部分被还原。

根据资料介绍，硅石和还原剂灰分中的各种氧化物，在冶炼生产时进入熔融工业硅的情况是：铁95%-98%、硅82%-87%、铝50%-55%、钙35%-40%、镁30%-35%。

未被还原的氧化铝、氧化钙、氧化镁等便与二氧化硅一起形成熔渣，这种熔渣在正常生产情况下每产出一吨工业硅约产生25-35kg，工业硅和溶楂组合的熔点据资料记载见表1。

表1 工业硅和熔渣组分熔点从上表可知熔渣的熔点比工业硅的熔点髙很多，并且流动性又差，因此沉积在炉膛底部的熔渣难于排出，时间久了造成熔渣在炉缸堆积炉底上涨。

1、硅的主要物理化学性质有哪些答：硅的主要物理化学性质如下：原子量：28.086 比重：2.34g/cm3熔点：1413℃沸点：3427℃比热：（25℃时）4.89卡/克分子·度比电阻：（25℃时）214000欧姆·厘米纯净结晶硅是一种深灰色、不透明、有金属光泽的晶体物质。

它即不是金属，又不是非金属，介于两者之间的物质。

它质硬而脆，是一种良好的半导体材料。

硅在常温下很不活泼，但在高温下很容易和氧、硫、氮、卤素金属化合成相应的硅化物。

硅与氧的化学亲合力很大，硅与氧作用产生大量的热，并形成SiO2：Si+ O2= SiO2ΔH298=-210.2千克/克分子二氧化硅在自然界中有两种存在形式：结晶态和无定形态。

结晶态二氧化硅主要以简单氧化物及复杂氧化物（硅酸盐）的形式存在于自然界。

冶炼硅所用硅石，就是以简单氧化物形式广泛存在的结晶态二氧化硅。

结晶态二氧化硅根据其晶型不同，在自然界存在三种不同的形态：石英、鳞石英、方石英。

这几种形态的二氧化硅又各有高温型和低温型两种变体。

因而结晶态二氧化硅实际上有六种不同的晶体，各种不同的晶型存在范围、转化情况，随压力温度的变化二氧化硅的晶型转化不同，不仅晶型发生变化，而且晶体体积也随着自发生变化。

特别是从石英转化成鳞石英时，体积发生明显的膨胀，这就是硅石在冶炼过程中发生爆裂的主要原因。

结晶的二氧化硅是一种硬、较脆，难熔的固体。

二氧化硅的熔点为1713℃、沸点为2590℃。

二氧化硅的化学性质很不活泼，是一种很稳定的氧化物。

除氢氟酸外、二氧化硅不溶于任何一种酸。

在低温下比电阻很高（1.0×103Ω·cm），但温度升高时，二氧化硅的比电阻急剧下降，当温度升至2000℃时，二氧化硅的比电阻只有（100Ω·cm）。

硅与氧在自然界中普片存在的形式是二氧化硅。

但是，在一定条件下，将硅和二氧化硅混合加热到1500℃以上时，或将炭各过量二氧化硅加热到2000℃左右时，可获得一种挥发性很强的气态物质-氧化硅。

12500KVA工业硅电炉工业硅技术安全操作规程一基本原理工业硅是以硅石为原料，用石油焦、精洗烟煤等作为原料，在矿热炉内高温下发生还原反应而制取的。

总反应式为:SiO2+2C=Si+2CO t=1650o C 在实际生产中，二氧化硅的还原是个十分复杂的过程，并分很多阶段进行。

其主要反应及相关温度：SiO2+3C=SiC+2CO t=1257o CSiO2+C=SiO+CO t=1310o CSiO2+Si=2SiO t=1390o CSiO+C=Si+CO t=1650o CSiO+SiC=2Si+CO t=1775o CSiO2+2SiC=3Si+2CO t=2158o C 上述各化学反应，随操作条件的变化而变化。

适宜的温度和合理的配碳量是炉内化学反应顺利进行的基本条件，因此准确掌握配料比是搞好工业硅生产的关键。

炉料中配碳量的多少，直接影响炉料的电阻，从而影响电极埋入深度，决定炉况的好坏。

当配碳量过剩时，炉料电阻小，炉料导电性增加，电极间侧部电流增大，电极埋入炉料的深度减少，热损失增加，炉底温度降低，出炉困难，同时加快碳化硅生成结壳，坩锅缩小，炉料熔化量减少，生产效率降低；当配碳量过少时，炉料发粘，透气性差，电流波动大，容易刺火，化料慢，金属氧化物还原率低，炉料易形成渣堵塞炉眼，增加出炉困难，易涨炉底。

用碳还原二氧化硅，理论上每生产一吨硅相应的产生二吨一氧化碳气体和大量的SiO气体，这些气体由反应区逸出，带走大量热量并造成SiO损失。

因此，有了正确的配炭量，还要有正确的配送电和加料、捣炉、打眼等一系列正确操作方法，达到保持电极深埋，增加炉料透气性，防止局部喷火，使料面冒火均匀，“生料”充分预热，减少热损失，加快化料速度，实现提高产量、质量，降低消耗的生产目标，形成生产良性循环。

二原材料及产品质量要求（一）入炉原料技术条件1 硅石技术条件注：硅石破碎后必须用水洗净2 石油焦、精洗煤技术条件（二）工业硅技术条件（根据用户需求，制定本技术条件）1 化学成分注：1 硅含量以100％减去规定分析成份铁、铝、钙之和来确定。

生产工业硅对原材料的要求一、对硅石的技术要求：工业硅冶炼对硅石的要求是：杂质含量少，机械强度大，吸水率低和有足够的热稳定性。

1、对硅石化学成份的要求：SiO2≥99.55% Fe2O3≤0.10%Al2O3≤0.20%CaO ≤0.15%2、除化学成份外不能混有泥土、杂石，尤其铁质夹杂物和严重超标的硅石等。

硅石在破碎、水洗后要严格进行手选、清除不应有的夹杂物和不合格的矿石，以达到工业硅质量的要求。

3、对硅石物理性质的要求：（1）硅石要有足够的热稳定性。

如果热稳定性不好，在料面上部受热时会很快破裂，易使炉料粘结、料层透气性差，出现刺火、SiO2粉尘增加从而使物料单耗增加导致产量下降，所以没有化验认证的硅石不能投入使用。

（2）硅石吸水率要低，否则将带入炉内大量水份，水份受热蒸发要吸收大量的热量，使电耗增加。

（3）硅石的机械强度要大，不然在破碎、搬运、碰撞时容易碎裂，达不到所需的粒度，不但影响炉子的正常运行而且使硅石的损耗增加。

4、对硅石的粒度要求在2—8mm，大于或小于不能超过5%，反之会给生产带来很大的影响。

（1）硅石粒度过大，在料层中与还原剂接触的面积变小，降低反应速度，使部分硅石来不及反应就下沉炉底形成粘渣，增加出炉困难，使炉底上涨。

另一部分因炭量过剩，生成过量的碳化硅使坩锅壁结壳过厚。

（2）硅石粒度过小，不易洗净，杂质增多，降低产量，并且使耐火性能差，使料面粘度大，透气性不好，影响反应速度，造成“刺火”产量下降。

建设工业硅厂的主要影响因素1、电电量和电价是工业硅生产的最主要因素，吨耗电12000度以上，因此建设工业硅装置必须在有充足电量保证并且电价较低的地方进行，如云南大关，或者雅安石棉。

2、硅石硅石是硅质原料的统称，有石英砂岩、石英岩、脉石英、交代硅质角岩和石英砂等。

在工业硅生产中使用的硅石应符合以下要求：（1）二氧化硅含量不小于97%，最好的98%以上，最好为98%以上。

（2）形成炉渣的杂质（三氧化二铁、氧化铝、氧化镁、氧化钙等）的数量尽可能少；（3）五氧化二磷、氧化钛等含量不大于0.02%；（4）硅石中不应带有黏土杂质，粒度为25-150mm；（5）当破碎或加热时，硅石应有足够的强度，含碳高的硅石不适合冶炼（含有0.5-0.7%），由于加热时它们产生爆裂，从而影响炉料的透气性，要求硅石抗爆性要好。