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  • 行業應用導航圖

    工業硅冶煉

    來源:朗信智能     時間:2022-11-17

    工業硅冶煉


    產業概述:

    工業硅生產是以硅礦石為原料,碳材料為還原劑在電爐容器中 進行冶煉的。主要成本構成為原材料、輔料及電力能源。下游產品主要為有機硅、硅鋁合金、多晶硅、碳化硅等。工業硅生產是無渣冶煉,不能用有渣冶煉法改變爐渣物理、化學性質的方法來調整電爐的電熱參數和產品成分,工業硅常用的還原劑有木炭、石油焦、低灰分煙煤(灰分<5%)和蘭炭,采用無渣法工藝生產金屬硅的電爐爐膛內部溫度分布很不均勻,離電極較遠的區域容易形成死料區。為了改善爐膛溫度分布,增大熔煉區面積,許多大型電爐裝設爐體旋轉機構,爐體在水平方向上單向轉動或往復 120°轉動。

    工業硅冶煉成本中,電力成本占比最高,其次為還原劑,兩者合計占比65%,生產一噸工業硅需要3噸左右硅石、2噸左右還原劑,而隨著電極原料的價格大幅上漲,電機成本也成為了工業硅生產的第三大成本。近年來,主要生產省份陸續出臺對工業硅企業的政策限制,集中在限制新增產能和清退低效電爐。尤其全國各省地區陸續出臺限電政策,工業硅作為用電大戶,受此政策影響頗深。

    產業特點:

    工業硅產業特點是老舊的生產模式依舊是主流,產業的結構調整處于優化調整中。目前所有出爐平臺使用的開眼、拉眼和堵眼作業,完全依賴于人員現場操作,從而無法保障人員人身安全。作業人員作業區域防護等級不高,空間狹小,在出爐的過程中一旦出現事故就會危及現場人員的人身安全。并且吊裝的燒穿器,使得爐眼處煙塵處理不好,現場環境極其惡劣,不符合環保要求。

    行業現狀:

    冶煉工業硅與硅鐵相比,需要更高的爐溫,尤其生產硅含量大于95%以上的工業硅,液相線溫度在1410°C以上,需要在1800°C以上高溫冶煉,在冶煉過程中必須要控制較高的爐膛溫度。高溫環境下冶煉作業同樣也延伸出一些列問題,作業現場溫度極高,產生的煙氣污染嚴重。傷眼、灼燙、機械傷害、物體打擊、觸電等傷人事故時有發生。而由于工業硅冶煉所需的礦熱爐造價成本高,大多數小規模企業仍然使用半封閉式或敞開式的礦熱爐進行生產。因此作業環境危險惡劣、人工作業,勞動強度大、生命安全存在隱患等一系列問題始終存在于工業硅冶煉作業環節。

    對于工業硅生產企業來說面臨的問題不止如此,危險繁重的體力勞動從業者數量急劇下降,新一代年輕人不愿意從事此類工作。出爐和搗爐環節等人工或半自動作業方式,威脅著作業工人的生命安全。顯而易見,勞動力成本的日趨上升,招工難也是企業面臨的一大難題。

    出爐機替代優勢:

    工業硅出爐機器人產品具備耐高溫、承受飛濺、抗強沖擊等能力,同時具有精準化、柔性化、智能化的優勢。工業硅出爐機器人作業能有效避免人員接觸高溫、粉塵等職業病致害因素、杜絕人工作業危險因素發生,幫助企業實現減員增效、降耗提產。


    出爐作業機器人系統在工業硅冶煉領域的應用,行業將實現高端裝備智能化、生產體系智能化,推動公司產業結構調整,堅持創新驅動發展,最終實現信息化和工業化的深度融合的智能生產工廠。




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