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  • 我国的工业硅贸易和生产节能

    东营日本高清无码系列新能源科技有限公司官网   2019-08-08 11:03:38 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]
    摘 要:分析介绍了目前我国工业硅的贸易状况和生产节能中必须重视的碳量平衡问题。谈了碳量平衡的重要性,也谈了怎样才能达到碳量平衡和熔炼过程中还必须做好的几个方面。
    关键词:工业硅贸易、日本高清无码系列生产节能、日本高清无码系列碳量平衡

    我国的工业硅生产,从1957年第一台炉投产至今已整整50年。50年来,从最初的自产自用,自给自足,到开始出口后的无序竞争,迅猛发展,又到国家不断加强宏观调控,盲目发展势头不断受到遏制,节能减排逐渐受到重视,经历了不同的发展阶段。近几年的硅业昊嵘,我从不同方面,曾谈过个人的某些看法和建议。下面仅就我国工业硅贸易现状和生产节能中某些问题,谈谈情况和看法,供大家参考。

    1. 我国工业硅的贸易现状
    我国的工业硅从1980年开始出口,到现在只有20几年。工业硅的年出口量,从最初的100多吨。已增加到60多万吨。出口的国家和地区从一个已增加到近60个。我国工业硅的产能、日本高清无码系列产量和出口量已均居世界首位。现在我国的工业硅出口量,已相当于西方发达国家总消费量的一半以上,对世界硅业和各相关产业的发展都有着举足轻重的影响。近期的我国工业硅贸易概括来说,有如下几个特点。

    1.1 盲目发展的势头受到一定遏制,但出口量仍在迅速增长
    近些年来,随着我国国民经济的持续,快速发展,某些高能耗,高污染的资源性产品行业,受利益驱动违反国家有关法律法规和产业政策规定,纷纷新建扩建生产能力,甚至大量建设国家明令淘汰和禁止发展的生产装置,低水平重复建设的情况不断出现。针对这种情况,2004年以来,国家相继出台了一系列宏观调控政策。工业硅行业和钢铁,电解铝、日本高清无码系列水泥、日本高清无码系列铁合金等行业一样,都是被重点调控的行业和部门之一。在国家不断加强宏观调控力度下,应该说,工业硅项目低水平重复建设的势头,已受到一定遏制,落后生产能力开始被淘汰,整个行业环保和节能降耗的意识有新增强。但不能不看到,在取得这些初步成效的同时,长期盲目扩张积累的问题,仍很突出。仍有某些地方和企业,还在上新项目。整个硅业要真正遏制盲目扩张的势头,消除无序竞争,还有很多工作要做。

    从近几年我国的工业硅出口情况看,增幅仍然不小。我国的工业硅出口,2004年为54.51万t,2005年为53.61万t,两年的出口量基本持平。但2006年达到61.35万t比2005年增长了14.6%,2007年上半年又比2006年同期增长了16.3%。

    1.2 出口价格有一定提高,但仍远低于国外正常价,效益仍很差
    我国工业硅出口价格一直偏低,特别是上世纪90年以来,由于欧盟、日本高清无码系列美国以及后来的澳大利亚等对我国出口工业硅长期征收高额反倾销税,日本千方百计压低我国工业硅出口价,再加上我国国内低水平重复建设和竞相降价的无序竞争,使我国出口的工业硅价格一直严重偏低。我国出口的工业硅经常是比国际市场正常价低20-30%,严重者竞低到50%。

    2004~2006年期间,美国现货进口价和欧盟的现货价基本是波动在1500~1700美元/t之间,而同期我国工业硅出口的平均离岸价是在1040~1080美元/t之间,明显的严重低于国际市场价。2007年以来,我国出口工业硅价格有所提高,2007年1~6月我国出口工业硅的平均离岸价为1214美元/t,这比2006年全年的平均离岸价提高了12%。2007年6月份我国出口工业硅的平均离岸价为1248美元/t,这与2006年同期相比是提高了19%。虽然近期我国出口工业硅价格有相当的提高,但同期美国和欧盟的现货进口价也在提高,2006年末美国和欧盟的现货进口价在1650~1700美元/t之间,到了2007年二季度未,也提高了接近2000美元/t,长幅也约为18%。如果考虑到同期人民币的升值和美元的贬值,不难看出,我国工业硅出口效益仍然是很差的。

    1.3 出口量增长的同时,内需增长加快
    上世纪80年代之前,我国生产的工业硅是国内自产自用。80年代初开始出口以后,出口量迅速增长。80年代末我国出口的工业硅已达到10万t以上,90年代末已超过20万t,由于出口量的迅速增长,我国所产工业硅已大部分用于出口,用于国内的已占一小部分。2005年我国出口工业硅53.61万t,用于国内的工业硅只有20多万t。即我国所产工业硅用于国内的部分只占总产量的三分之一左右。

    进入20世纪以来,我国的电解铝产量和消费量增长迅猛。2001~2006年期间,我国的原铝产量以年增产100万t以上的速度在增长。2001年我国产原铝300多万t,到2006年已达到935万t.我国的原铝产量连续6年保持世界第一。硅在铝产品中,主要是用于铸造铝合金,也有一部分用于变形铝合金。由于原铝和铝消费量的迅速增长,硅在铝合金方面的消费量增长也在加快。

    有机硅工业是消耗工业硅的另一个大领域。经过近二十年来的开拓创新,我国的有机硅工业已步入高速发展期。我国的甲级氯硅烷生产装置的规模和生产技术已接近国外先进水平。我国有机硅工业的巨大进步,打破了国外公司对我国的技术封锁和市场垄断。近几年星火化工厂,新安化工集团公司,吉林石化公司等骨干企业都加快了发展步伐。在这种新形势下,国外的道康公司等有机硅生产企业,也开始在中国落户。有机硅工业的这些变化,都为工业硅国内用量的快速增长创造了条件。

    近一年来,新光硅业,中硅高科等高新企业经过艰苦努力和顽强拚搏,已掌握了千吨级多晶硅生产技术,打破了美、日本高清无码系列德、日本高清无码系列日等国在这方面的垄断。新光硅业1000多t多晶硅项目投入运行后,其产品可用于8~12英寸的电子级多晶硅,太阳能电池用多晶硅,可控硅用多晶硅三大系列。我国多晶硅和太阳能级硅生产领域的开拓和不断扩大,都将推动国内工业硅应用的快速增长。

    1.4 高科技含量产品的比例在增大

    工业硅根据用途主要分为冶金用硅和化学用硅两大类。冶金用硅主要用于生产铝合金等冶金领域,化学用硅则用于生产有机硅,半导体材料和太阳能级硅等方面,从世界范围看,冶金用硅和化学用硅的消费量基本各占一半。但从上世纪90年代后期以来,欧盟和美国的化学用硅量已超过冶金用硅量,而且这种趋势仍在继续发展,即化学用硅量占的比例越来越大。这就是说,经济的发展和科技的不断进步对工业硅的种类和产品质量的要求越来越多,越来越高。随之要求工业硅生产对原料的精,工艺条件的改进,精炼方法的创新等都必须注入新的技术,科学技术在产品中的含量,只有不断增加,才能适应新的发展需要。上世纪90年代中期之前,我国的工业硅产品,主要是553、日本高清无码系列441级硅,大部分作为冶金用硅出口和使用。上世纪末以来,我国各工业硅企业和相关单位,在原料精,工艺设备条件改进和精炼方法创新等方面做了大量工作,现在已能根据多方面用户要求生产出2202,1101等多种级别的产品,某些企业还能生产出含磷小于50PPm的低磷硅,满足电子行业需要的电子级硅以及含硅量99.99%或99.99%以上的太阳能级硅等。高科技含量产品的比例在不断增大。因为各地区各企业产品的品级和科技含量不同,所以售价和实际效益也不同。现在我国各地区和各企业虽然售价都偏低,但实际售价却相差很大,有的地区间的售价,每吨就相差300~400美元。企业之间的价差就更大。

    2. 工业硅的生产节能

    大力推进节能降耗,提高能源利用效率,这对工业硅生产来说是一项长期的战略任务,必须摆在十分突出的位置。工业硅生产的能耗,主要表现在电耗方面,生产每吨工业硅一般要耗电12000~14000kwh,所需电费往往要占到整个成本的40%或更多。如何降低生产中特别是熔炼过程的电耗,这是必须首先引起重视的方面。

    2.1 关于熔炼过程中的碳平衡
    工业硅生产,当具备了一些基础条件,如有了适合工业硅生产的工艺和设备,有了符合要求的原材料之后,进一步需要十分重视的问题,就是如何达到和保持熔炼中的碳平衡问题。所谓碳平衡,就是在熔炼过程中,使进入反应区的炉料中C和SiO2的量要达到和保持一个恰当的比例。具体地说,就是要使炉料中C与SiO2的分子比等于2,这样才能在熔炼过程中不出现过剩的SiC的SiO2,达到高产低耗。否则,如果进入反应区的炉料中C和SiO2的分子比大于2,且小于3,熔炼过程中就会有多余的SiC出现,造成炉底上涨,恶化炉况,如果进入反应区的炉料中C和SiO2的分子比等于3,所得的熔炼产物将全都是SiC而没有Si,如果进入反应区的炉料中C与SiO2的分子比小于2,则会有多余的SiO2出现,也会造成炉底上涨,出炉困难等异常炉况。所有这些碳量不平衡情况的出现,都会造成硅产量的降低和电耗增大。

    2.2 怎样达到碳量平衡
    实际生产中,加到炉缸上部的炉料,在预热和逐渐下沉到反应区的过程中,要有燃烧和飞扬等损失,所以加到炉料中的还原剂,即各种含碳原料,必须有一定的过剩量。由于硅石和还原剂的成分经常是波动的,特别是木炭的含水量变化更大。生产中的炉况,也随时都在变化。因此,实际所需炉料的过剩碳量,也需不断变化。

    在实际生产中,要使进入反应区的炉料中C与SiO2的分子比经常等于2,是相当困难的,单靠准确的计算炉料,认真的配料和混料,认真的加料和捣炉是很不够的,进入反应区的炉料,只要其中C与SiO2的量偏离分子比等于2,就会有多余的SiO2或SiC出现,长时间不调整,就会出现异常炉况,造成产量降低,电耗和原材料消耗增大。

    及时发现和准确判断熔炼过剩中出现的碳过剩或不足,在机械化自动化程度低的小容量工业硅炉上主要是靠炉前操作者来完成,目前在我国这种情况还比较多,炉前操作者根据电流表指针摆动情况,电极升降情况,料面粘性,料面冶炼情况,料面火焰,出炉口硅流和渣的颜色等,能够判断出反应区碳量是过剩还是不足。判断的及时和准确与否,是炉前操作者技术水平的重要标志,也是炉前操作者的一项重要任务。发现并能准确判断熔炼中出现的碳量不足或过剩,对炉前操作者很重要,但更重要的是及时调整。在碳量过剩(或不足)的情况不是很严重时,可通过改变配料比来进行调整,如使用几种还原剂,可只改变一种还原剂的量来调整。这种调整需时稍长,但不易造成炉况严重波动。在碳量过剩(或不足)的情况比较严重时,可通过另外加硅石(或还原剂)的办法来调整。这样见效可能比较快,但外加硅石(或还原剂)的量和办法要恰到好处,否则会引起炉况大的波动。

    及时调整配碳量,使进入反应区的炉料中C与SiO2的分子比经常保持等于2,这对维持正常炉况,保证节能降耗十分重要。也正因如此,所以配碳量的调整更应十分慎重,应防止判断失误,造成炉子运行紊乱。

    2.3 还需做好的几个方面

    要在工业硅熔炼中降低电能消耗,还需注意解决好几个矛盾。

    (1) 排出CO和捕收SiO
    工业硅熔炼时,在SiO2还原过程中产生大量CO。这些CO气体只有迅速离开反应区,SiO2的还原才能继续进行。但在熔炼过程中,同时还生成大量SiO气态产物。与CO气体混在一起的SiO,如随CO气体同时迅速排出炉面,将造成硅和能量的大量损失,导致硅的产量降低,能耗增大。所以对工业硅熔炼而言,即要迅速排出CO,又要阻止SiO的散失,这是必须解决好的一对矛盾。

    为使SiO在炉内继续参加生成SiC和Si的反应,不大量逸出炉外,工业硅炉必须是现在这种普遍采用的闭弧式炉,即在反应区上部保持有一定的料层高度。这除了有利于捕收SiO之外,还有利于回收CO和SiO气体所带走的能量,有利于降低产品能耗。

    只有利于SiO的捕收,而不考虑CO的迅速排出也不行。因为那将影响SiO2的还原和还原速度,影响硅的产量和能耗。在实际生产中,要解决好这对矛盾,就必须恰当地照顾好两个方面:即必须在反应区上部保持适当的料层高度,又要使料层有良好的透气性,使SiO能继续参加反应,CO又能较快排出。

    (2) 捣炉和减少散热
    为保证还原过程连续不断地顺利进行,需要反应区上部的炉料几乎是连续不断地向反应区下沉,但根据工业硅炉料和反应过程的特点,料层却不能完全自动下沉,需通过捣炉使其强制下沉。实行捣炉,就要挑开料面,就要破坏闭弧状态,造成大量热能扩散和辐射到周围空间。捣炉是工业硅熔炼必不可少的炉前操作,但又是增大能量损失和SiO逸散,降低产品产量,增大能耗的一项有害作业。我们必须认清此项作业正反两个方面的作用,做到既要适时恰当地捣炉,又要尽量减少散热。
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