20xx年產5萬噸高純工業硅擴建項目可行性研究報告-資料下載頁

【導讀】本項目由****實業有限責任公司承辦。工業硅的研發、生產和銷售。產5N—6N級高純工業硅。公司位于****省商南縣縣城南。公里處312國道旁，占地291畝，建筑面積24200平方米，注冊資金1000萬元，現有總資產7756萬元，資產負債率56%；公司生產的主要產品質量均達到或高于化工級高純工業。韓國及歐美等國家和地區并占有一定市場份額，供不應求，是市、縣重點出口創匯企業。公司自行研發的“全油焦生產。法”高純工業硅生產工藝屬國內同行業領先技術。信用單位；同年被農業部評為“走出去”戰略先進企業。行性研究報告》；放帶動、城鎮帶動、項目帶動作為謀求突破發展的戰略舉措，在“十一五”發展規劃綱要中提出“依。上、利稅20億元左右。結合公司目前實際及國內外市場情況，

　　

【正文】 收 和 試驗總結，在技術上已經取得了重大突破。如無木炭全油焦生產工藝，碳素電極生產新工藝和冶煉設備的低頻電源、二次低壓補償、復合板水冷銅瓦、電機調節器、大截面水冷電纜、旋轉爐體和低熱輻射砌爐方法等新技術 、新 設備 ，工業硅生產 朝著容量的大型化、控制的自動化、管理的現代化發展。 本項目采用“全油焦”生產方法。 即冶煉用還原劑全部由石油焦，而不用木炭、焦炭或煤。其 原料路線 具體是： 將硅石從公司礦山運回 后，通過人工挑選，再 將合格硅石用水清洗 除去泥土等雜質， 再用 破碎機破碎至 20— 100mm， 然后篩報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 分，再水洗除去碎石、石粉等， 經稱量后與石油焦按照一定比例混勻，將混勻后的合格料送至冶煉爐 進行 冶煉除雜 ，生產出合格產品。 （三）技術來源 及特點 ****公司 是國內第一家用“全油焦”生產工業硅的企業，自 主研發的 “全油焦”生產方法和工藝， 屬國內首創， 完全具有自主知識產權，在國內同行業中處于領先地位。 已得到****省發展和改革委員會陜發改產業函〔 2021〕 62 號文確認，符合經國務院批準國家發改委 2021年 12月 2日發布的第 40號公告《產業結構調整指導目錄（ 2021 年本）》，屬國家鼓勵發展的產品和生產工藝，產品經國家質量技術監督局國家進出口商品檢驗局認證實驗室天津地質研究院地質礦產測試中心檢測，純度達到 %(4N級 )。 利用該方法和工藝生產的 高純工業硅 產品，不僅質量穩定，達到“ 2202 級”、“ 1101級”和“ 3N” 、“ 4N” 以上 高規格 的 國際標準， 而且 降低了產品的能耗。更為重要的是全部用石油焦替代木炭作為還原劑從根本上解決了企業生產與生態環境建設中“嚴禁伐木燒炭”之間的突出矛盾，既保證了企業生產所需的原料，又有效的保護了 自然生態環境， 從根本上解決了企業長期發展的戰略問題。 “全油焦”生產方法和工藝具有以下特點： 一是 配方科學， 確保 固定碳含量高且穩定， 使石油焦中的 C 和硅石中的 SiO2最大限度的發生氧化 、還原 反應，破環報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 和降低碳化硅的形成和一氧化 硅 的排放， 從而提高了產品產量 、保證了 質量的穩定性。 二是采用和掌握了低電流高電壓操作技術， 不但 降低了無功功率， 使 有功功率提高了 10%，最大限度地發揮了電爐的功率因素， 溫度高、化料 快 ， 使每噸產品電耗 由 14000 度 降低到 12021 度，而且使電極消耗由原來的 130Kg/t 降低到100Kg/t。 三是 采用空心電極、加厚爐壁，由電極頂部在冶煉的同時用自制的特殊設備在保持高溫的同時加入氧氣等氣體，在爐內直接精煉，使產品一步達到 %（ 3N）以上級別。 四是采用特殊的爐外精煉方法，使硅水中的鐵、鋁、鈣等除雜率分別提高到 20%、 40%、 75%以上，保證了高等級硅的產出率，每爐 4N 產品的比例為 40%以上， 剩 余產品硅含量均在 %以上。 所有產品均達到國際標準以上（詳見企業內控指標）。 中劍公司 高純工業硅 企業內控標準： Q/SNZJ01 名稱 牌號 主要化學成分（ %） 年產量 （噸） 主要 應用范圍 Si 不小于 雜質不大于 Fe A1 Ca B p c 特級 SiT1 300 電子用硅 優 級 SiT2 1000 電子用硅 合格 SiY 2500 化學用硅 五是研究和制定了一套《全油焦生產操作規程》，規范了報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 用電、搗爐、加料、電極、控制等方面的操 作。 該項目所用的全油焦高純工業硅生產技術，是對我國工業硅生產技術在生產領域內的創新，填補了國內空白，有利于我國 有機硅行業及 多晶硅太陽能電池行業的整體提升。 （ 四 ） 工藝流程 工藝 流程簡述 該項目采用的工藝技術路線是： 首先將 合格硅石用水清洗 除去泥土等雜質 ， 經破碎機破碎至 20— 100mm， 然后篩分，再水洗除去碎石、石粉等， 經稱量后與石油焦按照一定比例混勻，將混勻后的合格料送至冶煉爐 進行 冶煉 除雜， 硅液形成后通入空氣增加透氣性以進一步除雜， 一部分硅液冷卻后直接產出 1101及 3N 產品，一部分硅液送至 特制硅包通氧 進行精煉， 精煉后的硅液在送入精煉爐進一步精煉、加氧增壓分離除雜， 冷卻后產出 4N 級 高純工業硅 產品，經精選、清洗，最后破錠包裝入庫。 精煉 工藝 為使精煉過程順利完成， 本工藝采用氧氣和空氣混和底吹的方式，底吹氧的透氣磚安裝在包底中，透氣磚內有較多的細銅管，氧氣和空氣從細銅管中吹向硅熔液實施精煉，空氣在吹氧結束后亦通過透氣磚向硅熔液中形成正壓。 精煉過程需要攪拌， 攪拌采用壓縮空氣攪拌， 其目的是 為了改善渣— 金屬元素相反應的動力學條件，加速造渣，盡快脫除雜質，減少熱損失和硅液粘包。 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 工藝簡述 ： 從氧氣站和空壓站輸送來 的氧氣和壓縮空氣經計量由耐熱橡膠管輸人硅包底部散氣磚中與剛出爐的硅液進行反應，脫除雜質 Ca和 Al。 在 出爐前 23m in，先向包底通人壓縮空氣， 以防止硅液灌人透氣孔，當硅液達 1/3硅包深度時，即可開啟氧氣進行氧化精煉。待出完爐堵眼后并完成精煉， (鋁、鈣等含量達要求值以下 )即可關閉氧氣，并將磚包由出爐小車拉至澆鑄間進行澆鑄，倒完硅液后繼續通人壓縮空氣 35m in，防止散氣孔的堵塞，稍后即可拔去熱耐橡膠管，并扒去硅渣，等待出下一爐。 工藝 流程圖 （如下所示） 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 高純工業硅 生產工藝流程圖 （ 五 ） 物料消耗定額表和 物料平衡表 主要 物料消耗定額 （見下表） 水洗后合格硅石 水洗、除雜 破碎 稱量配料 合格石油焦 冶煉爐冶煉 冷卻 硅包 精煉分離 硅液 硅液 分級 硅液 3N 及 1101產品 4N 產品 包裝、入庫 分級 硅液 空氣 氧氣 氧氣 增壓 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 主要物料消耗定額表 物料平衡（見下表） 物料平衡表 投 入 產 出 序 號 物料名 稱 數量（ t/a） 備 注 序 號 物料名稱 數量（ t/a） 備 注 1 硅石 75000 水洗后合格 1 1101 級 高純工業硅 25000 2 石油焦 39000 2 3N 級 高純工業硅 3000 3 石墨電極 2400 3 4N級 高純工業硅 2021 4 空氣 100250 按 O2 量計算 4 硅渣 280 利用、出售 5 硅粉 20700 出售 6 CO2 氣體 165600 排放 7 煙塵 70 排放 合計 216650 合計 216650 產出物（噸） 投入物料 硅石（噸） 石油焦（噸） 石墨電極（噸） 電（萬度） 水（噸） 1101＃ 0． 07 1 17 3N 級 0． 01 0. 2 3 4N 級 — — — — 合計 0． 08 20 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 二、主要設備方案 （ 一 ） 主要 設備選型 由于該項目生產技術屬國內首創，根據生產工藝技術路線和工藝技術對設備的要求，除常規設備需購置外，大部分設備均由建設單位購置部件、零配件按生產需要進行制作。 電爐 系統 按照 《國家產業結構調整指導目錄（ 2021 年本）》 ， ****屬貧困地區，礦熱爐變壓器容量最低為 。 為了改善勞動條件，便于煙氣凈化處理和節省能耗， 按照國家產業政策規定，結合工藝要求和生產實踐經驗， 經多方案比選， 本項目擬選用 矮煙罩半封閉電爐 6臺 。 爐體內襯選用節能型的自焙碳磚，爐殼內側選用新型保溫 隔熱材料 — 硅酸鋁纖維氈，同時還選用輕質耐火磚 和輕質碳磚作為絕熱材料，從而大大提高了冶煉爐的保溫性能和使用壽命。 矮煙罩 頂不采用不銹鋼制作，以減少磁場的產生， 側壁開有爐門，用于搗爐、扎氣眼和人工加料， 四周裝有 水 冷卻管 ，頂端開 有 電極孔和煙道孔。 變壓器 容量為 。 主要參數如下： 爐膛直徑： 6000mm 爐壁厚度： 1000mm 爐膛深度： 2200mm 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 極心 圓 直徑： 2200mm 矮煙罩高度： 2300mm 變壓器容量： 電 極 系統 電極：根據生產經驗和工藝要求， 電極 選用 用 外徑 Φ780mm的空心 石墨電極 的特級品 。 電極把持器 :主要有兩種，一種是錐形環式把持器， 其結構簡單、制作容易，但不能保證銅瓦均勻地接觸電極，已產生偏流、打弧現象，是功率損失增大，有時還造成壓放卡阻等，從而帶來運行和維修方面的問題。另 一種是壓力環式把持器 ， 由壓力環和波紋膨脹箱 （或油箱） 組成，壓力環 從箱體上徑向配置的波紋膨脹箱（或油箱）與銅瓦數相對應，能一對一的徑向頂緊銅瓦，使銅瓦均勻的接觸電極，改善了錐形把持器的缺陷 。 根據生產經驗，本項目選用壓力環式把持器。 壓力環壓力 ： 8Mpa 電極壓放裝置： 采用液壓機械抱閘，即每個抱閘由四塊閘瓦、四組蝶型彈簧、四個油缸 及抱閘箱體組成。 電極升降和壓放均采用全液壓控制（操作平穩， 結構緊湊 ）， 故需設液壓站。 直 冷式鍛造紫銅瓦 : 直冷式鍛造紫銅瓦 是紫軋銅經鍛壓成型、整體加工而成，這種銅瓦能確保內圓直徑與電極直徑匹配，并保證內外圓同心。銅瓦采用直接鉆孔加工而成冷卻報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 水通道的冷卻方式。 搗爐機 搗爐機有全液壓、半液壓、機械三種。由于機械搗爐機和半夜壓搗爐機的操作慣性大易造成斷電事故，而且機械磨損嚴重造成設備事故多，從而增加了維修費用。全液壓搗 爐機動作穩定 、力量大，只要設計參數合理，特別是液壓系統的壓力和隔熱裝置完善，全液壓搗爐機完全可滿足生產的要求。故 本項目選用全液壓型搗爐機。主要參數如下 ： 大臂進出長度 : 3200mm 大臂進出速度 : 220— 270mm/s 大臂搗爐最大角度： 50176。 大臂搗爐升降速度： 30— 50mm/s 小車行走速度： 250— 300mm/s 電爐變壓器 為了提高 電爐變壓器的輸出能力，減少電能損失，同時又不影響工業硅爐的功率因素，選用的電爐變壓器阻抗電壓要低、超負荷能力要強，且散 熱效果好油溫不高。因此本項目選用 有載調壓強油水冷卻 變壓器 。主要參數如下： 型號： HCSSP212500/110 標準代號： 產品代號： L1480AC200L1250AC90/ACS 一次側電壓： 110KV 二次側電壓范圍： 128116V 報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 過載能力： ≮ 20% 常用二次電壓： ～ 152V 接線方式： △ /△ — 12 二次側出線方式： 側出線 冷卻方式 : 強油水冷 抗阻電壓： ≤ 7% 調壓方式： 有載電動 低壓配電柜： 一套 （詳見主要設備一覽表） 三、主要工程方案 主廠房 由 變壓器跨、冶煉（或電爐）跨和精煉（或澆鑄）跨等三跨組成。 主要工藝尺寸如下表所示。 變壓器跨 ：一層，框架結構，占地面積 180 平方米，建筑面積 150 平方米； 冶煉跨 ：三層，框架、密封結構，占地面積 1814 平方米，建筑面積 5544平方米； 精煉跨 ：一層，框架、密封結構，占地面積 264 平方米，建筑面積 264平方米； 除塵廠房 : 一層，鋼屋架結構，占地面積 540 平方米，建筑面積 540平方米； 冷卻水機房： 一層，磚混結構，占地面積 280 平方米，建筑面積 280平方米； 水泵房：一層，排架結構，占地面積 180 平方米，建筑報告中若有疑問請聯系本人 1251753696，互相交流共同進步 面積 150平方米； 低壓配電室：一層，磚混結構，占地面積 320 平方米，建筑面積 320平方米； 包裝車間：一層，框架結構，占地面積 500 平方米，建筑面積 500 平方米； 成品庫房：一層