工業硅又稱為金屬硅，工業硅產品屬于光伏產業新能源及電子工業的上游產品。目前，我國太陽能光伏產品占世界光伏市場80%以上的份額。為此，工業硅產品的市場需求及產品價格穩定而受行業的青睞。現在我們就工業硅的冶煉工藝和如何防止陜西工業硅爐底上漲進行詳細的闡述。

礦熱爐(lu)冶煉工藝

工業(ye)硅在冶(ye)煉工藝過(guo)程(cheng)中(zhong)，爐(lu)(lu)底(di)上漲屬(shu)于沒有形(xing)成(cheng)(cheng)等量的(de)(de)(de)動態(tai)平衡，而導致(zhi)硅沉(chen)(chen)積于爐(lu)(lu)底(di)，造(zao)成(cheng)(cheng)爐(lu)(lu)底(di)上漲。爐(lu)(lu)底(di)硅的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)成(cheng)(cheng)分(fen)為碳化硅(SiC)和二(er)氧(yang)化硅(SiO2)，熔(rong)(rong)點溫度(du)1700～1800℃，而工業(ye)硅的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點溫度(du)在1400℃，這些熔(rong)(rong)渣的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點溫度(du)比工業(ye)硅的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點高很多，流動性又較(jiao)差，沉(chen)(chen)積于爐(lu)(lu)膛(tang)底(di)部又很難排出，造(zao)成(cheng)(cheng)電(dian)極(ji)上抬，儀表操作電(dian)流波動較(jiao)大，產品的(de)(de)(de)單位電(dian)耗高，產量低。當這些熔(rong)(rong)渣沉(chen)(chen)積到一定的(de)(de)(de)限(xian)度(du)時，.終導致(zhi)停爐(lu)(lu)、挖爐(lu)(lu)等經(jing)濟損失，究其主(zhu)要(yao)(yao)原因如(ru)下:

(1)爐(lu)底一(yi)旦(dan)形成上漲，熔(rong)渣(zha)沉積(ji)于(yu)爐(lu)膛底部很(hen)難(nan)排出。當(dang)這(zhe)些熔(rong)渣(zha)沉積(ji)到(dao)一(yi)定的限度時(shi)，很(hen)難(nan)靠電弧熱(re)能去(qu)熔(rong)化(hua)分(fen)解，生成工(gong)業硅(gui)產品。

(2)工(gong)業硅冶(ye)煉(lian)中用的石油(you)焦、煙(yan)煤以粉面入爐(lu)為主，工(gong)業硅在生成(cheng)過程中爐(lu)料(liao)(liao)透氣性(xing)非常(chang)差，刺火、翻(fan)膛現象時常(chang)發生。另(ling)外，石油(you)焦、煙(yan)煤的爐(lu)料(liao)(liao)電阻小于(yu)其他(ta)還原(yuan)劑，由(you)于(yu)爐(lu)料(liao)(liao)電阻較小，電極不好下插，冶(ye)煉(lian)爐(lu)況形成(cheng)惡性(xing)循環。

(3)還原(yuan)劑(ji)損失嚴重，爐(lu)況在(zai)異常(chang)狀(zhuang)態時，料面刺火嚴重，還原(yuan)劑(ji)沒(mei)有沉入到(dao)爐(lu)底(di)就(jiu)部分被燃燒損失掉;再(zai)加上現在(zai)的(de)(de)環保要求(qiu)，除(chu)塵器(qi)的(de)(de)風(feng)量(liang)選擇(ze)較大，有些除(chu)塵器(qi)采用兩級抽(chou)風(feng)措施(shi)，部分粉(fen)面的(de)(de)還原(yuan)劑(ji)被除(chu)塵器(qi)吸入，這種現象客(ke)觀存(cun)在(zai)，根據(ju)(ju)測算被除(chu)塵器(qi)抽(chou)走的(de)(de)還原(yuan)劑(ji)占5%～8%。雖然在(zai)搗(dao)爐(lu)時，采取爐(lu)外補(bu)炭(tan)措施(shi)，卻無(wu)法(fa)補(bu)到(dao)爐(lu)底(di)，而且沒(mei)有定(ding)量(liang)的(de)(de)補(bu)炭(tan)依(yi)據(ju)(ju)和標準，造成(cheng)爐(lu)底(di)不是(shi)虧(kui)碳(tan)就(jiu)是(shi)多碳(tan)，是(shi)造成(cheng)爐(lu)況波(bo)動的(de)(de)一個重要因素。

(4)爐(lu)(lu)(lu)況在異常期間，電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)波(bo)動較(jiao)大(da)，通過儀表操作(zuo)頻繁地(di)調整(zheng)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)，不僅(jin)很難(nan)調整(zheng)到電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)平衡，而(er)且生爐(lu)(lu)(lu)料塌(ta)入爐(lu)(lu)(lu)底(di)，嚴重破壞了電(dian)爐(lu)(lu)(lu)的(de)料層結構及電(dian)爐(lu)(lu)(lu)反應的(de)秩序。

防止爐底(di)上漲的(de)措(cuo)施

在工業(ye)硅冶煉(lian)中，由于(yu)主(zhu)(zhu)客(ke)觀因素的(de)影(ying)響，動態平(ping)衡很難(nan)把握，爐底的(de)上(shang)(shang)漲問(wen)題就不可(ke)避(bi)免，但(dan)是，通過(guo)總結研究工業(ye)硅爐爐底上(shang)(shang)漲的(de)主(zhu)(zhu)要原因，在爐況異(yi)常惡化前(qian)期(qi)(qi)及時的(de)采(cai)取有效措施，可(ke)有效的(de)減緩或避(bi)免爐底上(shang)(shang)漲，延長(chang)爐況的(de)冶煉(lian)周期(qi)(qi)。

1、加強電爐料面管(guan)理工作(zuo)

當某相電(dian)(dian)極(ji)有上(shang)抬、電(dian)(dian)極(ji)周圍出現(xian)刺火現(xian)象時(shi)，利用(yong)搗爐時(shi)段對該電(dian)(dian)極(ji)深(shen)搗，增大(da)爐料電(dian)(dian)阻，確(que)保(bao)電(dian)(dian)極(ji)有合理(li)的插入深(shen)度(du)。同時(shi)，為防止還原(yuan)劑的燒(shao)損(sun)引起爐底虧碳，適當采(cai)取爐外補(bu)炭(tan)措施。補(bu)炭(tan)時(shi)采(cai)用(yong)粒度(du)為2.5～5mm石(shi)油(you)焦(平時(shi)準備(bei)一些石(shi)油(you)焦顆粒或(huo)者廢斷石(shi)墨電(dian)(dian)極(ji)顆粒，調(diao)整爐況時(shi)用(yong))，能有效的補(bu)充到(dao)爐膛底部。當電(dian)(dian)爐料面(mian)膠(jiao)死時(shi)，在(zai)(zai)大(da)料面(mian)區域采(cai)用(yong)人工扎(zha)眼的方(fang)法，在(zai)(zai)不(bu)影響產(chan)品(pin)質量(liang)的前提(ti)下(xia)，用(yong)Ф50mm的圓鋼快(kuai)速(su)扎(zha)眼來緩(huan)解透氣性差的問題。

2、加(jia)強(qiang)出爐(lu)管理工作

出爐(lu)時(shi)間(jian).好控制在1h內，.長不超過1.5h。當開爐(lu)眼困難及爐(lu)眼上抬，打開爐(lu)眼時(shi)發現(xian)硅水(shui)流頭較小、斷流、硅水(shui)發紅(hong)等現(xian)象，應(ying)及時(shi)用木棍或鋼釬(快速)強帶硅水(shui)，說明爐(lu)況在異常狀(zhuang)態，及時(shi)反饋(kui)信息，分(fen)析調整冶煉工藝和儀表操作。

3、加強儀(yi)表電氣操作

在爐況(kuang)異常的(de)狀態下，三相電(dian)極(ji)(ji)電(dian)流(liu)、功率(lv)因數、相電(dian)壓(ya)(ya)不平(ping)衡度(du)偏大，不能(neng)過度(du)關(guan)(guan)注功率(lv)因數高(gao)低(di)，而頻(pin)繁的(de)調整電(dian)極(ji)(ji)插(cha)入(ru)深度(du)。而應該及(ji)時(shi)退出低(di)壓(ya)(ya)無(wu)功補(bu)償(chang)設備(bei)，根據(ju)12.5MVA工業硅電(dian)爐低(di)壓(ya)(ya)補(bu)償(chang)容量6Mvar，補(bu)償(chang)電(dian)壓(ya)(ya)升(sheng)高(gao)8～12V。.佳的(de)辦法是采用(yong)分(fen)相補(bu)償(chang)，即:發現某相電(dian)極(ji)(ji)有(you)(you)上抬(tai)現象(xiang)時(shi)，及(ji)時(shi)退出或少補(bu)，有(you)(you)利于(yu)電(dian)極(ji)(ji)插(cha)入(ru)深度(du)。關(guan)(guan)于(yu)工業硅爐低(di)壓(ya)(ya)無(wu)功補(bu)償(chang)提(ti)高(gao)產量、降低(di)電(dian)耗(hao)，有(you)(you)待進一步分(fen)析及(ji)探究(jiu)。

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