工业硅市场调研2012.05.16.ppt

工业硅市场调研 工业硅的发展状况 硅是自然界分布最广的元素之一，是介于金属和非金属之间的半金属。在自然中，硅主要是以氧化硅和硅酸盐的形态存在。 现代工业规模生产硅的碳热还原法是 20 世纪初发明的，至今不到 100 年 。以硅石和碳质还原剂等为原料经碳热还原法生产的含硅 97%以上的产品，在我国通称为工业硅。经碳热还原法生产的含硅 99%以上的产品，称为 99 硅，在英文中称为金属硅，俄文中称为结晶硅。 99 硅其产品主要分类型号为五种: 553、441、3303、2202、1101. 均属高纯度的工业硅，是有机硅生产的重要原料，属国家重点鼓励发展的产业项目。高纯度的工业硅经过一系列的工艺处理以后可生成单晶硅〈产品含硅纯度 可达 99.99%)，供电子工业使用，是半导体特别是电子元件芯片的关键性材料。正是由于高纯度的 99 硅具有极其广泛的用途，国内外市场对 99 硅产品的需求量逐渐增大。随着高新技术的进步、世界经济的发展，硅的使用范围将越来越广泛，需求量也将越来越大。 工业硅的用途十分广泛，是生产硅铝合金、硅镁合金、硅青铜等许多中间合金的重要原料，硅铝合金被广泛应用在活塞、内燃机、气缸、工业机械、电气通风设备的制造上，高纯硅用于生产集成电路、半导体、制造太阳能电池等材料 ，化学级工业硅是生产有机硅，加工硅树脂、硅橡胶等的原料。 工业硅国内外生产状况及厂家 当前由于能源的紧缺，发达国家限制高能耗、污染环境的行业发展，美国 ，法国、意大利、挪威等国相继关停许多企业。相反中国、南非，俄罗斯、蒙古等国家有大量的新工厂投产。弥补了发达国家关停造成的产能下降量，并使得世界产能达到 120 力吨/年以上，近年来发达国家工业硅的需求几乎依赖于发展中国家。 目前中国、俄罗斯、挪威 、巴西、美国、南非、法国、意大利、澳大利亚、瑞典 ，冰岛、阿根廷等 20 多个国家生产工业硅。西方工业硅生产企业受电力、环保因素影响，已无法正常生产和经营。 发达国家的工业硅行业具有下列特点。 （1）生产高度集中 目前国外有工业硅生产厂家30 多个，主要集中在美国、巴西和挪威三国， 占世界生产能力的 70%，最大生产厂家主要有挪威的埃肯( Elckem)巴西的莱阿沙(Ligas)、美国的全球冶金(GlobeMetallurgical) 等。 （2）采用大容量电弧炉 三相电弧炉是工业硅熔炼的主体设备，国外大都果用 10000KV ? A 以上容量的大电炉进行生产，采用大容量电炉可提高劳动生产率、降低单位产品投资，同时大电炉操作热稳定性好、效率高、产品质量稳定，有利于机械化、自动化、控制环境污染等。 （3） 电炉向旋转、密闭化发展 采用两段组合式炉体，整个炉体分为上下两部分，并以不同速度向不同方向旋转。采用旋转炉具有一系列优点。旋转炉提高生产率，据报道可提高产量 3%-7% ，节省电能 4%-5%。 旋转炉体扩大融化区域，起搅拌作用，减少捣炉操作，延长炭砖使用寿命。旋转炉体有利于松动炉料，有利于电极深埋，使生产保持平衡。 密闭旋转炉可减少炉气量和净化烟气的投资及经营费用，劳动条件好，减少热辐射。 （4）采用计算机控制及机械化操作 国外在实现工业硅炉大型化的同时，采用先进技术，提高工业硅炉装备技术水平。电炉配备开口机、堵眼机、捣炉机等。 原料晒碎、筛分、配料、加 料、捣炉等均实现机械化，并实行计算机控制。电炉加料、电极升降、电极压放等自动化控制，使电炉在最佳电气参数且工艺参数下运行。 我国工业硅生产现状 我国工业硅生产的突出特点是电炉容量小，厂家多，化学级工业硅产量低，目前仍以 5000KV ? A--6300KV ? A 的电炉为主要炉型。并且没有环保设施，能耗大、环境污染严重。在内蒙古同样有企业大量建设 6300kV ? A以下小电炉，由于没有环保设施，到处浓烟滚滚、烟尘飞扬，造成环境污染。 我国工业硅行业的发展受到产业结构不告理、技术落后、电价高、自动化控制技术不成熟、低灰分煤等还原刑开发应用落后等因素的限制，其中电价的居高不下严重影响了我国产品与俄罗斯、挪威、巴西、冰岛等国产品的竞争力。 工业硅的生产工艺 1.工艺流程 工业硅生产图解 2.生产原料 生产工业硅的原料主要有硅石，碳素电极或石墨电极、碳质还原剂(包括低灰分烟煤、石油焦、半焦、木炭、玉米芯或木块、椰壳，松塔、甘蔗渣等) ? 原料的精选和称量是生产出合格产品、提高优级品率的关键环节。 3. 工艺操作 工业硅是在单相或三相相电炉中冶炼的，绝大多数容量大于5000KV ? A的三相电炉使用的是石墨电极或碳素电极，连续法生产方式。 传统的是固定炉体的电炉，旋转炉体的电炉近年来开始使用。有企业实践证明，使用旋转电炉减少了电能的捐耗约 3%--4%，相应地提高了电炉生产率和