【文章內(nèi)容簡介】 原料倉儲、硅石破碎、精料配料、熔煉、粗制熔體硅精煉、硅塊研磨、硅礦石研磨、化驗(yàn)、精整破碎、包裝、自動控制、成品倉庫、維修等車間。 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)金屬硅產(chǎn)品執(zhí)行國家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB288191。超高純品級Si≥～；化學(xué)品級Si≥％。其它雜質(zhì)含量過于繁瑣此處簡略。 原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)原料應(yīng)符合福瑞公司企業(yè)產(chǎn)品要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。硅礦石SiO2的含量≥％。木炭灰分≤6％。～％。藍(lán)炭灰分≤6％。木屑灰分5～1％。其它此處簡略。 生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)方法 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝流程為：原料儲運(yùn)→破碎→清洗→精料配料→熔煉→精煉→澆鑄→研磨→檢驗(yàn)→包裝→硅微粉成品 廢料研磨→檢驗(yàn)→包裝→微硅粉成品★精煉破碎后未經(jīng)研磨的20～100mm尺寸的硅塊，就成為一般的金屬硅成品。研磨到40～300目的，就是硅微粉，俗稱硅粉。 工藝流程簡述金屬硅是二氧化硅礦石在電熱過程中被炭質(zhì)還原劑氧化還原后，所形成的另一種屬于較純的非金屬合成新物質(zhì)，不能算是一種單質(zhì)元素。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：SiO2 + 2C = Si + 2CO 工業(yè)生產(chǎn)二氧化硅是在礦熱爐中心裝置三根導(dǎo)電、發(fā)熱的碳電極，利用其電流產(chǎn)生的高溫電弧，去和具高電阻導(dǎo)熱性質(zhì)的碳質(zhì)還原劑與二氧化硅礦石混合而成的爐料進(jìn)行直接加熱，使?fàn)t料從固相→液相→氣相→液相的循環(huán)冶煉過程中，從SiO2→SiC→SiO→Si逐步形成含硅成分98～99%的產(chǎn)物的過程。二氧化硅礦石（粒度5～200mm）：進(jìn)廠后先卸入露天硅石堆場儲存，經(jīng)化驗(yàn)、篩選后再破碎加工至20～80mm，再清洗、磁選后粒度符合生產(chǎn)要求的，進(jìn)行晾干、化驗(yàn)之后，按尺寸分類送至精料倉庫。木炭（粒度5～150mm）：進(jìn)廠后先篩出100mm以上的，并去皮處理，再經(jīng)破碎加工至3～80mm，再清洗、風(fēng)干、化驗(yàn)、再篩分之后，按尺寸送至精料庫儲存。石油焦（粒度0～30mm）：進(jìn)廠后先篩出8mm以下的焦粒，并進(jìn)行磁選，再按尺寸分開，超高8mm以上的，經(jīng)破碎加工至0～8mm、化驗(yàn)之后，按尺寸分類送至精料庫儲存。藍(lán)炭（粒度6～30mm）：方法與石油焦相同。木屑：木料進(jìn)廠后生木料需先去皮、烘干?；?yàn)后含水率≤20%的干料才能進(jìn)行加工，切削長度：20～15mm，寬度和厚度：18～25mm。用麻袋盛裝、稱重送至和玉米蕊共用的專用精料倉庫儲存。玉米蕊：進(jìn)廠后先進(jìn)行干燥、去污處理，再經(jīng)檢驗(yàn)合格之后，用麻袋盛裝、稱重送至專用精料倉庫儲存。以上六種原料在使用前，需先再經(jīng)二化驗(yàn)合格后，方能投入使用。按粒度配比規(guī)定的要求，將二氧化硅、木炭、石油焦、藍(lán)煤、木屑與玉米蕊，按硅碳比r = 1：2進(jìn)行配料計(jì)量后，混合裝入料斗內(nèi)，用電動臺車運(yùn)到礦熱爐進(jìn)料口邊，由人工攪拌均勻后投料，利用爐內(nèi)中心的碳電極為發(fā)熱導(dǎo)體，通以強(qiáng)大的電流，使?fàn)t料在400～3000℃時(shí)發(fā)生物理化學(xué)循環(huán)反應(yīng)生成純硅，約每2小時(shí)左右出爐一次。熔煉期間為了不使碳電極和短網(wǎng)過熱，產(chǎn)生過大的電阻而降低礦熱爐的有功功率因數(shù)，導(dǎo)電銅管采用通水冷卻，當(dāng)通電熔煉達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)爐溫和電極達(dá)到理想的深埋位置后，慢速調(diào)整變壓器檔次提高電壓降低電流量，待爐內(nèi)電流接近不足時(shí)，即爐溫達(dá)臨界點(diǎn)時(shí)，再減壓送大電流量，使碳電極下降再將爐溫提高，如此周而復(fù)始循環(huán)操作。當(dāng)爐底的熔體硅達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，燒穿爐眼放出熔體硅。熔體硅流入抬包車上的容器內(nèi)（抬包）的同時(shí)，快速取樣后，加入造渣劑立即進(jìn)行吹氧粗煉，待硅液到達(dá)容量標(biāo)線后，停止吹氧、除渣、再取樣后，將抬包車快速送至精煉車間，用天車將抬包吊起，稱量后將硅液倒入真空感應(yīng)爐內(nèi)，再加入新造渣劑、吹氬氣，進(jìn)行惰性氣氛的二次造渣、脫氧、除炭，待完成精煉程序后除渣、取樣后，再直接由坩堝底部注入連鑄機(jī)的中間包慮渣后，再經(jīng)由滑動水口導(dǎo)入結(jié)晶器，進(jìn)行真空連續(xù)澆鑄和靜置退火、徑向長晶，再經(jīng)4小時(shí)熔體硅完成凝固后，用人工拆解結(jié)晶器天車取出尚有700℃余溫的硅錠，經(jīng)自動切割后裝入專用冷卻料斗內(nèi)，用電動臺車送至精整車間繼續(xù)自然冷卻之后，再經(jīng)顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)二級破碎至要求的粒度1～100mm，取樣、化驗(yàn)定規(guī)格、稱量、包裝后，送入硅塊成品庫存放或研磨車間繼續(xù)研磨加工，制成合乎規(guī)定目數(shù)的硅微粉產(chǎn)品，再取樣、化驗(yàn)、分級、包裝、入庫。在冶煉過程中，每噸金屬硅將產(chǎn)生3～5％的廢異物（硅渣）沉淀在抬包內(nèi)側(cè)底部，其中含SiO2約40～30％，SiC≤10％，Si≤6％，敲下抬包熔池底部分可目視未還原顏色較淺而較有光澤的SiO2渣塊待下一步粉碎后，回爐循環(huán)使用,其它暗褐色的部分是為無用廢料，全部可做為修筑公路與飛機(jī)場的筑路材料出售?！?、配料、通電熔煉、搗爐、出爐、修補(bǔ)爐口等數(shù)個(gè)操作環(huán)節(jié)，缺一不可，而熔煉過程只占2小時(shí)，如此就必須充分發(fā)揮變壓器可過載20～30%的性能。本設(shè)計(jì)采用絕熱、絕緣材料效果較高的爐殼直徑Φ7858mm，高4500mm的較大爐體，在熔煉變壓器不過載的情況下，使?fàn)t內(nèi)溫度不會過高，在過載到25%左右時(shí)，也有足夠爐徑和深度能夠讓出調(diào)整碳電極的空間來滿足所需的熔煉高溫。連續(xù)24小時(shí)的全天候操作中，在原料用量不超標(biāo)的前提下，必須能夠保證每臺爐子每天達(dá)到平均12爐次或22噸的最低標(biāo)日產(chǎn)能和可能突破的23～28噸的高標(biāo)產(chǎn)量空間。選用16臺12600kVA變壓器可滿足年產(chǎn)100000噸生產(chǎn)需要。 主要設(shè)備12600kVA旋轉(zhuǎn)式礦熱爐16臺產(chǎn)能120000噸/年，平均產(chǎn)量22～24噸/爐/日中頻爐13臺（1套備用） 真空澆鑄機(jī)7套（1套備用）功率：N=350kW 功率：N=600kW容量：3000kg 容量：6000kg臺時(shí)產(chǎn)量：36t/天 臺時(shí)產(chǎn)量：72t/天 整套正壓下進(jìn)風(fēng)反吸清灰大型濾袋除塵系統(tǒng)包括：主管道、氣動系統(tǒng)、高效旋風(fēng)器、主風(fēng)機(jī)、大布袋除塵器、反吸清灰系統(tǒng)。共計(jì)16套。 電壓 ：380V 功率：310kW 處理風(fēng)量：260000m3/h 過濾面積：7536m2 自動全密閉式金屬硅微粉加工生產(chǎn)工序包括：上料、粗碎、制粉、收粉、儲存、輸送等工序。共計(jì)5套。 電壓：380V 功率：250KW臺時(shí)最低產(chǎn)量6噸/時(shí)，最高產(chǎn)量8噸/時(shí)。5. 總圖運(yùn)輸 區(qū)域概況 地理位置本項(xiàng)目的建設(shè)廠址位于汝州市莽川鄉(xiāng)工業(yè)園區(qū)，距汝州市區(qū)14公里。為本項(xiàng)目的建設(shè)提供了良好的建設(shè)條件。 交通寧洛國道高速公路從廠旁4公里處通過，汝州市火車站距廠12公里。外運(yùn)產(chǎn)品和原材料的運(yùn)入都十分方便。 自然條件所選廠址屬于適合工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)的丘陵地貌的市級規(guī)劃工業(yè)用地，廠區(qū)內(nèi)場地地勢平坦，滿足項(xiàng)目建設(shè)條件。 氣象條件年最高氣溫 37℃年最低氣溫 5℃年最大降雨量 最大凍土厚度 地震烈度 4度 總平面布置本項(xiàng)目的廠址地勢為較平緩的丘陵梯形臺地，為總平面布置創(chuàng)造了較好的條件，總平面布置本著滿足生產(chǎn)工藝和總平面布置的要求進(jìn)行。硅微粉研磨車間、成品倉庫、原料堆放場、硅石破碎車間、清洗磁選車間、精料庫、配料車間做一線平行布置，從廠區(qū)的南邊延伸到西圍墻側(cè)；熔煉主車間（含機(jī)修車間、筑包車間、預(yù)熱車間、零件庫、自動控制室、電氣室等）、精煉澆鑄車間、精整車間、包裝車間、為非獨(dú)立連續(xù)格局，緊鄰精料庫和配料車間，布置在廠區(qū)的中部向北延伸；冷卻循環(huán)水池平行布置在生產(chǎn)主車間的北側(cè)；除塵設(shè)備與微硅粉倉庫相連，配合東南季風(fēng)方向，以南北走向布置在循環(huán)水池北邊直到北側(cè)圍墻；電力開關(guān)站為一獨(dú)立隔離區(qū)，布置在東邊的上風(fēng)口；進(jìn)廠大門坐南朝北，布置在東南角；地磅設(shè)在廠區(qū)內(nèi)，位于大門口主干道右側(cè)10米處；水井和水塔在一內(nèi)圍墻中，布置在西北側(cè)墻角；辦公大樓（含化驗(yàn)室在內(nèi)）和餐廳（大會堂）、員工宿舍樓、高管宿舍區(qū)、運(yùn)動場等非生產(chǎn)設(shè)施布置在東北角向東南側(cè)延伸到距開關(guān)站50米處。廠區(qū)內(nèi)另外建設(shè)職工倒班宿舍，職工住宅由購買商品房解決。 工廠運(yùn)輸工廠年運(yùn)輸量為637000噸，其中運(yùn)入原料480000噸，運(yùn)出量為產(chǎn)品157000噸，無生產(chǎn)廢棄物運(yùn)出。主要原材料二氧化硅礦石和木屑產(chǎn)地在汝州市及周邊地區(qū)，采用小型貨車駁運(yùn)；藍(lán)炭產(chǎn)地在寧夏、山西，采用鐵路運(yùn)輸；石油焦產(chǎn)地在洛陽、山東、遼寧、安徽，采用鐵路運(yùn)輸；碳電極產(chǎn)地在河北、寧夏，考慮轉(zhuǎn)運(yùn)造成破損因素，采用公路一次性運(yùn)輸；木炭產(chǎn)地在云南，采用組織公路+鐵路雙聯(lián)運(yùn)輸。外運(yùn)根據(jù)產(chǎn)品發(fā)送目的地的不同，視需要采用公路或鐵路運(yùn)輸。本項(xiàng)目除公務(wù)用車外，不考慮購置運(yùn)輸設(shè)備和生活用車，以節(jié)省項(xiàng)目投資。 工廠消防及綠化工業(yè)區(qū)設(shè)有消防隊(duì)，由汝州市消防隊(duì)負(fù)責(zé)。廠內(nèi)設(shè)有消防栓和冶煉防火專用設(shè)施，可滿足消防部門的防火要求。在總平面布置中已考慮了消防道路要求。在道路兩側(cè)及周邊種植花草樹木，保護(hù)環(huán)境有利于工人的身體健康。綠化率達(dá)到25﹪。6. 電力 電力負(fù)荷及性質(zhì) 負(fù)荷計(jì)算根據(jù)本項(xiàng)目要求經(jīng)計(jì)算動力及照明負(fù)荷為：有功功率 P=（包括動力用電2000kW）無功功率 Q=視在功率 S=功率因數(shù) COS∮=年耗電量 W=104KWh 負(fù)荷性質(zhì)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備性質(zhì)，全廠各車間均屬二級負(fù)荷。 供電電源及供電方案電源由平煤集團(tuán)發(fā)電廠區(qū)變電所接線。本項(xiàng)目的供電方案為：從發(fā)電廠區(qū)的35KV線路接入廠內(nèi)配電所，供生產(chǎn)變壓器使用；生產(chǎn)動力和照明用電由網(wǎng)線110KV變電站供給。 功率因數(shù)補(bǔ)償根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，為保障電源的電壓穩(wěn)定和降低熔煉時(shí)有載斷電所產(chǎn)生的高次諧波干擾、降低無功電損，在廠區(qū)熔煉變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)同時(shí)設(shè)置無功功率補(bǔ)償裝置，進(jìn)行不欠補(bǔ)和不過補(bǔ)的動態(tài)、固定、集中、就地、相電壓平衡等全方位補(bǔ)償，～，不但完全符合國家《供用電規(guī)則》要求，且形成節(jié)電6～10%，增產(chǎn)10%和提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長熔煉變壓器、降低短網(wǎng)系統(tǒng)電損50%、降低碳電極消耗，節(jié)約變壓器冷卻用油，降低電氣開關(guān)打弧幾率等等降低成本、增加經(jīng)濟(jì)效益等等的諸多節(jié)能降耗作用。7. 熱力工程 廠區(qū)供熱金屬硅熔煉生產(chǎn)時(shí)有大量熱氣排放，出氣口余溫尚有200℃，可利用熱氣建設(shè)4座20T熱水保溫鍋爐供職工沐浴用熱水及熱氣輸暖管網(wǎng)，供辦公室和車間冬季采暖用汽，多余的部分可免費(fèi)供給附近農(nóng)村居民使用。熔煉、精煉、澆鑄工段和原料、成品倉庫不設(shè)采暖設(shè)施。 廠區(qū)熱力管網(wǎng)廠區(qū)熱力管網(wǎng)與熱源聯(lián)結(jié)，熱力管網(wǎng)包括熱水管道和回水管道。熱水管道和回水管道管采用不通行地溝敷設(shè)。熱水管道、回水管道均需要保溫，管道保溫材料用巖棉制品。8. 給排水 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)包括本項(xiàng)目的生產(chǎn)、生活和消防用水系統(tǒng)，廠區(qū)內(nèi)的生活、雨水排放系統(tǒng)，車間內(nèi)的給排水系統(tǒng)。 用水量及水源，其中：生產(chǎn)用水102M3；補(bǔ)充冷卻循環(huán)水8M3；。生產(chǎn)用水由福瑞自有地下深井供給，自來水供水水源由工業(yè)園區(qū)供水系統(tǒng)供給，本項(xiàng)目的供水管路接入園區(qū)供水管網(wǎng)即可。 廠區(qū)排水。生產(chǎn)排水為清洗硅石排污，未受污染，且無有害物，可直接排放。生活排水主要為廁所及沐浴排水，除廁所排水需經(jīng)化糞池處理后，其他污水均無污染可直接排放。全廠排放的生產(chǎn)、生活污水及廠區(qū)內(nèi)的雨排水均排入廠外附近的天然洪水溝內(nèi)。9. 采暖通風(fēng) 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)依據(jù)1）工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2）大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)3）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范4）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 采暖設(shè)計(jì)原則本項(xiàng)目設(shè)集中采暖，其采暖范圍是冶煉以外的其它車間，冶煉車間不設(shè)采暖。采暖熱媒由除塵設(shè)備排出，經(jīng)室外供熱管網(wǎng)統(tǒng)一供給。采暖系統(tǒng)采用水平串聯(lián)式系統(tǒng)。 氣象資料冬季采暖室外計(jì)算溫度 1℃冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 5℃夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 32℃室外年平均風(fēng)速 除塵設(shè)計(jì)原則本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝為火法生產(chǎn)，主要原料為二氧化硅、木炭、石油焦、藍(lán)炭、木屑和玉米蕊等。其原料精整生產(chǎn)特征為揚(yáng)塵點(diǎn)較少，粉塵散發(fā)量不大。故不對每一個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行收塵處理。僅對原料破碎車間設(shè)置集中收塵裝置。熔煉生產(chǎn)所產(chǎn)生的大量煙氣，采用金屬硅專用正壓大布袋正反吸除塵設(shè)備，除塵率95～99%，達(dá)到國家環(huán)保要求每立方米100mg以下的標(biāo)準(zhǔn)，符合GB1629796《大氣綜合排放物標(biāo)準(zhǔn)》的要求，符合分室反吹類袋式除塵器JB/T8534199《工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB90781996。工藝流程圖如下：12600kVA電爐半封閉矮煙罩煙管↓ 400450℃ 180200℃放散煙囪→除塵主煙管管道系統(tǒng)→冷卻器系統(tǒng)→ ≤200℃可調(diào)式離心預(yù)處理器→冶煉排煙引風(fēng)機(jī)及電機(jī)→正壓反吸風(fēng)布袋除塵器 12600kVA電爐半封閉矮煙罩煙管↓ 400450℃ 180200℃放散煙囪→除塵主煙管