【導讀】硅業(yè)有限公司是一家是具有獨立法人資格的民營企業(yè)公司。。投資萬元建成投產KVA工業(yè)硅生產線，公司的發(fā)展戰(zhàn)略是走“電冶”之路，公司的地理位置優(yōu)越，公路、鐵路運輸十分方便。產品和優(yōu)質的服務。業(yè)基地決策，于年月經政府批準設立的。年月日正式成立，隨即又被列。為省重點開發(fā)區(qū)。、中亞硅業(yè)科技有限公司提交的有關設計基礎資料。的含量，故對各種原料質量要求很高。、工業(yè)硅在制取鋁合金方面的用量，約占總用量的50%以上。工業(yè)硅還用作某些金屬的還原劑，用于制造新型陶瓷合金等。際年生產量約為70萬噸以上，我國已成為世界上最大的工業(yè)硅生產國家，對工業(yè)硅的需求量增加。目前，工業(yè)硅的價格：化學級工業(yè)硅的銷售價格為14500～16000元/噸。、各專業(yè)設計符合國家有關設計規(guī)范的要求；、環(huán)保貫徹“三同時”的原則，各種污染須經治理達標后排放。

　　

【正文】 、動態(tài)無功； 51 次及以下諧波；三相平衡化補償電流。 ? 運算空間矢量調制相關數據，作出各橋臂開關邏輯決策。 ? 向模塊驅動電路發(fā)出開 /關信號。 ? 按照設定的開關周期重復上列過程，實現(xiàn)高精度補償。 控制系統(tǒng)結構描述 補償控制系統(tǒng)分為二個層面：指令控制層和開關控制層。層間由高速通信聯(lián)系。 指令控制層指令層的控制器（ CCC）是一個高性能的嵌入式計算機，它的任務都是涉及全局的。 ? 任務 1 ：對系統(tǒng)輸入電流 i1 采樣并 作變換。 ? 任務 2 ：補償電流指令運算。這個指令是指系統(tǒng)在已補償的條件下，對基波正序無功電流的缺口值的需求量。 ? 任務 3 ：向模塊廣播此電流指令。 ? 任務 4 ：執(zhí)行人機界面一應任務。 ? 任務 5 ：綜合故障，并處理。 ? 任務 6 ：直接或指揮 PLC 控制電極調整操作電阻。 31 開關控制層 開關控制層的控制器（ DLC）同樣是高性能的嵌入式計算機，只不過芯片組成與 CCC 不同，每一個模塊都有 DLC，其任務只涉及本模塊。 ? 任務 1 ：接收 CCC發(fā)來的電流指令。 ? 任務 2 ：對本模塊輸出電流 ic 采樣并作變換。 ? 任務 3 ：根據任務 1 和任務 2 所得數據運算各橋臂開關邏輯，并發(fā)出開關信號。 ? 任務 4 ：對本模塊電容電壓 Uc 采樣。根據正式運行前調試設定的電壓值（亦即逆變器電 平值）執(zhí)行電壓閉環(huán)，以控制 Uc。 ? 任務 5 ：檢測本模塊故障。故障時切斷輸出，并向 CCC 發(fā)出故障信號。 比較項 SVG 補償 電容投切補償 固定電容 FC 或開關、接觸器等機械投切 MSC 晶閘管投切 核心器件 GTO 或 IGBT等 電容器、高低壓電器元件 電容器、晶閘管、電感器等 補償的無級特性 無級連續(xù)補償，補償精確。 有級補償，欠補及過補頻 繁 有級補償，欠補及過補頻繁，采用編碼方式可改善。 補償的實時性與動態(tài)性能 開關頻率高達 8～10KHZ， 補償實時性與動態(tài)特性極好。響應時間約 。 機械動作緩慢，補償實時性與動態(tài)特性不好。 優(yōu)于 MSC，響應時間約 10mS。 對諧波的反應 補償電流指令只根據檢測出來的無功需求運算取得 ,任何自身負載的諧波或供電網路諧波電流都不會流入補償器，是主動型補償。 由于電容器是并聯(lián)接入網路的 ,一旦接入就是被動型的補償，不能阻擋交流電流流入。尤其嚴重的是當電容器的參數與變壓器等感性設備的參數諧振于某頻 率時，內外諧波電流都會被極度放大，導致電容支路上的器件燒毀或提前老化。 對接入點電壓的反應 接入點電壓變化對SVG 無影響。這一特點對礦熱爐低壓補償尤為重要和有利。 電容器的補償容量大小與電壓的平方成正比，因此，當礦熱爐等設備因工藝需要通過分接開關調整二次電壓時，補償容量會發(fā)生極大的變化?；蚍催^來根據可能的最低電壓決定容量，根據可能32 的最高電壓決定電容耐壓，就需要大量增加投資。 對諧波和三相不平衡處理能力 可在補償動態(tài)無功同時濾除諧波和糾正三相不平衡?？蔀V除任何次數的諧波。 完全無這方面的能力。 無此能力，除非增加諧振電抗器構成無源濾波器，方能濾除選定次數的諧波。 接下頁 三相分補能力 極強的三相分別運算和補償的能力。 不能分補 可分補，但需使用單相電容器 Y 接法。礦熱爐低壓補償系統(tǒng)中，電壓又難以適配，故分補難度較大。 投入時電流沖擊性 無電流沖擊 隨機投入，因此在某些 投入角 ,電容回路具有極大的沖擊電流 ,需串接限流電抗器。接觸器或開關觸頭熔焊頻繁。 可通過測量與運算選擇投入角，無大的沖擊電流，但仍有振蕩型電流需串接電抗器。 切斷時特性 電流降零后安全切除 隨機切斷，因此在某些 切斷角 ，接觸器觸頭拉 弧嚴重，接觸器電壽命 嚴重受損，更換頻繁。 可通過測量與運算選擇切除角。 工作狀態(tài) 完全靜止，無動作，無機械磨損，無聲無光。 接觸器頻繁動作，有動 作聲響，有機械磨損， 有弧光。 完全靜止，無動作，無機械磨損，無聲無光。 維護量 免維護 維護量大，接觸器 電容老化需更換外33 1． SVG 補償與電容補償的比較表 2． 礦熱爐 高壓補償與低壓補償比較表 比較項 低壓側補償 高壓側補償 有功功率傳輸 爐變和短網是全系統(tǒng)功率因數最低的部件，低壓側補償使爐子所需的無功功率改由補償器提供，無功電流不再流過爐變和短網（補償點前的部分），除避免了這部分無功電流在爐變和短網上的損耗外，在等同容量的情況下，爐變和短網傳輸的能力相應提高了，在一次電流不變的情況下，電爐輸入有功功率大大增加，生產能力和效率得以提升。 由于補償點在爐變之前，故從爐變起的后面部分未有改變，僅能改善供電方面的功率因數，降低線損。對冶煉作用較小。 補償的實時性與動態(tài)性能 采用 SVG 可獲得極好的性能。 參見上表 由于使用機械式開關器件，故補償的實時性與動態(tài)性能不好（參見上表）。 無級補償，諧波補償，三相分補及補償精度，維護，壽命等方面 操作電阻可控性 在與電極升降自動控制系統(tǒng)聯(lián)控時，操作電阻可通過補償量改變控制 參見上表 因補償量不能連續(xù)可控而不可控，僅能手動調整電極位置。 冶煉工藝 、本設計工段設置為 : (01)原料工段 損壞量大。 免維護 壽命 半永久壽命 十年左右。 除電容老化外屬半永久壽命。 裝置體積 30～ 50% 100% 80% 損耗 因體積較小，連排短，少損耗較小。 34 (02)冶煉工段 (03)冷碎包裝工段 (04)冷卻水供給工段 (05 機電工段 、工藝流程 、原料工段 (01)外購合格的硅石 (SiO2≥ %)送原料工段水洗篩分制備； (02)外購合格的石油焦 (C≥ %)送原料工段 ,烘干 (H2O≤ 3%)破碎篩分處理； 。 (03)外購合格的木炭、煙煤、木塊或甘蔗渣送原料工段 ,制備 。 (04)原材料按工藝配方要求比例和質量經過制備送至冶煉車間 .； 、冶煉工段 (01)合格混合原料 ,按爐況適量投送至電爐冶煉區(qū) 。 (02)根據料面塌落情況及時機械化送料至爐門爐料區(qū)填補過塌料區(qū)爐料，搗爐作業(yè) ,嚴防明弧 (刺火 )問題的發(fā)生 。 (03)根據料面下降情況和冶煉時間隔 ,按要求的操 作程序產出液態(tài)化學硅，同時進行精煉 。 (04)根據冶煉情況適時調節(jié)電極插入料層深度 ,平穩(wěn)電爐負載 。 (05)正常生產情況下 ,化學級工業(yè)硅出爐時間隔約 150min。 (06)產出液態(tài)硅通入硅水包吹氧精煉，電動抬包車運出，澆注到分體硅水鑄摸，冷卻后送精整車間 .； 、包裝工段 (01)將硅水包內液態(tài)硅轉置入錠模 ,自然冷硬 。 (02)將冷硬的化學硅從錠模中取出 ,置于冷卻架，分散放置自然冷卻至室溫 。 (03)將冷卻至室溫的化學硅破碎至供貨合同要求的粒度 ,按供貨的包裝要求分包 。 (04)將包裝并計量后的成品化 學級工業(yè)硅送至成品庫存放 。 (05)清除硅水包殘存附著物 ,置于出爐小車 ,轉入冶煉車間 . 、 操作工藝要求 、 配料 爐料配比根據爐料化學成分、含水量及爐況等因素確定。料批通常以 200公斤硅石為基準，石油焦、木炭、木塊、煙煤等部分或全部按規(guī)定比例進行配備。常規(guī)配備原則：石油焦 60%、木炭和木塊 35%，煙煤 5%左右。或者石油焦 40%，木炭和木塊 50%，煤煙 10%左右 ,也可配加少量碳素電極塊。爐料必須按規(guī)定配比準確稱量，批料的稱量誤差不應超過 1Kg； 一般取 200或 300Kg硅石為一批料，每次 只允許稱量一批料；變動料批應通過兩班次，各班次可根據爐況的變化適量附加某種爐料，并在生產記錄35 卡上如實記錄。 爐料水分波動不應超過 1%，以免影響爐料配備比例。原材料粒度配合比例應合適，粉料多，燒損大，下部料層易缺炭，透氣性差；粒度大，比電阻小，電極易上抬。 、冶煉操作 、高溫冶煉 冶煉工業(yè)硅需要更高的溫度，工業(yè)硅的液相線溫度在 1410186。 C以上，因此需要在 17501850186。 C 高溫進行冶煉。為了提高爐溫，減少熱損失，使SiC的形成和分解保持相對平衡，在具體操作中必須千方百計減少熱損失 ，擴大“坩渦”區(qū)。 、加料 石油焦、木炭、煙煤和硅石等爐料均應在爐前均勻混合，爐料拌和不勻，會在爐內出現(xiàn)還原劑過多或過少的區(qū)域，不僅會影響還原的順利進行，而且影響爐內電流分布，影響電極下插。木塊在加料平臺上單獨堆放，視爐況加入爐內或鋪加在爐料面上保溫。 采用出爐或沉料后集中加料的方法，其余少量的采用勤加薄蓋的方法，在調正火焰時加入。爐料拌合完畢以后，先加入木塊，再將混合好的爐料迅速集中加于電極周圍及爐心區(qū)域，使爐料在爐內形成一個平頂錐體，錐體高度為 200400mm 。一般一次加入新料的數量相 當于一小時以上的用料量。 應根據爐內還原下料情況加料，平衡供給負荷、還原速度和加料速度，保持正常料面高度并控制爐溫。加料速度超過熔化和還原速度，料面抬升，爐溫下降；加料不足或電極上抬，強制控制料面，爐面溫度升高，熱損失和硅的揮發(fā)損失加大。 新料加完后進行燜燒，同時根據爐內下料快慢控制加料量，以保持正常的爐面高度。燜燒時間控制在 小時左右。 、沉料搗爐 當爐內爐料燜燒到規(guī)定時間時，爐面料殼下面的爐料基本熔燒空，爐面也開始發(fā)白發(fā)亮，火焰短而黃，料面在較大面積下塌時，應進行強制沉料操作。沉料時， 先用搗爐機從錐體外緣開始將料殼向下壓，使料層下榻，而后用搗爐機搗松錐體下腳。如果不到沉料時間而出現(xiàn)嚴重“刺火”時，可局部沉料、沉料間隔一般 小時左右。沉料時，爐料就地搗松就地下沉，盡可能不影響爐料層結構順序，大塊粘料和死料應碎成小塊或推向爐心，同時鏟凈電極上的粘料。然后加入新料到規(guī)定的錐體高度。沉料時，高溫區(qū)外露，熱量損失大，因此沉料應迅速，短時。使用鐵質工具沉料要以搗頭發(fā)紅為度，避免搗頭融化而影響產品含鐵量。搗爐時應防止圓鋼同電極相碰。 一般負荷正常、配料正確、爐料消耗均衡，電爐沉料時間間隔基本一致。36 負荷不足、前次投料過多、還原劑不足等問題會造成沉料時間間隔加長。如果前次投料過多，應適當延長爐料升溫時間；如果還原劑不足，應在料面沉料區(qū)撒入少量還原劑，然后強制沉料。 、扎眼透氣 集中加料時，爐溫降低，反應緩慢，氣體生成量不足。在燜燒一段時間后，爐溫迅速上升，反應趨于激烈，氣體生成量急劇增加，應在錐體下腳“扎眼”，均勻外逸爐氣。 為了改善爐料的透氣性，調節(jié)爐內電流分布，擴大“坩渦區(qū)”，除扎眼透氣外，還應用搗爐機或鐵棒松動錐體下腳和爐內燒結嚴重的部位，但應防止塌料。徹底搗爐應在沉料時進行。 、出硅、精煉、澆注 出硅前先將爐眼內壁和流槽清理干凈。當爐內積存一定量硅液后，應及時打開爐眼出硅。每爐間隔 ，每次出硅時間 40分鐘，特殊情況可臨時決定出爐時間。爐眼用Φ 100mm 石墨棒燒開，出爐時燒穿器必須由專人操作。硅直接出在硅水包內。出爐開始抬包的底部吹氧精煉同時進行，吹氧一直持續(xù)到澆注結束。為了順利完成出爐任務，石墨棒燒穿器可一邊燒一邊出爐。出硅結束后，把爐眼外沿及內壁的硅渣扒凈，然后堵眼。堵眼材料為夾渣硅和合格的碎硅。先用塊狀結晶硅和夾渣硅填入爐眼孔洞，然后用碎碎硅堆成斜坡將爐眼 封住。最后用摻有碎電極糊的耐火泥封眼。按班次用量準備堵眼工具：鐵釬、堵頭、木桿、鐵鏟等。澆注采用抬包坐在抬包車上的方法，硅水溫度高不能直接澆到硅水鑄摸中，硅水先澆入設置好的澆注緩沖溜槽再進入做好保護的鑄摸中，硅水凝固后用專用的硅塊夾具將硅塊運到指定擺放位置。 、取樣與精整 （ a）出爐結束后，取固體樣，試樣不得夾渣。 （ b）成品須精整后，裝桶（袋）入庫，不得露天堆放。 、特殊爐況的處理 還原劑用量是否合適的判斷 還原劑過量：料面發(fā)松、燒結性差，刺火塌料多，電流波動大，電極易上抬，硅水溫度低，出硅時硅水流出不暢。 還原劑不足：料層粘，揭爐塊料多，電極下插過深，下料慢，出爐時硅水過熱，爐眼噴大火。 、當還原劑用量不當時，應立即采取措施，避免導致爐況惡化。當出爐不暢時，可適當延長出爐時間；當爐眼嚴重堵塞時，一方面要扒掉浮料，重投缺炭新料，另一方面用燒穿器，連續(xù)燒爐眼直到硅水流出，爐眼噴火。 、爐眼維護 當爐眼經常有粘料塌落時，需要進行維修。修理爐眼一般在停電檢修時37 進行。維修前先將爐眼內部的粘料扒凈，鏟掉外沿硬渣，然后把一個充滿合格碎硅的金屬圓管置入爐眼內，砌好爐 墻后，爐眼內補灌入碎電極糊。 、電氣工作制度 工作電壓可以在 1～ 13 級范圍內調整，