【正文】 （ GB907896）、《冶金工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)定》（ YB906694）、《工業(yè)企業(yè)廠 界噪聲標準》（ GB1234890）的規(guī)定。 設置微硅粉庫房一座，主要堆存袋裝微硅粉。 根據(jù)工業(yè)硅生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品要求，由于地形的限制，本設計設置了成品庫房一座，成品庫主要堆存袋裝 工業(yè)硅產(chǎn)品，庫內(nèi)設 Q=3t 吊車一臺。經(jīng)配料后的料由手推車送入主廠房平臺備用。由于工業(yè)硅產(chǎn)品中 Al、 Ca、 Fe 的含量限制嚴格，特別是 Fe的含量對產(chǎn)品的危害，故需對入爐石油焦和洗精煤采用電磁除鐵器進行除鐵處理，以滿足工藝的要求。 為減輕洗精煤的水分，提高原燃料的品位，短期入爐的洗精煤需進入干煤棚進行堆存和干燥，需要時由手推小車或鏟車送入原料干燥棚進行除鐵和配料。 外購石油焦和煙煤由人工或汽車自卸至原料露天堆場，利用場地自然高差造堆并倒運。為保證精料入爐經(jīng)整理后的硅石由人工進行 水洗以去除表面泥土，提高入爐硅石的質(zhì)量。 外購硅石汽車來料后，汽車自卸至原料露天堆場堆存，利用場地自然高差造堆。滿足工藝要求。干煤棚主要對短期入爐的洗精煤進行堆存和干燥。根據(jù)黔永硅業(yè)公司提供的廠址地形特點及現(xiàn)行條件，經(jīng)多方案比較后，決定原料系統(tǒng)由原料露天堆場、干煤棚、原料干燥棚和 成品倉庫等四部分組成。 、燃料及輔助材料 原、燃料消耗量 原、燃料消耗量見表 44。 碳素電極：主要供應商為國內(nèi)各碳素廠等。其主要技術(shù)指標見表 43。主要采用 3焦，其技術(shù)指標見表 42。其理化指標完全滿足工業(yè)硅生產(chǎn)需要。其主要化學成份見表 41。其 主要來源和化學成份如下。根據(jù)工藝需要，結(jié)合地形特點，本設計考慮了成品倉庫。而原料干燥棚的主要功能除了對入爐硅石和石油焦的堆存和所有入爐原、燃料的干燥、配料及上料外，還具有對石油焦和洗精煤的除鐵處理。其中原料露天堆場的主要功能不僅包括對所有原、燃料（硅石、玉米芯、石油焦和精煤）的貯存及倒運，還具有對硅石的水洗功能。 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表 37。軟母線采用水冷電纜。 爐體設備設計采納和吸 收國內(nèi)許多成熟可靠的先進技術(shù)和裝備。 12500kVA 礦熱爐主要技術(shù)參數(shù)見表 36。 主要設備選擇 （ 1）礦熱爐爐型 進行工藝設計時 ,考慮了兩種目前國內(nèi)較先進爐型 ,并進行比較 ,見表 35。 工藝流程 工藝流程圖見圖 31。0 .00m 提升至＋ 平臺進行電極接長。 在冶煉過程中，為增加爐料的電阻，改善爐料的透氣性，加快化料速度，需根據(jù)料面粘結(jié)情況進行搗爐操作，為減輕工人勞動強度，采用搗爐機在三個操作大面進行搗爐。 經(jīng)破碎、干燥處理的 合格原料硅石、石油焦、煙煤等送至電爐車間 + 平臺，根據(jù)冶煉需要人工加入爐內(nèi)。 表 33 碳質(zhì)還原劑成分粒度要求 名 稱 年需要量t/a 揮發(fā)分 % 灰分 % 固定碳 % 包谷芯、 木 屑 1700 ＜ 3 石油焦 9000 12～ 16 ＜ 82～ 86 煙煤 7800 ＜ 30 ＜ 3 ＞ 65 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝簡述 化學硅以硅石為主要原料，石油焦、煙煤作還原劑，采用常規(guī)電熱法進行熔煉生產(chǎn)。 此外，碳質(zhì)還原劑含水量 要低且穩(wěn)定，不能含有其它雜質(zhì)。通常是采用低灰分的石油焦或瀝青焦及部分低灰分煙煤。 硅石的熱穩(wěn)定性能要好，即急劇升溫至 900℃ 時不得大爆裂或粉化。 硅石 生產(chǎn)化學硅所需的硅石，年需合格料 27000t（干基） ，其技術(shù)條件應滿足 ZBD5300190 標準中第二類硅石 GS99 牌號的理化指標要求，見表 32。 主要原輔材料用量和技術(shù)條件 生產(chǎn)化學硅的原料主要有硅石、炭質(zhì)還原劑。 外觀質(zhì)量 產(chǎn)品的表面和斷面應清潔，不允許有夾渣、泥土、粉狀硅粘結(jié)及其它非 冶煉過程所帶異物。需方如有特殊要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可供其它規(guī)格的粒度。 表 31 工業(yè) 硅化學成分 名 稱 牌 號 化 學 成 分 / % Si ≥ 雜 質(zhì) ≤ 應用 范圍 Fe Al Ca A級 硅 SiA 化 學 用硅 B級 硅 SiB 一級 硅 Si1 冶金 用硅 二級 硅 Si2 三級 硅 Si3 178。 3 冶煉工藝 礦熱爐電爐車間內(nèi)設 6300kVA 和 12500kVA 礦熱爐 各一 座，主要承擔化學硅冶煉、澆注和精整工作。 在研究及設計本項目過程中，充分結(jié)合當?shù)氐V產(chǎn)資源、勞動力資源、電力供應、交通運輸條件等地方優(yōu)勢。電價高的地區(qū)，如河南、河北、陜西、東北地區(qū)、沿海地區(qū) 等 ，很多廠 家 已停產(chǎn)或壓產(chǎn)，一些企業(yè)紛紛向電價低的地區(qū)轉(zhuǎn)移，造成工業(yè)硅產(chǎn)量下降。 本項目的市場前景 由于國內(nèi)現(xiàn)有工業(yè)硅生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)技術(shù)裝備落后，按產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向和產(chǎn)業(yè)政策， 5000kVA 及以下電爐到 2020 年底 將 全部關(guān)停及淘汰，工業(yè)硅生產(chǎn)能力會有一定減少。 預計全世界工業(yè)硅在化學、電子市場的年均增長率為 8%以上 ，從而使該市場工業(yè)硅用量將從 2020 年的 100 萬 t 到 2020 年的 近 150 萬 t，冶金用工業(yè)硅量到 2020 年 將達到 120 萬 t 左右（含低碳硅） 。 2020 年以來，隨著中國經(jīng)濟的崛起和美、日經(jīng)濟的復蘇，世界對鋼材、鋁材的需求量較大幅度增長，電子信息技術(shù)正成為經(jīng)濟增長的強大動力，化學工業(yè)、汽車及鋁合金工業(yè)和電子信息工業(yè)的快速發(fā)展 帶動硅行情上漲，這種持續(xù)上漲行情預計還會保持 1015 年。 中國工業(yè)硅出口分布圖 雖然每年工業(yè)硅價格有漲有跌，但總的趨勢呈上升態(tài)勢，多年移動平均價格平穩(wěn)波動，不同等級的工業(yè)硅價格相差較大。 20202020 年，美國化工工業(yè)對工業(yè)硅的消費總量的 5%8%來自俄羅斯最大工業(yè)硅生產(chǎn)商 亞洲 72 % 歐洲 17 % 北美 11 % 亞洲 歐洲 北美 ZAOKremny 公司，俄羅斯產(chǎn)品占美國煉鋁合金用工業(yè)硅總量的比重近 30%； 2020 年上半年，由于反傾銷緣故，美國基本沒有 向俄羅斯進口工業(yè)硅。 ③對美國市場 ：美國是世界上最大的工業(yè)硅消費國之一，年需求量保持在 60 萬噸以上。近兩年來，中國工業(yè)硅出口歐盟的數(shù)量有較大增長，特別是出口英國 DOWCorning化學級工業(yè)硅的數(shù) 量增長迅速。中國廠商曾經(jīng)向西歐大量出口工業(yè)硅，在90 年代初遭到反傾銷后，至今仍難以進入歐洲市場。韓國每年的工業(yè)硅耗量約為 15 萬噸， 50%依靠從中國進口。向日本出口化學級工業(yè)硅逐年增多， 20202020 年日本進口化學級工業(yè)硅分別約為 萬噸、 14 萬噸、 16 萬噸，同期中國向日本出口化學級工業(yè)硅約為 萬噸、 7 萬噸、 8 萬噸，所占比重從 30%上升到45%—— 在日本化學級工業(yè)硅市場，中國貨逐漸取代其他國貨（特別是巴西和挪威）成為必然。在國內(nèi)外化工，鋁合金、電子信息產(chǎn)業(yè)強勢 增長的拉動下，工業(yè)硅市場供需兩旺，投資速度與規(guī)?？涨案邼q。中國工業(yè)硅主要出口地為日本、韓國、印度、東南亞及俄羅斯。 （ 3）出口貿(mào)易 中國是世界上最大的工業(yè)硅出口國。我國對工業(yè)硅的需求量也特別大， 2020 年工業(yè)硅消費量約65 萬噸，其中鋁合金用硅約 40 萬噸，化工工業(yè)用硅約 15 萬噸，半導體和新型材料約 10 萬噸，分別占消費總量的 %、 23%、 %；預計今后幾年內(nèi)我國工業(yè)硅消費年均增長率穩(wěn)定保持在 7%以上，到2020 年，國內(nèi)工業(yè)硅消費總量將超過 80 萬噸，其中冶金用硅主要由國內(nèi)供給，少量高質(zhì)鋁材用硅尚需從俄羅斯、歐盟進口。我國工業(yè)硅產(chǎn)品大部分用于出口，主要出口至日本、韓國、東南亞、俄羅斯等地。中國工業(yè)硅生產(chǎn)廠家眾多，全國近 300 家，集中在貴州、四川、云南、廣西、湖南 —— 江浙 —— 福建、內(nèi)蒙、青海、河南、山西等地，產(chǎn)能在 萬噸 /年以上的廠家僅有 10 家左右。未來 510 年內(nèi)，電子、信息產(chǎn)業(yè)對化學級工業(yè)硅的需求以及優(yōu)質(zhì)鋁材用硅增長迅猛，增幅穩(wěn)定保持在8%以上。近十年，世界工業(yè)硅消 費結(jié)構(gòu)大致為：鋁合金用冶金級工業(yè)硅占工業(yè)硅總量的 54%，化工行業(yè)用化學級工業(yè)硅占 35%， IT 業(yè)（電子、信息產(chǎn)業(yè)）集成電路、半導體用化學級工業(yè)硅占 6%，其它5%。 20 世紀 70 年代，世界工業(yè)硅約 75%用于鋁合金， 80 年代中后期下降至 57%左右；同期工業(yè)硅在化工應用由 20%上升至 40%；在半導體和太陽能電池方面，工業(yè)硅用量有所增加，但所占比重不大；鋼鐵工業(yè)用硅量愈來愈少，并且有逐漸被優(yōu)質(zhì)硅所取代的趨勢。另外，巴西和南非工業(yè)硅產(chǎn)量和出口量均較大，特別是巴西產(chǎn)品在美、日市場相當活 躍。從供給情況來看：歐洲工業(yè)硅生產(chǎn)主要集中在俄、德、法、挪威，其中俄國斯和挪威出口量大，俄羅斯產(chǎn)品主要出口美國，挪威產(chǎn)品主要出口歐盟、日本和美國。美國和加拿大既是工業(yè)硅的消費大國，也是生產(chǎn)大國；但美國 生產(chǎn)工業(yè)硅成本較高、限制條件嚴格，主要依靠進口；加拿大生產(chǎn)的工業(yè)硅基本能滿足國內(nèi)需求。 項 目 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 預計 需求量 供給量 市場余缺 （ 2）世界工業(yè)硅供需分布情況 20202020 年，世界對工業(yè)硅平均需求量為每年 240 萬噸，平均供給量為 250 萬噸。 生產(chǎn)消費狀況 世界工業(yè)硅市場狀況 （ 1）世界工業(yè)硅供需概況 近幾年來，世界對工業(yè)硅的需求量較為穩(wěn)定，供需基本持平，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并不合理。 （ 5）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。硅鋼是最大的一種軟磁材料，在發(fā)電機、電動機和變壓器等方面大量應用。 （ 4）工業(yè)硅在鋼鐵工業(yè)中用于脫氧或作為合金元素。 （ 3）工業(yè) 硅在化學工業(yè)中，用于生產(chǎn)有機化合物 ， 如硅油、硅膠及 建筑物防腐劑等。日本把鋼鐵、鋁和半導體硅統(tǒng)稱為三大金屬材料。 （ 2）化工級工業(yè)硅是國家鼓勵發(fā)展的現(xiàn)代高技術(shù)多晶硅、單晶硅的 主要 原料。其主要用途有 以下幾個方面： （ 1）工業(yè)硅在制取鋁合金方面的用量，約占總用量的 50％以上。 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟指標匯總表 序 號 指 標 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 產(chǎn)品和產(chǎn)量 金屬硅 t/a 10500 微硅粉 t/a 3000 2 主要原輔料消耗 硅石 t/a 27000 石油焦 t/a 9000 玉米芯 t/a 1700 洗精煤 t/a 7800 炭素電極 t/a 900 耐火材料 t/a 160 3 動力消耗 電 kW綜上所述，本項目的建設合理可行。為充分利用資源優(yōu)勢，建設年產(chǎn) 1 萬 t/a 工業(yè)硅的生產(chǎn)廠，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢，是 黔永硅業(yè) 的必然選擇。采用短網(wǎng)技術(shù)，并 提高電爐功率因素和電爐生產(chǎn)能力。 建設規(guī)模為年產(chǎn)工業(yè)硅 1 萬 t，電爐容量及數(shù)量確定為 6300kVA 和12500 kVA各一臺 礦熱爐 ，產(chǎn)品方案執(zhí)行 GB2881－ 91規(guī)定的技術(shù)條件 A、B 級化學用硅標準。 主要設計內(nèi)容及建設方案 設計內(nèi)容 對項目的建設內(nèi)容進行了詳細的分析研究，并結(jié)合建設地區(qū)的特 點和條件，綜合論證后，確定項目的建設內(nèi)容為 6300kVA和 12500 kVA礦熱爐及其相關(guān)設施，其主要內(nèi)容如下： （ 1）主要生產(chǎn)設施：原料的配料、料場、電爐設備、供配電、電爐供排水系統(tǒng)、成品加工系統(tǒng)等； （ 2）輔助 生產(chǎn)設施：化驗室、稱量、道路、圍墻、排水設施。氣候具有隨海拔高度變化的立體規(guī)律，是典型的山地氣候。境內(nèi)地勢較為復雜，海拔高度大多在 500— 1000 米，相對高度差較大。 項目選址距離黔 江主城區(qū)約 12 公里，距離馮家鎮(zhèn)約 5 公里，距離 319 國道二級路（黔酉公路）約 1 公里，距離正陽火車站約 4 公里，原輔料及產(chǎn)品可直接通過 319 國道轉(zhuǎn)運火車站（渝懷鐵路），交通十分便利。 工業(yè)硅礦熱爐工程 ,供電由 烏江實業(yè) 集團已建成的巨木嶺 110kV變電站引來。全年發(fā)電量 ，擁有在建發(fā)電站 4 座，在建電站總裝機容量 萬千瓦，設計發(fā)電量 億千瓦時，納入規(guī)劃 電站項目裝機容量 6 萬千瓦。 碳素電極：主要供應商有河北淶水碳素電極廠等。大慶、包頭、安慶、岳陽等地的出廠價格在 1800 元 /噸上下浮動。 石油焦：是冶煉工業(yè)硅的主要還原劑， 其主要成分為碳素。全國工業(yè)硅廠家硅石成本（到廠含稅價）在 180─ 220 元 /噸之間，四川價最高（原因是大部分礦石從陜西、湖北、內(nèi)蒙購進），少部分廠家就地買礦成