节能型工业硅矿热炉

节能型工业硅矿热炉

一、设备结构特点

1、复合电极结构

节能型工业硅矿热炉复合电极结构充分运用大电流导体的集肤效应特性进行设计, 采用三根小石墨电极与电极糊一起烧结成型, 在生产过程中根据需要不断压脱, 不仅具有巨大的节电效应, 而且有很低的电极成本优势。

2、复合把持器结构

节能型工业硅矿热炉复合把持器结构充分吸收组合式把持器和铜瓦把持器两种结构的优缺点, 扬长避短, 把两种结构复合在一起使用, 不仅解决了铜瓦结构接触不良从而导致大电流导入的问题,  同时可以保证电极自动脱壳, 确保产品品质。

3、拱形烟罩(或称盆形烟罩)

节能型工业硅矿热炉拱形烟罩(或称盆形烟罩)充分利用热烟气的流动原理, 设计的拱形烟罩具有八边形结构,全不锈钢制作。电极可以整体提至烟罩上方进行检修, 降低检修强度,缩短检修时间。而且集烟效果(环保效果)非常好, 同时对提高工业硅的附产品——硅粉的质量具有重大意 义。

4、冶炼变压器和短网。提供特殊的专用内部设计结构, 改变传统工业硅生产采用高电压的配电工艺, 并采用多达 24—36 组的二次出线端子和特殊设计的短网结构,  节能效果非常显著。

5、下料系统

料管下部采用弹簧式旋管结构, 闸板阀采用大倾角(三位电磁阀控制), 料仓分层处理。

6、炉壳采用隔磁处理。

7、砌炉工艺方案

采用打破常规思维定势的砌筑设计方案,只用 400—600mm 高的环形炭砖进行炉衬砌筑, 并在环形炭砖上部高铝砖处作特殊处理 ,不仅保证炉衬的安全, 而且对 电极的深插和防止炉底上涨具有重大实践意义。

8、其它专有技术：如合理的几何及电气配置尺寸、电极柱的导向机构、电极与烟罩的异形砖密封、上下料系统、检修平台、设备水冷、环形低炭砖筑炉等等诸方面的专有技术, 对提高国内外工业硅生产的技术装备水平均具有重大意义, 并在设备作业率及 节能减排方面对行业的发展起着巨大的示范作用。

二、生产情况及成本优势

1、生产情况

国内采用复合电极进行工业硅生产的企业目前仅有河南洛阳昇阳硅业科技有限公司二台39MVA 工业硅炉和河南登电集团 2 台 25.5MVA 工业硅炉(一台生产,一台在建),但两企业均处于中原地区,电价高昂, 与西北及西南低电价地区并不具有竞争优势。前者采用单根石墨电极的复合电极结构和铜瓦式把持器, 后者采用三根石墨电极的复合电极和组合式把持器(正在建设的一台采用复合把持器)。洛阳的工业硅炉只有电极成本优势, 不具有节电优势,  登电集团的不仅具有电极成本优势和, 节电优势更大。

2、成本优势

复合电极就是由专用电极糊和石墨(或炭素)电极复合在一起在电极壳内烧结成形向炉内供电并实现脱壳生产高品位工业硅。此种电极根据生产消耗和工艺要求有规律地脱壳, 电极壳不消耗或有极少量的消耗。其优势是:

(1)节电: 国内采用炭电极的大型工业硅炉的吨硅冶炼电耗一般在 13000—14000度之间, 而采用复合电极可以达到 12000 度以下。

(2)电极成本: 国内炭电极(直径 1000mm 以上)的大型工业硅炉的吨硅电极成本均在 1800—2200 之间, 而采用复合电极还不到 1000 元。

(3)生产原料: 复合电极充分利用大电流导体的集肤效应让负荷直接送到炉底, 生产过程中几乎没有刺火, 吨硅的原料单耗很低。

(4)设备作业率: 复合电极启动后几乎不会再发生电极事故, 即使出现电极事故, 也不用进行电极焙烧就可直接启动生产, 设备作业率极高。