硅电炉冶炼工艺.docx

硅电炉冶炼工艺工艺流程 冶炼工艺原则上分为原料制备、电炉还原熔炼、产品精整包装、烟气除 尘净化四部分原料制备包括进厂块状原料的破碎筛分，入炉合格料计量配料和混料电炉还原熔炼含电炉加料、 炉料还原熔炼、出铁、硅铁铸锭等过程铸锭后硅铁经人工破碎、清理残渣、计量包装入库含尘烟 气净化后排空，收集的硅粉人工包装入库工艺简述 设计采用固定式三相矿热电炉还原熔炼的传统工艺生产硅 75矿热电炉 为半敞口式，石墨电极，碳质炉衬生产工业硅的进厂原料有硅石、焦丁、精洗烟煤、木片等硅石采用一次破碎、一次擦洗筛分， 焦顶采用一次破碎、一次筛分，精洗烟煤也采用一次破碎、一次筛分工艺破碎后的原料经筛分后除 去少量的细粒级部分，用人工手推车送入精矿车间按照配料计算结果，将硅石、焦丁、精洗烟煤、木片等进行人工称量配料，混合均匀后用手推车 送至电炉熔炼车间，再用电动单梁起重机提升至电炉操作平台，加入电炉中电炉采用集中加料、小批调整火焰加料，每班沉料4〜5次，每炉冶炼时间为2小时出炉后彻 底捣炉，先加木片，盖热料，再集中加盖新料，进行焖烧提温出炉时，用石墨棒的烧穿器进行开眼，熔体直接流到浇注包中再进行铸模，自然冷却后人工破碎 去渣精整，装桶包装，入库贮运。

熔炼过程产出的含尘烟气，经收尘系统净化除尘，净化后的烟气经引风机送如烟囱排入大气污水 精矿合格焦合格烟煤合格料循环水泵—沉淀池高位水池取水泵产品销售3.4冶金计算图 3-1工艺流程图硅石耗量按硅石含SiO岁8.6%计算，每消耗一吨硅石所产生的铁合金进行计算，冶炼的物料平衡见表3-5, 冶炼热平衡见表3-6还原剂按焦炭计算，在生产中可以采用部分精制烟煤和木片）表 3-5 物料平衡收 入支 出名称重量(kg)%名称重量(kg)%硅石1000.0051.10合金566.0128.89焦丁512.326.15炉渣37.541.92钢屑122.86.26粉尘64.403.29电极25.1.27烟气1290.065.86空气299.015.26其它1.150.05合计1959.1100.00合计1959.10100.00表 3-6 冶炼热平衡收 入支 出名称热量(kJ)%名称热量(kJ)%电能17218024.279.903氧化物分解15054694.169.864碳氧化成CO4082826.218.947加热合金到1800 °C1171884.15.438硅化铁与硅酸 盐生成热217388.61.009加热炉渣到1800 C80912.20.375炉料带入热30440.90.141烟气带走热883398.84.10炉衬损失热380496.41.766炉口损失热1632314.57.575冷却水带走热170650.60.792电损失2093240.59.714粉尘显热81088.70.376合计21548679.9100.00合计21548679.9100.003.5 原燃料消耗单位产品原燃料消耗见表3-7，年消耗量见表 3-8表 3-7 单位产品原燃料消耗名称单耗(t/t)名称单产(t/t)硅石1.766合金1.0焦丁0.905炉渣0.066钢屑0.217粉尘0.1138电极0.044烟气2.279表 3-8 年消耗量名称理论消耗量(t/a)实际消耗量(t/a)名称产量(t/a)硅石88308920合金5000焦丁45254570炉渣330钢屑10851090粉尘569电极220220烟气113953.6 主要设备选型全厂年工作日为 330 天，原料破碎、筛分系统为一班作业，电炉、精整 系统为三班作业。

破碎机采用一台PE150X250型复摆颚式破碎机，最大给矿粒度为125 mm,排矿口调节范围为10〜40 mm,处理量2〜5 t/h振动筛还原剂破碎后采用一台SZZ400X800型单层自定中心振动筛进行筛分，处理量为12 t/h圆筒擦洗机破碎后的硅石进入圆筒擦洗机除掉碎石和泥土选用600X 1800mm圆筒擦洗机一台，处理能力 为：18 t/h电炉变压器根据设计规模年产75硅铁5000 t,年作业时间为330天，变压器容量：Q x A24 x 330 x Cos申-k] • k? - kg式中：P——变压器额定容量，kvA；Q 产品设计的年产量，取5000 t/a；A——产品单位电耗，取8540 kwh/t； Cos©——电炉功率因数，取0.92； k1——电源波动系数，取0.98；k2――变压器功率利用系数，取1.0；k3――变压器时间利用系数，取0.95按上式计算得：=6294.6(kvA)5000 x 854024 x 330 x 0.92 x 0.98 x 1.0 x 0.95计算选用HSSPZ—6300/10矿热电炉用变压器1台其主要电器参数为：型号：HSSPZ—6300/10;额定容量： 6300 kvA；电炉结晶硅熔炼电炉与其它铁合金生产电炉的结构不尽相同，合理选择电炉熔池参数决定着结晶硅生 产的技术经济指标的优劣。

拟采用固定式半封闭水冷三相矿热电炉，电极升降采用双筒卷扬机升降机 构，电极把持器采用液压式接触铜瓦电炉有关参数为：工作电压： 130伏； 工作电流： 27980A；石电极直径：电极直径为 500 mm； 电极极心圆直径： 1700 mm；炉膛直径： 3700 mm； 炉膛高度： 1700 mm；电流电压比： I2/V2=27980/130=215； 有功功率： 5796kW；极心圆单位面积功率： 2555kW.h/m2； 炉壳直径： 5600mm；炉膛单位面积上的功率： 539kW.h/m2袋式除尘器袋式除尘器处理烟气温度120°C，烟气静压3000 Pa，其过滤面积F为2100m2，烟气管直径为1300mm选用240ZC600-II-600A型回转反吹风扁袋除尘器2台，两台并联使用，单台过滤面积1138 m2,两 台总过滤面积2276 m2,过滤风速0.9 m/s引风机由于烟气温度较高，选用Y4-73-11214D-6锅炉引风机2台，其中1台备用转速1450r/min, 流量147000 m3/h,全压3420 Pa,电机功率为220kw起重设备及浇注包提升物料系统选用一台3 t电葫芦。

精整破碎系统选用一台3 t电动单梁起重机采用0.5 m3浇 注包两个，其中一个备用铸模与铸模平车拟采用铸铁铸模或碳素铸模铸模置于有轨平车上，平车由3 t 卷扬机牵引至精整车间电炉设 计两个出铁口，两套铸模装置，其中一套备用捣炉机在炉前设置3台捣炉机捣炉机进出速度为270 mm/s,进出长度为2800 mm,小车行走速度0.25m/s,轨距1000 mm,电机功率5.5 kw3.7 冶炼收尘 结晶硅生产过程具有周期循环性,在每个生产周期,包含加料、焖烧、出炉、捣炉等操作,在不 同的操作期间,产出的烟气温度、烟气量和烟气含尘浓度都不同采用袋式除尘器净化高温烟气烟 气经炉顶水冷烟罩汇入烟管,进入火花捕集装置,将未燃尽的带有火花的炭粒收集下来,再进入袋式 除尘器,由引风机送烟囱排入大气。