年产26000t工业硅可行性研究报告

目录TOC\o"1-2"\h\uHYPERLINK\lToc87561.总论 PAGEREFToc87561HYPERLINK\lToc256941.1项目概况 PAGEREFToc256941HYPERLINK\lToc114721.2可研报告编制原则及依据 PAGEREFToc114721HYPERLINK\lToc24981l.3项目单位基本情况 PAGEREFToc249814HYPERLINK\lToc10281l.4工程概述 PAGEREFToc102815HYPERLINK\lToc143921.5建设条件 PAGEREFToc143925HYPERLINK\lToc25947l.6主要技术指标 PAGEREFToc259478HYPERLINK\lToc27632l.7拟建规模 PAGEREFToc276329HYPERLINK\lToc318471.8投资估算 PAGEREFToc318479HYPERLINK\lToc132611.9经济效果分析 PAGEREFToc132619HYPERLINK\lToc48401.10结论和建议 PAGEREFToc484010HYPERLINK\lToc262772．项目市场预测及可行性必要性分析 PAGEREFToc2627711HYPERLINK\lToc218782.1项目背景 PAGEREFToc2187811HYPERLINK\lToc213402.2项目市场预测分析 PAGEREFToc2134012HYPERLINK\lToc85232.2.1世界工业硅市场状况 PAGEREFToc852312HYPERLINK\lToc114012.2.2国内工业硅生产现状 PAGEREFToc1140114HYPERLINK\lToc20232.2.2市场分析 PAGEREFToc202317HYPERLINK\lToc107642.3项目必要性与可行性分析 PAGEREFToc1076420HYPERLINK\lToc257613.建厂条件和厂址选择 PAGEREFToc2576122HYPERLINK\lToc226773.1场址所在位置现状 PAGEREFToc2267722HYPERLINK\lToc155733.2场址建设条件 PAGEREFToc1557322HYPERLINK\lToc36303.3场址选择 PAGEREFToc363026HYPERLINK\lToc93504.生产流程及工艺技术条件 PAGEREFToc935028HYPERLINK\lToc297644.1项目简述 PAGEREFToc2976428HYPERLINK\lToc304424.2设计原则 PAGEREFToc3044228HYPERLINK\lToc232354.3原料要求及供应条件、产品要求 PAGEREFToc2323529HYPERLINK\lToc265044.4生产工艺流程 PAGEREFToc2650433HYPERLINK\lToc228494.6电炉产能 PAGEREFToc2284937HYPERLINK\lToc271984.7主要设计特点 PAGEREFToc2719838HYPERLINK\lToc48284.8主要设备 PAGEREFToc482840HYPERLINK\lToc241144.9生产线组成 PAGEREFToc2411447HYPERLINK\lToc258074.10主要技术操作条件 PAGEREFToc2580748HYPERLINK\lToc119154.11主要技术经济指标 PAGEREFToc1191548HYPERLINK\lToc128805.总图运输和公用与辅助工程 PAGEREFToc1288050HYPERLINK\lToc222805.1总图运输 PAGEREFToc2228050HYPERLINK\lToc81845.2土建工程设计方案 PAGEREFToc818454HYPERLINK\lToc26395.3公用与辅助工程设计方案 PAGEREFToc263959HYPERLINK\lToc318736.节能 PAGEREFToc3187378HYPERLINK\lToc205366.1概述 PAGEREFToc2053678HYPERLINK\lToc236486.2设计依据 PAGEREFToc2364878HYPERLINK\lToc203386.3设计原则 PAGEREFToc2033880HYPERLINK\lToc264466.4能耗指标及分析 PAGEREFToc2644680HYPERLINK\lToc259736.5节能措施 PAGEREFToc2597381HYPERLINK\lToc38386.6预期效果 PAGEREFToc383887HYPERLINK\lToc17556.7资源综合利用 PAGEREFToc175587HYPERLINK\lToc247167．环境保护 PAGEREFToc2471688HYPERLINK\lToc295837.1编制依据及采用标准 PAGEREFToc2958388HYPERLINK\lToc282747.2厂址及环境现状 PAGEREFToc2827489HYPERLINK\lToc259787.3主要污染源与污染物分析 PAGEREFToc2597889HYPERLINK\lToc325077.4环境保护与综合控制措施 PAGEREFToc3250791HYPERLINK\lToc219118.劳动安全与工业卫生 PAGEREFToc2191197HYPERLINK\lToc193528.l编制依据及采用标准 PAGEREFToc1935297HYPERLINK\lToc47488.2生产过程中危险、职业危害因素的分析 PAGEREFToc474899HYPERLINK\lToc162498.3劳动安全设计中采取的主要防范措施 PAGEREFToc16249100HYPERLINK\lToc320689.消防 PAGEREFToc32068107HYPERLINK\lToc226219.1编制依据及消防环境现状 PAGEREFToc22621107HYPERLINK\lToc89869.2各专业消防设计 PAGEREFToc8986107HYPERLINK\lToc88229.3消防器材 PAGEREFToc8822111HYPERLINK\lToc272859.4消防通讯 PAGEREFToc27285111HYPERLINK\lToc206899.5消防机构 PAGEREFToc20689112HYPERLINK\lToc283559.6预防火灾安全措施评估 PAGEREFToc28355112HYPERLINK\lToc1578410.抗震设防 PAGEREFToc15784112HYPERLINK\lToc1810410.1编制依据及原则 PAGEREFToc18104112HYPERLINK\lToc1497410.2抗震设防标准 PAGEREFToc14974113HYPERLINK\lToc863610.3抗震设计 PAGEREFToc8636113HYPERLINK\lToc563211.工厂组织及劳动定员 PAGEREFToc5632114HYPERLINK\lToc977111.1管理体制及组织机构 PAGEREFToc9771114HYPERLINK\lToc1176911.2人员的来源和培训 PAGEREFToc11769116HYPERLINK\lToc1230912.项目实施计划 PAGEREFToc12309117HYPERLINK\lToc2198012.1建设周期规划 PAGEREFToc21980117HYPERLINK\lToc1385712.2工程各阶段实施进度规划 PAGEREFToc13857117HYPERLINK\lToc1260112.3加快建设的措施与建议 PAGEREFToc12601120HYPERLINK\lToc2160013.投资估算及资金筹措 PAGEREFToc21600120HYPERLINK\lToc1920213.1编制说明 PAGEREFToc19202120HYPERLINK\lToc1127013.2编制依据 PAGEREFToc11270120HYPERLINK\lToc1912013.3问题说明 PAGEREFToc19120121HYPERLINK\lToc1440513.4投资估算 PAGEREFToc14405121HYPERLINK\lToc991413.5资金筹措 PAGEREFToc9914121HYPERLINK\lToc1483314.经济效益分析及评价 PAGEREFToc14833123HYPERLINK\lToc613814.1评价说明 PAGEREFToc6138123HYPERLINK\lToc2368514.2评价指标 PAGEREFToc23685123HYPERLINK\lToc1686214.4效益计算 PAGEREFToc16862123HYPERLINK\lToc1947514.5财务评价 PAGEREFToc19475125HYPERLINK\lToc1770215.结论 PAGEREFToc17702127HYPERLINK\lToc3264415.1研究的简要综合结论 PAGEREFToc32644127HYPERLINK\lToc2293715.2存在的主要问题和建议 PAGEREFToc229371281.总论1.1项目概况项目名称：xx永同发水电开发年产26000t工业硅项目主办单位：xx永同发水电开发法人代表：企业类型：有限责任公司企业类型：冶金项目所在地：维西县南侧联系：0887-（FAX）邮政编码：6746001.2可研报告编制原则及依据1.2.1编制原则本着重在发展经济为前提，充分考虑项目的社会效益和环境效益，在编制设计时注重以下措施：(1)贯彻执行建设节约型社会的方针，工程建设以生产设施为主，辅助设施从简考虑，在满足工艺技术要求的前提下，力求节约资金，降低工程造价。(2)执行国家和地方产业政策，资源综合利用，降耗节能。(3)结合当地有利条件，充分利用当地资源，结合当地有利条件，尽可能做到投资少、建设速度快、综合效益高。(4)根据市场预测和项目实际情况制定产品方案，做到产品方案合理，产销两旺。(5)项目整体设计体现技术先进、稳妥可靠、安全适用、经济合理的原则，工艺路线、主要生产装置和关键设备采用成熟先进的技术和装置，工程设计注重节能、环保和消防措施。高起点设计、高标准建设，工艺及装备达到国际先进、国内领先的水平。(6)总图布置做到分区明确，布局合理，流程顺畅、运输方便，避免物流、人流交叉，并满足消防、运输、劳动安全卫生和环保等要求。在满足生产工艺的要求下，合理利用土地，根据地形地貌进行合理规划，尽量紧凑布置，少占土地，减少土方量。(7)严格执行国家和地方的环境保护、劳动安全、职业卫生、消防和抗震等有关法规、标准和规范，认真贯彻三同时原则，减少对周围环境的污染，保护周边地区的生态环境，工程“三废”达标排放。以人为本，合理配套公辅设施。加强劳动安全措施，加强职工的生产安全和工业卫生防护，做到安全生产、文明生产，保护环境。1.2.2编制依据（1）“xx永同发水电开发年产26000t工业硅项目可行性研究报告”委托书（2）《铁合金行业准入条件》国家发改委2023年（3）建设部2023年《建设工程勘查设计管理条例》（4）《建设项目可行性研究内容和深度的规定》(修订本)（5）国家发展改革委员会、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）（6）中国国际工程咨询公司编写的《投资项目经济咨询评估指南》（7）《产业结构调整指导目录2023》国家发改委2023年05月13日（8）《2023国机电产品报价手册》机械工业出版社（9）《冶金机械设计手册》中国科技文化出版社2023年12月出版（10）项目企业提供的基础资料（11）国家和云南省有关政策法规1.2.3编制采用技术标准（1）《冶金电气设备工程安装验收规范》GB50397-2023（2）《钢结构设计规范》GB50017-2023（3）《建筑设计防火规范》GB50016－2023;（4）《厂矿道路设计规范》GBJ22-87（5）《冶金建筑抗震设计规范》YB9081-97（6）《生产设备安全卫生设计总则》GB5083（7）《冶金产品分析用标准样品技术规范》YBT082-1996（8）《国家工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）（9）《钢铁工业水污染排放标准》（GB13456-92）（铁合金）1.2.4编制范围生产线包括从硅石及辅助材料的进厂验收、配料、冶炼、包装入库的生产全过程，以及与生产线配套的厂房、道路及公共辅助工程的建设和设备配置的可行性项目研究。工程主要建设内容涵盖了建设规模及产品方案确定、工艺流程及主要设备的选型、公用工程需要量及原燃料供应来源确定、总图运输、辅助设施、贮运设施、配套工程的确定、投资估算及经济效益分析。l.3项目单位基本情况xx发水电开发位于云南省迪庆州维西县境内，成立于2023年9月，注册资本5218万元，是一家民营的股份制企业，公司拥有维西县境内的老安统水电站、大桥河水电站、弄资河水电站、洛爪河水电站、拉波洛水电站的开发权，总装机容量10.4万千瓦。公司现有资产1.75亿元，公司已发电的老安统水电站装机容量3.0万千瓦，设计多年平均发电量13580万千瓦时，造价15717万元，于二0二三年六月投产发电，老安统水电站项目向农行贷款1.05亿元。老安统水电站年电费收入2100万元。截止去年已还本金4000万元，现有贷款余额6500万元。公司现有员工48人，其中一线生产人员38人，管理人员10人。第二期工程有四个水电站，总装机容量7.4万千瓦，总投资4.8亿元，其中：1、大桥河水电站设计装机容量2.4万千瓦，设计多年平均发电量12730万千瓦时，2023年设计修编概算总投资1.6亿元；项目已经迪庆州发改委核准，水、电、路已开通，主体工程已于2023年开工建设。2、弄资河水电站装机容量1.6万千瓦，设计多年平均发电量7237万千瓦时，2023年设计修编概算总投资1.06亿元，项目已经迪庆州发改委核准，具备开工条件。3、洛爪河水电站设计装机容量2.4万千瓦，设计多年平均发电量12180万千瓦时，2023年设计概算修编总投资1.52元，项目已经迪庆州发改委核准，具备开工条件。4、拉波洛水电站扩建装机1.0万千瓦（现有小电站装机800千瓦），为洛爪河的二级水电站，年发电量4960万千瓦时，2023年设计修编概算总投资6600万元，水、电、路已开通，主体工程已于2023年开工建设。l.4工程概述（1）xx发水电开发新建年产工业硅2.6万吨，产品为高纯工业硅。项目位于云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧，场地开阔，交通便利，水电齐备，非常适合该项目的建设，也为今后改建、扩建留下空间。（2）本项目主要建设方向是：充分利用迪庆州能源和资源优势，依靠先进的技术和管理，以科研院所、专业院校为技术支撑，以工业硅的生产研发为起点，发展成为国内专业生产工业硅的加工制造基地。（3）项目投资金额为13015.6万元，其中流动资金投资937.4万元。1.5建设条件1、市场条件从市场表面看，目前工业硅供大于求,实质是低档次产品供大于求，而高档次产品（1101级以上）仍然是供不应求，国际市场依然如此。因此，该项目所生产的化工级工业硅的市场需求量大，具有广阔的市场前景。2、资源条件用木炭、石油焦、精煤工艺生产高纯工业硅的主要原材料是硅石、低灰碳和石油焦。另外，在冶炼过程中还要消耗石墨电极。云南省迪庆州拥有良好的优质硅石资源，储量丰富，可保证年产2.6万吨高纯工业硅冶炼炉需要。生产所需石油焦是扬子石化有限责任公司供应，可满足项目所需石油焦需求。石墨电极可从省内生产厂家择优选购。辅助材料炉衬、坩埚等属冶金用普通材料，主要由公司从市场外购。3、技术条件利用先进成熟的生产工艺，工业硅产品不仅质量稳定，达到“2202级”、“1101级”和“3N”、“4N”以上高规格的国际标准，而且降低了产品的能耗。产品能满足多晶硅原料要求。项目技术条件具备。4、资金条件公司经过多年的发展，已具相当的资金实力，完全有能力筹措项目建设资本金，其余资金可通过招商引资或银行借款等融资途径解决，因而资金条件具备。5、环境条件根据的工业硅生产工艺，工业硅生产过程不单本身对环境无污染，而且无特殊的环境要求，因而公司现有环境条件完全满足项目建设的需要。6、社会条件该项目符合国家产业政策及当地政府的行业发展规划，是公司实现“突破发展”的重点项目之一，得到省、市、县两级政府和当地群众的大力支持，社会条件良好。7、施工条件项目建构筑物大多属一般性建筑，技术无难度要求，当地具备资质的建筑施工队伍具可保质实施；冶炼系统的标准设备和除尘系统设备由生产厂家负责安装和调试，非标设备由公司的技术人员进行施工、安装和调试。8、外部协作配套条件（1）电力供应项目用电由公司自有电厂供应，公司拥有维西县境内的老安统水电站、大桥河水电站、弄资河水电站、洛爪河水电站、拉波洛水电站的开发权，总装机容量10.4万千瓦。外供1.8万千瓦，剩余电量可满足项目用电需求。（2）给水项目建设所在地地下水资源丰富，生产用水由厂区自备水井供应，供水能力120t/h，完全能够满足项目生产61.8t/h的用水需求。（3）交通条件等其他协作条件项目建设地点距离省道S225较近，附近有乡级公路，距硅石矿较近，紧邻G214国道，交通运输便利。l.6主要技术指标项目技术经济指标序号指标名称单位指标备注一规模1.1公称容积KVA6×135001.2设计产量t/a2.6×104二各种原材料单耗指标2.1硅石t/t2.62.2木炭t/t0.62.3石油焦t/t0.72.4低灰煤（兰炭）t/t0.52.5Φ850石墨电极kg/t100三原材料消耗3.1硅石t/a676413.2木炭万t/a1.303.3石油焦万t/a1.823.4低灰煤（半焦）万t/a1.303.5Φ850石墨电极万t/a0.26四动力消耗4.1水m3/a2.67×105含生活用水4.2电kWh/a2.99×1084.3动力单耗指标水m3/t10.3电kWh/t11500五硅回收率%85六其它指标6.1职工定员人392管理人员人6生产工人人324职能部门人626.2占地面积m2133400合200亩七年运输量104t/a14.87.1其中：运入104t/a11.47.2运出104t/a3.4八能耗指标tce/t6.26九固定资产投资万元12078十铺底流动资金万元937.4十一经济评价指标11.1年销售收入万元36492.511.2年利润总额万元681611.3投资利润率％38.2111.4投资利税率％62.05l.7拟建规模本工程为新建6×13500KVA工业硅炉以及相应配套的公用及辅助设施，建设规模为年产工业硅2.6万吨，产品为高纯工业硅。1.8投资估算项目总投资为13015.6万元，其中项目流动资金937.4万元，固定资产投资12078.2万元。1.9经济效果分析（1）工业硅生产加工能力为2.6万吨/年，硅微粉0.66万吨/年，年销售收入为36492.5万元。（2）年经营总成本测算为28216.6万元/年（3）年实现增值税额为2229万元/年。（4）年实现利润总额6816万元/年。1.10结论和建议1.10.1结论(1)本项目所生产的的工业硅产品，为多晶硅生产提供优质稳定的基础原料，项目建设规模、产品质量符合多晶硅的发展趋势，与国内外市场需求相适应。(2)充分利用当地丰富的电力电源和质地优良的硅石，建设一座具有规模经济的、大型的、现代化的工业硅企业，将资源优势转化为经济优势。(3)本项目采用国内先进、成熟、可靠的技术，符合国家产业结构的调整和工业硅的发展趋势，技术上是可行的。该项目的实施，可为我国有机硅产业、光伏产业等领域提供大量的优质原料，从而使国内光伏产业、有机硅单体生产走出缺乏大量优质原材料的困境，以争夺国际市场。1.10.2问题与建议(1)硅石为工业硅的主要生产原料，其质量对工业硅产品质量取决定性的作用，应抓紧对所选矿点进行详细勘察，进一步落实硅石储量及质量指标，为本项目今后生产及发展提供确实保证。(2)该项目为高耗能行业，且设计矿热炉变压器容量处于行业准入最下限，极易受国家产业政策的限制和约束。(3)电力是工业硅生产的主要动力能源，在其生产成本中占有较大的比例（50%～60%），对成本影响较大。如能在电价方面争取优惠，使产品具有较强的市场竞争力。建议政府有关部门尽快批准该项目立项，并尽快实施。2．项目市场预测及可行性必要性分析2.1项目背景本世纪头二十年是我国发展的重要战略时期，中央确定了全面建设小康社会的战略目标，并提出了在十四五时期要重点发展特种功能材料、高性能结构材料等产业集群，并做出了振兴装备制造业的重大部署。云南省经济总体目标锁定在跟进全国步伐、缩小发展差距，十四五规划中指出加快推进新型工业化建设，促进信息化与工业化深度融合，优化产业布局，推动优质生产要素向优势区域、各类园区和企业集中，促进传统产业新型化、新兴产业规模化。实现电、矿、化一体化资源精深加工的清洁载能产业基地，石化基地，外向型出口加工基地。为了跟进全省发展步伐，实现突破发展目标，迪庆州市委、市政府坚定不移地推进工业化和城镇化进程，把生态立市、产业兴市、工业强市作为主体内容，确定产业发展重点，明晰经济开发布局。把开放带动、城镇带动、项目带动作为谋求突破发展的战略举措，着力谋划改革发展的新思路、兴商富民的建设项目和工作举措。在“十四五”发展规划纲要中提出“依靠开放带动、城镇带动、项目带动，以扩大产业规模、增强自主创新能力、提高深加工水平为重点，实现现代材料等特色产业突破发展”的产业兴市战略。工业硅是信息、新能源、新材料产业最基础的的功能性材料。是硅产品产业链中的一个极为重要的上游产品。以其为基础衍生的工业产品，品种繁多，涉及的领域广泛，被誉为“魔术金属”、“工业味精”。其主要应用领域有四方面：一是用作冶炼铝材和钢材的添加剂，二是用于合成各种有机硅材料，三是经提纯后生成电子级高纯工业硅和太阳能级高纯工业硅，四是用于制造半导体硅、硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等新材料。以工业硅为起点的产业链不但数量多，关联产业众多，而且链环长，层次高，科技含量大。是我国经济结构调整的主导方向之一。生产高纯工业硅的主要原材料是硅石，迪庆州拥有优质硅石资源，储量丰富，且经取样化学分析，硅石中铁、铝、钙、磷等有害成份非常少，是生产高纯工业硅的优质原料。主要能源消耗为电力，xx发水电开发年发电装机容量为10.4万千瓦，富余容量8.6万千瓦，可用于项目用电生产需求，减少电费支出，有效利用当地富余电力。为了合理有效开发利用优势资源，优化产品结构，发挥科技优势和规模效益，公司根据市场需求，结合自身条件和优势，在充分调研的基础上，拟建设2.6万吨/a年高纯工业硅项目。2.2项目市场预测分析2.2.1世界工业硅市场状况(1)世界工业硅供需概况近几年来，世界对工业硅的需求量较为稳定，供需基本持平，但产品结构并不合理。2023年以来，全球经济渐趋复苏，特别是中国经济强劲推动，东南亚经济形势看好，美、日、欧经济有所起色，冶金、化工、汽车等传统行业投资增长较快，电子信息工业飞速发展，从而带动世界对工业硅的消费稳定增长，全球消费总量超过200万吨（含低碳硅），行情逐渐走俏。(2)世界工业硅供需分布情况2023～2023年，世界对工业硅平均需求量为每年240万吨，平均供给量为250万吨。从需求分布来看：欧洲需求量最大，尤以德、英、法、俄为主；德国、法国、英国为工业硅的进口大国。美国和加拿大既是工业硅的消费大国，也是生产大国；但美国生产工业硅成本较高、限制条件严格，主要依靠进口；加拿大生产的工业硅基本能满足国内需求。日本是工业硅的需求大国和进口大国，每年需从世界各地进口工业硅30万吨以上；中国和韩国对工业硅的需求也较大，韩国主要依靠从中国进口。从供给情况来看：欧洲工业硅生产主要集中在俄、德、法、挪威，其中俄国斯和挪威出口量大，俄罗斯产品主要出口美国，挪威产品主要出口欧盟、日本和美国。中国是世界上最大的工业硅生产国和出口国，产量近十年一直占世界总产量的50%以上。另外，巴西和南非工业硅产量和出口量均较大，特别是巴西产品在美、日市场相当活跃。(3)世界工业硅市场消费结构和未来发展趋势世界工业硅消费市场总量供需基本平衡，但消费结构发生较大变化，出现产品结构型过剩与稀缺。20世纪70年代，世界工业硅约75%用于铝合金，80年代中后期下降至57%左右；同期工业硅在化工应用由20%上升至40%；在半导体和太阳能电池方面，工业硅用量有所增加，但所占比重不大；钢铁工业用硅量愈来愈少，并且有逐渐被优质硅所取代的趋势。虽然近年来铝合金用硅所占比例逐渐缓慢下降，但伴随着交通工具轻型化以及铝合金建筑结构的应用，铝合金用硅总量会不断增加。近十年，世界工业硅消费结构大致为：铝合金用冶金级工业硅占工业硅总量的54%，化工行业用化学级工业硅占35%，IT业（电子、信息产业）集成电路、半导体用化学级工业硅占6%，其它5%。据专家预测，今后世界对工业硅的消费量年均递增3～5%，预计2023年消费总量将增至270万吨。未来5～10年内，太阳能电池、电子、信息产业对化学级工业硅的需求以及优质铝材用硅增长迅猛，增幅稳定保持在8%以上。2.2.2国内工业硅生产现状(1)我国工业硅行业概况中国是世界上最大的工业硅生产出口国，也是需求大国，其产品以中低档次的冶金用工业硅等级为主（占总产量的90%以上）。中国工业硅生产厂家众多，全国近300家，集中在贵州、四川、云南、广西、湖南、福建、内蒙、青海、河南、山西等地。中国工业硅市场初步形成并划分为南方工业硅市场和北方工业硅市场，南方工业硅市场受天气和电力的影响，季节性特别明显，生产销售不稳定；北方工业硅市场主要以火电生产，成本较高，但生产销售较为稳定。我国工业硅产品大部分用于出口，主要出口至日本、韩国、东南亚、俄罗斯等地。(2)国内市场供需情况我国是世界上最大的工业硅生产国，近年来发展十分迅猛，2023年实际产量达120万吨，2023年达130万吨以上，占世界总产量的50%以上。我国对工业硅的需求量也特别大，2023年工业硅消费量约65万吨，其中铝合金用硅约40万吨，化学工业用硅约15万吨，半导体和新型材料约10万吨，分别占消费总量的61.5%、23%、15.5%；预计今后几年内我国工业硅消费年均增长率稳定保持在7%以上，到2023年，国内工业硅消费总量将超过80万吨，其中冶金用硅主要由国内供给，少量高质铝材用硅尚需从俄罗斯、欧盟进口。近两年来，化学级工业硅国内需求量大幅增加，化学工业、电子信息产业尤其是多晶硅产业的迅速发展对工业硅的需求量年增长率达到15%以上；国内生产能力不足，目前还满足不了国内外市场需求，具有非常广阔的市场潜力和前景。(3)出口贸易中国是世界上最大的工业硅出口国。2023年，中国工业硅出口高达51.28万吨，同比增长28%。中国工业硅主要出口地为日本、韩国、印度、东南亚及俄罗斯。2023年来，国际工业硅市场具有强销形势趋向，日本、美国经济有较大变化，汽车和化工产业再现增长势头，西方国家部分汽车进入更新期，拉动对铝合金及工业硅的需求，有利于我国工业硅出口。在国内外化工，铝合金、电子信息产业强势增长的拉动下，工业硅市场供需两旺，投资速度与规模空前高涨。①对亚洲市场：中国工业硅最大的出口市场是日本，2023年向日本出口各类工业硅15.4万吨，占日本进口工业硅总量的75%左右。向日本出口化学级工业硅逐年增多，2023-2023年日本进口化学级工业硅分别约为12.4万吨、14万吨、16万吨，同期中国向日本出口化学级工业硅约为6.2万吨、7万吨、8万吨，所占比重从30%上升到45%，在日本化学级工业硅市场，中国货逐渐取代其他国货（特别是巴西和挪威）成为必然。日本汽车工业发达，中国向日本出口冶金级工业硅无论从质量和价格上均比俄罗斯产品更具竞争力（俄罗斯同类产品含铁量较高）。韩国每年的工业硅耗量约为15万吨，50%依靠从中国进口。②对欧洲市场：欧洲是世界上最大的区域性市场，年需求量约75万吨，每年需从其他地区和国家进口工业硅20-30万吨左右，主要来至俄罗斯、巴西等国。中国厂商曾经向西欧大量出口工业硅，在90年代初遭到反倾销后，至今仍难以进入欧洲市场。中国加入WTO后，将为中国厂商出口工业硅创造更多机会。近两年来，中国工业硅出口欧盟的数量有较大增长，特别是出口英国DOW-Corning化学级工业硅的数量增长迅速。未来几年内，我国将按照国际贸易规则，公平、有效、有序地参与欧洲市场的竞争。③对美国市场：美国是世界上最大的工业硅消费国之一，年需求量保持在60万吨以上。过去三年来，中国出口北美（不含美国）的工业硅一直保持在较高数量；美国工业硅进口主要来自俄罗斯、巴西、挪威、加拿大、南非、澳大利亚等。2023-2023年，美国化工工业对工业硅的消费总量的5%-8%来自俄罗斯最大工业硅生产商ZAO-Kremny公司，俄罗斯产品占美国炼铝合金用工业硅总量的比重近30%；2023年上半年，由于反倾销缘故，美国基本没有向俄罗斯进口工业硅。挪威近年来受恶劣天气的影响，水电供应极度短缺，Elkem公司和Fesil公司不得不削减产量；巴西工业硅生产厂商随着2023年下半年电力配给制改革以来，纷纷恢复和扩大生产，填补了美国市场需求缺口，中国加入WTO后，逐步调整贸易规则，中美之间对工业硅进出口贸易的谈判取得重大进展，未来几年中国工业硅产品出口美国市场前景广阔。我国工业硅生产特点是，电炉容量小，装备水平低，自动化、机械化程度低。工业硅产品质量基本上满足我国电子信息、冶金、机械、建筑等行业的一般要求，主要以生产冶金级工业硅为主，国内消耗80%在冶金方面，主要用于铝合金生产。2.2.2市场分析工业硅中的化学用硅是需求最大、发展最快、应用最广的一个领域，全球目前每年以8%～10%的速度增长。用有机硅行业举例，有机硅主要的原材料就是化学级工业硅，占其生产总成本的30%左右，作为新型材料，由于有机硅产品有许多优良特性，广泛应用于人们生活的各个领域。主要产品有有机硅单体和聚合物硅油、硅橡胶、硅树脂等。2023年全球达到102亿美元的市场规模，预计未来几年仍保持5%～8%的增速；国内近3年有机硅的需求增长更是高达29%，预计2023年前仍将保持20%以上的增长速度。应用于电子行业的化学级工业硅（高纯工业硅）是一种优良的半导体材料，是国家鼓励发展的多晶硅、单晶硅的原料。由于用于物理法生产多晶硅的原料—4N级高纯工业硅获得困难，使物理提纯工艺难以实现，从而使整个光伏产业链呈现出“下大上小”的金字塔格局；2023年国内太阳能级的需求量达到2882吨，而实际产量不足70吨。有资料表明，2023年国内用于太阳能级的高纯工业硅将达到4300吨以上，我国集成电路和太阳能电池对高纯工业硅的需求快速增长，2023年集成电路产业需要电子级高纯工业硅约1000吨，太阳能电池需要高纯工业硅约1400吨；2023年，电子级高纯工业硅年需求量将达到约2023吨，太阳能级高纯工业硅年需求量将达到4300吨以上；全球需求量将达到8.6万吨以上，缺口5万吨以上。冶金级工业硅的主要用途是作为有色金属合金的添加剂，起到提高基体金属强度、硬度和耐磨性的作用，其中最大的用途是作为铝合金的添加剂，约占工业硅总量的60%以上。由于汽车等交通工具不断轻量化，冶金用硅的需求量也在不断上升。我国生产的工业硅，原来主要是冶金用硅。近年来，我国化学用硅的产量和出口量增长较快。从世界范围看，工业硅的主要出口国是中国、挪威、巴西、南非等；进口工业硅的国家主要是日本、西欧、北美和东南亚的某些国家。2023年以来，我国每年的工业硅产量约占世界工业硅总产量一半，年出口量超过了40万吨，出口到60多个国家和地区。国内工业硅市场经历了近一年多的持续走软，内销价格已经降至一个相对较低的水平。2023年一直低迷的金属硅行业刚有点起色，工业硅市场持续热销，低牌号的工业硅已供不应求，订单增长的同时价格也开始攀升，需求转旺拉动工业硅价格走向坚挺。国内工业硅价格保持持续上涨态势，目前国内主产区金属硅553主流价格在12600～13500元/吨（港口含税），441在13600～14500元/吨（港口含税），3303主流报价已达到15200～16500元/吨（港口含税），更高品位的2202普遍在16400～17200元/吨（港口含税）。对于介于化学级与冶金级之间的441工业硅涨势更是惊人。从表面看，目前工业硅供大于求,实质是低档次产品供大于求，而高档次产品（1101级以上）仍然是供不应求，国际市场依然如此。表面供大于求的现象不会维持太久。从国家产业政策方面来分析，政府为了促进产业升级、保护环境、节能降耗，一边推行企业准入制度，一边提高电价，还租逐渐取消出口退税、增收出口关税、提高出口关税。产政策执行的结果是一些矿热炉容量小的企业被强制关停，一些技术落后、能耗高的且无资金实力的企业在市场竞争的作用下也逐渐退出该行业。2023年以来工业硅价格一路上涨的现象正是国家产业政策作用的结果。今后几年，西方国家工业硅市场年均增长率为3％左右，硅铝合金用工业硅年均增长0.6％，而化学方面用硅以6％增长率递增，半导体用硅年均增长率为8％左右。2023年西方国家工业硅总需求量达103万吨/年，其中化学工业用工业硅占总用量的53％以上。随着冶金、化工和电子工业的发展，需求量不断增长，尤其有机硅化合物、汽车工业新材料生产和太阳能光伏产业的快速发展的增长，对工业硅的需求量不断增加，预测在亚洲等地区工业硅消耗也将有很大的增加。近几年，国际中低档工业硅价格呈U型变化，2023年以前供需基本平衡，价格基本稳定，由于2023年西方工业硅需求下降、供应过剩以及库存高涨，从而引起市场价格趋于下跌，直到年底甚至进入2023年，随着生产者持续削减产量和需求的增加才止跌回升。高档工业硅价格基本保持稳定，并略有上扬，当前国内1101＃价格为1.6万元～2.4万元，3N级工业高纯工业硅5万～12万元，4N级工业高纯工业硅20-38万元。预计2023年后中低档工业硅价格同2023持平，化学级以上工业硅价格将不断攀升。因此可见，工业硅尤其是高纯硅的市场需求量大，具有广阔的市场前景。2.3项目必要性与可行性分析2.3.1项目建设必要性分析2023年以来，由于工业硅的实际消耗量不断增加，供求关系发生变化，西方科学发达国家工业硅供应已出现较大缺口，消费量高达76.5万吨，而西方国家只能生产57.4万吨,需进口19.1万吨，由此可见，工业硅市场前景可观，随着经济的发展，高新科技的不断出现，工业硅作为基础工业原料在电子、通讯、航空、航海、汽车、机械、军工等主要工业项目上，应用将会更广泛，用量会日趋增加，价格会稳中有升，前景广阔。提高工艺流程加工的高纯硅，用途十分广泛，为硅合金材料，镁，铁，铝，锰，铬，钛，稀土，用于精细化工、冶金、电子、机械、航海、航天、国防军用物资、汽车制造行业。是一种不可以缺少的魔术元素。硅有机化合物，硅橡胶，硅油，可以做有色金属的添加剂和脱氧剂，提高有色金属的强度、硬度和耐磨性。例如有机硅塑料有极好的防水涂布材料。硅钢的合金硅，用于生产高级的硅钢片。通过科学技术的突飞发展，硅材料广泛应用国民经济建设，95%以上半导体器件都是由硅材料制造，从计算机到电子通讯、汽车、家电、航天科技都离不开晶体硅。2.3.1项目建设可行性分析迪庆州作为云南省的重要城市，按照市经济发展的指导思想，立足资源和区位优势，以重点项目建设为突破口，大力发展电力、高载能、石材、煤炭加工运销四大主导产业。建设硅项目有着明显的优势，工业硅成本主要取决于电价和硅石，占总成本的60%以上。迪庆州维西县电价较低，原料资源丰富，价格便宜，运输方便都是发展工业硅的上好条件。1、资源优势得天独厚工业硅成本其中之一取决于原材料硅石，占整个成本的30%左右。迪庆州及周边地区硅石资源丰富，价格低廉且品位较高,储量极为丰富,开发前景十分广阔.由于资源在当地可以解决，对企业运输等成本可大大降低。2、电力供应充足，性能良好，用电成本低xx发水电开发位于云南省迪庆州维西县境内，公司拥有维西县境内的老安统水电站、大桥河水电站、弄资河水电站、洛爪河水电站、拉波洛水电站的开发权，总装机容量10.4万千瓦。可为项目提供充足的电源供应。3、政策支持项目符合国务院批准国家发改委2023年5月13日发布《产业结构调整指导目录（2023年本）》和《铁合金准入条件（2023修订）》，项目所在地为西部地区，具有独立运行的水电站，电力资源丰富，具有资源优势，采用先进技术后能耗符合铁合金行业准入条件。3.建厂条件和厂址选择3.1场址所在位置现状1、地点与地理位置拟建厂址位于云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧，位于云南省西北部，迪庆州西南端，“三江并流”腹地。东径98°54′～99°34′，北纬26°53′～28°02′之间，东与香格里拉县隔江相望，东南与丽江市玉龙县接壤，南与怒江州兰坪县相连，西与怒江州贡山县、福贡县为邻，北与德钦县衔接。项目建设地点距离省道S225较近，紧邻G214国道，交通运输极为便利。2、场址土地权属类别及占地面积根据《中华人民共和国项目建设选址意见书》文件，项目所用场址土地使用权为公司所有，整个厂址呈长方形，东西长445米，南北宽300米，土地面积约200亩。3.2场址建设条件3.2.1自然条件1、地理位置维西县位于云南省西北部，迪庆州西南端，“三江并流”腹地。地处青藏高原向云贵高原的过渡带，居云南省西北隅，迪庆藏族自治州西南端。东邻香格里拉，东南连丽江，南接兰坪，西与贡山、福贡交界，东北及北面与德钦县衔接。县城保和镇距省府昆明737公里，至迪庆州府香格里拉县建塘镇236公里。xx永同发水电开发年产26000t工业硅项目拟选厂址位于云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧。2、地形地貌县境位居三江并流地带。县境地貌类型复杂多样，有高山、河谷、山间小盆地和高山褶断（凹陷枯湖沉积地或草甸），由于河水冲刷和自然风化，地貌常被分割，形成典型的“V”型地貌。有分布不均、大小不等的坡积，冲积和冰积物，形成形态各异的河谷区和高山草场、林场，组成高低不等的河谷台地，洪积扇地和滩地。云岭山脉东濒金沙江，西临澜沧江，自北往南延伸，切割剧烈，气势雄浑；碧罗雪山矗立于澜沧江与怒江之间，群峰巍峨，连绵起伏，形成天然屏障。地势大起大落，由南往北呈阶梯状台升。本项目所在地地势平坦，场地地基稳定，适宜建厂。3、水文维西山高林茂，江河纵横，水网密布。澜沧江从巴迪乡大石头入境，经6个乡（镇），由小甸村出境流向兰坪，由北向南纵贯全境，过境流程165公里。金沙江经县境东北隅，过境流程13公里。全县大小山溪、河流共763条，分别注入两江之中，其中永春河、腊普河为两条最大干流。永春河流经3乡1镇，流程56公里，流域面积811平方公里，年均流量15立方米/秒，最大流量为80立方米/秒，引灌农田9500亩。腊普河流程76公里，流域面积87平方公里，平均流量18.7立方米/秒，最大流量330立方米/秒，常年引灌农田4600亩。此外，属于澜沧江支流，流程达10公里以上的河流有12条。另有高山雪溶湖33个。河网密度为0.33公里/平方公里，径流量31.72亿立方米。拟建厂址区域地上、地下水储量比较丰富。4、气候特征维西地处低纬高原，属西藏~华西类康滇区的亚热带与温带季风高原山地气候，其特点是：冬长无夏，春秋相连，仅有冷暖、干湿和大小雨季之分。又由于地质结构复杂，海拔高差悬殊大，光、温、降水分布皆不均匀，形成立体气候。年平均日照总时数为2104.5小时；年平均气温最高值为15.3℃，最低值为－1.5℃；年平均降水量938.1毫米，降水日数在100～160天之间；年平均气压为767.4～773.3毫米之间；年平均风速1.3米/秒；年平均霜期169天；年平均降雪11天。5、地震烈度根据国家地震局最新颁发《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2023B1）；《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2023A1），《建筑抗震设计规范》（GB50011-2023）维西县建筑抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。6、资源优势（1）水电资源维西境内高山湖泊星罗棋布，原始森林茂密，河流、山溪众多，最容易开发清洁能源——水力发电。横断山区是我国水力资源最集中，最丰富的地区，而维西地处“三江并流”中的澜沧江、金沙江上游，横断山褶皱带中段，境内降水丰沛，生态环境保护完好，地表水径流量稳定。有独特的地理优势，山高谷深、江河密布、河流湍急、落差集中，有得天独厚的水利资源。全县有大小河流763条，“两江”一级支流有56条，可开发利用的有49条，这些河流水流湍急，落差集中，径流量相对稳定，最容易建水电站。据调查全县水能蕴藏量为376.94MW，可开发利用的有311.77MW，是水资源的富集地。境内还有极富开发价值的澜沧江、金沙江，其中澜沧江在境内流程165公里，高差320米，山高谷深，水量稳定，具备开发大型梯级电站的优良条件。矿产资源维西地处三江成矿带，矿藏比较丰富。已知矿藏有钛、铁、锑、铜、金、银、铅、锌、钨、锰、锡、石膏、油页岩、石棉、大理石、瓷土等，分布面广。勘探工作尚处于开始阶段，探明2个中型铁矿（楚格咱铁矿C+D级，储量为4825.9万吨，属中型富铁矿；庆福铁矿为C+D级，储量为1200万吨，为中型铁矿），其他有待于今后进一步勘察。在一些大山之中，出现奇异的电磁场现象，有望发现稀有元素。3.2.2水源、供排水工程、防洪本项目建在云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧，生产、生活用水由厂区自备水井供给，水质符合工业用水（地表Ⅳ类）标准。3.2.3供电项目用电来自公司电厂，该站进线220KV，电量充足。电力供应有保证，能确保本项目的实施。3.2.4原料的供应工业硅的主要原料为硅石、木炭、石油焦、烟煤和石墨电极等。6×13500KVA工业硅项目建成投产后，年需硅石6.76万吨，木炭1.3万吨，石油焦1.82万吨，低灰煤1.30万吨，石墨电极0.26万吨。迪庆州硅石资源丰富，其它辅助原料在周边地区均有充足的货源。3.2.5环境条件厂址及周围区域无国家或省自然保护区、风景游览区、珍贵动物保护区等特殊环境、敏感区，也没有重点文物保护单位。3.2.6交通运输迪庆州交通便利，已形成铁路、公路、民航等立体方式交通运输网。拟建厂址位于云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧，项目建设地点距离省道S225较近，附近有乡级公路，省府昆明737公里，至迪庆州府香格里拉县建塘镇236公里。距硅石矿最远距离15公里、最近距离5公里，紧邻G214国道，交通运输极为便利。3.2.7社会环境条件云南省迪庆州基础设施完善。国道、铁路、高速公路等道路网络基本形成；程控、全球移动通讯和有线电视遍布城乡，网电覆盖全市。拟建项目厂址云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧，处于区划的工业区内，符合迪庆州总体发展规划。3.3场址选择3.3.1项目选址基本原则（1）符合国家、地区和城乡规划的要求。（2）满足项目对原材料、能源、水和人力的供应，生产工艺和营销的要求。（3）节约和效益的原则，尽力做到降低建设投资，节省运费，减少成本，提高利润。（4）安全的原则，防洪、防震、防地质灾害危害。（5）实事求是的原则，对多个场地选址时，要在调查研究的基础上，进行科学分析和比选确定。（6）节约项目用地，在保证基本工艺和设备布置的前提下，尽量不占或少占土地面积。（7）注意项目建设时的环境保护问题，以人为本，减少项目对生态和环境的影响。3.3.2项目选址结果根据以上基本原则和要求，本项目拟建于云南省迪庆州维西县保和镇箭南村南侧。项目所在地项目所在地xx永同发水电开发年产26000t工业硅项目厂区所在地4.生产流程及工艺技术条件4.1项目简述xx永同发水电开发为充分发挥公司有利条件，适应新形势下企业生存和发展的需求，提高公司经营效益，决定建设13500KVA工业硅矿热炉6台，实现年产2.6万吨工业硅的生产能力。4.2设计原则充分利用公司优势，新增关键生产设备，形成生产规模。为适应技术进步和提高市场应变能力，选用技术先进、质量稳定可靠、生产效率高、柔性程度高的生产设备。设备选用立足于国内的先进设备。厂房内设备的布置合理，工艺流程通畅。贯彻国家有关节能、环保、劳动安全卫生和消防等政策和法规，采用耗能低、污染少、节能节材工艺和设备。加强检测手段，严把质量关。4.3原料要求及供应条件、产品要求4.3.1原材料供应在结晶硅的冶炼中，所需的原辅材料有：硅石、木炭、石油焦、石墨电极。炉料配方：硅石+石油焦+木炭（精制烟煤）电炉熔炼：三相交流冶炼出炉精炼：氧气精炼1、主要原辅料品种生产工业硅的原辅料是硅石、还原剂和电极。工业硅生产要求原料是优质硅石，还原剂选用木炭、石油焦、精烟煤等，电极选用石墨电极。另外，精炼还需要氧气。2、硅石质量要求迪庆州地区拥有品位好的优质硅石资源，SiO2一般品位高达99%以上，最高可达99.99%。，储量丰富。且便于开采和运输；经取样化学分析，硅石中铁、铝、钙、磷等有害成份非常少，是生产高纯工业硅的优质原料。工艺要求硅石SiO2含量达到99%以上，且应具备一定的抗爆性和热稳定性，入炉硅石粒度以20～100mm为宜，其中60～80mm应占50%以上。具体技术条件见下表。硅石成分要求表%序号指标≥99≤0.20≤0.15≤0.15≤0.01硅石中二氧化硅的含量一般应在98%以上，在用于制造高纯多晶硅的化学级硅中，除了含有99%以上的硅（Si）外，还含有铁（Fe）、铝(Al)、钙(Ca)、磷(P)、硼(B)等，它们的含量在百万分之几十个到百万分之一千个（摩尔分数）不等。而半导体硅中的杂质含量应该降到10-9（摩尔分数）的水平，太阳级硅中的杂质含量应降到10-6（摩尔分数）的水平。硅石粒度要求表序号123备注粒度(mm)<2020～80>80含量(％)<5>90<54.3.2辅助材料选择要求1、还原剂选择选择碳质还原剂的原则是：固定碳高、灰分低、化学活性好。通常采用低灰分的石油焦或沥青焦。但是由于这两种焦电阻率小，反应能力差，因而必须配用灰分低、电阻率大和反应能力强的木炭代替部分石油焦。木炭是能满足炼硅需要的最重要的炭质原料，但木炭的来源有限，价格又高。特别是近年来，由于国家实施生态建设，控制林木砍伐，保护森林资源，已成大家的共识。目前一些地区明文规定，禁止伐林烧炭，有的地区还规定了停止使用木炭的具体时间，木炭的来源就更加有限。从资源保护角度出发，目前国外的工业硅生产，绝大多数国家已不再使用木炭。我国在寻求和使用木炭替代品方面也做了大量工作。大量实践证明，精烟煤是木炭之外的另一种较理想的还原剂。长远看以洁净煤替代木炭是工业硅发展趋势。本项目拟采用石油焦、木炭、低灰煤为还原剂。(1)木炭本项目所需木炭的主要指标为：含炭量>65%、水分<7%、碳木<4%、灰份<2%，按照100%含炭量计算。(2)石油焦石油焦是冶炼工业硅的主要还原剂。石油焦由于具有固定碳含量高、灰分含量低、机械强度高，成分稳定等优点，是许多工业硅生产企业常用的碳质还原剂之一。石油焦在高温下石墨化程度高，造成还原活性低，因此，需要和木炭、低灰分烟煤等配合使用，起补充固定碳作用。冶炼结晶硅采用3#A级别石油焦。中原地区的炼油厂可以供货，由汽车转运至厂内，年用量18650t(干基)，入炉粒度为0～13mm。(3)洗精煤（或半焦）烟煤化学活性好,但灰分高,灰分中含有害杂质高。考虑到还原剂还原性能对产量、电耗的影响和灰分对产品质量的影响,在以木炭、石油焦为主体的还原剂基础上,侧重选择、添加部分低灰分,且低灰分以低Al2O3为主的烟煤作为还原剂。洗精煤（或半焦）主要从府谷等地购进，汽车或火车来料，年用量6550t（干基），入炉粒度为0～13mm。石油焦、木炭、低灰煤、电极质量见表：主要辅助材料质量表主要辅助材料灰份成分见表。主要辅助材料灰份成分表主要辅助材料的粒度要求见表。主要辅助材料粒度表(4)石墨电极石墨电极是采用石油焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过破碎、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺生产的一种耐高温抗氧化的导电材料。石墨电极具有良好的电性能和化学稳定性，在高温下机械强度高，杂质含量少，抗振性能好，是热和电的良好导体。本工艺要求电极采用外径Φ850mm石墨电极，其理化指标见下表。Φ850mm石墨电极理化指标指标级别比电阻≯(Ωmm2m-1)抗压强度≮105pa灰分（%）真比重（tm3）假比重≮（tm3）级别电极接头电极接头≯≮电极接头特级8.582003000.32.201.561.68优级9.5918030021.68按照生产工艺要求和生产经验，每吨高纯工业硅产品需要消耗石墨电极75～103公斤，本可研报告按100Kg/t计算，则2.6万吨高纯工业硅年需石墨电极2602吨。4.3.3工业硅质量要求工业硅质量要求（参照GB/T2881-1991）用途牌号化学成分（质量分数）/%Si不小于杂质，不大于FeAlGa化学用硅Si-A0.1Si-B9冶金用硅Si-198.50.6-0.3Si-2980.7-0.5Si-3971-14.4生产工艺流程4.4.工业硅生产过程由原料贮存、配料、工业硅炉熔炼、精炼、浇铸、破碎、包装，及检测等主要生产工序组成。本项目生产工艺流程如下图所示：硅石硅石硅石硅石硅石破碎破碎破碎破碎配料配料配料配料冶炼电炉精炼锭模浇铸冷却破碎包装氧气工业硅生产工艺流程4.4.2生产工艺流程简述（1）原料系统①原料破碎入厂硅石经用水冲洗后，堆放在原料厂；木炭、石油焦、低灰分煤等分别送入原料棚存放；石墨电极经汽车运入厂内，由铲车送入生产车间。在原料车间用颚式破碎机将硅石破碎到1080mm合格粒度，经筛分去除细粉；用齿辊破碎机将木炭破碎到580mm合格粒度，过筛去除细粉；用光辊破碎机把石油焦破碎15mm(其中0～5mm低于30%)，筛分后除去细粉；合格粒度的硅石、木炭、石油焦等原料用带式输送机送到冶炼车间的配料仓。②配料各种原辅材料由布料器卸入各自的料仓内，料仓料斗下的电磁振动给料机将各种原辅材料加入计量斗，经计量后的物料卸到配料带式输送机上，完成配料过程。经过配料后的物料由提升机转运到皮带机上，最后经圆盘给料机将物料加到各个料仓内。（2）工业硅炉熔炼系统在工业硅炉中熔炼过程中，以硅石为原料，以石油焦、低灰煤为还原剂，经高温区后，硅石逐渐还原出硅，在电炉冶炼过程中，随着原料的消耗，工业硅熔体不断生成。由于工业硅生产料面需要不定期处理，因此工业硅电炉不能采用全封闭形式。工业硅生产烟气量大、烟气温度高，烟气带走的热量约为输入量的33％，为了防止高温烟气烧坏布袋，在烟气进入布袋前必须采取降温措施，回收热量，降低能源损失。（3）精炼系统为满足化学用硅要求，主要原辅材料质量在严格控制的同时，Al和Ca的含量还有可能超标，所以采用氧气底吹精炼技术进行精炼，使产品质量满足用户要求。矿热炉开路出硅液前向硅包通入氧气和空气混合气体，初始压力2.45×105Pa，随熔硅从炉内流出，逐渐向包内投放65％和35％焙烧白云石组成的混合清渣剂，加大富氧压力，出炉完毕投入混合清渣剂即终止，混合气体压力升至4.4×105Pa～4.9×105Pa，底吹气体转为纯氧底吹1020min后，保持底吹压力不变，加入空气减低吹含氧量控制硅液再吹10～20min，硅液温度降为1500℃，用木棒扒渣，开始浇铸，浇铸完停止吹气，一面粘包活吹气管堵塞。氧气耗量3～5m3／t硅，压缩空气耗量3～5m3／t硅，供气流量35m3／t硅。工业硅出炉温度1800℃，包内吹氧精炼温度1600～1800℃，吹起搅拌温度1500～1700℃，扒渣浇铸温度1450～1500℃。（4）浇铸系统经精炼后的工业硅，再用电动抬包车运出到冶炼车间浇铸跨进行锭模铸造。电动双梁桥式起重机的主钩将工业硅抬包提升，并送到锭模前，电动双梁桥式起重机的副钩将工业硅抬包倾斜，进行浇铸。（5）破碎及包装检测系统铸锭成型后的工业硅还需按用户要求进行破碎、研磨，破碎后按不同粒度范围来分类贮存。方便运输和用户使用以及保护产品不受污染，将工业硅按粒度范围分类包装。项目对进厂的原辅材料质量要严格控制，进行分批取样检测分析。同时，为了避免不合格产品进入市场，仍然要把握好分析检测关。4.4.3物料平衡图本项目主要原料消耗为石油焦、木炭、低灰煤、石墨电极等，物料平衡图见下图：注：炉渣来源包括木炭渣185.3t/a，煤渣234.0t/a，硅渣468.3t/a，石油焦渣280.5t/a，电极渣19.5t/a，清渣剂529.5t/a。物料平衡图4.6电炉产能还原电炉设计能力采用下述公式计算Q=24·P·K·cosθ·T/W上式中：P——需要电炉变压器额定容量（KVA）Q——冶炼品种需要的年产量（t/a）W——冶炼品种单位产品电耗（KW·h/t）cosθ——电炉功率因数K——变压器负荷利用系数、电压波动系数0.93T——电炉年工作天数其中产品冶炼电耗按11500KW.h/t计算，年工作天数取180天，变压器负荷利用系数0.90，电炉功率因数取0.95（补偿后），经计算6×13500KVA电炉年产工业硅约为26016吨。4.7主要设计特点4.7.1原燃供应系统本原料系统是为新建13500kV六台工业硅电炉（年产2.6万t/a化学级工业硅）生产提供合格的原、燃料。根据公司提供的厂址地形特点及现行条件，经多方案比较后，决定原料系统由原料露天堆场、干煤棚、原料干燥棚等三部分组成。其中原料露天堆场的主要功能不仅包括对所有原、燃料（硅石、石油焦和精煤）的堆存及倒运，同时还具有对硅石的水洗功能。干煤棚主要对短期入炉的洗精煤进行堆存和干燥。原料干燥棚的主要功能除了对入炉硅石、石油焦和洗精煤的堆存和所有入炉原、燃料的干燥、配料及上料外，还具有对石油焦和洗精煤的除铁处理。满足工艺要求。原燃料的处理和上料采用机械和人工相结合的方式进行并采用人工配料。外购硅石汽车来料后，汽车自卸至原料露天堆场堆存，利用场地自然高差造堆。大于80mm的硅石由移动式胶带机或手推车直接给入破碎机或进行人工破碎。为保证精料入炉经整理后的硅石由人工进行水洗以去除表面泥土，提高入炉硅石的质量。经整理后合格硅石由手推小车或铲车送入原料干燥棚内造堆并倒运。外购石油焦和烟煤由人工或汽车自卸至原料露天堆场，利用场地自然高差造堆并倒运。由于石油焦、洗精煤均为合格粒度（0～13mm）来料，因此本设计不考虑石油焦和洗精煤的整粒。为减轻洗精煤的水分，提高原燃料的品位，短期入炉的洗精煤需进入干煤棚进行堆存和干燥，需要时由手推小车或铲车送入原料干燥棚进行除铁和配料。经整粒后的合格硅石，由手推小车或铲车分品种送入原料干燥棚贮存，为保证原燃料的质量，原料干燥棚要求按品种设置隔墙并要求防雨。由于工业硅产品中Al、Ca、Fe的含量限制严格，特别是Fe的含量对产品的危害，故需对入炉石油焦和洗精煤采用电磁除铁器进行除铁处理，以满足工艺的要求。需要时，各种原、燃料按工艺要求的一定重量比进行人工配料。经配料后的料由手推车送入主厂房平台备用。原料系统除原料露天堆场采用二班工作制外，其余均为三班，每班8小时。4.7.2电炉系统（1）采用矮烟罩矿热电炉，可减少烟气处理量，改善工人操作环境，降低烟尘处理投资和运行费用。采用三台单相变压器，缩短短网距离，减少能耗。（2）配方科学，确保固定碳含量高且稳定，使还原剂中的C和硅石中的SiO2最大限度的发生氧化、还原反应，破环和降低碳化硅的形成和一氧化硅的排放，从而提高了产品产量、保证了质量的稳定性。（3）采用低电流高电压操作技术，不但降低了无功功率，使有功功率提高了10%，最大限度地发挥了电炉的功率因素，温度高、化料快，使每吨产品电耗由12023度降低到11500度，而且使电极消耗由原来的110Kg/t降低到100Kg/t。（4）采用特殊的炉外精炼方法，使硅水中的铁、铝、钙等除杂率分别提高到20%、40%、75%以上，保证了高等级硅的产出率，每炉4N产品的比例为40%以上，剩余产品硅含量均在99.7%以上。所有产品均达到国际标准以上。（5）研究和制定了一套《生产操作规程》，规范了用电、捣炉、加料、电极、控制等方面的操作。4.8主要设备4.8.1设备组成及简介高效节能结晶硅冶炼电炉设备由熔炼设备、上料系统两大部分组成：1、熔炼设备由供电系统、控制系统、电极升降系统、把持系统、冷却系统、烧穿系统、炉体等几部分部分组成。供电系统由高压开关柜、变压器、短网、大截面水冷电缆等组成。该系统使用50HZ频率供电。控制系统：由操作台、动力柜、计量柜、霍尔组件监测和电极调节器等部分组成。升降系统：由液压站、电极吊桶、上下夹紧装置、升降装置等部分组成，其压力环设计吸收和消化了挪威埃肯公司和德马克公司结晶硅炉的技术。把持系统：由把持筒、铜瓦、压紧环、抱闸等部分组成。冷却系统：由泵站、循环水池、控制柜、分布器、三角区等部分组成。烧穿系统：由烧穿器、台包、空压机、氧气瓶、空气氧气流量计等部分组成。炉体：在砌炉时，加入新型绝热材料，具有反射远红外能量的效能，保持炉壁温度较低，减少热辐射。熔池碳砖砌筑时加进绝缘材料，减少碳砖磁损。烟罩设计成三块水冷骨架，内喷涂耐火材料的结构形式，其上开有三个大门和三个小门，便于观察，方便加料及捣炉。2、上料系统采用半自动控制，由输送设备和称量装置等组成。配料采用微机配料。4.8.根据生产工艺技术路线和工艺技术对设备的要求，除常规设备需购置外，大部分设备均由建设单位购置部件、零配件按生产需要进行制作。1、电炉系统为了改善劳动条件，便于烟气净化处理和节省能耗，按照国家产业政策规定，结合工艺要求和生产实践经验，经多方案比选，本项目拟选用电炉6台，热炉变压器容量为13500KVA。电炉炉体：电炉炉型采用三相矿热炉，三根电极呈三角形分布。电炉炉体采用钢板焊接而成，炉体内衬选用节能型的自焙碳砖，炉壳内侧选用新型保温隔热材料—硅酸铝纤维毡，同时还选用轻质耐火砖和轻质碳砖作为绝热材料，从而大大提高了冶炼炉的保温性能和使用寿命。炉衬的炭砖与炉壳有良好的绝缘性。为防止炉料结壳，影响透气性和炉料下沉。炉壳钢材选用Q235A；炉壳纵向用1Cr18Ni9Ti不锈钢板做隔磁处理；炉壳支撑工字钢选用32b；出硅口2个，呈120°分布。烟罩：矮烟罩顶不采用不锈钢制作，以减少磁场的产生，侧壁开有炉门，用于捣炉、扎气眼和人工加料，四周装有水冷却管，顶端开有电极孔和烟道孔。烟罩分为几大块每块之间有绝缘板间隔，防止形成涡流，造成电能的损失。(1)矿热炉炉型工业硅生产时，由于料面需要不定期处理，因此工业硅电炉不能采用全封闭形式。进行工艺设计时,设计选用矮烟罩炉型。可以有效防止炉底上涨、扩大反应区、提高产量、降低电耗；减少或取消捣炉操作、消除崩料及延长炉衬寿命。(2)13500KVA矿热炉技术参数13500KVA工业硅炉主要参数项目名称单位型号规格备注变压器额定容量KVA3×4500（单相）一次侧电压KV35二次侧电压V90-180-260级别33电炉常用电压V200炉子常用电流A炉子最大电流A频率Hz50调压方式有载电动电炉电炉型式半封闭炉壳高度mm4300炉壳内径mm7500炉膛深度Mm2200炉膛内径Mm5500电极直径mm850极心圆直径mm2500±100出硅口数量3电极升降行程mm1400电极升降速度m/min0.3～0.6（3）电极系统电极：根据生产经验和工艺要求，电极选用外径Φ850mm的石墨电极的特级品。电极把持器:电极把持器主要有以下三种。第一种是锥形环式把持器，其结构简单、制作容易，但不能保证铜瓦均匀地接触电极，已产生偏流、打弧现象，是功率损失增大，有时还造成压放卡阻等，从而带来运行和维修方面的问题。第二种是压力环式把持器，由压力环和波纹膨胀箱（或油箱）组成，压力环从箱体上径向配置的波纹膨胀箱（或油箱）与铜瓦数相对应，能一对一的径向顶紧铜瓦，使铜瓦均匀的接触电极，改善了锥形把持器的缺陷。第三种是组合式把持器，与传统的锥环、铜瓦电极相比主要有以下特点：①导电的接触元件与电极壳筋板接触压力恒定，工作时不刺火打弧。②接触元件与电极的升降和压放有机组合，装置结构紧凑、故障率低，实现带电压放电极。③运行过程中电极壳不变形，电极培烧均匀，减少了电极的断损事故。④馈电铜管与各部件之间采用银焊焊接，各接点连接牢固，整体导电性能良好。⑤接触元件由通水的底部环和不锈钢护屏保护，避开高温粉尘危害，使用寿命长，而且磨损的接触元件经过修复后可重复使用多次。⑥电极升降与压放运行平稳，工作时安全可靠，可提高电极的自控水平。⑦电极与炉盖之间容易密封，便于实现矿热炉的密闭操作。⑧电极壳结构复杂，需要配备专用的电极壳制作设备，电极壳制作安装要求较高。根据生产经验和本项目特点，本次选用压力环式把持器。电极压放装置：采用液压机械抱闸，即每个抱闸由四块闸瓦、四组蝶型弹簧