工業(yè)硅礦熱爐生產(chǎn)線項(xiàng)目投資申請(qǐng)報(bào)告1、概述1.1、項(xiàng)目概述1.1.1、項(xiàng)目單位： 硅業(yè)有限公司工業(yè)硅礦熱爐生產(chǎn)線；1.1.2項(xiàng)目?jī)?nèi)容：建設(shè)2X12500KVA工業(yè)硅礦熱爐生產(chǎn)線及相關(guān)輔助生產(chǎn)設(shè)施；1.1.3、 擬建規(guī)模：工程項(xiàng)目：年產(chǎn)1.65萬(wàn)噸化學(xué)級(jí)工業(yè)硅；1.1.4、 建設(shè)地點(diǎn)：、承建單位概況1.2.1、單位名稱： 硅業(yè)有限公司1.2.2、 單位地址：1.2.3、 承建單位概況：硅業(yè)有限公司是一家是具有獨(dú)立法人資格的民營(yíng)企業(yè)公司。。成立于年，投資 萬(wàn)元建成投產(chǎn) KVA工業(yè)硅生產(chǎn)線，公司的發(fā)展戰(zhàn)略是走“電冶”之路，公司的地理位臵優(yōu)越，公路、鐵路運(yùn)輸十分方便。硅業(yè)有限公司地處 工業(yè)園，占地畝，2X12500KVA化學(xué)工業(yè)硅礦熱電爐工程于 年月投產(chǎn)，公司實(shí)行現(xiàn)代化的企業(yè)管理制度，在生產(chǎn)上擁有一批技術(shù)人員和一支技術(shù)過(guò)硬的職工隊(duì)伍，公司本著“以人為本、和諧發(fā)展”的宗旨，堅(jiān)某某市場(chǎng)為導(dǎo)向，以服務(wù)為根本，效益為核心的企業(yè)方針，堅(jiān)持為客戶提供最好的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。、建設(shè)地點(diǎn)概況某某區(qū)是在國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中，落實(shí) 政府“十五”期間建立硅工業(yè)基地決策，于年月經(jīng)政府批準(zhǔn)設(shè)立的。年月日正式成立，隨即又被某某省重點(diǎn)某某區(qū)。1.4、 編制依據(jù)1.4.1、高耗能工某某區(qū)管理委員會(huì)關(guān)于 硅業(yè)科技有限公司建設(shè)化學(xué)硅工程項(xiàng)目的批復(fù)；1.4.2、 中亞硅業(yè)科技有限公司提交的有關(guān)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。1.5、工程建設(shè)的必要性必要性1.5.1.1、 中央實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，加快中西某某區(qū)的發(fā)展，是我國(guó)現(xiàn)代化戰(zhàn)略的重要組成部分，是逐步縮某某區(qū)差距，達(dá)到共同富裕的必然要求。該項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)某某區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。1.5.1.2、 地處我國(guó)西北部腹地，具有豐富的礦產(chǎn)資源和煉焦用煤資源，豐富的水、電資源和便捷的交通運(yùn)輸條件。1.5.1.3、 目標(biāo)就是要把公司發(fā)展成為煤電冶結(jié)合、1.5.2、公司領(lǐng)導(dǎo)銳意進(jìn)取，有一某某市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值觀念;企業(yè)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的工程技術(shù)人員和管理人員，并有一支素質(zhì)較高的熟練生產(chǎn)工人隊(duì)伍，這對(duì)工程順利建設(shè)提供了可靠的技術(shù)保證。1.5.3、 高耗能工某某區(qū)在基礎(chǔ)建設(shè)、稅收政策上為本工程的實(shí)施提供了良好的條件，也為公司的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。1.6、廠址及建設(shè)條件1.6.1、廠址位臵擴(kuò)建工程地址將在一期工程緊鄰，目前已做好場(chǎng)平。、建設(shè)條件1.6.2.1、原料供應(yīng)化學(xué)硅生產(chǎn)的主要原料有：硅石、石油焦、木炭、木塊、木屑、低灰分煙煤等；由于化學(xué)級(jí)工業(yè)硅產(chǎn)品中Al、Ca、Fe的含量限制嚴(yán)格，特別是Fe的含量，故對(duì)各種原料質(zhì)量要求很高。硅石：本地等地有豐富的優(yōu)質(zhì)硅石資源，可長(zhǎng)期滿足生產(chǎn)需要；也可從某某區(qū)購(gòu)入。其理化指標(biāo)完全滿足化學(xué)硅生產(chǎn)需要。石油焦：是冶煉化學(xué)硅的主要還原劑，主要在湖南、湖北、新疆、江蘇等地購(gòu)買(mǎi)。低灰分煙煤：采用低灰分煙煤和當(dāng)?shù)刎S富的苞谷芯取代木炭，，不足部某某省外購(gòu)買(mǎi)。碳素電極：？1050伽的碳素電極國(guó)內(nèi)技術(shù)相當(dāng)成熟，而且生產(chǎn)廠家較多。木塊、木屑：可以從本地的林場(chǎng)、木材加工廠購(gòu)木材的邊角余料。木炭由于資源短缺、價(jià)格較貴可以采用高油焦無(wú)炭生產(chǎn)工藝。但是，工業(yè)硅爐的一次、二次啟動(dòng)和處理異常爐況時(shí)還是要準(zhǔn)備一些庫(kù)存?zhèn)溆谩?.6.2.2、 供電條件新建2X12500KVA化學(xué)級(jí)工業(yè)硅礦熱爐工程電能由 35KV變電站引架空線路某某區(qū)35KV配電室內(nèi)，供礦熱爐及廠內(nèi)動(dòng)力用電。、供水條件本工程新建的閉路軟化冷卻循環(huán)水系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)用水、生活用水和消防用水需求。1.6.2.4、 交通運(yùn)輸條件硅業(yè)有限公司位于 工某某區(qū)，規(guī)劃建設(shè)面積m2某某區(qū)距中心Km，距 火車站Km，距 飛機(jī)場(chǎng)Km，已經(jīng)開(kāi)的高速公路將貫?zāi)衬硡^(qū)，交通十分方便。1.6.2.5氣象條件及地震烈度某某區(qū)屬于半干燥氣候，干熱少雨，干濕季節(jié)分明，蒸發(fā)強(qiáng)烈，日照充足，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑。年平均氣溫 18.5-某某C極端最高氣溫39.8C極端最低氣溫-2.2C年平均降雨量800伽年日照時(shí)數(shù)2745h主導(dǎo)風(fēng)向南風(fēng)、北風(fēng)地震烈度：1.7、工業(yè)硅的用途工業(yè)硅又稱金屬硅、結(jié)晶硅，被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電子等行業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)尤其是高科技產(chǎn)業(yè)必不可少的原材料。其主要作用有以下幾個(gè)方面：1.7.1、工業(yè)硅在制取鋁合金方面的用量，約占總用量的50%以上。鋁合金的耐熱、耐腐蝕性能好，熱膨脹系數(shù)小，廣泛用于汽車制造業(yè)，航空工業(yè)、電氣工業(yè)和船舶制造等方面。1.7.2、化學(xué)級(jí)工業(yè)硅還是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的現(xiàn)代高技術(shù)多晶硅、單晶硅、有機(jī)硅的原料。化學(xué)級(jí)金屬硅經(jīng)多道工序加工處理提純?yōu)楦呒児I(yè)硅—多晶硅—單晶硅，最后制成太陽(yáng)能電池組件，太陽(yáng)能電池片和單晶硅硅片，單晶硅片是集成電路、電子元件必避可少的材料。日本把鋼鐵、鋁和半導(dǎo)體硅統(tǒng)稱為三大金屬材料。當(dāng)今世界正進(jìn)入信息時(shí)代，電子信息技術(shù)已成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的強(qiáng)大動(dòng)力，信息化程度的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。1.7.3、工業(yè)硅在化學(xué)工業(yè)中，用于生產(chǎn)有機(jī)化合物如硅油、硅橡膠、建筑物防水劑和防腐劑等。它具有耐高溫、電絕緣、耐腐蝕、防水等獨(dú)特性能，被廣泛用于科學(xué)研究以及電氣、航空、機(jī)械、化工、醫(yī)藥、國(guó)防等部門(mén)。1.7.4、工業(yè)硅在冶金工業(yè)中用于脫氧或作為合金元素，可生產(chǎn)硅鋼片和工具鋼。硅鋼是最大的一種軟磁材料，在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器制造等方面大量應(yīng)用。工具鋼含鉻、硅時(shí)，能提高鋼的淬透性，適用于制造要求變形小的工器具和材料。1.7.5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。目前金屬硅的應(yīng)用，還在不斷開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域，制造太陽(yáng)能電池組件進(jìn)行光伏發(fā)電，制造氮化硅和合成光纖等。1.8、工業(yè)硅的國(guó)某某市場(chǎng)目前，世界上有近某某家生產(chǎn)工業(yè)硅硅，總生產(chǎn)能力約 1某某40萬(wàn)噸/年，我國(guó)已有工業(yè)硅生產(chǎn)廠家400多家，工業(yè)硅生產(chǎn)能力達(dá)90萬(wàn)噸，實(shí)際年生產(chǎn)量約為70萬(wàn)噸以上，我國(guó)已成為世界上最大的工業(yè)硅生產(chǎn)國(guó)家，出口的工業(yè)硅占總產(chǎn)量的 60?70以上，截止某某年底我國(guó)的工業(yè)硅出口量在50萬(wàn)噸以上。目前、工業(yè)硅生產(chǎn)大國(guó)美國(guó)等國(guó)家在逐步關(guān)停工業(yè)硅和炭素生產(chǎn)線，今年，某某市場(chǎng)和某某市場(chǎng)工業(yè)硅供不應(yīng)求，價(jià)格上漲（化學(xué)級(jí)工業(yè)硅15000元/噸，平均價(jià)格14500元/噸）還有國(guó)內(nèi)鋁合金和有機(jī)硅不斷擴(kuò)大規(guī)模，工業(yè)硅提純?yōu)楦呒児I(yè)硅和多晶硅的迅速發(fā)展，使國(guó)內(nèi)對(duì)工業(yè)硅的需求量增加。從世界范圍看，美國(guó)、日本、韓國(guó)和西方和歐共體國(guó)家對(duì)化學(xué)級(jí)工業(yè)硅、高純工業(yè)硅、太陽(yáng)能級(jí)的需求量在持續(xù)增長(zhǎng)，信息產(chǎn)業(yè)和光伏發(fā)電將成為最可靠的新能源。目前，工業(yè)硅的價(jià)格：化學(xué)級(jí)工業(yè)硅的銷售價(jià)格為 14500?16000元/噸。2、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案2.1、主要設(shè)計(jì)原則根據(jù)國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策，結(jié)合工程的實(shí)際情況，確定了下列建設(shè)原則：2.1.1、 設(shè)計(jì)符合國(guó)家現(xiàn)行的技術(shù)法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求；2.1.2、 各專業(yè)設(shè)計(jì)符合國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；2.1.3、 采用成熟、可靠、先進(jìn)的工藝技術(shù)；2.1.4、 工程設(shè)計(jì)精打細(xì)算，力求在滿足工藝要求的前提下，盡某某省投資；2.1.5、 環(huán)保貫徹“三同時(shí)”的原則，各種污染須經(jīng)治理達(dá)標(biāo)后排放。、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，并結(jié)合建某某區(qū)的特點(diǎn)和條件，綜合論證后，確定項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容為2X12500工業(yè)硅礦熱爐及其相關(guān)設(shè)施，其主要內(nèi)容包括：兩臺(tái)工業(yè)硅礦熱爐鋼結(jié)構(gòu)廠房、原料場(chǎng)地、原料機(jī)械化制備、機(jī)械化配料、 、電爐設(shè)備制作、高低壓供電、配電、閉路軟化冷卻供水、電爐冷卻循環(huán)水某某區(qū)排水、成品精整某某區(qū)道路、綠化、環(huán)保除塵及相關(guān)的配套設(shè)施。。2.3、設(shè)計(jì)方案231、方案的可行性論證本可行性研究對(duì)產(chǎn)品方案、化學(xué)級(jí)工某某市場(chǎng)、工藝技術(shù)、設(shè)備選型和總圖布臵都進(jìn)行了研究，電爐容量及數(shù)量確定為2X12500KVA工業(yè)硅礦熱爐，產(chǎn)品方案以生產(chǎn)化學(xué)級(jí)工業(yè)硅為主。執(zhí)行GB2881-某某規(guī)定的工業(yè)硅技術(shù)條件。（見(jiàn)表一）表一、工業(yè)硅技術(shù)條件GB2881-某某名稱牌號(hào)化學(xué)成分%Si不小于雜質(zhì)，不大于應(yīng)用范圍FeAlCaSPCTiA級(jí)硅Si-A99.600某某200.100.020.0150.0030.030.013化學(xué)用硅B級(jí)硅Si-B99?某某200.300.某某200.050.020.0040.030.013C級(jí)硅Si-C99.000.400.某某200.100.050.050.1-D級(jí)硅Si-D98.700.500.300某某200.050.050.1-一級(jí)硅Si-199.600.30—0.05一冶金用硅二級(jí)硅Si-299.300.400.10一三級(jí)硅Si-299.300.500某某20—注：1.化學(xué)用硅指經(jīng)化學(xué)處理后用于制取有機(jī)硅等所的工業(yè)硅，冶金用硅是指冶金方面用語(yǔ)配制鋁硅等各種合金所用的工業(yè)硅。2?硅含量以100%減去雜質(zhì)含量總和來(lái)確定，僅作參考。3?分析結(jié)果的判定米用修約比較法，數(shù)值修約按 GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行，修約數(shù)位與表中所列極限值數(shù)位一致。4?表中“一一”是表示該雜質(zhì)不受限制，但必須分析，并在質(zhì)量證明書(shū)中報(bào)出結(jié)果。5?如有特殊要求，供需雙方另行協(xié)議。2.3.2主要工藝技術(shù)的選擇根據(jù)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合業(yè)主的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)選用成熟可靠的半封閉矮煙罩礦熱爐、①1050mm碳素電極、全液壓電極升降、抱緊電極、壓放電極、全鋼結(jié)構(gòu)主廠房。該方案可縮短建設(shè)周期，減少建設(shè)投資，降低設(shè)備運(yùn)行成本，提高電爐功率因數(shù)和電爐生產(chǎn)能力。3、半密閉式12500KVA工業(yè)硅礦熱爐的設(shè)計(jì)

3.1、 設(shè)計(jì)依據(jù)本項(xiàng)工作采用如下設(shè)計(jì)規(guī)范：《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》（某某）；《冶金企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》 （1988）；《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87；《工業(yè)爐窯大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996；《工業(yè)爐砌筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GB50211某某）。3.2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容3.2.1、電爐變壓器選型器。大容量礦熱爐具有單爐產(chǎn)量大、能量供應(yīng)均衡性好、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、便于余熱綜合利用、熱穩(wěn)定性好、便于操作等一系列優(yōu)點(diǎn)，是業(yè)界一致認(rèn)可的礦熱爐發(fā)展的方向。為了促進(jìn)國(guó)內(nèi)工業(yè)硅行業(yè)冶煉水平的提高和設(shè)備裝備的現(xiàn)代化，因此設(shè)計(jì)采用12500KVA容量的礦熱爐變壓興器。12500KVA工業(yè)硅礦熱爐變壓器具體技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)：HKSSPZ某某2500/35殼式強(qiáng)油水冷礦熱爐變壓器；額定容量：12500KVA，可長(zhǎng)期超載30%；冷卻方式：OFWF;一次電壓（KV）:35；二次額定電壓（V）：151；二次電壓（V）:175,172,169,166,163,160,15754,151,148,145,142,139,136,133共15檔；阻抗電壓（短路電壓）：e某％=4-6%。3..2.2礦熱爐電氣參數(shù)的確定在工業(yè)硅冶煉過(guò)程中礦熱爐的狀態(tài)與電氣參數(shù)的變化密切相關(guān)，控制最佳的供電制度對(duì)保證取得好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)十分重要。一般而言，提高礦熱爐的二次電壓在功率一定情況下電流就可以降下來(lái)，這有利于提高線路功率因數(shù)和減少電損失，但是過(guò)分提高礦熱爐電壓，電極就不能深插，爐膛料面就會(huì)過(guò)熱，熱損失增加，硅回收率降低，因此每臺(tái)電爐都有其適宜的二次電壓值。在設(shè)計(jì)電爐時(shí)往往利用米古林斯基公式［68、83來(lái)確定礦熱爐正常工作時(shí)的二次電壓:V2=KP1/3KVAV2=6.5X12500/3KVAV2=6.5X12500/3=150.8盲151V,P12=—=47795.2A。、?2二次電流因此這次設(shè)計(jì)時(shí)取二次電壓二次電流3.2.3礦熱爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正確設(shè)計(jì)礦熱爐的結(jié)構(gòu)是保障礦熱爐工作性能的先決條件， 是設(shè)計(jì)工作者面臨的最大困難。好的礦熱爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅有利于爐子保障高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低能耗、少故障的生產(chǎn)，而且有利于節(jié)約筑爐成本、方便其它設(shè)備布臵、保證操作順暢。3.3、電極直徑的選取在確定礦熱爐其它結(jié)構(gòu)尺寸之前，必須先確定電極直徑，它決定著礦熱爐其它結(jié)構(gòu)尺寸的大小。電極直徑有許多計(jì)算方法，一般根據(jù)電極電流和電極電流密度確定:d==102.4cm=d==102.4cm=①1024mm，取5.8計(jì)算式中12為電極電流，A,△I為電極電流密度5.5-6.1A/cm取5.8計(jì)算根據(jù)國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)碳素電極的標(biāo)準(zhǔn)，取電極直徑為① 1050mm。34極心圓直徑計(jì)算極心圓直徑是一個(gè)對(duì)冶煉過(guò)程有很大影響的設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)，電極極心圓直徑選得適當(dāng)（圖5-1），三根電極電弧某某區(qū)域部分剛好相交于爐心，各電極某某區(qū)既相互相連又重疊部分最小，在這種情況下，爐內(nèi)熱量分配合理，坩堝熔池最大，吃料均勻，爐況穩(wěn)定，爐況也易于調(diào)節(jié)。另外的極心圓設(shè)計(jì)就不適當(dāng)，熱量不是過(guò)分集中（圖5-2）就是熱量分散（圖5-3），這都會(huì)造成爐況調(diào)節(jié)頻繁或根本無(wú)法調(diào)節(jié)的嚴(yán)重錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)中極心圓直徑可按下式計(jì)算：Dg=ad=2.3X①1050=①2415mm式中a為極心圓倍數(shù)，a=2.2-2.3這里取2.3計(jì)算結(jié)合礦熱爐容量、可調(diào)極心圓范圍（土100、留有實(shí)際電氣參數(shù)調(diào)節(jié)空間，這里取極心圓直徑為①2500mm。圖5-1極心圓適當(dāng)圖5-2極心圓過(guò)小圖5-1極心圓適當(dāng)圖5-2極心圓過(guò)小圖5-3極心圓過(guò)大3.5爐膛內(nèi)徑計(jì)算在選擇爐膛內(nèi)徑時(shí)，要保證電流流過(guò)電極一爐料一爐壁時(shí)所受的阻力大于經(jīng)過(guò)電極一爐料一電極或爐底時(shí)所受的阻力。否則，爐膛內(nèi)徑選擇尺寸過(guò)大，礦熱爐表面散熱面積大，還原劑燒損嚴(yán)重，出硅口溫度低，出硅困難，爐況會(huì)惡化。爐膛內(nèi)徑選擇過(guò)小，電極一爐料一爐壁回路上通過(guò)的電流增加，某某區(qū)偏向爐壁，將使?fàn)t內(nèi)熱量分散，爐心某某區(qū)溫度低，爐壁腐蝕嚴(yán)重，爐況也會(huì)惡化。爐膛內(nèi)徑可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：Dn=rd=5.8X1050=①6090mm式中r為爐膛內(nèi)徑倍數(shù)，r=5.8-6.0,這里取5.8。爐膛內(nèi)徑設(shè)計(jì)中取為①6某某m。3.6爐膛深度計(jì)算在選擇爐膛深度時(shí)，要保證電極端部與爐底之間有一定的距離、電極有效插入的深度和料層有一定的厚度。爐膛深度若過(guò)深，電極與爐底距離遠(yuǎn)，電極不能深插，某某區(qū)上移，爐底溫度低，爐底SiC會(huì)沉積，爐底上抬，堵塞出硅口，爐況變差。爐膛深度若太淺，料層厚度將很薄，爐口溫度升高，硅揮發(fā)損失增加，容易露弧操作，能耗增大合適的爐膛深度可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：h=圉=2.5X1050=2625mm式中B