工业硅又称结晶硅或金属硅。工业硅是一种高耗能,高污染的冶炼产品。我国目前工业硅生产技术大多采用苏联50年代工艺技术,产品质量低,消耗高、污染严重,市场无竞争能力。近年来,各级政府认真贯彻国家宏观调控政策,牢固树立科学的发展观,对于浪费资源,污染环境的企业进行清理整治,促进了工业硅冶炼企业进行环保治理工作。但是,近两年笔者到过国内近百家企业进行考察,大都没有采取环保治理措施,有的企业被政府环保部门下令停产治理,促进了部分企业进行烟气净化治理,在治理过程中,由于对工业硅烟气治理技术缺乏系统研究,使得工业硅烟气治理技术效果不佳,有的厂家6300KVA电炉投资200多万元搞烟气净化,经生产实践无法达到排放标准,且投资大,设备维修困难,耗电量大,造成资源的极大浪费。因此,对工业硅电炉烟气治理回收进行经济技术研究工作刻不容缓。笔者对工业硅烟气的性质进行分析,认真对国内外治理技术进行比较,请教在国外的老师,引用其他行业的先进技术原理,研究出一套较适合我国的中小型工业硅厂家的投资少,设备简单,耗电少,操作维修方便,净化效果好的电炉烟气温度,采用大布袋。6300KVA电炉烟气粒,降低烟气温度,采用大布袋。6300KVA电炉烟气净化投资,一般投资134至150万元,可以xx达到排放标准。
工业硅冶炼原理
工业硅冶炼是用硅石和炭质原料在电弧炉中靠电弧放电作用,把电能转变成热能,供给加热熔炼物料所需的热生产的,炼硅的过程是无渣过程。在工业硅冶炼过程中,应严格保持炉料中碳与二氧化硅的分子比等于2。这样在冶炼过程中就不会出现剩余SiC和SiO2,可保证冶炼过程中有高的硅产出率。正确的配料是保证炉况稳定的先决条件。炉料配比应根据化学成分、粒度、含水量及炉况经计算及经验而定。电炉生产工业硅时,炉况容易被动,较难控制。因此,必须正确判断,及时处理。炉况正常的标志是:电极深而稳地插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧声响低而稳,冒火区域大而均匀,炉料透气性好,料面松软而有一定的烧结性,各处炉料烧空程度相差不大,焖烧时间稳定,基本上无刺火踏料现象,电炉烟气量小,消耗低。出硅时,炉眼好开,流头开始较大,然后均匀变小,产品质量稳定,经济效果较佳。
电炉烟气产生的原因
还原电炉是工业硅的主要冶炼设备,其主要原料是硅矿石和炭质还原剂。原料入炉后,在矿热炉高达摄氏2000多度的高温下,呈还原反应,工业硅冶炼产生烟气是必然的。冶炼过程中的烟气其主要参数有烟气量、温度、含尘量、化学成分等。参数值的波动主要受冶炼炉况和半封闭烟罩操作门开闭状况的影响。当出现刺火和踏料时,烟气量将大幅度上升,烟气温度可上升到600-900℃。电炉烟气量还与采用的还原剂种类有关。工业硅烟气的主要部分由无定形二氧化硅组成。有关资料表明,大部分粉尘的直径为0.25um,并由球形微粒和这些微粒的球团组成,气流中的部分粉尘尺寸小于1um,平均直径为0.4um-0.5um。粉尘的化学组成(百分比)为;SiO2占90.6-94.1;MgO占0.18-0.34;CaO占0.37-1.34;Fe2O3占0.14-0.30;Al2O3占0.11-1.00;P2O3占0.11-0.20;Na2O占0.06-0.14;C总占6.17-6.50。当炉料中有木炭(特别是木屑)时,未燃尽的小炭块和小木片会从炉面逸出并在烟气流中燃烧。烟尘的湿润性布好,电阻系数高,容易结团。由于烟尘的分散性高容易堵住过滤材料的孔,降低其透气性,过滤材料的表面会形成流体阻力很高的厚而致密的烟尘层。
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