工业硅生产操作(完整版)ppt资料.ppt
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工业硅生产操作,2.1工业硅生产操作,一、生产过程示意图,2.1工业硅生产操作,二、操作要点1.配料:
各种原料的称量和混匀过程称为配料。
小型电炉,人工操作,称量,铁锹混匀,添加。
大型电炉,生产配比,计算机输入数据,下料称量,布到水平带,皮带输送。
配料影响产品质量、原料单耗、产品本钱。
三个比例:
复原剂组分比、原料计算比例、实际配料比例。
2.1工业硅生产操作,硅石水洗筛分,低灰分煤、石油焦,木块、木炭等,称量配料,电炉熔炼,工业硅精炼,浇铸破碎,烟气回收,微硅粉,2.1工业硅生产操作,SO2,石油焦,烟煤,木炭,2.1工业硅生产操作,原料比例计算SiO2+2C=Si+2COSiO2100%100kg硅石所需固定碳量固定碳量=100*2*碳的相对原子质量/SiO2的相对分子质量=100*2*12/28+32=40kg),2.1工业硅生产操作,木炭水分7%,挥发20%,灰分3%,木炭固定碳70%;低灰分煤水分4%,挥发分32%,灰分2.5%,固定碳61.5%。
木炭:
低灰分煤=32:
68,损失系数K=12硅石:
木炭:
低灰分煤=100:
40*0.32/C木炭固1-K木:
40*0.68/C煤固1-K煤=100:
40*0.32/0.70*1-0.12:
40*0.68/0.615*1-0.12=100:
21:
51,2.1工业硅生产操作,C木炭固-木炭中的固定碳C-低灰分煤中的固定碳K木-木炭的损失系数K煤-低灰分煤的损失系数实际生产原料水分、电气参数、操作等,差异,调整某一复原剂实际配料比称量工作极为重要,2.1工业硅生产操作,2.加料捣炉1加料工业硅熔炼是连续过程,加料时注意保持炉膛上部规定的料面水平。
加料方法。
A.电极深而稳地插入炉料内;B.气体经炉膛上部整个有效外表均匀冒出,没有暗色烧结局部,气体由小孔排出;C.炉料沿炉膛上部的整个有效截面下落;D.熔体硅液的出炉正常,出炉量与规定的电能和原料消耗相适应;E.电极的电流负荷稳定。
2.1工业硅生产操作,加料间断进行,总量根据额定产能确定。
防止加料过重,前一批熔尽,加新料。
加料前,捣下旧料,预热料扒到电极周围,加新料,在电极周围形成椎体。
正常熔炼,加料量、电能消耗量、放出熔体硅量一致。
2捣炉为保证需要的炉料适时进入反响坩埚,要通过捣炉强制炉料下沉。
在实际生产中,加料和捣炉是结合进行的。
早期捣炉用木棒进行,现在已大多使用半自动或全自动捣炉机。
电炉正常运行时,只有当炉料在炉膛上部已被很好加热以后或者出现形成“刺火孔的迹象时,才实施捣炉沉料。
2.1工业硅生产操作,A.捣炉作业一般是一个电极区一个电极区地依次进行。
B.捣炉前先定好捣杆运行方向,捣炉时捣杆切勿触碰电极。
C.捣杆抽回后,马上把被撬散的热料堆到电极周围,并在整理好的料面上加上新料。
加料应均匀,对易产生刺火处要先加料。
加料可适当多些,以增大气体喷出的阻力。
电极周围形成椎体是连续熔炼所必需的条件之一。
2.2工业硅生产工艺,工业硅是在单相或双向电炉中冶炼。
容量大于5000KVA的三相电炉使用石墨电极或碳素电极。
传统电炉炉体固定,近年来开始使用旋转炉体。
旋转炉体可减少电能消耗3%-4%,提高了电炉生产率和原料利用率,减轻炉口劳动强度,不需炉口料面扎眼透气,改善料面操作过程。
电气参数通常不变,电压80-190V,电流为35000-100000A,以致数十万安培。
炉口料面操作特征A沿整个炉口料面冒出均匀的气体,不存在黑色的烧结区域,没有局部气体喷出,炉料均匀下沉,没有大量塌料和刺火现象。
2.2工业硅生产工艺,B.电极周围料面椎体正常,中心炉料比周围炉料下降快,整个料面冒出黄色火焰。
C.电极深而稳地插入炉料中。
D.出硅时液态炉渣常伴硅液,出硅后期出硅口喷明亮的黄色火焰。
E.电能消耗稳定F.配料按实际电能消耗精确进行。
2.2工业硅生产工艺,大型三相电炉用加料管附以加料机加料,机械加料效果较好。
操作应减少硅挥发增加最大熔化炉料的数量,电极插入深而稳,炉气冒出均匀、透气良好。
在每根电极下部形成的坩埚区是电炉温度最高的区域,在那里硅被复原的最多,炉料在电极附近融化。
2.2工业硅生产工艺,1.熔炼时的炉膛结构,2.2工业硅生产工艺,1I区为炉料预热区炉料参加,上升炉气加热。
中心部位700-800度,电极附近1000度,外围400度。
水分100度-200度蒸发掉,化学结合水400度排除。
2II区为反响区局部电极周围空间及电极下部空腔。
炉料沉落,强烈加热。
下部电弧区温度可达4000度,物料转化为气态。
氧化硅被碳复原生成大量气体,以较大压力向上排出,生成的硅和熔渣流到炉底,物料体积缩小,形成自由空间,被上面下来的另一些炉料填充。
反响中产生的气体经炉膛料面逸出,主要成分:
CO、CO2、O2、CH4、H2,含有大量粉尘,主要是SiO2,是造成硅损失的主要原因。
实际生产原料水分、电气参数、操作等,差异,调整某一复原剂实际配料比早期捣炉用木棒进行,现在已大多使用半自动或全自动捣炉机。
为保证需要的炉料适时进入反响坩埚,要通过捣炉强制炉料下沉。
电炉正常运行时,只有当炉料在炉膛上部已被很好加热以后或者出现形成“刺火孔的迹象时,才实施捣炉沉料。
大型电炉,生产配比,计算机输入数据,下料称量,布到水平带,皮带输送。
电极深而稳地插入炉料中。
低灰分煤水分4%,挥发分32%,灰分2.12:
40*0.C木炭固-木炭中的固定碳大型电炉,生产配比,计算机输入数据,下料称量,布到水平带,皮带输送。
木炭:
低灰分煤=32:
68,损失系数K=12熔体硅液的出炉正常,出炉量与规定的电能和原料消耗相适应;配料:
各种原料的称量和混匀过程称为配料。
为提高生产率和热能利用率,反响区能量应集中,I1应尽量大,电极拉弧端与炉底电阻相对要小,所以应深埋电极。
水分100度-200度蒸发掉,化学结合水400度排除。
2.2工业硅生产工艺,3III区为形成炉膛结壳的死料区烧结状态物料及少量SiO2构成大修或新启动电炉开炉后几天内形成,之后根本固定。
防止熔炼产物破坏炉衬和保证热量集中在反响区。
4IV区为熔炼产物和炉底死料区反响区下部炉底,由熔炼产物和炉底死料构成,主要为没有复原的硅、钙、铝和镁的氧化物构成。
各区之间无明显界限。
2.2工业硅生产工艺,2熔炼时的电流分布电流流经路线大致分为三局部。
I1由一根电极拉弧、熔体硅、炉底、熔体硅、电弧、另一根电极。
I2从电极侧外表经炉料到另一电极的侧外表和电极。
I3从电极侧外表、炉料、电炉侧部碳砖、炉底碳块、另一侧侧部碳砖、碳料、电极侧外表、电极。
为提高生产率和热能利用率,反响区能量应集中,I1应尽量大,电极拉弧端与炉底电阻相对要小,所以应深埋电极。
理解基于非直接定性观测和体系化学性质一般知识。
2.2工业硅生产工艺,3操作人员的经验典型操作:
捣炉完成、加料、运行、新捣炉。
捣炉时机:
白烟、刺火,烟温指示,大量塌料。
捣炉准那么:
电极周围腾出空间参加新料,捣炉要轻。
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