1、1 總 論1.1概述1.1.1項目概況項目名稱: 重慶市黔永硅業有限公司1萬t/a工業硅工程。內容: 建設工業硅冶煉生產線及相關輔助生產設施。擬建規模：工程項目年產1萬t工業硅。建設地點：黔江區正陽鎮群力居委。1.1.2承辦單位概況 單位名稱：重慶市黔永硅業有限公司 單位地址：重慶市黔江區正陽工業園區重慶黔永硅業有限公司逐步在渝東南地區培育和發展硅產業，謀略做大做強硅業、深化硅產業鏈。公司堅持“立足基地，做大做強硅業；面向全國，深化硅產業鏈”的發展戰略，秉承“精誠合作,共謀發展”的創業精神，開拓創新，打造全國知名的硅材料基地。公司1萬t/a工業硅冶煉項目建成投產后，將采用無木炭法生產工業硅的新

2、工藝和新技術，既可降低生產成本，同時可保證產品質量，實現公司經濟利益和社會效益同步協調發展。1.1.3 建設地點概況 重慶市黔江區位于重慶市的東南邊緣，地處武陵山腹地，東臨湖北省的咸豐縣，西界彭水縣，南連酉陽縣，北接湖北利川市，是渝、鄂、湘、黔四省市的結合部，素有“渝鄂咽喉”之稱，是重慶市主要的少數民族聚居地之一，地理座標在東經108度28分至108度56分，北緯29度4分至29度52分之間。東西寬45分明，南北長90公里。全區幅員面積為2398.7平方公里。項目選址距離黔江主城區約12公里，距離馮家鎮約5公里，距離319國道二級路（黔酉公路）約1公里，距離正陽火車站約4公里，原輔料及產品可直

3、接通過319國道轉運火車站（渝懷鐵路），交通十分便利。1.2項目簡介年產1萬噸工業硅（以化學級為主），設計方案為6300kva和12500kva工業硅礦熱爐各一臺，12個月內2臺電爐點火投產。1.3 工程建設的必要性和可能性1、豐富的礦產資源和良好的投資環境。黔江區境內及周邊區域（彭水、秀山）硅石儲量豐富，品位較好，當地政府給予諸多優惠政策支持當地企業和境外客商投資建設工業硅及硅系列產品深加工項目。投資建設黔江工業硅項目，對開發和利用當地豐富的礦產資源，發展地方民族經濟，拓展并深化多元產業結構均具有重要意義。2、優越的區位和便利的交通條件。黔江是渝、鄂、湘、黔四省（市）武陵山區邊貿重鎮及交通樞

4、紐，是重慶乃至西南地區進入東南沿海地區重要陸上通道，具有承東啟西的重要戰略地位。國道319線高等級公路縱貫全境，正在建設的重慶至長沙高速公路和規劃中的國家重點干線包頭至茂林高速公路從城區通過，黔江正在成為公路交通樞紐；重慶至懷化國家一級電氣化鐵路已正式投入運行，2008年將投入使用的黔江舟白機場正在加緊建設，建成后將成為溝通東西部的重要支線機場。未來幾年，黔江將建成包括鐵路、機場和公路三位一體，西靠重慶主城區，東聯恩施達上海，西接懷化至廣州的大通道，成為重慶向東南沿海全方位開放的前沿。項目選址距離黔江主城區約12公里，緊臨渝懷鐵路和319線國道二級路，正在開工建設的渝長高速經過黔江城區，交通十

5、分便利。3、隨著我國經濟的迅速發展和世界經濟的復蘇，國內外市場對工業硅的需求量日益增加，目前年總消耗已達200萬t以上，而工業硅生產受高能耗、勞務價格等諸多因素的影響，工業硅產地正在逐漸發生變化，國外由發達國家轉向發展中國家，國內由東南沿海、東北地區向西部地區轉移。黔江及周邊區域水電、硅礦、勞力資源均占有優勢。該項目屬勞動密集型產業，而黔江區勞動力資源充裕，人工成本低廉，是在黔江區境內發展電礦產業的重大舉措，符合國家及地方產業政策，并得到當地政府和人民的鼎力支持，將充分發揮本地區的優勢條件，促進少數民族地區經濟、技術發展。4、在全國電力供應持續偏緊、電價普遍上漲的情況下，電力保障和電價成為影響

6、工業硅價格及成本的最為敏感因素。而烏江實業集團電力負荷主要集中在高耗能產業（重慶市政府200340號文特許烏電集團向高能耗企業直拱電力），具有獨特的電力供應優勢，能夠保障對該項目長期穩定供電。5、工業硅市場前景看好。工業硅被廣泛應用于冶金、化工、電子等行業。尤其是化學級工業硅，是現代高科技多晶硅、單晶硅和硅片的基礎原料，廣泛應用于信息、航空、機械、電子、化工等領域；據英國權威機構crg預測，世界化學硅的需求將以每年7.9%的速度增長，2008年全球對化學級工業硅的消費需求量將達到200萬噸以上，而最大供給量約為170萬噸，消費缺口近30萬噸。發達國家把鋼鐵、鋁和半導體硅統稱為三大基礎金屬材料，

7、隨著中國經濟的崛起和歐、美、日經濟的復蘇，世界對鋼鐵、鋁材的需求出現較大幅度增長。電子信息技術正成為經濟增長的強大動力，化學工業，汽車及鋁合金工業和電子信息工業的快速發展帶動硅行情上漲，這種持續上漲行情預計還會保持5-8年。據資料統計：2001-2006年，世界對工業硅平均需求總量為每年240萬噸，平均供給總量為250萬噸，總量供需狀況基本平衡，但消費結構發生較大變化，出現產品結構型過剩與稀缺；據專家預測，今后世界對工業硅的消費量年均遞增2-4%，而電子、信息產業對化學級工業硅的消耗需求以及優質鋁材用硅增長迅猛，增幅穩定保持在8%以上，化學級工業硅產品以及優質鋁材用硅將出現供不應求的局面。中國

8、是世界上最大的工業硅生產出口國，也是需求大國，年產量從2005年以來達到120萬噸以上，超過世界總產量的50%；至2007年，國內工業硅總產量將超過160萬噸，消費總量將超過80萬噸，近一半的產品用于出口。6、市場營銷條件成熟。項目業主現在秀山擁有1萬噸工業硅產能，現有銷售市場非常成熟，該項目建成投產后，可以共享銷售平臺；同時可通過現有的交易市場拓展國內、國際兩個市場。7、目前我國工業硅產能分散到近300家企業，絕大多數廠家采用3200-5000kva的小電爐生產，而這些小電爐是國家政策逐步淘汰對象（出自節約能源和保護資源的目的），所以，投資新建的黔江工業硅項目具有起點高、節能環保好，符合國家

9、產業政策等優勢。1.5廠址及建設條件1.5.1廠址位置經對該工程廠址進行了多方案比較，對擬選廠址的地形地貌、水源及供水、供電、交通等建廠條件進行了實地考察及踏勘，通過對比，確定本工程建于黔江區馮家鎮照耀村。照耀村距離黔江主城區約12公里，距離馮家鎮約5公里，周邊為山地丘陵地帶，沿溪溝河自北向南流經項目所在地邊陲，生產及生活取水十分便利。項目選址處總面積約17畝，扣除不可用于建廠的灘涂、陡峭山地部分，實際可用面積約15畝。擬建廠用地的一部分為荒山，一部分為平地，工業硅冶煉爐可依山而建。1.5.2建設條件1.5.2.1原料供應工業硅生產的主要原料有：硅石、碳質還原劑。由于工業硅產品中al、ca、f

10、e的含量限制嚴格，特別是fe的含量，故對各種原料要求很高。硅石：硅石大體分為五種：脈石英、石英巖礦、石英砂巖、變質石英巖、石英粉巖。冶煉工業硅一般采用脈石英（晶體性態），特別是化學級工業硅對礦石品位和性態的要求較為嚴格（二氧化硅含量在99.5%以上，三氧化二鐵含量不大于0.06%，三氧化二鋁含量不大于0.06%，氧化鈣含量不大于0.05%）。從全國冶煉工業硅角度來看；廣西礦石運銷貴州，陜西礦石運銷四川，湖南、福建、內蒙、云南、遼寧等地就近采礦，山西從內蒙、河南采購，東三省從蒙東采購。全國工業硅廠家硅石成本（到廠含稅價）在180220元/噸之間，四川價最高（原因是大部分礦石從陜西、湖北、內蒙購進

11、），少部分廠家就地買礦成本（到廠價）在130150元/噸之間（如湖北大悟縣硅廠、湖北黃岡硅廠、安徽岳西硅廠等）。本項目用硅石主要從陜西及湖北購進。石油焦：是冶煉工業硅的主要還原劑，其主要成分為碳素。冶煉工業硅多采用三號焦，可從油廠或市場上（火車站、碼頭）就近購入。大慶、包頭、安慶、岳陽等地的出廠價格在1800元/噸上下浮動。煙煤（精煤）：采用當地及周邊地區煙煤（精煤）和豐富的苞谷芯完全取代木炭，不足部分從陜西、貴州及河南等地購買。碳素電極：主要供應商有河北淶水碳素電極廠等。1.5.2.2供電條件烏江實業集團目前擁有已建成電站7座，總裝機容量14.4萬千瓦。全年發電量7.3億千瓦時，擁有在建發電

12、站4座，在建電站總裝機容量19.2萬千瓦，設計發電量6.46億千瓦時，納入規劃電站項目裝機容量6萬千瓦。并分別從110kv，220kv電網與貴州，湖北電網聯網運行，目前年供電能力達20億千瓦時。工業硅礦熱爐工程,供電由烏江實業集團已建成的巨木嶺110kv變電站引來。1.5.2.3供水條件本工程生產用水由沿溪溝河水源通過供水管道提供，水量充沛，能夠滿足工程生產和消防用水要求，用管道送至廠區內供生產、生活、消防等用水。1.5.2.4交通運輸條件項目選址距離黔江主城區約12公里，距離馮家鎮約5公里，距離319國道二級路（黔酉公路）約1公里，距離正陽火車站約4公里，原輔料及產品可直接通過319國道轉運

13、火車站（渝懷鐵路），交通十分便利。1.5.2.5氣象條件及地震烈度黔江地處渝東南武陵山區，屬中亞熱帶濕潤性季風性氣候。境內地勢較為復雜，海拔高度大多在5001000米，相對高度差較大。氣候溫和，四季分明，熱量豐富，雨量充沛，季風明顯，但幅射、光照不足，災害氣候頻繁。氣候具有隨海拔高度變化的立體規律，是典型的山地氣候。主要氣象條件及地震烈度：（1） 最高氣溫：38.6 bc（2） 最低氣溫：-5.8 bc（3） 年平均氣溫：15.4bc（4） 年平均降雨量：1201.2mm（5） 日最大降雨量：306.9.4mm（6） 年平均風速：1.1m/s （7） 最大風速：24m/s（8） 最大積雪厚度：

14、14mm（9） 年主導風向：夏季西南風，冬季東北風（10） 地震烈度: 6度1.6主要設計原則根據國家有關經濟建設的方針政策，結合工程的實際情況，確定了下列建設原則： （1）設計符合國家現行的技術政策和產業政策的要求； （2）各專業設計符合國家有關設計規范的要求； （3）采用成熟、可靠、先進的工藝技術； （4）工程設計精打細算，力求在滿足工藝要求的前提下，盡量節省投資； （5）環保貫徹“三同時”的原則，各種污染須經治理達標后排放。1.7主要設計內容及建設方案1.7.1 設計內容對項目的建設內容進行了詳細的分析研究，并結合建設地區的特點和條件，綜合論證后，確定項目的建設內容為6300kva和12

15、500 kva礦熱爐及其相關設施，其主要內容如下：（1）主要生產設施：原料的配料、料場、電爐設備、供配電、電爐供排水系統、成品加工系統等；（2）輔助生產設施：化驗室、稱量、道路、圍墻、排水設施。1.7.2 建設方案本可行性研究對產品方案、工業硅市場、工藝技術、設備選型和總圖布置都進行了研究。 建設規模為年產工業硅1萬t，電爐容量及數量確定為6300kva和12500 kva各一臺礦熱爐，產品方案執行gb288191規定的技術條件a、b級化學用硅標準。1.7.3主要工藝技術的選擇根據國內的生產實踐，結合業主的實際，設計選用成熟可靠的矮煙罩半封閉式礦熱電爐，可減少煙氣處理量，改善工人操作環境，降低

16、煙塵處理投資和運行費用。采用短網技術，并提高電爐功率因素和電爐生產能力。1.8技術經濟評價黔江地區具有豐富的礦產資源，電力充足，電價較低。為充分利用資源優勢，建設年產1萬t/a工業硅的生產廠，變資源優勢為經濟優勢，是黔永硅業的必然選擇。本工程項目預計總投資1500萬元（其中固定資產投資1200萬元），財務內部收益率37.4，全部投資回收期3.3年，經濟效益指標較好，可解決250人的就業，并帶動當地礦產及運輸等相關行業的發展，具有較好的社會效益和環境效益。綜上所述，本項目的建設合理可行。主要技術經濟指標見下表。表1-1 主要技術經濟指標匯總表序 號指 標 名 稱單 位數 量備 注1產品和產量金屬

17、硅t/a10500微硅粉t/a30002主要原輔料消耗硅石t/a27000石油焦t/a9000玉米芯t/a1700洗精煤t/a7800炭素電極t/a900耐火材料t/a1603動力消耗電kwh/a138000000 新水m3237600 4總圖運輸廠區占地面積m210000 綠化系數%18.5 運輸量t/a62250其中：運入量t/a48000 運出量t/a142505勞動定員人2506環保投資比例%207主要經濟指標總資金萬元1500其中：固定資產投資萬元1200 流動資金萬元300銷售收入萬元/a10510總成本萬元/a9850銷售稅金及附加萬元/a64不含增值稅利潤總額萬元/a660稅后

18、利潤萬元/a561全部投資回收期a3.3稅后投資利潤率%37.4投資利稅率%44產能盈虧平衡點%51.472 市場分析2.1 工業硅簡介 工業硅又稱金屬硅或結晶硅，被廣泛應用于冶金、化工、電子等行業，是現代工業尤其是高科技產業必不可少的原材料。其主要用途有以下幾個方面：（1）工業硅在制取鋁合金方面的用量，約占總用量的50以上。鋁硅合金的耐熱、耐磨性能好，熱膨脹系數小，廣泛用于汽車制造業、航空工業、電氣工業和船舶制造等方面。（2）化工級工業硅是國家鼓勵發展的現代高技術多晶硅、單晶硅的主要原料。工業硅經多工序加工處理從多晶硅、單晶硅最后制成硅片，硅片是集成電路、電子元件必不可少的材料。日本把鋼鐵、

19、鋁和半導體硅統稱為三大金屬材料。在當今世界正進入信息時代，電子信息技術已成為經濟增長的強大動力，信息化程度的高低，已成為衡量一個國家現代化水平的標志。（3）工業硅在化學工業中，用于生產有機化合物，如硅油、硅膠及建筑物防腐劑等。它具有耐高溫、電絕緣、耐腐蝕、防水等獨特性能，廣泛用于科研以及電氣、航空、機械、化工、醫藥、國防等部門。（4）工業硅在鋼鐵工業中用于脫氧或作為合金元素。可生產硅鋼和工具鋼。硅鋼是最大的一種軟磁材料，在發電機、電動機和變壓器等方面大量應用。工具鋼中含鉻、硅時，能提高鋼的淬透性，適用于制造絲錐，拔牙等要求變形小的工具。（5）工業硅還用作某些金屬的還原劑，用于制造新型陶瓷合金等

20、。目前工業硅的應用，還在不斷地開發新領域，如制造太陽能電池，制造氮化硅和合成光纖等。2.2生產消費狀況2.2.1世界工業硅市場狀況（1）世界工業硅供需概況近幾年來，世界對工業硅的需求量較為穩定，供需基本持平，但產品結構并不合理。2003年來，全球經濟漸趨復蘇，特別是中國經濟強勁推動，東南亞經濟形勢看好，美、日、歐經濟有所起色，冶金、化工、汽車等傳統行業投資增長較快，電子信息工業飛速發展，從而帶動世界對工業硅的消費穩定增長，全球消費總量超過200萬噸（含低碳硅），行情逐漸走俏。項 目2002年2003年2004年2005年2006年2007預計需求量181.5206.5220.96240.325

21、8.72275.46供給量185.9212.6230.86245.9264.79279.81市場余缺4.46.19.95.66.074.35（2）世界工業硅供需分布情況2002-2006年，世界對工業硅平均需求量為每年240萬噸，平均供給量為250萬噸。從需求分布來看：歐洲需求量最大，尤以德、英、法、俄為主；德國、法國、英國為工業硅的進口大國。美國和加拿大既是工業硅的消費大國，也是生產大國；但美國生產工業硅成本較高、限制條件嚴格，主要依靠進口；加拿大生產的工業硅基本能滿足國內需求。日本是工業硅的需求大國和進口大國，每年需從世界各地進口工業硅30萬噸以上；中國和韓國對工業硅的需求也較大，韓國主要

22、依靠從中國進口。從供給情況來看：歐洲工業硅生產主要集中在俄、德、法、挪威，其中俄國斯和挪威出口量大，俄羅斯產品主要出口美國，挪威產品主要出口歐盟、日本和美國。中國是世界上最大的工業硅生產國和出口國，產量近十年一直占世界總產量的50%以上。另外，巴西和南非工業硅產量和出口量均較大，特別是巴西產品在美、日市場相當活躍。（3）世界工業硅市場消費結構和未來發展趨勢世界工業硅消費市場總量供需基本平衡，但消費結構發生較大變化，出現產品結構型過剩與稀缺。20世紀70年代，世界工業硅約75%用于鋁合金，80年代中后期下降至57%左右；同期工業硅在化工應用由20%上升至40%；在半導體和太陽能電池方面，工業硅用

23、量有所增加，但所占比重不大；鋼鐵工業用硅量愈來愈少，并且有逐漸被優質硅所取代的趨勢。雖然近年來鋁合金用硅所占比例逐漸緩慢下降，但伴隨著交通工具輕型化以及鋁合金建筑結構的應用，鋁合金用硅總量會不斷增加。近十年，世界工業硅消費結構大致為：鋁合金用冶金級工業硅占工業硅總量的54%，化工行業用化學級工業硅占35%，it業（電子、信息產業）集成電路、半導體用化學級工業硅占6%，其它5%。據專家預測，今后世界對工業硅的消費量年均遞增3-5%，預計2007年消費總量將增至270萬噸。未來5-10年內，電子、信息產業對化學級工業硅的需求以及優質鋁材用硅增長迅猛，增幅穩定保持在8%以上。2.2.2我國工業硅市場

24、狀況（1）我國工業硅行業概況中國是世界上最大的工業硅生產出口國，也是需求大國，其產品以中低檔次的冶金用工業硅等級為主（占總產量的90%以上）。中國工業硅生產廠家眾多，全國近300家，集中在貴州、四川、云南、廣西、湖南江浙福建、內蒙、青海、河南、山西等地，產能在1.5萬噸/年以上的廠家僅有10家左右。中國工業硅市場初步形成并劃分為南方工業硅市場和北方工業硅市場，南方工業硅市場受天氣和電力的影響，季節性特別明顯，生產銷售不穩定；北方工業硅市場主要以火電生產，成本較高，但生產銷售較為穩定。我國工業硅產品大部分用于出口，主要出口至日本、韓國、東南亞、俄羅斯等地。（2）國內市場供需情況我國是世界上最大的

25、工業硅生產國，近年來發展十分迅猛，2005年實際產量達120萬噸，2006年達130萬噸以上，占世界總產量的50%以上。我國對工業硅的需求量也特別大，2005年工業硅消費量約65萬噸，其中鋁合金用硅約40萬噸，化工工業用硅約15萬噸，半導體和新型材料約10萬噸，分別占消費總量的61.5%、23%、15.5%；預計今后幾年內我國工業硅消費年均增長率穩定保持在7%以上，到2007年，國內工業硅消費總量將超過80萬噸，其中冶金用硅主要由國內供給，少量高質鋁材用硅尚需從俄羅斯、歐盟進口。近兩年來，化學級工業硅國內需求量大幅增加，化學工業、電子信息產業對工業硅的需求量年增長率達到15%以上；國內生產能力

26、不足，目前還滿足不了國內外市場需求，具有非常廣闊的市場潛力和前景。（3）出口貿易中國是世界上最大的工業硅出口國。2002年，中國工業硅出口高達51.28萬噸，同比增長28%。中國工業硅主要出口地為日本、韓國、印度、東南亞及俄羅斯。2005年來，國際工業硅市場具有強銷形勢趨向，日本、美國經濟有較大變化，汽車和化工產業再現增長勢頭，西方國家部分汽車進入更新期，拉動對鋁合金及工業硅的需求，有利于我國工業硅出口。在國內外化工，鋁合金、電子信息產業強勢增長的拉動下，工業硅市場供需兩旺，投資速度與規模空前高漲。對亞洲市場：中國工業硅最大的出口市場是日本，2003年向日本出口各類工業硅15.4萬噸，占日本進

27、口工業硅總量的75%左右。向日本出口化學級工業硅逐年增多，2004-2006年日本進口化學級工業硅分別約為12.4萬噸、14萬噸、16萬噸，同期中國向日本出口化學級工業硅約為6.2萬噸、7萬噸、8萬噸，所占比重從30%上升到45%在日本化學級工業硅市場，中國貨逐漸取代其他國貨（特別是巴西和挪威）成為必然。日本汽車工業發達，中國向日本出口冶金級工業硅無論從質量和價格上均比俄羅斯產品更具競爭力（俄羅斯同類產品含鐵量較高）。韓國每年的工業硅耗量約為15萬噸，50%依靠從中國進口。對歐洲市場：歐洲是世界上最大的區域性市場，年需求量約75萬噸，每年需從其他地區和國家進口工業硅20-30萬噸左右，主要來至

28、俄羅斯、巴西等國。中國廠商曾經向西歐大量出口工業硅，在90年代初遭到反傾銷后，至今仍難以進入歐洲市場。中國正式加入wto后，將為中國廠商出口工業硅創造更多機會。近兩年來，中國工業硅出口歐盟的數量有較大增長，特別是出口英國dow-corning化學級工業硅的數量增長迅速。未來幾年內，我國將按照國際貿易規則，公平、有效、有序地參與歐洲市場的競爭。對美國市場：美國是世界上最大的工業硅消費國之一，年需求量保持在60萬噸以上。過去三年來，中國出口北美（不含美國）的工業硅一直保持在較高數量；美國工業硅進口主要來自俄羅斯、巴西、挪威、加拿大、南非、澳大利亞等。2001-2002年，美國化工工業對工業硅的消費

29、總量的5%-8%來自俄羅斯最大工業硅生產商zao-kremny公司，俄羅斯產品占美國煉鋁合金用工業硅總量的比重近30%；2003年上半年，由于反傾銷緣故，美國基本沒有向俄羅斯進口工業硅。挪威近年來受惡劣天氣的影響，水電供應極度短缺，elkem公司和fesil公司不得不削減產量；巴西工業硅生產廠商隨著2002年下半年電力配給制改革以來，紛紛恢復和擴大生產，填補了美國市場需求缺口，中國加入wto后，逐步調整貿易規則，中美之間對工業硅進出口貿易的談判取得重大進展，未來幾年中國工業硅產品出口美國市場前景廣闊。中國工業硅出口分布圖2.3價格行情及趨勢雖然每年工業硅價格有漲有跌，但總的趨勢呈上升態勢，多年

30、移動平均價格平穩波動，不同等級的工業硅價格相差較大。2007年5月以來，標準級鋁合金用硅（5.5.3）價格維持在10000-11000元；優質鋁材用工業硅（4.4.1）價格維持在11000-12000元。2003年以來，隨著中國經濟的崛起和美、日經濟的復蘇，世界對鋼材、鋁材的需求量較大幅度增長，電子信息技術正成為經濟增長的強大動力，化學工業、汽車及鋁合金工業和電子信息工業的快速發展帶動硅行情上漲，這種持續上漲行情預計還會保持10-15年。2.4市場預測 對未來工業硅市場預測的關鍵，在于找到其增長點的動力，在信息時代，隨著計算機革命的到來、個人電腦的普及以及近幾年來鋁硅合金在汽車制造業方面的大量

31、運用，使硅的需求量不斷增長。預計全世界工業硅在化學、電子市場的年均增長率為8%以上，從而使該市場工業硅用量將從2005年的100萬t到2007年的近150萬t，冶金用工業硅量到2007年將達到120萬t左右（含低碳硅）。 另外，隨著我國汽車、摩托車及家電行業的迅速發展，國內市場對鋁硅合金及工業硅派生產品需求迅速增長，為我國化工級工業硅提供了國內市場。2.5本項目的市場前景由于國內現有工業硅生產企業多數技術裝備落后，按產業結構調整方向和產業政策，5000kva及以下電爐到2007年底將全部關停及淘汰，工業硅生產能力會有一定減少。其次，由于受地區供電、礦產資源條件限制，工業硅生產行業處于產業重新分

32、布調整時期。電價高的地區，如河南、河北、陜西、東北地區、沿海地區等，很多廠家已停產或壓產，一些企業紛紛向電價低的地區轉移，造成工業硅產量下降。因此，目前正是工業硅企業選擇優勢地區進入市場的有利時機。在研究及設計本項目過程中，充分結合當地礦產資源、勞動力資源、電力供應、交通運輸條件等地方優勢。工程建成投產后，黔永硅業將在生產經營中采用科學的管理模式和先進的生產技術，產品質量有保證，綜合成本低，在國內外市場競爭中具有較強的競爭力。3 冶煉工藝3.1設計方案 礦熱爐電爐車間內設6300kva和12500kva礦熱爐各一座，主要承擔化學硅冶煉、澆注和精整工作。3.2 產品方案設計主要產品為化學硅，產品

33、的化學成分和牌號按 gb2881-91標準，化學成分見表3-1。 表3-1 工業硅化學成分名 稱牌 號化 學 成 分 / %si 雜 質 應用范圍fealcaa級硅si-a99.30.40.20.1化學用硅b級硅si-b99.00.50.30.2一級硅si-198.50.6-0.3冶金用硅二級硅si-298.00.7-0.5三級硅si-397.01.0-1.0物理狀態化學硅一般粒度6200 mm，但粒度小于6mm,大于200 mm的化學硅數量不超過該批總量的10%。需方如有特殊要求，經供需雙方協商，可供其它規格的粒度。外觀質量產品的表面和斷面應清潔，不允許有夾渣、泥土、粉狀硅粘結及其它非冶煉過

34、程所帶異物。3.3生產規模6300kva和12500kva礦熱爐,日產化學硅約35t/d,車間連續生產,礦熱爐年工作日300d，設計規模為年產化學硅合金1萬t。3.4 主要原輔材料用量和技術條件生產化學硅的原料主要有硅石、炭質還原劑。由于對化學硅中鋁、鈣、鐵含量限制很嚴，所以要求原料以精料入爐。3.4.1硅石生產化學硅所需的硅石，年需合格料27000t（干基），其技術條件應滿足zbd53001-90標準中第二類硅石gs-99牌號的理化指標要求，見表3-2。表3-2 硅石理化指標表牌號化 學 成 分 %sio2al2o3fe2o3caop2o5gs-9999.00.150.100.150.02硅

35、石中不得混入廢石，配料前應用水沖洗，沖掉各種雜質和粘著物。硅石的熱穩定性能要好，即急劇升溫至900時不得大爆裂或粉化。3.4.2碳質還原劑 選擇碳質還原劑的原則是：固定碳高、灰分低、化學活性好。通常是采用低灰分的石油焦或瀝青焦及部分低灰分煙煤。 對幾種碳質還原劑的要求見表3-3。 此外，碳質還原劑含水量要低且穩定，不能含有其它雜質。3.4.3電極碳素電極年需要量900t。表3-3 碳質還原劑成分粒度要求名 稱年需要量t/a揮發分%灰分 %固定碳 %包谷芯、木屑17003石油焦900012160.58286煙煤7800303653.5 生產工藝3.5.1生產工藝簡述化學硅以硅石為主要原料，石油焦

36、、煙煤作還原劑，采用常規電熱法進行熔煉生產。即在礦熱爐內以電能為熱源，石油焦、煙煤等作還原劑來生產化學硅。經破碎、干燥處理的合格原料硅石、石油焦、煙煤等送至電爐車間+5.0m平臺，根據冶煉需要人工加入爐內。冶煉為連續生產，分批加料，間斷出硅。在冶煉過程中，為增加爐料的電阻，改善爐料的透氣性，加快化料速度，需根據料面粘結情況進行搗爐操作，為減輕工人勞動強度，采用搗爐機在三個操作大面進行搗爐。冶煉過程中，電極不斷被消耗，需定期接長電極為補充不斷消耗的碳素電極，碳素電極由懸掛起重機從0.00m提升至13.5m平臺進行電極接長。礦熱爐設兩個出硅口，交替使用，硅液直接流入硅包車上硅包內，經吹氧精煉后，牽

37、引至澆注跨，借10/3.2t起重機澆鑄成錠，經脫模精整破碎成合格塊度，合格化學硅經稱量后送至成品庫。3.5.2工藝流程工藝流程圖見圖3-1。凈化煙氣碳素電極硅 石包谷芯木屑石油焦煙煤破碎篩分合格料破碎合格料合格料合格料水洗配料 12500kva礦熱爐出 硅澆 注冷卻脫模 回收利用 布袋除塵器冷卻器分級稱量 精 整包裝成 品 庫 煙塵吹氧精煉煙塵煙囪 為滿足化學硅生產要求，還設有原料系統，車間變電所，循環水泵房，除塵系統，機修檢化驗等公用輔助設施，詳見有關章節說明。3.6主要設備選擇 （1）礦熱爐爐型進行工藝設計時,考慮了兩種目前國內較先進爐型,并進行比較,見表3-5。表3-5 爐型方案比較爐型

38、 半封閉礦熱爐 封閉礦熱爐結構特點煙罩為矮煙罩，設爐門，半封閉式煙罩與爐體全封閉，不設爐門優點可采用除塵措施，消除污染，自動化程度較好，維修容易，操作易掌握，投資較省，經濟指標較好爐氣易回收，節省能源，自動化程度高，操作條件好，經濟指標好缺點不易回收煤氣，煙氣凈化處理量較大，能耗較高爐子結構復雜，投資大，對原料要求嚴格，運行和維護費用高從方案比較看，半封閉礦熱爐在國內運行已是成熟，可靠的生產工藝設備，且投資省，更適應本工程實際情況，因此，本設計選用半封閉矮煙罩固定式爐型。12500kva礦熱爐主要技術參數見表3-6。表3-6 礦熱爐主要技術參數序號參數名稱單位數量備注1礦熱爐爐型半封閉矮煙罩2

39、礦熱爐變壓器額定容量kva125003變壓器一次側電壓kv354變壓器二次側電壓v115-1505功率因素cos0.856電極直徑mm1000碳素電極7電極升降速度m/min0.58電極工作行程mm12003.8工藝特點及裝備水平冶煉工藝采用成熟、可靠的工藝技術，在礦熱爐參數設計中考慮了轉產其它類鐵合金產品的可能。爐體設備設計采納和吸收國內許多成熟可靠的先進技術和裝備。如矮煙罩改善工人操作環境，為煙氣凈化除塵和今后余熱利用創造較好條件。軟母線采用水冷電纜。采用液壓傳動，可使電極壓放實現手動和自動操作。3.9車間主要技術經濟指標車間主要技術經濟指標見表3-7。表3-7 車間主要技術經濟指標表序

40、號指 標 名 稱單 位數 量備 注1礦熱爐座數座22礦熱爐變壓器額定容量kva12500（6300）3產品品種化學硅4產品合格率%99.55礦熱爐年工作日d3006功率因數cos0.857主要元素回收率%858入爐硅石品位sio299%9車間年產量t/a1050010主要原輔料消耗10.1硅石kg/t270010.2煤等kg/t90010.3石油焦kg/t90010.4碳素電極kg/t9011動力消耗kwh/t30011.1冶煉電耗kwh/t1350011.2水m3/t154 原料系統4.1概述黔永硅業新建1萬t/a工業硅工程，由6300kva和12500kva各一臺工業硅電爐組成，其原料系統

41、由原料露天堆場、干煤棚、原料干燥棚和成品倉庫等四部分組成。其中原料露天堆場的主要功能不僅包括對所有原、燃料（硅石、玉米芯、石油焦和精煤）的貯存及倒運，還具有對硅石的水洗功能。干煤棚主要對短期入爐的洗精煤進行堆存和干燥。而原料干燥棚的主要功能除了對入爐硅石和石油焦的堆存和所有入爐原、燃料的干燥、配料及上料外，還具有對石油焦和洗精煤的除鐵處理。本設計原料場系統占地可保證6300kva和12500kva各一臺工業硅電爐約30天生產需求，滿足工藝要求。根據工藝需要，結合地形特點，本設計考慮了成品倉庫。4.2主要原、燃料來源工業硅生產的主要原燃料為硅石、石油焦、洗精煤、玉米芯。其主要來源和化學成份如下。

42、(1) 硅石主要從陜西漢中、西鄉；湖北的秭歸、黃岡；廣西的柳州等地購進，通過渝懷鐵路運至黔江火車站，再由汽車轉運至廠內，年消耗量27000t（干基），入爐粒度30-80mm。其主要化學成份見表4-1。可長期滿足生產需要。其理化指標完全滿足工業硅生產需要。表4-1 硅石主要化學成份表 成份（%）品名sio2caoal2o3fe2o3p2o5硅石99.00.150.150.100.02 (2) 石油焦石油焦：是冶煉工業硅的主要還原劑，主要從大慶、安慶、岳陽和茂名、江蘇等地購買，通過渝懷鐵路運至黔江火車站，再由汽車轉運至廠內，年用量9000t(干基)，入爐粒度為0-13mm。主要采用3#焦，其技術指

43、標見表4-2。 表4-2 石油焦主要化學成份表 成份（%）品名固定炭灰份揮發份水份石油焦82860.512163(3) 洗精煤主要從湖南牛馬司等地購進，汽車或火車來料，年用量7800t（干基），入爐粒度為013mm。其主要技術指標見表4-3。 表4-3 洗精煤主要技術指標表 成份（%）品名 固定碳灰份揮發份水分洗精煤65 3 306 包谷芯、木屑玉米芯、木屑等均來自本地及周邊地區，年用量1700t（干基）。碳素電極：主要供應商為國內各碳素廠等。汽車來料，年消耗量900t。4.3原、燃料及輔助材料4.3.1 原、燃料消耗量原、燃料消耗量見表4-4。 表4-4 原、燃料消耗量表 序號名稱年消耗量（

44、干基t）年受量（濕基t）備 注1硅石2700029120原料露天堆場堆存、水洗，原料干燥棚貯存、配料及上料2石油焦900010080原料露天堆場貯存、倒運，原料干燥棚貯存、除鐵、配料及上料3玉米芯木屑170019000原料露天堆場貯存、原料干燥棚貯存、配料及上料4洗精煤78008700原料露天堆場堆存、倒運，干煤棚貯存、原料干燥棚除鐵、配料及上料4.4 原料系統工藝本原料系統是為新建6300kva和12500kva各一臺工業硅電爐（年產1萬t/a化學級工業硅）生產提供合格的原、燃料。根據黔永硅業公司提供的廠址地形特點及現行條件，經多方案比較后，決定原料系統由原料露天堆場、干煤棚、原料干燥棚和成

45、品倉庫等四部分組成。其中原料露天堆場的主要功能不僅包括對所有原、燃料（硅石、玉米芯、木屑、石油焦和精煤）的堆存及倒運，同時還具有對硅石的水洗功能。干煤棚主要對短期入爐的洗精煤進行堆存和干燥。原料干燥棚的主要功能除了對入爐硅石、石油焦和洗精煤的堆存和所有入爐原、燃料的干燥、配料及上料外，還具有對石油焦和洗精煤的除鐵處理。滿足工藝要求。原燃料的處理和上料采用機械和人工相結合的方式進行并采用人工配料。外購硅石汽車來料后，汽車自卸至原料露天堆場堆存，利用場地自然高差造堆。大于80mm的硅石由移動式膠帶機或手推車直接給入破碎機或進行人工破碎。為保證精料入爐經整理后的硅石由人工進行水洗以去除表面泥土，提高

46、入爐硅石的質量。經整理后合格硅石由手推小車或鏟車送入原料干燥棚內造堆并倒運。外購石油焦和煙煤由人工或汽車自卸至原料露天堆場，利用場地自然高差造堆并倒運。由于石油焦、洗精煤均為合格粒度（013mm）來料，因此本設計不考慮石油焦和洗精煤的整粒。為減輕洗精煤的水分，提高原燃料的品位，短期入爐的洗精煤需進入干煤棚進行堆存和干燥，需要時由手推小車或鏟車送入原料干燥棚進行除鐵和配料。經整粒后的合格硅石，由手推小車或鏟車分品種送入原料干燥棚貯存，為保證原燃料的質量，原料干燥棚要求按品種設置隔墻并要求防雨。由于工業硅產品中al、ca、fe的含量限制嚴格，特別是fe的含量對產品的危害，故需對入爐石油焦和洗精煤采

47、用電磁除鐵器進行除鐵處理，以滿足工藝的要求。需要時，各種原、燃料按工藝要求的一定重量比進行人工配料。經配料后的料由手推車送入主廠房平臺備用。原料系統除原料露天堆場采用二班工作制外，其余均為三班，每班8小時。4.5倉庫設施 根據工業硅生產工藝及產品要求，由于地形的限制，本設計設置了成品庫房一座，成品庫主要堆存袋裝工業硅產品，庫內設q=3t吊車一臺。 成品庫采用二班工作制，每天二班，每班8h。設置微硅粉庫房一座，主要堆存袋裝微硅粉。5通風除塵5.1 除塵5.1.1 概述礦熱爐冶煉生產過程中散發大量含塵高溫煙氣污染周圍環境。為保護車間作業區和減少大氣環境的污染，因此對礦熱爐煙塵增設除塵凈化系統，使凈

48、化后的排放氣體的含塵量達到國家大氣污染綜合排放標準（gb16297-1996）、工業爐窯大氣污染物綜合排放標準（gb9078-96）、冶金工業環境保護設計規定（yb9066-94）、工業企業廠界噪聲標準（gb12348-90）的規定。5.1.2 除塵工藝流程根據工藝提供的資料，年產1萬t/a工業硅需新建6300kva和12500kva工業硅礦熱爐各一臺，爐型按矮煙罩半封閉式設計，每個電爐設兩根煙囪，在煙囪上采用電動蝶閥進行除塵及自然排放的切換。6300kva礦熱爐爐蓋排煙罩排出的煙氣溫度為350400左右，排煙量為35000nm3/h，煙氣含塵量3.5g/nm3。出鐵口的抽塵煙氣量約22500

49、 nm3/h；12500kva礦熱爐爐蓋排煙罩排出的煙氣溫度為350400左右，排煙量為70000nm3/h，煙氣含塵量3.5g/nm3。出鐵口的抽塵煙氣量約45000 nm3/h，考慮到這兩處抽塵的非同時性，將出鐵口煙氣除塵并入礦熱爐除塵凈化系統。為了防止煙氣中攜帶的煙塵顆粒燒壞布袋和提高除塵效率，因此增加一級旋風除塵器。為防止煙氣溫度超溫損壞除塵器布袋，因此在系統除塵器入口處設有混風閥，當煙氣溫度超過除塵器允許溫度時，混風伐自動開啟，混入一定量周圍冷空氣來降低煙氣溫度，確保進入抽風機和布袋除塵器的煙氣溫度低于180。5.1.3 除塵系統本除塵系統是采用旋風和布袋兩級除塵，為了減小旋風除塵器

50、的能力，因此選用第二方案，將冷風混風閥安裝在小旋風之后，同時大布袋采用tfc-7800型正壓反吹風布袋除塵器。經除塵后的潔凈氣體的排放廢氣含塵濃度小于80100mg/m3，可直接排入大氣。布袋濾料采用防靜電防潮耐溫玻纖針刺氈。除塵風機選用y4-73no22d，q=261000m3/h，p=4340pa。5.1.4下部輸灰設備及加密系統布袋除塵器收下的粉塵通過氣力輸送進入加密倉，在加密倉內經加密風機震動加密后，在下部采用密封性好，故障率低的自動裝袋機進行裝袋后由汽車外運銷售。除塵粉塵每天約5.5t/臺。5.1.5 旋風除塵器收下的粉塵可由工廠回收利用處理。5.1.6 礦熱爐至除塵系統管道采用沿主

51、廠房屋頂架空敷設，高溫段管道內部涂耐溫隔熱材料，外部涂耐熱防銹漆。5.2通風主廠房內凡受高溫輻射作用的工作地點，為改善工人操作條件，采用局部送風降溫措施，設置移動式吹風機。6 給水排水6.1概述 設計范圍包括在黔江區馮家鎮照耀村興建6300kva 和12500kva礦熱爐各一座及相應生產輔助設施、廠區范圍內的生產用水及排水。本工程生產用水由沿溪溝河水源通過管道提供，水量充沛，能夠滿足工程生產和消防用水要求，用管道送至廠區內供生產、生活、消防等用水。生產、生活給水及排水量如下： 全廠總用水量640m3/h,其中冷卻凈循環水量470m3/h；生產補充新水量30m3/h，其中生產新水用量30m3/h

52、（包括制備軟水）；生產輔助設施用量2m3/h；生產排水量17m3/h；生活排水量1m3/h。生產水循環率為95.2%。全廠的生產補充新水及生活、消防用水由總廠的新水系統供給，生產、生活排水為分流制，分別排入總廠的排水管網。根據工藝及各相關專業提供的用水技術要求，設計的系統有：電爐凈循環供水系統變壓器新水供水系統生產、生活、消防供水系統生產排水系統生活排水系統6.2電爐凈環供水系統電爐及變壓器冷卻后的回水，僅水溫升高，水質不受污染，回水經管道自流回泵站熱吸水井，經泵加壓上冷卻塔降溫后，再回到泵站冷吸水井，經泵加壓供用戶使用。系統設有循環水泵站、冷卻塔及相應的供回水管道。循環水泵站為半地下式，由水

53、泵間、吸水井、軟水制備間、配電間、操作室等組成。電爐冷卻供水系統設置全自動軟水制備裝置，用于軟化循環水的硬度。為保證循環水系統的長期穩定運行，泵站內設有電子水處理儀及加藥裝置等，向系統內投加緩蝕、阻垢劑及殺菌滅藻劑,投加藥劑的數量及種類，待系統運行后，由廠方委托有關單位進行水質試驗后決定。6.3變壓器新水供水系統根據工藝要求，礦熱爐、變壓器冷卻水水溫要求300c,循環冷卻水溫度不能滿足其水溫要求,故采用新水加少量循環水混合供給,回水送循環水池供循環系統補充用水,新水水質應符合以下要求:ph=7-9,硅酸鹽硬度6德國度，懸浮物50 mg/l。生產新水量為30m3/h。變壓器冷卻后的回水，僅水溫升高，水質不受污染，回水與爐體冷卻回水一起流回循環泵站熱吸水井，經泵加壓上冷卻塔降溫后，再回到泵站冷吸水井，經泵加壓供爐體冷卻使用。6.4生產、生活、消防給水系統（1）全廠的車間、辦公樓、浴室、化驗室以及生產新水系統等的所需新水量15m3/h。（2）按建筑設計防火規范（gbj16-87）（2001年版）的規定：工業硅生產車間屬于丁類