氧化铝、电解铝、活性石灰生产能耗及市场状况

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氧化铝、电解铝、活性石灰生产能耗及市场状况--1
氧化铝
中国铝业广西分公司
1999年公司经挖潜把氧化铝产能提升到 40 万吨  年。 2000 年 6 月中旬，开始实施消除氧化铝生产瓶颈的技术改造工程， 2002 年 11 月完成，并通过性能考核，达到了设计产能，使一期氧化铝产能提升至 45 万吨  年。
中国铝业公司2004年氧化铝综合能耗由2001年的每吨1176.97千克标煤下降到2004年的1029.56千克标煤，平均每年下降3.29%。电解铝综合能耗由2001年的每吨6198.93千克标煤下降到2004年的6151.08千克标煤，下降了47.85千克标煤。2005年1－5月节能降耗又取得显著成效，与去年同期相比，氧化铝生产的13项消耗指标有10项水平进一步优化，指标优化率达76.92%，氧化铝综合能耗每吨又下降了80.96千克，降幅达7.55%，节能总量达20万吨标煤。
中国铝业公司能耗与国际水平对比表
　        氧化铝        电解铝
        烧结法        拜耳法        
单位        千克标煤吨        千克标煤吨        千瓦时吨
中铝        1400        715        14310-15060
国际平均水平        -        560        14100-15000
说明：氧化铝生产中国铝土矿主要是一水硬铝石，铝硅比3-7，生产工艺受原料制约采用高耗能的烧结法、混联法或选矿拜耳法；国外通常为三水软铝石，铝硅比12以上，生产工艺以短流程能耗低的拜耳法为主。因此，中外氧化铝生产不具有可比性。

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氧化铝、电解铝、活性石灰生产能耗及市场状况--2
电解铝
电解铝工业节能技术发展概况“霍尔-埃鲁特”融盐电解法炼铝技术诞生已有百余年。上世纪7 0年代以来,随着能源价格的飞涨和环保要求的日趋严格,各铝工业大国都在向大容量、高效节能 型大型预焙铝电解技术方向发展。80年代初相继出现了美铝、法铝和瑞铝的180kA级新一代 预焙槽,技术水平有大幅度的提高。80年代中期法铝和美铝又开发了280kA级大容量预焙槽 。南非铝业希尔德铝厂引进法铝彼旋涅公司AP30技术(310kA预焙槽)年产能49万t,吨铝直流电耗为13000kWh,电流效率为955%,阳极净耗410kgt。跨世纪投产的最大铝厂———阿尔玛,规模40万ta,电流3 20～325kA,吨铝直流电耗为12800kWh,电流效率为95%以上。我国的铝工业是 新中国成立后逐步发展起来的,1950年山东开始建设我国第一个氧化铝厂,并于1954年投 产,同年第一个电解铝厂———抚顺铝厂也建成投产,拉开了中国铝工业发展的序幕。70年代末 以前,我国的铝电解工业主要以引进原苏联60kA自焙槽及国内开发的80kA、135kA预 焙槽生产技术为主,普遍存在低效、高能耗和污染严重的问题。80年代初,贵州铝厂从日本引进 的160kA中间加料预焙槽生产技术,基本上解决了环保问题,提高了控制水平,吨铝直流电耗为14000kWh,电流效率为875%。与当时世界铝工业先进水平相比,我国铝电解技术存在较大差距。表1是80年代中期,国内 外电解铝主要能耗指标对比情况。表1　国内外电解铝主要能耗指标对比槽型电流(kA)电流效 率(%)直流电耗(kWh)阳极净耗(kgt)国内60kA自焙槽6085～87≥15000540国内135kA预焙槽1358714500550国内引进160kA预焙槽16087514000460欧美180kA预焙槽18091～9413300415欧美280kA预焙 槽2809313000410引进的160kA干法净化、中间下料预焙槽,解决了环境污染问题,但其效能指标与国外先进铝电解技术水平仍存在较大差距,3个月的考核指标为电流效率875%,直流电耗13700kWht,运行期间电流效率87 0%,直流电耗14000kWht,直到1992年在全系列全面推广应用点式下料技术、自适 应控制技术、新型槽控机和下料器等技术后,系列电流效率提高到91%以上,直流电耗1365 0kWht。90年代以来,在消化吸收引进技术的基础上,电解槽是自行设计而且全部采用国 产设备和材料的电解生产技术陆续建成投产,但翻版型槽型的技术并未脱离“日轻”套路,属国际 70年代水平,虽然成熟,但较为落后。点式下料和多参数分布式自适应控制技术、模糊控制技术 、“三场”技术和专家系统技术的研究开发应用,特别是郑州轻金属研究院开发研究成功了280 kA超大型铝电解槽,使我国的铝工业水平上了一个新台阶,吨铝直流电耗达到13400kWh,电流效率达到92%～93%。2　国内外铝电解能耗指标分析对比21　国内铝电解能耗状况2003年,我国的电解铝生产厂家已达140余家,形成生产能力约为5 54万ta,其中自焙槽生产工艺约占总产能的58%,预焙槽约占42%。国内现有预焙槽容 量主要为75kA、135kA、160kA、180kA、230kA、280kA、320k A等多种级别,其中160kA以上的大型预焙槽占大多数。预焙槽一般都采用了中间点式打壳下 料和先进的控制系统以及多点进电的母线配置,较好地解决了电磁场影响问题,运行稳定,技术经 济指标良好。自焙槽容量一般在100kA以下,多采用侧插技术,这类槽型的生产厂家技术装置 水平低、能耗高、环境污染严重,出路在于采用先进的铝电解和污染防治技术进行改造。中国铝业 公司所属的电解铝厂的铝电解技术,是在80年代初期引进、消化160kA预焙槽和物理场技术 开发的基础上不断发展起来的,基本上代表了我国电解铝的先进水平,都是预焙槽,槽型有80k A、140kA、160kA、186kA、230kA、280kA和320kA,综合技术已 接近世界先进水平。根据全国地方统计资料,60kA旁插槽,吨铝直流电耗达到14300～1 5000kWh,电流效率达到87%～90%,综合交流电耗15000～16000kWh t,预焙槽吨铝直流电耗达到13400～13800kWh,电流效率达到92%～93%,综合交流电耗14900～15500kWht。因此我国铝电解生产的能耗指标高低水平相差甚大。22　国外铝电解能耗状况冰晶石-氧化铝电解法发明至今110多年以来,铝电解工业的技术及装备 水平有了很大提高,在生产规模、电解槽容量、机械化自动化程度及烟气治理等方面有了很大的发 展。近几年计算机技术的飞速发展,带动了电解过程中物理场的深入研究和有关数学模型的建立, 使电解槽的设计从经验向科学的计算机辅助设计方向发展,使电解槽设计渐趋合理,容量大幅度提 高。控制技术的发展及应用,使电解槽运行更加平稳。现在工业生产的最大容量达325kA,电 流效率达94%～96%,吨铝直流电耗约为13100kWh。主要表现在以下几方面1) 新型电解槽及控制技术开发引人注目。电解槽容量不断扩大。世界铝电解先进技术集中在法国彼施 涅公司、美国铝业公司、美国凯撒铝业公司、挪威铝业公司和瑞士铝业公司,世界上所建设的电解 铝厂大多数采用了他们的技术。如法铝的AP30电解技术,美国铝业公司拥有A-697和A- 817型两种电解槽技术。刚开始有电解槽时电流强度只有几千安培,到二十世纪初开始超过10 kA,二十世纪60年代从100kA发展到180kA,后来出现了280kA电解槽,现在正 在研究500kA电解槽。另外,电解槽控制技术的开发应用,保证了电解槽容量的不断扩大。目 前的电解槽控制技术是每一台微型计算机(即槽控箱)来完成电解槽的各种工作和控制,对于高电 流强度和中间下料的电解槽系列,采用了一种完全分散式的控制结构。该系统是按照两极建立的, 第一级每台槽安装1台控制微处理机,第二级多数为以VMS为基础软件的数字VAX计算机,集 中了来自第一级计算机的所有信息,同时负责监控车间管理和汇编报告。这种系统保证了新电解槽 或改造的电解槽工艺过程的自动化。该系统可以进行恒极控制,氧化铝浓度控制,槽不稳定性检测 ,阳极效应检测及自动熄灭,电解质分子比以及温度的自动调整等。(2)新技术的开发应用,极 大地降低了能耗,提高了各项技术指标。这些技术主要包括①开发氧化铝输送技术。②电解烟气 净化技术。③炭素技术等。浓相输送技术能耗低,输送距离长,氧化铝破损程度小,维修量小,是 一种十分先进的技术。干法净化技术使烟气中有害物的浓度达到环保要求后,再排入大气。同时烟 气中有害物氟化氢被氧化铝吸附后返电解槽中做电解原料使用,降低了电解生产中氟盐消耗,其流 程简单、净化效率高且无二次污染,在国内外得到广泛应用。炭素材料质量的高低,直接影响电解 铝生产的各项技术经济指标。国外生产的阳极正朝着强度高、电阻率低、阳极体积密度高的方向发 展。阴极材料朝着低电阻率、高石墨量、低灰份的方向发展。并在惰性阳极与可湿润性阴极的研制 方面取得了一定的进展。特别是对阴极碳块材料的开发与应用,使电解槽寿命得到了较大的提高。 世界各大铝公司铝电解槽主要能耗指标见表2。表2　世界各大铝公司铝电解槽主要技术经济指标电流(kA)系列产量(万t)电流效率(%)槽电压(V)直流电耗(kWh)阳极净耗(kgt-1)槽寿命(月)加拿大铝公司300249344314200425美国铝公司19511593～944 3613700～14200415～42560～80美国铝公司3001893 5～954 3513700～14100415～42560～72瑞士铝公司18014 595 24 221320041072凯撒铝公司18014 593 8～954 2413200～13400410～42080～100彼施涅公司18014 593 8～954 2413200～13400410～42080～100彼施涅公司3002494～94 84 2513300～13500410～42072～95雷诺公司1559 592 54 371410042060德国联合铝公司1801493 24 381400041580　　(3)改进电解工艺制度。冰晶石-氧化铝电解质在铝电解中取得成 功,但存在熔点高和导电率低等缺点,当前向电解质中添加盐类,以改善电解性能是比较有效的,已进行了工业推广,除电解质原含有的氟化钙之外,主要添加氟化铝、氟化镁和锂盐。23　我国铝电解能耗高的原因分析我国铝电解能耗高主要是因为我国铝电解技术落后,与国际先进水 平比较主要存在以下问题1)电流效率低。目前,我国铝电解生产电流效率一般在91%～9 3%,而国际先进水平的电解铝厂,其电流效率一般都在95%以上,我国铝电解生产电流效率与 国际先进水平仍有2%～4%的差距。(2)单位产能低、碳阳极消耗高。我国预焙阳极电解槽的阳极电流密度在072Acm2,国际上较先进的电解槽的阳极电流密度已达0 90Acm2以上,这种差距导致同等几何尺寸的电解槽产能相差20%以上;此外,与国际先进 水平相比,我国铝电解生产的另一个明显的差距是预焙槽的碳阳极消耗高达480kgt(净耗 ),而国外最低的碳阳极消耗高达390kgt(净耗),差距较大。(3)预焙阳极电解槽的 槽寿命短。预焙阳极电解槽的槽寿命与设计、筑炉材料、焙烧启动方式和运行管理等多因素有关。 目前,贵州分公司铝电解槽的平均使用寿命为1500d左右,与国际水平2500～3000d 相比,差距十分明显。3　建议为了使我国电解铝工业能耗达到国际先进水平,作者建议如下1)加快大容量预焙阳极铝电解槽成套技术与装备
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氧化铝、电解铝、活性石灰生产能耗及市场状况--3
活性石灰：
所谓活性石灰,就是一种优质轻烧石灰,它具有晶粒细小、气孔率高、体积密度小、比表面积 大、反应性强、杂质低、粒度均匀,同时还具有一定强度等优点。活性石灰的活性度一般在300ml以上1(4NHC l40士1℃,10m in盐酸滴定值)。活性石灰是钢铁工业的基本原料,它作为炼钢的造渣剂,具有缩短冶炼时间、提 高钢水纯净度及收得率、降低石灰及萤石消耗、提高转炉炉衬寿命等优点。因此,世界上发达国家 己100%采用活性石灰炼钢,我国也早在1983年冶金部召开第一次全国转炉炼钢会议时就明 确的规定,转炉炼钢使用活性石灰是一项基本的技术政策。此外,活性石灰还应用于钢水精练和铁 矿粉的烧结过程中,也取得了很好的效果。生产活性石灰的窑炉种类很多,有传统式直筒竖窑、回 转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑、双梁石灰竖窑、沸腾窑、气体悬浮煅烧炉、横流式窑、外 火箱窑及双斜坡窑等。其中,国内外生产活性石灰主要使用的是回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热 式竖窑和双梁石灰竖窑,本文将对这4种窑炉作重点介绍。1活性石灰的生产11原燃料生产冶 金石灰所用的原料是石灰石,其矿物组成以方解石(CaCO3)为主,偶有白云石共生。石灰石 的化学成分、矿物组成以及物理性质随其形成时间的长短而变化,形成的时间愈久石灰石愈致密、 坚硬,形成的时间愈短,结构愈疏松。作为生产冶金石灰的原料,其质量决定于它的结构、杂质的成分和含量以及这些杂质在石灰石中的分布均匀程度。一般来说,易造成对石灰煅烧工艺困难的杂质是SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O等。杂质含量大于4%~5%,或碱金属含量大于01 %~02%的石灰石有形成各种低熔点化合物的可能性。形成石灰局部或全部过烧,堵塞作为释 放CO2通路的细孔,阻碍石灰石的煅烧分解。石灰窑所用燃料有固体、液体和气体燃料。固体燃 料虽因杂质含量高,对石灰活性有一定影响,但从燃料多样化看,固体燃料是不可缺少的,我国大 部分普通竖窑仍采用固体燃料。液体燃料由于短缺,很少采用。选择气体燃料既方便又可以提高石 灰的活性,因此是极为有利的。根据窑型和燃料市场价格的变化,石灰窑所用燃料也随着变化。1 2活性石灰的生成机理石灰组成中有游离氧化钙和结合氧化钙,游离氧化钙中又分活性氧化钙和 非活性氧化钙。非活性氧化钙在普通消解条件下,不能同水发生反应,但有可能转化为活性氧化钙 (如磨细后)。活性氧化钙则是在普通消解条件下,能同水发生反应的那部分游离氧化钙。结合氧 化钙是不可回复的,故不能称为非活性氧化钙。石灰的反应能力实际上可以看成是游离氧化钙总量 中活性氧化钙的数量2。石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变 化过程。其变化所得到的晶体结构与形成新晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时, 所得到的为细粒晶体,其活性氧化钙分子数量多,具有高的表面能反之,所得为低表面能的粗粒 晶体,其活性氧化钙分子数量少2。石灰石在低温下煅烧,所得到的为细粒晶体结构的石灰即 活性石灰。因此,它的特点是晶粒细小、气孔率大、体积密度小、比表面积大。石灰的物理性质与 煅烧温度的关系,见图13。除锻烧温度的影响外,煅烧时间的延长也会使石灰的晶粒显著增 大,不利于活性石灰的生成。活性石灰成渣速度快,反应性强,更适合转炉炼钢、钢水炉外精炼和 铁水预处理。所以,使用活性石灰已成为当代钢铁冶金的一个发展趋势。图1石灰的物理性质与煅 烧温度的关系3注1比表面积(计算);2一体积密度;3一平均颗粒;4一气孔率(计 算);5一气孔率(实测)13煅烧设备提高活性石灰质量的关键一是要有质量较好的原料和 燃料;二是要有先进的煅烧设备。下面,介绍4种国内外常用的煅烧活性石灰的窑炉。131回转窑(1)回转窑的种类4回转窑可分为长回转窑和短回转窑两种。长回转窑的长度一般为80~152m,不带单独的预热器。最大能力为2 000 td。煅烧用的石灰石块度为5~50mm。长回转窑的热耗比较高,一般为6 270~8386 kJkg石灰,这种长回转窑正在逐渐被短回转窑取代。短回转窑一般长为20~60 m。短回转窑采用的预热器一般分为篦式预热器、竖式预热器和旋流预热器。回转窑装有预热器可以降低热耗。其煅烧石灰石的块度一般为10~50 mm,热耗一般为4 800~6 960 kJkg石灰(带旋流预热器的短回转窑的热耗为4590~5440kJkg石灰)。(2)回转窑的特点回转窑煅烧出的石灰质量好、纯度高(活性度一般可达到350~400m l(50g石灰、4NHC l、10m in))。该窑可以煅烧粒度较小的石灰石(5mm以上),提高了原料的利用率。短回转窑煅烧活 性石灰的单位热耗比一般机械化竖窑低,但比并流蓄热式竖窑高15%~30%。机械化程度高, 易于控制,劳动条件好,产量大,适宜于冶金工业。回转窑煅烧系统设备多,重量大,投资高,占 地面积大,它比并流蓄热式竖窑单位产品耗钢材量大3~5倍,投资高出50%~80%,占地面 积多出1倍。回转窑对煅烧的石灰石强度有一定的要求,在煅烧过程中强度变低、易爆裂的石灰石 不适合在回转窑中煅烧。回转窑煅烧使用燃料范围较为广泛,可采用天然气、高炉煤气、焦炉煤气 或混合煤气、重油和煤粉等。(3)回转窑(短回转窑)的煅烧工艺过程图2回转窑系统示意图 4适当粒度的石灰石首先进入窑的预热器。在预热器中石灰石被来自回转窑窑尾的1000~1 100℃的烟气预热到900℃左右,大约有10%~20%的石灰石被分解。预热后的石灰石通 过溜槽进入回转窑,在窑中石灰石进一步加热,在1200~1250℃的温度下继续分解,直至 完全煅烧。煅烧好的石灰从窑头排出,落入窑的冷却器内进行冷却。石灰落入冷却器时的温度为1 100℃左右,从冷却器底部鼓入的冷风将石灰冷却到40~100℃冷却后的石灰经震动出灰装 置排出。回转窑系统示意图见图24。回转窑一般都采用微机控制,从加入石灰石到煅烧好石 灰的排出操作完全是自动进行的。在我国,如武钢、鞍钢、马钢、宝钢等也均选用回转窑生产活性 石灰。以宝钢为例,一期工程建了两台波尔式回转窑,于1985年9月投产;二期又增建一台窑 ,于1991年6月投产;三期工程又建一台同样规格的回转窑。四台窑均以生产活性石灰和轻烧 白云石为主。以鞍钢为例,1988年初日产600吨活性石灰回转窑投产,所生产的活性石灰在 鞍钢三炼钢厂180吨转炉试用,显示出明显的优越性。除了从国外引进大型回转窑外,我国也自 主设计并建成了完全采用国产设备的小型回转窑,如新疆屯河股份有限公司活性石灰厂与八钢联合 于1993年底建成一座以煤粉为燃料的小型回转窑,该窑投资少、成本低、经济价值大,而且生 产稳定,产品质量较好,设备维修方便,操作简便可靠5。132环形套筒竖窑(BAS K)(1)环形套筒竖窑的基本情况这种窑是德国杜塞尔多夫土石热源公司的卡尔贝肯于1 960年发明的,现在世界各国已建成这种石灰窑数百座,如我国的梅山、马钢等企业均建有环形套筒竖窑。该窑具有许多优点,诸如产品质量好、生产率高、占地面积小、热耗低(3760kJkg石灰)、生产灵活度大(有80~500t窑型)、燃料适应性强(可燃气体、液体和固体燃料)等。上海宝钢集团上钢一公司为配合新上不 锈钢工程,于2002年从特鲁兹弗卡斯公司引进一座日产500吨贝肯环形套筒窑,这是 全世界第一座全自动化控制的套筒窑。该窑以转炉煤气为燃料,运行状况良好。之后为满足新增炼 钢能力对高活性石灰的需要,上钢一公司又从此公司引进第二座日产500吨的全自动控制贝肯巴 赫环形套筒窑。该窑将以天然气作燃料,是我国首座烧天然气的石灰窑。(2)环形套筒竖窑的结 构此种窑为两个同心筒体构成环状炉腔的煅烧设备,其结构如图34所示。窑内设有上下两个 内套筒。内套筒的外部与外套筒的内部均砌有耐火材料,内套筒两层铜板之间的夹套送入冷却用的 空气。设置上下两筒的目的即可减少料层的厚度,又便于引导气体,有效地利用热能。在套筒式竖 炉的外壳上有上下两排错开排列及等距离配置的燃烧室,其具体数量视窑的容积而定。每个燃烧室 出口的上方在外壳与筒体之间设有耐火砖砌筑拱桥,以便在下面的石灰料柱中构成一个空间,使热 气体能均匀地进入石灰料柱内。耐火桥的设置旨在稳定窑的结构,以及避免火焰与石灰石直接接触 ,力求使燃烧气体均匀扩散。由于设置两排燃烧室及对气体的导流,将窑的煅烧带分成两部分,上 部煅烧带内气体与石灰石形成对流,而下部煅烧带则是顺流4。图3环形套筒窑结构示意图 4(3)环形套筒竖窑的操作石灰石入窑后在预热带以对流的方式预热,然后移至煅烧带的上部 煅烧区。上排烧嘴未完全燃烧的热气体进入石灰石料柱内完全燃烧,然后石灰石进入两排烧嘴之间 的煅烧带内,并得到由下部煅烧带分流出的热气体使之继续分解,并在下部煅烧带以顺流方式继续 煅烧直至石灰石完全锻烧好为止。煅烧好的石灰继续下移至冷却带,被来自下面的逆流冷风冷却, 然后由液压驱动的出料机构将石灰从卸料台卸在窑下部的石灰斗中。振动溜槽可随时将石灰斗中的 石灰卸出。该窑的核心为下部燃烧带,它保证了能够煅烧出优质活性石灰。整个窑体为负压操作, 对窑体密封要求不高,可以在线观察到窑内的煅烧过程、在线取样及维修设备。因此,在所有竖窑 中套筒窑的作业率是最高的6。133并流蓄热式竖窑(MAERZ窑)(1)并流蓄热式竖窑的发展图4并流蓄热式双膛竖窑结构示意图4并流蓄热式竖窑的操作原理是由奥地利的Alois Schm id与HermanHofer提出来的,故亦称为斯米特一霍弗尔(Schm id-Hofer)窑。这种窑有双膛和三膛竖窑两种结构。世界上第一座并流蓄热式竖窑于19世纪50年代在奥地利建成。

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氧化铝、电解铝、活性石灰生产能耗及市场状况--4
电石：
一、准备工作： 1、根据生产电石的质量选择适当配料（一般65－70％千克）。 2、根据焦炭粒度及电炉运转情况决定石油焦掺加比例，并通知上料工。 3、检查设备有无漏水、接点有无刺火。冷却水是否畅通，有问题及时处理。 4、出炉、上料岗位检查所属设备是否具备正常生产条件。 二、正常生产： 1、5000kVA每小时出炉一次，投料量2.2吨（白灰1.3吨，焦炭0.9吨）分三次投入 。1800KAV每80分钟出炉一次，投料量1.3吨（白灰0.8，焦炭0.75吨）分三次投入。 2、每炉出炉以后如炉温及质量较低，可适当干烧几分钟再加料，如产量、质量都比较理想，出完炉即可加料，每次投料量为全炉量的三分之一。 3、炉料要加在电极周围及三角区。三角区料面要高于周围料面100－200mm，使整个料面呈馒头型。 4、加完料后用耙子将电极外围的红料推到电极跟前，新加冷料的上面。严禁开弧时将红料推入坩埚内（处理炉子例外）。 5、加完料后要加强巡视。设备出现问题及时处理。炉内明弧跑火用料盖，炉料不透气用钎子疏通，放出炉内一氧化碳。 6、第一次加完后5000KVA炉过20分钟，1800KVA炉过26分钟加第二次料。 7、第二次料加完，过上述同样时间后加第三次料，加完料后通知出炉。 8、当发现配比高，出炉粘时可适当加调和灰，但在炉温质量配比都低的情况下，虽然电极位置高，也禁止加调和灰，调和灰使用频繁破坏料层对电炉不利每班最多使用三次。 9、电极位置的调整 电极位置高，造成质量低、炮火、电耗高。其原因一般由下列因素造成：A、配比过高，炉料电阻小 ；B、炉内红料多，支路电流大；C、电极三角小；D、二次电压高（电位极度大）；E、料层破坏，炉温太低。 应对症采取措施，不可一味加灰。 三、停送电操作； A：停电（短期） 1、停电前尽可能将炉内电石水出净。 2、停电后将电极下降料面上外露电极尽可能少。 3、用炉料将电极外露部分埋严。 4、定时活动电极以免与电石粘连。 B、送电（短期停炉后） 1、送电前检查设备是否完好，冷却水是否畅通，其它岗位是否具备生产条件。 2、具备送电条件后，将电板周围的炉料扒开。 3、将电极提起，至埋入料中部分剩200－300mm。 4、通知配电室要电。 5、送电后要加强……
工业硅：
我国的工业硅生产,经过四十多年的发展,现在其产能、产量和出口量已均居世界首位。取得的成就 令世界瞩目,也引起各方面的关注。下面仅就个人所知,对我国工业硅生产和贸易情况和今后的发展概要地谈谈情况和看法。我国的工业硅生产Domesticcommer-cial silicon production发展历程Development course我国的工业硅生产,始于1957年,当时在苏联帮助下,在我国辽宁建成投产了第一 个生产单位。从1960年以后,我国开始自行设计建设三相三电极工业硅炉。从上世纪60年代 初至70年代末,先后在辽宁、河北、江苏、上海、天津、河南、青海、贵州等省区建成投产了十 几个生产单位。形成了近2万ta的生产能力。这一阶段,我国的工业硅生产,是国内自产自用 ,达到了自给自足。从1980年以后,我国的工业硅开始出口,之后随着出口量的迅速增加,生 产企业如雨后春笋,迅速增加。到80年代末,我国的工业硅企业达到约300家。1989年的 政治风波,使我国的工业硅生产遭受一次重大挫折,之后的几年,我国的工业硅企业关停或转产了 一半以上。上世纪90年代中期,世界工业硅出现了短暂的供不应求,价格上场,我国的工业硅企 业又有一些恢复生产,还有一些单位新建或增建了工业硅炉。90年代后期,受国际市场工业硅价 格下滑和亚洲金融危机等因素影响,我国东北、华北、西北、华东等地区的一些工业硅企业又有一 批停产或转产,同时在电力供应充足,电价较低的贵州、云南、四川等省区又新建了一批工业硅企 业。进入21世纪以来,随着我国各地区能源和原材料供应状况和价格的不断变化,不适合继续生 产的企业的被迫关停和新的具有能源等供应优势地区的新建工业硅企业的建设,仍在不断进行着, 经过1957年至今的40多年的发展,我国建成投产的工业硅企业达到500家以上,仍在生产的工业硅企业在200家以上。拥有的生产能力达到90万ta以上,实际年产量超过70万t。主要特点Maincharacteristics我国的工业硅生产与国外相比,突出的特点是工业硅炉容量小、 台数多、生产企业多而分散。我国的工业硅炉,其容量多数都是5000kVA￣6300kVA ,虽然近几年建起了若干台7500kVA、9000kVA、10000kVA、12500k VA等容量的工业硅炉,个别的也有25000kVA的,但数量很少。而国外大部分都在100 00kVA以上,有的工业硅炉容量已达到48000kVA。国外生产工业硅的十几个国家中, 实际生产厂家(或公司)总共不到50个,我国正在生产的厂家就约有200多个,又分散在有色 、黑色冶金、机械、化工、军工等不同行业中。我国工业硅生产的这种状况,带来的好处是资金 容易筹集,建设周期短,速度快,能迅速取得投资效益,便于停炉、开炉,能更好地利用分散的剩 余电力和季节性水电,能为更多的人提供就业机会。带来的问题是炉容量小,热稳定性差,不易 取得好的技术经济指标;一些先进的技术和操作管理经验难于推广普及;企业之间难于形成统一的意志和行动;企业占地面积大,规模不经济。技术成就Technologicalachievements(1)取得好的单耗指标目前,在我国的工业硅生产中,大多数企业采用 的是5000kVA￣6300kVA工业硅炉。在多年生产中,我们积累和总结出一套行之有效 的操作管理经验,通过充分调动操作者的积极性,搞好炉前操作,在5000kVA￣6300k VA工业硅炉上,取得了和国外大容量工业硅炉相同或相近的电能和电极单耗指标。在5000k VA单相双电极工业硅炉上,当生产1t工业硅消耗1151kg木炭,266kg石油焦,347kg烟煤时,生产1t工业硅的电单耗为11611kWh,电极单WORLDNONFERROUS METALS2006.1Trading耗为85kg。在6300kVA三相三电极工业硅炉上 ,当生产1t工业硅,消耗1321kg木炭,445kg石油焦时,生产1t工业硅电单耗为1 1890kWH,电极单耗为84kg。在另一台6300kVA工业硅炉上,当生产1t工业硅 消耗1154kg木炭,498kg石油焦,46kg木块时,生产1t工业硅的电单耗为111 01kWh,电极单耗为68kg。(2)产品质量提高,品种增多上世纪90年代初之前,我国 的工业硅产品主要是553和441级硅,大部分作为冶金用硅出口和使用。上世纪90年代中期 以后,我国工业硅生产在总结氧气精炼、熔剂精炼等精炼方法的经验和教训基础上,又引进了国外 氧气精炼技术,对我国原有的氧气精炼方法进行了改进,又研究了其它新的精炼方法,从而使我国 工业硅的精炼效果大大提高。上世纪90年代后期以来,我国的工业硅产品除553、441级产 品之外,根据用户要求,现在我国多数企业都能生产出3112503、3312202等级 别的产品。近几年,某些企业又增加了低碳(P含量小于50ppm)硅的生产,扩大了出口领域 ,增加了效益。(3)混合还原剂的应用我国工业硅生产应用的还原剂,早期是以木炭为主。上世 纪60年代中期以后,就开始用木炭、石油焦和烟煤混合作还原剂。因烟煤灰分含量高,石油焦的 反应能力和透气性差,所以这两种还原剂,在混合还原剂中的比例一直不是很大。近些年来,我国 还原剂用煤的质量不断提高,其灰分含量已降到3%以下,有的还原剂煤还制成粒状的半焦煤,改 善了透气性。为了改善炉料的透气性,还开发试用了多种松料剂,如木块、木屑、包米芯、甘蔗 渣、稻壳等。这些松料剂作为混合还原剂的一种成分都得到应用。由于多种松料剂的开发应用和技 术操作水平的提高,我国不同地区的工业硅企业,大都能因地制宜就地取材,有的在混合还原剂中 增大了煤的用量,有的用全油渣(加适量检料剂)熔炼工业硅,都取得了较好效果。(4)炭素电 极的开发应用和炉容量的扩大上世纪90年代中期之前,我国工业硅炉绝大部分是采用石墨电极。 因受石墨电极直径的限制,工业硅炉容量的扩大也受到限制,90年代中期以后,山西、河北、河 南等省区的某些炭素企业,在对国内外情况进行深入调查基础上,研制开发了新型炭素电极,使炭 素电极灰分含量高,强度较高等问题得到一定程度的解决,生产出Φ500mm￣1250mm的 炭素电极,在工业硅炉上逐渐得到应用。近几年我国新建的8000kVA以上容量的工业硅炉大 都是采用炭素电极,炭素电极在5000kVA、6300kVA等小容量工业硅炉上也开始应用 ,炭素电极比石墨电极的生产过程简单,成本价格低。其应用为降低工业硅成本创造了条件,也有 利于大容量工业硅炉的开发建设。(5)烟气治理和烟尘的回收利用我国从上世纪70年代就开始 对工业硅炉的烟气治理和粉尘利用开展研究工作,曾先后在1800kVA、2700kVA、3 200kVA、5000kVA和6300kVA工业硅炉上采用高压静电除尘和布袋除尘等净化 技术。90年代以来,在6300kVA炉上采用的反吹布袋除尘净化技术,把敞口电炉改为矮烟 电炉,增设了余热炉锅,并引进了氧化硅微粉增密设备。20世纪末以来,我国新建的6300k VA、2500kVA、8000kVA、9000kVA、10000kVA和12500kV A等容量的工业硅炉,大都配有袋式除尘的烟气净化设备,有的从国外引进,有的采用本国技术。 烟气净化系统回收的氧化硅微粉(粉尘),已成为工业硅企业的一种新产品,销往国内外市场,在建筑和耐火材料行业以及化工、农业等方面得到广泛应用。我国的工业硅贸易China′strading ofcommercial silicon出口量迅速增长Rapid growth of exports我国的工业硅从1980年开始出口,当年只出口到日本183t。1980年以后 ,我国的工业硅出口量迅速增长,到80年代末年出口量达到10万t以上。其中对日本的工业硅 出口量达到约7万t。90年代末,我国的工业硅出口量已超过20万t。2004年我国的工业 硅出口量达到54.51万t。上世纪90年代末以来,我国工业硅出口的国家和地区已达到50 多个,其中年出口量在1万t以上的国家和地区有近10个。表1列出2000年￣2005年( 1￣6月)我国历年的工业硅出口量、平均离岸价和出口的国家和地区数。表2列出2000年￣ 2005年(1￣6月)我国年出口量在1万t以上的国家和地区历年的出口量。-37-世界有色金属2006年第1期产品品种增多Productvarieties are on the increase90年代中期以来,随着我国工业硅精炼方法的不断改进和提高,我国工业硅出口 产品品种也在不断增多。90年代中期以前,我国出口的工业硅主要是冶金用硅这一个品种,现在 已能大量出口用于有机硅和半导体材料以及电子行业等多方面需要的多个品种的化学用硅。上世纪 90年代中期,巴西对日本工业硅年出口量在4万t左右,是我国在日本市场上的主要竞争者。近 几年,巴西对日本工业硅的年出口量,已不足于1万t。这主要是我国对日本出口化学用硅迅速增加的结果。出口价格和效益急待提高Exportprice and benefitin eager expectation上世纪90年代初以来,欧盟和美国一直对我国的工业硅征收高额反倾销税 。这不仅使我国的工业硅进入欧盟和美国市场严重受限,还为日本压低我国工业硅的进口价格创造 了条件。出口的工业硅一直低于国际市场正常价,特别是对日本出口的工业硅,每吨都比日本市场 正常价低150美元￣300美元或更多。进入21世纪以来,我国出口工业硅的售价有所提高, 但仍比国际市场正常价低。表3列出2001年以来美国、日本、欧盟的现货进口价和我国出口工 业硅的平均离岸价。