工业硅项目可行性研究报告2017修

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1.1 工业硅名称 1.2 工业硅用途 1某某市场情况分析 1.4 项目的主要内容 1.5 建厂条件 1.6 投资公司概况

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)

2 冶炼工艺

2.1 设计方案及生产规模 2.2 产品方案

2.3 主要原料用量及技术条件 2.4 生产工艺 2.5 生产主体厂房

2.6 生产能力计算及主要设备选择 2.7 工艺技术特点及装备水平 2.8 硅炉运行主要综合技术经济指标 2.9 机修 2.10 检化验

2.11原料系统及仓库设施 3 供电 3.1 供电部分概述 3.2 电炉生产负荷性质 3.3 供电系统及用电负荷 3.4 主要电气设备选型 3.5 电控、保护、计 量 3.6 短网 3.7 无功补偿 3.8 防雷及接地保护

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4给排水与通风 4.1 给水 4.2 排水 4.3 通风 5 土建 5.1 设计依据 5.2 设计方案 6 消防 6.1 设计依据 6.2 消防给水 6.3 通风 7环境保护

7.1 设计依据及环境保护标准 7.2 硅生产工艺简介 7.3 主要污染和污染物 7.4 净化设计原则 7.5 除尘系统设计范围 7.6 除尘系统工艺流程

7.7 烟气净化除尘系统设计及设备选型 7.8 除尘器电器自动控制要求

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7.9 项目环境评价 8总图运输

8.1 交通运输现状及发展 8.2 总图布置 8.3 原材料货物运输量 9 节能 9.1 设计依据 9.2 能耗特点 9.3 节能原则 9.4 能耗

10 劳动安全与职业卫生 10.1 设计依据 10.2 主要危害因素 10.3 工业卫生设施 10.4 劳动安全措施 11投资估算 12 技术经济

附表1〜6

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附图 1 某某区地形图

2 某某区总平面图 3. 工业硅工艺流程图 4. 硅炉厂房土建图

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1 总论 1.1 工业硅的名称

硅化学符号 Si ，具有灰色金属光泽，比重 2.4g/cm 3，熔点1414°

Co在自然界硅资源十分丰富，约占地壳的四分之一，是地壳中第二 大元素。

在自然界硅极少以单质形式存在，多以二氧化硅（ Si02 ）为 主要成分在于石英矿石。 在工业上，是以硅矿石和碳质还原剂为原料， 经硅炉（又称矿热电弧炉、硅电炉）高温冶炼得到含硅（ Si ）达 97 %以上的产品。这种产品又称工业硅、纯硅、结晶硅，在本技术报告 中统称为工业硅。

1.2 工业硅的应用非常广泛，可用于电子、炼钢、光学、机械、 汽车制

造、化工、冶金、医药、国防等领域。

硅的应用主要见于下列工业：

1） 制取铝硅合金，其用量约占用量的 50%。铝硅合金的耐热耐磨 性性能良

好， 热膨胀系数小， 广泛用于汽车制造业、 航空工业、 电气工业和船舶制造等方面。

2） 作为非跌基合金的添加剂，也用作要求严格的硅钢的合金剂， 是炼钢、非

铁基合金冶炼必不可少的脱氧剂。在炼钢工业中， 每生产一吨钢大约消耗 5kg 工业硅。

3） 是多晶硅、单晶硅的基础原料。工业硅经相应工序提纯可制的 多晶硅，经

加工处理拉制生产成单晶硅。将其切片制成集成电 路、电子元件、太阳能电池等，是现代工业、新能源和科学技 术发展不可缺少的基础材料。

4)

在化学工业中，用于生产有机化合物如硅油、建筑物防腐剂、

白炭黑；包装用于薄膜添料和高档家具涂料的添加剂、装饰漆 添加剂、

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一般工业涂料添加剂等。

5)

工业硅还用作膜某些金属的还原剂，用于制造新型陶瓷合金、 高级耐火材料等。

目前，工业硅的应用还在不断开发新领域，如制造太阳能硅、 制造氧化

硅，合成光纤、微电子用的纳米硅材料等。

工业硅的种类和分级可参见GB/T2881-91《工业硅技术条件》。

1. 某某市场情况分析 作为高新技术领域和重要基础产业广泛应用的结构和功

能材 料，工业硅消费量一直在快速增长， 2004 年世界工业硅的年消费量 已突破 100 万吨。

随着技术不断的进步、 世界经济发展的发展， 硅的应用范围将越来越 也广泛，需求量也越来越大。 世界一些工业硅业主要产地由于受经济 和环保条件的影响，基本停止了工业硅的生产。目前日本、韩国、加 拿大、美国、印度等世界许多国家，工业硅炉产品主要是靠进口。

据预测，到 2010年，世界的钢产量的增长、汽车和建筑材料的 快速增长，将使工业硅在冶金行业的需求增长仍将保持在

7%左右；

近年来，工业硅在化学、新能源和电子方面的用量增长最为迅速。过 去 5 年的相关资料统计结果表明，需求年增长率超过

9%，随着半导

体材料、化工领域、太阳能电池、高级耐磨需求仍保持高速增长的势 头。

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进入21世纪以来，由于能源短缺和环保压力增大，利用太阳能 的光伏产业发展十分迅速。世界光伏产品产量，

1991年只有55MW

到2005年增长到1656 MW年平均增长率到达约 30%我国的太阳能 电池产量增长更为迅猛，2006年中国太阳能电池产量为 490MW,2008 年猛增到2000M，—举超过占据世界首位的日本，跃居世界首位。

世界太阳能光伏产业的高速发展，导致太阳能级多晶硅原料供 应紧张，很多太阳电池企业不能满负荷生产，多晶硅价格不断上扬。 我国的多晶硅生产到2008年供需的缺口仍在1万t以上。由此，更 加引起人们对太阳能极多晶硅低成本生产方法的关注。

现在世界各国普偏采用的是改良西门子法生产多晶硅。这种方 法生产的多晶体占世界多晶硅总产量的

70〜80%其优点是：产品纯

度高，可达到9N〜11N而且工艺成熟，无爆炸危险。其弱点是：投 资大、建设周期长，生产过程能耗高，产品成本高，要掌握全套技术 的难度大。于是冶金法成了人们最期望的一种方法，冶金法的突出优 点是：工艺过程简单、投资少、能耗低。对这种方法寄予厚望的另一 个原因是，太阳能级多晶硅的纯度要求不高， 达到6N或6N以上就可 以，而电子级多晶硅，要求纯度必须达到 9N~11N为工业硅行业的 发展提供了千载难逢的机遇。

太阳能级多晶硅材料发展现状及趋势线下表 表1-1

世界多晶硅产量及预算

年

2005 2006 2007 2008 2010 2011 2013 2015 8

GB SG 1.8 1.4 3.2 1.9 2.2 4.1 2 3 5.0 2.15 4.35 6.5 2.4 9.6 12 2.56 12.44 15 2.87 22.13 25 3.23 36.77 40 合计

表1-2 2005-2008 年我国的多晶硅产量及需求 年 多晶硅产量(吨) 多晶硅需求量(吨) 多晶硅缺额(吨) 2005 80 1652 1572 2006 290 4686 4396 2007 1130 10597 9467 2008 4500 20200 15700

有机硅工业是工业硅消费的另一个领域，世界有机硅生产对化 学级硅材料的需求见下表

表1-3

世界有机硅生产对化学级硅材料的需求 项目 2000 年 1800 1600 448 2 2003 年 2200 1940 3 8.8 2005 年 2800 2460 6 10 2007 年 3500 3080 868 12.32 世界有机硅生产能力/(kt/a) 世界有机硅产量/(kt/a) 有机硅消耗的化学级硅数量/(kt/a) 化学级硅材料需求年增长率 因此，工业硅具有广某某市场前景。从近几年我国的工业硅出

口情况看，增幅逐年上升。2007年与2001年相比，增长了 1.16倍

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