《工業(yè)硅及硅鐵生產(chǎn)》以工業(yè)硅、硅鐵生產(chǎn)為主，分兩個(gè)部分系統(tǒng)介紹我國工業(yè)硅和硅鐵生產(chǎn)的工藝、裝備、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)保治理等。編寫內(nèi)容突出理論和實(shí)踐的結(jié)合，把近年來該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新取得的成果以及應(yīng)用情況認(rèn)真加以總結(jié)。在工業(yè)硅生產(chǎn)部分，介紹了工業(yè)硅的性質(zhì)、工藝原理、生產(chǎn)原料、操作參數(shù)、爐外精煉、生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境保護(hù)及未來發(fā)展趨勢(shì)；在硅鐵生產(chǎn)部分，介紹了硅鐵的性質(zhì)、生產(chǎn)原理、原料情況、物料平衡計(jì)算、工藝操作、生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境保護(hù)等。
《工業(yè)硅及硅鐵生產(chǎn)》可作為職業(yè)技術(shù)學(xué)院大中專學(xué)生學(xué)習(xí)參考用書，也可作為工業(yè)硅、硅鐵冶金企業(yè)職工培訓(xùn)用書或供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
第1篇 工業(yè)硅生產(chǎn)
1 概況
1．1 硅的性質(zhì)
1．1．1 硅的物理性質(zhì)
1．1．2 硅及其部分化合物的化學(xué)性質(zhì)
1．2 工業(yè)硅的生產(chǎn)
1．2．1 國外工業(yè)硅生產(chǎn)概況
1．2．2 國內(nèi)工業(yè)硅生產(chǎn)概況
2 工業(yè)硅的用途
2．1 工業(yè)硅的資源
2．2 工業(yè)硅的用途
2．2．1 配制合金
2．2．2 制取高純半導(dǎo)體
2．2．3 制作有機(jī)硅
2．2．4 其他用途
3 工業(yè)硅的生產(chǎn)原理
3．1 工業(yè)硅的生產(chǎn)方法
3．2 工業(yè)硅生產(chǎn)原理
3．2．1 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能
3．2．2 平衡常數(shù)
4 工業(yè)硅的生產(chǎn)原料及配料計(jì)算
4．1 工業(yè)硅的生產(chǎn)原料
4．1．1 硅石
4．1．2 還原劑
4．1．3 電極
4．2 原料加工
4．2．1 硅石的脫雜
4．2．2 還原劑加工
4．2．3 電極的制作
5 主要的工藝參數(shù)和操作
5．1 反應(yīng)區(qū)的參數(shù)控制
5．1．1 反應(yīng)區(qū)尺寸
5．1．2 影響反應(yīng)區(qū)的因素
5．1．3 工業(yè)硅熔池主要參數(shù)
5．2 工藝操作
5．2．1 配料計(jì)算
5．2．2 烘爐
5．2．3 開爐
5．2．4 加料
5．2．5 搗爐
5．2．6 出爐、澆鑄
5．3 工業(yè)硅生產(chǎn)過程中的異常情況及處理方法
5．3．1 正常爐況
5．3．2 工業(yè)硅生產(chǎn)中的幾個(gè)問題
5．3．3 維護(hù)
5．4 改善工業(yè)硅生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的新途徑
6 工業(yè)硅的精煉
6．1 雜質(zhì)的來源及影響
6．1．1 雜質(zhì)的來源
6．1．2 還原劑
6．1．3 電極
6．2 工業(yè)硅的精煉
6．2．1 氯化精煉
6．2．2 氧化精煉
6．2．3 熔劑精煉
6．2．4 其他精煉
6．3 工業(yè)硅國家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T2881_2008）
6．3．1 化學(xué)成分
6．3．2 粒度
6．3．3 外觀
7 主要的生產(chǎn)設(shè)備
7．1 礦熱爐
7．1．1 礦熱爐類型
7．1．2 礦熱爐組成
7．2 礦熱爐的參數(shù)計(jì)算和選擇
7．2．1 電器參數(shù)
7．2．2 幾何參數(shù)
7．3 工業(yè)硅生產(chǎn)輔助設(shè)備
7．3．1 把持器
7．3．2 搗爐機(jī)
7．3．3 煙罩
7．3．4 澆鑄設(shè)備
7．3．5 產(chǎn)品加工設(shè)備
8 工業(yè)硅生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)
8．1 主要的收塵設(shè)備
8．1．1 慣性除塵設(shè)備
8．1．2 電除塵器
8．1．3 袋式除塵器
8．1．4 濕式除塵器
8．2 煙塵的處理和利用
8．2．1 煙塵的處理
8．2．2 微硅粉的應(yīng)用
8．3 廢氣的處理
9工業(yè)硅冶煉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
9．1 節(jié)能降耗與清潔生產(chǎn)
9．2 木炭還原劑替代技術(shù)
9．3 塊狀還原劑入爐試驗(yàn)
9．3．1 黏結(jié)劑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及爐況的影響
9．3．2 新型還原劑替代量對(duì)工業(yè)硅生產(chǎn)的影響
9．4 裝備水平的改進(jìn)與提高
第2篇 硅鐵生產(chǎn)
10 概述
10．1 硅鐵的性質(zhì)和種類
10．1．1 硅鐵的物理性質(zhì)
10．1．2 硅鐵的化學(xué)性質(zhì)
10．1．3 硅鐵的種類
10．2 硅鐵的生產(chǎn)現(xiàn)狀
10．3 硅鐵的牌號(hào)及用途
10．4 硅鐵的消費(fèi)和市場
11 冶煉原理及工藝
11．1 鐵生產(chǎn)的原料
11．1．1 硅石
11．1．2 還原劑
11．1．3 含鐵物料
11．2 硅鐵冶煉的基本原理
11．2．1 硅鐵冶煉的物化反應(yīng)
11．2．2 硅鐵冶煉操作技術(shù)參數(shù)
11．3 硅鐵冶煉的物料平衡和熱平衡l
11．3．1 爐料平衡計(jì)算
11．3．2 物料平衡計(jì)算
11．3．3 熱平衡計(jì)算
11．3．4 簡易配料計(jì)算
11．4 硅鐵冶煉工藝及爐況處理
11．4．1 硅鐵生產(chǎn)工藝
11．4．2 異常爐況處理
12 硅鐵生產(chǎn)的主要設(shè)備
12．1 礦熱電爐
12．1．1 礦熱電爐參數(shù)計(jì)算及選擇
12．1．2 電爐幾何參數(shù)的計(jì)算和選擇
12．1．3 電爐計(jì)算公式及實(shí)例
12．2 電極
12．2．1 電極的分類、性質(zhì)及其用途
12．2．2 自焙電極的制作
12．2．3 自焙電極常見故障及其處理
12．2．4 電極的消耗
12．3 電爐爐襯
12．3．1 耐火材料的種類、要求及其選擇
12．3．2 爐襯的砌筑
12．3．3 電爐的烘爐、開爐、停爐、洗爐技術(shù)控制
12．4．變壓器
12．4．1 變壓器結(jié)構(gòu)
12．4．2 變壓器工作原理
12．4．3 電爐變壓器的容量、一次電壓和二次電壓
13 硅鐵的精煉
13．1 氧化精煉
13．2 氯化精煉
14 硅鐵生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)
14．1 硅鐵爐煙氣的產(chǎn)生及變化規(guī)律
14．2 煙氣性質(zhì)
14．3 硅鐵爐煙塵特點(diǎn)與治理
14．4 硅鐵爐煙塵的治理
14．4．1 概述
14．4．2 硅鐵爐煙氣除塵典型工藝
14．5 建議
參考文獻(xiàn)
《工業(yè)硅及硅鐵生產(chǎn)》：
5.3.2.4 電極插入過深
在爐料中還原劑的量少時(shí)，爐料的電阻增大，為保持一定的電流負(fù)荷，電極必須下降到更低的位置。還原劑不足會(huì)造成料面的爐料嚴(yán)重?zé)Y(jié)，還會(huì)增加電極的消耗量，為此不得不經(jīng)常下降電極。在這種情況下，電極消耗成圓錐形，電爐料面刺火頻繁，爐門溫度高，黏稠的熔渣降到爐膛下部，伴隨出硅操作流出。
如果長時(shí)間還原劑不足，會(huì)從爐眼內(nèi)滾出半熔化的沒有還原的硅石，這種硅石可堵塞爐眼，妨礙熔體硅流出。
短時(shí)間的還原劑不足，還不致引起生產(chǎn)率急劇下降。在電極深埋的最初幾小時(shí)，由于爐底加熱良好，尚能流出更多的硅液。但還原劑長時(shí)間不足，則會(huì)導(dǎo)致電爐生產(chǎn)率低和過多地消耗電極。在這種情況下，為調(diào)整好電爐的冶煉過程，必須以輕料的形式增加爐料中的還原劑，改善爐膛上部操作工序和用燒穿器加熱出爐口。
電極插得過深的另一個(gè)原因是，為提高電爐功率而大幅度增大電流。正常的電流與電壓的比值遭到破壞。在電氣制度發(fā)生這種變化時(shí)，電極在爐料中的插入深度必須增加，因而縮小了電極下面的空腔高度，并進(jìn)一步向爐底擴(kuò)大空腔。由于向電極下面容積很小的空間導(dǎo)入的能量增加，熱量迅速集中，爐料中很多組分大量蒸發(fā)。由于反應(yīng)區(qū)的溫度過高，這時(shí)鋁、鈣、鎂的氧化物的還原反應(yīng)比其他正常爐況時(shí)得以更充分進(jìn)行，因而造成工業(yè)硅中鋁、鈣、鎂的氧化物含量增加，產(chǎn)品質(zhì)量降低。
為保證電爐的正常熔煉，必須按適當(dāng)比例增大電流、提高電壓，如不能提高電壓，應(yīng)調(diào)整原定的電流強(qiáng)度。
5.3.2.5 電爐中心三角區(qū)下料過快
電爐中心三角區(qū)經(jīng)常下料過快，說明在這種功率下電極間的距離小，要改變這種情況，自然應(yīng)增大電極間的距離。
如果電極的間距適當(dāng)，而爐料在外側(cè)大量燒結(jié)，迫使氣體移向電爐中心冒出，這時(shí)氣體會(huì)集中于電爐中心加熱爐料，也會(huì)引起電極間的料面快速下沉。在這種情況下，消除電爐中心區(qū)料面下沉的有效方法是將細(xì)碎硅石添加到電爐中心或者是向這個(gè)區(qū)域添加重料以及提高電極間的料面水平。如果中心區(qū)料面下沉的原因是電爐周邊添加了還原劑不足的爐料，那么應(yīng)在整個(gè)圓錐料面上補(bǔ)加還原劑。
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