時(shí)間：2024-01-12 15:37:48
序論：在您撰寫工業(yè)硅冶煉技術(shù)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:靈活就業(yè);歸屬感;員工績(jī)效;互動(dòng)儀式鏈;
1 概念界定
1.1 靈活就業(yè)
靈活就業(yè)是指工作時(shí)間、工作地點(diǎn)、工作報(bào)酬、工作福利等方面都不固定的一種就業(yè)形式。20世紀(jì)70年代國(guó)際勞工組織提出了非正規(guī)就業(yè)的概念，這可以被視為對(duì)靈活就業(yè)的最早研究(王永潔，2018)。2001年，我國(guó)官方在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃》的人口就業(yè)與社會(huì)保障重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃中也首次提出靈活就業(yè)，提到要引導(dǎo)勞動(dòng)者轉(zhuǎn)變觀念，采取非全日制臨時(shí)性、階段性和彈性工作時(shí)間等多種靈活的就業(yè)形勢(shì)，提倡自主就業(yè)。靈活就業(yè)以其時(shí)間地點(diǎn)的靈活性在各國(guó)越來(lái)越受歡迎，但也由于就業(yè)短期性、不穩(wěn)定性的特點(diǎn)使得雇主和雇員之間很難產(chǎn)生較強(qiáng)的信任感、忠誠(chéng)度和歸屬感(王利軍，2017)。
本研究選取的研究對(duì)象——美團(tuán)外賣，是在靈活就業(yè)得到廣泛應(yīng)用背景下的典型平臺(tái)，外賣騎手作為靈活就業(yè)員工，其工作現(xiàn)狀以及績(jī)效水平可以作為深入分析靈活就業(yè)優(yōu)勢(shì)和弊端的切入點(diǎn)。通過(guò)調(diào)查美團(tuán)外賣靈活就業(yè)員工，聚焦歸屬感缺失問題，借助互動(dòng)儀式鏈理論助力靈活就業(yè)者績(jī)效提升歸屬感。
1.2 歸屬感
“歸屬感”一詞歷史由來(lái)已久，其中馬斯洛需求層次理論指出，歸屬感存在于生理需要和自尊需要之間，認(rèn)為歸屬感可以讓個(gè)體在組織中感受到被愛和被接受的感覺(鄧昳莟，2020)。歸屬感理論也認(rèn)為人類具有與他人進(jìn)行積極互動(dòng)、維持良好社會(huì)關(guān)系的需求(王榮，2013)。在物質(zhì)和精神兩方面的共同作用之下，員工會(huì)在企業(yè)工作一段時(shí)期后從心理上對(duì)企業(yè)產(chǎn)生認(rèn)同感、公平感、安全感等，認(rèn)同企業(yè)的價(jià)值觀，對(duì)企業(yè)產(chǎn)生高度的信任，從而將企業(yè)利益作為自己在企業(yè)內(nèi)行事的出發(fā)點(diǎn)，盡其所能為企業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)，達(dá)到提高企業(yè)績(jī)效的目的。
歸屬感是現(xiàn)代企業(yè)組織績(jī)效評(píng)價(jià)體系中評(píng)價(jià)員工滿意度的指標(biāo)之一，其形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，會(huì)受到企業(yè)文化、人際關(guān)系、溝通和領(lǐng)導(dǎo)方式等因素的影響，一旦形成后，將會(huì)在一定程度上增強(qiáng)員工的自我約束力和責(zé)任感，調(diào)動(dòng)員工的工作積極性從而形成自我激勵(lì)，最終推動(dòng)個(gè)人績(jī)效提升，對(duì)企業(yè)的發(fā)展尤為重要。讓員工產(chǎn)生歸屬感，是企業(yè)贏得員工忠誠(chéng)以及增強(qiáng)自身凝聚力、向心力和競(jìng)爭(zhēng)力的根本所在。
1.3 互動(dòng)儀式鏈
美國(guó)社會(huì)學(xué)家蘭德爾·柯林斯提出，互動(dòng)儀式鏈?zhǔn)莾蓚€(gè)及以上的個(gè)體在一定的情境中不斷互動(dòng)，通過(guò)高度的相互關(guān)注建立起情感連帶，進(jìn)而激感能量的理論。在企業(yè)中運(yùn)用該理論，有利于建立起成員的群體身份認(rèn)同，形成企業(yè)與員工之間良好的線性互動(dòng)關(guān)系，進(jìn)而促進(jìn)員工和企業(yè)的績(jī)效提升。
一個(gè)生態(tài)化的互動(dòng)儀式鏈由四個(gè)核心要素構(gòu)成：一是現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)及兩個(gè)以上的個(gè)體匯聚在同一個(gè)場(chǎng)所中時(shí)，盡管他們沒有特意關(guān)注對(duì)方，但現(xiàn)場(chǎng)的互動(dòng)也一定會(huì)讓他們相互之間產(chǎn)生影響，這也是互動(dòng)儀式鏈的首要前提。二是群體設(shè)限。處于同一情境中的成員往往具有一定的相似性，也因此會(huì)對(duì)外部成員產(chǎn)生一定的排外傾向，他們會(huì)根據(jù)團(tuán)隊(duì)屬性來(lái)確定團(tuán)隊(duì)成員，將不屬于他們集體的成員排除在外。三是共同聚焦。在同一場(chǎng)所，同一情境中的成員會(huì)將他們的注意力放在相同的活動(dòng)或?qū)ο笊?，也即是他們聚焦于大家共同感興趣的事件，并在相互交流中深化對(duì)共同焦點(diǎn)含義與意義的理解。四是情感分享。由于在同一情境中的成員具有共同的焦點(diǎn)與興趣，因此在對(duì)共同焦點(diǎn)的交流探討中往往能分享彼此的情感體驗(yàn)，形成共同的情緒反應(yīng)。當(dāng)具備這四個(gè)核心要素時(shí)，企業(yè)成員在現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)中通過(guò)對(duì)共同聚焦的交流討論達(dá)成共識(shí)，能夠增強(qiáng)成員之間的凝聚力，并對(duì)企業(yè)產(chǎn)生較強(qiáng)的歸屬感和忠誠(chéng)度。當(dāng)個(gè)體在團(tuán)隊(duì)或組織中產(chǎn)生歸屬感與認(rèn)同感時(shí)，他們會(huì)自覺維護(hù)組織的利益與名譽(yù)，建立起責(zé)任感與相互信任，朝著共同目標(biāo)前進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)績(jī)效提升。
本項(xiàng)目通過(guò)深入了解靈活就業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r以及靈活就業(yè)者對(duì)企業(yè)的歸屬感程度，將傳統(tǒng)的人力資源管理與互動(dòng)儀式鏈理論相結(jié)合，探析基于互動(dòng)儀式的情景、情感和符號(hào)要素，對(duì)應(yīng)靈活就業(yè)員工的利益訴求，為人力資源管理的各個(gè)環(huán)節(jié)提供指導(dǎo)、優(yōu)化的作用，從而喚醒靈活就業(yè)者的群體歸屬感，充分實(shí)現(xiàn)靈活就業(yè)的價(jià)值，促進(jìn)企業(yè)績(jī)效的提高。
2 現(xiàn)狀分析
2.1 靈活就業(yè)員工缺乏勞動(dòng)權(quán)益保障
新型勞動(dòng)關(guān)系條件下，企業(yè)與靈活就業(yè)者的勞動(dòng)關(guān)系短期化使雙方主要靠經(jīng)濟(jì)利益達(dá)成共識(shí)。單純地以物質(zhì)作為雙方合作的支撐點(diǎn)，必然會(huì)導(dǎo)致靈活就業(yè)雙方勞動(dòng)關(guān)系松散，企業(yè)對(duì)靈活就業(yè)員工勞動(dòng)權(quán)益保障關(guān)注不夠，沒有保障靈活就業(yè)者法定的權(quán)益(肖巍，2020)。企業(yè)一方面對(duì)靈活就業(yè)員工實(shí)行彈性工作制和特殊工時(shí)制，另一方面卻變相導(dǎo)致了靈活就業(yè)員工的工作任務(wù)的增加和相對(duì)報(bào)酬的減少，與正式員工相比難以做到同工同酬，勞動(dòng)報(bào)酬權(quán)沒有得到保障。除此之外，不同地區(qū)社會(huì)保障規(guī)定和實(shí)施也存在差異，當(dāng)前靈活就業(yè)相關(guān)權(quán)益保障制度不完善，部門監(jiān)管不到位，這給靈活就業(yè)的社會(huì)保障增加了難度(關(guān)博，2019 )。
2.2 靈活就業(yè)固有缺陷制約員工績(jī)效提升
在靈活就業(yè)這種新型勞動(dòng)關(guān)系條件下，雇傭關(guān)系更具柔性，勞動(dòng)力的流動(dòng)性得到了增強(qiáng)，員工有了更多自由選擇的空間，同時(shí)企業(yè)也降低了一定的人力成本。但正是因?yàn)殪`活就業(yè)工作時(shí)間彈性化、場(chǎng)所不固定、薪酬不穩(wěn)定的特征，雇主和雇員之間互動(dòng)較少，勞動(dòng)關(guān)系不緊密，并且雙方更關(guān)注自身的物質(zhì)利益，如企業(yè)關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益、員工關(guān)注薪酬和福利保障等。因此，靈活就業(yè)增強(qiáng)了流動(dòng)性，而流動(dòng)性增加了不安全感(肖巍，2019),長(zhǎng)期在這種情況下，靈活就業(yè)者很難對(duì)雇主企業(yè)產(chǎn)生較強(qiáng)的歸屬感與承諾感，從而導(dǎo)致員工的工作積極性和滿意度降低，以及離職率的上升，不利于靈活就業(yè)員工績(jī)效的提升和靈活就業(yè)模式的可持續(xù)發(fā)展。
2.3 企業(yè)管理缺位難以塑造員工認(rèn)同感
在靈活就業(yè)背景下，企業(yè)和員工的合作持久性不強(qiáng)，員工工作變動(dòng)成為常態(tài)，因此企業(yè)常常會(huì)忽視員工對(duì)組織的期望，對(duì)于靈活就業(yè)人員的管理工作也未給予足夠的重視，如未能對(duì)員工的工作困難或利益訴求及時(shí)做出反應(yīng)等，從而導(dǎo)致員工對(duì)組織的信任度下降。另外，由于疫情的影響以及靈活就業(yè)本身的特點(diǎn)，目前大多靈活就業(yè)員工之間交流溝通較少，企業(yè)很少主動(dòng)組建線下團(tuán)建活動(dòng)，員工之間積累的情感能量不足，難以塑造起團(tuán)隊(duì)符號(hào)(胡子鳴，2020)。企業(yè)管理在這些方面的缺位導(dǎo)致員工難以對(duì)雇主企業(yè)產(chǎn)生一定的認(rèn)同感，這些心理特征在一定程度上也制約了企業(yè)績(jī)效的提升。
3 實(shí)踐運(yùn)用
3.1 健全相關(guān)機(jī)制，保障員工勞動(dòng)權(quán)益
后疫情時(shí)代我國(guó)將不斷推進(jìn)相關(guān)法律法規(guī)的完善，積極填補(bǔ)靈活就業(yè)員工權(quán)益保障的空白。靈活用工的企業(yè)應(yīng)該緊隨時(shí)代號(hào)召，促進(jìn)自身內(nèi)部制度的健全，在靈活就業(yè)者的五險(xiǎn)一金和相關(guān)福利給予上盡量和全日制雇用匹配，例如給予員工正常的高溫補(bǔ)貼和節(jié)假日福利，縮小兩者的不平等待遇。根據(jù)互動(dòng)儀式鏈理論，運(yùn)用多樣化激勵(lì)方式激發(fā)靈活就業(yè)者的情感能量，提升他們對(duì)企業(yè)滿意度的同時(shí)也將大大提升他們的績(jī)效，從而進(jìn)一步和用工方建立良好穩(wěn)定的心理契約，克服靈活就業(yè)的固有缺陷，在靈活便捷和穩(wěn)定和諧中找到最佳平衡點(diǎn)。
3.2 提供培訓(xùn)機(jī)會(huì)，培養(yǎng)員工就業(yè)能力
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，員工更加注重企業(yè)給自身提供的職業(yè)培訓(xùn)和發(fā)展機(jī)會(huì)而不僅僅是薪酬福利。靈活就業(yè)者中高學(xué)歷的人越來(lái)越多，這就要求企業(yè)增強(qiáng)對(duì)靈活就業(yè)者培訓(xùn)與開發(fā)的重視，除了對(duì)新員工進(jìn)行入職培訓(xùn)等基礎(chǔ)項(xiàng)目之外，還需要加強(qiáng)對(duì)在職員工的培訓(xùn)和技能開發(fā)等，讓員工意識(shí)到企業(yè)對(duì)他們職業(yè)發(fā)展的重視。企業(yè)需要考慮既能在短期內(nèi)滿足成本控制和利潤(rùn)水平要求，又能夠?yàn)槠髽I(yè)長(zhǎng)期價(jià)值的增值提供幫助，不斷升級(jí)員工的能力，釋放每個(gè)人自主的創(chuàng)造力，在提高員工就業(yè)能力的基礎(chǔ)上，為組織核心競(jìng)爭(zhēng)力提升做出貢獻(xiàn)。
3.3 增加現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，打破溝通壁壘
由互動(dòng)儀式鏈理論可知，現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)和情感分享是其中兩個(gè)核心構(gòu)成要素，企業(yè)可以適當(dāng)安排線下活動(dòng)，增進(jìn)靈活就業(yè)者之間的溝通交流，打破原來(lái)由于時(shí)間地點(diǎn)靈活帶來(lái)的溝通壁壘。通過(guò)員工大會(huì)、定期的團(tuán)建活動(dòng)，如節(jié)假日慶祝活動(dòng)、員工表彰大會(huì)等現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，靈活就業(yè)者可以增進(jìn)對(duì)同行業(yè)就業(yè)人員的了解，使得員工之間能在非正式的交流中相互理解，共同聚焦于企業(yè)目標(biāo)，和企業(yè)形成無(wú)形的聯(lián)結(jié)，提高對(duì)自己及其他靈活就業(yè)者的認(rèn)同感以及對(duì)企業(yè)的信任度、歸屬感。
3.4 傳遞企業(yè)文化，增進(jìn)認(rèn)同感
企業(yè)文化是企業(yè)中不可或缺的一部分，但目前企業(yè)在靈活就業(yè)者的管理方面存在缺失。由于靈活就業(yè)彈性大、時(shí)間地點(diǎn)靈活的固有特點(diǎn)，難以對(duì)其進(jìn)行物質(zhì)文化、制度文化和精神文化的教育傳承。因此企業(yè)可以在培訓(xùn)實(shí)施或績(jī)效考核中直接進(jìn)行文化的塑造與傳遞，無(wú)形中達(dá)到讓靈活就業(yè)者認(rèn)同企業(yè)文化，增進(jìn)對(duì)企業(yè)的認(rèn)同感這一目的。在此基礎(chǔ)上，個(gè)人目標(biāo)得以與企業(yè)愿景一致，這也將助力員工提升工作績(jī)效，最終增加靈活就業(yè)企業(yè)績(jī)效。
4 結(jié)論與展望
隨著新經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)的發(fā)展，加之疫情的倒逼效應(yīng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，靈活就業(yè)在世界各地得到廣泛應(yīng)用。靈活性帶來(lái)便捷的同時(shí)讓靈活就業(yè)者和企業(yè)間的關(guān)系變得更加撲朔迷離，靈活就業(yè)是否適用于所有企業(yè)以及它對(duì)于企業(yè)績(jī)效是否始終利大于弊并未得到實(shí)證檢驗(yàn)和普遍認(rèn)可。與此同時(shí)，員工對(duì)組織的歸屬感又對(duì)其績(jī)效有著顯著影響，并在行動(dòng)方面表現(xiàn)為員工工作效率的提升、工作質(zhì)量的優(yōu)化、工作內(nèi)容的充實(shí)等一系列工作績(jī)效的增強(qiáng)，但是對(duì)靈活就業(yè)者的歸屬感提升正是企業(yè)管理過(guò)程中容易被忽略的一部分。
因此，文章在文獻(xiàn)回顧、問卷調(diào)研和訪談分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)不同行業(yè)靈活就業(yè)者歸屬感和績(jī)效現(xiàn)狀的調(diào)查，分析企業(yè)對(duì)靈活就業(yè)員工心理需求的重視程度，在理論層面進(jìn)行初步探索，通過(guò)運(yùn)用互動(dòng)儀式鏈理論來(lái)增強(qiáng)靈活就業(yè)者對(duì)于企業(yè)的認(rèn)同感，在一定程度上為提升員工和企業(yè)的績(jī)效提供理論支持。在實(shí)踐層面針對(duì)員工工作滿意度下降和離職率上升等不良現(xiàn)象提出解決方案，推動(dòng)傳統(tǒng)人力資源管理與互動(dòng)儀式鏈理論相結(jié)合，提升靈活就業(yè)員工對(duì)于企業(yè)的身份感和認(rèn)同感，從而促進(jìn)個(gè)人工作效率的提高，實(shí)現(xiàn)員工與企業(yè)的雙贏。
疫情下的靈活就業(yè)模式不僅是一種應(yīng)急措施，更是未來(lái)的一種新趨勢(shì)。文章的研究是熱點(diǎn)話題，雖然在理論創(chuàng)新和解決機(jī)制等方面都有了較為科學(xué)的運(yùn)用，但是不免還是有以下不足，希望別的學(xué)者能深入研究，促進(jìn)靈活就業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。首先，歸屬感和靈活就業(yè)者績(jī)效可能因行業(yè)而異，因此要使不同行業(yè)、不同崗位的靈活就業(yè)者都對(duì)組織具有較強(qiáng)的歸屬感具有一定的難度與不可操作性。且本研究只對(duì)勞動(dòng)密集行業(yè)的美團(tuán)外賣進(jìn)行了調(diào)查，但在實(shí)際情況中，知識(shí)密集型企業(yè)中的靈活就業(yè)員工的歸屬感問題可能更為重要，影響更為顯著。此外，不僅內(nèi)部心理因素會(huì)影響員工績(jī)效，外部環(huán)境等因素也可能會(huì)影響具體的管理實(shí)踐在促進(jìn)員工工作態(tài)度或行為方面的效率。最后，盡管提出了運(yùn)用互動(dòng)儀式鏈理論的解決方法，希望能在勞動(dòng)權(quán)益和培訓(xùn)機(jī)會(huì)上給靈活就業(yè)者給予同等的機(jī)會(huì)，但未來(lái)的研究可以廣泛運(yùn)用其他不同理論，在改善靈活就業(yè)者績(jī)效的內(nèi)外因素上賦予更多的思考。
參考文獻(xiàn)
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摘要:
試驗(yàn)以洗精煤、石油焦、電解鋁殘陽(yáng)極、復(fù)合球團(tuán)等還原劑代替部分木炭進(jìn)行工業(yè)硅的冶煉，試驗(yàn)效果都不太理想，產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)都較使用木炭時(shí)有所下降。為了彌補(bǔ)單一還原劑的不足，采用洗精煤+石油焦+廢陽(yáng)極+復(fù)合球團(tuán)+疏松劑的組合還原劑替代部分木炭，試驗(yàn)效果理想，不僅提高了硅冶煉還原劑的反應(yīng)活性，改善了爐料的透氣性，降低了還原劑灰分帶入的雜質(zhì)，工業(yè)硅產(chǎn)品質(zhì)量有所提高，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。組合還原劑的使用，拓展了工業(yè)硅還原劑的來(lái)源，減少了木炭的使用，間接保護(hù)了森林資源，符合了公司降本增效，節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)理念。
關(guān)鍵詞:
還原劑;替代;工業(yè)硅
化學(xué)級(jí)金屬硅是多晶硅、有機(jī)硅、半導(dǎo)體、光電子用硅等高端硅材料生產(chǎn)的基本原料，也是多種合金材料冶金的重要輔料［1］。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)金屬硅材料的需求量均較大，因此金屬硅生產(chǎn)產(chǎn)能都在不斷增加，2012年全國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)量113萬(wàn)噸，2013年產(chǎn)量145萬(wàn)噸，2014年產(chǎn)量為170萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)量呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)［2］?；瘜W(xué)級(jí)金屬硅是以硅石為原料，以木炭等為還原劑，在礦熱爐中通過(guò)還原冶煉而得。木炭因具有固定碳高、灰分低、比電阻大、還原性和透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，一直作為傳統(tǒng)金屬硅生產(chǎn)的理想還原劑應(yīng)用〔3〕，而石油焦、洗精煤等碳質(zhì)還原劑由于各方面的原因，在傳統(tǒng)冶煉中只能少量配入〔4〕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)1噸化學(xué)級(jí)金屬硅需要木炭1．6噸，而1噸木炭需要消耗約6噸木材，10立方米森林〔5〕，工業(yè)硅的生產(chǎn)需要消耗大量森林資源，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)，生態(tài)建設(shè)意識(shí)的增強(qiáng)，禁止砍伐破壞森林資源，使木炭的采購(gòu)愈趨困難，價(jià)格攀升，致使金屬硅生產(chǎn)成本不斷上升，企業(yè)效益急劇下降，木炭的使用已成為制約硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。針對(duì)這一情況，選擇其他一些來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜的碳質(zhì)還原劑勢(shì)在必行。
1還原劑的選擇
工業(yè)硅的冶煉對(duì)還原劑的要求是固定碳高、灰分低、揮發(fā)分適中、比電阻大、化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)及有一定機(jī)械強(qiáng)度，因此能用于工業(yè)硅冶煉的碳質(zhì)還原劑有木炭、低灰分洗精煤、石油焦等〔6〕。煙煤具有比電阻大、化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也具有灰分高，固定碳較低的缺點(diǎn)。煙煤經(jīng)過(guò)化學(xué)處理和機(jī)械富集，可以降低其中灰分，得到的低灰分煤稱為洗精煤，優(yōu)質(zhì)煙煤的灰分可以降低到3．0%左右，可以滿足工業(yè)硅生產(chǎn)要求。大量試驗(yàn)證明使用洗精煤能使?fàn)t料沉料緩慢，爐況較使用木炭穩(wěn)定，刺火現(xiàn)象減少，搗爐周期延長(zhǎng)，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度〔7〕。因此低灰分洗精煤是較理想替代木炭的還原劑。石油焦具有固定碳含量高、灰分極低的優(yōu)點(diǎn)，但存在著高溫下易石墨化造成還原活性低、高溫比電阻低、透氣性較差等缺點(diǎn)〔5〕。在工業(yè)硅生產(chǎn)中不宜全部使用石油焦，應(yīng)與其他比電阻大的還原劑配合使用，冶煉過(guò)程中還應(yīng)加入疏松劑提高爐料透氣性。鋁電解殘陽(yáng)極具有固定碳含量高、燒損低的優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)硅冶煉過(guò)程中，由于木炭質(zhì)量輕、反應(yīng)活性強(qiáng)等原因，難以沉入爐底，使得爐底長(zhǎng)期處理缺碳狀態(tài)，電極消耗量大，鋁電解殘陽(yáng)極可以起到爐底補(bǔ)碳作用。云南永昌硅業(yè)股份有限公司選用低灰分洗精煤，燒結(jié)性能好的石油焦，鋁電解殘陽(yáng)極，碳質(zhì)還原劑粉料制成的復(fù)合球團(tuán)等還原劑替代部分木炭進(jìn)行工業(yè)硅冶煉，為了保證爐內(nèi)的透氣性加入木塊作為疏松劑。
2試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)原料本次試驗(yàn)用低灰分洗精煤、石油焦、鋁電解殘陽(yáng)極、復(fù)合球團(tuán)、疏松劑等還原劑替代部分木炭進(jìn)行工業(yè)硅的冶煉，為了保證試驗(yàn)期間生產(chǎn)正常進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)所用到的還原劑物理化學(xué)性質(zhì)提出嚴(yán)格要求，試驗(yàn)原料的物理化學(xué)成分分析如表1所示。
2.2試驗(yàn)方案試驗(yàn)擬逐一使用上述還原劑替代部分木炭，考察試驗(yàn)期間工業(yè)硅平均日產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、單耗、成本等指標(biāo)，分析替代木炭的可行性。試驗(yàn)在25500kVA矮煙罩半封閉旋轉(zhuǎn)式電弧爐上進(jìn)行，設(shè)備參數(shù)如表2所示。
3結(jié)果與討論
3.1洗精煤替代木炭自2011年7月起在5#、6#、7#礦熱爐開展了洗精煤替代木炭試驗(yàn)研究工作。利用洗精煤具有的特性，綜合考慮其他因素將其按配比作為金屬硅冶煉還原劑，試驗(yàn)在原有配料的基礎(chǔ)上，加大洗精煤的配入量，逐步減少木炭的使用量。從數(shù)據(jù)分析，洗精煤在金屬硅冶煉中應(yīng)用，因其反應(yīng)活性低、透氣性差等因素的影響，增加用量后在一定程度上制約了生產(chǎn)產(chǎn)量的提高，當(dāng)洗精煤替代木炭由15%上升到30%后，工業(yè)硅日產(chǎn)量由50.38噸下降到48.72噸，下降了3.30%;使用洗精煤后，爐況比較穩(wěn)定，同時(shí)儀表數(shù)值波動(dòng)小，這些都利于冶煉操作，相應(yīng)的冶煉電單耗下降;同時(shí)由于洗精煤燒損較木炭少，相應(yīng)的碳單耗有所下降;洗精煤雜質(zhì)含量較木炭高，產(chǎn)品質(zhì)量有所下降，表現(xiàn)為441級(jí)以下產(chǎn)品產(chǎn)出率有所上升。
3.2石油焦替代木炭自2011年7月起在5#、6#、7#礦熱爐開展了石油焦替代木炭試驗(yàn)研究工作。在原有配料比的基礎(chǔ)上，加大石油焦的配入量，相應(yīng)的逐步減少木炭的使用量，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。從數(shù)據(jù)分析，石油焦在金屬硅冶煉中應(yīng)用，因其反應(yīng)活性低、透氣性差等因素的影響，增加用量后在一定程度上制約了生產(chǎn)產(chǎn)量的提高，石油焦比例用量由17.4%增加到26.4%，工業(yè)硅日產(chǎn)量由50.38噸下降至48.08噸，下降4.57%;使用石油焦后由于透氣性差的原因，爐況不太穩(wěn)定，刺火較多，表現(xiàn)為電單耗上升;石油焦固定碳含量高，石墨化程度較高，易于沉入爐底，起到爐底補(bǔ)碳作用，相應(yīng)的電極單耗下降;石油焦較木炭燒損少，相應(yīng)的碳單耗下降;石油焦灰分相當(dāng)?shù)停尤胧徒固娲咎肯鄳?yīng)的可以減少雜質(zhì)的帶入，表現(xiàn)為441級(jí)以下產(chǎn)品產(chǎn)出率下降明顯。
3.3鋁電解殘陽(yáng)極替代木炭自2011年1月起在7號(hào)礦熱爐開展鋁電解殘陽(yáng)極替代木炭的試驗(yàn)研究，項(xiàng)目最終實(shí)現(xiàn)了15%的木炭替代量，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。殘陽(yáng)極投入期間取得了日產(chǎn)量下降3.13噸，下降2.24%，電極單耗下降30kg，下降4.84%，碳單耗下降0.003t，下降2.56%，電耗下降160kWh/t，下降1.25%。從產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比得出，加入殘陽(yáng)極期間，441級(jí)以下產(chǎn)品產(chǎn)出率由加入前的2.56%上升到5.58%，上升3.02%，主要是由于殘陽(yáng)極含鐵等雜質(zhì)較高?？傮w而言鋁電解廢陽(yáng)極固定碳含量高、揮發(fā)分及灰分低，反應(yīng)活性低，透氣性差，弱化了硅熔煉能力，試驗(yàn)期間爐況穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量下降、部份指標(biāo)單耗下降，試驗(yàn)效果良好。初步證明了用鋁電解殘陽(yáng)極部分替代木炭在生產(chǎn)工藝上是可行的。同時(shí)能使鋁電解廢陽(yáng)極變廢為寶，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
3.4復(fù)合球團(tuán)替代木炭在使用木炭、洗精煤、石油焦、廢陽(yáng)極等碳質(zhì)還原劑冶煉工業(yè)硅時(shí)，為保證爐料透氣性，粉料不能入爐，因此堆存大量還原劑粉料，造成資源浪費(fèi)。公司自2011年2月起組織開展金屬硅生產(chǎn)用球團(tuán)工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)研究工作，試驗(yàn)用各種碳類粉料制備出復(fù)合球團(tuán)產(chǎn)品，并將球團(tuán)投入公司7#礦熱爐進(jìn)行金屬硅冶煉生產(chǎn)，試驗(yàn)用復(fù)合球團(tuán)實(shí)現(xiàn)了4%的木炭替代量。相對(duì)于其他還原劑，復(fù)合球團(tuán)的固定碳含量相對(duì)較低，鐵等雜質(zhì)含量偏高，大量使用會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)少量使用時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較小。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)使用，證明了復(fù)合球團(tuán)在金屬硅生產(chǎn)中應(yīng)用是可行性的。利用此工藝，一方面使粉料資源得到了綜合回收利用，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效，降低了環(huán)境污染;另一方面為木炭還原劑替代找到了新的渠道，實(shí)現(xiàn)了金屬硅生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
3.5組合還原劑替代木炭為了彌補(bǔ)單一還原劑的不足，擬采用洗精煤+石油焦+廢陽(yáng)極+復(fù)合球團(tuán)+疏松劑的組合還原劑。2011年6月采用洗精煤替代20%的木炭，石油焦替代26.4%的木炭，廢陽(yáng)極替代6%的木炭，復(fù)合球團(tuán)替代4%的木炭，同時(shí)疏松劑的使用量每批次由60kg提升至100kg，共替代60%左右的木炭量，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。采用組合還原劑生產(chǎn)以后，工業(yè)硅平均日產(chǎn)量比用木炭生產(chǎn)略有下降，這主要是因?yàn)槭徒购拖淳旱姆磻?yīng)活性較木炭差，導(dǎo)致硅生成化學(xué)速率整體變慢;同時(shí)硅的直收率升高、電單耗下降、固定碳單耗下降、熱停爐事故率下降，這些主要是因?yàn)椴捎媒M合還原劑生產(chǎn)后爐況平穩(wěn)，熱停爐事故減少，很少出現(xiàn)明顯刺火、爐眼噴火等現(xiàn)象，因此氣態(tài)SiO隨煙氣溢出量減少，熱量損失較少，碳燒損減少;441級(jí)以下產(chǎn)品產(chǎn)出率也較使用木炭時(shí)有所下降，這主要是因?yàn)樵诮M合還原劑中配入的低灰分含量的石油焦量較多，總體帶入爐內(nèi)的雜質(zhì)量下降了;使用組合還原劑后雖然煙管進(jìn)口溫度有所上升，但是溫度在煙管可耐受溫度范圍內(nèi)，對(duì)生產(chǎn)影響不大，同時(shí)更高的煙氣溫度對(duì)公司的煙氣余熱發(fā)電廠有利;組合還原劑生產(chǎn)工業(yè)硅需提升電爐有功功率，這是因?yàn)槭徒购拖淳旱姆磻?yīng)活性較木炭差，提升有功功率可以提升電爐溫度，促進(jìn)煤焦化學(xué)反應(yīng)速率的提升;組合還原劑生產(chǎn)工業(yè)硅平均成本下降了452元/t，這是由于硅的直收率升高減少了原料的投入量，電單耗下降，爐況穩(wěn)定熱停爐減少，組合還原劑價(jià)格也較木炭低。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上試驗(yàn)可以看出，在單獨(dú)使用某類還原劑替代木炭生產(chǎn)工業(yè)硅時(shí)，試驗(yàn)效果都不太理想。經(jīng)試驗(yàn)證明，組合還原劑的使用提高了硅冶煉還原劑的反應(yīng)活性，改善了爐料的透氣性，使礦熱爐硅產(chǎn)量上升;降低了還原劑灰分帶入的雜質(zhì)，入爐物料雜質(zhì)量得到了有效保障，更重要的產(chǎn)品品級(jí)率得到明顯提高;各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都較使用木炭為優(yōu)，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定且安全可靠，生產(chǎn)成本也得到了有效降低，給公司帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。木炭使用量的減少還可以間接保護(hù)森林資源，環(huán)保效益顯著。
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[關(guān)鍵詞]工業(yè)硅；硅渣提取；工藝
中圖分類號(hào)：TQ127.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0392-01
1.引言
通過(guò)引用硅石作為原料，然后配以碳質(zhì)原料作為還原劑來(lái)進(jìn)行融合。工業(yè)硅的含硅量需要達(dá)到97%才能符合標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)硅的用途較廣，會(huì)被經(jīng)常運(yùn)用在高純度的半導(dǎo)體、以及生產(chǎn)硅橡膠等有機(jī)硅上。在目前云南的產(chǎn)量中，硅渣的含量達(dá)到了100000t/a[1]。很多企業(yè)在生產(chǎn)中不注重對(duì)硅渣的處理，因此造成的后果便是大量的額硅渣被堆砌在了廢棄的土地上，有時(shí)也會(huì)將它用在了鋪路上，這種現(xiàn)象導(dǎo)致了大量的土地資源被占用而無(wú)法得到有效的利用，在硅渣中，有接近15%的單質(zhì)硅沒有得到有效的提取而浪費(fèi)。這種浪費(fèi)如果利用一定的技術(shù)是可以被避免的。在云南的一家企業(yè)，經(jīng)過(guò)多年的研究尋找到了一種方法來(lái)處理現(xiàn)有成堆的硅渣情況。這種方法主要是以相關(guān)的技術(shù)對(duì)硅渣中的有效成分做簡(jiǎn)單的回收，在得到硅質(zhì)后去掉其中所蘊(yùn)含的雜質(zhì)，盡可能的將硅中的雜質(zhì)含量控制在一定范圍內(nèi)。這家企業(yè)已將這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了專利，并且在四川和云南省都得到了有效的應(yīng)用并取得了較佳的效果。
2.工業(yè)硅的雜質(zhì)
在提取工業(yè)硅時(shí)會(huì)摻雜著一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)主要由單質(zhì)和化合物的形式存在在原料中，通過(guò)熱力學(xué)的證明，三氧化鐵的還原溫度表現(xiàn)最低，在這之后的化學(xué)物就是二氧化硅，雖然溫度與其他的化合物存在著一定的差異，但是還原溫度低的這兩種在一定程度上還是能被還原的，而那些無(wú)法還原的化合物，比如三氧化鋁、氧化鎂等，這些都會(huì)在后續(xù)以熔渣的形式出現(xiàn)。這些熔渣的存在有一部分是能夠被觀察到的，他們呈淺色塊狀的形式存在，而有一部分我們無(wú)法僅僅通過(guò)肉眼來(lái)看到，更多的是使用顯微鏡來(lái)觀察，這些熔渣會(huì)以顆粒狀的形式被我們看到，并且他們會(huì)和硅一起摻雜在一起成為了我們后來(lái)提到的雜質(zhì)。
3.將硅與渣分離
通過(guò)將硅與渣分離的技術(shù)來(lái)提取出我們所需要的工業(yè)硅，因此，在具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中我們主要還是以以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。首先研究人員會(huì)將有淺色塊狀和無(wú)法分辨的深色渣以人工的形式進(jìn)行分離，通過(guò)分離后利用機(jī)器來(lái)做進(jìn)一步的調(diào)整，盡可能的提高提出的硅含量。做完分離過(guò)程之后，我們需要利用熔煉的技術(shù)將原料中存在的硅的雜質(zhì)做進(jìn)一步的處理。硅渣中的雜質(zhì)有兩種形式，一種是還原的另外一種則是非還原的形式。一般的，我們會(huì)在工業(yè)硅中加入相關(guān)的熔劑，比如5%到50%氧化二鈉[2]，配合50%到95%之間的二氧化硅，將兩者組成相應(yīng)的絮凝劑來(lái)降低熔渣的熔點(diǎn)，熔渣的熔點(diǎn)在未處理之前是保持在1450℃以上，而通過(guò)處理之后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們的熔點(diǎn)將會(huì)降低到1000℃，除此之外，它還可以幫助降低熔渣中的密度，減少他們之間的粘度，這樣有利于幫助后續(xù)分離過(guò)程的有效進(jìn)行。通過(guò)熔合劑的作用將熔渣中的雜質(zhì)全部分解，基本上得到的效果是可以減少幾乎83%的鋁雜質(zhì)，還有消除92%的鈣含量。由于溶劑重點(diǎn)額成分主要是以蘇大會(huì)、白云石等為主打，這種融合劑的優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)硅所產(chǎn)生的效用不大，但是卻可以很好的將鋁和鈣氧化掉，做到了對(duì)其分離的目的。配料的工作時(shí)非常復(fù)雜且要求極高的一種過(guò)程，這種精確度較高的工作會(huì)在很大程度上影響到最終結(jié)果的質(zhì)量，也會(huì)涉及到對(duì)原料的消耗程度和對(duì)成本上的控制情況，為保證熔煉過(guò)程的有效進(jìn)行，需要對(duì)配料的工作做到極致。
4.工藝流程
如上文所提到的，硅渣中所殘留的雜質(zhì)較多，因此，在冶煉的工藝上會(huì)首先通過(guò)人工的篩選來(lái)做第一步分離工作，之后再運(yùn)用機(jī)器、配料。熔煉等方式促進(jìn)分離過(guò)程的運(yùn)行。在運(yùn)用到的機(jī)器中我們主要選用的是振動(dòng)篩來(lái)進(jìn)行挑選，然后通過(guò)相應(yīng)的渠道將選出的原料運(yùn)輸?shù)脚淞宪囬g中，在利用起重機(jī)來(lái)幫助將原料送到了操作平臺(tái)上，運(yùn)用人工資源對(duì)原料進(jìn)行加料處理。電梯純爐的容量一般是保持在了1500到4000的KVA水平上，爐子所使用的時(shí)間是相對(duì)較短的，因此需要2個(gè)爐體來(lái)保障爐子的正常運(yùn)行。我們對(duì)原料的冶煉一般會(huì)持續(xù)在2到3個(gè)小時(shí)之間，兩臺(tái)爐子輪流工作，也不會(huì)產(chǎn)生加料和出料兩個(gè)過(guò)程的重合。經(jīng)過(guò)了電提純爐的冶煉，將其中的硅熔體引導(dǎo)鐵水包中，然后運(yùn)用相關(guān)的運(yùn)輸設(shè)備將其傳遞到澆注區(qū)進(jìn)行鑄模的處理，之后會(huì)有相關(guān)的工作人員對(duì)其進(jìn)行破碎的處理，然后加以檢查，保證產(chǎn)品的合格率之后可驗(yàn)收入庫(kù)[3]。
5.成本分析
經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，將硅渣中的硅含量提取出來(lái)制成工業(yè)硅，其總共的消耗大概會(huì)保持在7500元每小時(shí)的水平上，而其中包含的可變成本的比例將近90.77%，因此相應(yīng)的固定成本就只有不到10%d的比例。原料的費(fèi)用在總成本中也占據(jù)了超過(guò)一半的水平，這些都是項(xiàng)目正常運(yùn)行的重要節(jié)點(diǎn)，也是我為了提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施，企業(yè)在這樣的技術(shù)水平下應(yīng)該盡可能的增加對(duì)于硅渣的回收率并且在最大范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)生的能耗實(shí)施控制，這樣才能加大上下級(jí)之間的交流與合作。
6.結(jié)語(yǔ)
硅渣中的含量進(jìn)證實(shí)有超過(guò)15%的單質(zhì)硅，這些硅的含量如果沒有進(jìn)行分離處置就會(huì)有可能被運(yùn)用到鋪路的材料里面。利用相關(guān)的技術(shù)將合成的熔劑運(yùn)用到分離過(guò)程中去，將硅與它周圍的雜質(zhì)有效的分離開來(lái)，對(duì)單質(zhì)硅加強(qiáng)提純的處理，是其能夠符合工業(yè)硅生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。另外，高效的技術(shù)但是較低的成本，不僅是一種有利于節(jié)能減排的選擇，也更是為了提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工業(yè)硅 生產(chǎn)要素 原料 設(shè)備 操作
引言
一直以來(lái)，工業(yè)硅在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中是一項(xiàng)具有重要地位的原材料。它包括了硅鐵、鍺硅合金、硅鈷、硅青銅、鐵硅合金、鋅硅合金、硅鈦鐵合金、鎳硅合金、鋁鎂、硅合金、銅硅合金等等；工業(yè)硅涉及的范圍領(lǐng)域非常廣泛，不僅是生產(chǎn)硅鋁合金、硅青銅等產(chǎn)品的重要原材料，同時(shí)它還是生產(chǎn)硅橡膠、有機(jī)硅樹脂等化工產(chǎn)品的原材料。其中硅鋁合金的主要用途是在內(nèi)燃機(jī)、太陽(yáng)能電池等材料方面；當(dāng)前，工業(yè)硅的使用范圍正逐漸在擴(kuò)大，在冶金、航空、船舶、化工、電器方面都得到了普遍的使用?？梢哉f(shuō)，工業(yè)硅的應(yīng)用范圍會(huì)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展而擴(kuò)大，并且在未來(lái)社會(huì)中的地位也會(huì)越來(lái)越重要。本文主要從硅產(chǎn)品原料的選擇與配置、產(chǎn)品設(shè)備更新以及操作方法改進(jìn)這三方面具有的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了分析與研究，以供相關(guān)人士參考。
1．冶煉工業(yè)硅的原料
冶煉工業(yè)硅的原料主要有硅石、碳質(zhì)還原劑。由于對(duì)工業(yè)硅生產(chǎn)中的鋁、鈣、鐵的含量有明確的規(guī)定，所以，對(duì)工業(yè)硅的原料比較嚴(yán)格。
1．1硅石
1．1．1硅石的化學(xué)成分
由于硅石與所含的雜質(zhì)數(shù)量的多少會(huì)對(duì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響，部分企業(yè)使用化學(xué)成分見下表。
1．1．2對(duì)硅石的物理性能提出的要求
筆者認(rèn)為，硅石應(yīng)具備抵抗爆震的能力以及較高的熱穩(wěn)定性能，尤其在容量較大的工業(yè)硅電爐中更要具備這些性能。
對(duì)于硅石顆粒的大小，應(yīng)參照工業(yè)硅電爐的具體容量進(jìn)行。如果電爐容量低于5千伏安，那么，所使用的硅石顆粒大小應(yīng)以25至80 mm比較合適；如果電爐容量達(dá)到了5至16.5千伏安時(shí)，所使用的硅石顆粒大小應(yīng)以50至100mm較為合適。
硅石在進(jìn)入工廠之后將其破碎、用水沖洗，以避免石粉、泥土等物質(zhì)中含有雜質(zhì)?，F(xiàn)階段，已經(jīng)有不少生產(chǎn)工業(yè)硅的企業(yè)，在礦山中挖掘硅之后，選擇質(zhì)量高的的礦石，將其破碎、篩分、用水沖洗之后變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)合格塊進(jìn)入工廠并經(jīng)過(guò)再次水洗，具有極高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。
1．2碳質(zhì)還原劑
碳質(zhì)還原劑的種類比較多并且其生產(chǎn)地范圍廣泛；我們?cè)谶x擇碳質(zhì)還原劑過(guò)程中，應(yīng)以含量高的固定碳以及含量低的灰分、化學(xué)性質(zhì)活潑的碳質(zhì)還原劑為主。在實(shí)際使用過(guò)程中，應(yīng)將幾種類型不同的還原劑進(jìn)行合理的搭配進(jìn)行使用，從而使其不同的還原劑具有的性能能夠形成互補(bǔ)，以確保實(shí)際使用過(guò)程中具有較高的效果。
現(xiàn)階段，各個(gè)生產(chǎn)工業(yè)硅企業(yè)所使用的碳質(zhì)還原劑一般有：木炭、木塊等多種還原劑。
1．2．1木炭
木炭具有較大的電阻率、較高的氣孔率、化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn)；其存在不足的地方是較低的固定碳含量、較高的灰分含量、使用的原料煅燒后的燒結(jié)性能較差、燒損率較高等缺點(diǎn)，通常要求固定碳應(yīng)大于等于百分之七十八，顆粒大小應(yīng)大于3mm或者小于80mm。在配料過(guò)程中必須按照固定碳的實(shí)際含量進(jìn)行統(tǒng)一的折兌計(jì)算。
1．2．2木塊
木塊的性質(zhì)與木炭差不多，其在爐內(nèi)干餾之后，爐料下層的氣孔率比較高，化學(xué)活潑性能比木炭要好。應(yīng)將木塊表面含有的雜物與泥土進(jìn)行清洗，并且對(duì)木塊的尺寸還有著嚴(yán)格的要求，以100×50×40mm左右的木塊為準(zhǔn)，木塊尺寸小一點(diǎn)的也可以用。
上述所說(shuō)的兩種還原劑，在使用過(guò)程中必須進(jìn)行合理的搭配，使其性能互補(bǔ)，這對(duì)于提高冶煉效果有很大的幫助。
2．冶煉工業(yè)硅設(shè)備條件
2．1工業(yè)硅電爐的電極
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)工業(yè)硅的生產(chǎn)與西方國(guó)家先進(jìn)水平相比，還存在著較大的差距；具體體現(xiàn)在：國(guó)內(nèi)工業(yè)硅電爐容量小、生產(chǎn)設(shè)備滯后、勞動(dòng)生產(chǎn)水平不高等。在前幾年，我國(guó)工業(yè)硅電爐容量?jī)H僅有6.3千伏安，并且實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益不高。而西方國(guó)家工業(yè)硅電爐容量已經(jīng)達(dá)到了10至50千伏安。而造成這種現(xiàn)象的主要原因就是西方國(guó)家容量大的工業(yè)硅電爐通常采用的都是價(jià)格較低且直徑大的碳素電極。前幾年，我國(guó)工業(yè)硅在生產(chǎn)過(guò)程中采用的都是價(jià)格高、直徑小的石墨電極，這不僅對(duì)工業(yè)硅生產(chǎn)效益造成嚴(yán)重的影響，同時(shí)也制約了工業(yè)硅生產(chǎn)的發(fā)展。
2．2工業(yè)硅電爐用搗爐機(jī)
搗爐機(jī)一般有三種類型，即全液壓、半液壓、機(jī)械；一般情況下，中型電爐普遍使用的是全液壓，小型電爐普遍使用的是半液壓和機(jī)械。筆者認(rèn)為；對(duì)于大中型的電爐來(lái)說(shuō)，搗爐機(jī)在實(shí)際搗桿過(guò)程中速度不能太快，以確保電極不被破壞。如果條件允許，應(yīng)將后退速度進(jìn)一步加快，以確保產(chǎn)品增鐵。
2．3工業(yè)硅電爐技術(shù)參數(shù)
當(dāng)一臺(tái)電爐的產(chǎn)量確定之后，其電氣參數(shù)與工藝參數(shù)也都會(huì)隨之而被確定，不過(guò)這兩種參數(shù)必須在一定的規(guī)律條件下保持協(xié)調(diào)一致，這樣，電爐在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中才會(huì)具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
3．冶煉工業(yè)硅的工業(yè)技術(shù)
3．1技術(shù)條件
3．1．1電爐設(shè)備運(yùn)行較為穩(wěn)定
電爐本身具有卷?yè)P(yáng)、短網(wǎng)、動(dòng)力等系統(tǒng)性的特征，因此，其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中較為穩(wěn)定，安全性能高。
3．1．2料面平穩(wěn)、均勻下降
整體爐料體現(xiàn)出爐心高、周邊低的椎體形狀分散在電極周圍。料面火焰通常是從電極方向向著爐壁上漸低均勻排列，然后爐內(nèi)部氣體均勻的透過(guò)料面進(jìn)行排出，有效料面在平穩(wěn)的狀態(tài)下逐漸下降。不會(huì)出現(xiàn)棚料、刺火等現(xiàn)象。
3．1．3出爐正常
出鐵口開通之后，流出來(lái)的硅液體應(yīng)該是清澈的，顏色有點(diǎn)發(fā)白，并且還要是暢通的。硅液體流出量應(yīng)與在冶煉過(guò)程中消耗后的電能、爐料消耗量保持一致。
3．2冶煉操作
冶煉工業(yè)硅主要是將合格的爐料放入正在運(yùn)行的電爐中，通過(guò)操作人員根據(jù)專業(yè)的技術(shù)要求進(jìn)行操作，確保爐料在電爐中能夠完成物理變化。
3．2．1搗爐
搗爐主要是對(duì)爐料表面及其表層進(jìn)行全面的調(diào)整，依托于搗爐設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制性的透氣與沉料。
首先，搗爐的操作速度要快，不僅要將爐料進(jìn)一步疏松，以確保爐料能夠透氣與下沉；同時(shí)還要在不同程度上避免發(fā)生熱損失的現(xiàn)象，并且還要時(shí)刻的注意不讓爐料熔化搗爐設(shè)備使得產(chǎn)品出現(xiàn)增鐵的現(xiàn)象，不然產(chǎn)品質(zhì)量水平就會(huì)進(jìn)一步下滑。
其次，搗爐并不是說(shuō)將爐料進(jìn)行大幅度的翻身，主要是保證爐料能夠疏松，以確保其具有良好的透氣性以及穩(wěn)定性。
另外，兩次搗爐中間，可以穿插扎眼；以提高爐料具有較高的透氣性能，從而大大降低了爐料的熱能散失。
3．2．2撥料
首先，撥料的速度必須快，從而有效的避免因部分鐵化進(jìn)入到爐料內(nèi)部而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。其次，必須將粘料事先進(jìn)行搗碎并將其撥到電極周圍，最后再鋪蓋一層新料。另外，用事先將熟料撥向電極根部，然后再將料面散料覆蓋到熟料上面。
4．結(jié)論
綜上所述可知；工業(yè)硅生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的復(fù)雜工程，因此，其在生產(chǎn)過(guò)程中，必須有一套較為完善、切實(shí)可行的質(zhì)量管理制度，并且還要將質(zhì)量管理制度貫徹落實(shí)到原料、設(shè)備、操作這三種要素中去，從而確保工業(yè)硅能夠持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)，進(jìn)而使得生產(chǎn)工業(yè)硅企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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一、德宏硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景與現(xiàn)狀
隨著汽車、太陽(yáng)能光伏、建筑、電力電子等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)硅的需求量也日益劇增。德宏及周邊硅石礦產(chǎn)資源豐富，品位在95.5%以上的硅石儲(chǔ)量約有2億噸。同時(shí)，豐富而價(jià)廉的電力資源為德宏發(fā)展硅產(chǎn)業(yè)提供了可能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全州已建并投入運(yùn)行的水電站共130座，裝機(jī)容量為266.28萬(wàn)千瓦，在建成水電站24座，裝機(jī)容量56.2萬(wàn)千瓦?！笆晃濉逼陂g，德宏州為了有效解決汛期窩電的問題，制定出臺(tái)了硅電聯(lián)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，著力培育和發(fā)展以工業(yè)硅為主的電冶產(chǎn)業(yè)，使硅產(chǎn)業(yè)在德宏得到了快速發(fā)展，迅速成為僅次于電力、制糖行業(yè)的德宏州第3大支柱產(chǎn)業(yè)，拉動(dòng)了德宏電力消費(fèi)、運(yùn)輸業(yè)、工業(yè)投資等發(fā)展，增加了農(nóng)民收入。
截至2012年6月，德宏工業(yè)硅生產(chǎn)企業(yè)已有36戶、電熱爐110臺(tái)、計(jì)153.78萬(wàn)KVA、產(chǎn)能76.89萬(wàn)噸。目前，已建成并投入生產(chǎn)的有62臺(tái)81.43萬(wàn)KVA、產(chǎn)能40.72萬(wàn)噸。已批在建的生產(chǎn)線有10臺(tái)13萬(wàn)KVA、產(chǎn)能6.5萬(wàn)噸。已批末建的生產(chǎn)線有38臺(tái)59.35萬(wàn)KVA、產(chǎn)能29.68萬(wàn)噸。硅生產(chǎn)企業(yè)在德宏的發(fā)展呈上長(zhǎng)趨勢(shì)。2012年1～6月，德宏工業(yè)硅企業(yè)實(shí)際投產(chǎn)32臺(tái)電熱爐42.24萬(wàn)KVA，共生產(chǎn)工業(yè)硅6萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)1.4%。部分縣（市）正在醞釀更大生產(chǎn)規(guī)模的硅廠，按照《德宏州“2011-2015”電冶載能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，德宏工業(yè)硅生產(chǎn)量將達(dá)到35萬(wàn)噸，多晶硅生產(chǎn)量將達(dá)到1500噸，將是2011年產(chǎn)量的3倍。
二、硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
硅產(chǎn)業(yè)是典型的高耗能、高污染、資源消耗型“兩高一資”行業(yè)，其過(guò)渡依賴電能和木炭，對(duì)周邊環(huán)境有較大污染，發(fā)展存在諸多問題：
一是能源消耗十分驚人，能源消耗量與產(chǎn)值不成正比。2011年，德宏州每噸工業(yè)硅平均耗電為1.26萬(wàn)度，單位產(chǎn)品綜合能耗4830千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，兩項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)了工業(yè)硅能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2881-2008）中工業(yè)硅企業(yè)單位產(chǎn)品冶煉電耗不高于1.2萬(wàn)度/噸、單位產(chǎn)品綜合能耗不大于3500千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸的標(biāo)準(zhǔn)。同年，德宏全年生產(chǎn)工業(yè)硅19.61萬(wàn)噸，用電25.38億千瓦時(shí)，占工業(yè)用電量的88.5%，而總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的17.8%，其高能耗、低效益特點(diǎn)顯而易見。
二是對(duì)生態(tài)植被破壞嚴(yán)重。德宏硅業(yè)大多使用木碳作為還原劑，森林資源遭到嚴(yán)重破壞。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2011年，全州生產(chǎn)工業(yè)硅19.61萬(wàn)噸，消耗木炭23.52～29.4萬(wàn)噸，國(guó)外進(jìn)口木炭5.97萬(wàn)噸， 折合林木蓄積為58.5～78.1萬(wàn)立方米。隨著硅產(chǎn)業(yè)新建和改擴(kuò)建后，年產(chǎn)能將達(dá)到45.8萬(wàn)噸，需消耗54.9～68.69萬(wàn)噸木炭，折合林木蓄積164.85～274.74萬(wàn)立方米，超出資源承載能力9.15倍，德宏州的森林資源將在很短時(shí)間內(nèi)被全部消耗。
三是環(huán)境污染嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每臺(tái)12500KVA的電爐，每天可經(jīng)除塵器收集8噸左右的硅微粉，而德宏硅企業(yè)環(huán)保設(shè)備大多不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，硅生產(chǎn)冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的甲醇、氯氣、氫氣、硅粉等多種有毒有害和易燃易爆物質(zhì)的微小顆粒漂浮排放于空氣之中，沒有具體的排放設(shè)施和規(guī)劃，長(zhǎng)期以往將是一個(gè)嚴(yán)重的大問題。
四是不利于德宏招商引資。德宏素以“邊”、“情”、“綠”、“寶”著稱，隨著德宏橋頭堡黃金口岸建設(shè)與瑞麗開發(fā)開放試驗(yàn)區(qū)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，國(guó)內(nèi)外商賈紛至沓來(lái)，德宏正呈現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。如果把德宏的工業(yè)發(fā)展定位于工業(yè)硅、電解鋁等“兩高一資”行業(yè)，勢(shì)必會(huì)影響到德宏的可持續(xù)發(fā)展。
五是國(guó)家層面的政策扶持可能性小。黑色金屬冶煉行業(yè)屬于國(guó)家嚴(yán)控產(chǎn)業(yè)，屬于地方工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)，即使該行業(yè)目前遇到了前所未有的困難，但想獲得更高層次的政策扶持已不大可能。
六是產(chǎn)品成本不斷上升。能源價(jià)格上漲是懸在硅企業(yè)頭上的利劍。許多硅企業(yè)投資者當(dāng)初到德宏興建企業(yè)，主要是沖著德宏天然的水電資源優(yōu)勢(shì)和政府硅電聯(lián)動(dòng)政策而來(lái)。隨著國(guó)家能源價(jià)格調(diào)整和產(chǎn)品價(jià)格的下跌，硅企業(yè)不堪重負(fù)，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)普遍陷入困境。
三、思考及建議
當(dāng)前，從中央到地方都在強(qiáng)調(diào)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，這將是一個(gè)長(zhǎng)期和曲折的過(guò)程。德宏硅產(chǎn)業(yè)隨著大量新建產(chǎn)能的陸續(xù)釋放，正面臨著產(chǎn)能過(guò)剩、成本飆升、銷路不暢、價(jià)格下跌等多重壓力；地方政府則面臨稅收減少、能耗過(guò)高、污染嚴(yán)重、資源承載超負(fù)荷等問題的考驗(yàn)。面對(duì)橋頭堡黃金口岸和瑞麗國(guó)家重點(diǎn)開發(fā)開放試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的歷史機(jī)遇，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面大有作為：
一是科學(xué)定位德宏硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略思路。金屬硅是資源性、高能耗、高污染行業(yè)。當(dāng)前存在產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)業(yè)集中度低，主要依賴出口維持國(guó)內(nèi)產(chǎn)銷平衡和工藝技術(shù)、裝備水平落后等問題。我們應(yīng)該認(rèn)真落實(shí)國(guó)家貨幣產(chǎn)業(yè)政策，堅(jiān)決制止向“兩高一資”企業(yè)發(fā)放貸款，同時(shí)建議有關(guān)部門對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)能低、功率小的硅廠應(yīng)實(shí)行關(guān)停整合；對(duì)已批未建的硅廠應(yīng)予堅(jiān)決停建；同時(shí)停止在德宏州內(nèi)審批或新建任何規(guī)模的硅生產(chǎn)企業(yè)。
二是不斷改進(jìn)硅冶煉技術(shù)。硅產(chǎn)品的利好，誘使許多投機(jī)者紛紛涉足硅生產(chǎn)領(lǐng)域，在設(shè)備簡(jiǎn)陋，生產(chǎn)工藝不成熟的情況下，不惜犧牲大量寶貴的森林、水利資源，不考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù)，只謀求一年半載的暴利，粗制濫造，這樣得不償失的生產(chǎn)勢(shì)必不能長(zhǎng)久，更會(huì)貽禍一方。因此，必須改進(jìn)德宏現(xiàn)有的硅冶煉技術(shù)，深入研究硅的還原工藝，加快木炭還原劑替代產(chǎn)品的研究開發(fā)，有節(jié)制地使用好國(guó)內(nèi)、國(guó)外兩個(gè)木炭市場(chǎng)的供給，合理調(diào)控木炭進(jìn)口比例，減少州內(nèi)木炭消耗，減少多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中四氯化硅的產(chǎn)生，努力突破四氯化硅加氫還原的技術(shù)，減少浪費(fèi)，降低成本，減少污染。
三是制定薪炭林培育種植計(jì)劃。當(dāng)前，發(fā)展硅產(chǎn)業(yè)過(guò)程中損壞最大的就是森林植被，無(wú)計(jì)劃的濫砍濫伐，導(dǎo)致水土流失生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。加之部分企業(yè)法律和環(huán)保意識(shí)淡薄，隨意收購(gòu)無(wú)合法手續(xù)的木炭，助長(zhǎng)了不法份子偷砍盜伐林木燒制木炭的行為，造成大片森林生態(tài)資源遭到破壞。因此，德宏應(yīng)制定薪炭林種植使用計(jì)劃，相關(guān)部門應(yīng)科學(xué)測(cè)算，制定薪炭林建設(shè)規(guī)劃，實(shí)施薪炭林樹種的培育及種植，實(shí)行有計(jì)劃有步驟的梯次種植與合理砍伐，盡量減少森林植被的破壞，為德宏硅產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期生產(chǎn)提供木炭?jī)?chǔ)備。
四是加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)督與管理。環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)硅生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)督與管理，不斷完善監(jiān)管手段與監(jiān)測(cè)水平，實(shí)行24小時(shí)在線監(jiān)控，定期檢查硅生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保設(shè)備，督促企業(yè)改進(jìn)防污技術(shù)，加大對(duì)防污裝備的投入，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。對(duì)違反規(guī)定濫排偷放廢氣廢物的企業(yè)要嚴(yán)懲不怠，并向社會(huì)分開曝光。實(shí)行舉報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)保護(hù)制度，對(duì)舉報(bào)屬實(shí)的居民要在實(shí)施保護(hù)的前提下，給予適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，積極培育每一個(gè)的的環(huán)保意識(shí)。
五是加快兼并重組，轉(zhuǎn)危為機(jī)。硅行業(yè)正面臨國(guó)家宏觀調(diào)控不斷加強(qiáng)、工業(yè)硅價(jià)格繼續(xù)下跌的雙重?cái)D壓，政府應(yīng)將硅企業(yè)的兼并重組工作列為德宏工業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)來(lái)抓，鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)對(duì)德宏硅企業(yè)進(jìn)行兼并重組，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集中化、大型化、園區(qū)化。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)硅；節(jié)能；技術(shù)改造
0.前言
隨著國(guó)家十二五發(fā)展規(guī)劃的出臺(tái)，對(duì)節(jié)能減排的重視提升到一個(gè)前所未有的高度。作為能耗大戶的工業(yè)硅生產(chǎn)行業(yè)，開始受到越來(lái)越多的關(guān)注。僅計(jì)算一次能源消耗，工業(yè)硅生產(chǎn)的平均能耗就高達(dá)每噸13000kWh，其能耗成本就占總生產(chǎn)成本的60%以上[1]。有報(bào)道指出，全國(guó)工業(yè)硅企業(yè)現(xiàn)有600余家，共擁有每年200萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，而電爐總?cè)萘恳渤^(guò)了1000MVA。如果每噸工業(yè)硅節(jié)能1000kWh,全國(guó)每年可以節(jié)約60.2萬(wàn)噸標(biāo)煤,減排368.4萬(wàn)噸CO2、1.4萬(wàn)噸SO2[2]。如此巨大的節(jié)能潛力，對(duì)進(jìn)行其節(jié)能降耗的技術(shù)改造和有效的制度管理具有積極的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。本文就工業(yè)硅生產(chǎn)過(guò)程所造成的能耗進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探討相應(yīng)的節(jié)能降耗途徑，旨在為行業(yè)的節(jié)能減排工作提供理論依據(jù)和資料參考。
1.工業(yè)硅生產(chǎn)能耗分析
1.1工業(yè)硅生產(chǎn)的冶煉原理
工業(yè)硅生產(chǎn)是以硅礦石為原料，碳材料為還原劑在電爐容器中進(jìn)行冶煉的。其反應(yīng)實(shí)質(zhì)是利用還原性碳與二氧化硅發(fā)生氧化還原反應(yīng)對(duì)硅進(jìn)行冶煉提純，總反應(yīng)式如下：
SiO2+2C=Si+2CO
此公式是用來(lái)計(jì)算和控制正常熔煉過(guò)程的理論基礎(chǔ)。但是，實(shí)際反應(yīng)過(guò)程卻要復(fù)雜許多：
（1）SiO2+C=SiO+CO（2）SiO2+2SiC=3SiO+2CO（3）SiO2+Si=2SiO（4）SiO+2C=SiC+CO（5）SiC+SiO=2Si+CO
根據(jù)多年來(lái)各方面的經(jīng)驗(yàn)和研究成果發(fā)現(xiàn)，由于反應(yīng)過(guò)程中SiO和SiC等不同性質(zhì)的雜質(zhì)大量生成，使得冶煉工藝的要求高，冶煉過(guò)程耗能大。高溫狀態(tài)下，SiO呈氣態(tài)存在，如果處理不當(dāng)極易從爐內(nèi)揮發(fā)逸出，造成物料損失，降低硅的回收率，還會(huì)帶走熱能，導(dǎo)致能效降低。而SiC的熔點(diǎn)高，導(dǎo)電性強(qiáng)，如不及時(shí)清理，在爐內(nèi)持續(xù)積存，會(huì)導(dǎo)致爐況惡化，能耗增加。
1.2工業(yè)硅生產(chǎn)的能耗過(guò)程
冶煉過(guò)程是采用悶燒和定期集中加料的操作方法進(jìn)行的。其中將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^(guò)程主要有電阻熱和電弧熱兩種形式。無(wú)論哪種產(chǎn)熱形式，能耗都經(jīng)過(guò)了產(chǎn)熱過(guò)程和傳熱過(guò)程。其中，不同的產(chǎn)熱機(jī)理會(huì)導(dǎo)致能耗的不同。由電極-爐料產(chǎn)生的電阻熱，其產(chǎn)生過(guò)程會(huì)消耗電極，并且爐料的性質(zhì)對(duì)電阻熱的消耗起到很大的影響，當(dāng)電導(dǎo)率較低的爐料投入反應(yīng)器時(shí)，產(chǎn)生的電阻熱較高，爐料會(huì)過(guò)早熔化而導(dǎo)致爐內(nèi)環(huán)境的變化，主要表現(xiàn)為料面溫度升高，對(duì)歧化反應(yīng)產(chǎn)生影響。同時(shí)，電弧熱降低，坩堝內(nèi)反應(yīng)溫度不能滿足Si的有效生成。對(duì)于傳熱過(guò)程中的能耗主要是通過(guò)爐氣來(lái)承載和耗損的。爐氣主要在坩堝區(qū)獲得熱量，由于坩堝區(qū)電流密度大，使得氣體電離，爐氣獲得高熱，大量物質(zhì)蒸發(fā)，爐內(nèi)壓力增大。一方面使用密閉性不佳的矮煙罩類反應(yīng)裝置，在正常生產(chǎn)中就容易由于氣體泄漏而損失熱能；另一方面，即使使用密閉化的新型電爐，在其強(qiáng)制沉料過(guò)程中仍會(huì)導(dǎo)致高熱氣體逸出，從而使得能源損失，能耗增加。
2.工業(yè)硅生產(chǎn)節(jié)能途徑
影響工業(yè)硅生產(chǎn)能耗的因素有很多，其中原料品質(zhì)、電爐爐型和管理制度是相對(duì)比較重要的三個(gè)方面。
2.1原料精化
工業(yè)硅生產(chǎn)工藝對(duì)原料的要求較為嚴(yán)格，具體有三點(diǎn)基本要求：（1）爐料的化學(xué)成分符合工藝要求。（2）爐料具有適合的粒度和良好的熱穩(wěn)定性。（3）為保證電極的深入，爐料須具有較高的比電阻。實(shí)踐證明,原料精化是工業(yè)硅生產(chǎn)的基礎(chǔ),原料的適合與否與產(chǎn)品的單位能耗息息相關(guān)。所以，為了實(shí)現(xiàn)能耗的降低，精化原料是實(shí)用且高效的措施之一。
工業(yè)硅生產(chǎn)工藝對(duì)硅石含量的要求較高。其中冶金用硅礦石的含量要求為：SiO2不少于99%，F(xiàn)e2O3不高于0.2%，Al2O3不高于0.3%，CaO不高于0.2%。而電子化工用料的要求更高，其中Fe2O3不高于0.15%，Al2O3不高于0.2%，CaO不高于0.15%[3]。除了對(duì)含量的要求外，對(duì)硅礦石潔凈情況還需要特別關(guān)注，摻入過(guò)多的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品純度差，產(chǎn)生的爐渣多，產(chǎn)量低，從而導(dǎo)致能耗增加。在投料之前對(duì)硅礦石進(jìn)行篩選并清潔，可以有效提高能源的利用率。
除硅礦石之外，還原劑也是投料的重要組成部分。工業(yè)硅使用的碳質(zhì)還原劑往往含有一定量的灰分，與硅礦石中的雜質(zhì)一樣，也會(huì)導(dǎo)致爐渣量增大耗能提高。而且更重要的是，所選還原劑的還原能力會(huì)直接影響硅石中Si元素的有效提純，所以還原劑必須符合相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)：高比阻，高導(dǎo)熱率，還原性能優(yōu)良等。還原劑作為電爐爐料的主要導(dǎo)體，可以通過(guò)提高插入深度,來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝對(duì)電流的基本要求。當(dāng)所選還原劑的比電阻較大時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較高的二次電壓，從而提高爐中熱能，保證較高的電熱轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。
科學(xué)的爐料配比是保證爐況穩(wěn)定的先決條件，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要措施之一。爐料配比應(yīng)根據(jù)原料化學(xué)成分、粒度、含水量及爐況的基本參數(shù)來(lái)決定。配料必須準(zhǔn)確稱量，誤差保證在±1kg之內(nèi)，爐料投加之前必須充分混勻，做到比例適當(dāng)，投放均勻。這樣不但可以通過(guò)減少?gòu)?qiáng)制沉料的操作次數(shù)，而降低搗爐沉料操作中的能源損失，還能夠使投料在爐中反應(yīng)徹底，有效避免了由于分配不均導(dǎo)致的加熱不充分或加熱過(guò)量的情況。
2.2電爐升級(jí)
雖然我國(guó)工業(yè)硅總體生產(chǎn)規(guī)模巨大，但是由于各企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，技術(shù)水平相對(duì)落后。往往使用的電爐容量小，數(shù)量多，機(jī)械自動(dòng)化程度低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)工業(yè)硅用電爐容量多為是6300kVA級(jí)至10000kVA之間，與國(guó)外的48000kVA的規(guī)模相比差距很大。大容量自動(dòng)化電爐，一方面提高了生產(chǎn)率和勞動(dòng)效率，另一方面可以通過(guò)提高電爐功率降低熱量損失，從而促進(jìn)能源的高效利用。除了電爐容量之外，我國(guó)普遍使用的半封閉矮煙罩式電爐，也是導(dǎo)致能源浪費(fèi)的原因之一。使用封閉式爐型可以有效減少傳熱過(guò)程中的熱量逸散，增加煙氣的回收及余熱再利用能力，并且改善爐況提高爐內(nèi)壓力，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。并且使用新型節(jié)能材料筑爐，也可以收到良好的節(jié)能效果。
此外，對(duì)電爐的爐膛深度、爐膛內(nèi)徑、電極直徑和極心圓直徑等主要參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，同樣也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的內(nèi)在要求。
2.3管理健全
健全的管理是節(jié)能降耗，提升生產(chǎn)效率的重中之重。它又可以分為：爐況及時(shí)控制、合理供電和科學(xué)操作。
2.3.1及時(shí)的爐況控制
由于生產(chǎn)工業(yè)硅工藝復(fù)雜，其中爐況十分容易產(chǎn)生波動(dòng)，所以必須做到對(duì)爐況的準(zhǔn)確判斷和及時(shí)調(diào)整。爐況正常的標(biāo)志是：電極深而穩(wěn)的插入爐料，電流電壓穩(wěn)定，爐內(nèi)電弧聲響低而穩(wěn)，冒火區(qū)域廣而均勻，爐料透氣性好，料面松軟而有一定的燒結(jié)性，各處爐料燒空程度相關(guān)不大，燜燒時(shí)間穩(wěn)定，基本上無(wú)刺火塌料現(xiàn)象，出鐵時(shí)，爐眼好開，流頭開始較大，然后均勻變小，產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)在最佳反應(yīng)環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)，需要根據(jù)當(dāng)時(shí)爐況的具體狀況做出調(diào)整。
2.3.2合理的供電制度
為實(shí)現(xiàn)合理的輸入功率，必須制定合相應(yīng)的供電制度，通過(guò)合適的工作電壓和電流來(lái)控制功率的輸入。如果輸入功率過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致投料的過(guò)度反應(yīng)，虛耗能量，更有甚者可能對(duì)電爐造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。而輸入功率較低，又會(huì)影響電極插入深度，使得爐況惡化，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)差、生產(chǎn)效率低下。
2、化學(xué)工業(yè)上用于制備硅化合物和硅酸鹽，也可作硫酸塔的填充物。建材工業(yè)上用于玻璃、陶瓷、硅酸鹽水泥等。可用作工業(yè)硅等鐵合金冶煉的原材料。
3、質(zhì)純硅石廣泛用于無(wú)線電工業(yè)、超聲波技術(shù)及現(xiàn)代國(guó)防和尖端技術(shù)。純的石英巖具有旋光性和透過(guò)紫外線性能，可制造各種光學(xué)儀器和醫(yī)療用的石英燈等，也是制造金剛砂的基本原料。
硅石：
