5万吨高纯工业硅扩建项目投资立项可行性计划书

资源条件用全油焦工艺生产高纯工业硅的主要原材料是硅石和石油焦。

另外，在冶炼过程中还要消耗石墨电极。

商南县拥有全国品位最好的优质硅石资源，远景储量万吨以上，可保证年产万吨高纯工业硅冶炼炉正常生产年以上。

生产所需石油焦是石化企业的副产品，可从南京荆门等地的石化企业购进。

石墨电极可从国内生产厂家择优选购。

辅助材料炉衬坩埚等属冶金用普通材料，主要由公司购进原料自行制作。

技术条件中剑公司是国内第家用全油焦生产工业硅的企业，自主研发的全油焦生产方法和工艺，属国内首创，完全具有自主知识产权，在国内同行业中处于领先地位。

利用该方法和工艺生产的高纯工业硅产品，不仅质量稳定，达到级级和以上高规格的国际标准，而且降低了产品的能耗。

产品经国家质量技术监督局国家进出口商品检验局认证实验室天津地质研究院地质矿产测试中心检测，纯度达到级。

项目技术条件具备。

资金条件中剑公司经过多年的发展，已具相当的资金实力，完全有能力筹措以上的项目建设资本金，其余资金可通过招商引资或银行借款等融资途径解决，因而资金条件具备。

环境条件根据的全油焦生产工艺，高纯工业硅生产过程不单本身对环境无污染，而且无特殊的环境要求，因而中剑公司现有环境条件完全满足项目建设的需要。

社会条件该项目符合国家产业政策及当地政府的行业发展规划，是实现突破发展的重点项目之，得到省市县两级政府和当地群众的大力支持，社会条件良好。

施工条件项目建构筑物大多属般性建筑，技术无难度要求，当地具备资质的建筑施工队伍具可保质实施冶炼系统的标准设备和除尘系统设备由生产厂家负责安装和调试，非标设备由中剑公司的技术人员进行施工安装和调试。

法律条件该项目生产所需设备无需进口，生产产品不在法律法规限制范围之内，且公司聘请西安家律师事务所的著名律师担任法律顾问，因而法律条件具备。

外部协作配套条件电力供应项目用电由电网供应，该电网属于西北电网，年市用电量为亿，最大用电负荷为，现有的电网的负荷只到核定能力的半。

中剑公司建设的专用变电站已于年投入运营，因此项目中长期用电均有保障。

给水项目建设所在地位于商南县县河附近，地下水资源丰富，中剑公司已建有大口井眼水塔个，供水能力，完全能够满足项目生产的用水需求。

交通条件等其他协作条件项目建设地点距离商南县城中心公里，距西合铁路商南货运站约公里，距西合高速商南出口约公里，距硅石矿最远距离公里最近距离公里，紧邻国道，交通运输极为优越。

四项目投入总资金及效益情况项目总投资及资金来源项目总投资万元，其中固定资产投资万元，流动资金万元。

项目资金来源分二部分，其中建设单位自筹万元，银行借款万元含建设期利息万元。

经济效益和社会效益项目满负荷生产后，年均可实现销售收入万元，年均实现利润万元，税金万元。

各项经济指标如下总投资收益率资本金净利润率静投资回收期年含建设期年借款偿还期年含建设期年财务内部收益率所得税后为资本金内部收益率为。

本项目实施对于地方社会效益较大，主要表现在项目经济效益好，利润丰厚，增强了地方经济的实力和活力年均上交税金万元，较大幅度的增加了地方政府的财政收入新增就业岗位多个，有利于缓解地方就业压力同时也能带动地方相关行业的发展。

对产业发展的作用与影响我国的工业硅生产虽然经过多年的持续发展有了长足的进步，但目前大多数厂家生产设备落后，设备容量小，能源消耗原材料消耗和生产成本偏高。

而且由于炉容小，硅包温度低，硅液精炼效果差，产品中的等杂质含量高，多数产品的质量难以达到化学级硅的标准，严重影响了产业链下游产品的开发和生产。

就发展状况而言，所面临急需要解决的问题是适应国家环保节能要求，改变生产原材料，研发并利用新工艺新技术，保护生态环境降低能耗和生产成本。

实业公司在多年的生产实践中，不断研究，积极创新，改工业硅传统的高电流低电压生产方法为低电流高电压生产方法，成功探索出了高纯工业硅全油焦生产法，并用于规模化生产，达到了环保节能的要求，已得到省发展和改革委员会陕发改产业函„‟号文确认，符合经国务院批准国家发改委年月日发的产出率，每炉产品的比例为以上，剩余产品硅含量均在以上。

所有产品均达到国际标准以上详见企业内控指标。

中剑公司高纯工业硅企业内控标准名称牌号主要化学成分年产量吨主要应用范围不小于杂质不大于特级电子用硅优级电子用硅合格化学用硅五是研究和制定了套全油焦生产操作规程，规范了用电捣炉加料电极控制等方面的操作。

该项目所用的全油焦高纯工业硅生产技术，是对我国工业硅生产技术在生产领域内的创新，填补了国内空白，有利于我国有机硅行业及多晶硅太阳能电池行业的整体提升。

四工艺流程工艺流程简述该项目采用的工艺技术路线是首先将合格硅石用水清洗除去泥土等杂质，经破碎机破碎至，然后筛分，再水洗除去碎石石粉等，经称量后与石油焦按照定比例混匀，将混匀后的合格料送至冶炼炉进行冶炼除杂，硅液形成后通入空气增加透气性以进步除杂，部分硅液冷却后直接产出及产品，部分硅液送至特制硅包通氧进行精炼，精炼后的硅液在送入精炼炉进步精炼加氧增压分离除杂，冷却后产出级高纯工业硅产品，经精选清洗，最后破锭包装入库。

精炼工艺为使精炼过程顺利完成，本工艺采用氧气和空气混和底吹的方式，底吹氧的透气砖安装在包底中，透气砖内有较多的细铜管，氧气和空气从细铜管中吹向硅熔液实施精炼，空气在吹氧结束后亦通过透气砖向硅熔液中形成正压。

精炼过程需要搅拌，搅拌采用压缩空气搅拌，其目的是为了改善渣金属元素相反应的动力学条件，加速造渣，尽快脱除杂质，减少热损失和硅液粘包。

工艺简述从氧气站和空压站输送来的氧气和压缩空气经计量由耐热橡胶管输人硅包底部散气砖中与刚出炉的硅液进行反应，脱除杂质和。

在出炉前，先向包底通人压缩空气，以防止硅液灌人透气孔，当硅液达硅包深度时，即可开启氧气进行氧化精炼。

待出完炉堵眼后并完成精炼，铝钙等含量达要求值以下即可关闭氧气，并将砖包由出炉小车拉至浇铸间进行浇铸，倒完硅液后继续通人压缩空气，防止散气孔的堵塞，稍后即可拔去热耐橡胶管，并扒去硅渣，等待出下炉。

工艺流程图如下所示高纯工业硅生产工艺流程图五物料消耗定额表和物料平衡表主要物料消耗定额见下表水洗后合格硅石水洗除杂破碎称量配料合格石油焦冶炼炉冶炼冷却硅包精炼分离硅液硅液分级硅液及产品产品包装入库分级硅液空气氧气氧气增压主要物料消耗定额表物料平衡见下表物料平衡表投入产出序号物料名称数量备注序号物料名称数量备注硅石水洗后合格级高纯工业硅石油焦级高纯工业硅石墨电极级高纯工业硅空气按量计算硅渣利用出售硅粉出售气体排放烟尘排放合计合计产出物吨投入物料硅石吨石油焦吨石墨电极吨电万度水吨级级合计二主要设备方案主要设备选型由于该项目生产技术属国内首创，根据生产工艺技术路线和工艺技术对设备的要求，除常规设备需购臵外，大部分设备均由建设单位购臵部件零配件按生产需要进行制作。

电炉系统按照国家产业结构调整指导目录年本，属贫困地区，矿热炉变压器容量最低为。

为了改善劳动条件，便于烟气净化处理和节省能耗，按照国家产业政策规定，结合工艺要求和生产实践经验，经多方案比选，本项目拟选用矮烟罩半封闭电炉台。

炉体内衬选用节能型的自焙碳砖，炉壳内侧选用新型保温隔热材料硅酸铝纤维毡，同时还选用轻质耐火砖和轻质碳砖作为绝热材料，从而大大提高了冶炼炉的保温性能和使用寿命。

矮烟罩顶不采用不锈钢制作，以减少磁场的产生，侧壁开有炉门，用于捣炉扎气眼和人工加料，四周装有水冷却管，顶端开有电极孔和烟道孔。

变压器容量为的矿热炉。

主要参数如下炉膛直径炉壁厚度炉膛深度极心圆直径矮烟罩高度变压器容量电极系统电极根据生产经验和工艺要求，电极选用用外径的空心石墨电极的特级品。

电极把持器主要有两种，种是锥形环式把持器，其结构简单制作容易，但不能保证铜瓦均匀地接触电极，已产生偏流打弧现象，是功率损失增大，有时还造成压放卡阻等，从而带来运行和维修方面的问题。

另种是压力环式把持器，由压力环和波纹膨胀箱或油箱组成，压力环从箱体上径向配臵的波纹膨胀箱或油箱与铜瓦数相对应，能对的径向顶紧铜瓦，使铜瓦均匀的接触电极，改善了锥形把持器的缺陷。

根据生产经验，本项目选用压力环式把持器。

压力环压力电极压放装臵采用液压机械抱闸，即每个抱闸由四块闸瓦四组蝶型弹簧四个油缸及抱闸箱体组成。

电极升降和压放均采用全液压控制操作平稳，结构紧凑，故需设液压站。

直冷式锻造紫铜瓦直冷式锻造紫铜瓦是紫轧铜经锻压成型整体加工而成，这种铜瓦能确保内圆直径与电极直径匹配，并保证内外圆同心。

铜瓦采用直接钻孔加工而成冷却水通道的冷却方式。

捣炉机捣炉机有全液压半液压机械三种。

由于机械捣炉机和半夜压捣炉机的操作惯性大易造成断电事故，而且机械磨损严重造成设备事故多，从而增加了维修费用。

全液压捣炉机动作稳定力量大，只要设计参数合理，特别是液压系统的压力和隔热装臵完善，全液压捣炉机完全可满足生产的要求。

故本项目选用全液压型捣炉机。

主要参数如下大臂进出长度大臂进出速度大臂捣炉最大角度大臂捣炉升降速度小车行走速度电炉变压器为了提高电炉变压器的输出能力，减少电能损失，同时又不影响工业硅炉的功率因素，选用的电炉变压器阻抗电压要低超负荷能力要强，且散热效果好油温不高。

因此本项目选用有载调压强油水冷却变压器。

主要参数如下型号标准代号产品代号次侧电压二次侧电压范围过载能力≮常用二次电压接线方式二次侧出线方式侧出线冷却方式强油水冷抗阻电压调压方式有载电动低压配电柜套详见主要设备览表三主要工程方案主厂房由变压器跨冶炼或电炉跨和精炼或浇铸跨等三跨组成。

主要工艺尺寸如下表所示。

变压器跨层，框架结构，占地面积平方米，建筑面积平方米冶炼跨三层，框架密封结构，占地面积平方米，建筑面积平方米精炼跨层，框架密封结构，占地面积平方米，建筑面积平方米除尘厂房层，钢屋架结构，占地面积平方米，建筑面积平方米冷却水机房层，砖混结构，占地面积平方米，建筑面积平方米水泵房层，排架结构，占地面积平方米，建筑面积平方米低压配电室层，砖混结构，占地面积平方米，建筑面积平方米包装车间层，框架结构，占地面积平方米，建筑面积平方米成品库房层，框架结构，占地面积平方米，建筑面积平方米机修车间层，砖混结构，占地面积平方米，建筑面积平方米原