工业硅冶炼

产业概述：

工业硅生产是以硅矿石为原料,碳材料为还原剂在电炉容器中 进行冶炼的。主要成本构成为原材料、辅料及电力能源。下游产品主要为有机硅、硅铝合金、多晶硅、碳化硅等。工业硅生产是无渣冶炼，不能用有渣冶炼法改变炉渣物理、化学性质的方法来调整电炉的电热参数和产品成分，工业硅常用的还原剂有木炭、石油焦、低灰分烟煤（灰分＜５％）和兰炭，采用无渣法工艺生产金属硅的电炉炉膛内部温度分布很不均匀，离电极较远的区域容易形成死料区。为了改善炉膛温度分布，增大熔炼区面积，许多大型电炉装设炉体旋转机构，炉体在水平方向上单向转动或往复 120°转动。

工业硅冶炼成本中，电力成本占比最高，其次为还原剂，两者合计占比65%，生产一吨工业硅需要3吨左右硅石、2吨左右还原剂，而随着电极原料的价格大幅上涨，电机成本也成为了工业硅生产的第三大成本。近年来，主要生产省份陆续出台对工业硅企业的政策限制,集中在限制新增产能和清退低效电炉。尤其全国各省地区陆续出台限电政策，工业硅作为用电大户，受此政策影响颇深。

产业特点：

工业硅产业特点是老旧的生产模式依旧是主流，产业的结构调整处于优化调整中。目前所有出炉平台使用的开眼、拉眼和堵眼作业，完全依赖于人员现场操作，从而无法保障人员人身安全。作业人员作业区域防护等级不高，空间狭小，在出炉的过程中一旦出现事故就会危及现场人员的人身安全。并且吊装的烧穿器，使得炉眼处烟尘处理不好，现场环境极其恶劣，不符合环保要求。

行业现状：

冶炼工业硅与硅铁相比，需要更高的炉温，尤其生产硅含量大于95%以上的工业硅，液相线温度在1410°C以上，需要在1800°C以上高温冶炼，在冶炼过程中必须要控制较高的炉膛温度。高温环境下冶炼作业同样也延伸出一些列问题，作业现场温度极高，产生的烟气污染严重。伤眼、灼烫、机械伤害、物体打击、触电等伤人事故时有发生。而由于工业硅冶炼所需的矿热炉造价成本高，大多数小规模企业仍然使用半封闭式或敞开式的矿热炉进行生产。因此作业环境危险恶劣、人工作业，劳动强度大、生命安全存在隐患等一系列问题始终存在于工业硅冶炼作业环节。

对于工业硅生产企业来说面临的问题不止如此，危险繁重的体力劳动从业者数量急剧下降，新一代年轻人不愿意从事此类工作。出炉和捣炉环节等人工或半自动作业方式，威胁着作业工人的生命安全。显而易见，劳动力成本的日趋上升，招工难也是企业面临的一大难题。

出炉机替代优势：

工业硅出炉机器人产品具备耐高温、承受飞溅、抗强冲击等能力，同时具有精准化、柔性化、智能化的优势。工业硅出炉机器人作业能有效避免人员接触高温、粉尘等职业病致害因素、杜绝人工作业危险因素发生，帮助企业实现减员增效、降耗提产。

出炉作业机器人系统在工业硅冶炼领域的应用，行业将实现高端装备智能化、生产体系智能化，推动公司产业结构调整，坚持创新驱动发展，最终实现信息化和工业化的深度融合的智能生产工厂。