綠碳化硅微粉生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)探討.doc

綠碳化硅微粉生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)探討摘要：本文通過對綠碳化硅微粉生產(chǎn)能耗環(huán)節(jié)的總結(jié)和分析，提出了碳化硅微粉生產(chǎn)主要節(jié)能技術(shù)、裝備及發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：綠碳硅微粉節(jié)能減排光伏行業(yè)概述隨著全球溫室效應(yīng)和常規(guī)能源危機的加劇，低碳經(jīng)濟，綠色經(jīng)濟已經(jīng)成為全球經(jīng)濟發(fā)展的大方向，發(fā)展可再生能源已成為世界各國推動本國經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措。太陽能作為可再生能源，其無限性和環(huán)保性具有無可比擬的優(yōu)勢，大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)已成為各國發(fā)展本國經(jīng)濟，解決能源問題的重要方向。綠碳化硅微粉是光伏行業(yè)晶硅電池片切割必須的切割輔材，每切割晶體硅需要切割微粉3t。可以說，在目前的技術(shù)裝備水平下，綠碳化硅微粉的生產(chǎn)是光伏產(chǎn)業(yè)鏈上必不可少的環(huán)節(jié)。同樣，光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展勢必帶動整個碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。眾所周知，傳統(tǒng)的碳化硅生產(chǎn)及其深加工是高能耗高污染的行業(yè)，在國家宏觀調(diào)控政策和節(jié)能減排的壓力下，面臨利潤下降，甚至關(guān)停的風(fēng)險。如何在保證光伏行業(yè)發(fā)展的前提下，促進整個碳化硅行業(yè)綠色發(fā)展，已經(jīng)是整個行業(yè)必須要回答的課題。加強碳化硅綠色生產(chǎn)技術(shù)，節(jié)能技術(shù)及裝備的研發(fā)，確保整行業(yè)的生存與發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。值得欣慰的是，目前包括冶煉爐大型化，冶煉尾氣綜合利用新技術(shù)、冶煉用水循環(huán)使用、超細(xì)粉回爐等節(jié)能技術(shù)已經(jīng)進入實質(zhì)性建設(shè)階段，相信近一兩年將會有質(zhì)的飛躍。

本文僅對碳化硅微粉生產(chǎn)的精加工部分的能耗情況進行分析和總結(jié)。綠碳化硅微粉生產(chǎn)現(xiàn)狀2.1生產(chǎn)現(xiàn)狀綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成，每噸的耗電量為8000千瓦時，耗水3t。其硬度均介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉。2009-2010年度我國硅和綠碳化硅的產(chǎn)能都在迅速擴張，其中以綠碳化硅的擴張幅度最為突出。綠碳化硅的產(chǎn)能從2009年的40萬噸擴大到98萬噸。2011年底的產(chǎn)能將在此基礎(chǔ)上增加50%是有可能的，國內(nèi)生產(chǎn)碳化硅的冶煉工廠主要集中在電力資源相對比較便宜和供電比較充足的西北地區(qū)，如寧夏、甘肅、青海、四川、新疆等省和自治區(qū)，其中新疆地區(qū)的量將達到60萬噸。我國綠碳化硅用于晶片切割的量占總量的90%左右。綠碳化硅微粉是綠碳化硅經(jīng)多工序精細(xì)加工的高端產(chǎn)品，具有耐高溫、耐磨損、高硬度、低膨脹系數(shù)、碳化硅含量高、粒度分布范圍好等特點，是光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體及壓電晶體產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)晶硅電池片的主要切割材料，目前主要用于光伏行業(yè)。綠碳化硅微粉生產(chǎn)量在35萬噸左右，主要生產(chǎn)廠家集中在河南、山東、江蘇和遼寧等省，2010生產(chǎn)量在35萬噸左右。我國綠碳化硅用于晶片切割的量占總量的90%左右。

從上述流程可以看出，綠碳硅微粉生產(chǎn)的實質(zhì)是碳化硅塊破碎-除雜-分級過程：從100mm破碎為10um左右，除去產(chǎn)品中鐵、游離碳、游離硅等雜質(zhì)，再按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求分選出各粒度產(chǎn)品。從碳化硅塊破碎到半成品粉成品率在70%左右，半成品經(jīng)化學(xué)處理及分級成品率在85%-88%，總的微粉加工成品率在58%-60%。因此，加強微粉生產(chǎn)能耗研究，對降低整個行業(yè)能耗降低具有重要意碳化硅微粉生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀及分析碳化硅微粉生產(chǎn)主要的能耗是電和水。破碎工序、干燥工序耗電量大綠碳化硅微粉，化學(xué)處理及分級工序耗水量大。破碎工序耗電量統(tǒng)計，按照現(xiàn)有主導(dǎo)工藝流程及裝備計算，每噸碳化硅微粉半成品生產(chǎn)粗碎耗電量15-20kwh/t，細(xì)碎耗電量690kwh/t，破碎總能耗710kwh/t，折算到碳化硅微粉成品能耗（成品率按88%計）810kwh/t。干燥工序（以電加熱，采用散蒸干燥計綠碳化硅微粉，成品含水量

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