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1、我国的工业硅（金属硅）生产和对外贸易及硅业的发展作者:何允平 发布日期： 2009年05月04日我国的工业硅生产，经过50多年的发展，现在产能、产量和出口量已均居世界首位。现在我国工业硅年产量达到约120万吨，年出口量近70万t。我国工业硅出口到近60个国家和地区，年出口量已相当于西方发达国家总消费量的一半以上。我国的工业硅生产，对我国和世界硅业及各相关行业的发展都有着举足轻重的影响。下面重点论述一下我国的工业硅生产和对外贸易方面的有关情况。 1.我国的工业硅生产 1.1发展历程 我国的工业硅生产，始于1957年，当时在苏联帮助下在我国辽宁建成投产了采用单相双电极炉的第一个生产单位。1960年
2、以后，我国开始自行设计建设单相和三相电极工业硅炉。从上世纪60年代初至70年代末，先后在辽宁、河北、江苏、上海、天津、河南、青海、贵州等省区建成投产了十几个生产单位，形成了近2万t/a的生产能力。这一阶段，我国的工业硅生产，是国内自产自用，达到了自给自足。 从1980年以后，我国的工业硅开始出口，之后随着出口量的迅速增加，生产企业如雨后春笋、迅速增加。到80年代末，我国的工业硅企业达到约300家。1989年的，使我国的工业硅生产遭受一次重大挫折，之后的几年，我国的工业硅企业关停或转产了一半以上。上世纪90年代中期，世界工业硅出现了短暂的供不应求，价格上扬，我国的工业硅企业又有一些恢复生产，还有
3、一些单位新建或增建了工业硅炉。90年代后期，受国际市场工业硅价格下滑和亚洲金属危机等因素影响，我国东北、华北、西北、华东等地区的一些工业硅企业又有一批停产或转产，同时在电力供应充足，且电价较低的贵州、云南、四川等省区又新建了一批工业硅企业。进入21世纪以来，随着我国各地区能源和原材料供应状况和价格的不断变化，不适合继续生产的企业被迫关停，而具有能源等供应优势地区的新建工业硅企业的建设，仍在不断进行着。2004年以来，国家对一些资源性产品行业出台了一系列宏观调控政策，工业硅行业是被国家宏观调控的行业之一。近几年来工业硅企业又面临着新的考验和抉择。经过1957年至今50多年的发展，我国建成投产的工
4、业硅企业达到600家以上，目前仍在生产的企业有200家以上，拥有生产能力达到200万t/a以上，实际年产量早已超过100万t。 1.2主要特点 我国的工业硅生产与国外相比，突出的特点是：工业硅炉容量较小，台数较多，生产企业多而分散。我国的工业硅炉，其容量多数是6300kVA级和10000kVA左右，虽然近几年建起了若干台12500kVA25500kVA容量的工业硅炉，也有的正在从国外引进39000kVA工业硅炉，但数量较少。而国外大部分都在10000kVA以上，有的工业硅炉已达到48000kVA。在国外生产工业硅的十几个国家中实际生产厂家(或公司)总共不到50个，而我国正在生产的厂家就有200
5、多个，又分散在有色冶金、黑色冶金、机械、化工、军工等不同行业中。我国工业硅生产的这种状况，好处是：资金容易筹集，建设周期短，速度快，能迅速取得投资效益，便于停炉、开炉，能更好地利用分散的剩余电力和季节性水电，能为更多的人提供就业机会，发挥人力资源优势。存在的问题是：炉容量小，热稳定性差，不易取得好的技术经济指标，一些先进的技术和操作管理经验难于推广普及;企业之间难于形成统一的意志和行动，企业占地面积较大，规模不经济。1.3技术成就 (1)取得好的单耗指标 目前，在我国的工业硅生产中，大多数企业采用的是6300kVA和10000 kVA以下的工业硅炉。在多年生产中，我们积累和总结出一套行之有效的
6、操作管理经验，通过充分调动操作者的积极性，搞好炉前操作，在这种较小容量工业硅炉上，取得了和国外大容量工业硅炉相同或相近的电能和电极的单耗指标。在5000 kVA单相双电极工业硅炉上，当生产1 t工业硅消耗115 kg木炭，266 kg石油焦，347 kg烟煤时，生产1 t工业硅的电耗为11611 kWh，电极单耗为85 kg。在6300 kVA三相三电极工业硅炉上，当生产1 t工业硅，消耗1321 kg木炭，445 kg石油焦，生产1 t工业硅电耗为11890 kWh，电极单耗为84 kg。在另一台6300 kVA工业硅炉上，当生产1 t工业硅，消耗1154 kg木炭，498 kg石油焦，46
7、 kg烟煤时，生产1 t工业硅的电耗为11101 kWh，电极单耗为68 kg。 (2)产品质量提高，品种增多 上世纪90年代初之前，我国的工业硅产品主要是553和441级硅，大部分作为冶金用硅出口和使用。上世纪90年代中期以后，我国工业硅生产在总结氧气精炼、熔剂精炼等精炼方法的经验和教训基础上，又引进了国外氧气精炼技术，对我国原有的氧气精炼方法进行了改进，又研究了其它新的精炼方法，从而使我国工业硅的精炼效果大大提高。上世纪90年代后期以来，我国的工业硅产品除553，441级产品之外，根据用户要求，现在我国多数企业都能生产出311.2503，331.2202等多种级别的产品。近几年，某些企业又
8、增加了低磷(P含量小于20 ppm)硅的生产，还有的工业硅企业通过技术创新生产出含Si 99.99%或99.99%以上的太阳能级硅。扩大了出口领域，增加了效益。 (3)混合还原剂的应用 我国工业硅生产应用的还原剂，早期是以木炭为主。上世纪60年代中期以后，就开始用木炭、石油焦和烟煤混合作还原剂。因烟煤灰分含量高，石油焦的反应能力和透气性差，所以这两种还原剂，在混合还原剂中的比例一直不是很大。近些年来，我国还原剂用煤的质量不断提高，其灰分含量已降到3%以下，有的还原剂还制成粒状的半焦煤，改善了透气性。为了改善炉料的透气性，还开发试用了多种松料剂，如木块、木屑、包米芯、甘蔗渣、稻壳等。这些松料剂作
9、为混合还原剂的一种成分都得到应用。由于多种松料剂的开发应用和技术操作水平的提高，我国不同地区的工业硅企业，大都能因地制宜就地取材，有的在混合还原剂中增大了煤的用量，有的用全油焦加适量松料剂熔炼工业硅，都取得了较好效果。 (4)炭素电极的开发应用和炉容量的扩大 上世纪90年代中期之前，我国工业硅炉绝大部分是采用石墨电极。因受石墨电极直径的限制，工业硅炉容量的扩大也受到限制，90年代中期以后，长城长电极有限公司等一些炭素企业，在对国内外情况进行深入调查基础上，研制开发出新型炭素电极，使炭素电极灰分含量高、强度较差等问题得到一定程度的解决，生产出500 mm1450 mm炭素电极，在工业硅炉上逐渐得
10、到应用。近几年我国新建的8000 kVA以上容量的工业硅炉大都是采用炭素电极，炭素电极在5000 kVA、6000 kVA等小容量工业硅炉上也开始应用，炭素电极比石墨电极的生产过程简单，成本价格低。其应用为降低工业硅成本创造了条件，也有利于大容量工业硅炉的开发建设。 (5)烟气治理和烟尘的回收利用 我国从上世纪70年代就开始对工业硅炉的烟气治理和粉尘利用开展研究工作，曾先后在1800 kVA、2700 kVA、3200 kVA、5000 kVA和6300 kVA工业硅炉上采用高压静电除尘和布袋除尘等净化技术。90年代以来，在6300 kVA炉上采用的反吹布袋除尘净化技术，把敞口电炉改为矮烟罩电
11、炉，增设了余热锅炉，并引进了氧化硅微粉增密设备。20世纪末以来，我国新建的6300 kVA、7500 kVA、8000 kVA、9000 kVA、10000 kVA、25000 kVA等容量的工业硅炉，大都配有袋式除尘的烟气净化设备，有的从国外引进，有的采用本国技术。 (6)对外技术合作与输出 我国的工业硅生产，是上世纪50年代，在当时的苏联帮助下开始的。从上世纪70年代，我国开始对外技术输出，在70年代中后期，我国援助罗马尼亚，在该国先后建成投产2台6300 kVA工业硅炉。20世纪末以来，我国在菲律宾和哈萨克斯坦等又援助建设了10000 kVA及以上容量的工业硅炉。近年来法国、俄罗斯、澳大
12、利亚、美国等国的工业硅专家都到我国工业硅行业作过技术考察和交流。广泛的技术交流与合作，有助于我国工业硅生产的持续健康发展。 2.我国的工业硅贸易 2.1出口量迅速增长 我国的工业硅从1980年开始出口，当年只出口到日本183 t。1980年以后，我国的工业硅出口量迅速增长，到80年代末年出口量达到10万t以上。其中对日本的出口量已超过7万t。90年代末，我国的工业硅出口量已达到20万t。2004年我国的工业硅出口量达到54.51万t。2005年出口量为53.61万t。2006年达到61.35万t，比2005年增长14.5%，2007年进一步增长到69.85万t，比2006年增长了13.8%。2
13、007年与2001年相比，增长了1.16倍。图1示出20012007年我国工业硅出口量的变化趋势。 进入21世纪以来，我国的工业硅一直出口到近60个国家和地区。2007年我国出口工业硅万t以上的国家和地区就有14个，它们分别是：日本(22.48万t)、香港特区(9.28万t)。韩国(6.04万t)、英国(3.86万t)、泰国(3.74万t)、印度(3.44万t)、加拿大(3.11万t)、荷兰(3.11万t)、德国(2.28万t)、挪威(1.72万t)、俄罗斯(1.52万t)、澳大利亚(1.37万t)、墨西哥(1.31万t)、台湾省(1.13万t)。图2示出2007年中国工业硅出口到世界各个国家
14、和地区的分布情况。表1列出20012007年我国工业硅出口量、平均离岸价和出口的国家和地区数。 表1 20012007年我国工业硅出口量、平均离岸价和出口的国家和地区数 年份 出口2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 出口量(万t)32.24 33.74 47.90 54.51 53.61 61.35 69.85 平均价(美元/t)761 798 912 1080 1046 1080 1381 出口的国家(地区)数61 60 55 57 53 59 55 2.2产品品种增多 90年代中期以来，随着我国工业硅精炼方法的不断改进和提高，我国工业硅出口产品品种也在不断
15、增多。90年代中期以前，我国出口的工业硅主要是冶金用硅这一个品种，现在已能大量出口用于有机硅和半导体材料以及电子行业等多方面需要的多个品种的化学用硅。上世纪90年代中期，巴西对日本工业硅年出口量在4万t左右，是我国在日本市场上的主要竞争者。近几年，巴西对日本工业硅的年出口量，已不足于1万t。这主要是我国对日本出口化学用硅迅速增加的结果。 2.3出口价格和效益亟待提高 上世纪90年代初以来，欧盟和美国一直对我国的工业硅征收高额反倾销税。这不仅使我国的工业硅进入欧盟和美国市场严重受限，还为日本压低我国工业硅的进口价格创造了条件。出口的工业硅一直低于国际市场正常价，特别是对日本出口的工业硅，每吨都比日本市场正常价低150美元300美元或更多。进入21世纪以来，我国出口工业硅的售价有所提高，但仍比国际市场正常价低。表2列出2001年以来美国、日本、欧盟的现货进口价和我国出口工业硅的平均离岸价。 表2近几年美国、日本、欧盟的现货进口价和我国出口的平均价(美元/t) 年份 价格2001 2002 2003 2004 2005 美国现货进口价1161 1185 1330 1778 1659 日本现货进口价729 787 903 1058 973 欧盟现货价1096 1060 1410 1610 1594 我国出口
