我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，現(xiàn)在產(chǎn)能、產(chǎn)量和出口量已均居世界首位。現(xiàn)在我國(guó)工業(yè)硅年產(chǎn)量達(dá)到約120萬(wàn)噸，年出口量近70萬(wàn)t。我國(guó)工業(yè)硅出口到近60個(gè)國(guó)家和地區(qū)，年出口量已相當(dāng)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家總消費(fèi)量的一半以上。我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)，對(duì)我國(guó)和世界硅業(yè)及各相關(guān)行業(yè)的發(fā)展都有著舉足輕重的影響。下面重點(diǎn)論述一下我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)和對(duì)外貿(mào)易方面的有關(guān)情況。
1.我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)
1.1發(fā)展歷程
我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)，始于1957年，當(dāng)時(shí)在蘇聯(lián)幫助下在我國(guó)遼寧建成投產(chǎn)了采用單相雙電極爐的第一個(gè)生產(chǎn)單位。1960年以后，我國(guó)開始自行設(shè)計(jì)建設(shè)單相和三相電極工業(yè)硅爐。從上世紀(jì)60年代初至70年代末，先后在遼寧、河北、江蘇、上海、天津、河南、青海、貴州等省區(qū)建成投產(chǎn)了十幾個(gè)生產(chǎn)單位，形成了近2萬(wàn)t/a的生產(chǎn)能力。這一階段，我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)自產(chǎn)自用，達(dá)到了自給自足。 從1980年以后，我國(guó)的工業(yè)硅開始出口，之后隨著出口量的迅速增加，生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍、迅速增加。到80年代末，我國(guó)的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到約300家。1989年的政治風(fēng)波，使我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)遭受一次重大挫折，之后的幾年，我國(guó)的工業(yè)硅企業(yè)關(guān)停或轉(zhuǎn)產(chǎn)了一半以上。上世紀(jì)90年代中期，世界工業(yè)硅出現(xiàn)了短暫的供不應(yīng)求，價(jià)格上揚(yáng)，我國(guó)的工業(yè)硅企業(yè)又有一些恢復(fù)生產(chǎn)，還有一些單位新建或增建了工業(yè)硅爐。90年代后期，受國(guó)際市場(chǎng)工業(yè)硅價(jià)格下滑和亞洲金屬危機(jī)等因素影響，我國(guó)東北、華北、西北、華東等地區(qū)的一些工業(yè)硅企業(yè)又有一批停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，同時(shí)在電力供應(yīng)充足，且電價(jià)較低的貴州、云南、四川等省區(qū)又新建了一批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)各地區(qū)能源和原材料供應(yīng)狀況和價(jià)格的不斷變化，不適合繼續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)被迫關(guān)停，而具有能源等供應(yīng)優(yōu)勢(shì)地區(qū)的新建工業(yè)硅企業(yè)的建設(shè)，仍在不斷進(jìn)行著。2004年以來(lái)，國(guó)家對(duì)一些資源性產(chǎn)品行業(yè)出臺(tái)了一系列宏觀調(diào)控政策，工業(yè)硅行業(yè)是被國(guó)家宏觀調(diào)控的行業(yè)之一。近幾年來(lái)工業(yè)硅企業(yè)又面臨著新的考驗(yàn)和抉擇。經(jīng)過(guò)1957年至今50多年的發(fā)展，我國(guó)建成投產(chǎn)的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到600家以上，目前仍在生產(chǎn)的企業(yè)有200家以上，擁有生產(chǎn)能力達(dá)到200萬(wàn)t/a以上，實(shí)際年產(chǎn)量早已超過(guò)100萬(wàn)t。
1.2主要特點(diǎn)
我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)與國(guó)外相比，突出的特點(diǎn)是：工業(yè)硅爐容量較小，臺(tái)數(shù)較多，生產(chǎn)企業(yè)多而分散。我國(guó)的工業(yè)硅爐，其容量多數(shù)是6300kVA級(jí)和10000kVA左右，雖然近幾年建起了若干臺(tái)12500kVA～25500kVA容量的工業(yè)硅爐，也有的正在從國(guó)外引進(jìn)39000kVA工業(yè)硅爐，但數(shù)量較少。而國(guó)外大部分都在10000kVA以上，有的工業(yè)硅爐已達(dá)到48000kVA。在國(guó)外生產(chǎn)工業(yè)硅的十幾個(gè)國(guó)家中實(shí)際生產(chǎn)廠家(或公司)總共不到50個(gè)，而我國(guó)正在生產(chǎn)的廠家就有200多個(gè)，又分散在有色冶金、黑色冶金、機(jī)械、化工、軍工等不同行業(yè)中。我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)的這種狀況，好處是：資金容易籌集，建設(shè)周期短，速度快，能迅速取得投資效益，便于停爐、開爐，能更好地利用分散的剩余電力和季節(jié)性水電，能為更多的人提供就業(yè)機(jī)會(huì)，發(fā)揮人力資源優(yōu)勢(shì)。存在的問(wèn)題是：爐容量小，熱穩(wěn)定性差，不易取得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一些先進(jìn)的技術(shù)和操作管理經(jīng)驗(yàn)難于推廣普及;企業(yè)之間難于形成統(tǒng)一的意志和行動(dòng)，企業(yè)占地面積較大，規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。
1.3技術(shù)成就
(1)取得好的單耗指標(biāo)
目前，在我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)中，大多數(shù)企業(yè)采用的是6300kVA和10000 kVA以下的工業(yè)硅爐。在多年生產(chǎn)中，我們積累和總結(jié)出一套行之有效的操作管理經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)充分調(diào)動(dòng)操作者的積極性，搞好爐前操作，在這種較小容量工業(yè)硅爐上，取得了和國(guó)外大容量工業(yè)硅爐相同或相近的電能和電極的單耗指標(biāo)。在5000 kVA單相雙電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅消耗115 kg木炭，266 kg石油焦，347 kg煙煤時(shí)，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11611 kWh，電極單耗為85 kg。在6300 kVA三相三電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1321 kg木炭，445 kg石油焦，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅電耗為11890 kWh，電極單耗為84 kg。在另一臺(tái)6300 kVA工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1154 kg木炭，498 kg石油焦，46 kg煙煤時(shí)，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11101 kWh，電極單耗為68 kg。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量提高，品種增多
上世紀(jì)90年代初之前，我國(guó)的工業(yè)硅產(chǎn)品主要是553和441級(jí)硅，大部分作為冶金用硅出口和使用。上世紀(jì)90年代中期以后，我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)在總結(jié)氧氣精煉、熔劑精煉等精煉方法的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)基礎(chǔ)上，又引進(jìn)了國(guó)外氧氣精煉技術(shù)，對(duì)我國(guó)原有的氧氣精煉方法進(jìn)行了改進(jìn)，又研究了其它新的精煉方法，從而使我國(guó)工業(yè)硅的精煉效果大大提高。上世紀(jì)90年代后期以來(lái)，我國(guó)的工業(yè)硅產(chǎn)品除553，441級(jí)產(chǎn)品之外，根據(jù)用戶要求，現(xiàn)在我國(guó)多數(shù)企業(yè)都能生產(chǎn)出311.2503，331.2202等多種級(jí)別的產(chǎn)品。近幾年，某些企業(yè)又增加了低磷(P含量小于20 ppm)硅的生產(chǎn)，還有的工業(yè)硅企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)出含Si 99.99%或99.99%以上的太陽(yáng)能級(jí)硅。擴(kuò)大了出口領(lǐng)域，增加了效益。
(3)混合還原劑的應(yīng)用
我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)應(yīng)用的還原劑，早期是以木炭為主。上世紀(jì)60年代中期以后，就開始用木炭、石油焦和煙煤混合作還原劑。因煙煤灰分含量高，石油焦的反應(yīng)能力和透氣性差，所以這兩種還原劑，在混合還原劑中的比例一直不是很大。近些年來(lái)，我國(guó)還原劑用煤的質(zhì)量不斷提高，其灰分含量已降到3%以下，有的還原劑還制成粒狀的半焦煤，改善了透氣性。為了改善爐料的透氣性，還開發(fā)試用了多種松料劑，如木塊、木屑、包米芯、甘蔗渣、稻殼等。這些松料劑作為混合還原劑的一種成分都得到應(yīng)用。由于多種松料劑的開發(fā)應(yīng)用和技術(shù)操作水平的提高，我國(guó)不同地區(qū)的工業(yè)硅企業(yè)，大都能因地制宜就地取材，有的在混合還原劑中增大了煤的用量，有的用全油焦加適量松料劑熔煉工業(yè)硅，都取得了較好效果。
(4)炭素電極的開發(fā)應(yīng)用和爐容量的擴(kuò)大
上世紀(jì)90年代中期之前，我國(guó)工業(yè)硅爐絕大部分是采用石墨電極。因受石墨電極直徑的限制，工業(yè)硅爐容量的擴(kuò)大也受到限制，90年代中期以后，長(zhǎng)城長(zhǎng)電極有限公司等一些炭素企業(yè)，在對(duì)國(guó)內(nèi)外情況進(jìn)行深入調(diào)查基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出新型炭素電極，使炭素電極灰分含量高、強(qiáng)度較差等問(wèn)題得到一定程度的解決，生產(chǎn)出φ500 mm～1450 mm炭素電極，在工業(yè)硅爐上逐漸得到應(yīng)用。近幾年我國(guó)新建的8000 kVA以上容量的工業(yè)硅爐大都是采用炭素電極，炭素電極在5000 kVA、6000 kVA等小容量工業(yè)硅爐上也開始應(yīng)用，炭素電極比石墨電極的生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，成本價(jià)格低。其應(yīng)用為降低工業(yè)硅成本創(chuàng)造了條件，也有利于大容量工業(yè)硅爐的開發(fā)建設(shè)。
(5)煙氣治理和煙塵的回收利用
我國(guó)從上世紀(jì)70年代就開始對(duì)工業(yè)硅爐的煙氣治理和粉塵利用開展研究工作，曾先后在1800 kVA、2700 kVA、3200 kVA、5000 kVA和6300 kVA工業(yè)硅爐上采用高壓靜電除塵和布袋除塵等凈化技術(shù)。90年代以來(lái)，在6300 kVA爐上采用的反吹布袋除塵凈化技術(shù)，把敞口電爐改為矮煙罩電爐，增設(shè)了余熱鍋爐，并引進(jìn)了氧化硅微粉增密設(shè)備。20世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)新建的6300 kVA、7500 kVA、8000 kVA、9000 kVA、10000 kVA、25000 kVA等容量的工業(yè)硅爐，大都配有袋式除塵的煙氣凈化設(shè)備，有的從國(guó)外引進(jìn)，有的采用本國(guó)技術(shù)。
(6)對(duì)外技術(shù)合作與輸出
我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)，是上世紀(jì)50年代，在當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)幫助下開始的。從上世紀(jì)70年代，我國(guó)開始對(duì)外技術(shù)輸出，在70年代中后期，我國(guó)援助羅馬尼亞，在該國(guó)先后建成投產(chǎn)2臺(tái)6300 kVA工業(yè)硅爐。20世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)在菲律賓和哈薩克斯坦等又援助建設(shè)了10000 kVA及以上容量的工業(yè)硅爐。近年來(lái)法國(guó)、俄羅斯、澳大利亞、美國(guó)等國(guó)的工業(yè)硅專家都到我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)作過(guò)技術(shù)考察和交流。廣泛的技術(shù)交流與合作，有助于我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)的持續(xù)健康發(fā)展。
2.我國(guó)的工業(yè)硅貿(mào)易
2.1出口量迅速增長(zhǎng)
我國(guó)的工業(yè)硅從1980年開始出口，當(dāng)年只出口到日本183 t。1980年以后，我國(guó)的工業(yè)硅出口量迅速增長(zhǎng)，到80年代末年出口量達(dá)到10萬(wàn)t以上。其中對(duì)日本的出口量已超過(guò)7萬(wàn)t。90年代末，我國(guó)的工業(yè)硅出口量已達(dá)到20萬(wàn)t。2004年我國(guó)的工業(yè)硅出口量達(dá)到54.51萬(wàn)t。2005年出口量為53.61萬(wàn)t。2006年達(dá)到61.35萬(wàn)t，比2005年增長(zhǎng)14.5%，2007年進(jìn)一步增長(zhǎng)到69.85萬(wàn)t，比2006年增長(zhǎng)了13.8%。2007年與2001年相比，增長(zhǎng)了1.16倍。圖1示出2001～2007年我國(guó)工業(yè)硅出口量的變化趨勢(shì)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的工業(yè)硅一直出口到近60個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2007年我國(guó)出口工業(yè)硅萬(wàn)t以上的國(guó)家和地區(qū)就有14個(gè)，它們分別是：日本(22.48萬(wàn)t)、香港特區(qū)(9.28萬(wàn)t)。韓國(guó)(6.04萬(wàn)t)、英國(guó)(3.86萬(wàn)t)、泰國(guó)(3.74萬(wàn)t)、印度(3.44萬(wàn)t)、加拿大(3.11萬(wàn)t)、荷蘭(3.11萬(wàn)t)、德國(guó)(2.28萬(wàn)t)、挪威(1.72萬(wàn)t)、俄羅斯(1.52萬(wàn)t)、澳大利亞(1.37萬(wàn)t)、墨西哥(1.31萬(wàn)t)、臺(tái)灣省(1.13萬(wàn)t)。圖2示出2007年中國(guó)工業(yè)硅出口到世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的分布情況。
表1列出2001～2007年我國(guó)工業(yè)硅出口量、平均離岸價(jià)和出口的國(guó)家和地區(qū)數(shù)。
表1 2001～2007年我國(guó)工業(yè)硅出口量、平均離岸價(jià)和出口的國(guó)家和地區(qū)數(shù) 年份
出口2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
出口量(萬(wàn)t)32.24 33.74 47.90 54.51 53.61 61.35 69.85
平均價(jià)(美元/t)761 798 912 1080 1046 1080 1381
出口的國(guó)家(地區(qū))數(shù)61 60 55 57 53 59 55
2.2產(chǎn)品品種增多
90年代中期以來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)硅精煉方法的不斷改進(jìn)和提高，我國(guó)工業(yè)硅出口產(chǎn)品品種也在不斷增多。90年代中期以前，我國(guó)出口的工業(yè)硅主要是冶金用硅這一個(gè)品種，現(xiàn)在已能大量出口用于有機(jī)硅和半導(dǎo)體材料以及電子行業(yè)等多方面需要的多個(gè)品種的化學(xué)用硅。上世紀(jì)90年代中期，巴西對(duì)日本工業(yè)硅年出口量在4萬(wàn)t左右，是我國(guó)在日本市場(chǎng)上
