近年來,我國為達碳中和、碳達峰的目標,可再生能源化轉型勢在必行,從而也帶動了大宗原料工業(yè)硅的市場規(guī)模,工業(yè)硅作為“硅能源”產業(yè)鏈最基礎的原材料成為關注點。
數據顯示,我國工業(yè)硅市場規(guī)模由2016年156億元增至2019年202億元。據預測,2022年我國工業(yè)硅市場規(guī)??蛇_253億元。2021年,新疆、云南和四川三個主要產區(qū)工業(yè)硅產能占比為72.2%,產量占比達到77.3%。其中新疆地區(qū)產能和產量占比分別為35%和44.7%。
工業(yè)硅生產是以硅礦石為原料,碳材料為還原劑在電爐容器中進行冶煉的。主要成本構成為原材料、輔料及電力能源。下游產品主要為有機硅、硅鋁合金、多晶硅、碳化硅等。工業(yè)硅生產是無渣冶煉,不能用有渣冶煉法改變爐渣物理、化學性質的方法來調整電爐的電熱參數和產品成分,工業(yè)硅常用的還原劑有木炭、石油焦、低灰分煙煤(灰分<5%)和蘭炭,采用無渣法工藝生產金屬硅的電爐爐膛內部溫度分布很不均勻,離電極較遠的區(qū)域容易形成死料區(qū)。為了改善爐膛溫度分布,增大熔煉區(qū)面積,許多大型電爐裝設爐體旋轉機構,爐體在水平方向上單向轉動或往復 120°轉動。
工業(yè)硅產業(yè)特點是老舊的生產模式依舊是主流,產業(yè)的結構調整處于優(yōu)化調整中。目前所有出爐平臺使用的開眼、拉眼和堵眼作業(yè),完全依賴于人員現場操作,從而無法保障人員人身安全。作業(yè)人員作業(yè)區(qū)域防護等級不高,空間狹小,在出爐的過程中一旦出現事故就會危及現場人員的人身安全。并且吊裝的燒穿器,使得爐眼處煙塵處理不好,現場環(huán)境極其惡劣,不符合環(huán)保要求。
人工作業(yè)危險因素:傷眼、灼燙、機械傷害、物體打擊、觸電等傷人事故。
智能化生產作業(yè)優(yōu)勢:工業(yè)硅出爐機器人產品具備耐高溫、承受飛濺、抗強沖擊等能力,同時具有精準化、柔性化、智能化的優(yōu)勢。工業(yè)硅出爐機器人作業(yè)能有效避免人員接觸高溫、粉塵等職業(yè)病致害因素、杜絕人工作業(yè)危險因素發(fā)生,幫助企業(yè)實現減員增效、降耗提產。
針對工業(yè)硅產業(yè)特點,在國家政策的持續(xù)影響下,以及對“兩高”企業(yè)的整治措施。目前新疆、云南等地已出臺相關政策,在鼓勵硅基材料產業(yè)發(fā)展的同時,也對企業(yè)綠色發(fā)展、高質量發(fā)展提出了要求。
為了響應國家環(huán)保政策,助力實現“碳中和”的目標。出爐作業(yè)機器人系統(tǒng)在工業(yè)硅冶煉領域的應用,行業(yè)將實現高端裝備智能化、生產體系智能化,推動公司產業(yè)結構調整,堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展,最終實現信息化和工業(yè)化的深度融合的智能生產工廠。