‘壹’ 工业硅冶炼技术
我什么都不懂 希望这些能帮你...工业硅又称结晶硅或金属硅。工业硅的主要用途是作为非铁基合金的添加剂。硅加入到某些有色金属中时,能提高基体金属的强度、硬度和耐磨性,有时还能改善基体的铸造性能和焊接性能。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢种和非铁基金的脱氧剂。工业硅经一系列工艺处理后,可拉制成单晶硅,供电子工业使用。我国的工业硅贸易 :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和地区的分布情况。
‘贰’ 什么是工业硅冶炼用煤!!!
说详细点的,就是!!!
目前全世界工业硅产能大约在400万t左右,产量在250万t左右,截至2011年底中国工业硅产能已达到320万t,2011年我国工业硅实际产量已达到136万t,是名符其实的工业硅生产大国。按吨硅消耗1.3一1.5t炭质还原剂计算,我国工业硅生产全年消耗的炭质还原剂接近200万t。木炭、洗煤、石油焦、半焦是目前工业硅行业内常用的炭质还原剂111,木炭工艺和洗煤油焦工艺是目前工业硅生产的主流工艺,但由于木炭对森林资源的依赖,严重破换生态环境,随着森林资源的保护意识加强,木炭供应的日趋紧张,降低木炭使用量已经成为趋势121。根据下游多晶硅、有机硅、硅铝合金、硅质耐火材料行业对工业硅指标的不同要求,合理选择一种或几种还原剂搭配是兼顾成本控制和质量控制的关键。洗煤作为一种来源广、价格便宜、反应性能适中的还原剂已经在各个工业硅企业广泛使用。文章参照用于表征煤化程度的参数和用于表征煤工艺性能的参数、煤质及煤分析相关术语13川,结合目前所用不同煤源在炉内的实际反应情况,对工业硅用煤的指标进行了探讨。
‘叁’ 近期胶友通市场有没有硅油出售
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前言:有乡亲说上周市场折腾,但是东岳硅材上周涨了36%,股价也是创了新高,希望我能说说有机硅这个赛道,安排!
本篇目录
1.有机硅产业链
2.认识工业硅
3.有机硅生产成本及趋势
4.供需情况
5.下游应用场景介绍
6.相关上市公司
7.使用须知
PS:老规矩,重点内容加粗显示,方便阅读。
一,有机硅产业链
有机硅是在国民经济占有重要地位的新型精细化工体系,是合成材料中最能适应时代要求、发展最快的品种之一。有机硅行业产业链主要为“有机硅原料——有机硅单体——有机硅中间体——有机硅产品”。
有机硅的上游也就是原料为工业硅粉,有机硅主要下游产品主要可分为硅橡胶,硅油,硅树脂、功能性硅烷等,其中硅橡胶占比最大,达到 66.9%,但其特殊的性质作为材料助剂,应用领域众多。
二,认识工业硅
硅是一种常见非金属元素,呈灰色,有金属色泽,性硬且脆,其含量约占地壳质量的26.4%,自然界中的硅一般以二氧化硅、硅酸盐等化合物形式存在,这些化合物经过化学还原之后可得工业硅。工业硅位于硅基新材料产业链的顶端,是光伏、有机硅、合金等下游产业的核心原料。
由于我国现阶段的工业硅(金属硅)生产主要采用碳热法,生产属于高能耗产业,电力费用占成本比例接近40%,产地目前主要分布于中国西北、西南地区。
因为工业硅这种不环保的属性,政策收紧规模扩展必然受限,而工业硅又收到下游需求扩张的影响,尤其是近一年时间,因为芯片和光伏产品的需求井喷,结果产能更显紧张,甚至会压缩有机硅的产能(前提有能力生产)。总之,有机硅的紧张根本上还是上游原料的紧张。
三,有机硅生产成本及趋势
有机硅是工业硅下游最大的消费领域。有机硅产业链是工业硅下游最大的消费领域,且未来需求将持续保持高增长。有机硅的生产是一个显着的来料加工过程,原料占比较大(其中,工业硅占比超过 60%),超过 70%;近年来有机硅成本的变动主要是原料推动的。
除了原材料成本外,随着产能规模不断提升,燃料动力、直接人工、其他成本都将处于不变或下降阶段,所以,综合化、规模化、循环化生产,将是行业大势所趋。值得一提的是,相比于外购,自有原料的厂商平均能降低 20%-25%的原料成本,中间体自产同时往下游延伸将是未来行业内的普遍趋势。
四,供需情况
1.供给情况
据卓创资讯,有机硅供应稳步提升,单体供应过去 10 年 CAGR 5.73%。但根据 SAGSI数据,海外厂商过去 10 年产能下降 50 万吨,无新增扩产。而国内方面,中国的有机硅单体及中间体供应占比达 58.57%,其中单体 328 万吨、中间体 164万吨,是全球有机硅单体及中间体供给第一大国。虽然我们是第一生产大国,但仅仅是低端产品基本完成进口替代,而高温胶、硅油是进口比例依然较高。
我国现有有机硅单体产能 309 万吨,根据规划,未来 3 年国内产能扩张迎来高峰期,未来 5 年 CAGR 13.17%。但是,其中超过 90%的产能分布在头部的 10 家企业,市场集中度高,头部企业议价能力强。而且有机硅行业属于限制发展的一类,所以未来产能会进一步集中,龙头集团的地位愈发突出。
2.需求情况
我国中间体人均消费量快速提升,仍低于全球人均消费量;海外方面,东南亚国家经历高速发展期,有机硅需求大幅提升。虽然传统的建筑领域,因为房地产政策的收紧,需求不会有太明显的增长,但是随着国家新能源、5G 等的快速发展,有机硅材料将进一步向节能环保、生物医学、轨道交通、智能装备、医疗护理等高端应用领域拓展和渗透,不断开辟新的需求增长点。
2016~2019 年增速分别为 1.26%/10.25%/9.88%/17.73%,预计有机硅下游应用场景的增长以及各个场景需求量的进一步提升,未来 5 年有机硅下游增速将保持 10%以上增长。
总的来说,产能受限,需求旺盛,自主可控,是本轮有机硅被市场看好的三大原因,同时因为下游的需求发生变化,尤其是在装配式建筑,新能源发电和新能源汽车这三大“碳中和”领域内的需求增加,进一步放大了市场的热情。
五,下游应用场景介绍
1.建筑
建筑用胶在胶粘剂、密封胶产品中占比最大。建筑幕墙、中空玻璃、门窗塑封、装修装饰是有机硅胶粘剂及密封胶最大的四个应用领域。有机硅室温胶占比35%~40%,且市占率将进一步提升。此外,作为目前国家大力推广的装配式建筑,由于装配式建筑接缝较多,所以密封胶的运用会提升。根据中信证券的测算,预计至 2025 年,我国建筑领域(包括传统建筑+装配式建筑)有机硅市场将望达到 190 亿左右,未来 5 年 CAGR为 7.86%。
2.电子电器
电子电器用胶粘剂用量不大,但是产品附加值及高。有机硅橡胶在中国电子胶粘剂市场占比最大,为 38.7%,且未来空间潜力巨大。集成电路产业规模持续增长,为电子胶粘剂产业带来巨额增量空间。国内企业持续发力,高端产品进口替代效应明显。根据中信证券的测算,预计 2025 年我国有机硅在电子电器领域的市场将达到150 亿,未来 5 年 CAGR 为 11.60%。
3.电力行业
由于有机硅具有良好的电性能,随着电力设备对性能、环保要求的提升,机硅材料将逐步取代其他材料,同时因为良好的电性能,高性能需要会进一步拉动高端产品需求。根据中信证券的测算,预计至 2025 年,有机硅在电力行业的市场将达到 40 亿元左右,未来 5 年 CAGR为 14.48%。
4.新能源(光伏/风电)
随着各国可再生能源战略地位的提升,光伏装机需求将呈现加速上涨趋势。而国内市场的发展势头更是猛烈,预计未来 5-10 年光伏风电装机增长有望进入二次爆发阶段,从补充性能源升级为主要增量能源形式,将带动粘胶剂市场快速增长。
风电方面,在全球风电增长的大背景下,中国作为全球最大的风电增量市场,自 2010年以来每年新增装机占比均保持在 40%左右;未来我国将继续保持全球风电最大增量市场地位,所以也会带动粘胶剂市场快速增长。
根据中信证券的测算,预计到 2025 年,我国新能源领域(包括光伏、风电)的有机硅密封胶市场将达到近 20 亿元,其中光伏、风电分别为 18、4 亿元,未来 5 年 CAGR分别为 13.73%、1.55%。
作为新能源领域的一个细分子赛道,需求不断增加,产能依赖中国,当这个情况,其实和钛白粉类似,自然会是资本的宠儿。
5.汽车工业
汽车工业已经成为建筑和轻工业以外最受关注的胶粘剂应用领域。硅橡胶在汽车领域应用广泛,随着汽车工业消费升级,高端胶粘剂打开增量市场空间,尤其是随着汽车保有量的增加,维修用胶比例必然提升;另一方面,在新能源汽车领域,有机硅胶在动力电池中用于密封,结构粘结、导热,灌封等。受益 CTP 电池工艺放量,有机硅胶或催生 15 亿市场。根据中信证券的测算,预计 2025 年整个汽车工业的有机硅市场空间将达到 40 亿元左右。
6.日用品/食品
居家隔离加速培养全新消费场景,有机硅类厨房用品销售大幅增加,由于食品级有机硅标准严格,高品质原料是高端产品的必要条件,所以将带来新的增量市场。根据中信证券的测算,我国日用品/食品领域有机硅产品主要呈现一个高端替代、存量替代的逻辑,未来 5 年 CAGR 将达到 20%左右,2025年市场空间约 80 亿元。
7.医疗/个人护理
硅橡胶是重要的医用高分子材料,主要用于医用导管领域。我国人口老龄化进程拉动医用有机硅需求,高端医疗器材市场份额逐步扩大。此外,医美行业和人造器官的发展为医用有机硅在医用高分子材料中占比提供增长空间。
根据中信证券测算,从整体医用/个人护理的有机硅市场份额来看,推断 2020 年医用/个人护理有机硅市场规模在 45 亿元左右,预计 2025 年医用有机硅市场规模将达到 180 亿元,未来 5 年 CAGR20.99%。
8.轨道/公路交通
有机硅产品主要用于铁路、公路的灌缝粘结、伸缩缝密封。根据测算,轨道领域,密封胶将会有 2.4 亿元的市场空间,叠加高铁车辆用胶,2025 年市场空间将达到 1.5 亿元。
9.工业助剂
硅油类产品作为有机硅助剂,在不同工业领域应用广泛。纺织人均消费只有发达国家 的20%,市场规模扩张带动硅油市场。另外,高端纺织印染助剂的需求让改性硅油产品占据更大市场份额。预计 2025 年我国有机硅在工业助剂市场领域的规模将达到 192 亿元左右,未来 5 年 CAGR 为 8.17%。
10.功能性硅烷
功能性硅烷作为有机硅功能性助剂,素有“工业味精”之称,随着未来绿色轮胎法规的实施,以及新能源及建筑交通等产业的发展,对新型复合材料的要求越来越高,功能性硅烷在其他高技术含量的材料领域还有更加广阔的应用空间。根据测算, 2020 年硅烷偶联剂市场规模预估在35 亿元左右,预计 2025 年硅烷偶联剂市场规模预计将达到 63.8 亿元,未来 5 年 CAGR为 9.65%。
六,相关上市公司
东岳硅材:一体化头部企业,预计未来产能翻倍增长至 60 万吨/年
新安股份:有机硅草甘膦双循环龙头,产品结构调整带来收入增长 .
三友化工:国内粘胶短纤、纯碱双龙头,拥有单体产能 20 万吨/年
兴发集团:磷化工龙头企业,一体化项目助力单体产能至 76 万吨/年
硅宝科技:业绩持续高增长,打造建筑工业用胶领域双王者
集泰股份:业绩持续超预期,建筑+电子双轮驱动
润禾材料:高端印染纺织助剂竞争力强,有机硅产品增量可观
皇马科技:表面活性剂产业龙头,定制产品潜力巨大
新亚强:功能性助剂细分龙头,苯基有机硅打造差异化竞争
宏柏新材:“绿色轮胎”市场空间广阔,产业链进一步扩展
晨光新材:功能性硅烷产品丰富,玻纤需求提升或带动需求高增
三孚股份:硅化合物头部化工企业,循环经济优势凸显
回天新材:胶粘剂行业龙头,多元需求带来业务快速增长
宏达新材:转型通信制造产业,着力自有产品研发
金银河:公司掌握各类有机硅产品的研发
恒星科技:公司子公司有年产12万吨有机硅的产能
合盛硅业:硅基新材料龙头
后记
以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。
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‘肆’ 金属硅生产复杂吗能耗占成本多少硅石成本占多少
只能说目前中国的金属硅生产过程是简单甚至原始的(不复杂),能耗方面吨硅产品需10000度电是最少的,普通的甚至达到13000,硅石占成本很低,吨硅消耗硅石3吨左右.
炼硅企业规模主要是指矿热炉(电炉)的大小,现在普通的是1.25M的炉子面临几年内的淘汰,好一点的是3M;最大的论证中的电炉33M的都有,所有这些都是为了降低炉子的单耗,但暂时受限于国内没有适用的大直径的电极.目前3M的炉子算是国内比较大的炉子了,也是相对效益好的.
‘伍’ 我想知道工业硅和金属硅有什么区别用途分别是什么
金属硅又称结晶硅或工业硅,其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。 硅是非金属元素,呈灰色,有金属色泽,性硬且脆。硅的含量约占地壳质量的26%;原子量为28.80;密度为2.33g/m3;熔点为1410。
金属硅的用途:金属硅(Si)是工业提纯的单质硅,主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。
(1)生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅
硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作医疗用品、耐高温垫圈等。
硅树脂用于生产绝缘漆、高温涂料等。
硅油是一种油状物,其粘度受温度的影响很小,用于生产高级润滑剂、上光剂、流体弹簧、介电液体等,还可加工成无色透明的液体,作为高级防水剂喷涂在建筑物表面。
(2)制造高纯半导体
现代化大型集成电路几乎都是用高纯度金属硅制成的,而且高纯度金属硅还是生产光纤的主要原料,可以说金属硅已成为信息时代的基础支柱产业。
(3)配制合金
硅铝合金是用量最大的硅合金。硅铝合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造性能和抗磨性能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。
硅铜合金具有良好的焊接性能,且在受到冲击时不易产生火花,具有防爆功能,可用于制作储罐。
钢中加入硅制成硅钢片,能大大改善钢的导磁性,降低磁滞和涡流损失,可用其制造变压器和电机的铁芯,提高变压器和电机的性能。
随着科学技术的发展,金属硅的应用领域还将进一步扩大。
关于硅的价格,你可以看一下中国硅网,http://www.sie.cn。
‘陆’ 目前工业硅用途及销往哪些市场
2.工业硅的主要用途:
①. 用于铝合金工业。在中国,每消费 1t铝(原铝与再生铝之和)约用 14.7 kg硅。此数可作为宏观匡算用,虽不精确,但却相当准确。一般,每生产 1t铝合金铸件及压铸件约消费 43 kg新硅。工业硅添加到铝中,可改良或增强金属的优良性能。反映到现实生活中,如汽车(含摩托车)用铝对工业硅的需求相当大,所以一个地区、国家的汽车工业的发展状况对工业硅的市场兴衰有直接的影响。
②作为非铁基合金的添加剂。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢和非铁基合金的脱氧剂。
③用于化学工业,用于生产有机硅。如生产硅树脂润滑剂和防水化合物等就需用相当量的硅(纯度为98%~99%)。
④工业硅经一系列工艺提纯后生成单晶硅,供电子工业使用。工业硅进一步提纯至99.999%以上(4个九以上,9越多越值钱),制成多晶硅(圆柱体),再用机械切割成硅单晶片,大量应用到电子信息工业中去。目前我国提纯的技术不是十分成熟,基本上依赖日本进口,即日本从我国进口工业硅原材料(一吨8000元左右),进一步提纯再出口(每吨30万人民币以上)到我国有关行业(如单晶硅厂等)。销上海、武汉等市 远销美国、法国、韩国、日本及加拿大等国家。
‘柒’ 什么是石英砂,什么砂称为石英砂
石英砂也叫石英石,石英石的主要成份是二氧化硅。如果二氧化硅的含量在98.5%以上的称石英石,二氧化硅含量在98.5%以下的称为硅石。 石英砂可加工成工业硅。多晶硅材料又是以工业硅为原料,经一系列物理化学反应后达到一定纯度的电子材料。它是硅产品产业链一个极为重要的中间产品,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,因而成为信息产业和新能产业最基础的原材料。据专家预测,2009年世界多晶硅的年需求量将达到65000吨,太阳能电池级多晶硅将超过半导体级多晶硅需求量。
目前,我国集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求呈快速增长之势。到2010年电子级多晶硅年需求量将达到2000吨,光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。据中国工程院的专家调查,2005年我国多晶硅的需求量为3800吨。由于我国多晶硅的加工技术比较落后,提取技术的纯度并不高,大多数的硅在提取过程中都白白地蒸发了。即污染了环境也浪费的硅资源。2004年我国多晶硅的产量只有60吨,巨大的缺口只能依赖进口。
而国外许多国家比如说美国、德国、日本、瑞典等因为缺泛石英石矿资源,不得不从我国以每公斤1美元的价格进口加工过了的工业硅。这就是说一斤工业硅的销价是4元人民币。而一吨则是4000元人民币。年产50万吨工业硅则是2亿元人民币的纯年利润。
具大的多晶硅缺口就刺激着石英石加工业的发展。
从去年开始,抢夺多晶硅的形势,其火热程度不亚于当年大炼钢铁。南玻、G天威、航天等群起而动。多晶硅落在谁手中,谁就拥有光伏产业的话语权。
因此,加工石英石项目具有广阔的市场前景和可观的经济效益。
二、特性:
石英石在常温下是一种稳定的矿物,不溶于水和硫酸、盐酸、硝酸中。硬度7,比重约2.65,熔点1713℃。光泽呈玻璃状,有时呈脂肪状。质地纯粹者为无色; 含杂质者有红、黄、蓝、黑、褐、紫、绿色;透明至不透明,性脆。断口呈壳状或参差状。晶体呈六方柱状,柱面具横纹。有左晶和右晶的区别。双晶很普遍。通常呈晶簇或粒状、块状集合体。石英有透过超紫外线的能力,不导电。石英在均匀地加热或冷却中发生均质性的变形,在转变到另一多形变体前仍保持着自己的对称性。石英晶体具有双折射及旋转偏光面的光学性能,具有压电效应。石英片的振荡频率有高度的稳定性,利用石英片的振荡能辐射出超声波。
石英矿通常分为石英、鳞石英、白矽石三大类。基本上由石英粒组成的未胶结的碎岩石称为石英砂。石英包括三方晶系的低温石英(α—石英)和六方晶系的高温石英(β—石英),一般所称石英均指低温石英。石英作为工业原料,依其质量和用途分为 压电石英、光学石英、熔炼石英和琢磨石英四大类。
三、市场需求:
石英石可制造玻璃,耐火材料,冶炼硅铁,冶金熔剂,陶瓷,研磨材料,铸造,石英石在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力,用来制取耐酸混凝土及耐酸砂浆。 二氧化硅作为硅原料的核心原料在硅原料的生产与供应中起着不可替代的重要基础作用。它所具有的独特的物理、化学 光学特性,使得其在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用,如,IT行业的核心技术产品--计算机芯片,光导纤维,电子产业的谐振器,新型电光源,高绝缘的封接材料,航空航天仪器,军工技术产品,特种光学玻璃,化学分析仪器等等,都离不开这些基础原料.
结晶和形状美丽的石英石可作眼镜及贵重的工艺品,利用石英晶体的压电性,可制作无电线工业中的频率稳定器,石英滤波器。可制作各种透镜、反射器、光谱管、导光管和光学仪器中的棱镜、偏光镜等。目前已广泛应用水热温差法制作人造石英晶体用于制造压电元件。在化学工业中,石英可用于耐酸耐温仪器和器皿;在电器工业上,常采用石英作优良的绝缘材料;石英石也是玻璃、搪瓷和耐火砖制造工业中的优良原料;熔炼石英的杰出性能也使其广泛地应用于冶金、食品、制药及造纸工业中。出口的石英石(砂)大都用于冶金及耐火材料工业中。
四、石英砂的用途及作用
石英砂是主要的工业矿物原料,广泛运用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。
‘捌’ 金属硅的硅的冶炼工艺
化学工业用硅的冶炼工艺
1、化学用硅的工艺流程包括炉料准备,电炉熔炼,硅的精制和浇铸,除去熔渣夹杂而进行的破碎。在炉料配制之前,所有原料都要进行必要的处理。硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm,筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净。因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融,从而降低了炉料的透气性,使生产过程难以进行。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在炉膛口上直接燃烧,会造成还原剂不足。
2、化学用硅生产中,烟煤完全可以取代木炭,如湖南株洲精洗烟煤,固定炭达77.19%,挥发分为19.4%,灰分含量3.41%,Fe2O3含量0.22%,Al2O3含量0.99%,CaO含量0.17%。经生产实践,采用此种烟煤冶炼化学用硅是可行的。
3、生产化学用硅用的木块和木片是用截材机和木片削片机加工的。炉料中碳质还原剂主要以石油焦和烟煤为主,木块和木片的用量要视炉况来决定。生产中不用木质,反而产品质量还更稳定。炉料的配比根据要求所生产的产品级别来定。石油焦和烟煤的配比按每批矿硅需要的碳量来确定。石油焦和烟煤的比例对炉料的工作电阻影响较大。
4、炉料各组分经称量后,将炉料混合均匀,待捣炉后,将混合均匀的炉料集中加入炉内。保持一定的料面高度,加料均匀。
5、化学硅生产是连续不断进行的。炉内的状况也不是永恒不变的。化学硅生产在电炉内是以电能转换成热能,然后再用热能直接加热物料而产生化学反应的过程。所以炉内的电气特性是非常重要的,熔炼实行闭弧操作,保持高温炉,提高热效率,提高电炉利用率,在研究中使用容量为3200KVA和6300KVA金属硅炉各一台。熔炼采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法进行。正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料。炉况容易波动,较难控制。因此,在生产中必须正确判断,及时处理。每4小时出一次炉,进行精练浇铸,破碎挑渣整理入库。