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3.我國工業硅電爐技術裝備的發展趨勢
我國是工業硅生產大國，但不是工業硅生產強國，要想成為強國，就要不斷地優化品種，提高質量和企業效益，立足于市場、資源、能源及環境保護的國情，把握好供求、結構、與效益的關系，針對我國工業硅行業存在的問題，加快進行生產工藝、技術裝備和產品的創新，適應和超前市場對工業硅在品種、質量和成本上的需求。
3.1.擴大電爐容量，采用先進技術
國外20世紀70年代以來建設的電爐容量為10000kVA～48000kVA，目前世界上最大的工業硅電爐為48000kVA。2000年以來，我國有幾個設計院和研究所先后研制了10000KVA～12500KVA工業硅電爐,同時引進國外技術建設的最大全封閉式工業硅電爐為25500kVA。至此使中國在爐型結構、生產技術裝備及總體水平方面邁上了大型電爐技術的新臺階。
采用全封閉和半封閉式電爐，回收煤氣和利用余熱，將回收的煤氣用于干燥或預熱、預還原礦石，使產品冶煉電耗降低。今后還應進一步研究富余煤氣的發電等其它用途，實現二次能源的綜合利用。
應用電子計算機控制電爐冶煉全過程，如配料、加料、電極壓放、功率調節等，可提高電爐有功負荷的作業率，獲得增產和降低產品單位電耗的效果。
大中型電爐應用新型電極把持器技術。隨著電爐的大型化、技術裝備水平的提高，建議采用以下兩種結構的電極把持器: 波紋管壓力環式把持器，我國引進的2臺工業硅電爐都是采用這種結構。特點是，夾緊部為波紋管式夾緊環，可保證每塊銅瓦對電極的壓力均勻，并易調整銅瓦對電極的壓強，可有效地提高電爐作業率，減少設備維修工作量，提高綜合經濟效益。
組合式把持器，這是挪威埃肯公司的專利技術，20世紀90年代，我國引進幾臺25000kVA電石爐，采用這種把持器，特點是，簡化了把持器的壓放機構，使用可靠。接觸裝置和滑放裝置可適用于各種不同直徑的自焙電極，電極殼不會變形，電極下放時不會失控，減少電極事故；設備重量輕，電爐作業率高，綜合經濟效益好。隨著工業硅爐的大型化發展,我國即將引進或研制此項技術。
此外，電爐變壓器新型技術和新型大電流母線技術—管式結構短網（含水冷電纜技術）、大中型還原電爐輔助設備機械化，包括爐口操作設備—車式加料撥料搗爐機、開堵出鐵口設備都是應該推廣使用的實用技術。
3.2.引進工業硅冶煉電爐兩段爐體技術的設想
工業硅冶煉過程中爐料下沉很不均勻，存在料面燒結、刺火、塌料現象。疏松料面的搗爐是爐口重要操作。兩段爐體的設計思想是利用爐體的運動破壞燒結的爐料，改善料面的透氣性。挪威埃肯公司先后在8MW和9MW電爐進行了金屬硅電爐兩段爐體工業試驗,并在20MW電爐投入工業生產。試驗表明：采用兩段爐體技術可以降低冶煉電耗、大大減少甚至不必進行搗爐操作，實現封閉工業硅電爐和回收電爐煤氣。兩段爐體電爐在結構上把爐缸分成上下兩段，上下爐體可分別旋轉。上爐體的爐襯為正九邊形，下爐體與原結構相同，見圖
當上爐體作旋轉運動時爐墻表面各點的運動軌跡不同，產生的水平分力推動爐料沿運動軌跡的切線方向運動，燒結和部分燒結的致密爐料得以疏松。兩段爐體電爐技術的基本參數有上下爐體的幾何尺寸、爐體旋轉周期和電爐運行參數等。爐膛深度H與上爐體高度h之比H／h決定了在垂直方向爐體對爐料作用的位置，相當于搗爐操作的深度。這一位置應位于坩堝區的上沿，這樣，上爐體的運動就會使爐料落入坩堝區。合理的H／h范圍為1.9～2.2。電極至上爐體爐墻的最近距離L，即電極外表面至九邊形的內切圓的距離。L值過小，爐襯溫度過高，耐火材料易于損毀；上值過大，會失去上段爐體的作用。一些爐襯采用導電性好的SiC耐火材料。為了減少流向爐墻的電流，電極爐墻電壓梯度必須小于電極間電壓梯度。
工業試驗結果表明：上爐體旋轉周期范圍為1～10h。旋轉周期為2h時電爐生產技術經濟指標比較理想。下部爐體轉動周期為100～180h。下爐體轉動改變了出鐵口的位置，給出鐵操作帶來了不便。人們對下爐體旋轉的作用看法不一。上部爐體的內襯工作條件十分惡劣，其工作溫度高達1500℃以上，局部工作溫度可高達1700℃。爐襯長期與接近熔化的硅石、熔化的硅液和還原劑灰分、SiC等固體和液體接觸。因此，上爐體耐火材料不僅要經受高溫和機械摩擦作用，還要有抵抗化學侵蝕的能力。當上段爐體失去多邊形的形狀以后，爐體轉動便失去了意義。已經試驗過的材料有SiC—SiN磚、Al2O2>96％的剛玉磚、Al2O2>75％的高鋁礬土澆注料、以鉻渣為骨料的耐火混凝土等。埃肯公司采用外部水冷的SiC磚爐襯效果使用較好。
3.3.LEODO人機界面在工業硅生產上的應用
我國工業硅爐冶煉行業電氣自動化普及程度較低，存在容量小、能耗高、產量低、品質低等特點，與發達國家相比有較大差距。因此，優化設備性能、提高設備自動化程度、降低能耗、提高產量、提升產品品質是目前國內該行業發展趨勢。
工業硅爐冶煉的多數應用中，由于電氣控制較為簡單，現場都是人為調節控制生產，對工業硅爐的整體效能產生很大影響，造成功率因數低、電耗高、產量較低的明顯缺點。如果將人機界面與PLC結合應用在工業硅爐的實踐中，將提高系統的自動化程度，操作性能大大增強，提高了系統的可靠性，基本上達到了電氣系統免維護，并且整套設備的重要指標功率因數、電耗、產量都取得了良好的成績，取得了滿意的效果。
3.4.用球團礦冶煉工業硅,充分利用資源
隨著我國工業硅生產優質資源的減少,掌握用球團礦冶煉的工藝特點,了解冶煉過程爐況的變化規律,摸索應用球團礦冶煉工業硅的到基本數據與規律,是生產工業硅的最終途徑之一。
3.5.治理“三廢”，強化環境保護和綜合利用
我國工業硅工業的環保及綜合利用技術，盡管近5年來取得很大發展和進步，大、中型電爐大都采用了粉塵收集技術，但煤氣回收利用還僅限于個別廠家的少數電爐。建議采用封閉和半封閉式電爐，回收煤氣和利用余熱。凡是易于全封閉生產 的電爐都要采用封閉式，干法和濕法回收煤氣，凈化處理煙塵和污水，使煙塵和污水達標排放，改善廠區環境。
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