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3.我国工业硅电炉技术装备的发展趋势
我国是工业硅生产大国，但不是工业硅生产强国，要想成为强国，就要不断地优化品种，提高质量和企业效益，立足于市场、资源、能源及环境保护的国情，把握好供求、结构、与效益的关系，针对我国工业硅行业存在的问题，加快进行生产工艺、技术装备和产品的创新，适应和超前市场对工业硅在品种、质量和成本上的需求。
3.1.扩大电炉容量，采用先进技术
国外20世纪70年代以来建设的电炉容量为10000kVA～48000kVA，目前世界上最大的工业硅电炉为48000kVA。2000年以来，我国有几个设计院和研究所先后研制了10000KVA～12500KVA工业硅电炉,同时引进国外技术建设的最大全封闭式工业硅电炉为25500kVA。至此使中国在炉型结构、生产技术装备及总体水平方面迈上了大型电炉技术的新台阶。
采用全封闭和半封闭式电炉，回收煤气和利用余热，将回收的煤气用于干燥或预热、预还原矿石，使产品冶炼电耗降低。今后还应进一步研究富余煤气的发电等其它用途，实现二次能源的综合利用。
应用电子计算机控制电炉冶炼全过程，如配料、加料、电极压放、功率调节等，可提高电炉有功负荷的作业率，获得增产和降低产品单位电耗的效果。
大中型电炉应用新型电极把持器技术。随着电炉的大型化、技术装备水平的提高，建议采用以下两种结构的电极把持器: 波纹管压力环式把持器，我国引进的2台工业硅电炉都是采用这种结构。特点是，夹紧部为波纹管式夹紧环，可保证每块铜瓦对电极的压力均匀，并易调整铜瓦对电极的压强，可有效地提高电炉作业率，减少设备维修工作量，提高综合经济效益。
组合式把持器，这是挪威埃肯公司的专利技术，20世纪90年代，我国引进几台25000kVA电石炉，采用这种把持器，特点是，简化了把持器的压放机构，使用可靠。接触装置和滑放装置可适用于各种不同直径的自焙电极，电极壳不会变形，电极下放时不会失控，减少电极事故；设备重量轻，电炉作业率高，综合经济效益好。随着工业硅炉的大型化发展,我国即将引进或研制此项技术。
此外，电炉变压器新型技术和新型大电流母线技术—管式结构短网（含水冷电缆技术）、大中型还原电炉辅助设备机械化，包括炉口操作设备—车式加料拨料捣炉机、开堵出铁口设备都是应该推广使用的实用技术。
3.2.引进工业硅冶炼电炉两段炉体技术的设想
工业硅冶炼过程中炉料下沉很不均匀，存在料面烧结、刺火、塌料现象。疏松料面的捣炉是炉口重要操作。两段炉体的设计思想是利用炉体的运动破坏烧结的炉料，改善料面的透气性。挪威埃肯公司先后在8MW和9MW电炉进行了金属硅电炉两段炉体工业试验,并在20MW电炉投入工业生产。试验表明：采用两段炉体技术可以降低冶炼电耗、大大减少甚至不必进行捣炉操作，实现封闭工业硅电炉和回收电炉煤气。两段炉体电炉在结构上把炉缸分成上下两段，上下炉体可分别旋转。上炉体的炉衬为正九边形，下炉体与原结构相同，见图
当上炉体作旋转运动时炉墙表面各点的运动轨迹不同，产生的水平分力推动炉料沿运动轨迹的切线方向运动，烧结和部分烧结的致密炉料得以疏松。两段炉体电炉技术的基本参数有上下炉体的几何尺寸、炉体旋转周期和电炉运行参数等。炉膛深度H与上炉体高度h之比H／h决定了在垂直方向炉体对炉料作用的位置，相当于捣炉操作的深度。这一位置应位于坩埚区的上沿，这样，上炉体的运动就会使炉料落入坩埚区。合理的H／h范围为1.9～2.2。电极至上炉体炉墙的最近距离L，即电极外表面至九边形的内切圆的距离。L值过小，炉衬温度过高，耐火材料易于损毁；上值过大，会失去上段炉体的作用。一些炉衬采用导电性好的SiC耐火材料。为了减少流向炉墙的电流，电极炉墙电压梯度必须小于电极间电压梯度。
工业试验结果表明：上炉体旋转周期范围为1～10h。旋转周期为2h时电炉生产技术经济指标比较理想。下部炉体转动周期为100～180h。下炉体转动改变了出铁口的位置，给出铁操作带来了不便。人们对下炉体旋转的作用看法不一。上部炉体的内衬工作条件十分恶劣，其工作温度高达1500℃以上，局部工作温度可高达1700℃。炉衬长期与接近熔化的硅石、熔化的硅液和还原剂灰分、SiC等固体和液体接触。因此，上炉体耐火材料不仅要经受高温和机械摩擦作用，还要有抵抗化学侵蚀的能力。当上段炉体失去多边形的形状以后，炉体转动便失去了意义。已经试验过的材料有SiC—SiN砖、Al2O2>96％的刚玉砖、Al2O2>75％的高铝矾土浇注料、以铬渣为骨料的耐火混凝土等。埃肯公司采用外部水冷的SiC砖炉衬效果使用较好。
3.3.LEODO人机界面在工业硅生产上的应用
我国工业硅炉冶炼行业电气自动化普及程度较低，存在容量小、能耗高、产量低、品质低等特点，与发达国家相比有较大差距。因此，优化设备性能、提高设备自动化程度、降低能耗、提高产量、提升产品品质是目前国内该行业发展趋势。
工业硅炉冶炼的多数应用中，由于电气控制较为简单，现场都是人为调节控制生产，对工业硅炉的整体效能产生很大影响，造成功率因数低、电耗高、产量较低的明显缺点。如果将人机界面与PLC结合应用在工业硅炉的实践中，将提高系统的自动化程度，操作性能大大增强，提高了系统的可靠性，基本上达到了电气系统免维护，并且整套设备的重要指标功率因数、电耗、产量都取得了良好的成绩，取得了满意的效果。
3.4.用球团矿冶炼工业硅,充分利用资源
随着我国工业硅生产优质资源的减少,掌握用球团矿冶炼的工艺特点,了解冶炼过程炉况的变化规律,摸索应用球团矿冶炼工业硅的到基本数据与规律,是生产工业硅的最终途径之一。
3.5.治理“三废”，强化环境保护和综合利用
我国工业硅工业的环保及综合利用技术，尽管近5年来取得很大发展和进步，大、中型电炉大都采用了粉尘收集技术，但煤气回收利用还仅限于个别厂家的少数电炉。建议采用封闭和半封闭式电炉，回收煤气和利用余热。凡是易于全封闭生产 的电炉都要采用封闭式，干法和湿法回收煤气，净化处理烟尘和污水，使烟尘和污水达标排放，改善厂区环境。
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