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陶瓷球閥在硅粉行業的應用

發布時間:2016-02-17      點擊:
有專家指出:“高純多晶硅是電子工業和太陽能光伏產業的基礎原料,在未來的50年里,還不可能有其他材料能夠替代硅材料而成為電子和光伏產業主要原材料。”
 
隨著信息技術和太陽能產業的飛速發展,全球對多晶硅的需求增長迅猛,市場供不應求。世界多晶硅的產量2005年為28750噸,其中半導體級為20250噸,太陽能級為8500噸。半導體級需求量約為19000噸,略有過剩;太陽能級的需求量為15600噸,供不應求。近年來,全球太陽能電池產量快速增加,直接拉動了多晶硅需求的迅猛增長。
 
我國是有機硅產品最具潛力的市場,近幾年我國有機硅單體消費量逐漸攀升,大約以每年20%以上速度遞增,如果將進口有機硅制品也計算在內其消費量還要更大。雖然國內生產能力和產量也大幅度增加,但遠遠不能滿足國內市場的需要,供需之間存在很大缺口,進口量逐年增長。
據海關統計,1994-1998年我國有機硅氧烷進口量與年增長2.7倍,1999年進口量突破40kt,這還不包括從走私渠道進來的貨。
2004年,我國有機硅需要量高達150kt/a按90%的開工率計,僅能提供50kt/a,缺口達60-75kt/a,不足實際用量的1/2。綜上所訴,我國的有機硅工業必須盡快在規模上有所突破才可能改變這種供不應求的狀況。但由于受各種情況的限制,國內供應不足的狀況恐怕還得持續若干年。為此,有機硅已被列為國家重點鼓勵發展的產業之一。
 
不論是多晶硅還是有機硅的生產過程中,都存在硅粉的輸送問題,硅粉的氣力輸送產生的一系列的磨損,沖刷問題影響著用戶的正常生產運行。硅粉,硬度高(硬度為HRA65)且流速快,對管道和閥門的耐磨損耐沖刷要求非常高,同時因為硅粉的顆粒狀態,導致生產過程中使用的儀表閥門存在的主要問題就是閥門容易卡堵,不好動作,開關不到位等問題;
 
目前的晶硅生產過程中,為解決以上問題用戶為選擇傳統的耐磨球閥(一般為金屬硬密封閥門)或進口的陶瓷滑板閥。陶瓷滑板閥的價位貴的離譜,以一臺DN65閥門為例,價格可達25萬人民幣!這樣的價格成為用戶的一大負擔。傳統的耐磨球閥價格雖然便宜,但真正使用時的性能又達不到現場的要求。經過分析比對及現場驗證,我們發現傳統使用的金屬硬密封閥門存在以下諸多弊端,影響了生產使用:一、與介質接觸部分硬度不夠,達不到閥門耐磨耐沖刷的要求:即使廠家為了提高閥門的耐沖刷耐磨損能力,針對金屬304材質球體表面進行了硬化處理,以期達到提高硬度的目的,但效果并不盡人意:目前常見的硬化處理基本上分為三種,一種是球體表面噴涂鎳基合金,硬度可以達到HRC 55;第二種為球體堆焊STL合金;硬度可以達到HRC 45;第三種為超音速噴涂碳化鎢,實際硬度可達到60~62HRC;由此可見即使硬化處理之后硬度依然低于硅粉的硬度,或與硅粉密度相近,硅粉流速流通時容易造成閥體磨損厲害,閥門關不死,關不上的內漏,閥門壽命得不到保障;二、因為磨損沖刷嚴重,一旦涂層產生裂紋或崩口,涂層變會整片脫落,對硅粉造成二次污染,降低了硅粉的純度,對于下一步的提純增加了難度;三,多晶硅生產對環境及設備的清潔要求十分高。必須做好工藝設備和工藝管道安裝前的清洗處理,其中最關鍵是脫脂工藝和干燥技術。金屬硬密封球閥除球心閥座做碳化鎢噴涂外,其余部分均為金屬本體,很容易被介質磨損產生粉屑,殘渣等并易被腐蝕,并增大扭矩;四、金屬硬密封閥門密封等級低,目前最高僅為ANSI V級密封,扭矩巨大;在實際操作中,閥門容易被硅粉堆積產生卡堵現象,開不動關不嚴的問題得不到有效解決;五、使用壽命短,一般一臺金屬硬密封球閥正常使用不到1個月就會產生內漏現象,進口的閥門也只能用到三個月,最長不超過6個月,相對于動輒幾萬甚至十幾萬的價格,保質期過短,增加了維護費用,更換閥門的停產產生的影響又遠大于閥門本身的價值!
 
金泰美林積極參與幫客戶解決以上問題,通過在有機硅及多晶硅的眾多現場實踐證明,KOWOV陶瓷球閥可以完全解決多晶硅工況閥門現存的卡堵,磨損,泄漏問題,及更換頻繁的現狀,她具備以下優點:
 
一、KOWOV陶瓷球閥利用加拿大技術,采用目前最合理的三片式浮動球結構,球芯,閥座,均為氧化鋯陶瓷,并在閥體及法蘭上增加氧化鋯陶瓷內襯,使得閥門整個通道、與介質接觸的部分均為陶瓷,利用陶瓷先天優勢,達到耐磨抗沖刷的目的。金泰美林KOWOV陶瓷球閥所采用的陶瓷原材料是目前陶瓷界機械強度最高的超純超細氧化鋯ZrO2陶瓷,硬度為HRA90,僅次于金剛石(HRA100),遠高于硅粉硬度;機械強度可達1150MPa,同時與金屬結合部分采用了最先進的機械方式,組合之后的部件成為真正的陶瓷鋼!在硅粉輸送中,完全滿足耐磨損抗沖刷的工藝要求!
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