空心电极直流金属硅冶炼内弧炉
电弧炉指的是利用电弧产生的热量熔炼矿石和金属的工业炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。电弧炉按电弧形式可分为明弧炉：三相电弧炉、自耗电弧炉、单项电弧炉；埋弧炉：电阻电弧炉(矿热炉)。是人类索取自然资源的重要装备，是一个国家工业基础的体现，严重影响国家经济；改变高能耗、低效能、重污染的现状，做到物尽其用，合理损耗，是世界各国永远的期盼。
内弧炉的命名 (过去没有内弧炉)：
在熔池(坩埚)熔液内部，以电弧或电弧和电阻 (埋弧)产生的热量，熔炼矿石和金属的工业炉。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉(与现有技术相比)特点：
1.只用单项电极，结构简单(直流电弧炉都具有的特点)。能一次性做到
2.噪音小、振动小、电网谐波少、功率因数高，电弧稳定(直流电弧炉都具有的特点)。能一次性做到
3.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻 (内埋弧)高温溶炼区熔炼，高温熔炼区被溶液包围，高温熔炼区散热加温熔液，热转换效率提高。能一次性做到
4.硅石和炭按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻 (内埋弧)高温溶炼区熔炼，不断熔炼，不断输入；连续运行，产量提高60%以上。能一次性做到
4.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封(无外部含氧气体涌入，消耗还原炭)输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻(内埋弧)高温熔炼区熔炼，正常运行时电极对液面放电产生电弧(起炉时短时间对下电极放电产生电弧)，弧光聚焦电极端面越靠中心热能越高，硅石和炭(小颗粒)落入电弧中心浮在液面熔炼还原，溢出的气体中夹带的一氧化硅，在穿过外围电弧区时被电极和裸面炭局部的蒸发碳还原(属气相还原)；熔化的液体、蒸发、挥发、气相溢出，延高温熔炼区溢淋、旋转下移底部，再延边缘混泡旋转导向上浮；足够温度、时间充分混合、凝聚、亲合、升华；随深度压力变小，不凝结的气体膨胀吸热和对外围熔液散热，温度逐渐下降，符合各压力下还原最佳温度；只要原料配比、电极自损、温度、产量控制适当，没有硅蒸发、硅挥发有限，不会产生一氧化硅排发；创造出还原所需的最佳条件。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：还原得硅率提高20％以上(还原得硅率近100％)。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少硅矿石损耗20%以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少炭(还原剂)损耗50%以上。
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少电能损耗50%以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少排放二氧化硅粉尘500公斤/1吨金属硅以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少排放二氧化碳6000公斤/1吨金属硅以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：只排放一氧化碳(一氧化碳纯度90％以上2000公斤/1吨金属硅，可替代燃汽埚炉燃料)燃料。能一次性做到
采取集中高压排放一氧化碳，减少排烟气体所带走热量；方便输送余热回收和燃料回收利用。能一次性做到
5.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻(内埋弧)高温熔炼区熔炼，正常运行时电极对液面放电产生电弧，弧光聚焦电极端面越靠中心热能越高，硅石和炭(小颗粒) 落入电弧中心(半浮在液面)熔炼还原，溢出的气体中夹带的一氧化硅，在穿过外围电弧区时被电极和裸面炭局部的蒸发碳还原；熔化的液体、蒸发、挥发、气相溢出，延高温熔炼区下电极溢淋、旋转下移底部，再延压罩边缘混泡、旋转上浮；形成液面内涌(气流邦助高温蒸发杂质)、旋转，也可借助超声波；轻物质、浮碴汇集熔池液面边缘，拦截后随硅液少量排出；重物质、沉碴汇集熔池底中锥部，保存 (二氧化硅矿石1吨含金量0至4克)超重物质炉底后，拦截随硅液少量排出；经长时间反复的蒸发、聚合、旋分、沉清除碴(轻、重物质)提纯之后，得到不同等级、不同用途和高纯度的硅。能一次性基本做到，有待实验改善
在集中高压排烟区(高温蒸发杂质)外围，采用(炉内)常压除碴(轻、重物质)，也可采用(炉内)自动造碴、吹氧(吹氯)、(高纯硅炉出口)载流拉晶等辅助提纯措施，进一步提高金属硅纯度，使之达到多晶硅标准，甚至单晶硅标准。使部分成品价值提高十倍，甚至几十倍。能做到部分，有待实验改善
以每冶炼一吨金属硅为例：
(现有技术)
12500kVA三相交流金属硅冶炼矿热炉
电耗：(12000-13000)kWh
硅石：(2500-2700)kg
还原炭:(1800-1900) kg
电极损耗：(100-150)Kg
主要排放:二氧化碳6000Kg、二氧化硅(粉尘)500Kg
产品质量：纯度(95.0-98.8) % . (10000元/吨)
日总产量：20吨
(创新技术)
12500kVA空心电极直流金属硅冶炼内弧炉
电耗：(5000-6000)kWh 能一次性做到
硅石：(2150-2200)kg 能一次性做到
还原炭(800-900) kg 能一次性做到
电极损耗：(60-100) Kg 能一次性做到
主要排放: 一氧化碳，经燃烧(发电) 后变成二氧化碳能一次性做到
产品质量：纯度(80.0-98.5)%. 10％.(8000元/吨) 能一次性做到
纯度(99.9-99.99)%. 60％.(25000元/吨)能一次性做到
纯度(99.999-99.9999)%. 30％.(180000元/吨)有待实验改善
日总产量：50吨能一次性做到
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，改变了电弧在炉面或炉面上部的上热式---最低热转换率的方式，而设制电弧独立液面于炉液中底部的内热式---最高热转换率的方式；使能耗充分利用。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，改变了还原气相、超高温蒸发、炉面还原碳燃烧直接排烟的方式，而通过还原气相、超高温蒸发与低温液相混合，再还原凝结成液相回收、进料密封隔离空气，去除多余氧与还原碳燃烧、排烟回收作燃料；使源料、充分利用，制成率大为提高，极大地减少烟气、粉尘等排放污染，还回收燃料。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，连续加热，根据能耗合理连续加料，连续产出；还原余热保温液池，液池采取多种提纯措施得以实现；使产量提高的同时，部分成品达到极高的纯度，创造极高的经济价值。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，能源、源料物尽其用，接近无烟污可排，且优质、高产；热源位置，还原气相、蒸发回收方案是最节能、简易的维一途径。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，集矿物、冶金、化工、材料、流体、加工、建筑、电力、自动控制、环保、安保等众多学科；原理、结构、材料、制造均能过关；从现有矿热炉冶炼高能耗、低效能、重污染的现状，改用空心电极直流金属硅冶炼内弧炉后：具节能、减排、降耗、增产、提高品级、提高经济效益方面十分完美；是合理损耗、物尽其用冶炼炉维一途径，是人类最大的节能、减排、降耗、增产、提高品级、提高经济效益项目之一。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计理念，已向中国有色金属技术经济研究院, 院长林如海先生作了汇报，并模形演示说明。
按国内年产200万吨计算：节约电能1200000万度，节约还原炭200万吨，节约硅矿石100万吨，减少二氧化碳排放1200万吨，减少粉尘排放100万吨，回收一氧化碳燃料400万吨；可以想象价格下降80%以后：有机硅将大量代替塑料，大量节约石油消耗；光伏发电广泛使用：进一步足进绿色环保；我国硅产业链将突飞猛进，国际国内需求量将大幅增加，足进我国产业在国际市场的进争，国民经济将进一步发展。
内弧炉可广泛适用于:金属硅、硼；铁(生铁)、铁合金(硅铁、锰铁、镍铁)等等 (内弧炉冶炼铁及铁合金：可直接炼成熟铁和合金钢，能省掉多节冶炼)众多矿冶，需要进一步研究。
把空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计理念，具有热源位置，还原气相、蒸发回收方案、封闭、提纯等是最节能、简易的维一途径；广泛应用到各种能用此技术的冶炼上去，将为国家、人类做出不可估量的贡献。
国家兴旺，匹夫有责，为了内弧炉技术加速研究，我已辞去富盛硅业总工程师职务，专职研究；个人科研有益于社会的科技项目，更应得到社会和国家的肯定、扶持和资助；影响国家重大利益的科技，不亚于军事机密，不适合宣传卸密，各级政府领导：不应以市场经济之说推卸责任，举荐也是为国家利益；响应国家节能、减排、科技创新的号召，站在民族和国家利益基础上，放眼世界资源、经济和人类生存环境，推动内弧炉技术早日为国家经济、科技发展做出应有的努力和贡献。
内弧炉技术应由国家拿控和保护，建立国家研究所(弥补中国科学院没有火法冶炼研发的现状)，建立国家实验基地和总装厂；尽快：论证、研发、试验、生产，规化使用，维护国家利益。
发明人：陈伟平 2013年8月11日
13371999085 15800902628
上海市虹桥路1829弄52号201室
上海市科委领导：
经多年研究，我设计出〞空心电极直流金属硅冶炼内弧炉〝，解决了金属硅冶炼高能耗、低效能、重污染的问题，其理念可广泛应用在其它冶炼领域，详细请看《空心电极直流金属硅冶炼内弧炉》，我私人(个人)搞科研十分不易，请给予肯定、扶持和资助；市科委领导以天下为巳任，响应国家节能、减排、科技创新的号召，站在民族和国家利益基础上，放眼世界资源、经济和人类生存环境，推动内弧炉技术早日为国家经济、科技发展做出应有的努力和贡献；立项并举荐国家决策。期待回复！
礼！
发明人：陈伟平 2013年8月11日
13371999085 15800902628
021-32032685
上海市虹桥路1829弄52号201室
电弧炉指的是利用电弧产生的热量熔炼矿石和金属的工业炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。电弧炉按电弧形式可分为明弧炉：三相电弧炉、自耗电弧炉、单项电弧炉；埋弧炉：电阻电弧炉(矿热炉)。是人类索取自然资源的重要装备，是一个国家工业基础的体现，严重影响国家经济；改变高能耗、低效能、重污染的现状，做到物尽其用，合理损耗，是世界各国永远的期盼。
内弧炉的命名 (过去没有内弧炉)：
在熔池(坩埚)熔液内部，以电弧或电弧和电阻 (埋弧)产生的热量，熔炼矿石和金属的工业炉。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉(与现有技术相比)特点：
1.只用单项电极，结构简单(直流电弧炉都具有的特点)。能一次性做到
2.噪音小、振动小、电网谐波少、功率因数高，电弧稳定(直流电弧炉都具有的特点)。能一次性做到
3.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻 (内埋弧)高温溶炼区熔炼，高温熔炼区被溶液包围，高温熔炼区散热加温熔液，热转换效率提高。能一次性做到
4.硅石和炭按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻 (内埋弧)高温溶炼区熔炼，不断熔炼，不断输入；连续运行，产量提高60%以上。能一次性做到
4.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封(无外部含氧气体涌入，消耗还原炭)输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻(内埋弧)高温熔炼区熔炼，正常运行时电极对液面放电产生电弧(起炉时短时间对下电极放电产生电弧)，弧光聚焦电极端面越靠中心热能越高，硅石和炭(小颗粒)落入电弧中心浮在液面熔炼还原，溢出的气体中夹带的一氧化硅，在穿过外围电弧区时被电极和裸面炭局部的蒸发碳还原(属气相还原)；熔化的液体、蒸发、挥发、气相溢出，延高温熔炼区溢淋、旋转下移底部，再延边缘混泡旋转导向上浮；足够温度、时间充分混合、凝聚、亲合、升华；随深度压力变小，不凝结的气体膨胀吸热和对外围熔液散热，温度逐渐下降，符合各压力下还原最佳温度；只要原料配比、电极自损、温度、产量控制适当，没有硅蒸发、硅挥发有限，不会产生一氧化硅排发；创造出还原所需的最佳条件。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：还原得硅率提高20％以上(还原得硅率近100％)。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少硅矿石损耗20%以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少炭(还原剂)损耗50%以上。
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少电能损耗50%以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少排放二氧化硅粉尘500公斤/1吨金属硅以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：减少排放二氧化碳6000公斤/1吨金属硅以上。能一次性做到
密封输入、熔炼；还原、继续还原，有了最佳条件：只排放一氧化碳(一氧化碳纯度90％以上2000公斤/1吨金属硅，可替代燃汽埚炉燃料)燃料。能一次性做到
采取集中高压排放一氧化碳，减少排烟气体所带走热量；方便输送余热回收和燃料回收利用。能一次性做到
5.硅石和炭(小颗粒)按配比混合，密封输入电极中心，落入电极端面电弧和电阻(内埋弧)高温熔炼区熔炼，正常运行时电极对液面放电产生电弧，弧光聚焦电极端面越靠中心热能越高，硅石和炭(小颗粒) 落入电弧中心(半浮在液面)熔炼还原，溢出的气体中夹带的一氧化硅，在穿过外围电弧区时被电极和裸面炭局部的蒸发碳还原；熔化的液体、蒸发、挥发、气相溢出，延高温熔炼区下电极溢淋、旋转下移底部，再延压罩边缘混泡、旋转上浮；形成液面内涌(气流邦助高温蒸发杂质)、旋转，也可借助超声波；轻物质、浮碴汇集熔池液面边缘，拦截后随硅液少量排出；重物质、沉碴汇集熔池底中锥部，保存 (二氧化硅矿石1吨含金量0至4克)超重物质炉底后，拦截随硅液少量排出；经长时间反复的蒸发、聚合、旋分、沉清除碴(轻、重物质)提纯之后，得到不同等级、不同用途和高纯度的硅。能一次性基本做到，有待实验改善
在集中高压排烟区(高温蒸发杂质)外围，采用(炉内)常压除碴(轻、重物质)，也可采用(炉内)自动造碴、吹氧(吹氯)、(高纯硅炉出口)载流拉晶等辅助提纯措施，进一步提高金属硅纯度，使之达到多晶硅标准，甚至单晶硅标准。使部分成品价值提高十倍，甚至几十倍。能做到部分，有待实验改善
以每冶炼一吨金属硅为例：
(现有技术)
12500kVA三相交流金属硅冶炼矿热炉
电耗：(12000-13000)kWh
硅石：(2500-2700)kg
还原炭:(1800-1900) kg
电极损耗：(100-150)Kg
主要排放:二氧化碳6000Kg、二氧化硅(粉尘)500Kg
产品质量：纯度(95.0-98.8) % . (10000元/吨)
日总产量：20吨
(创新技术)
12500kVA空心电极直流金属硅冶炼内弧炉
电耗：(5000-6000)kWh 能一次性做到
硅石：(2150-2200)kg 能一次性做到
还原炭(800-900) kg 能一次性做到
电极损耗：(60-100) Kg 能一次性做到
主要排放: 一氧化碳，经燃烧(发电) 后变成二氧化碳能一次性做到
产品质量：纯度(80.0-98.5)%. 10％.(8000元/吨) 能一次性做到
纯度(99.9-99.99)%. 60％.(25000元/吨)能一次性做到
纯度(99.999-99.9999)%. 30％.(180000元/吨)有待实验改善
日总产量：50吨能一次性做到
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，改变了电弧在炉面或炉面上部的上热式---最低热转换率的方式，而设制电弧独立液面于炉液中底部的内热式---最高热转换率的方式；使能耗充分利用。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，改变了还原气相、超高温蒸发、炉面还原碳燃烧直接排烟的方式，而通过还原气相、超高温蒸发与低温液相混合，再还原凝结成液相回收、进料密封隔离空气，去除多余氧与还原碳燃烧、排烟回收作燃料；使源料、充分利用，制成率大为提高，极大地减少烟气、粉尘等排放污染，还回收燃料。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，连续加热，根据能耗合理连续加料，连续产出；还原余热保温液池，液池采取多种提纯措施得以实现；使产量提高的同时，部分成品达到极高的纯度，创造极高的经济价值。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，能源、源料物尽其用，接近无烟污可排，且优质、高产；热源位置，还原气相、蒸发回收方案是最节能、简易的维一途径。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计，集矿物、冶金、化工、材料、流体、加工、建筑、电力、自动控制、环保、安保等众多学科；原理、结构、材料、制造均能过关；从现有矿热炉冶炼高能耗、低效能、重污染的现状，改用空心电极直流金属硅冶炼内弧炉后：具节能、减排、降耗、增产、提高品级、提高经济效益方面十分完美；是合理损耗、物尽其用冶炼炉维一途径，是人类最大的节能、减排、降耗、增产、提高品级、提高经济效益项目之一。
空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计理念，已向中国有色金属技术经济研究院, 院长林如海先生作了汇报，并模形演示说明。
按国内年产200万吨计算：节约电能1200000万度，节约还原炭200万吨，节约硅矿石100万吨，减少二氧化碳排放1200万吨，减少粉尘排放100万吨，回收一氧化碳燃料400万吨；可以想象价格下降80%以后：有机硅将大量代替塑料，大量节约石油消耗；光伏发电广泛使用：进一步足进绿色环保；我国硅产业链将突飞猛进，国际国内需求量将大幅增加，足进我国产业在国际市场的进争，国民经济将进一步发展。
内弧炉可广泛适用于:金属硅、硼；铁(生铁)、铁合金(硅铁、锰铁、镍铁)等等 (内弧炉冶炼铁及铁合金：可直接炼成熟铁和合金钢，能省掉多节冶炼)众多矿冶，需要进一步研究。
把空心电极直流金属硅冶炼内弧炉的设计理念，具有热源位置，还原气相、蒸发回收方案、封闭、提纯等是最节能、简易的维一途径；广泛应用到各种能用此技术的冶炼上去，将为国家、人类做出不可估量的贡献。
国家兴旺，匹夫有责，为了内弧炉技术加速研究，我已辞去富盛硅业总工程师职务，专职研究；个人科研有益于社会的科技项目，更应得到社会和国家的肯定、扶持和资助；影响国家重大利益的科技，不亚于军事机密，不适合宣传卸密，各级政府领导：不应以市场经济之说推卸责任，举荐也是为国家利益；响应国家节能、减排、科技创新的号召，站在民族和国家利益基础上，放眼世界资源、经济和人类生存环境，推动内弧炉技术早日为国家经济、科技发展做出应有的努力和贡献。
内弧炉技术应由国家拿控和保护，建立国家研究所(弥补中国科学院没有火法冶炼研发的现状)，建立国家实验基地和总装厂；尽快：论证、研发、试验、生产，规化使用，维护国家利益。
发明人：陈伟平 2013年8月11日
13371999085 15800902628
上海市虹桥路1829弄52号201室
上海市科委领导：
经多年研究，我设计出〞空心电极直流金属硅冶炼内弧炉〝，解决了金属硅冶炼高能耗、低效能、重污染的问题，其理念可广泛应用在其它冶炼领域，详细请看《空心电极直流金属硅冶炼内弧炉》，我私人(个人)搞科研十分不易，请给予肯定、扶持和资助；市科委领导以天下为巳任，响应国家节能、减排、科技创新的号召，站在民族和国家利益基础上，放眼世界资源、经济和人类生存环境，推动内弧炉技术早日为国家经济、科技发展做出应有的努力和贡献；立项并举荐国家决策。期待回复！
礼！
发明人：陈伟平 2013年8月11日
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021-32032685
上海市虹桥路1829弄52号201室
