多晶硅还原炉节能应用工程

合集下载

多晶硅生产的节能减排措施

多晶硅生产的节能减排措施

第37卷 第2期有色金属加工Vo l 37 No 22008年4月NONFERROUS METALS PROCESS I NGAp ril 2008多晶硅生产的节能减排措施苏 维(洛阳有色金属加工设计研究院,河南洛阳471039)摘 要:针对多晶硅生产中氯硅烷副产物的特性,采用先进的回收技术,将大量副产物转化为生产原料,大大降低了生产成本,同时减少了污染物排放量。

关键词:多晶硅;氯硅烷;回收;节能减排中图分类号:TN304.1+1 文献标识码:A 文章编号:1671-6795(2008)02-0057-03收稿日期:2007-12-211 前言多晶硅不仅是信息产业的基础材料,而且也是实现光电转换(如太阳能发电)的理想材料。

为促进我国光伏产业和电子信息产业的持续快速发展,国家发改委将 光伏硅材料的技术开发 列入 可再生资源产业发展指导目录 ;2005年国家发展与改革委员会发布的第40号令 产业结构调整指导目录 将6英寸以上的单晶硅、多晶硅及晶片列入当前国家重点鼓励发展的产品。

这些都为多晶硅的产业化发展提供了强有力的政策支持,使我国硅材料产业跨入一个新的发展时期。

多晶硅生产属于高新科技项目,但多晶硅生产过程中产生大量的S i C l 4、SH i 2C l 2、SH i C l 3等氯硅烷副产物,使生产成本居高不下;部分氯硅烷及HC l 进入尾气,既增加了尾气处理成本,也增大了污染物的排放量,废水中的C l 浓度达1700~2500m g /L 。

如何有效解决氯硅烷副产物的出路是降低多晶硅生产成本、实现节能减排的关键,也是目前多晶硅生产企业面临的重大技术难题。

我们在某多晶硅项目设计中,研究开发出了氯硅烷副产物的先进回收技术,将大量副产物转化为生产原料,使生产成本大幅度降低,同时也实现了节能减排的目的。

2 生产工艺该项目以外购SH i C l 3为原料,生产工艺流程:S H i C l 3提纯 还原成多晶硅 多晶硅除杂。

多晶硅 还原炉 产能

多晶硅 还原炉 产能

多晶硅还原炉产能多晶硅还原炉是制造多晶硅的主要设备之一,其产能通常受到多种因素的影响,包括设备规格、工艺条件、操作方式等。

以下是对多晶硅还原炉产能的详细分析:1.设备规格多晶硅还原炉的规格包括炉体尺寸、电热元件结构、加热功率等。

这些因素直接决定了还原炉的生产能力。

一般来说,还原炉的尺寸越大、加热功率越高,其产能也会相应提高。

1.工艺条件工艺条件包括反应温度、反应压力、气体流量等。

这些因素对还原炉的产能也有重要影响。

在适宜的工艺条件下,多晶硅的合成反应更加充分,还原炉的生产能力也会相应提高。

1.操作方式操作方式包括装料方式、加热方式、冷却方式等。

不同的操作方式对还原炉的产能也会产生影响。

例如,采用先进的装料方式可以增加物料在炉内的停留时间,提高还原反应的效率;采用高效的加热方式可以保证炉内温度的均匀性,提高产品质量;采用快速的冷却方式可以减少产品在高温下的热损伤,提高产品性能。

1.物料质量物料质量包括硅原料的纯度、颗粒度等。

硅原料的纯度越高、颗粒度越均匀,其反应活性也会相应提高,有利于提高还原炉的产能。

1.能耗成本多晶硅还原炉的能耗成本也是影响其产能的一个重要因素。

在保证产品质量和产量的前提下,降低能耗成本可以提高企业的经济效益。

综上所述,多晶硅还原炉的产能受到多种因素的影响,包括设备规格、工艺条件、操作方式、物料质量和能耗成本等。

为了提高还原炉的产能,可以从以下几个方面进行优化:1.选用合适的设备规格,根据实际生产需求进行选型配置。

2.优化工艺条件,通过试验和计算确定最佳的反应温度、反应压力和气体流量等参数。

3.改进操作方式,采用先进的装料方式、加热方式和冷却方式,提高生产效率和产品质量。

4.提高物料质量,加强对硅原料的质量控制,提高其纯度和颗粒度等指标。

5.降低能耗成本,采用先进的节能技术和设备,提高能源利用效率。

在生产实践中,可以通过对以上因素的综合考虑,制定出适合企业实际情况的生产方案,实现多晶硅还原炉的高效生产。

多晶硅还原炉雾化原理 -回复

多晶硅还原炉雾化原理 -回复

多晶硅还原炉雾化原理-回复多晶硅还原炉是多晶硅生产过程中至关重要的设备之一。

在多晶硅的生产中,多晶硅还原炉起到了关键的作用,通过雾化原理实现多晶硅的还原反应。

本文将详细介绍多晶硅还原炉雾化原理,以及其在多晶硅生产过程中的应用。

一、多晶硅的还原反应多晶硅的生产主要是通过将二氧化硅(SiO2)还原为纯净的多晶硅(Si)。

多晶硅还原反应可以简化为以下化学反应方程式:SiO2 + 2C →Si + 2CO其中,SiO2代表二氧化硅,C代表碳,Si代表多晶硅,CO代表一氧化碳。

这个反应在高温和特定气氛条件下进行,通常使用炉内加热元件提供足够的热量,使碳与二氧化硅反应生成多晶硅和一氧化碳。

二、多晶硅还原炉雾化原理多晶硅还原炉内的雾化原理是通过将炉内的原料气体雾化形成微小颗粒,增加气体与固体颗粒的接触面积,从而提高反应速率和效率。

在多晶硅还原炉中,常使用三元雾化原理进行雾化。

1. 空气雾化三元雾化原理的第一步是空气雾化,即将空气作为雾化介质。

在多晶硅还原炉中,通过喷嘴将空气喷入炉内,形成高速气流。

这种高速气流会把附着在炉壁上的碳粉末带入气流中。

2. 氧化雾化三元雾化原理的第二步是氧化雾化,即将氧化剂喷入炉内。

在多晶硅还原炉中,氧化剂常使用空气中的氧气。

在高温条件下,氧气与炉内的碳粉末反应,产生一氧化碳。

3. SiO2雾化三元雾化原理的第三步是SiO2雾化,即将二氧化硅雾化。

由于二氧化硅的熔点较高,无法直接雾化。

因此,在多晶硅还原炉中,常使用三氯硅(SiCl4)作为二氧化硅的前驱体。

SiCl4在高温条件下,与炉内的一氧化碳反应生成SiO2和Cl2。

通过以上三个步骤的连续反应,实现了多晶硅的还原过程。

雾化原理的应用使反应过程更加高效,增加了反应的接触面积,提高了反应速率和产量。

三、多晶硅还原炉雾化原理的应用多晶硅还原炉雾化原理在多晶硅的生产中具有重要的应用价值。

通过雾化原理,可以实现以下几个方面的优化。

1. 反应速率提高:雾化原理使得反应物质的接触面积增大,反应速率明显提高。

多晶硅还原炉系统余热回收利用

多晶硅还原炉系统余热回收利用

山 东 化 工櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆殰殰殰殰生产与应用 收稿日期:2019-08-14作者简介:吴燕平(1980—),江苏南京人,高级工程师,主要从事化工工艺设计。

多晶硅还原炉系统余热回收利用吴燕平(中国石化集团南京工程有限公司,江苏南京 210000)摘要:高纯的SiHCl3与H2在还原炉内1100℃左右高温下发生化学气相沉积反应,在硅芯上沉积而生成多晶硅,还原炉是多晶硅生产中电耗最高的设备,本文通过利用高温热水对还原炉的夹套、底盘及尾气进行冷却,加热后的热水进行闪蒸,年产6000t的多晶硅规模,通过热量回收能产生0.3MPa(g)的低压蒸汽44.77t/h。

达到节能降耗的目的,从而降低多晶硅生产的成本,以提高行业的竞争能力。

关键词:多晶硅;还原炉;节能能耗;余热回收利用中图分类号:TQ052.6 文献标识码:B 文章编号:1008-021X(2019)21-0104-03RecoveryandUtilizationofResidualHeatinPolysiliconCVDReactorWuYanping(SinopecNanjingEngineering&ConstructionINC,Nanjing 210000,China)Abstract:Highpuritytrichlorosilanereactswithhydrogenbychemicalvapordepositionatahightemperatureofabout1100℃intheCVDReactortodepositpolysilicononthesiliconcore.theCVDReactoristheequipmentwiththehighestelectricityconsumptioninpolysiliconproduction.Thispaperuseshotwatertocoolthebelljacket,base-plateandtailgasoftheCVDReactor,outputof6000tonsofpolysiliconperyear,andflashcanproduce0.3MPa(g)thelowpressuresteam44.77t/hthroughheatrecovery.Toachievethegoalofenergysavingandconsumptionreduction,therebyreducingthecostofpolysiliconproductionandimprovingthecompetitivenessoftheindustry.Keywords:polycrystallinesilicon;CVDreactor;energysavingandconsumption;recoveryandutilizationofresidualheat 近年来随着多晶硅价格的不断下滑,多晶硅行业的竞争不断加剧,导致不少高能耗的企业纷纷停产甚至倒闭。

多晶硅生产中三氯氢硅精馏节能工艺

多晶硅生产中三氯氢硅精馏节能工艺

多晶硅生产中三氯氢硅精馏节能工艺摘要:目前市场上有许多生产多晶硅的技术,西门子的先进技术得到广泛应用,以提高原料利用率和保护西门子基础上的环境。

通过气相淀积成柱和封闭式多晶硅生产工艺我国能源生产和消费市场,我国光伏发电量增长了70%,位居世界第一,多晶硅的供应将直接影响光电工业的发展。

多晶硅从化学角度来看是单质硅形态的另一种,在气温条件满足时使用的单质硅凝固,硅原子以金刚石结晶形态排列成多个水晶核,再结晶为硅。

通常是半导体级多晶硅,工业硅经过氯化合成生产硅化后精制,这是通过还原产生的半导体特性的产物。

半导体特性是其主要特征半导体是介于导体与绝缘体之间的物质。

关键词:多晶硅;三氯氢硅精馏节能工艺;1、概述工业硅酮粉,对HCI反应,在SiHCI3中处理,在大气中的H2多晶硅还原炉中再生。

SiH2Cl2和HCI分离后,硅烷作为液体粒子进入多晶硅流化床,在流化床上分解的,上面沉积着的晶体,能产生大量晶粒硅。

这是一个不断完善和经常用于制备现代硅酮,从而导致硅,在金属一级由硅和形成的生产原料是SiHCl3,首先产生于和的反应能量消耗要大得多,因为在生产过程中,其生产周期的每一个阶段的转化都很低,材料在多次往返循环中都需要三氯硅是修复多晶硅的最重要材料之一,为了响应国家的节约号召,我们将生产多晶硅,以实现节能的三氯氢硅精馏电路。

它也被称为硅氯仿,硅氟碳化物和三氯硅,这是三氯甲基硅烷,化学SiHCl3,熔点为101325kpa:-134°C;沸点自燃温度;爆炸极限:6.9%-70%;毒性:易燃程度:在恒压下形成无色透明液体,可快速蒸发的有刺激性的恶臭。

空气中燃烧的高度和燃烧的危险高达-18°C,燃烧时燃烧的高强度产生红、白火焰,形成在烟雾和水的强烈反应下在高温下,硅酮可以由氢还原成[1]。

2、三氯氢硅生产工艺三氯氢化硅的生产除其他外包括氢氯化物的合成、三氯氢硅的合成、粉尘的分离等。

废气的精馏和处理。

多晶硅还原炉还原过程能耗及预测解析

多晶硅还原炉还原过程能耗及预测解析

多晶硅还原炉还原过程能耗及预测解析发布时间:2021-05-14T06:43:18.719Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:葛俊远[导读] 在生产多晶硅的过程中,还原工艺具有较大能耗,还原工艺主要是利用还原炉,还原炉内部硅棒表面高温需要消耗较多的电能。

新特能源股份有限公司新疆乌鲁木齐 830011摘要:多晶硅还原炉的能量主要来源于硅棒电阻性发热,保障炉内发热温度在1100℃左右,在硅杆表面持续性的开展气相沉积反应,从而形成晶体硅。

在生产晶体硅中,硅棒直径逐渐变细,同时会变小电阻,技术人员通过调整电源系统的功率,可以满足还原炉硅棒的热量要求。

本文分析了多晶硅还原炉还原过程的能耗,同时开展预测解析,促进多晶硅企业生产发展。

关键词:多晶硅还原炉;还原过程;能耗分析;预测解析在生产多晶硅的过程中,还原工艺具有较大能耗,还原工艺主要是利用还原炉,还原炉内部硅棒表面高温需要消耗较多的电能。

多晶硅还原炉沉积生产阶段比较复杂,能耗时刻都在发生变化,因此在实际生产阶段很难预测下一刻的能耗,增加了生产控制难度。

因此本文分析了多晶硅还原炉还原过程的能耗,并且预测下一时段的能耗,提高还原沉积过程能耗控制性,保障工艺人员可以高效的控制还原炉操作。

可以对比预测内容和实际,及时发现多晶硅还原炉异常问题,保障多晶硅生产的持续性,避免浪费大量的能源。

一、多晶硅还原炉还原过程能耗和预测的背景半导体和电子信息以及太阳能产业的重要材料为硅材料,硅材料是世界重要的可再生能源,可以支持全区高科技和能源领域发展。

当前全区化石能源都面临着枯竭,需要利用太阳能代替化石能源。

但是光伏行业原料具有较高的成本,能源消耗比较大。

太阳能行业不断发展,也逐渐增加了硅材料的需求量,多晶硅生产关系到全世界光伏行业的发展。

【1】当前全球都面临着能源危机,不断大范围的开采不可再生能源,同时也在积极寻找可再生能源。

太阳能资源属于重要的代替能源,而多晶硅属于重要的原材料,在太阳能产业发展过程中发挥着重要的作用。

多晶硅制备中节能降耗技术的研究

多晶硅制备中节能降耗技术的研究
Ke r s p l cy tlie slc n;mo i e ime sp o e s neg a ig a d c n umpt n r d cn ywo d : oy r sal iio n d f d S e n r c s ;e r y s vn n o s i i e u ig o Ab ta t sr c :Efe t f sme tc n lge n e e g a i g a o s mpin r d cn n mo i e ime s fcso o e h oo is o n r s vn nd c n u to e u ig i d f d S e n y i p o e s o p lcy tlie ic n r p rt n rc s fr oy r sal sl o p e a ai we e ic se n i o r d s u s d. Th d s u s d e h oo is n ld d h e ic se tc n lge i cu e te c mp e e sv uiiain f y po u t t e p i z t n f e o iin r c s , t e pi z to a d o r h n ie t z to o b — r d cs, h o t l miai o d p st p o e s h o tm ain n o o i d v lp n fn v lh g - f ce c n r y-a i gr d cin f r a e o re s ae a d n v lh g l ・e e t e e eo me to o e ih-i in y e e g ・ vn e u to u n c fl g c l o e ih y- f ci e s a n rl v c aig twa n iae h ti h rc s ne i c t n tc oo i sta r o o t .I s id c td ta fte p o e si tns a i e h lge h twee c mmo l s d a d mau e n i f o n n y u e n tr d a rs n r p l d t rp a o fp lcy tli e sl o tp e e twe e a p i o p a t n o oy r saln i c n,i rp ain c s o l e r d c d frh r e e r i i t p e a to o tc ud b e u e u te . s r

多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨

多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨
12 1
多 晶硅 还 原 炉 调 功器 调 功 方 案 及 应 用经 验 探 讨
多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨
P we du t n c e n p lain E p r n e o e u t n F ra e o rA jsme tS h me a d A pi t x ei c fR d ci un c c o e o 韩健伟 ( 焦作煤业( 集团) 有限责任公司, 河南 焦作 44 0 ) 5 02 陈 真 生 黄 开 均 陈 杰 ( 浙江中控技术股份有限公司, 浙江 杭州 3 0 5 ) 10 3
理前 , 要 理 解 多 晶硅 的生 长 原 理及 电气 特 性 。 需 11 多 晶硅 还 原 生 长 原理 .
在 工 业 电加 热 应用 领 域 ,广 泛 使 用 可 控 硅 作 为 功 率 控 制 元
件 , 控 制 、 节精 度高 , 行无 噪音 。 其 调 运 目前 可 控 硅 功 率控 制方 式 有 : 相触 发 调 压 和 过 零 触 发调 功 两 种 方 式 -。移相 触发 调 压 就 移 4 ] 是通 过 调 节 门极 触 发脉 冲 间 的 电角 度 来 调 节 电压 。过 零 触 发 调
1 多 晶硅 生 长 原 理 和 电气 特 性
高 , 粒 间界 势 垒 降 低 , 晶 即硅 棒 所 需 要 击穿 电压 会 降 低 [。 3 ]
2 还 原 炉 调 功 器调 功 实 现 方 案
还原 炉 调 功 器 的 主 要 功 能是 控制 经 还 原 反 应 产 生 的硅 在 硅 芯 上 的生 长过 程 ,因 此 在介 绍 还 原 炉 调 功 器 控 制 工 艺 和 控 制 原
co u p i o t e olcrsaln sl on r du t ae ns m t on f h p y y t l e ic p o c i i i on r dep de on h r du t f n e. i pap de c ies h pr— en d te e c i on urac Ths er s rb t e o

多晶硅还原炉产能影响因素分析及提升措施

多晶硅还原炉产能影响因素分析及提升措施

的利用率。
1. 3 还原炉运行控制不当
还原炉在运行过程中,若工艺运行曲线(物料量、各物料配
比、温度与运行时间的曲线)与设备(喷嘴、硅芯尺寸)不匹配,
会导致硅棒在达到预定运行时间后,出现爆米花料过多,横梁
熔断、硅棒偏靠等异常现象。另外还原炉内热场与气流场分布
不合理,会造成硅棒局部过热,多晶硅物理质量指标波动大,也
棒直径逐渐增大,直至达到120 ~ 160 mm 时,还原炉完成一个 炉均单炉产量较低,严重影响还原工序产能利用率;通过问题
生产周期。其主要反应方程式如下[1]:
原因分析及采取相应措施,还原炉炉均产量等到了明显提高。
SiHCl3 + H2 →Si + 3HCl
其中还原炉结构如图所示。 2SiHCl3 →Si + 2HCl + SiCl4
第9 期
宋张佐:多晶硅还原炉产能影响因素分析及提升措施
·143·
櫆櫆殰
櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆殰
櫆櫆殰
生产与应用 櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆殰
多晶硅还原炉产能影响因素分析及提升措施
宋张佐
(云南能投化工有限责任公司,云南昆明 650100)
摘要:三氯氢硅还原是改良西门子法生产多晶硅的关键步骤,还原炉的产能能否达到设计甚至超出设计水平,对企业达产达标,降低成
productivity of polysilicon reduction furnace are analyzed and the improvement measures are put forward.
: ; ; ; Key words polysilicon polysilicon reduction furnace productivity measures
Song Zhangzuo

多晶硅生产中能耗的分析及节能的途径

多晶硅生产中能耗的分析及节能的途径

多晶硅生产中能耗的分析及节能的途径就目前發展来说,多晶硅在社会上的应用是非常广泛的,经其加工后生产的很多后期产品如半导体材料、集成电路等在各个领域都有很大的价值,而在多晶硅的制备过程中需要以大量的能源消耗为代价,而多晶硅又是一个需要消耗大量能耗的产业,为了在实际制备过程中节能,我国相关研究人员也进行了很多的尝试。

标签:多晶硅生产;能源损耗;节能途径随着现代社会的发展,人们的节能意识也变得越来越强烈,并且现代化工行业在生产的过程中也十分注重节能,多晶硅的制备工艺也在不断进行改善,希望在其生产过程中能够有效降低能耗,减小能源成本,在国外市场的影响下谋求稳定的发展,本文即对多晶硅生产中的能耗以及节能进行分析。

1 制备工艺及特点当前多晶硅在我国最主要是应用于光伏行业,多晶硅有多种制备的途径,目前市场上主要流传的制备工艺有改良西门子法、冶金法、以及流化床法等。

其中改良西门子法是发展最早的一种制备工艺,发展到现在其技术已经相当成熟了,且具有较好的稳定性和安全性、适合用于多晶硅产业化的生产,接受程度很高,不仅是国内在国外也是最普遍用于多晶硅生产的制备工艺。

还有,因国内的多晶硅发展史较短,大部分是引进、借鉴国外的工艺技术,多是跟随国外的发展脚步,所以导致在多晶硅相关工艺的改进优化上有较大的国内外差距。

另外,多晶硅的制备工艺正在向着节能、环保性的方向发展,在目前自然环境以及社会政策的影响下,实行可持续性的、节能环保的工业化生产是大势所趋,多晶硅的制备工艺也自然地顺着节能、环保的方向发展。

2 能耗及节能途径多晶硅在其制备的流程中,各个环节对能源的消耗都有一定程度的影响,并且想达到节能的效果,就是要根据各环节的能耗情况有针对性的开展的,下面就多晶硅制备工艺中多个环节的能耗进行分析,并探讨节能途径。

2.1 氢气制备环节在多晶硅的制备流程中氢气的制备过程主要是通过其制备的手段来影响能耗的。

氢气在多晶硅的制备中扮演的是还原剂的角色,是多晶硅的制备工艺中很关键的一种原料,并且它对的纯度有较严格的要求、用量也非常大,因此很大程度的牵连着多晶硅的制备成本与品质。

多晶硅还原炉工作原理

多晶硅还原炉工作原理

多晶硅还原炉工作原理
多晶硅还原炉是用来生产多晶硅的设备,在工业上被广泛应用于太阳能电池制造等领域。

其工作原理如下:
1. 原料准备:将硅石经过选矿、破碎、洗选等处理,得到纯度较高的硅岩粉末。

同时,将还原炉内的冷却剂和硼酸等添加剂预先准备好。

2. 充填原料:将硅岩粉末从进料口注入还原炉内,确保炉内原料的密实程度和均匀性。

3. 预热阶段:启动加热设备,通过燃烧产生的高温燃气,使还原炉内的温度逐渐升高。

预热阶段的目的是为了加速反应速度,提高整个还原过程的效率。

4. 昇温反应:当还原炉内温度达到一定程度后,硅岩粉末会与炉内残留的冷却剂和硼酸等添加剂发生化学反应,生成高纯度的多晶硅。

反应过程中释放出的气体通过底部的排气孔排出,同时新的冷却剂从顶部加入以保持反应炉内的温度。

5. 冷却:当反应结束后,关闭加热设备,依靠自然冷却使炉内温度逐渐降低。

然后打开还原炉的出料口,取出经过冷却的多晶硅块。

6. 清洗:取出的多晶硅块通常还会进一步进行酸洗等处理,以去除杂质和提高其纯度。

通过以上的工作原理,多晶硅还原炉能够高效地将硅岩粉末转化为高纯度的多晶硅,在太阳能电池等领域发挥着重要作用。

浅析高压击穿启动还原炉在多晶硅生产过程中的应用

浅析高压击穿启动还原炉在多晶硅生产过程中的应用

拆 计 原妒顶黼法兰 安装 卤索幻 盟加热器
十 F 还娘炉冷却水糸统 进行 内晦性 L 体哦 盟换 片僳压台格
会 快速 发展 接踵而至 的能 源危机和 环境污 染, 人们开 始寻找 能够 代替 化 石燃 料储备 的能源材料 , 太 阳能作: 勾 取之不尽用之不竭 的清洁能源 ,
式 中a 与D 对于同一种 半导体材料为常量 , T 为绝对温度 】 。 因此 只要有足够 热量使得 硅芯 温度升 高到一定温 度以 上 ( 使得 硅 芯电阻率下降 到一定值 ) , 在 硅芯上加 上一定电压就能 击穿硅芯 , 形成 电路, 再 以电流大 小控制 硅芯温 度至化 学气 相沉 积要求温 度即完成 了
I 通 氧 气 运 行 , 兰 电 源 墨 转 为 电 流 控 制 , 比 进 料 j
图1 : 卤素灯加热器预热硅芯启动还原炉生产过程
3 . 2高压击穿预热硅芯启动还原炉 和技 术秘 密。 总的来说 , 目前 国际上多晶硅 生产主要 的传统 工艺有 : 改 良西门子法 、 硅烷 法和流化 床法。 其 中改良西门子工艺生产的 多晶硅 的 高压 电击穿 硅芯 预热 启动还 原炉 原理 为 : 开 炉准 备工 作完 毕 , 惰 产能最大 , 约占全 世界总产能 的8 0 %… 。 性 气体、 氢气置换还 原炉至气氛合后 , 在氢气环境 、 1 0 0 E左右 环境温 度 改 良西门子法生 产多晶硅 是利用氯气和氢气合成氯化氢 , 合成 和回 下, 硅芯上施 加最 高为1 0 K V( 1 0 ~ 0 . 4 5 K V 连 续可调 ) 的电压使其 产生 收 的氯化 氢与工业硅粉 合成 三氯 氢硅 , 对合成 的三 氯氢硅 进行分离 提 约1 KW的电功率加热硅 芯, 随着硅芯温 度升高 、 硅芯电阻大幅度降低 ,

多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨

多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨

多晶硅还原炉调功器调功方案及应用经验探讨韩健伟1,陈真生2,黄开均2 , 陈杰2(1:焦作煤业(集团)有限责任公司,焦作,454002;2:浙江中控技术股份有限公司,杭州,310053)摘要:多晶硅是太阳能光伏产业和电子工业的基础原料,其发展前景光明。

还原炉调功器是多晶硅生产的核心装置,对还原炉生产多晶硅的产品质量和单位能耗影响较大。

本文阐述了多晶硅的生长原理和电气特性、调功器调功方案以及调功器在大型多晶硅生产装置中的应用经验。

关键字:还原炉调功器,调功方案,硅芯击穿,恒温加热Study On The Power Adjustment Scheme And The Application Experience Of The Reduction FurnaceHan Jianwei1, Chen Zhensheng2, Huang Kaijun2, Chen Jie2(1. Jiaozuo Coal(Group)Co., Ltd., Ji aozuo, China, 454002.2. Zhejiang SUPCON Technology Co., Ltd, Hangzhou, China, 310053. )Abstract: Polycrystalline silicon is the raw materials for the solar photovoltaic and electronic industries, the development of Polycrystalline silicon has bright future. Reduction furnace power regulator is the heart of the polysilicon production plant. The product quality and the energy consumption of the polycrystalline silicon production were depended on the reduction furnace. This paper describes the production technology and electrical properties of polycrystalline silicon, The power adjustment scheme, and the application experience of the using of the reduction furnace in large-scale polycrystalline silicon production plant.Key words: Reduction furnace power regulator, Power Adjustment Scheme, Silicon Core Breakdown, Constant Temperate Heating.1、概述多晶硅是单质硅的一种形态。

利用导热油循环冷却还原炉节能降耗

利用导热油循环冷却还原炉节能降耗

2 节 能 降耗 的 途 径
能 源 对 于半 导 体 材 料 工 业 的 发 展 尤 其 重 要 ,
这 是 因为 在 其 基 础 材 料 多 晶 硅 的制 备 过 程 中要 消 耗 大 量 的 能 源 。 以我 厂 为 例 , 晶 硅 是 制 备 单 晶 多
硅 的 主要 原 料 , 晶 硅 的 制 备 经 历 了从 初 级 原 料 多
X u Y u 一i an 1n
( n iS r io du trM a e i l a tr I siu e) Emes a 1 2 0, i a) Ere e c n co tra sF co y( n tt t , e ih n 6 4 0 Ch n
Ab t a tCo pr he sv u iiato f he t c s r c m e n ie tl z i n o a ondu to i c c — o ln , a on c i c i n o l y lc o i g he t c du ton o lc lc ol om pa i g w ih w a e o ln ol iio e c in f na e i c om i i i yc— o i c ng rn t t r c i g ofp ysl n r du to ur c n e on c zng e e t i iy a d a a e i l r lton hi t e n h a o uc i n oi y lc ln nd m — lc rct n r w m t ras, ea i s p be w e e t c nd to l c c— o i g a i pr vi h o y i c a iy a e dic s e n r a e n t s p pe o ng t e p l s l on qu lt r s u s d a d na r t d i hi a r. i K e w o ds e o om ii g e e t i iy nd a y r c n z n lc rct a r w m a e il ; a c du ton oi; y lc ln t ra s he t on c i l c c— o i g;

多晶硅制备的一体化电气系统设计及应用

多晶硅制备的一体化电气系统设计及应用

进入快速发 展时期 ,科技 部 “ 十一五 ” 技支撑计 划 科 设立 了 “ 多晶硅材料 产业关键 技术开 发 ” 等项 目,大
大推 动 了我 国多 晶 硅产 业 的发 展 。 当 前多 晶硅 产 业 生 产 工 艺 技 术 主 要 包 括 改 良西 门 子 法 、硅烷 法 、流 化 床 法 和 太 阳能 级 多 晶硅 新 工 艺 技 术 。改 良西 门子 工 艺 能 够 兼 容 电子 级 和 太 阳 能 级 多 晶
收 稿 日期 : 0 0 0 — 4 2 1— 5 2
电流闭环 自适应 PD控制 ,控 制参数 与硅棒 的电阻率 I
成 线 性 关 系 ,硅 芯 击 穿 过 程 电 阻介 : 贺明智( 9 9) 博 士, 士 生导师 , 究方 向为 电 1 7一 , 硕 研
硅 的生产 ,并且技 术成熟 ,适 合产 业化生 产 , 目前 仍
作 为 多 晶硅 生 产 工 艺 的首 选 。
图 1 多晶硅还原炉 电气 系统组成
改 良西 门子 法采 用 氢 还 原 三氯 氢 硅 的 方式 生 产 多 晶硅 。三氯 氢硅 还 原 在 超低 碳 的不 锈 钢 或镍 基合
反应 ,使硅沉 积 在 发 热体 上 ,进 行 还 原增 长 ,形 成
多 晶硅 棒 。
2 1 高压 启 动装 置 .
1 多晶硅还原炉 电气 系统概述
根据多晶硅 生产工 艺要求 ,多 晶硅还 原炉 电气 系
统 主要 实 现 硅 芯 高 压 启 动 和 还 原 提 纯 两 种 供 电方 式 。 综合 高压 启 动 过 程 和 还 原 过 程 , 中 间 可 以加 入 维 持 电
时 电阻 率 很 高 , 因此 硅 芯 需 经 过 外 加 热 法 加 热 至 30 0 ℃或 用几千伏 的高压 电启动 ,启动后 硅 芯 电阻从

多晶硅还原炉电气系统研制及其实际应用

多晶硅还原炉电气系统研制及其实际应用

(. e eUn esyo T cn lg ,Taj 0 1 0 hn ;2 e i ay o r l t n s o ay e ig12 1,C ia 1 H b i i r t f eh oo y i i 30 3 ,C ia .B in S n i we e r i mp n ,B in 0 6 3 hn ) v i nn jg P E co c C j Abtat hs a e t d csh jr q imet fh oyicnrdcn rae l tclyt s c:T ipp rn o ue e o u n te ls i u i f nc e r a ss m,ade p ai sh okn n r ir t ma e p o p lo e gu eci e n m hs e e rig ・ z t w wi
二,保 持硅棒表面温度 1 8 0℃,硅棒直径从 8 0 增加到
流调压器Q 调压后连接到升压变压器原边 1 挡,变压器 副边额定输 出电压 ( 例如 1 V) 2k ,调压输 出范围 、 U 。3 0V 交流电压 经过交流调压器Q 调压后连接到升 2 8 2 压变压器原边 2挡,变压器副边额定输出电压 ( 如 例
c pe fp e e t g v l g e u ao n e u i g v l g e u ao .I as r v d sa n w e so e in n e u i g v l g e u ao , i l so r h ai ot e r g lt ra d r d cn o t er g lt r t lo p o i e e i a fd s i g r d cn o t e rg lt r n a a d g a whc a e u e a mo i o tn n r v o r a t r nt e e d h ea t l h ws h n t no t ec mp ro e ai g s se . ih c nr d c sh r n cc n e t d i o ep we co .I n ,t r ces o e f c i f h o me p r t y tm a mp f h i t u o n Ke r s p ls l o d c n r a e lcrc l y tm; r h ai gv l g g lt r r d cn o tg g lt r c mp t r p r t gs se ywo d : o y i c nr u i gf n c e t a s i e u e i s e p e e t o t er u a o ; e u igv l e e ua o ; o u e e ai tm n a e a r o n y

一种多晶硅还原炉自动调功器硬件系统设计与实现的开题报告

一种多晶硅还原炉自动调功器硬件系统设计与实现的开题报告

一种多晶硅还原炉自动调功器硬件系统设计与实现的开题报告摘要:本文介绍了一种基于多晶硅还原炉的自动调功器的硬件系统设计与实现。

本系统利用单片机和传感器进行实时监测和控制,可以在多晶硅还原炉的生产过程中自动调整功率大小以达到最优生产效果,同时能够实时采集数据并及时反馈给操作人员,提高了生产效率和安全性。

本文详细介绍了系统硬件的设计和实现过程,包括传感器的选型和接口设计、单片机的程序编写和控制算法的实现等,最终经过测试验证了系统性能和可靠性良好。

关键词:多晶硅还原炉、自动调功器、单片机、传感器一、项目背景多晶硅还原炉是现代半导体产业中使用最广泛的一种设备,它主要用于将气相中的硅烷分解成高纯度的多晶硅,用于半导体芯片制造等行业。

多晶硅还原炉的生产过程需要严格控制温度、压力、流量等参数,以达到最佳的生产效果,同时也需要保证安全性和稳定性。

在多晶硅还原炉的生产过程中,功率大小的控制是至关重要的一个环节,功率过低会导致产量不足或质量下降,功率过高则容易引发事故或设备损坏。

传统的功率控制方法是人工调整,但由于生产现场的环境复杂、涉及的参数较多,人工调整难度较大,同时也存在误差和安全隐患。

因此,自动调功器的研发和应用具有重要意义,可以提高生产效率和安全性。

二、项目目标本项目的主要目标是设计并制作一种多晶硅还原炉自动调功器硬件系统,可以实时监测和控制功率大小,达到最优生产效果,并能够实时采集数据并及时反馈给操作人员,提高生产效率和安全性。

三、系统设计本系统主要由传感器、单片机和执行器组成。

传感器用于实时监测多晶硅还原炉内的温度、压力、流量等参数,单片机用于实时采集数据并控制执行器调整功率大小。

系统框图如下所示:四、系统实现1. 传感器选型和接口设计本系统中采用了多种传感器来监测多晶硅还原炉内的各项参数,包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

这些传感器需要与单片机建立合适的接口,以实现数据的实时采集和传输。

2. 单片机程序编写通过传感器采集到的数据,单片机需要实现相应的控制算法,以控制执行器调整功率大小。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

万 吨标 煤

#
5
,
,

【 能原 理 】 节
通 过添加纳米 分 散剂 混 合均匀性
, ,
在 软磁 制粉 中采 用新式湿 磨工 艺
, ,
,

永 磁制粉中采 用新 式干 法混 合 球磨 工 艺
#

,
提高
提高
固相 反应速 率
,
增加烧 结活性 提高粉碎 和 干燥效 率 降低制 粉 能耗 采用 纳米烧结助剂 和 复合添加剂 降低预烧 及烧 结温度 提高烧结效率 实现预烧和 烧结过程的节 能降耗
,

,
【 能效 果 】 节
项 目拟通 过纳 米分散 剂和 烧结助剂 的应用 生产 工 艺优化 及 设备改进 实现 铁氧 体磁 性 材料 生 产过程 中 的节能降耗 项 目的工 业 化试验拟在年产− 万吨 软磁铁氧体生产 线和 年产 1万 吨永 磁铁氧体 生产 线上进行
,。,Fra bibliotek软磁 部 分 通 过 添 加 纳米 分散 剂 及 采 用 新 式湿 磨 和 综 合干 燥 技 术 降低 制粉 阶 段 能 耗 + + & 吨 标 煤 , 吨 铁 氧 # 体 通过 添 加 纳 米 烧 结 助 剂 和低 熔 化 合 物 复 合 添 加 剂 降低 预 烧 和 烧 结 温 度 以 及 窑 炉 的节 能改造 降 低烧 结 过 程 能 耗 + & + 吨 标 煤 , 吨 铁 氧 体 目前 生 产 每 吨 软 磁 铁氧 体 耗 能 约 + ( 吨 标煤 通 过本 项 目 − ∋ + &1 吨标煤 & ∃ ( # 按 年产 − 万 吨 计 技术 降低 能耗 总体 降 低 能 耗 ) 工 业化 试 验 正 常 运 行 时 软 磁部 分 每 年 降低 能 耗 + ∃ 万 吨 标 煤 − % 永磁 部分 通 过 添 加 纳 米 分 散 剂及 采 用 新 式 干 法 混 合 球 磨 技 术 降低制 粉 阶 段 能耗 + + & 吨 标 煤 , 吨 铁 氧 ( # 和 烧 结 温 度 以 及 窑 炉 的节 能 改 造 降 体 通 过 添 加 纳 米 烧 结 助 剂 和 低熔 化 合 物 复合 添加 剂 降低预 烧 低 产 品烧 结 过 程 能耗 + & & 吨 标 煤 , 吨 铁氧 体 目前 生 产 每 吨 永磁 铁 氧 体 约 耗 能 + ( 吨 标 煤 通过 本 − 目技 术 降 低 能 耗 + % + 吨 标煤 总 体 降低 能 耗 % ) # 按 年 产 1 万 吨计 工 业 化 试 验 正 常 运 行 时 永 磁 项 ∃ 部 分 每年 降低 能耗 & % 万 吨 标煤 −
,

,
道 冲洗 水 清洗 减 少到 现有 的三 道 ∋ 锅 炉 供热 系 统 简介 & 将 从板 式热 交换 器 排 出 的 热 尾 气进 行 收集 后 循 环 供热 年 可 节 约 原 煤% + 多 吨 # + % 通过变 频器调节 送风 机 的送风 量 引风机 的引风量和 燃料 进给 量 确保锅 炉处于 最佳运 行状 态 #
#
,
,
用 于清 洗
同 时将 过 滤 下 来 的 浓
水 二 次 反 渗透 利用 # % 将砂 滤器 冲洗 水 回收沉 淀 沉 淀 好 的 上层 清水 回 收利用 ∋ 将 化成车 间的冷 却水通 过高 温冷却塔 自然风 冷后 循环 使用 使化 成冷 却水的重 复利用 率达 ( ) # ∗ 将 腐 蚀 化 成 设 备 后道 干 净 的冲洗 水 用磁 力 泵 回收给 前 道冲 洗 工 序 冲洗 使 得原 有 的八
5
#
,
,
,
,
,
5
∋ 软 磁 铁氧 体 示 范 生 产 线和 永 磁 铁 氧 体 示范 生产 线 正 常运 行 时 每年 总 计 降低 能 耗 % & 万 吨 目的实 施 使铁 氧 体 磁性 材料 生 产 过 程 的 总 体 能耗 降低 % ) 以上 单 位 产 品 的 综 合 标 煤 通过 本项 + 能 耗指 标达 到 国 际 先 进 水 平
,

铁 氧 体 磁性 材 料 生 产 过程节能技术 应 用
【 术 简介 】 技
天 通 控 股 股 份有 限 公 司
,
通 过添 加 纳 米 分散 剂 以及 改进 传 统 的 铁 氧 体 湿 磨 及 喷 雾 干 燥 工 艺
开 发 新式 湿 磨 技 术 和 综 合
#
干 燥 技 术制 备 软 磁 铁氧 体 粉 料 和 新 式 干 法 混合 球 磨 技 术 制 备 永 磁 铁 氧 体 粉料
,
,
吨 多 晶硅 项 目的 工 程 中
,
,
通过 工 艺包 的转 让 得到 实 施 应 用
,

本 应用 技术成 熟 节 能 效 果显 著 符合 国 家 的节 能环 保 的政 策 当 前 我 国大 量 上 马 的多 晶 硅项 目节 能具 有实 际 的应 用和 推 广 前 景

,
经 济 效益和 社 会 效 益 明显
, ,
5
,

,
,
,

(+ ℃
9
闷卜
技 术指标
& %
#
余 热 热 能利 用 效 率
系 统 负荷 适 应 范 围
4
∗−) % + ): & + + 、
4
&% 1
【 能 效果 】 节
如 果 采 用燃 气 锅炉 提 供 ∗ ; < , 0 蒸汽 两 合提 供 利用 回 收装 置 后 每年 可 节 省天 然 气 & ∃ + + 万 = ∋ % + + 万元 按 本地 价 格计 算 每年 可 节 省 费用 综 合 本 蒸汽 热 回 收 系统 扣 除装 置 电费 后节 约 % % + + 多 万 元 , 年 目前本 热 能回 收系 统 单 套 约 投 资 & + + + 万 元 作 为千 吨 级 多 晶硅 生 产 系 统至 少 需 要 三套 因 此 总 投 资在 ∋ + + + 万 元 以上 投 资 回 收 期 约 为 两 年
在保 证 性 能 的 前提 下 将 预烧 温 度 由原 来 的平 均 & + + + ℃ 降低至 平 均 ( + ℃ 以下 将烧 结 温 + 度 由 原 来 的 平 均 & ∋ − ℃ 降低 至 平 均 & ∋ + ℃ 烧 结速 率 提 高 & ) 左 右 年产 量 − 万 吨 示 范生 产线 每 年 +
∃ %

动 力变压 器 全部 采用 ! ∀ 型低 损 耗 节能 型 电 力变 压器 通 过 电 房 自动化 监 控 系 统 对 电房 运行 状况 实 时进 行 监 控

,
#
,
确保 经 济 运 行
,

&
水循 环 系统 工 艺 简 介 采 用 反 渗 透水 处 理系 统将 腐 蚀冷 却 水 回 收 制成 离子 水
生 产线
, , , , ,
总 体 降低 能耗 + ∃ 万 吨 标煤 项 目拟 建 设 年 产 1 万 吨 永 磁 铁 氧 体 产 品 节 能 降耗 示 范 生 产 线 在 保 证 性 能 的 前提 下 将预 烧 温 度 由 原 来 的平 均 &+ − + ℃ 降低 至 平 均 ( + ℃ 以下 将 烧 结 温 度 由原 来 的 平 均 + & ∋ + + ℃ 降低 至 平 均 & % − ℃ + 烧结 速 率 提高 &% 左 右 年 产 量 1 万 吨 示范 生 产 线 每 年 总 体 降低 能耗 & % ) −
,
5
&
,
5

5
,
5
,
5
,
5

,
5
,
5

5
,
5
,
,
5

&%
万元


节煤 − ∗ 吨 %
,
节水∋ 万吨 (

& 实现 综合 节 能收入 共计 % &1 万
年 均节 能利 润 & & 1 (
2 应 用 情 况 和 推广 前 景 3
电极 箔 是 生 产 铝 电解 电容 器 的 关键 材 料 属 国 家 鼓励 和 支 持 的 新型 电子 材 料 发 展 电 极 箔产 业 对 我 国电 子 信 息产 业 的发 展 具 有 十分 重 要 的 意义 4 # 本 项 目节 能 减排 效 果 明 显 改造 后 同 规 格 电 极箔 单位 能 耗 将 降低∋ )左 右 同 规 格 电极 箔 单位 + # 煤 耗 将减 少 & ) 左 右 同 规 格 电 极箔单 位水 耗 减少 % ) 左 右 因 此 该 项 目的推 广 可 以 有效 降低 电极
,
通 过 在 配 合料 中 加
#
入 纳 米 助 熔 剂 和 低 熔化 合 物 复 合 添 加 剂 有 效 降 低 铁 氧 体 的预 烧 温 度 及 烧 结温 度 通 过 对 传 统 烧 结 # 窑 炉 的节 能技 术 改造 提 高烧 结 窑炉 的 效 率 项 目拟 建 设 年 产 − 万 吨 软 磁 铁 氧 体 产 品 节 能降 耗 示 范
,

,

,
,
,
,
,

【 能原 理 】 节
相关文档
最新文档