硅料还原
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还原工艺简介
一、简介
现有20台24对棒还原炉和4台36对棒还原炉。20台24对棒
还原炉对应2台打压变,36对棒还原炉对应一台打压变。24台还原
炉对应9台夹套水泵,对应2台电极水泵,对应4台底盘水泵。
二、水系统
夹套水(DW2)用于给还原炉钟罩降温,也用于给TCS汽化器加
热。入口温度130℃,出口温度150℃
底盘水(DW3)用于给还原炉底盘、尾气冷却器、混合气预热器降
温。入口温度50℃,出口温度85℃
电极水(DW4)用于给电极冷却降温,同时也给视镜、密封垫进
行降温。入口温度40℃ ,出口温度55℃
三、工艺流程
回收氢气送入每台还原炉所对应的汽化器,液相三氯氢硅送入
气液分离器,气液分离器经过夹套热水加热后将液相TCS蒸发,蒸发
的气相TCS同氢气混合后进入混合气预热器同炉内尾气进行换热。混
合气加热后进入还原炉进行沉积反应。反应后的还原炉尾气温度接近
500℃,在混合气换热器同进料混合气换热冷却后再进入尾气冷却器,
尾气冷却器用60℃底盘水进行冷却,经冷却后的尾气温度降至70℃
后送入尾气回收系统。
四、电极布局
24对棒还原炉1#—10#:B1相为内环,B2、C2相为中环,A1、
A2、C1相为外环,每相对应4组硅芯。A1A2、B1B2、C1C2各对应
一个调功柜,打压时每组硅芯为并联关系,打压完成后交由调功柜运
行时转为串联运行,所以会出现当A1A2相中的任意一组硅芯掉电都
会造成该相中的剩余硅芯掉电。
11#—20#电极布局:C1相为内环,A1、B1相为中环,A2、B2、C2
相为外环,运行方式同上。如图所示:
附件:
1、 36对还原炉工艺参数
2、24对棒还原了工艺参数
36对还原炉基本工艺参数
1 炉内侧工作压力(MPaG) 0.6
2 炉内反应温度(℃) 1080-1200
3 还原炉内筒直径(mm) 2900
4
硅棒高度(mm) 2800(同时适用2500)
5
硅芯直径(mm) φ8
6 电极中心距(mm) 220
7 单炉年产量(吨) 500
8 成品硅棒直径(mm) 160MAX
9 平均生长速度(kg/h) 76.5
10
单炉产量(吨) ≥6.8
11
生长时间(hr) ≤90
12
还原电耗(kwh/kgSi) ≤45
13 一次转换率 ≥10%
14
TCS正常进料量(kg/h) 370~6260
15
氢气进料量(kg/h) 32~370
16 视镜H2进气流量(Nm3/hr) 80
17 进气摩尔比(H2:TCS) 3~6:1
18
尾气压力(MPaG) 0.6~0.7
19
尾气出口温度(℃) 600~650
20 平均尾气量 (kg/h) 3270
21 混合气体进气口数量 30
22
还原炉总重量(kg) ~40000
23
还原炉运行重量(kg) ~50000
24 最大起吊高度(m) 10
25 最大起吊重量 吨 25
26
使用寿命(年) 15(设计腐蚀裕量0.1mm/年)
24对棒还原炉运行参数
序号 项目 参数 单位 备注
1 炉内侧工作压力 -0.1~0.6 MPa
2 冷却夹套内工作压力 0.85 MPa
3 底盘夹套工作压力 0.6 Mpa
4 工作温度(炉内壁/冷却夹套/底盘内壁/底盘夹套) 300/155/250/90 ℃
5 反应温度 1080~1200 ℃
6 原始硅芯长度 2500-2800 mm
7 成品硅棒直径 130~150 mm
8 单炉产量 3.7~4.4 T
9 单炉年产量 ≥250 T
10 沉积时间 83~120 H
11 平均生长速度 ≥34.6 Kg/h
12 还原电耗 ≤70 kwh/kg-si
13 混合气进气压力 0.7~0.8 MPaG
14 进料温度 120~185 ℃
15 TCS进料量 260~2750 kg/h
16 氢气进料量 24.6~164 kg/h
17
进气摩尔比(H
2
2.5~6 /TCS)
18 尾气压力 0.5 MPaG
19 尾气出口温度 500~600 ℃