36对棒与48对棒还原炉运行工艺分析与研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baimn1990
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随着信息技术和太阳能产业的飞速发展,全球对多晶硅的需求增长迅猛,多晶硅的生产技术也快速发展,工艺设备不断向大型化、节能化发展。主流的多晶硅生产技术为改良西门子法还原炉工艺。从2003年还原炉由12对棒开始逐步增加到24对棒、30对棒、36对棒、48对棒,随着炉型增大和配套工艺改进,单台炉子年产量增加近15倍!多晶硅每吨电单耗降低至12对棒的五分之一。多晶硅的还原工艺是一个飞速发展的过程。  国内目前产量最大、能耗最低的多晶硅还原炉设备为36对棒、48对棒还原炉,由于工艺新,并且使用厂家较少,对于大炉子的运行参数和工艺曲线各个厂家都有不同的差别,产量和成本相差很大,对于大型还原炉产能潜力是否挖掘出来没有统一的结论。运行过程中存在较多问题,例如倒炉、生长不稳定、产能指标未达到设计目标等。  本论文主要目的是对这些生产问题进行分析解决,研究对象是改良西门子法36对棒、48对棒多晶硅还原炉。方法是通过使用ANSYS、STR软件对多晶硅还原炉内气流进行模拟,结合多晶硅化学气相沉积原理,查找问题产生的原因,确定工艺调整思路,优化具体运行方案,然后在生产中进行验证调整。  生产过程调整中,分别从供料曲线、电流电压曲线、进气喷嘴、底盘结构、不同硅芯型号的等方面,对还原炉运行方案进行整体优化调整,解决大型多对棒还原炉存在的起炉倒炉、运行不稳定、外观质量不可控、产量成本优势未得到发挥等问题,并为工艺参数继续优化提供方向。  通过生产的反复试验最终得到的运行方案和一套还原炉系统的压力、温度、流量参数的参考体系,具有一定普遍性。可以在此基础上比对同类型还原炉,并在此供料、电流曲线基础上按照本文思路进行优化调整,减少大型还原炉试验周期,不断挖掘提高产能、降低成本。
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