多晶矽(guī)還原爐內主要汙染物及清洗工藝
時間:2016-10-12 15:20:09作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備
從2010年至今,光伏產(chǎn)業(yè)呈現出了(le)強勢的複(fù)蘇態勢,光伏市(shì)場(chǎng)需求旺盛。高純多晶矽是電子(zǐ)工業和太(tài)陽能光伏產業的基礎原料也是主要原料,在整個生產過程中,對產品質量的控製要求很高。目前(qián),生(shēng)產多晶矽主要采用改良西門子法,對還原爐的沉積(jī)環境的潔淨度要(yào)求特別關鍵,任何顆粒(lì)性雜(zá)質、油脂等物質餘留在(zài)爐內,都會對產品質(zhì)量(liàng)造成影響。

一、多晶矽還(hái)原爐內主要(yào)汙染物
根據多晶(jīng)矽生產原(yuán)理及實際生產情況分析,還原爐基盤及鍾罩表麵主要汙染(rǎn)物為無定(dìng)形矽粉,其次為多晶矽顆粒物、氯矽烷水解物及部分粉塵雜質。
1、無定形(xíng)矽
還原爐在一個周期運行後,基盤及(jí)鍾罩表(biǎo)麵均會產生一層土黃色(sè)粉末,主要成分為無定形矽粉。基(jī)盤冷卻水溫度偏高,在還原爐基盤尾氣出口也會產生無定形矽。這些無定形矽易形成一層膜附在(zài)基盤和鍾罩內表(biǎo)麵,甚至在電極和石英環表麵(miàn)。
2、氯矽烷水解物(wù)
多晶矽打開鍾罩(zhào)前要進行嚴格(gé)的氮氣置換(huàn),但因還(hái)原爐結構複雜,在進料口、尾氣(qì)管、窺視鏡等地(dì)方易形成置換(huàn)死角,置換後爐內仍會預留部分氯矽烷氣體。當爐筒提起後,氯矽烷殘留氣體與空氣接觸,會在基(jī)盤及爐筒表麵形成水解物。這些水解物一般附著在進(jìn)料管口及尾氣管口,其中矽酸鹽物質(zhì)為(wéi)白色膠狀沉澱,二氧化矽為白色粉末狀固體,氯化氫遇潮(cháo)形成鹽酸殘留在基盤表麵。
3、多晶矽顆粒(lì)物
還原爐停爐過程中,因停爐(lú)溫度控製不均,易造成矽(guī)棒破裂,產生多晶矽碎屑;收(shōu)割矽棒過程中也(yě)會有部分碎屑遺留;如果遇到(dào)倒(dǎo)棒(bàng),碎屑遺留會更多。
4、其他雜物
在收割(gē)矽棒(bàng)中,會帶入少量的粉塵、油脂等汙染物(wù)。油分(fèn)子對多晶矽的危害十分(fèn)嚴重可(kě)能(néng)造成(chéng)多晶(jīng)矽反應速度減慢,產量降低,甚至矽反應停止。
二、多晶矽還原爐(lú)清洗方法(fǎ)

現(xiàn)今各生產廠家(jiā)在開發新(xīn)技術、進行技術改造的同(tóng)時(shí),通過對設備的清洗來降低能耗和保證多(duō)晶矽的(de)產品質量。還(hái)原爐沉積多晶(jīng)矽是間歇操作,一(yī)個運行周期結束後需要打開鍾罩收割矽棒,然後進行基盤清理,再裝矽芯進行下一個周期的化學氣(qì)相沉積。因此,想提高設(shè)備運轉率、降低能耗,選擇方便、快捷、處理效(xiào)果(guǒ)好的(de)清理工藝尤為關鍵。
德高潔多晶矽還原爐鍾罩清(qīng)洗係統是(shì)以高壓清洗機為主機,以高壓水(shuǐ)射流為動力的(de)自驅動三維旋轉噴頭形成360°的網狀高壓水柱噴射表麵,從而完成(chéng)鍾罩(zhào)內部(bù)表(biǎo)麵的水力掃射,並采用專用清洗(xǐ)劑等為主要清洗液,先用純水(去離子水或叫(jiào)脫鹽水)漂洗,之後再采用高(gāo)純水衝洗,最終完成清洗過(guò)程。
德高潔(jié)多(duō)晶矽還原爐鍾罩清洗係統核心部件高壓泵采用進口耐酸堿、耐高溫、全不鏽鋼(gāng)的加壓泵,並利(lì)用多晶矽生產廠(chǎng)家的蒸汽餘熱將清洗介質加熱,從而改變原電加熱工藝。我公司自行研發設(shè)計的自驅動旋轉(zhuǎn)升降噴射(shè)機構可適應各規格的還原爐體(tǐ)。

一、多晶矽還(hái)原爐內主要(yào)汙染物
根據多晶(jīng)矽生產原(yuán)理及實際生產情況分析,還原爐基盤及鍾罩表麵主要汙染(rǎn)物為無定(dìng)形矽粉,其次為多晶矽顆粒物、氯矽烷水解物及部分粉塵雜質。
1、無定形(xíng)矽
還原爐在一個周期運行後,基盤及(jí)鍾罩表(biǎo)麵均會產生一層土黃色(sè)粉末,主要成分為無定形矽粉。基(jī)盤冷卻水溫度偏高,在還原爐基盤尾氣出口也會產生無定形矽。這些無定形矽易形成一層膜附在(zài)基盤和鍾罩內表(biǎo)麵,甚至在電極和石英環表麵(miàn)。
2、氯矽烷水解物(wù)
多晶矽打開鍾罩(zhào)前要進行嚴格(gé)的氮氣置換(huàn),但因還(hái)原爐結構複雜,在進料口、尾氣(qì)管、窺視鏡等地(dì)方易形成置換(huàn)死角,置換後爐內仍會預留部分氯矽烷氣體。當爐筒提起後,氯矽烷殘留氣體與空氣接觸,會在基(jī)盤及爐筒表麵形成水解物。這些水解物一般附著在進(jìn)料管口及尾氣管口,其中矽酸鹽物質(zhì)為(wéi)白色膠狀沉澱,二氧化矽為白色粉末狀固體,氯化氫遇潮(cháo)形成鹽酸殘留在基盤表麵。
3、多晶矽顆粒(lì)物
還原爐停爐過程中,因停爐(lú)溫度控製不均,易造成矽(guī)棒破裂,產生多晶矽碎屑;收(shōu)割矽棒過程中也(yě)會有部分碎屑遺留;如果遇到(dào)倒(dǎo)棒(bàng),碎屑遺留會更多。
4、其他雜物
在收割(gē)矽棒(bàng)中,會帶入少量的粉塵、油脂等汙染物(wù)。油分(fèn)子對多晶矽的危害十分(fèn)嚴重可(kě)能(néng)造成(chéng)多晶(jīng)矽反應速度減慢,產量降低,甚至矽反應停止。
二、多晶矽還原爐(lú)清洗方法(fǎ)

現(xiàn)今各生產廠家(jiā)在開發新(xīn)技術、進行技術改造的同(tóng)時(shí),通過對設備的清洗來降低能耗和保證多(duō)晶矽的(de)產品質量。還(hái)原爐沉積多晶(jīng)矽是間歇操作,一(yī)個運行周期結束後需要打開鍾罩收割矽棒,然後進行基盤清理,再裝矽芯進行下一個周期的化學氣(qì)相沉積。因此,想提高設(shè)備運轉率、降低能耗,選擇方便、快捷、處理效(xiào)果(guǒ)好的(de)清理工藝尤為關鍵。
德高潔多晶矽還原爐鍾罩清(qīng)洗係統是(shì)以高壓清洗機為主機,以高壓水(shuǐ)射流為動力的(de)自驅動三維旋轉噴頭形成360°的網狀高壓水柱噴射表麵,從而完成(chéng)鍾罩(zhào)內部(bù)表(biǎo)麵的水力掃射,並采用專用清洗(xǐ)劑等為主要清洗液,先用純水(去離子水或叫(jiào)脫鹽水)漂洗,之後再采用高(gāo)純水衝洗,最終完成清洗過(guò)程。
德高潔(jié)多(duō)晶矽還原爐鍾罩清洗係統核心部件高壓泵采用進口耐酸堿、耐高溫、全不鏽鋼(gāng)的加壓泵,並利(lì)用多晶矽生產廠(chǎng)家的蒸汽餘熱將清洗介質加熱,從而改變原電加熱工藝。我公司自行研發設(shè)計的自驅動旋轉(zhuǎn)升降噴射(shè)機構可適應各規格的還原爐體(tǐ)。
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