System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法技术_技高网

一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法技术

技术编号:40927035 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-18 14:49
本发明专利技术涉及多晶硅生产技术领域,尤其涉及一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,包括以下步骤:在各股进料的流量控制器内设置预设曲线,预设曲线给出各股进料的预测设定值;再根据当前的各股进料的流量、物料配比和还原炉内的温度、电流和电压的数据进行修正;选择修正后的预测设定值或手动输入的预测设定值,再与另一股进料流量的测量值经过补偿运算后得到的设定值进行比较,经过选小逻辑运算后,获得该股进料的设定值或手动输入设定值;该股进料流量的设定值再与该股进料流量的测量值进行PID运算后,向流量控制器输出控制信号。采用本发明专利技术能够实现还原炉的多股进料流量和进料配比的自动调节,减少对操作人员的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅生产,尤其涉及一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法


技术介绍

1、改良西门子法生产多晶硅的技术,是将三氯氢硅加热转化为汽态后,再和氢气按照一定比例混合,再送入到还原炉中,在通电的高温硅芯表面发生气相沉降反应,生成高纯度多晶硅硅棒产品。在硅棒生长过程中,硅原子的沉积速率是决定硅棒质量的最重要的因素;而其沉积速率又与硅棒的表面温度、原料气的进料量、原料气中氢气和三氯氢硅的进料配比有关;硅棒的表面温度又由加热电流决定。在还原炉内进行沉积反应时,电流增大,还原炉内的温度升高;气相沉积速率越高,硅棒的疏松程度越高;反之,电流减小时,还原炉内的温度降低。当温度变化过快时,硅棒容易出现裂纹影响生长,甚至发生倒棒影响运行;当原料气进料量偏小时,硅棒生长缓慢,生长效率低且浪费能源;当原料气进料量偏大时,则会出现硅棒结构疏松的现象,无法满足硅棒的质量要求;当氢气与三氯氢硅的配比较高时,会造成还原炉电耗的增加;当氢气与三氯氢硅的配比较低时,会发生雾化影响运行,或导致硅棒品质疏松。所以,根据还原炉的运行情况,对进料量和进料配比进行调节至关重要,调节不当将直接影响到多晶硅产品的质量。

2、现有技术中,通常采用以下两种方法来采集还原炉的运行数据,再根据采集到的数据对进料量和进料配比进行调节。一种是通过在还原炉附近安装测温装置和摄像装置,用于自动采集还原炉内的温度和硅棒生长情况的图像,然后上传至工业计算机进行数据记录、图像分析和逻辑运算等,再根据分析结果,对电流、还原炉的进料量和进料配比进行调整,从而实现生产过程中炉温、进料量和进料配比的自动控制。然而,这种方法中,测温装置只能测量到还原炉内气体的温度,不可能准确测量到硅棒表面的温度,因此仍然需要现场操作人员查看还原炉内硅棒的生长情况,进行温度判断后再反馈给中控操作人员来进行调节。摄像装置则需安装在视镜处,在沉降反应进行期间有无定形硅粉生成,在气流作用下在还原炉内飞扬,然后会在视镜上发生沉积、结垢,形成板结的固定硅粉层,影响摄像装置获取的图像的清晰度,因而会和用于图像分析的预设图像可能有很大的偏差,进而导致分析结果发生偏差,会误调整进料量和配比,最终影响生产进程和产品质量。

3、另一种方法是在还原系统的尾气管线上设置组分分析仪和流量计,根据尾气与原料的流量比,和尾气中的二氯二氢硅的组分,计算当前反应的转化率,然后根据当前尾气中的二氯二氢硅的含量,来调节入炉的原料气的流量和配比。然而,由于进料的纯度、所含杂质的类型和流量受上游装置的限制,在反应进行期间,二氯二氢硅的浓度会有一定的波动。在二氯二氢硅的浓度作为主要调节依据时,会导致需频繁调节进料量和配比,影响运行;而且,分析仪表在应对含固体粉末(无定形硅粉)的气体时,不能保证测量精度,并且需要频繁停表清理,清理期间控制回路处于无效状态,需要操作人员全程关注、调整,反而增加了操作人员的工作量。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,主要目的在于能够实现还原炉的多股进料流量和进料配比的自动调节,进而实现对还原炉的炉温和还原反应的控制;能够减少现场操作人员的工作量,减少对现场操作人员的经验依赖,有助于减少误判,提高多晶硅产品的质量。

2、为达到上述目的,本专利技术主要提供如下技术方案:

3、本专利技术的实施例提供一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,包括以下步骤:

4、s1:在各股进料的流量控制器内设置以还原反应进行时间为基础的预设曲线;预设曲线给出各股进料流量的预测设定值;

5、s2:预测设定值再根据当前的各股进料的流量、物料配比和还原炉内的温度、电流和电压的数据进行修正;

6、s3:多股进料中的各股,选择修正后的预测设定值或者选择手动输入的预测设定值进行输出;

7、s4:选择输出的其中一股的预测设定值与另一股进料流量的测量值经过补偿运算后得到的设定值进行比较,经过选小逻辑运算后,获得的较小值作为该股进料流量的设定值;或者选择手动输入的设定值作为该股进料流量的设定值;

8、s5:该股进料流量的设定值的增减幅度和速率被限制在预设范围内;

9、s6:该股进料流量的设定值再与该股进料流量的测量值进行pid运算后,向流量控制器输出控制信号。

10、进一步地,在步骤s4中,另一股修正后的预测设定值与经过补偿运算后的一股进料流量的测量值进行比较,经过选小逻辑运算后,获得的较小值作为另一股进料流量的设定值。

11、进一步地,另一股进料流量的设定值的增减幅度和速率被限制在预设范围内。

12、进一步地,在步骤s3、s4中,在各股进料的流量控制器上分别设置有切换开关一和切换开关二;

13、切换开关一能够选择自动模式和手动操作模式;

14、切换开关二能够选择自动模式和手动操作模式。

15、进一步地,步骤s4中,补偿运算的系数能够手动修改。

16、借由上述技术方案,本专利技术适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法至少具有下列优点:

17、能够实现还原炉的多股进料流量和进料配比的自动调节,进而实现对还原炉的炉温和还原反应的控制;能够减少现场操作人员的工作量,减少对现场操作人员的经验依赖,有助于减少误判,提高多晶硅产品的质量。

18、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的适用于多股进料的还原炉的进料流量控制方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的适用于多股进料的...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐洪民田先瑞霍朝飞唐佳慧安世鹏赵旭东
申请(专利权)人:新疆大全新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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