一种多晶硅还原炉自动控制启炉方法技术

本发明专利技术公开了一种多晶硅还原炉自动控制启炉方法，采用顺序控制的方法实现自动启炉，过程主要包括氮气置换、硅芯击穿、氢气置换、氢气空烧及三氯氢硅进料。自动控制启炉过程使还原炉的运行更加稳定，气体的置换更加充分，同时也节省了大量的人力和操作时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅生产设备的运行控制，特别指。
技术介绍
目前，国内外多晶硅生产技术的主流是改良西门子法，该法通过高温条件下三氯氢硅和氢气发生化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。还原炉是多晶硅生产的核心设备，对还原炉的运行控制是多晶硅生产的关键。还原炉启炉是其运行周期中的一个重要组成部分，还原炉的启炉过程一般需要2-3个小时，目前多由人工打开、关闭阀门实现，只有个别步骤实现了自动控制，启炉过程消耗了较多的人力和时间，操作上也难以精确统一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，这种方法能够实现还原炉启动过程的氮气置换、硅芯击穿、氢气置换、氢气空烧和进料的全过程自动控制。本专利技术要解决的技术问题由如下方案来实现还原炉装置系统中，原料三氯氢硅和氢气进料控制由切断阀、流量计、调节阀构成，置换用氮气控制包括切断阀、流量计，调节阀与氢气共用。原炉尾气总管上设置了压力表和调节阀，去废气处理和去尾气回收的支管上设置了切断阀。控制方面，在控制系统中采用顺序控制的方法，按如下具体步骤要求实现自动启炉I)氮气置换打开氮气切断阀(3)，打开调节阀(7)，设置氮气流量为30Nm3/h，将还原炉内送入氮气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开去废气处理切断阀(4)，打开尾气调节阀(8)，当压力下降至O. IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，关闭氮气切断阀(3)，氮气充放置换的次数根据需要循环进行；2)硅芯击穿通过通信方式启动硅芯击穿电气系统，并返回硅芯击穿信号；3)氢气置换打开氢气切断阀(2)，打开调节阀(7)，设置氢气流量为40Nm3/h，将还原炉内送入氢气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开打开尾气调节阀，当压力下降至O.IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，氢气充放置换的次数根据需要循环进行；4)氢气空烧打开调节阀(7)，设置氢气流量为60Nm3/h，关闭去废气处理切断阀(4)，打开去尾气回收切断阀(5)，将还原炉尾气切换至尾气回收系统，然后保持氢气通入还原炉空烧10-20分钟；5)三氯氢硅进料打开三氯氢硅切断阀(I)，打开三氯氢硅调节阀(6)，设置所需的三氯氢硅流量和氢气流量，则三氯氢硅与氢气混合并通入还原炉，开始进行化学气相沉积反应，在炉内高温的娃芯表面沉积生产多晶娃。本专利技术的工作原理和优点启炉过程主要包括氮气置换、硅芯击穿、氢气置换、氢气空烧及进料。其中，氮气置换是用高纯氮气置换炉内的空气，避免存在氧气使高温条件下硅芯表面氧化，氮气置换时还原炉尾气去废气处理；硅芯击穿是对炉内的硅芯通电加热；氢气置换是用原料高纯氢气置换炉内的氮气，氢气置换时尾气去废气处理；氢气空烧是进料前的一段缓冲期，并在此时间内将尾气切换至去尾气回收系统；进料是将还原炉内通入三氯氢娃和氢气的混合气，使还原炉内的化学气相沉积反应开始进行，生产多晶娃产品。附图说明图I为多晶硅还原炉系统装置连接示意图。图2为本自动控制启炉方法步骤图。具体实施例方式如图I所示的多晶娃还原炉系统,包括了所有自动控制阀门，未包含所有的手动 控制阀门，可根据需要设置。原料三氯氢硅进料管线中设置了切断阀(I)、流量计和调节阀(6)，氢气进料管线中设置了切断阀(2)、流量计和调节阀(7)，氮气置换管线中设置了切断阀(3)和流量计，氮气流量控制调节阀(7)与氢气调节阀(7)共用一只，原炉尾气总管上设置了尾气调节阀(8)和压力表，去废气处理管线上设置了切断阀(4)，去尾气回收管线上设置了切断阀(5)。如图I、图2所示，在控制系统中进行顺序控制编程，控制启炉的过程，具体步骤如下(I)氮气置换打开氮气切断阀(3)，打开调节阀(7)，设置氮气流置为30Nm3/h，将还原炉内送入氮气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开去废气处理切断阀(4)，打开尾气调节阀(8)，当压力下降至O. IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，关闭氮气切断阀(3)，氮气充放置换的次数根据需要循环进行。(2)硅芯击穿通过通信方式启动硅芯击穿电气系统，并返回硅芯击穿信号。(3)氢气置换打开氢气切断阀(2)，打开调节阀(7)，设置氢气流量为40Nm3/h，将还原炉内送入氢气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开打开尾气调节阀(8)，当压力下降至O. IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，氢气充放置换的次数根据需要循环进行。(4)氢气空烧打开调节阀(7)，设置氢气流量为60Nm3/h，关闭去废气处理切断阀(4)，打开去尾气回收切断阀(5)，将还原炉尾气切换至尾气回收系统，然后保持氢气通入还原炉空烧10-20分钟。(5)三氯氢硅进料打开三氯氢硅切断阀(I)，打开三氯氢硅调节阀(6)，设置所需的三氯氢硅流量和氢气流量，则三氯氢硅与氢气混合并通入还原炉，开始进行化学气相沉积反应，在炉内高温的娃芯表面沉积生产多晶娃。权利要求1.，其特征是采用顺序控制的方法，按如下具体步骤要求实现自动启炉1)氮气置换打开氮气切断阀(3)，打开调节阀(7)，设置氮气流量为30Nm3/h，将还原炉内送入氮气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开去废气处理切断阀(4)，打开尾气调节阀(8)，当压力下降至O. IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，关闭氮气切断阀(3)，氮气充放置换的次数根据需要循环进行；2)硅芯击穿通过通信方式启动硅芯击穿电气系统，并返回硅芯击穿信号；3)氢气置换打开氢气切断阀(2)，打开调节阀(7)，设置氢气流量为40Nm3/h，将还原炉内送入氢气充压，当压力上升至O. 4MPa时，关闭调节阀(7)，打开打开尾气调节阀(8)，当压力下降至O. IMPa时，关闭尾气调节阀(8)，氢气充放置换的次数根据需要循环进行；4)氢气空烧打开调节阀(7)，设置氢气流量为60Nm3/h，关闭去废气处理切断阀(4)，打开去尾气回收切断阀(5)，将还原炉尾气切换至尾气回收系统，然后保持氢气通入还原炉空烧10-20分钟；5)三氯氢硅进料打开三氯氢硅切断阀(I)，打开三氯氢硅调节阀(6)，设置所需的三氯氢硅流量和氢气流量，则三氯氢硅与氢气混合并通入还原炉，开始进行化学气相沉积反应，在炉内高温的娃芯表面沉积生产多晶娃。全文摘要本专利技术公开了，采用顺序控制的方法实现自动启炉，过程主要包括氮气置换、硅芯击穿、氢气置换、氢气空烧及三氯氢硅进料。自动控制启炉过程使还原炉的运行更加稳定，气体的置换更加充分，同时也节省了大量的人力和操作时间。文档编号C01B33/035GK102923711SQ20121049982公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日专利技术者姜海明 申请人:内蒙古神舟硅业有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅还原炉自动控制启炉方法，其特征是：采用顺序控制的方法，按如下具体步骤要求实现自动启炉：1)氮气置换：打开氮气切断阀(3)，打开调节阀(7)，设置氮气流量为30Nm3/h，将还原炉内送入氮气充压，当压力上升至0.4MPa时，关闭调节阀(7)，打开去废气处理切断阀(4)，打开尾气调节阀(8)，当压力下降至0.1MPa时，关闭尾气调节阀(8)，关闭氮气切断阀(3)，氮气充放置换的次数根据需要循环进行；2)硅芯击穿：通过通信方式启动硅芯击穿电气系统，并返回硅芯击穿信号；3)氢气置换：打开氢气切断阀(2)，打开调节阀(7)，设置氢气流量为40Nm3/h，将还原炉内送入氢气充压，当压力上升至0.4MPa时，关闭调节阀(7)，打开打开尾气调节阀(8)，当压力下降至0.1MPa时，关闭尾气调节阀(8)，氢气充放置换的次数根据需要循环进行；4)氢气空烧：打开调节阀(7)，设置氢气流量为60Nm3/h，关闭去废气处理切断阀(4)，打开去尾气回收切断阀(5)，将还原炉尾气切换至尾气回收系统，然后保持氢气通入还原炉空烧10？20分钟；5)三氯氢硅进料：打开三氯氢硅切断阀(1)，打开三氯氢硅调节阀(6)，设置所需的三氯氢硅流量和氢气流量，则三氯氢硅与氢气混合并通入还原炉，开始进行化学气相沉积反应，在炉内高温的硅芯表面沉积生产多晶硅。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海明，
申请(专利权)人：内蒙古神舟硅业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：