還原爐氣柜設(shè)計(jì)
還原爐氣柜設(shè)計(jì)
摘要 多晶硅工廠是一個(gè)跨化工、冶金、機(jī)械、 電子信息等多學(xué)科技術(shù)的新型產(chǎn)業(yè),需要將這些學(xué)科技術(shù)集成于一體。多晶硅工廠所需要的設(shè)備多為專用的特殊設(shè)備,設(shè)計(jì)既精細(xì)又復(fù)雜,如:還原爐、氫化爐、氣柜、調(diào)功柜,這些設(shè)備的設(shè)計(jì)往往需要涉及到溫度、壓力、響應(yīng)時(shí)速、自動(dòng)控制、使用壽命等等。本文著重討論還原爐氣柜設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞 還原爐氣柜;多晶硅;特殊設(shè)備;高溫高壓
多晶硅工廠是一個(gè)跨化工、冶金、機(jī)械、 電子信息等多學(xué)科技術(shù)的新型產(chǎn)業(yè),需要將這些學(xué)科技術(shù)集成于一體。多晶硅工廠所需要的設(shè)備多為專用的特殊設(shè)備,設(shè)計(jì)既精細(xì)又復(fù)雜,如:還原爐、氫化爐、氣柜、調(diào)功柜,這些設(shè)備的設(shè)計(jì)往往需要涉及到溫度、壓力、響應(yīng)時(shí)速、自動(dòng)控制、使用壽命等等。下面主要介紹還原爐氣柜設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
1 還原爐氣柜工作原理概述
1.1 還原爐氣柜的重要作用
還原爐氣柜是氣態(tài)SiHCl3進(jìn)入還原爐之前最重要的一個(gè)設(shè)備。來(lái)自氯硅烷貯存工序V1400罐區(qū)的精制液態(tài)SiHCl3,通過(guò)輸送泵送入三氯氫硅汽化器,被汽化器夾套中蒸汽加熱氣化,氣態(tài)三氯氫硅與來(lái)自尾氣回收工序和氫氣制備與凈化工序的氫氣經(jīng)氣柜混合后,進(jìn)入還原爐內(nèi)。在還原爐內(nèi)通電熾熱的硅芯/硅棒表面,三氯氫硅發(fā)生氫還原反應(yīng),生成多晶硅并沉積在硅棒表面,使硅芯/硅棒的直徑逐漸變大,直至硅棒直徑達(dá)到規(guī)定的尺寸150mm左右,停止進(jìn)料供電,準(zhǔn)備停爐。三氯氫硅氫還原反應(yīng)的同時(shí)生成二氯二氫硅、四氯化硅、氯化氫和氫氣,與未反應(yīng)的三氯氫硅和氫氣一起被送出還原爐,至尾氣回收工序。
從還原爐氣柜的流程圖,我們可以得知?dú)夤裉幚淼闹饕橘|(zhì)為:氫氣、氮?dú)猓ㄓ糜谥脫Q)、氣態(tài)三氯氫硅、少量氯硅烷(汽化器次要產(chǎn)物)。
1)氫氣:溫度范圍為0℃~350℃,9.5bar,氣態(tài);
2)氮?dú)猓簻囟确秶鸀?℃~150℃,10bar,氣態(tài);
3)氣態(tài)三氯氫硅、少量氯硅烷:溫度范圍為0℃~350℃,9bar氣態(tài);
綜上所述,還原爐氣柜處理的介質(zhì)為有毒有害、易燃易爆、高溫高壓的氣體。
1.2 還原爐氣柜處理介質(zhì)的主要特性
1)氫氣