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多晶硅還原爐內(nèi)主要污染物及清洗工藝

時(shí)間:2016-10-12     來源: 北京德高潔清潔設(shè)備有限公司

從2010年至今,光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出了強(qiáng)勢的復(fù)蘇態(tài)勢,光伏市場需求旺盛。高純多晶硅是電子工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料也是主要原料,在整個(gè)生產(chǎn)過程中,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制要求很高。目前,生產(chǎn)多晶硅主要采用改良西門子法,對(duì)還原爐的沉積環(huán)境的潔凈度要求特別關(guān)鍵,任何顆粒性雜質(zhì)、油脂等物質(zhì)余留在爐內(nèi),都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。
 
多晶硅硅棒
 
一、多晶硅還原爐內(nèi)主要污染物
 
根據(jù)多晶硅生產(chǎn)原理及實(shí)際生產(chǎn)情況分析,還原爐基盤及鐘罩表面主要污染物為無定形硅粉,其次為多晶硅顆粒物、氯硅烷水解物及部分粉塵雜質(zhì)。
 
1、無定形硅
 
還原爐在一個(gè)周期運(yùn)行后,基盤及鐘罩表面均會(huì)產(chǎn)生一層土黃色粉末,主要成分為無定形硅粉;P冷卻水溫度偏高,在還原爐基盤尾氣出口也會(huì)產(chǎn)生無定形硅。這些無定形硅易形成一層膜附在基盤和鐘罩內(nèi)表面,甚至在電極和石英環(huán)表面。
 
2、氯硅烷水解物
 
多晶硅打開鐘罩前要進(jìn)行嚴(yán)格的氮?dú)庵脫Q,但因還原爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在進(jìn)料口、尾氣管、窺視鏡等地方易形成置換死角,置換后爐內(nèi)仍會(huì)預(yù)留部分氯硅烷氣體。當(dāng)爐筒提起后,氯硅烷殘留氣體與空氣接觸,會(huì)在基盤及爐筒表面形成水解物。這些水解物一般附著在進(jìn)料管口及尾氣管口,其中硅酸鹽物質(zhì)為白色膠狀沉淀,二氧化硅為白色粉末狀固體,氯化氫遇潮形成鹽酸殘留在基盤表面。
 
3、多晶硅顆粒物
 
還原爐停爐過程中,因停爐溫度控制不均,易造成硅棒破裂,產(chǎn)生多晶硅碎屑;收割硅棒過程中也會(huì)有部分碎屑遺留;如果遇到倒棒,碎屑遺留會(huì)更多。
 
4、其他雜物
 
在收割硅棒中,會(huì)帶入少量的粉塵、油脂等污染物。油分子對(duì)多晶硅的危害十分嚴(yán)重可能造成多晶硅反應(yīng)速度減慢,產(chǎn)量降低,甚至硅反應(yīng)停止。
 
二、多晶硅還原爐清洗方法
 
多晶硅還原爐鐘罩清洗前后對(duì)比
 
現(xiàn)今各生產(chǎn)廠家在開發(fā)新技術(shù)、進(jìn)行技術(shù)改造的同時(shí),通過對(duì)設(shè)備的清洗來降低能耗和保證多晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量。還原爐沉積多晶硅是間歇操作,一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束后需要打開鐘罩收割硅棒,然后進(jìn)行基盤清理,再裝硅芯進(jìn)行下一個(gè)周期的化學(xué)氣相沉積。因此,想提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低能耗,選擇方便、快捷、處理效果好的清理工藝尤為關(guān)鍵。
 
德高潔多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)是以高壓清洗機(jī)為主機(jī),以高壓水射流為動(dòng)力的自驅(qū)動(dòng)三維旋轉(zhuǎn)噴頭形成360°的網(wǎng)狀高壓水柱噴射表面,從而完成鐘罩內(nèi)部表面的水力掃射,并采用專用清洗劑等為主要清洗液,先用純水(去離子水或叫脫鹽水)漂洗,之后再采用高純水沖洗,最終完成清洗過程。
 
德高潔多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)核心部件高壓泵采用進(jìn)口耐酸堿、耐高溫、全不銹鋼的加壓泵,并利用多晶硅生產(chǎn)廠家的蒸汽余熱將清洗介質(zhì)加熱,從而改變原電加熱工藝。我公司自行研發(fā)設(shè)計(jì)的自驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)升降噴射機(jī)構(gòu)可適應(yīng)各規(guī)格的還原爐體。
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  • 多晶硅
  • 還原爐
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