多晶硅生产用还原炉高压启动装置的研制.pdf

摘 要：介绍了一种用于多晶硅生产用的还原炉高压启动装置。该装置能够实时检测硅芯中的电流和其变化趋势，自动调整 施加在硅芯上的电压，从而实现多晶硅生产中高压启动和预加热阶段的自动化控制，并最终实现与中压加热设备的可靠衔接。 关键词 ： 多晶硅 ；还原炉 ；高压启动 中图分类号：TM38 文献标识码：A 文章编号：1001—9006(2010)02—0067—04 DesignofHigh．voltageInitiatingAssemblyof ReductionFurnaceforMuIticrystaIIineSiliconProduction LElKai、XIONGXian~-iie (DongfangElectricAutocontrolEngineeringCo．Ltd．，618000，Deyang，Sichuan，China) Abstract：Thispaperintroducesahigh—vohagestartupassemblyofreductionfurnaceforproductionofmultierystallinesilicon．Silicon currentanditschangetrendcanbemonitoredintheequipment，withthepurposeofadjustingsiliconvoltageautomatically．Reliable progressionfromthehigh——voltagedevicetoamiddle—voltageonecanbeachievedatfinalstage． Keywords：muhicrystallinesilicon；reductionfurnace；high—voltageinitiating 在多晶硅还原炉生产中，供 电设备以多晶硅 炉中个别硅芯因过 电流而断裂，这不仅浪费原材 硅芯为负载，对其施加 电压使其导通产生电流， 料，也浪费电能； 电流流过硅芯产生热量使得还原炉的温度在生产 (2)手动倒级无法连续调整施加在硅芯上的 过程中维持硅芯生产的温度条件。从硅芯的电阻 电压，容易产生较大的谐波而污染电网； 特性上看，可以将硅芯的加热过程分为两个阶段： (3)手动倒级需要操作工现场操作，工作环 高压预加热阶段和 中压加热阶段 。中压加热阶段 境恶劣，同时也存在安全隐患； 采用的供 电设备，目前国内普遍购买国外的自动控 (4)手动倒级完全由人工完成，效率低下。 制设备实现。而高压预加热阶段采用的供 电设备， 硅芯的预加热过程中，最为重要的是控制硅 目前国内普遍采用手动控制的方式来实现[1-3]。 芯中的电流：电流既要足够大以满足击穿硅芯的 手动预加热方式是通过人工观察硅芯颜色， 需要，又不能过大 以避免硅芯断裂。手动倒级的 人为判断硅芯温度 ，手动倒级来调节硅芯所承受 方式全 由工人凭经验操作，不能准确检测硅芯电 的电压，从而控制硅芯中的电流或硅芯温度 ，但 流的大小 ，也不能根据硅芯中电流变化情况及时 这种预热方式存在以下缺陷： 动作 。随着近现代 自控控制技术的发展，这种手 (1)手动倒级操作过程更多地依赖于操作工 动倒级的方式已经不能适应多晶硅硅芯生产的需 的经验，由于人的因素，使得每次操作具有个性， 要，必须研制一种能够 自动检测硅芯电流大小和 从而造成操作过程具有多样性，最终导致生产过 其变化趋势，自动控制硅芯电流的预加热设备 ， 程的不一致性。手动倒级容易导致电流控制失败， 以实现多晶硅的自动化生产，并最终实现与中压 收稿 日期：2010—01—22 作者简介：雷凯 (1977一)，男，工程师，主要从事新能源发电和常规火电自动控制设备的研制工作。