還原爐氣柜設(shè)計
還原爐氣柜設(shè)計
摘要 多晶硅工廠是一個跨化工、冶金、機械、 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)計往往需要涉及到溫度、壓力、響應(yīng)時速、自動控制、使用壽命等等。本文著重討論還原爐氣柜設(shè)計的注意事項。
關(guān)鍵詞 還原爐氣柜；多晶硅；特殊設(shè)備；高溫高壓
多晶硅工廠是一個跨化工、冶金、機械、 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)計往往需要涉及到溫度、壓力、響應(yīng)時速、自動控制、使用壽命等等。下面主要介紹還原爐氣柜設(shè)計的注意事項。
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進入還原爐之前最重要的一個設(shè)備。來自氯硅烷貯存工序V1400罐區(qū)的精制液態(tài)SiHCl3，通過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，直至硅棒直徑達到規(guī)定的尺寸150mm左右，停止進料供電，準(zhǔn)備停爐。三氯氫硅氫還原反應(yīng)的同時生成二氯二氫硅、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，我們可以得知氣柜處理的主要介質(zhì)為：氫氣、氮氣（用于置換）、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）氮氣：溫度范圍為0℃～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
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