[實用新型]PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置

無效

• 申請號: 200820179653.0
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN201326031Y
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 周積衛;茅陸榮;郝振良;程佳彪
• 申請（專利權）人: 上海森松環境技術工程有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C01B33/03
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐樂慧

技術領域

本實用新型涉及一種還原爐進氣裝置，更具體地就，涉及一種PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置，屬于太陽能光伏能源技術領域。

背景技術

目前，世界上多晶硅的制備以SiHCl3還原法為主，在生產過程中，工藝氣體由還原爐底盤的進氣口進入，工藝氣體被加溫至1100℃左右，其中的SiHCl3與H2反應生成多晶硅并在硅芯表面沉積，形成硅棒。工藝氣體的進氣效果直接影響到硅棒的生成質量，反應之初需要的工藝氣體的量較少，隨著反應的正常進行，需要逐漸加大工藝氣體的流量。現在對于工藝氣體流量的控制主要分為手工操作和自動控制兩種，手工操作是通過直接控制進氣口閥門的打開數量和開度大小來調節進氣量，這種操作受人為因素影響很大，不適合大規模生產的需要。如專利號為ZL200720081580.7和中國申請號為02137784.7的現有專利技術，僅是通過控制進氣閥門的打開數量或通過伺服電機調節轉盤與固定盤上扇形孔相對角度來控制進氣量，這種操作雖然解決了人工操作的不便，但是由于進氣閥門開啟或分布的不對稱性導致了還原爐內的混合氣體分布不均勻，不利于各個硅芯上多晶硅的生長。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置，該進氣裝置通過可編程控制器來控制氣動閥門，并調節還原爐進氣口開啟的數量、分布和開度大小，實現工藝氣體流量逐漸加大且均勻進氣的效果，改善氣體在還原爐內的分布，使各個硅芯上的負荷均衡，提高多晶硅的收率。

本實用新型中的PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置包括PLC控制器和儀表氣源、與還原爐進氣口一一對應連接的至少一個截止式方向控制閥，每個截止式方向控制閥配備有一個單電控制換向閥，所述截止式方向控制閥的氣體出口與所述還原爐的進氣口連接，所述截止式方向控制閥的氣體進口直接連接工藝氣體輸入設備，所述單電控制換向閥的氣體進口和一個氣體出口接所述儀表氣源，所述單電控制換向閥的另一個氣體出口與所述截止式方向控制閥的控制口連接，所述PLC控制器與所述單電控制換向閥連接。

本實用新型中的進氣裝置通過PLC控制器控制每個單電控制換向閥進而控制截止式方向控制閥循環開啟的順序、數量、位置和閥門開度，實現工藝氣體合理有序的進氣效果。

附圖說明

圖1為本實用新型中PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型中的具體實施例作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型中PLC自動控制的多晶硅還原爐進氣裝置包括有PLC控制器3，儀表氣源4及設在還原爐進氣口與PLC控制器3之間的截止式方向控制閥1和單電控制換向閥2，其中PLC控制器3與單電控制換向閥2電連接。

其中還原爐的每個進氣口均配備有一套截止式方向控制閥1和單電控制換向閥2。具體的連接如下：

截止式方向控制閥1的氣體出口T與還原爐的進氣口經管道直接連接，截止式方向控制閥1的氣體進口P經管道連接工藝氣體，單電控制換向閥2的氣體出口M經管道與截止式方向控制閥1的控制口K連接，單電控制換向閥2的氣體進口A和另一個氣體出口N經管道連接儀表氣源4。

在未使用時，截止式方向控制閥1和單電控制換向閥2均為常閉狀態，在需要進行流量控制時，由PLC控制器3輸出電信號，控制單電控制換向閥2的開啟和關閉，當PLC控制器3發出指令后，單電控制換向閥2的閥芯移動，導通單電控制換向閥2的氣體進口A和氣體出口M，使儀表氣源4的氣體進入到截止式方向控制閥1的控制口K，并推動截止式方向控制閥1的活塞導通截止式方向控制閥1的氣體進口P和氣體出口T，從而工藝氣體通過還原爐的進氣口進入爐內空間參與反應。由于多晶硅還原爐工藝氣體具有易燃易爆的性質，采用PLC控制器3先控制單電控制換向閥2，再通過單電控制換向閥2的儀表氣體控制截止式方向控制閥1，實現工藝氣體與還原爐內部空間的導通與關閉，并通過控制儀表氣體可以控制截止式方向控制閥1中工藝氣體的流量，這樣能夠將易燃易爆的工藝氣體與電磁控制部分隔離開，達到安全操控的目的。

本實用新型中的進氣裝置通過對PLC控制器3進行編程，可同時控制與還原爐進氣口相連的截止式方向控制閥1循環開啟的順序、數量、位置和閥門開度大小，達到逐漸增加工藝氣體流量，改善氣體在還原爐內均勻分布的目的，而且還能實現脈沖氣流的進氣效果，工藝氣體進入還原爐內為一波一波沿硅芯電極向上運動，達到最佳的表面沉積狀態，提高多晶硅的產率，由于PLC控制器3采用現有技術，并且根據需要進行編程對本領域的技術人員來說也是容易實現的，因此不再另行說明。