[發(fā)明專利]一種還原爐運行控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410066852.0
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN104860315B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁國東;王文;鄒分紅;梁立剛;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 新特能源股份有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035;G05D23/30
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 羅建民,鄧伯英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多晶硅還原技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅生產(chǎn)

過程中的還原爐運行控制方法。

背景技術(shù)

目前，在多晶硅生產(chǎn)過程中，國內(nèi)外運行的最大的還原爐為36對棒，現(xiàn)有的36對棒還原爐運行控制工藝中，受爐內(nèi)氣場影響，近尾氣孔處硅棒溫度更高，導(dǎo)致爐內(nèi)熱場和氣場分布不均衡，而熱場和氣場分布不均直接制約還原爐的正常運行，導(dǎo)致霧化，使得還原爐內(nèi)環(huán)境變渾濁，產(chǎn)生細(xì)硅粉，并容易倒?fàn)t。所產(chǎn)生的硅粉給還原爐系統(tǒng)設(shè)備及下游工序帶來很多不利影響，對產(chǎn)品質(zhì)量提出嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

隨著多晶硅還原技術(shù)的發(fā)展，還原爐愈來愈趨于大型化，應(yīng)用48對棒的多晶硅還原爐是多晶硅還原工藝的發(fā)展趨勢。48對棒還原爐由于橫向體積增大，硅棒數(shù)量增多，還原爐內(nèi)熱場和氣場分布不均衡的現(xiàn)象會更加突出，更易產(chǎn)生霧化等異常問題。

因此，亟需一種適用于48對棒還原爐的還原爐運行控制方案，以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種還原爐運行控制方法，用以解決48對棒的大型還原爐熱場和氣場分布不均的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種還原爐運行控制方法，硅棒在還原爐內(nèi)分層分布，所述方法包括以下步驟：

將還原爐內(nèi)的初始壓力設(shè)置為0.45-0.6MPa，初始溫度設(shè)置為1120-1150℃；

控制三氯氫硅和氫氣持續(xù)進料，形成混合氣，并在還原爐運行過程中，將所述混合氣持續(xù)輸送至還原爐內(nèi)，以使所述混合氣在還原爐內(nèi)持續(xù)進行反應(yīng)；

在將所述混合氣輸送至還原爐的0-5小時內(nèi)，將還原爐內(nèi)的溫度控制在900-1100℃；

當(dāng)所述混合氣在還原爐內(nèi)反應(yīng)到30-60小時時，根據(jù)還原爐內(nèi)熱場分布和氣場分布，每間隔一段時間對還原爐內(nèi)各層硅棒施加不同強度的電流，以保證還原爐內(nèi)熱場均衡和氣場均衡，并將還原爐內(nèi)的溫度保持在900-1100℃，直至還原爐停爐。

優(yōu)選的，尾氣孔設(shè)置于還原爐底盤中間，硅棒與尾氣孔呈同心圓分層分布；所述每間隔一段時間對還原爐內(nèi)各層硅棒施加不同強度的電流，具體包括：

采用分相電流控制，每小時對還原爐內(nèi)每層硅棒以預(yù)設(shè)的電流強度增幅施加電流，且根據(jù)與距尾氣孔的距離由近及遠(yuǎn)，各層硅棒的電流強度增幅逐漸遞增。

優(yōu)選的，所述各層硅棒的電流強度增幅為3-8A/h。

優(yōu)選的，尾氣孔均勻分布于還原爐底盤的外側(cè)，將還原爐底盤中間的多對硅棒作為核心圓，并作為第一層，其余的硅棒分層分布，并與所述核心圓呈同心圓分布；

所述每間隔一段時間對還原爐內(nèi)各層硅棒施加不同強度的電流，具體包括：

采用分相電流控制，每小時對還原爐內(nèi)每層硅棒以預(yù)設(shè)的電流強度增幅施加電流，且根據(jù)與所述核心圓的距離由近及遠(yuǎn)，各層硅棒的電流強度增幅逐漸遞減。

優(yōu)選的，所述各層硅棒的電流強度增幅為0-8A/h。

優(yōu)選的，初始將所述混合氣輸送至還原爐時，所述混合氣中氫氣與三氯氫硅的摩爾比為2-10：1；

所述方法還包括：

在將所述混合氣輸送至還原爐的0-5小時內(nèi)，將所述混合氣中氫氣與三氯氫硅的摩爾比調(diào)整為2-5：1，并保持該摩爾比；

在還原爐停爐前5-10小時，將輸送至還原爐的混合氣中氫氣與三氯氫硅的摩爾比調(diào)整為3-5：1，直至還原爐停爐。

優(yōu)選的，初始將所述混合氣輸送至還原爐時，所述混合氣中氫氣與三氯氫硅的摩爾比為6-8：1。

進一步的，當(dāng)所述混合氣在還原爐內(nèi)反應(yīng)到30-60小時時，所述方法還包括：

減小進入進料預(yù)熱器的高溫上水流量，并開啟尾氣換熱器的進料旁通，用以將輸送至還原爐的三氯氫硅與氫氣的混合氣的溫度控制在100℃-160℃。

優(yōu)選的，減小進入進料預(yù)熱器的高溫上水流量，并開啟尾氣換熱器的進料旁通，用以將輸送至還原爐的三氯氫硅與氫氣的混合氣的溫度控制在120℃-150℃。

優(yōu)選的，將還原爐內(nèi)的初始壓力設(shè)置為0.55MPa，初始溫度設(shè)置為1130-1140℃。