[發明專利]多晶硅生產控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011521983.5
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112624121B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 吉紅平;施光明;王琳;李宇辰;何乃棟;郭光偉;陳宏博;蒲澤軍
• 申請（專利權）人: 亞洲硅業（青海）股份有限公司;青海省亞硅硅材料工程技術有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發;王鋒

本發明揭示了一種多晶硅生產控制系統及控制方法。所述多晶硅生產控制系統包括與還原爐配合的控制裝置；所述控制裝置包括電壓檢測模塊、邏輯模塊和執行模塊；所述電壓檢測模塊至少用于檢測還原爐的電壓參數，并將所述電壓參數發送至邏輯模塊；所述邏輯模塊至少用于判斷所述電壓參數是否發生波動或異常，并將判斷結果發送至執行模塊；所述執行模塊至少用于在所述電壓參數被判定為發生波動或異常的情況下，調整還原爐的進料配比。本發明提供的多晶硅生產控制系統及控制方法，能夠第一時間發現還原爐內是否有異常情況，進料配比是否合適，并能及時加以調整，大大減少硅棒生長異常，出現魚鱗狀、夾層、無定形硅等異常料的產出，提升產品質量。

技術領域

本發明屬于多晶硅生產技術領域，具體涉及一種多晶硅生產控制系統及控制方法。

背景技術

在用西門子法生產多晶硅的過程中，還原爐整個運行周期，硅芯溫度主要是電流控制，供電方式為恒流變壓控制為主。目前，隨著多晶硅生產技術越加成熟，電流工藝參數基本穩定，成一穩定曲線。在運行過程中，當還原爐進料組分發生變化時會影響進料的配比發生變化，進而影響還原爐內的反應和氣場溫度變化，導致硅棒阻值變化。硅棒阻值變化時會第一時間反映在電壓的波動，即偏離原有曲線。為了保證硅在硅芯表面的沉積速率，進而提高多晶硅單爐產量，如何第一時間及時發現并精細化控制進入還原爐原料H₂和TCS(三氯氫硅) 的配比變化十分關鍵。

目前一般通過人工調整物料配比，同時通過人工觀察還原爐內情況是否合適，這種方式不能發現還原爐內物料組分發生的變化情況，DCS操作人員若不能及時發現還原爐內生長情況，只能依靠現場巡檢人員觀察還原爐內配比是否合適。因此，當前缺少對還原爐內生長情況監控手段及更合理的控制方式，為了進一步控制多晶硅棒生長出現異常，如出現魚鱗狀、夾層、無定形硅等等異常料，提出一種更為合理精準的生產控制方式。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種多晶硅生產控制系統及控制方法，以克服現有技術中存在的不足。

為實現前述發明目的，本發明實施例采用的技術方案包括：

本發明實施例提供一種多晶硅生產控制系統，包括與還原爐配合的控制裝置，所述控制裝置包括電壓檢測模塊、邏輯模塊和執行模塊；其中，所述電壓檢測模塊，至少用于檢測還原爐的電壓參數，并將所述電壓參數發送至所述邏輯模塊；所述邏輯模塊，至少用于判斷所述電壓參數是否發生波動或異常，并將判斷結果發送至所述執行模塊；所述執行模塊，至少用于在所述電壓參數被判定為發生波動或異常的情況下，調整還原爐的進料配比。

進一步地，所述執行模塊包括調節閥。

本發明實施例還提供一種多晶硅生產控制方法，包括：

提供上述的多晶硅生產控制系統；以及

根據還原爐實際工作電壓的變化控制進入還原爐的物料的配比，即進料配比。

進一步地，所述的多晶硅生產控制方法，包括：所述電壓檢測模塊檢測到還原爐電壓發生波動或者異常變化時，通過控制所述執行模塊來調整進料的配比。

進一步地，所述的多晶硅生產控制方法，包括：

將還原爐在穩定工作時的電壓曲線設定為穩定曲線；

當還原爐實際工作電壓高于所述穩定曲線時，向調節閥發布指令，逐步降低進料配比，直至還原爐實際工作電壓與所述穩定曲線重合；

當還原爐實際工作電壓低于所述穩定曲線時，則向調節閥發布指令，逐步提高進料配比，直至還原爐實際工作電壓與所述穩定曲線重合。

進一步地，所述的多晶硅生產控制方法，還包括：

監控還原爐內硅棒溫度T₁與還原爐尾氣溫度T₂的差值ΔT＝(T₁-T₂)；