一種多晶矽生產中的還原爐進料方法與流程
2023-06-20 04:37:26 4
本發明屬於多晶矽生產技術領域，涉及多晶矽生產中的還原技術，尤其涉及一種多晶矽生產中的還原爐進料方法。
背景技術：
目前，在多晶矽生產過程中普遍都是採用還原爐進行還原。但是，在目前的多晶矽生產中，還原爐的進料量和在矽棒不同的生長期的進料配比和用量，多採用的是按生產時間呈直線增加的進料方式。這種進料方式存在用料量大，反應轉換率低的缺點。每噸產品的用料量一般在21-25噸之間，而真正參與反應的卻可能只在3噸左右，其中絕大部分沒有參與反應就直接從出料口進入了回收系統。因此，目前的進料方式存在許多的不足和浪費，增加了企業的生產成本。
為此，目前迫切需要對多晶矽生產中還原爐的進料量和時間進行優化配比。
技術實現要素：
本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種多晶矽生產中的還原爐進料方法，該方法可使每噸多晶矽生產中的用料量由現在的21-25噸減少到6-10噸，為多晶矽企業節省大量成本。
為此，本發明提供如下技術方案：一種多晶矽生產中的還原爐進料方法，其將往還原爐中進料分成如下三個階段：
(一)初始進料階段：
該階段的進料時間為從第0小時到第20小時，其中，進料量為從0kg到800kg，且該階段的整個進料過程中使得單位時間內進料量隨著時間的增加成正比例地增加；
(二)平穩進料階段：
該階段的進料時間為從第20小時到第60小時，其中，進料量為從800kg到1200kg，且該階段的整個進料過程中使得單位時間內進料量隨著時間的增加保持不變；
(三)快速進料階段：
該階段的進料時間為從第60小時到第100小時，其中，進料量為從1200kg到2100kg，且該階段的整個進料過程中使得單位時間內進料量隨著時間的增加成正比例地減少。
進一步地，其中，所進的料為三氯氫矽。
本發明的多晶矽生產中的還原爐進料方法根據還原爐不同階段的生長期和溫度變化規律，運用了新的還原爐進料配比比例，能夠更有效地利用原料和提高轉換率、收成率，節省原料用量。本發明的多晶矽生產中的還原爐進行方法可使每噸多晶矽生產中的原料用量由現在的21-25噸減少到6-10噸，生產每千克多晶矽的氫氣用量從12-14M3下降到6-8M3，從而為多晶矽企業節省大量成本。
附圖說明
圖1是本發明的多晶矽生產中的還原爐進料方法的進料量與進料時間的曲線圖。
具體實施方式
下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式，具體實施方式的內容不作為對本發明的保護範圍的限定。
本發明涉及多晶矽生產中的還原爐進行方法，該方法可使每噸多晶矽生產中的原料用量由現在的21-25噸減少到6-10噸，生產每千克多晶矽的氫 氣用量從12-14M3下降到6-8M3，從而為多晶矽企業節省大量成本。
圖1示出了本發明的多晶矽生產中的還原爐進料方法的進料量與進料時間的曲線圖。如圖1所示，本發明所述的多晶矽生產中的還原爐進料方法將往還原爐中進料分成三個階段，即，初始進料階段、平穩進料階段和快速進料階段。
其中，所述初始進料階段為進料的前20個小時，即，該階段的進料時間為從第0小時到第20小時。在所述初始進料階段中，進料量為從0kg到800kg，即，該階段開始時進料量為0kg，到該階段結束時，進料總量為800kg。同時，在該階段的整個進料過程中使得單位時間內進料量隨著時間的增加成正比例地增加，即，開始時單位時間內進料量最少，結束時單位時間內進料量最多，且從開始到結束單位時間內進料量與時間成正比例地增加。
所述平穩進料階段處於所述初始進料階段之後，該階段的進料時間為從第20小時到第60小時。在所述平穩進料階段中，進料量為從800kg到1200kg，即，該階段開始時還原爐內的原料為800kg，到該階段結束時，還原爐內的原料為1200kg。同時，在該階段的整個進料過程中使得進料量隨著時間的增加均勻地增加，即，在該階段的整個進料過程中，單位時間內進料量是相同的，隨著時間的增加，單位時間內進料量保持不變。
所述快速進料階段處於所述平穩進料階段之後，該階段的進料時間為從第60小時到第100小時。在所述快速進料階段中，進料量為從1200kg到2100kg，即，該階段開始時還原爐內的原料為1200kg，到該階段結束時，還原爐內的原料為2100kg。同時，在該階段的整個進料過程中使得單位時間內進料量隨著時間的增加成正比例地減少，即，開始時單位時間內進料量最多，結束時單位時間內進料量最少，且從開始到結束單位時間內進料量與時間成正比例地減少。
此外，在本發明中，所進的料為三氯氫矽。
本發明運用了新的還原爐加料配比比例，並且根據加料時間對加料方式進行了優化，使得所有混合料既能得到充分反應，又不使矽棒表面形成空燒，還能克服因多餘的冷物料進入還原爐內，破壞爐內平衡的熱場和氣場。因為多餘的冷物料進入爐內要帶走大量的熱能，增加還原爐的電能消耗，增加生產成本。發明人通過大量實驗和模擬多晶矽矽棒的生產狀態，得到了在矽棒不同的生長期所需要混合料的用量，從而使得每噸多晶矽生產中的原料用量由現在的21-25噸減少到6-10噸，生產每千克多晶矽的氫氣用量從12-14M3下降到6-8M3，從而為多晶矽企業節省大量成本。
具體實施方式的內容是為了便於本領域技術人員理解和使用本發明而描述的，並不構成對本發明保護內容的限定。本領域技術人員在閱讀了本發明的內容之後，可以對本發明進行合適的修改。本發明的保護內容以權利要求的內容為準。在不脫離權利要求的實質內容和保護範圍的情況下，對本發明進行的各種修改、變更和替換等都在本發明的保護範圍之內。