Was ist die Reaktionszerstäubung eines Polysilizium-Reduktionsofens?

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Der Polysilizium-Reduktionsofen ist das Kerngerät für die Herstellung von Polysilizium. Die Reaktionszerstäubung des Polysilizium-Reduktionsofens bezieht sich auf die thermische Crackreaktion von Chlorsilan im Reduktionsofen aufgrund der Einwirkung hoher Temperaturen, die zu feinem Siliciumdioxidpulver führt, das im Gasphasenraum des Ofens einen Nebel bildet, das sogenannte Zerstäubungsphänomen. Wenn diese Zerstäubung nicht kontrolliert wird, kann sie zu unregelmäßigen Partikeln oder inneren Zwischenschichten auf der Oberfläche von Polysiliziumstäben führen und die Produktqualität beeinträchtigen.

Nach dem Auftreten des Zerstäubungsphänomens kommt es in der Regel zu Parameteränderungen:

· Die Temperatur des Reduktionsabgases steigt schnell an;

· Die Reduzierspannung fällt schnell ab;

· Die Leistung der Reduktionsreaktion nimmt ebenfalls schnell ab

· Die Temperatur des Ofenrücklaufwassers steigt.

Es gibt viele Gründe für die Zerstäubung im Polysilizium-Reduktionsofen, darunter, aber nicht beschränkt auf, die hohe Oberflächentemperatur des Polysiliziumstabs im Reduktionsofen, einen unzureichenden Wasserstofffluss der Rohstoffe, einen unzureichenden Gesamtfluss der Rohstoffe oder einen ungeeigneten Siliziumdichloridgehalt. Zu den Maßnahmen, die zur Kontrolle der Zerstäubung ergriffen werden können, gehören die Reduzierung der Staboberflächentemperatur, die Erhöhung des Wasserstoffflusses, die Erhöhung des Gesamtflusses des Ausgangsmaterials oder die Kontrolle des Gehalts an Dichlordihydrogensilan.

Die Gesamtdurchflussrate des Materials ist unzureichend oder der Gehalt an Dichlordihydrogensilicium ist nicht angemessen. Zu den Maßnahmen, die zur Kontrolle der Zerstäubung ergriffen werden können, gehören die Reduzierung der Staboberflächentemperatur, die Erhöhung des Wasserstoffflusses, die Erhöhung des Gesamtrohstoffflusses oder die Kontrolle des Gehalts an Dichlordihydrogensilan.

Darüber hinaus wurde durch die Vertiefung der Forschung zur optimalen Steuerung des Reduktionsofens festgestellt, dass der Reduktionsofen bei verschiedenen Zerstäubungszuständen den Stromverbrauch senken kann. Um einen bestimmten Grad an Zerstäubungsgrenzkartenrandbetrieb zu erreichen, kann nicht nur der Stromverbrauch gesenkt, sondern auch die Produktqualität sichergestellt werden. Aufgrund des Mangels an wirksamen Erkennungsmethoden für den Zerstäubungsgrad ist es mit den vorhandenen Steuerungsstrategien jedoch schwierig, zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.

Um dieses Problem zu lösen, wurden ein System und ein Verfahren zur Erkennung des Zerstäubungsgrades der Reduktionsreaktion von Polysilizium vorgeschlagen, die ein Abgaserkennungsgerät und eine zentrale Steuerung umfassen. Durch Erkennung der Änderung des Silikarauchgehalts im Abgas überwacht das System den Zerstäubungsgrad im Ofen digital in Echtzeit, und der Bediener kann die Parameter des Reduktionsofens entsprechend den Erkennungsergebnissen rechtzeitig anpassen, um eine optimale Steuerung zu erreichen.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Erkennung der Zerstäubung in Polysilizium-Reduktionsöfen vorgeschlagen, das den Staubkonzentrationswert durch die Installation eines Staubdetektors an der Abgasauslassleitung misst und den Bereich und die Varianz berechnet, um den Zerstäubungsgrad im Ofen zu beurteilen und den Bediener bei der Vornahme von Anpassungen anzuleiten. Die Anwendung dieser Technologien trägt dazu bei, die Steuerungsqualität des Reduktionsofens zu verbessern, die Bedienungsschwierigkeiten zu verringern und die Qualität von Polysiliziumprodukten sicherzustellen.