多晶硅還原爐是改良西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝中最重要的設(shè)備,也是耗能最大的設(shè)備,在其中進(jìn)行的還原工藝直接影響總的生產(chǎn)成本與生產(chǎn)質(zhì)量。目前多晶硅產(chǎn)業(yè)的競爭越來越激烈,要在市場中求得生存,不僅需要提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且要提高生產(chǎn)過程中能源利用的效率,降低生產(chǎn)成本。但是國內(nèi)外已有的研究大多是偏重改善能耗或提高產(chǎn)品質(zhì)量中的單一方面,而實(shí)際生產(chǎn)中主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整工藝參數(shù),而且以保證質(zhì)量為主。為提高多晶硅企業(yè)的行業(yè)競爭力,本文綜合能耗與質(zhì)量兩個方面進(jìn)行了還原爐的能耗優(yōu)化研究。針對上述問題,本文以多晶硅還原爐為研究對象,通過對其工藝及能耗進(jìn)行全面的分析,確定了影響能耗與質(zhì)量的四個工藝參數(shù),建立了工藝參數(shù)關(guān)于單位產(chǎn)品能耗與沉積質(zhì)量的多目標(biāo)優(yōu)化模型,求解得出了最佳的工藝參數(shù)組合。具體研究內(nèi)容有以下幾點(diǎn):1、結(jié)合還原沉積過程的工藝原理及還原爐的具體結(jié)構(gòu),對其能源消耗的途徑進(jìn)行詳細(xì)分析。分析了影響沉積速率及沉積質(zhì)量的四個工藝參數(shù),分別為硅棒溫度,反應(yīng)壓力,進(jìn)口流速以及H₂摩爾比。最后提出通過提高硅沉積速率來提高能源利用效率的思路,用單位產(chǎn)品能耗作為還原過程的能源利用效率評估指標(biāo),并給出... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多晶硅生產(chǎn)流程

改良西門子工藝由 5 個環(huán)節(jié)組成。SiHCl3晶硅沉積）、尾氣處理和 SiCl4的氫化分離[3時，產(chǎn)物中會伴有 SiH2Cl2等雜質(zhì),所以要制最后將精餾后的 SiHCl3與高純 H2按混合后積反應(yīng)，經(jīng)過漫長的沉積過程，最終生成硅的反應(yīng)載體[36]，還原爐呈鐘罩型，如圖 2-2 器底盤和視孔等組成。還原爐爐體[37]通常底盤具有雙層夾套，夾套中通入冷卻水，在作用，而反應(yīng)開始后則通過冷卻水的循環(huán)換料設(shè)計溫度而造成生產(chǎn)故障，也防止 SiHCl3壁通常保持溫度在 373K 左右，爐內(nèi)的沉積

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-10mm 的硅芯豎直安裝于底盤上，蓋上爐罩盤的夾層中通入冷卻水，利用純 N2對還原爐 N2進(jìn)行置換。熱，當(dāng)表面溫度達(dá)到合適值（1080℃左右）H2，氣體傳遞到硅棒表面后發(fā)生沉積反應(yīng)，生柱狀硅棒。0h 左右，硅棒直徑達(dá)到 140mm-160mm，等待所得便高純硅產(chǎn)品。圖 2-3 為某多晶硅企業(yè)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于免疫克隆選擇算法的爬升飛行方案優(yōu)化設(shè)計[J]. 高峰,李亞輝,師嬌,趙洪,馬奧家.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2018(04)
[2]光伏發(fā)電發(fā)展趨勢分析[J]. 張志.  現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊). 2018(01)
[3]12對棒還原爐模擬優(yōu)化分析[J]. 鮑海林,劉陽贊.  云南化工. 2017(05)
[4]多晶硅棒對還原爐徑向熱輻射的角系數(shù)計算與分析[J]. 楊楠,楊志國.  工業(yè)加熱. 2017(02)
[5]基于層次分析法與差分進(jìn)化算法極限學(xué)習(xí)機(jī)的自動扶梯故障檢測[J]. 鄧方華,許有才,陶然,郭澍,李新仕,茍敏,李琨.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2016(07)
[6]基于ELM算法的短時交通流預(yù)測研究[J]. 季雪美,高軍偉,劉新,張彬.  青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版). 2015(04)
[7]多晶硅化學(xué)氣相沉積過程氣相與表面反應(yīng)模擬驗(yàn)證[J]. 倪昊尹,陳彩霞.  人工晶體學(xué)報. 2015(11)
[8]基于極限學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)算法[J]. 趙志勇,李元香,喻飛,易云飛.  計算機(jī)工程與設(shè)計. 2015(04)
[9]協(xié)同進(jìn)化多目標(biāo)優(yōu)化算法在車間調(diào)度中的應(yīng)用[J]. 吳福芳,許峰.  軟件導(dǎo)刊. 2014(12)
[10]多晶硅還原爐內(nèi)流場及溫度場的研究[J]. 段連,周陽,劉春江.  化學(xué)工業(yè)與工程. 2014(06)

碩士論文
[1]多晶硅還原爐還原過程能耗分析及預(yù)測[D]. 肖云.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]極限學(xué)習(xí)機(jī)新華富時A50股指期貨交易中的應(yīng)用[D]. 劉爽.深圳大學(xué) 2017
[3]多晶硅棒中雜質(zhì)含量分布研究[D]. 邱艷梅.天津大學(xué) 2017
[4]改良西門子法還原過程輻射換熱數(shù)值模擬研究[D]. 聶陟楓.昆明理工大學(xué) 2014
[5]基于溫度場均勻化分析的還原爐底盤結(jié)構(gòu)研究[D]. 張芳.天津大學(xué) 2013
[6]基于克隆免疫算法的應(yīng)急物流車輛路徑模型的研究[D]. 儲昭琳.遼寧科技大學(xué) 2012



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