O que é a atomização de reação do forno de redução de polissilício

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O forno de redução de polissilício é o equipamento principal para a produção de polissilício, e a atomização de reação do forno de redução de polissilício se refere à reação de craqueamento térmico do clorosilano no forno de redução devido à ação de alta temperatura, resultando em pó fino de sílica, que forma uma névoa no espaço da fase gasosa no forno, ou seja, o chamado fenômeno de atomização. Se não for controlada, essa atomização pode levar a partículas irregulares ou intercamadas internas na superfície das hastes de polissilício, afetando a qualidade do produto.

Após a ocorrência do fenômeno de atomização, geralmente ocorrem alterações nos parâmetros:

· A temperatura do gás de escape da redução aumenta rapidamente;

· A tensão de redução cai rapidamente;

· A potência da reação de redução também diminui rapidamente

· A temperatura da água de retorno do forno aumenta.

Há muitas razões para a atomização no forno de redução de polissilício, incluindo, mas não se limitando à alta temperatura da superfície da haste de polissilício no forno de redução, fluxo insuficiente de hidrogênio de matérias-primas, fluxo total insuficiente de matérias-primas ou conteúdo impróprio de dicloreto de silício. Medidas que podem ser tomadas para controlar a atomização incluem reduzir a temperatura da superfície da haste, aumentar o fluxo de hidrogênio, aumentar o fluxo total de matéria-prima ou controlar o conteúdo de silano diclorodi-hidrogênio.

A vazão total do material é insuficiente ou o conteúdo de diclorodihidrogênio silício é impróprio. Medidas que podem ser tomadas para controlar a atomização incluem reduzir a temperatura da superfície da haste, aumentar o fluxo de hidrogênio, aumentar o fluxo total de matéria-prima ou controlar o conteúdo de diclorodihidrogênio silano.

Além disso, com o aprofundamento da pesquisa sobre o controle ideal do forno de redução, descobriu-se que o forno de redução pode ter o efeito de reduzir o consumo de energia sob diferentes estados de atomização. Para atingir um certo grau de operação de borda de cartão de limite de atomização, o que pode não apenas reduzir o consumo de energia, mas também garantir a qualidade do produto. No entanto, devido à falta de métodos de detecção eficazes para o grau de atomização, as estratégias de controle existentes são difíceis de atingir resultados satisfatórios.

Para resolver esse problema, um sistema e método para detectar o grau de atomização da reação de redução de polissilício foram propostos, incluindo um dispositivo de detecção de gás de exaustão e um controlador central. Ao detectar a mudança do conteúdo de fumaça de sílica no gás de exaustão, o sistema monitora digitalmente o grau de atomização no forno em tempo real, e o operador pode ajustar os parâmetros do forno de redução a tempo de acordo com os resultados da detecção para atingir o controle ideal.

Além disso, é proposto um método para detectar atomização em forno de redução de polissilício, que mede o valor da concentração de poeira instalando um detector de poeira na tubulação de saída de gás de exaustão e calcula o intervalo e a variância para julgar o grau de atomização no forno, de modo a orientar o operador a fazer ajustes. A aplicação dessas tecnologias ajuda a melhorar a qualidade do controle do forno de redução, reduzir a dificuldade de operação e garantir a qualidade dos produtos de polissilício.