ポリシリコン還元炉の反応噴霧化とは

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ポリシリコン還元炉はポリシリコン生産の中核設備であり、ポリシリコン還元炉の反応微粒化とは、還元炉内でクロロシランが高温の作用により熱分解反応を起こし、微細なシリカ粉末が生じ、炉内の気相空間に霧状になる現象、いわゆる微粒化現象を指します。この微粒化を放置すると、ポリシリコン棒の表面に不規則な粒子や内部層間が生じ、製品の品質に影響を与える可能性があります。

霧化現象が発生した後、通常はパラメータが変化します。

· 還元排気ガスの温度が急激に上昇する。

· 還元電圧が急激に低下する。

· 還元反応の力も急速に低下する

・炉水戻り水の温度が上昇します。

ポリシリコン還元炉内での霧化の原因は多数あり、還元炉内のポリシリコン棒の表面温度が高いこと、原料の水素流量が不十分であること、原料の総流量が不十分であること、二塩化ケイ素の含有量が不適切であることなどが含まれますが、これらに限定されません。霧化を制御するために実行できる対策としては、棒の表面温度を下げる、水素流量を増やす、原料の総流量を増やす、ジクロロジハイドロジェンシランの含有量を制御することなどがあります。

材料の総流量が不十分であるか、ジクロロジハイドロジェン シリコンの含有量が不適切です。噴霧を制御するために実行できる対策としては、ロッドの表面温度を下げる、水素流量を増やす、原料の総流量を増やす、ジクロロジハイドロジェン シランの含有量を制御するなどがあります。

また、還元炉の最適制御に関する研究が深まるにつれ、還元炉は異なる霧化状態において消費電力を削減する効果があることがわかった。霧化境界カードエッジ操作の一定の程度を達成することで、消費電力を削減できるだけでなく、製品の品質も確保できる。しかし、霧化度の有効な検出方法がないため、既存の制御戦略では満足のいく結果を達成することが困難である。

この問題を解決するために、排ガス検知装置と中央制御装置を含む、ポリシリコン還元反応の霧化度を検知するシステムと方法が提案されている。排ガス中のシリカフューム含有量の変化を検知することにより、システムは炉内の霧化度をリアルタイムでデジタル監視し、オペレータは検知結果に応じて還元炉のパラメータを適時に調整して最適な制御を実現できる。

さらに、ポリシリコン還元炉の霧化を検出する方法も提案されており、排気ガス出口パイプラインに粉塵検出器を設置して粉塵濃度値を測定し、範囲と分散を計算して炉内の霧化の程度を判断し、操作者に調整をガイドします。これらの技術の応用は、還元炉の制御品質を向上させ、操作の難易度を軽減し、ポリシリコン製品の品質を確保するのに役立ちます。