多晶硅生产刚需:德高洁自动化清洗系统保障电子级洁净度
时间:2025-06-17 17:04:00作者:LeeZhou来源:德高洁清洁设备
多晶硅还原炉钟罩表面易沉积副产物,影响生产质量,需定期清洗。人工清洗因残留物具腐蚀性、反应放热易引发安全隐患,且需严格操作。德高洁研发自动化高压水清洗系统,由多装置组成,通过水力驱动三维喷头 360° 清洗,搭配碱液、纯水冲洗及热风烘干,全流程自动化。系统采用 PLC 控制,可调节参数,全封闭作业避免污染。
多晶硅是光伏行业和微电子行业的基础材料,生产多晶硅主要采用改良西门子法,改良西门子法生产多晶硅的反应器主要采用多晶硅还原炉。在多晶硅生产过程中,还原炉钟罩表面上会沉积一定厚度的多晶硅副产物、硅粉等。但多晶硅生产对还原炉沉积环境的洁净度要求特别关键,任何颗粒性杂质、物料等物质余留在炉内,都会对产品质量造成影响。所以在还原炉运行一个周期结束后,需要对还原炉钟罩内部进行彻底清洗后,再进行下一个周期的化学气相沉积。
一、多晶硅还原炉钟罩内部残留清洗原理及挑战
残留物的主要化学成分是Si,能和氢氧化钠发生氧化还原反应,其他物质有SiO2、(HSiO)2O等,均含弱酸性易与氧化钠溶液发生中和反应。利用氢氧化钠溶液,将紧密附着在还原炉内表面的膜状沉积物腐蚀以便清理,在此清洗原理下,对多晶硅还原炉清洗时需要面临以下问题:

1、因还原炉内残留物及清洗液均为具有腐蚀性的化学物质,同时在清洗中残留氯硅烷会发生水解伴有氢气产生,且水解反应为强烈的放热反应,容易产生爆鸣燃烧。因此,人工清洗过程中具有一定的安全隐患,清洗过程中必须穿戴好劳保用品,并佩戴防护手套;
2、人工用氧化钠溶液擦洗还原炉钟罩时,必须操作要缓慢以免摩擦生热引起着火;
3、清洗中要保证将钟罩烘烤干避免有残留水分,影响下一批次的生产周期及产品质量。
二、多晶硅还原炉钟罩内部自动清洗方式
由于多晶硅还原炉钟罩的清洗存在一定的安全隐患,行业内需要提供一套安全高效的清洗方式,德高洁结合多晶硅生产工艺及设备需求,独立自主研发了一套自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统,其由高压热水动力清洗装置,热风净化烘干机组、清洗烘干工作台、PLC电气控制系统等组成,自动化完成还原炉钟罩内部的清洗及烘干流程,减少人工投入,提高清洗效率、质量、环保、安全等性能。
自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统整个清洗流程包括:还原炉钟罩到位→预清洗→清洗剂(碱液)清洗→漂洗→高纯水冲洗→净化热空气干燥→常温干燥→钟罩吊走。其工作原理是以水力自驱动三维自动旋转喷头,形成360°的网状喷射表面,完成钟罩内部表面的水力扫射,用专用清洗剂等为主要清洗液,用纯水(去离子水或叫脱盐水)漂洗,最后用高纯水冲洗后烘干,最终完成整个清洗过程。

还原炉钟罩清洗过程中,一次吊装在一个工作台上完成全部清洗、烘干过程,清洗时钟罩底部法兰和清洗平台组成一个全封闭空间,避免高压水射流喷射出钟罩外,对周围环境及工作人员健康的负面影响。德高洁多晶硅还原炉钟罩自动清洗系统,采用PLC电气控制系统,可根据多晶硅实际生产实况调整清洗压力、流量及清洗时间,在保障清洗质量的同时,节约水资源的浪费,系统同时具有半自动或手动功能,提高工人的适应性。
德高洁多晶硅还原炉钟罩清洗系统操作简单,设备安全稳定,其核心部件、元件和附件原装进口保证了电子级多晶硅钟罩清洗系统性能的可靠,可以在一套系统实现多种型号钟罩的清洗烘干。目前,德高洁在多晶硅还原炉清洗行业已拥有国内90%的用户,为多晶硅行业提供了几十套还原炉清洗系统,经验丰富,技术可靠。
德高洁作为一家专业的环保清洁设备供应商,在环保除尘、净化、工业设备清洁领域已积累了近三十年的业内宝贵经验,自2007年便致力于研发高效率、高环保、高质量的自动化系统,期间自主研发并投入使用了一系列高压水自动化清洗系统,可对液压支架、吨桶、罐车、反应釜、罐式集装箱、储罐、发酵罐、多晶硅还原炉钟罩等设备进行自动化清洗,并结合企业实际生产工况,提供可定制化自动清洗解决方案,做到以客户需求为基准,用现代技术、标准工艺,竭诚为客户服务。
多晶硅是光伏行业和微电子行业的基础材料,生产多晶硅主要采用改良西门子法,改良西门子法生产多晶硅的反应器主要采用多晶硅还原炉。在多晶硅生产过程中,还原炉钟罩表面上会沉积一定厚度的多晶硅副产物、硅粉等。但多晶硅生产对还原炉沉积环境的洁净度要求特别关键,任何颗粒性杂质、物料等物质余留在炉内,都会对产品质量造成影响。所以在还原炉运行一个周期结束后,需要对还原炉钟罩内部进行彻底清洗后,再进行下一个周期的化学气相沉积。
一、多晶硅还原炉钟罩内部残留清洗原理及挑战
残留物的主要化学成分是Si,能和氢氧化钠发生氧化还原反应,其他物质有SiO2、(HSiO)2O等,均含弱酸性易与氧化钠溶液发生中和反应。利用氢氧化钠溶液,将紧密附着在还原炉内表面的膜状沉积物腐蚀以便清理,在此清洗原理下,对多晶硅还原炉清洗时需要面临以下问题:

1、因还原炉内残留物及清洗液均为具有腐蚀性的化学物质,同时在清洗中残留氯硅烷会发生水解伴有氢气产生,且水解反应为强烈的放热反应,容易产生爆鸣燃烧。因此,人工清洗过程中具有一定的安全隐患,清洗过程中必须穿戴好劳保用品,并佩戴防护手套;
2、人工用氧化钠溶液擦洗还原炉钟罩时,必须操作要缓慢以免摩擦生热引起着火;
3、清洗中要保证将钟罩烘烤干避免有残留水分,影响下一批次的生产周期及产品质量。
二、多晶硅还原炉钟罩内部自动清洗方式
由于多晶硅还原炉钟罩的清洗存在一定的安全隐患,行业内需要提供一套安全高效的清洗方式,德高洁结合多晶硅生产工艺及设备需求,独立自主研发了一套自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统,其由高压热水动力清洗装置,热风净化烘干机组、清洗烘干工作台、PLC电气控制系统等组成,自动化完成还原炉钟罩内部的清洗及烘干流程,减少人工投入,提高清洗效率、质量、环保、安全等性能。
自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统整个清洗流程包括:还原炉钟罩到位→预清洗→清洗剂(碱液)清洗→漂洗→高纯水冲洗→净化热空气干燥→常温干燥→钟罩吊走。其工作原理是以水力自驱动三维自动旋转喷头,形成360°的网状喷射表面,完成钟罩内部表面的水力扫射,用专用清洗剂等为主要清洗液,用纯水(去离子水或叫脱盐水)漂洗,最后用高纯水冲洗后烘干,最终完成整个清洗过程。

还原炉钟罩清洗过程中,一次吊装在一个工作台上完成全部清洗、烘干过程,清洗时钟罩底部法兰和清洗平台组成一个全封闭空间,避免高压水射流喷射出钟罩外,对周围环境及工作人员健康的负面影响。德高洁多晶硅还原炉钟罩自动清洗系统,采用PLC电气控制系统,可根据多晶硅实际生产实况调整清洗压力、流量及清洗时间,在保障清洗质量的同时,节约水资源的浪费,系统同时具有半自动或手动功能,提高工人的适应性。
德高洁多晶硅还原炉钟罩清洗系统操作简单,设备安全稳定,其核心部件、元件和附件原装进口保证了电子级多晶硅钟罩清洗系统性能的可靠,可以在一套系统实现多种型号钟罩的清洗烘干。目前,德高洁在多晶硅还原炉清洗行业已拥有国内90%的用户,为多晶硅行业提供了几十套还原炉清洗系统,经验丰富,技术可靠。
德高洁作为一家专业的环保清洁设备供应商,在环保除尘、净化、工业设备清洁领域已积累了近三十年的业内宝贵经验,自2007年便致力于研发高效率、高环保、高质量的自动化系统,期间自主研发并投入使用了一系列高压水自动化清洗系统,可对液压支架、吨桶、罐车、反应釜、罐式集装箱、储罐、发酵罐、多晶硅还原炉钟罩等设备进行自动化清洗,并结合企业实际生产工况,提供可定制化自动清洗解决方案,做到以客户需求为基准,用现代技术、标准工艺,竭诚为客户服务。
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