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2014年9月8日,中秋节午夜23:58分,江苏中强光伏科技有限公司的操作人员在给上海普罗生产的RDS4.0一炉四锭铸锭炉装料。
多晶硅铸锭炉在开炉前必须要进行炉前检查。由于一旦开始抽真空和加热,尤其是当硅料熔化后,基本上真空熔炼过程就不可逆转,因此,进行炉前检查就是特别必要的,甚至比开炉后的操作还要重要。
炉前检查的目的是发现炉内存在的安全隐患和事故苗头,并在开始工艺前将之解决。炉前检查的内容可以分为以下几个部分:
冷却水系统
主要检查冷却水路是否正常。从冷却水塔开始,到纯净水供给,到水泵、水阀,水压力和水流量表,都要一一检查。由于一旦冷却水路出现问题,会使炉温升高甚至熔化,水电缆的水温过高可能会导致水电缆爆裂,水进入炉内甚至硅液而引起爆炸,因此,水路检查绝对不可疏忽。必须按照炉前检查表格,逐一检查。水路各元件检查过后,要进行通水试验,看看各冷却水路的进水和出水压力及流量是否正常,如果发现不正常,一定要再进行检查。
加热供电系统
加热供电系统包括外部电源、开关、控制箱、功率控制器、变压器等等,也要检查水电缆的情况。此外,炉内外连接的电极、电缆与石墨件的连接电极要特别注意。由于供电系统一旦出现断路或短路,将导致加热无法进行,或者在加热时产生拉弧造成电流不稳定,或者电流时有时无,或者在高温时电流完全中断,以及三相电流不平衡等等现象,这些现象轻者会导致温场不均匀,重者会导致工艺完全中断,因此,一定要认真检查。检查炉内电路时,还要注意水电缆外面的绝热层(通常用硅酸盐玻璃布)是否完好,有无松脱现象,如果有一定要更换或包扎紧密。
炉体部分
炉体包括上下炉盖和炉身,主要是各焊缝是否有渗水现象,以及炉壁是否清洁。此外,要检查炉内是否有外物,如工具、鞋套或者擦布等。炉壁的清洁十分重要,如果炉壁有脏物,不仅影响热效率,更重要的是,由于这些粉尘脏物容易吸附大气以及水气,这会给抽真空带来很大的负担。此外,炉壁的脏物还会污染硅料,导致硅料提纯的失败。炉体的各个法兰由于在反复经历高温和低温时,会产生变形,这些变形可能会导致密封性差,产生漏气等问题,因此,要检查法兰口是否是保持在一个平面上,另外,还要检查法兰口的密封圈的情况,是否硬化或变形,或者是否有裂口。密封圈的裂口会导致抽真空时漏气。
石墨件
炉内的石磨加热件是完成整个炉子加热的发热体,也是热场的重要组成部分。其完好与否直接影响着炉子是否正常工作。加热体由石磨电极、石墨加热棒、加热棒连接件等几部分组成。石墨件属于耗材,在经过一定时间的使用后要更换。新的石磨件安装时,要注意连接不能过松或者过紧,过松时会导致接触不良,甚至在使用中脱落。而过紧则会导致在高温下,或者温度变化时,石墨件因为热应力而断裂。每个石墨件都有一定的规格和尺寸,使用一段时间后,因为硅蒸汽或者氧化的缘故,石墨棒会变细,如果石墨棒小于一定的尺寸就不能再继续使用了。
由于硅料熔化后所产生的硅蒸汽会与石墨件反应形成碳化硅,因此,石墨表面常常会产生一层绿色的表层,有时会脱落,有时会紧贴在石墨表面。对于高密度石磨,可能反应较小,但此时,石墨连接件出的螺纹的缝隙处,蒸汽会渗入,有时还会有硅液溅入,当冷却时,硅液凝固产生膨胀,很容易导致石墨件断裂。因此,在所有的缝隙处,最好采用石墨泥将之封口,这样能够使石墨件的寿命大大延长。 |