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气力输送技术在多晶硅中的应用案例分析

【摘要】:
南京翔瑞粉体工程有限公司拥有40多年的气力输送经验,曾为协鑫集团、瑞能硅业、东方希望等多晶硅行业领头企业提供过技术服务,在该行业有着丰富的气力输送经验。如果您有定制需求,请直接与我们联系。
  多晶硅的生产工艺是将氯化氢与工业硅粉在高温反应下生成三氯氢硅,经过对三氯氢硅的精制提纯后,在还原炉内进行化学气相沉积反应,能够生产纯度较高的多晶硅。在三氯氢硅的合成阶段,传统方式是将工业硅粉通过吊运送入料斗,这种操作存在着生产效率低下、劳动强度大等缺点,并且产生的粉尘污染对工人和生产车间环境也有着很大的危害。
多晶硅气力输送
(图示:多晶硅)
  气力输送是在密闭的环境中,将物料从一端运送到另一端的技术,整个过程中,物料不会与外界环境接触,密闭性良好。所以在该阶段,建议采用气力输送技术进行加料,可以从根本上杜绝这些危害。
 
  一、选择合适的输送方式
 
  根据粉体物料的特性、输送管道系统的特征(包括管道长度、提升高度、倾斜角度、弯管角度和数量等)和输送压力来选择。经过研究人员测试,硅粉的安息角约35°,散料安息角在30°-38°时,能自由流动。硅的莫氏硬度大概在7,莫氏硬度大于6的物料虽然适合气力输送,但对于输送管道的磨损很严重。根据硅粉的物性和类似物料的气力输送经验,硅粉适合低速密相正压气力输送。
 
  二、密相气力输送原理
 
  密相正压气力输分为静压输送和"紊流输送"两种。紊流输送是先将物料在仓泵内与输送气体充分混合,再通过压力将混合物利用管道进行输送,只要保证一定的流速,物料不会在输送管道中造成堵塞,系统便可连续运行,因此输送效率较高,是目前正压密相气力输送的主要输送方式。硅的氧化性较强,处于粉态时,在空气中易爆。为了保证气力输送的安全和避免硅粉表面被氧化,保持其良好的活性,硅粉输送的气源采用氮气,可以利用厂内的制氮站提供,也可以外购压缩氮气。
 
  三、工艺流程
 
  硅粉气力输送工艺流程中,硅粉先由气力输送罐车装运硅粉至硅粉贮仓,罐车接通厂供氮气气源后,将硅粉压送到硅粉贮仓内。贮仓下部设置两套气力输送系统,贮仓内的硅粉通过气力输送装置送至厂内各处收料斗。正常工作时,两套气力输送系统单独向两个不同处的收料斗供粉,但是两套系统之间又通过阀门互连,互为备用,在一套系统出现故障或检修时,另外一套系统可以向两个不同的收料斗处供粉。整个气力输送工艺流程由称重计量系统、物料输送系统和控制系统组成。
气力输送系统
    本套硅粉气力输送装置在某多晶硅厂技改项目中安装实施后,实现了硅粉自动化加料,运行安全可靠。整个输送过程封闭、物料不泄漏、污染小,提高了工厂的生产效率和管理水平,改善了车间生产环境。
 
    南京翔瑞粉体工程有限公司拥有40多年的气力输送经验,曾为协鑫集团、瑞能硅业、东方希望等多晶硅行业领头企业提供过技术服务,在该行业有着丰富的气力输送经验。如果您有定制需求,请直接与我们联系。
 
  (文献参考:《改良西门子法多晶硅工艺设计探讨》)