一种多晶硅生产还原炉控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113772674A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111091990.0(22)申请日2021.09.17(71)申请人云南通威高纯晶硅有限公司地址678000云南省保山市工贸园区昌宁园中园(72)发明人陈绍林程茂林彭中刘逸枫杜炳胜甘居富(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人潘涛(51)Int.Cl.C01B33/035(2006.01)G05D23/30(2006.01)权利要求书2页说明书15页附图9页(54)发明名称一种多晶硅生产还原炉控制方法(57)摘要本发明公开了一种多晶硅生产还原炉控制方法，包括以下步骤：在还原炉进行前，将氢气‑氯硅烷基准曲线、电压基准曲线、基准尾气温度斜率曲线和基准功率曲线输入至还原炉的PID控制系统内；实时测量还原炉内的U、I和T；通过PID控制系统中电压基准曲线控制还原炉电压，通过PID控制系统中氢气‑氯硅烷基准曲线控制加入还原炉内的氢气和氯硅烷；若K值超出基准尾气温度斜率曲线上的Kset时，则对氢气‑氯硅烷进行调整；若P超出基准功率曲线上的Pθ时，则对电流进行调整。本发明根据上述控制策略，对平均运行电压、尾气温度及功率进行实时控制，以获得良好的炉内工艺状态。CN113772674ACN113772674A权利要求书1/2页1.一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在还原炉进行前，将氢气‑氯硅烷基准曲线、电压基准曲线、基准尾气温度斜率曲线和基准功率曲线输入至还原炉的PID控制系统内；实时测量还原炉内的U、I和T；通过PID控制系统中电压基准曲线控制还原炉电压，通过PID控制系统中氢气‑氯硅烷基准曲线控制加入还原炉内的氢气和氯硅烷；若K值超出基准尾气温度斜率曲线上的Kset时，则对氢气‑氯硅烷进行调整；若P超出基准功率曲线上的Pθ时，则对电流进行调整；其中：U为实际电压；I为实际电流；T为实际尾气温度；K值为实际尾气温度斜率；Kset为θ基准尾气温度斜率；P为基准功率；P为实际功率；Tset为基准尾气温度。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：将基准尾气温度回归，形成一元多次方程，随后再对一元多次方程进行一阶求导，得到尾气在各时刻的斜率，将斜率与时刻点绘制成得到。3.根据权利要求2所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：还原炉采用24对棒还原炉时，尾气温度回归方程为：4320‑49h：Tset=‑0.0000441t+0.0075044t‑0.4436497t+15.8036824t+228.3；43249‑100h：Tset=0.0000034t+0.0002141t‑0.2303064t+24.9296142t‑147，其中：t为还原炉运行时间；Tset为基准尾气温度。4.根据权利要求3所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：还原炉采用24对棒还原炉时，对尾气温度方程求一阶导数，结果如下：320‑49h：Kset=‑4*0.0000441t+3*0.0075044t‑2*0.4436497t+15.80；3249‑100h：Kset=4*0.0000034t+3*0.0002141t‑2*0.2303064t+24.93，其中：t为还原炉运行时间；Tset为基准尾气温度。5.根据权利要求4所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：还原炉采用24对棒还原炉时，计算实时尾气温度斜率值，并与基准斜率值进行比较，当：0‑49h：K值‑Kset>0.5，则氢气设定值增加0.04*SP氢气；49‑70h：K值‑Kset>0.3，则氯硅烷设定值减少0.02*SP氯硅烷；70h以后，不进行干预；其中：SP氢气是氢气‑氯硅烷基准曲线上的氢气值；SP氯硅烷是氢气‑氯硅烷基准曲线上的氯硅烷值；K值为实际尾气温度斜率；Kset为基准尾气温度斜率。6.根据权利要求2所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：还原炉采用大产量还原炉时，尾气温度回归方程为：4320‑45h，Tset=‑0.0001838t+0.0253659t‑1.2588927t+30.2507452t+181.1；43245‑100h，Tset=‑0.0000264t+0.0086048t‑1.0564166t+56.5000513t‑526.0，其中：t为还原炉运行时间；Tset为基准尾气温度。7.根据权利要求6所述的一种多晶硅生产还原炉控制方法，其特征在于：还原炉采用大产量还原炉时，对尾气温度方程求一阶导数，结果如下：320‑45h，Kset=‑4*0.0001838t+3*0.0253659t‑2*1.2588927t+30.25；2CN1