[发明专利]多晶硅生产控制系统及控制方法

说明书

本发明揭示了一种多晶硅生产控制系统及控制方法。所述多晶硅生产控制系统包括与还原炉配合的控制装置；所述控制装置包括电压检测模块、逻辑模块和执行模块；所述电压检测模块至少用于检测还原炉的电压参数，并将所述电压参数发送至逻辑模块；所述逻辑模块至少用于判断所述电压参数是否发生波动或异常，并将判断结果发送至执行模块；所述执行模块至少用于在所述电压参数被判定为发生波动或异常的情况下，调整还原炉的进料配比。本发明提供的多晶硅生产控制系统及控制方法，能够第一时间发现还原炉内是否有异常情况，进料配比是否合适，并能及时加以调整，大大减少硅棒生长异常，出现鱼鳞状、夹层、无定形硅等异常料的产出，提升产品质量。

技术领域

本发明属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅生产控制系统及控制方法。

背景技术

在用西门子法生产多晶硅的过程中，还原炉整个运行周期，硅芯温度主要是电流控制，供电方式为恒流变压控制为主。目前，随着多晶硅生产技术越加成熟，电流工艺参数基本稳定，成一稳定曲线。在运行过程中，当还原炉进料组分发生变化时会影响进料的配比发生变化，进而影响还原炉内的反应和气场温度变化，导致硅棒阻值变化。硅棒阻值变化时会第一时间反映在电压的波动，即偏离原有曲线。为了保证硅在硅芯表面的沉积速率，进而提高多晶硅单炉产量，如何第一时间及时发现并精细化控制进入还原炉原料H₂和TCS(三氯氢硅) 的配比变化十分关键。

目前一般通过人工调整物料配比，同时通过人工观察还原炉内情况是否合适，这种方式不能发现还原炉内物料组分发生的变化情况，DCS操作人员若不能及时发现还原炉内生长情况，只能依靠现场巡检人员观察还原炉内配比是否合适。因此，当前缺少对还原炉内生长情况监控手段及更合理的控制方式，为了进一步控制多晶硅棒生长出现异常，如出现鱼鳞状、夹层、无定形硅等等异常料，提出一种更为合理精准的生产控制方式。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种多晶硅生产控制系统及控制方法，以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述发明目的，本发明实施例采用的技术方案包括：

本发明实施例提供一种多晶硅生产控制系统，包括与还原炉配合的控制装置，所述控制装置包括电压检测模块、逻辑模块和执行模块；其中，所述电压检测模块，至少用于检测还原炉的电压参数，并将所述电压参数发送至所述逻辑模块；所述逻辑模块，至少用于判断所述电压参数是否发生波动或异常，并将判断结果发送至所述执行模块；所述执行模块，至少用于在所述电压参数被判定为发生波动或异常的情况下，调整还原炉的进料配比。

进一步地，所述执行模块包括调节阀。

本发明实施例还提供一种多晶硅生产控制方法，包括：

提供上述的多晶硅生产控制系统；以及

根据还原炉实际工作电压的变化控制进入还原炉的物料的配比，即进料配比。

进一步地，所述的多晶硅生产控制方法，包括：所述电压检测模块检测到还原炉电压发生波动或者异常变化时，通过控制所述执行模块来调整进料的配比。

进一步地，所述的多晶硅生产控制方法，包括：

将还原炉在稳定工作时的电压曲线设定为稳定曲线；

当还原炉实际工作电压高于所述稳定曲线时，向调节阀发布指令，逐步降低进料配比，直至还原炉实际工作电压与所述稳定曲线重合；

当还原炉实际工作电压低于所述稳定曲线时，则向调节阀发布指令，逐步提高进料配比，直至还原炉实际工作电压与所述稳定曲线重合。

进一步地，所述的多晶硅生产控制方法，还包括：

监控还原炉内硅棒温度T₁与还原炉尾气温度T₂的差值ΔT＝(T₁-T₂)；