影响多晶硅还原生产数据的因素
时间:2022/12/13 20:00:07 分类:行业动态
多晶硅厂的QCT（质量、成本和效率）的根本差异，体现在还原工段的四个关键KPI：单位质量电耗(kWh/kg)、沉积速度（kg/h）、一次转化率（%）和致密料比例（%），影响四个KPI的关键因素可以归类于小系统和大系统，小系统是还原炉内反应环境的能量和质量的动态均衡，大系统是四大工段的能量和质量的动态均衡平衡。 相对地讲，同种炉型在相同工况下，运行同一料表，单位质量电耗(kWh/kg)越低，沉积速度（kg/h）越高，同时一次转化率（%）相对越高，致密料比例（%）相对越低，沉积速度和致密料比例存在一定的负相关。不同炉型的对比，硅棒数越多，沉积速度（kg/h）越高，单位质量电耗(kWh/kg)越低；相同硅棒数的炉型，电极间距越大，致密料比例（%）越高，单位质量电耗(kWh/kg)相对越高。 影响还原炉内部小系统的因素有温度、摩尔比、催化剂和压力，二氯二氢硅起到催化剂的作用。加大电流、提升进料温度、增加二氯二氢硅的比例，增加TCS的浓度，等等，都会提升反应速度。与此对比，适当加大炉压，对于降低单位质量电耗(kWh/kg)的降低和增加沉积速度（kg/h）的效果都很直观，对多数硅料厂有很大的诱惑性，但是对致密料比例的破坏也很直接。如果硅粉吸附效率不能同步解决，加快反应速度的负面影响是雾化多，造成底盘硅粉增多，异常料比例增加，从而增加了控制难度。 眼下硅料价格正高，硅料厂为了提高产能，都在想法设法地增大反应速度，但是，每一次还原炉小系统的调整，大系统都要跟随平衡。以40对棒235间距的还原炉为例，还原炉逼近单位质量电耗30(kWh/kg)和沉积速度160（kg/h）时，容易引发生产事故，大系统要持续跟随再调整，达到新的均衡，精馏大系统调整过去难，调回来更难，不是每个厂家都具备技术实力和生产条件。 对致密料比例（%）影响最大的因素不是还原工艺，反而是下游的破碎工艺。 【太阳能级多晶硅国家标准GB/T 25074-2017】的表面质量验收标准“ 多晶硅免洗或经过清洗后达到直接使用的要求，多晶硅表面质量的分类要求一般如下：a)致密料：表面颗粒凹陷深度小于5mm，断面结构致密，外观无异常颜色，无氧化夹层。”但是，这个标准之只规定了凹陷深度，没有规定颗粒度的大小，珊瑚料经过精细破碎，也可以挑选出很大比例的致密料。破碎工艺参差不齐，各家的致密料比例差别很大，致密料比例指标已经不具备横向可比性 各家多晶硅厂根据各自的条件，取舍不同的KPI是无可厚非的，目的都是利益最大化，只要满足下游单晶拉棒的需求即可。 各家大系统和小系统的工况差异很大，破碎工艺差别也很大，我们在做对标分析时，建议同等炉型和同等工况，不然就失去了比较分析的客观性。 新建硅料厂开车之后遇到的焦虑是大系统不稳定，供料不足，波动大，质量差，二氯二氢硅的波动大，造成倒棒率和异常料比例居高不下。随着供料量的逐级提升，四大系统都要配合持续迭代调节，尤其是精馏系统的稳定需要很长的时间，产能越大，调节时间越长。【Smart PSi】鑫晶自适应控制平台可以缓冲很大比例的还原炉内部波动，有助于稳定大系统的稳定调整，大大地缩短达产周期。总体来说，不论哪种工况，也不论人工运行的数据如何好，【Smart PSi】的综合收益总会多出至少10%，不断地给客户带来意外的惊喜。
