第04单元：精功铸锭炉安全操作规程.doc

JJL500铸锭炉 安全操作规程 文件编号： 版 次： 修订状态： 受控状态： 编 制： 审 核： 批 准： 目次 1 范围 2 2 引用文件 2 3 对操作人员的要求 2 4 铸锭炉操作规程 2 4.1 系统介绍： 2 4.2 铸锭炉系统组成： 2 4.3 炉子的操作 4 4.4安全的装上石墨板和螺栓将石墨支撑板放在坩埚周围。 6 4.5 Monitoring the Auto Cycle 11 5.设备的维修与保养 15 1 范围 本文制定了JJL-500铸锭炉操作规程 本文件仅适用于JJL-500铸锭炉。 2 引用文件 厂家设备使用说明书 3 对操作人员的要求 3.1 熟悉设备安全操作规程，能正确使用设备。 3.2 未经批准，不准无关人员操作设备 3.3 多人操作同一设备，应严格履行交接班检查手续。 3.4 精功铸锭炉使用过程中严格执行《精功铸锭炉维修保养作业指导书》，使其达到设备完好标准。 4 铸锭炉操作规程 4.1 精功铸锭炉工作原理简介： 精功铸锭炉工作顺序为：加热、熔化、晶体生长、退火、冷却，并包含突发情况出现时的急冷。控制原理及生产流程简述如下：通过工控机设置完各种工艺参数和预设定参数后，送达 SNAP 智能控制器。将经过 SiN 涂布处理的坩埚里装入多晶硅料，并放置在热交换台上。关闭闭炉体及隔热笼 并抽真空。然后通过调整可控硅来控制变压器输出 3800A 的电流加到石墨加热器，并通过 SNAP 智能控制器，自动温度控制，加热若干小时以使多晶硅料熔化。当多晶硅料完全熔化后，根据工艺要求，缓慢降低隔热底板，暴露出热交换台，使能量可以藉辐射方式散发至通有冷却水的炉壁。热交换台的温度下降会使硅溶液形成垂直的温度梯度，此温度梯度控制硅由底部开始凝固结晶。当所有硅料凝固结晶后，硅锭再经过热退火，供入惰性气体，控制冷却方式等步骤消除热应力，以避免铸块出现裂缝及减少差排的发生。冷却到规定温度后，开炉出料。 钢结构部件钢结构部份分上下两层，中部三支腿支撑炉体以及驱动装置，外部四立柱支撑整 个钢楼面，两侧装有楼梯（可选），钢结构平台上部围有护栏。真空与供气系统、水 冷却系统、电源供应系统、控制柜与操作面板的大部分管路都悬藏于钢结构平台下面。 图1 系统硬件 4.2.2真空炉体 整个真空炉体的中部为圆柱形，上下端呈碟形，分内外两层，中间夹层通有冷却水。从中部法兰面分为上下炉体，上炉体由三个支腿支撑固定；下炉体悬挂于三个螺 旋升降器末端，一个直流马达通过可弯曲的软轴驱动这三个螺旋升降器的丝杠，使下炉体上下移动。当上下炉体闭合时，法兰面上的密封圈被紧压，同时合上法兰面外侧的锁紧装置，保证不漏气。 加热隔热系统隔热系统分为隔热笼，隔热底板，加热组件，热交换台四个部分。 隔热笼在上炉体内，由上下两层不锈钢框架组成，四周衬有碳纤维隔热材料，所 有隔热材料为平板状，便与安装与更换，以两层堆积的方法避免流失热量。整个框架用三根不锈钢杆悬挂于上炉体内侧凸台上。 隔热底板通过下炉体底部安装的平行驱动丝杠系统完成升降功能。中部支撑杆外侧用不锈钢波纹管保护，防止漏气。当隔热底板运行到最高位置时，和隔热笼配合组成一个密闭腔体。 加热组件由铜电极，石墨加热部件及绝缘陶瓷管组成。六个铜电极从炉体上方穿入，提供交流电至石墨加热部件，加热部件悬挂于上炉体内，是由四组上下弯曲的石 墨板组成，呈四方型，四角用连接板连接。绝缘陶瓷管使加热组件和隔热笼相互绝缘， 保证生产安全。石墨加热部件周围即是隔热笼。 在下炉体内，用三根石墨柱支撑一个散热交换台，用于放置坩埚及均?坩埚底部温度。 真空与供气系统 真空系统是由罗茨泵、机械滑阀抽气泵、安全阀及其他管路等附件组成。罗茨泵和滑阀泵同时工作可以使炉内压力迅速降至 0.06mbar。当工作压力需维持在400～600mbar 时，由机械滑阀抽气泵作用。氩气注入量由质流控制器控制，抽气量是由连接真空泵的比例调节阀控制。空气压力挡板阀用于关闭氩气进气系统及使炉体与真空系统分开。 冷却系统 冷却循环水共有八路，通过管路和炉体水道分别流经炉体的上中下部、六路电极和真空泵。冷却水歧管装在钢结构部件的后方支脚上，并配有流量计和温度传感器，便于监测冷却循环水的正常运行。升温后的水通过外部冷却系统进行热交换，并用水泵送回。 电源供应及控制系统 控制系统分为上位机和下位机，上位机以工业控制计算机为主体构成完成监控和输入参数等功能，下位机以 SNAP 智能控制系统为主体构成。大致分为以下几