专利名称：Plc自动控制的多晶硅还原炉进气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种还原炉进气装置，更具体地就，涉及一种PLC自动控 制的多晶硅还原炉进气装置，属于太阳能光伏能源技术领域。
背景技术：
目前，世界上多晶硅的制备以SiHC13还原法为主，在生产过程中，工艺气 体由还原炉底盘的进气口进入，工艺气体被加温至110(TC左右，其中的SiHC13 与H2反应生成多晶硅并在硅芯表面沉积，形成硅棒。工艺气体的进气效果直 接影响到硅棒的生成质量，反应之初需要的工艺气体的量较少，随着反应的正 常进行，需要逐渐加大工艺气体的流量。现在对于工艺气体流量的控制主要分 为手工操作和自动控制两种，手工操作是通过直接控制进气口阀门的打开数量 和开度大小来调节进气量，这种操作受人为因素影响很大，不适合大规模生产 的需要。如专利号为ZL200720081580.7和中国申请号为02137784.7的现有专 利技术，仅是通过控制进气阀门的打开数量或通过伺服电机调节转盘与固定盘 上扇形孔相对角度来控制进气量，这种操作虽然解决了人工操作的不便，但是 由于进气阀门开启或分布的不对称性导致了还原炉内的混合气体分布不均匀， 不利于各个硅芯上多晶硅的生长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置， 该进气装置通过可编程控制器来控制气动闽门，并调节还原炉进气口开启的数 量、分布和开度大小，实现工艺气体流量逐渐加大且均匀进气的效果，改善气 体在还原炉内的分布，使各个硅芯上的负荷均衡，提高多晶硅的收率。
本实用新型中的PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置包括PLC控制器和仪表气源、与还原炉进气口一一对应连接的至少一个截止式方向控制阀，每 个截止式方向控制闽配备有一个单电控制换向阀，所述截止式方向控制阀的气 体出口与所述还原炉的进气口连接，所述截止式方向控制阀的气体进口直接连 接工艺气体输入设备，所述单电控制换向阀的气体进口和一个气体出口接所述 仪表气源，所述单电控制换向阀的另一个气体出口与所述截止式方向控制阀的 控制口连接，所述PLC控制器与所述单电控制换向阀连接。
本实用新型中的进气装置通过PLC控制器控制每个单电控制换向阀进而控 制截止式方向控制阀循环开启的顺序、数量、位置和阀门开度，实现工艺气体 合理有序的进气效果。
图1为本实用新型中PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
如图l所示，本实用新型中PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置包括有 PLC控制器3，仪表气源4及设在还原炉进气口与PLC控制器3之间的截止式 方向控制阀1和单电控制换向阀2，其中PLC控制器3与单电控制换向阀2电 连接。
其中还原炉的每个进气口均配备有一套截止式方向控制阀1和单电控制换 向阀2。具体的连接如下
截止式方向控制阀1的气体出口 T与还原炉的进气口经管道直接连接，截 止式方向控制阀1的气体进口 P经管道连接工艺气体，单电控制换向阀2的气 体出口 M经管道与截止式方向控制阀1的控制口 K连接，单电控制换向阀2 的气体进口 A和另一个气体出口 N经管道连接仪表气源4。
在未使用时，截止式方向控制阀1和单电控制换向阀2均为常闭状态，在需要进行流量控制时，由PLC控制器3输出电信号，控制单电控制换向阀2的
开启和关闭，当PLC控制器3发出指令后，单电控制换向阀2的阀芯移动，导 通单电控制换向阀2的气体进口 A和气体出口 M，使仪表气源4的气体进入到 截止式方向控制阀1的控制口 K，并推动截止式方向控制阀1的活塞导通截止 式方向控制阀1的气体进口 P和气体出口 T，从而工艺气体通过还原炉的进气 口进入炉内空间参与反应。由于多晶硅还原炉工艺气体具有易燃易爆的性质， 釆用PLC控制器3先控制单电控制换向阀2，再通过单电控制换向阀2的仪表 气体控制截止式方向控制阆1，实现工艺气体与还原炉内部空间的导通与关闭， 并通过控制仪表气体可以控制截止式方向控制闽1中工艺气体的流量，这样能 够将易燃易爆的工艺气体与电磁控制部分隔离开，达到安全操控的目的。
本实用新型中的进气装置通过对PLC控制器3进行编程，可同时控制与还 原炉进气口相连的截止式方向控制阀1循环开启的顺序、数量、位置和阀门开 度大小，达到逐渐增加工艺气体流量，改善气体在还原炉内均匀分布的目的， 而且还能实现脉冲气流的进气效果，工艺气体进入还原炉内为一波一波沿硅芯 电极向上运动，达到最佳的表面沉积状态，提高多晶硅的产率，由于PLC控制 器3釆用现有技术，并且根据需要进行编程对本领域的技术人员来说也是容易 实现的，因此不再另行说明。
权利要求1、一种PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置，包括PLC控制器(3)和仪表气源(4)，其特征在于，还包括有与还原炉进气口一一对应连接的至少一个截止式方向控制阀(1)，每个截止式方向控制阀(1)配备有一个单电控制换向阀(2)，所述截止式方向控制阀(1)的气体出口(T)与所述还原炉的进气口连接，所述截止式方向控制阀(1)的气体进口(P)直接连接工艺气体输入设备，所述单电控制换向阀(2)的气体进口(A)和一个气体出口(N)接所述仪表气源(4)，所述单电控制换向阀(2)的另一个气体出口(M)与所述截止式方向控制阀(1)的控制口(K)连接，所述PLC控制器(3)与所述单电控制换向阀(2)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种PLC自动控制的多晶硅还原炉进气装置，其包括有PLC控制器和仪表气源、与还原炉进气口一一对应连接的至少一个截止式方向控制阀，每个截止式方向控制阀配备有一个单电控制换向阀，所述截止式方向控制阀的气体出口与所述还原炉的进气口连接，所述截止式方向控制阀的气体进口直接连接工艺气体输入设备，所述单电控制换向阀的气体进口和一个气体出口接所述仪表气源，所述单电控制换向阀的另一个气体出口与所述截止式方向控制阀的控制口连接，所述PLC控制器与所述单电控制换向阀连接。
文档编号C30B29/06GK201326031SQ20082017965
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者周积卫, 程佳彪, 茅陆荣, 郝振良 申请人:上海森松环境技术工程有限公司