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单晶硅用于制造太阳电池片生产用的硅片。
技术来源本项目生产技术为安徽天翊光能有限公司自有技术。
生产工艺图单晶硅棒生产工艺流程图选料清洗测试断头尾拆炉拉晶配料装炉入库图单晶硅片生产工艺流程图工艺简介选料将多晶硅头尾料埚底料按类分选。
清洗用氢氟酸硝酸或中性清洗液等除去原料表面的杂质。
配料根据拉单晶的电阻率要求,按重量比例配置原料。
装炉将配好的原料装入炉内抽真空和充氩气。
拉晶加温将原料溶化,按控制程序拉制单晶。
单晶生长当硅熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入硅熔体中,然后将籽晶快速向上提升,使长成的籽晶的直径缩小到定的大小,产生零位错的晶体,这样,长完细颈之后,降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增长到所要大小。
长完细颈和肩部之后,借着拉速与温度的不断调整,可使晶棒直径误差维持在正负之间,这段直径固定的部分称为等径部分,单晶硅片取自于等径部分。
等径结束后,必须将晶棒的直径慢慢缩小,直到成尖点,而与液面分开,长完的晶棒被升至上炉室冷却段时间后取出,即完成了单晶硅棒的生长过程。
硅棒准备圆棒切方硅片清洗烘干硅片脱胶取样线锯切片晶棒粘接滚磨准方棒腐蚀或超声清洗成品测试入库拆炉待炉温冷却后,将炉内坩埚及余料取出。
断头尾目的是切除单晶硅棒的头部尾部及超出客户规格的部分,并将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度。
测试取样测试氧碳含量及电阻率等。
圆棒切方滚磨将硅圆棒切成准四方型把四角的圆弧滚磨光滑。
超声波清洗将方棒清洗干净。
晶棒粘接将准方形的单晶硅棒粘接在专用工作台上。
线锯切片将工作台装到多线切片机上,多线切片机进行切片,切片结束后,从多线切片机卸下工作台。
硅片脱胶取样从工作台通过脱胶取下硅片。
硅片清洗甩干清洗硅片并进行甩干。
样片测试测试合格,包装入库。
产品目标市场本项目产品全部内销。
主要设备选型主要设备仪器选择本项目的工艺设备选型原则在保证产品质量和生产能力以及研究发展的前提下,选择性价比高的工艺设备。
主要设备和仪器本项目共需购置工艺及辅助设备仪器台套,共计万元。
其中进口设备仪器台套,进口费用万元国产设备仪器台套,费用万元。
详细各期设备清单如下表期进口工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元开方机切片机日本切片机日本全自动硅片分选机非接触电阻率测试仪傅立叶红外光普仪红外探伤仪平面厚度仪合计表期国产工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元打磨机硅料清槽泡料槽气相光普分析仪单晶炉单晶带锯截断机电阻率测试仪型号测试仪单晶少子寿命仪晶相显微镜倒角机单晶辊磨机废线切割机砂浆搅拌桶超声波清洗机硅块脱胶槽平板电炉全自动脱胶机全自动硅片清洗机全自动插片机型号测试仪平面厚度仪合计表二期进口工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元开方机切片机切片机全自动硅片分选机非接触电阻率测试仪傅立叶红外光普仪红外探伤仪平面厚度仪合计表二期国产工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元打磨机硅料清槽泡料槽气相光普分析仪单晶炉单晶带锯截断机电阻率测试仪型号测试仪单晶少子寿命仪晶相显微镜倒角机单晶辊磨机废线切割机砂浆搅拌桶超声波清洗机硅块脱胶槽平板电炉全自动脱胶机全自动硅片清洗机全自动插片机型号测试仪平面厚度仪合计表三期进口工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元开方机切片机切片机全自动硅片分选机非接触电阻率测试仪傅立叶红外光普仪红外探伤仪平面厚度仪合计表三期国产工艺设备仪器表序号设备名称数量制造厂家及型号单价万元总价万元打磨机硅料清槽泡料槽气相光普分析仪单晶炉单晶带锯截断机电阻率测试仪型号测试仪单晶少子寿命仪晶相显微镜倒角机单晶辊磨机废线切割机砂浆搅拌桶超声波清洗机硅块脱胶槽平板电炉全自动脱胶机全自动硅片清洗机全自动插片机型号测试仪平面厚度仪合计配套工程设计方案总平面布置本项目采用次规划,分期实施的原则建设,总规划用地亩,总建筑面积平方米。
其中期工程用地亩,总建筑面积平方米,位于规划用地的东侧二期工程用地亩,总建筑面积平方米,位于规划用地的中部三期工程用地亩,位于规划用地的西侧,总建筑面积平方米。
项目用地内设置个出入口,其中主入口位于期用地的北面,为主要的人流出入口,另外四个出入口分别位于三块用地的交界路上,为主要的货物出入口。
在厂房的四周设计的环形道路,供消防和物流使用。
综合楼等相关生活设施位于用地西南角,与生产设施相对隔离。
变电站位于期用地西北角,靠近市政供电线路。
废水处理站位于二期用地西北角,靠近黄太路,离主要废水排放点洗料厂房和切片厂房较近,便于废水就近排放和综合治理。
各期分设动考虑有般物品库,包括暂存间物料入口等,以利于物料的传输暂存。
动力厂房动力厂房为单层钢筋砼框架结构,钢筋混凝土屋顶,层高米建筑火灾危险类别为戊类主要包括变电站冷冻机空压机等纯水站控制室和值班室等,建筑面积为。
办公综合楼及宿舍办公综合楼为五层,总建筑面积。
宿舍设置栋,为六层,每栋总建筑面积。
其它其它辅助建筑如门卫岗亭氩气罐区高压变电站甲类库化学品库综合仓库砂浆回收和废水处理设施等。
建筑服务系统空调及采暖系统单晶厂房生产区硅料处理车间切片厂房综合楼各建筑的辅助办公室等区域设置空调,温湿度要求为,系统采用新风机组诱导风机使气流均匀。
通风排烟系统单晶厂房部分辅助房间硅料处理车间等设置全室通风,通风方式为机械进风变配电站泵房空压冷冻站设置全室通风,根据房间不同的风量设置相应的通风机各建筑的辅助办公室等设置卫生通风,满足卫生要求卫生间设全室通风,各主要生产区设置局部通风系统。
冷冻水系统在动力厂房内设置低温水冷离心式冷冻机组,使用冷媒为空调系统冷却水系统等设施提供冷源。
蒸汽及空调热水系统本项目蒸汽主要为空调系统纯水系统等提供热源。
自来水系统生活用水人升人天生产用自来水纯水站补水冷却水补水洗涤塔补水采用纯水站浓缩水,不消耗自来水消耗量最大使用量约新鲜水年消耗量约万水源与水池本项目水源来自开发区市政给水管网。
场区内设置生产消防水池和冷却水池,供消防及生产使用。
生活水水源直接取自开发区市政给水管网。
消防系统消防水量消火栓给水系统室内外消火栓给水采用的临时高压系统,由消防蓄水池电消火栓加压电泵高位消防水箱消火栓管网和室内外消火栓组成。
消防蓄水池采用地下式钢筋混凝土水池消火栓泵采用消防专用泵,为自灌式吸水。
除消防水箱设在最高处屋面上,其余设备均设于地下水泵房内。
平时室内外消火栓给水管网的压力由消防水箱保证,消火栓泵可以就地启停,也可在消防控制中心手动启停,同时室内消火栓泵可由室内消火栓箱内按钮远距离启动,消防时主泵启动前的室内消防用水由消防水箱保证。
火栓泵组两路出水至室外环状消防管路,环网上均匀设置室外消火栓。
设置室内消火栓的各建筑物均从该环状管路上引两路接至其室内环状消防管路。
灭火器配置根据建筑灭火器配置设计规范的规定,本工程灭火器配置场所危险等级为中危险级,可能的火灾种类为类类和带电火灾,采用磷铵干粉灭火器。
工艺服务系统工艺设备冷却水系统工艺设备冷却水供给生产设备冷却用,流量,单晶炉进水温度,切片机进水温度和。
系统补充水水质为反渗透水,工艺设备冷却水系统采用板式水水换热器,水泵为变频水泵。
压缩空气系统干燥压缩空气供给生产设备部分动力系统使用。
项目消耗量,使用点压力,压力露点,微粒。
经过滤器过滤后的空气经空压机压缩后进入储气罐,再经预过滤器无热再生干燥器干燥后进入终端过滤器,干燥净化后的压缩空气经主配管送至生产厂房分配系统。
空压站设置在动力厂房内。
氩气系统单晶炉使用氩气作保护气,最大量,平时用量。
氩气贮罐设在生产厂房动力区附近的室外空地。
液氩低温槽车到接卸区后,接通贮罐与槽车的汽液相管,利用槽车的自身压力将低温液氩卸至贮罐。
液氩为低温贮存,液氩低温贮罐为真空绝热容器。
使用时,利用贮罐的压力将液氩送入气化器自然气化,再经减压阀组减压至后,通过氩气总管输送至主机房。
然后分别通过各支管,经二级减压至后,接至各单晶炉。
纯水系统生产中多晶硅料的清洗硅片的清洗,生产工具器具石英制品清洗等使用纯水。
纯水用量为。
纯水系统分成前处理和后处理两部分,均设置在动力厂房内。
前处理部分首先由纯水原水泵从生产消防合用贮水池取水,加压送至纯水站,经机械过滤活性碳过滤等预处理后,由热交换器换热至,再经过过滤器过滤,进入二级装置,制成纯水,进入初级纯水箱。
水同时作为工艺冷却水和机械冷冻水的补充水,浓缩水作为洗涤塔用水。
后处理部分由纯水加压泵从初级纯水箱取水,经杀菌脱气离子交换进入终端纯水箱,最终由纯水输送泵经杀菌热交换器混床超滤送至用户,循环回水再回至终端纯水箱。
工艺排风系统根据生产性质,工艺设备排风分为酸碱性废气排风和般排风,项目工艺设备排风预计为,包括酸碱性废气排风般排风酸碱性废气排风设置酸性废气洗涤塔,并设排气筒高空排放。
单晶炉等使用电能作热源的设备需要排出热废气。
酸碱性废气主要是多晶硅料和单晶硅在各类酸和碱中进行化学清洗工艺中产生,以酸性气体为主要成分,主要污染物有等。
电气供电项目用电装设功率,实际消耗功率,实际用电量估计万度年。
本项目用电从开发区变电站和变电站分别引路高压线到高压变电站,两路互为备用。
在高压变电站内建设总降压变电站两座,内设高压配电设备主变压器,将供电电压由降为,为终端变配电所供电,变电所内设配电装置分配电变压器及低压配电装置。
消防用电和部分生产用电为级负荷,其它为二级负荷。
级负荷需用双回路供电,其中回路故障时,另回路能带大部分或全部负荷,使生产不致中断。
同时,为了保证单晶炉应急冷却水系统的供电,该系统双电源供电的情况下,另设备用发电机。
接地设置防雷接地保护接地防静电接地安全接地采用共用接地系统等。
照明各建筑内照明配电除般照明外,还设置应急照明及疏散照明。
急照明光源及照明灯具选型与所在区域的般照明的光源及灯具相同,应急照明灯具内自带蓄电池,应急时间不小于分钟。
在主要出入口处疏散走道楼梯间设置诱导标志灯作为疏散照明,其地面照度值为,疏散路线上的诱导标志灯带方向指示,出口的诱导标志灯安装在门的上方,诱导标志灯带蓄电池,应急时间不
