1、耐磨球閥在多晶硅行業(yè)中的應用 Welcome hereYour partner in engineered products and solution1 多晶硅工藝流程簡介 多晶硅是由硅純度較低的冶金級硅提煉而來，由于各多晶硅生產工廠所用主輔原料不盡相同，因此生產工藝技術不同；進而對應的多晶硅產品技術經(jīng)濟指標、產品質量指標、用途、產品檢測方法、過程安全等方面也存在差異，各有技術特點和技術秘密，總的來說，目前國際上多晶硅生產主要的傳統(tǒng)工藝有：改良西門子法、硅烷法和流化床法。改良西門子法（圖1）是目前主流的生產方法 。Your partner in engineered products and

2、solution2 多晶硅生產工藝 （1）石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%并生成工業(yè)硅，其化學反應SiO2+CSi+CO2 （2）為了滿足高純度的需要，必須進一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HCl)與之反應在一個流化床反應器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學反應Si+HClSiHCl3+H2反應溫度為300度，該反應是放熱的。同時形成氣態(tài)混合物(2, HCl,Sil3, SiCl4, Si)。 （3）第二步驟中產生的氣態(tài)混合物還需要進一步提純，需要分解: 過濾硅粉，冷凝SiHCl3, SiCl4 ，而氣態(tài)2, HCl返回到反應器中或排放到大氣中。然后分解冷凝物SiHCl3,

3、 SiCl4 ，凈化三氯氫硅（多級精餾）。 （4）凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。 其化學反應SiHCl3 + H2 Si+HCl。 Your partner in engineered products and solution4 耐磨球閥應用的工況煤化工氣化爐鎖渣、煤粉、水煤漿等煉油催化劑，石油焦等石化聚合物漿料有機硅 多晶硅硅粉等天然氣分子篩、硅膠等脫水裝置產生的顆粒 由于磨損和沖刷是由固體顆粒造成的，閥門除了本身材料的損壞之外，還容易由于固體顆粒的堆積造成閥座卡死而密封失效或閥門抱死Your partner in engineer

4、ed products and solution5 耐磨球閥在常規(guī)磨損與沖刷工況中的解決方案Your partner in engineered products and solution解決磨損與沖刷的方法2.必要時采用適當?shù)臎_洗或吹掃以保護閥座和軸承Your partner in engineered products and solution6 多晶硅我們想的更多Your partner in engineered products and solution7 多晶硅生產工藝參數(shù)介質：硅粉、氮氣、氫氣、氯化物 (如氯化氫等)溫度：65350 C壓力：0.5 0.75 M Pa Your

5、partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點可能出現(xiàn)的問題 :1) 硅粉顆粒很小，容易進入閥門空腔和閥座空腔，造成卡死閥座及抱死閥門2) 硅粉硬度很高，達到HRC56623) HCL具有腐蝕性 Your partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點解決方案 :獨特的防塵閥座設計 -克服因為硅粉顆粒小進入閥座空腔而導致閥座抱死的現(xiàn)象Your partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點解決

6、方案 :2) 表面硬化處理 -克服因硅粉硬度高而磨損密封面的問題 ALLOY CARBIDE COATINGS HVOF加工工藝 72-76HRC(洛氏硬度） 高速氫氧燃料 碳化鉻或碳化鎢 超硬鍍膜150u(可滿足特殊要求和工況).Your partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點Your partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點解決方案 :可供選擇的表面硬化處理方法,克服因氯化物而引起的腐蝕泄漏問題 - 在現(xiàn)代的表面硬化方法中,碳化鎢涂層是硬度最

7、高的,但是在腐蝕工況中,其抗腐蝕能力是極低的，因此會產生閥門泄漏的問題。在這種工況下，最合適的解決方案是表面硬化處理采用碳化鉻（HRC 6668）涂層的方法。碳化鉻表面硬化處理方法既解決了硅粉顆粒對閥門密封面的磨損與沖刷問題，也提高了閥門的抗腐蝕性。 Your partner in engineered products and solution8 多晶硅耐磨球閥的設計特點1) 單側（上游）密封2) 固定球設計 防塵閥座4) 多種選擇的超硬涂層 Your partner in engineered products and solution9 競爭對手 優(yōu)點:1.全碳化鎢閥盤2.自研磨缺點:1.較大的空腔,易堆積硅粉,不能加吹掃2.單支點閥盤,易變形,易卡死Your partner in engineered products and solution9 競爭對手 優(yōu)點:1.單閥座,結構簡單缺點:1.浮動閥座彈簧無