多晶硅生产系统平衡很重要

在多晶硅生产中，系统平衡非常重要。这里的平衡包括物料平衡、氢气平衡、氯离子平衡及硅元素平衡。其中物料平衡和氢气平衡是决定生产系统能否运行正常的关键，而氯离子平衡和硅元素平衡则是决定生产成本的关键。由于氯离子和硅元素往往与企业所排放的四氯化硅的量以及尾气的量相关，各企业控制不尽相同，因此我们重点讨论的物料平衡和氢气平衡。    排除设备及其他工段的影响，对于还原来说，还原炉的开启数量基本与系统能够提供多少三氯氢硅有关。系统能够最大限度的供应多少三氯氢硅，那么还原就能最大限度的开启多少台还原炉。所以，作为生产系统的调度协调人员，物料平衡需要充分的运用自如。也就是说，必须至少提前一天预估系统原料的需求量，而不能出现说是还原炉正开着，突然发现没有料了，此时就立即采取突击停炉或是降量生产。这种临时的操作模式对于还原生产影响非常大。如果突然停炉的话，一般都停比较大的炉子，而对于还原来说，此时这种炉子正式生长最快，消耗能耗最低的时候。因此，这种做法必然导致还原能耗非常高。降量生产虽说保证所有炉子能够维持运行，但由于进料量非常小，所以硅棒的生长速度会大大折扣，最终导致生产周期加长，能耗上升。另外等待时间过长，还会出现质量问题。
    因此，作为生产调度协调人员提前预估原料的量，如果发现不足，宁可不增开炉子，也要保证现有炉子的原料供应，这样才能保证还原炉处于最佳生产状态，从而才能做到提升产量，降低能耗的目的。
    氢气作为多晶硅生产中的一种循环原料，其供应是否合理对生产影响非常大。在改良西门子法生产工艺中，合成是消耗氢气的，氢化也是消耗氢气的，而仅有还原和电解制氢是产出氢气的。对于几乎所有的多晶硅企业，电解制氢的氢气产能是非常有限的，最多只是作为氢气消耗的补充而已，不足以维持整个系统的需求。因此，氢气的供应主要是依靠还原炉来提供。
    在生产过程中，如果氢气供应量不足，必然会导致合成和氢化不能满负荷运行，而合成和氢化不能满负荷运行则必然导致三氯氢硅供应受到影响，而三氯氢硅供应受到影响，必然会影响还原的运行。这样下来，会逐渐形成一个恶性循环，导致整个系统生产能力下降。因此，氢气的调配使用非常关键，需要引起足够的重视。
    在实际生产中，遇到氢气供应不足时，可以采取如下方式进行处理：1、暂时不要增加还原炉的开炉数量；2、降低氢化的进料量或是适当的减少氢化炉的运行数量（氢气严重短缺时）；3、保证合成满负荷运转，尽可能的提高三氯氢硅的产量；4、根据原料状况适当增加还原开炉数量；5、待氢气供应量提升后，再提升氢化的进料量或是氢化炉的运行数量；6、适当降低合成的运转负荷。
    总而言之，要做到系统平衡，生产调度协调是关键，必须要有扎实的理论基础，而且要对系统运行了如指掌，要对生产对原材料的消耗状况做到准确的预估，这样才能保证生产系统平稳顺利运行，以达到最佳的运行模式。