《多晶硅耐磨球閥》PPT課件.ppt

耐磨球閥在多晶硅行業(yè)中的應(yīng)用,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,Welcome here,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,1 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(chǎn)工廠所用主輔原料不盡相同，因此生產(chǎn)工藝技術(shù)不同；進(jìn)而對應(yīng)的多晶硅產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、用途、產(chǎn)品檢測方法、過程安全等方面也存在差異，各有技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)秘密，總的來說，目前國際上多晶硅生產(chǎn)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(chǎn)方法 。,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,2 多晶硅生產(chǎn)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(xué)反應(yīng)SiO2+CSi+CO2 （2）為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HCl)與之反應(yīng)在一個流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學(xué)反應(yīng)Si+HClSiHCl3+H2反應(yīng)溫度為300度，該反應(yīng)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(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)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(yīng)器中或排放到大氣中。然后分解冷凝物SiHCl3, 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(xué)反應(yīng)SiHCl3 + H2 Si+HCl。,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,3 硅業(yè)耐磨閥主要生產(chǎn)廠家,1） EVERLASTING（圓盤閥） 2） MESTO（球閥） 3） VTI （球閥） 4） Copeland（球閥） 5） UNIVALS（球閥） 6） 國產(chǎn)閥（圓盤閥）,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,4 耐磨球閥應(yīng)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(jī)硅 多晶硅 硅粉等 天然氣 分子篩、硅膠等脫水裝置產(chǎn)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 engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,5 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 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,解決磨損與沖刷的方法1. 選擇合適的表面硬化方法和材料,Stellite( Cobalt Base Alloy) 加工方法：堆焊 特點(diǎn)：硬度中等、較厚 (W/Cr)C, CrC, WC-Co,TC 加工方法：HVOF 特點(diǎn)：硬度高，較薄 NiBo 加工方法：熱融噴涂 特點(diǎn)：硬度較高、較厚 HCr 加工方法：電鍍 特點(diǎn)：硬度較高、較薄，化學(xué)穩(wěn)定性較差,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,解決磨損與沖刷的方法2. 必要時采用適當(dāng)?shù)臎_洗或吹掃以保護(hù)閥座和軸承,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,6 多晶硅,我們想的更多,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,7 多晶硅生產(chǎn)工藝參數(shù),介質(zhì)：硅粉、氮?dú)?、氫氣、氯化?(如氯化氫等) 溫度：65350 C 壓力：0.5 0.75 M Pa,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),可能出現(xiàn)的問題 : 1) 硅粉顆粒很小，容易進(jìn)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(dá)到HRC5662 3) HCL具有腐蝕性,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),解決方案 : 獨(dú)特的防塵閥座設(shè)計(jì) -克服因?yàn)楣璺垲w粒小進(jìn)入閥座空腔而導(dǎo)致閥座抱死的現(xiàn)象,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),解決方案 : 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 solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),高速氫氧氣噴涂工藝：采用以氫氣為燃料的噴涂工藝：氫氣、氧氣充分燃燒爆炸后，產(chǎn)生高速火焰（火焰速度高達(dá)6000碼/秒三倍音速），通過特別設(shè)計(jì) 的噴槍，金屬粉末粒子被高速噴涂到球體表面及閥座的密封面上，從而形成致密的、具有極強(qiáng)粘結(jié)度的涂層，涂層表面硬度高達(dá)HRC7276。在加工過程中，被加工零件表面溫度不超過300華氏度，這樣就使得溫度升高對該涂層的硬度影響并不大。 在工藝上，采用金剛砂研磨工藝,對每個閥門都進(jìn)行球與閥座之間“一對一”精密研磨，從而達(dá)到密封面精密的吻合。,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),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高的,但是在腐蝕工況中,其抗腐蝕能力是極低的，因此會產(chǎn)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 solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,8 多晶硅耐磨球閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn),1) 單側(cè)（上游）密封 2) 固定球設(shè)計(jì) 防塵閥座 4) 多種選擇的超硬涂層,Your partner in engineered products and solution 您 工 程 解 決 方 案 的 專 業(yè) 合 作 伙 伴,9 競爭對手,優(yōu)點(diǎn): 1.全碳化鎢閥盤 2.自研磨,缺點(diǎn): 1.較大的空腔,易堆積硅粉,不能加吹掃 2.單支點(diǎn)閥盤,易變形,易卡死,Your partner in engineered