石墨坩堝晶體硅液面雙色高溫計多晶硅鑄錠爐紅外測溫儀石墨坩堝光纖式紅外線測溫儀

作者：admina來源：時間：2021-12-01 18:33:43瀏覽量：1321人閱讀

石墨坩堝晶體硅液面雙色高溫計多晶硅鑄錠爐紅外測溫儀石墨坩堝光纖式紅外線測溫儀

石墨坩堝晶體硅液面雙色高溫計

多晶硅鑄錠爐紅外測溫儀生產(chǎn)廠家

RF-4A14石墨坩堝光纖式紅外線測溫儀
DCTQ1-7014多晶硅液面溫度紅外測溫儀
DCTQ2-3514多晶硅液面溫度測量儀

多晶硅液面溫度紅外測溫儀高溫計在線紅外測溫儀

多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，其純度要比單晶硅低，它可作拉制單晶硅的原料。多晶硅由多晶硅鑄錠爐生產(chǎn)出來。
多晶硅的生產(chǎn)是把高純多晶硅料裝入到鑄錠爐中，抽真空后，將硅料熔化成液態(tài)，通過鑄錠爐的自動化的操作，使硅料形成一個豎直溫度梯度。液態(tài)硅自下向上緩慢地重新結(jié)晶，生成一塊大晶粒的多單晶體的鑄錠硅來。硅錠經(jīng)過退火、冷卻后出爐完成整個鑄錠過程。

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。其中改良西門子工藝生產(chǎn)的多晶硅的產(chǎn)能約占世界總產(chǎn)能的80％。生產(chǎn)工藝以改良西門子法為例：

（1）裝料
將裝有涂層的陶瓷坩堝放置在熱交換臺（冷卻板）上，放入適量的硅原料，然后安裝加熱設(shè)備、隔熱設(shè)備和爐罩，將爐內(nèi)抽真空，使?fàn)t內(nèi)壓力降至（0.05-0.1）mbar并保持真空。通入氬氣作為保護(hù)氣，使?fàn)t內(nèi)壓力基本維持在（400～600）mbar左右。
（2）加熱
利用石墨加熱器給爐體加熱，首先使石墨部件（包括加熱器、坩堝板、熱交換臺等）、隔熱層、硅原料等表面吸附的濕氣蒸發(fā)，然后緩慢加溫，使陶瓷坩堝的溫度達(dá)到1200℃～1300℃左右，該過程約需要4h～5h。
（3）化料
通入氬氣作為保護(hù)氣，使?fàn)t內(nèi)壓力基本維持在（400～600）mbar左右。逐漸增加加熱功率，使陶瓷坩堝內(nèi)的溫度達(dá)到1500℃左右，硅原料開始熔化。熔化過程中一直保持1500℃左右，直至化料結(jié)束。該過程約需要9～11h。
（4）晶體生長
硅原料熔化結(jié)束后，降低加熱功率，使陶瓷坩堝的溫度降至1420℃～1440℃硅熔點(diǎn)左右。陶瓷坩堝逐漸向下移動，或者隔熱裝置逐漸上升，使得坩堝慢慢脫離加熱區(qū)，與周圍形成熱交換；同時，冷卻板通水，使熔體的溫度自底部開始降低，晶體硅首先在底部形成，并呈柱狀向上生長，生長過程中固液界面始終保持與水面平行，直至晶體生長完成，該過程約需要20h～22h。
（5）退火
晶體生長完成后，由于晶體底部和上部存在較大的溫度梯度，因此，晶錠中可能存在熱應(yīng)力，在硅片加工和電池制備過程中容易造成硅片碎裂。所以，晶體生長完成后，晶錠保持在熔點(diǎn)附近2h～4h，使晶錠溫度均勻，以減少熱應(yīng)力。
（6）冷卻
晶錠在爐內(nèi)退火后，關(guān)閉加熱功率，提升隔熱裝置或者完全下降晶錠，爐內(nèi)通入大流量氬氣。使晶體溫度逐漸降低至室溫附近；同時，爐內(nèi)氣壓逐漸上升，直至達(dá)到大氣壓，最后去除晶錠，該過程約需要10h。
對于重量為250～300kg的鑄造多晶硅而言，一般晶體生長的速度約為（0.1～0.2）mm/min,其晶體生長的時間約35～45h。
2、多晶硅紅外溫度測量

硅材料是比較難測的物體，硅輻射的溫度與發(fā)射率的對應(yīng)關(guān)系如上圖。硅的發(fā)射率在某個特定區(qū)域內(nèi)是不變的。需要紅外測溫儀采用特殊的窄帶濾色片來減小發(fā)射率變化的影響。

（1）多晶硅液面溫度測量
采用短波長雙色測溫儀來測量多晶硅液面的溫度。推薦產(chǎn)品：DCTQ1-7XXX（鏈接DCTQ系列雙色紅外測溫儀），溫度分辨率為0.1℃，溫度場內(nèi)的微小變化都能快速響應(yīng)，并具有極高的溫度穩(wěn)定性。
采用比色測溫的方法，可以避免硅料直徑變化的影響。視窗的污染，也不會影響測溫的準(zhǔn)確性。并有臟鏡頭檢測功能，鏡頭太臟時會提前發(fā)出信號，保證系統(tǒng)可靠工作。
石墨坩堝光纖式紅外測溫儀產(chǎn)品特點(diǎn)如下：
測溫精度可達(dá)0.5%,重復(fù)精度為2℃，溫度分辨率達(dá)0.1℃（16bit）
響應(yīng)時間10ms～99.99s可調(diào)
采用可調(diào)焦鏡頭，測量距離0.35m至無窮遠(yuǎn)
對探測器采用PID恒溫控制，消除環(huán)境溫度對測量的影響
可視目鏡，清晰顯示被測目標(biāo)的位置及大小
兼具雙色和單色測溫功能
雙色模式下，有鏡頭臟檢測功能
采用工業(yè)級OLED屏為顯示界面，人機(jī)界面友好
軟硬件等抗干擾設(shè)計提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，可抗2500VDC脈沖群干擾
使用場合有防爆要求時，在測量液面的區(qū)域，推薦使用光纖式雙色紅外測溫儀。推薦產(chǎn)品：SN-7018（鏈接SN系列光纖式雙色測溫儀）。采用可調(diào)焦鏡頭和紅色激光光源瞄準(zhǔn)，溫度分辨率為0.1℃，具有極高的溫度穩(wěn)定性。采用比色測溫的方法，可以避免硅料直徑變化的影響。視窗的污染，也不會影響測溫的準(zhǔn)確性。并有臟鏡頭檢測功能，鏡頭太臟時會提前發(fā)出信號，保證系統(tǒng)可靠工作。
（2）石墨坩堝溫度的檢測
采用短波長單色測溫儀來測量石墨坩堝的溫度。推薦產(chǎn)品：DCTQ1-XX（鏈接DCTQ系列單色紅外測溫儀）或者經(jīng)濟(jì)款產(chǎn)品DCTQ（鏈接SN系列單色紅外測溫儀）。
兩款產(chǎn)品采用1：1綠色光源對準(zhǔn)目標(biāo)，并采用可調(diào)焦鏡頭（不受安裝距離遠(yuǎn)近的限制），溫度分辨率為0.1℃，具有極高的溫度穩(wěn)定性。

在使用場合有防爆要求時，在石墨坩堝的區(qū)域推薦使用光纖式單色紅外測溫儀。推薦產(chǎn)品：DCTQ1-XX光纖式單色測溫儀）。采用可調(diào)焦鏡頭和紅色激光光源瞄準(zhǔn)，溫度分辨率為0.1℃，具有極高的溫度穩(wěn)定性。

BFS8000熱風(fēng)爐爐內(nèi)紅外測溫系統(tǒng)

BFS9000真空高溫爐內(nèi)紅外測溫系統(tǒng)
熱風(fēng)爐紅外測溫儀是為熱風(fēng)爐或高爐加熱鼓風(fēng)設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。現(xiàn)代高爐多采用蓄熱式熱風(fēng)爐，其工作原理是先燃燒煤氣，用產(chǎn)生的煙氣加熱蓄熱室的格子磚，再將鼓風(fēng)站送來的冷風(fēng)通過熾熱的格子磚進(jìn)行加熱.。將熱風(fēng)爐輪流交替地進(jìn)行燃燒和送風(fēng)，使高爐連續(xù)獲得高溫?zé)犸L(fēng)。熱風(fēng)爐拱頂?shù)臏囟龋前踩?、?zhǔn)確操作熱風(fēng)爐所必需的重要數(shù)據(jù)。

1、傳統(tǒng)熱風(fēng)爐溫度的檢測是通過熱電偶來測量，采用裝配式鉑銠—鉑熱電偶或雙鉑銠熱電偶，通過測量拱頂保溫墻的溫度，間接地控制熱風(fēng)溫度。

2、熱風(fēng)爐耐火材料內(nèi)襯在高溫、高壓環(huán)境下，工作條件十分惡劣。熱電偶對使用環(huán)境的要求和本身結(jié)構(gòu)的限制，在溫度變化頻繁壓力波動大和振動的場合，造成了熱電偶測溫不準(zhǔn)確、反應(yīng)滯后，不能準(zhǔn)確反應(yīng)爐內(nèi)溫度的變化。

3、熱電偶長期工作在高溫區(qū)1200℃～1300℃，熱電偶接線盒所處環(huán)境溫度亦高達(dá)100～120℃，致使電偶的使用壽命很短，從幾周到幾個月不等。增加了使用成本和維護(hù)工作量。

4、為了克服上述缺點(diǎn)，本公司設(shè)計生產(chǎn)的熱風(fēng)爐拱頂紅外測溫系統(tǒng)能很好地解決了以上問題，可確保紅外測溫系統(tǒng)在復(fù)雜的環(huán)境下可靠工作。

5、該產(chǎn)品除了用于熱風(fēng)爐測溫外，也可以用于加熱爐內(nèi)溫度的測量。

6、結(jié)構(gòu)件耐腐蝕，使用多年，外觀也不會有變化。

精工儀器針對冶金行業(yè)熱風(fēng)爐應(yīng)用場合，開發(fā)出適用于此環(huán)境的雙色紅外測溫儀。設(shè)計配置了帶有密封隔離視窗，專用保護(hù)裝置。主裝置采用法蘭連接（可根據(jù)用戶要求定制），能很方便地連接到拱頂上。

紅外測溫儀通過測量格子磚的溫度來確定熱風(fēng)的溫度，紅外測溫儀輸出與溫度對應(yīng)的4-20mA電流信號，給計算機(jī)或記錄儀進(jìn)行處理。雙色紅外測溫儀能減少發(fā)射率不同、測量現(xiàn)場的灰塵、水汽和霧氣、距離的變化和物體局部被遮擋等因素，對被測溫度的影響。能夠增加系統(tǒng)的可靠性和減少用戶的維護(hù)量。

線棒材、熱軋鋼坯、鍛造、熔鑄爐，水泥窯爐，真空感應(yīng)加熱爐，單晶硅爐、多晶硅爐、熱風(fēng)爐、燒結(jié)爐
測溫范圍	600℃～1600℃	700℃～1800℃
探測器	Si/Si（疊層硅）
工作波長	波長1：（0.7～1.08）μm，波長 2：1.08μm
主要應(yīng)用	熱風(fēng)爐、加熱爐、溶化的玻璃、水泥窯、半導(dǎo)體
距離系數(shù)	60：1	100：1
測量距離	0.35m至無窮遠(yuǎn)可調(diào)
測量精度	±0.5%tm℃（tm為測溫范圍上限值）
分辨率	0.1℃
重復(fù)精度	±2℃
單色系數(shù)	0.100～1.000，步距0.001可調(diào)。
雙色系數(shù)	0.850～1.150，步距0.001可調(diào)。
響應(yīng)時間	10ms～99.99s可調(diào)
信號處理	峰值、谷值、平均值，環(huán)境溫度過高過低報警，單色、雙色可切換，掉電保護(hù)等功能
輸出	多種模擬量輸出16bit （4mA～20mA，0mA～20mA，0V～5V，0V～10V可選），分辨率0.1℃，電流環(huán)輸出負(fù)載600Ω，電壓輸出允許電流10mA
	模擬量12bit輸出4mA～20mA，分辨率1℃，負(fù)載600Ω
	報警輸出：上限、下限報警，采用光耦繼電器使用壽命無限制，導(dǎo)通電阻≤25Ω，允許電壓AC60V或DC60V，允許電流120mA，響應(yīng)時間2ms
	PNP電平輸出
	RS485輸出，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改，數(shù)據(jù)記錄和查詢等功能
顯示方式	采用工業(yè)級自發(fā)光OLED顯示屏
供電電源	DC（20～30）V，帶過壓、過流、短路保護(hù)，功耗：5W（24V@200mA）內(nèi)置EMI濾波器，可抗2500VDC脈沖群的干擾。
預(yù)熱時間	內(nèi)置恒溫加熱器，通電10min后測溫
瞄準(zhǔn)方式	目鏡瞄準(zhǔn)
接口	采用binder密封插頭和12芯高溫屏蔽電纜（長度2.5m）
使用環(huán)境	不帶水冷：-30℃～+55℃，吹掃壓力為0.5MPa，流量為20L/ min 帶水冷：-30℃～+120℃，冷卻水壓力為0.2MPa，流量為2L/min
防護(hù)等級	IP65