2014年9月8日，中秋節(jié)午夜23：58分，江蘇中強光伏科技有限公司的操作人員在給上海普羅生產的RDS4.0一爐四錠鑄錠爐裝料。



多晶硅鑄錠爐在開爐前必須要進行爐前檢查。

由于一旦開始抽真空和加熱，尤其是當硅料熔化后，基本上真空熔煉過程就不可逆轉，因此，進行爐前檢查就是特別必要的，甚至比開爐后的操作還要重要。

爐前檢查的目的是發(fā)現(xiàn)爐內存在的安全隱患和事故苗頭，并在開始工藝前將之解決。爐前檢查的內容可以分為以下幾個部分：

冷卻水系統(tǒng)

主要檢查冷卻水路是否正常。從冷卻水塔開始，到純凈水供給，到水泵、水閥，水壓力和水流量表，都要一一檢查。由于一旦冷卻水路出現(xiàn)問題，會使爐溫升高甚至熔化，水電纜的水溫過高可能會導致水電纜爆裂，水進入爐內甚至硅液而引起爆炸，因此，水路檢查絕對不可疏忽。必須按照爐前檢查表格，逐一檢查。水路各元件檢查過后，要進行通水試驗，看看各冷卻水路的進水和出水壓力及流量是否正常，如果發(fā)現(xiàn)不正常，一定要再進行檢查。

加熱供電系統(tǒng)

加熱供電系統(tǒng)包括外部電源、開關、控制箱、功率控制器、變壓器等等，也要檢查水電纜的情況。此外，爐內外連接的電極、電纜與石墨件的連接電極要特別注意。由于供電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)斷路或短路，將導致加熱無法進行，或者在加熱時產生拉弧造成電流不穩(wěn)定，或者電流時有時無，或者在高溫時電流完全中斷，以及三相電流不平衡等等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象輕者會導致溫場不均勻，重者會導致工藝完全中斷，因此，一定要認真檢查。檢查爐內電路時，還要注意水電纜外面的絕熱層（通常用硅酸鹽玻璃布）是否完好，有無松脫現(xiàn)象，如果有一定要更換或包扎緊密。

爐體部分

爐體包括上下爐蓋和爐身，主要是各焊縫是否有滲水現(xiàn)象，以及爐壁是否清潔。此外，要檢查爐內是否有外物，如工具、鞋套或者擦布等。爐壁的清潔十分重要，如果爐壁有臟物，不僅影響熱效率，更重要的是，由于這些粉塵臟物容易吸附大氣以及水氣，這會給抽真空帶來很大的負擔。此外，爐壁的臟物還會污染硅料，導致硅料提純的失敗。爐體的各個法蘭由于在反復經歷高溫和低溫時，會產生變形，這些變形可能會導致密封性差，產生漏氣等問題，因此，要檢查法蘭口是否是保持在一個平面上，另外，還要檢查法蘭口的密封圈的情況，是否硬化或變形，或者是否有裂口。密封圈的裂口會導致抽真空時漏氣。

石墨加熱件

爐內的石磨加熱件是完成整個爐子加熱的發(fā)熱體，也是熱場的重要組成部分。其完好與否直接影響著爐子是否正常工作。加熱體由石磨電極、石墨加熱棒、加熱棒連接件等幾部分組成。石墨件屬于耗材，在經過一定時間的使用后要更換。新的石磨件安裝時，要注意連接不能過松或者過緊，過松時會導致接觸不良，甚至在使用中脫落。而過緊則會導致在高溫下，或者溫度變化時，石墨件因為熱應力而斷裂。每個石墨件都有一定的規(guī)格和尺寸，使用一段時間后，因為硅蒸汽或者氧化的緣故，石墨棒會變細，如果石墨棒小于一定的尺寸就不能再繼續(xù)使用了。

由于硅料熔化后所產生的硅蒸汽會與石墨件反應形成碳化硅，因此，石墨表面常常會產生一層綠色的表層，有時會脫落，有時會緊貼在石墨表面。對于高密度石磨，可能反應較小，但此時，石墨連接件出的螺紋的縫隙處，蒸汽會滲入，有時還會有硅液濺入，當冷卻時，硅液凝固產生膨脹，很容易導致石墨件斷裂。因此，在所有的縫隙處，最好采用石墨泥將之封口，這樣能夠使石墨件的壽命大大延長。

保溫體

保溫體通常由碳氈構成。主要檢查碳氈內表面是否完好，是否有破爛之處。

此外，保溫體的檢查還要注意是否有硅蒸汽滲入，導致碳氈硅化，生成碳化硅，這樣的話，不僅保溫體會變的沉重，還會導致絕熱性降低，保溫性能變差，而導致能耗較大。保溫體外部有不銹鋼的支撐結構，也要檢查是否有氧化或者松脫。

保溫體內部有時采用石墨螺栓或者鉬螺栓將硬氈與軟粘及外部支撐結構固定，這些螺栓不能擰得過緊或過松，否則可能會導致在生產中脫落。RDS4.0爐型的保溫體是固定的，沒有移動機構，此時，要注意保溫體上的各個測溫孔內部是否通暢，位置是否正確，保溫體的氣體通道是否暢通，如果有阻流元件，是否已經固定好。否則，這些元件可能會在生產時被氣流吹入硅液內導致硅液污染。

RDS4.0系列爐型的底部保溫體在生產時需要上下運動，另外，還有可上下升降的熱開關。因此，還要檢查其運動機構是否正常。要檢查直線導軌是否清潔，要保持光亮不能有沾污，還要檢查直線運動單元是否正常，三個運動機構是否均衡和同步。吊接保溫桶的吊鉤是否穩(wěn)固，等等。

石墨支撐結構

石墨支撐結構指的是支撐坩堝的平臺。這個平臺的作用除了支撐坩堝外，還起著在加熱時傳熱、結晶時底部降溫和均熱的作用。此外，在平臺上，還有一些結構，供萬一漏硅時硅液從這些溝槽中流到爐底的接硅槽中。此外，平臺上還有機構是供叉車裝卸物料坩堝的機構。石墨平臺通常是由若干個石墨柱支撐的，因此，要檢查這些石墨柱和平臺是否完好。支撐是否平穩(wěn)，以及石墨柱與爐底的結構是否穩(wěn)固。如果漏過硅，石墨平臺可能會與硅反應生產碳化硅，造成平臺不平。通常，只要再次磨平，平臺還可使用。如果平臺因碳化硅過硬無法使用，則應當更換。

真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)是真空熔煉的基礎。如果真空系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不僅真空度達不到工藝要求，導致提純無法進行，還會容易導致石墨件氧化，以及硅的氧化。

普羅的多晶硅鑄錠爐的真空系統(tǒng)由機械泵（滑閥泵或旋片泵）、羅茨泵兩級組成。真空系統(tǒng)要檢查各級真空泵的運轉是否正常，真空閥門密封是否完好，閥門動作是否正確，管道內部是否清潔、真空表安裝是否正常，法蘭是否正常，等等。真空泵的冷卻水也要認真查驗。

在工藝進行的過程中，需要對爐內進行充氣保壓，此時，將關閉主泵和主閥門，采用旁路閥用初級泵或者維持泵維持一個較低的真空度。因此，對于旁路閥是否正常也要進行檢驗。對于旁路調節(jié)閥，要檢查是否能夠按照操作臺指令進行開度調節(jié)。

真空管道內部很容易被硅蒸汽或者氧化硅蒸汽污染，這些地方由于較難清潔往往在爐前檢查時容易被忽略。但一旦污染，很容易造成真空泵損壞，因此，一定要每次都清潔。而管道內如果有濾網，那么，濾網也要每爐進行清潔。

充氣系統(tǒng)

多晶硅鑄錠過程中需要充入氬氣，此外，在冷卻時也要對爐內充氬氣。在鑄錠時，要對爐內充氬氣保護，因此，充氣系統(tǒng)要保持完好。充氣系統(tǒng)由氣源、氣管、閥門、流量與壓力計等組成。要逐一檢查是否完好，尤其是氣體管路的爐內部分，要注意不要與其它爐內元件尤其是加熱元件碰到，或距離過近。

氣源要保證清潔，因為即便買的純凈氣，也很難保證裝瓶時的清潔，因此，氣源出口應當設置過濾和干燥裝置，對氣體進行再凈化，這樣，對氣體凈化系統(tǒng)也要進行檢查，過濾材料要按要求定期更換。

儀表控制系統(tǒng)

普羅的所有爐子均采用自動控制。自動控制按照設定的工藝進行運作。但工藝的執(zhí)行需要傳感器的信號才能判斷如何控制。多晶硅鑄錠爐的傳感器包括：紅外測溫信號、熱電偶測溫元件、氣體和水流量表、水壓表、真空度、保溫體的直線單元位置信號，等等。真空熔煉爐的執(zhí)行機構則包括：功率控制器、各開關、升降保溫體的伺服電機、閥門、等等。

儀表和傳感器是控制系統(tǒng)的眼睛和耳朵，如果傳感器的信號不準，控制系統(tǒng)就無法進行正確的控制。而在高溫環(huán)境下，由于爐內傳感器無法在生產時修正，因此，爐前檢查就特別重要。

紅外測溫儀通常需要定期校準，但正常情況下，影響更大的是爐內的紅外通道。紅外通道指從測溫儀到硅液表面的通道。紅外必須能夠暢通地直接觀察到硅液。由于通常需要經過觀察窗、紅外石墨管、保溫體才能到達硅液表面，有時坩堝還有坩堝蓋。這個通道在高溫下，由于硅液表面的硅蒸汽蒸發(fā)嚴重，很容易發(fā)生堵塞。發(fā)生堵塞的部分有：保溫體的開孔，紅外石墨管，觀察窗口則可能被蒸汽薰上一層膜而導致測溫誤差。一旦發(fā)生堵塞，則紅外測溫儀將給出較實際值為低的溫度讀數(shù)，嚴重時，全部堵塞，則完全失去了意義。因此，要觀察紅外口是否發(fā)生堵塞，是否清理通暢，紅外窗口是否干凈，等等。其它儀表也要逐一檢查。

熱電偶在真空爐內，套管很容易受硅蒸汽腐蝕而變薄甚至穿孔，因此，在使用過一次以上后，要觀察熱電偶套管是否正常。由于坩堝需要取出以及放入，熱電偶的套管有時需要移動，必須注意最好每次套管的頭部要貼住或者接觸到需要測溫的部位。熱電偶的導線在用過一次以后也會變脆，要注意在移動時是否折斷。

所有的儀表都應該進行模擬檢測，即給出一個信號來看是否在操作界面上反映出來。執(zhí)行機構的檢查與儀表類似，也需要進行逐一檢查，并通過電腦界面給出控制信號看執(zhí)行情況來進行檢測。

控制系統(tǒng)可通過運行軟件以及觀察信號以及給出執(zhí)行信號來檢測。

以上九項內容在每次操作前均應當通過爐前檢查表進行認真而細致的檢查，不得認為某個東西不會損壞而略過，也不要遺漏。一旦在爐前檢查有問題被忽略，那么，開爐以后，可能就沒有機會再更正了。

再次重申，良好的開爐檢查，是爐子成功的保證。其重要性，和生產時的當班操作一樣重要，甚至可以說更加重要。