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文档简介

第第第第页多晶硅的氢化技术研究通过对多晶硅的性质、应用、生产加工工艺、未来的发展趋势的了解与分析,认识到多晶硅未来发展的前景。针对多晶硅的生产工艺流程,确定了反应器的结构形式,并对装置中的壳体尺寸、热管结构形式、筒体法兰以及支座等重要的零部件进行设计与选取。焊接技术对反应器起着重要作用。由于多晶硅的产量较低,环境污染较重,因此改进多晶硅氢化反应器能够为企业创造一定的经济效应,更是为社会节省了能源,符合当今社会绿色生产与节能减排的要求。关键词多晶硅,氢化反应器,氢化技术目录TOC\o"1-2"\h\u61831引言 18291.1概述 1218471.2生产工艺 26781.3生产多晶硅的机械设备 5140341.4社会意义 7125962方案设计 8235022.1压力容器的设计 8131662.2装配技术 10307772.3常规的设计 1443533结构设计 14293403.1计算(筒体) 14260193.2关于其他标准件的选择 18127964制造与检测 21219794.1焊接工艺 2191994.1.1焊接方式 21203044.1.2坡口、接头的形式 2210924.1.3板料的成形 2262234.2检测方法 2431464结论 262542参考文献 281引言多晶硅是单质硅的一种形态,它在硅产品的全球化生态系统中处于极为重要的中间产品。高纯多晶硅材料既是我们实现太阳能光伏和半导体制造业的核心材料,又是我们实现制造业强国的重要保障,在未来几十年里,还不希望有其他新型材料能够取代硅材料,从而成为我国电子和光伏制造业中的主要原材料。如果想要我们的太阳能发电在我拥有较大规模的市场,被广泛消费者所认识和接受,就必须进一步提高太阳电池光电交互转换的效率,从而减少生产成本。就我国目前的市场现状来说,产业对多晶硅的平均需求总量远大于我国多晶硅的平均产量,所以如何加快我国多晶硅光伏生产的发展步伐,改变我国多晶硅光伏产业发展受制于业内国际化的市场环境成为了我们所迫切需要考虑和解决的首要问题,否则对于我国的光伏发电产业的持续发展将会受到严重限制[1]。多晶硅制造工艺过程中会产生一些有害气体例如氯气、氢气、三氯氢硅、氯化氢等,这些产物在会污染环境的同时还会对人的生命健康产生非常的危害。综上,怎样安全高效合理的去处理四氯化硅,就是多晶硅工艺行业健康快速发展的一个重要关键课题。国际最先进的四氯化硅循化处理加以利用技术就是我们所知的冷氢化技术,而氯氢化技术的一个重要核心装置就是我们所知的氢化反应器,它被人们广泛的加以利用。这个装置设计的合理性、合适性以及质量问题,直接决定了它的实际使用寿命到底有多久,更是决定了多晶硅企业生产的成败之举。[2]1.1概述1.1.1具体含义多晶硅是复合材料,主要由细小的晶粒组成,是当代信息技术最重要的基础材料。在室温下,它具有不活泼性;在高温下,它才具有活泼性。示意图如图1。图1.1多晶硅的示意图1.1.2性质外表大多是深银灰色并且不透明,带有金属光泽。还具有半导体的特性,是非常重要的半导体材料。多晶硅的性能很容易受到杂质的影响,即使杂质的含量只改变一点点,但是它的导电性能却会发生很大的改变。1.1.3运用多晶硅具有其它材料所没有的优势,它拥有其他材料所没有的功能,是现代信息化技术的基石。高纯度的深灰色多晶硅往往被作为重要的半导体材料,同时也能很好地能源材料危机,被誉为最有发展潜力材料,它的运用可以来衡量国家的技术水平。1.2生产工艺多晶硅的主要传统技术有西门子法和流化床法等。目前主要的生产方法是采用改良西门子法制作多晶硅,但众所周知它的核心生产技术发达国家手中。他们的生产量占全球总量的90%。在较短的时期内,产业化垄断的局面不会被打破,基本的局势不会发生太大的改变。1.2.1多晶硅的氢化技术在这些生产工艺中,最重要的一部分技术就是用于三氯氢硅的加热合成和其中四氯化硅的热氢化。多晶硅氢化反应器的设计就是通过四氯化硅的冷氢化反应来得到的。图1.2生产工艺流程图主要反应如下:(氢化反应)(还原反应)由上面的图不难发现多晶硅氢化技术正是将多晶硅生产过程中完全实现了物料的一个闭路循环,不但可以完彻底解决尾气对于环境造成的污染问题,而且还可以通过回收利用,从而使它的副产物发挥正真的作用,在降低成本的同时还提高了收入。1.2.2技术对比通过表一中的相互对比可知,不管是哪个国家都采用改良西门子法,但是我国单台三氯氢硅合成炉的年产量比俄罗斯的产量少并且还原电耗高于俄罗斯与美国,因此,我们还需要通过不断的努力来提高多晶硅的产量以及降低原料的消耗。1.2.3冷热氢化技术的工艺比较(1)热氢化反应(高温常压)将混合气体通到大约1350℃的高温炉内,反应生成的混合气体中含有和以及未反应的及。之后再将该混合气体送到第二反应器,其中的与填充的硅层在下生成,这样出来的混合气中只含有、和没有1)第一反应器中发生的化学反应的方程有由此可见,要使第二个反应方程式变成主要的方程式。2)第二反应器内发生化学反应的的反应方程(2)冷氢化反应(低温加压)把含有和的混合气体通入到加热约550℃的硅粉炉中,在大约8千克/平方厘米的压力下发生氢化反应,加入2-5%的铜触媒,反应方程式如下:反应的过程当中可加入适当的,它不但有利于反应方程式的进行同时可以防止聚合物的生成,的转化率也可以达到30%。通过表2,我们将热氢化与冷氢化的工艺进行了鲜明的比较,冷氢化的操作压力大于热氢化的操作压力,热氢化温度明显高于冷氢化。通过比较他们的优缺点,我们可以发现热氢化的电耗高于冷氢化,转换率低,但是热氢化相对于冷氢化来说,它的工艺更加成熟,并且不需要催化剂,容易操控。1.3生产多晶硅的机械设备1.3.1旋风分离器(1)内置式分离器的特点该分离器因为处于设备的物料反应区内部,它通过对硅粉物料进行分离并且收集,从而将硅粉物料送出分离器经过一系列的不断循环,保证物料停留在反应器的时间,达到反应的目的。结构特点:1)因为在反应区内部,所以有效缩小本体直径,同时可以增加高度,来保证分离器能够有很好的分离效果。2)将合适的的料腿放置在收集器下方,可以实现通过硅粉本身的重量来达到排料这一目的。3)分离器上的配重的翻板装置可以防止料腿出现故障,导致物料的混合以及堵塞。4)排气管的长度相对于其他结构来说是比较大的。(2)比较分离器缺点与优点1)结构外型内置式旋风分离器处于反应区的内部,因此分离器在反应过程中会与固体物料之间产生摩擦,内外壁的磨损相对较大,因此内置式旋风分离器对材料的耐磨性的要求比较高。在一定的温度要求下,分离器与物料的化学反应有明显的制约,在确保分离器耐磨性的条件下,同时也要使分离器与物料不发生任何的化学反应。一般的,分离器的材料大致上与反应器的保持一致,或者优于反应器。因为在内部,所以连接密封点减少了,这样就大大地降低了设备因为密封点发生故障而产生泄漏的几率。这种分离器不容易检查和维修。如果焊接泄漏或者内置旋风分离器发生泄漏,不会影响环境,但会影响其性能。在日常报表检查期间评估运行状况,维护期间将限制维护空间。因此,在设计中必须充分考虑运行的稳定性和维护的方便性。结构运行方面在自循环模式下,硅粉材料在到达收集器之前被分离和收集。由于分离器位于反应器的内部,分离器的内外压差相对较小,硅粉物料可以通过自身重力返回到反应器内部,进行循环,从而减少反馈物料输送的连接。1.3.2多晶硅的等离子生产方法(1)多晶硅等离子生产简介多晶硅的等离子气体制备生产工艺及其生产设备的主要技术特征是将作为主要原料的硅烷或卤代硅烷气体与氢气一起经过预加热后直接将气通入一个温度控制范围大约在1450-1550℃之间的等离子气体转换实验室,混合物气体可以一次性预加热后达到这样的一种等离子转换状态,在冷却的过程中可以产生液体或细磨的硅粉和气体产品,液体硅的单体由于流出,细磨粉和气体将生成废气的产品分离。多晶硅等离子体生产方法辅助装置控制氢气和硅烷甲烷的电源、气体加热器,如下面的图1-3所示,利用高频电场技术生产具有等离子焰的高压陶瓷加热管道、收集液体硅单体硅的电加热器和密封件、变压器室的温度变化检测控制系统、冷却水回路。图1-3多晶硅的等离子生产方法(3)等离子生产方法的优点产品单位重量制造成本低,生产线建设成本低。发电、家庭线路燃料、汽车燃料等都来源于等离子法所产生的尾气,尾气的再利用可以提高资源的利用率,减少生活成本。1.4社会意义多晶硅材料是目前制造光伏电池材料的一种重要材料,虽然后很多材料可以用来制作光伏电池材料,但是目前多晶硅在国内市场占有率在90%以上,而且在今后在未来一段很长长的一段时间内,它仍将继续是光伏太阳能电池的重要主导组成材料[8]。由于目前我国对新型多晶硅的研发生产应用有着迫切的技术要求,如果这一些关键问题能够得到妥善的有效解决,这不仅可以大大提高我们在海内国际产业市场竞争中的核心竞争力,与此同时还有可能大大增强综合国力。在生产多晶硅的过程中,多晶硅加氢反应器的设计将在多晶硅的生产中发挥极其重要的作用。具体如下:多晶硅氢化反应器的设计,不仅扩大了单线生产规模,提高了产量,而且大大提高多晶硅的产量,满足对多晶硅的需求,减少了进口的需求量。传统锅炉式的结构被电加热器取而代之称为氢化反应行业的亮点,电加热器的成功研制不仅仅简化氢化反应器的结构,还为我们带来了许多福利。它增加了材料的利用率,减少了宝贵的资源的消耗,减少了气体的排放排放,给我们带来巨大的便利。2方案设计用氢化反应器制备多晶硅其实就是利用电加热器工作时,温度的身高导致气体膨胀,因为环境封闭,所以内部的压力逐渐增大,气体会因为高温与高压便从底座的孔中进入到容器的下部分,并且由锥形分布板上的喷嘴中喷出,与此同时从喷嘴中喷出的气体刚好可以将硅粉吹起,在散热板区域与之产生化学反应,经过长时间的反应多晶硅棒逐渐变大,从而产出多晶硅。2.1压力容器的设计2.1.1定义压力容器是一种安全性较高的密封压力容器,其内部或外部可以承受的压力较大。大部分的压力容器为圆筒形,只有少部分的是球形或矩形等其他形状。圆筒形多应用于反应器、换热器、分离器等。这种类似筒形状的压力容器通常由筒体、支座、法兰、接管等重要压力零部件紧密组合焊接而再组成所制造形成的。表2-1容器对比图由表2-1不难发现,矩形容器很少应用到,因为矩形容器发生变形易出现事故,球形容器所消耗的钢材比圆筒形容器少了近一半。圆筒形容器因其制造方便,质量易得到保证所以比较普遍。2.1.2圆筒壁厚计算该壁厚的计算一无弯矩薄膜理论为基础。一般按照周向应力公式计算如下:2.1.3核心装置多晶硅氢化反应器主要设计采用的类似圆筒形状的压力容器,由筒体、封头(盖头)、法兰、接管、支座等几个重要的部件组成。反应器的核心装置有加热器,分布器,膨胀节等。(1)电加热器电加热器的工作电流驱动加热器的工作方式大致可以分为以下几种,例如电阻加热,感应加热,电弧加热,电子束加热,红外线加热,介质加热等等。电加热器一般来说是对流动的各种类型液态、气态加热介质气体进行升温、保温和加热。选用流体热力学原理,将电加热器在运行工作过程中加热产生的大量流体热量均匀快速排出,使各种加热工艺介质的工作温度可以满足加热工艺性能要求。防爆阻燃电阻式加热器内部温度控制管理系统同时会根据所有热感应检测到的工作温度参数进行自动温度调节,通过对防爆电阻式加热器进入输出电源功率的自动控制,使电源输出口的发热介质工作温度均匀;当介质温度稍微高于系统设定的工作温度时,发热控制元件的独立的电源过热电流保护装置立即自动切断了该加热器的电源,这就使得电加热器能寿命能够得到提升。(2)锥形分布器锥形分配器上有300个孔,安装在喷嘴上。喷涂在顶部喷嘴上,与掉落的硅粉接触,并有反作用。同时可将正在途中的硅粉吹出,使他们能够充分采取化学措施,并大大提高反应效率。(3)风帽风帽均匀分布在分配器上,风帽的侧面开有四个孔,同时允许高温氢气从孔中排出,防止硅尘堵塞,使反应不能继续反射,避免形成其他的杂质进入到反应炉中。(4)膨胀节以换热管作为主要的气体传热介质元件的气体换热器,置于筒体之内,用于两个主要气体传热介质之间的它可以同时进行主要气体热量的相互交换。它的整体结构简单,价格低廉,特别适用于各种高压制冷液的低温冷却和冰箱的低温冷凝,因此得到了广泛的应用。除了双发光管外,换热管也完全可以通过考虑直接采用其他多种类型强化翅片传热管,例如圆形翅片翅纹换热管、螺纹翅片换热管、螺旋槽翅片换热管。在实际进行流体设计工作过程中,我们首先应该从流体工作时的压力、温度及工作介质的可抗腐蚀性程度来进行考虑,选择恰当的防腐材料。2.2装配技术2.2.1平盖和法兰法兰与平盖必须按照要求严格的标准规定进行加工。筒体端部以及平盖的加工规定如下:A)螺柱孔或螺栓孔的中心圆直径以及相邻两孔弦长允许的公差为±0.6毫米;设计内径允许公差是正负1.0,正负1.5,正负2.0B)连接螺孔的两端中心线与螺孔端面之间的横向垂直倾斜程度之间允差异值应<0.25%;C)螺纹基本尺寸按,公差按;D)通常来讲,螺孔螺纹精度是中等。2.2.2夹套筒体夹套筒体是有两块钢材板卷成卷板焊接而来的。A、B类焊接接头对口错边量b(见图2-1)应符合表2-1的规定。图2-1A、B类焊接接头对口错边量b表2-1A、B类焊接接头对口错边量b单位mm筒体的直线度允差值一般应不超过或等于筒体总长度l的千分之一,当直立式容器中的壳体总长度超多30mm时,其筒体的直线度允差值一般应不超过。组装时,壳体上焊接接头的布置应满足以下要求:A)相邻筒节A类接头间之间的外部圆弧长度>三倍钢铁材料厚度且≥100mm;B)封头A类拼接接头,封头上嵌入式接管A类接头、与封头相邻筒节的A类接头相互间的外圆弧长,>三倍钢材厚度且≥100mm;C)任何1个筒节长度≥300mm;D)不适用十字焊缝。法兰面垂直于接管或圆筒的主轴中心线。接管和法兰的组件与壳体组装应保证法兰面的水平或垂直,偏差≤法兰外径的1%,且≤3mm。法兰螺栓孔应与壳体主轴线或铅垂跨中布置(见图2-2)。有特殊要求是。应在图样上标注。图2.2法兰螺栓孔的跨中布置直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓孔应做到较为平均的分布。中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允差都要≤±3mm。内件和壳体的焊接应避开壳体上的A、B类焊接接头。容器上凡被覆盖的焊缝,都要打磨到和母材齐平。容器组焊完成后,课题的直径需要满足下面两个要求:A)同一断面上的壳体最大内经与最小内径的差≤该端面内径的1%,且≤25mm;B)开孔直径>被检端面与开孔中心的距离,该端面最大内径与最小内径之差≤该端面内径的1%+开孔直径的2%,且≤25mm。图2-3同一断面上的壳体最大内经和最小内径之的差2.2.3焊接焊接是一项有些危险的工作,所以焊接前需要提前做好准备工作。我们首先需要注意保证气体焊条、焊剂等金属材料能够保存在一个通风良好,干燥阴凉的地方;其次,对于气体焊接的操作环境我们也非常需要特别注意:在直接进行保护电弧焊时也需要注意保证焊接风速高度小于10m/s;在焊接风速高度大于2m/s时,不能直接进行任何气体焊接保护电弧焊;在潮湿的天气环境下也不能说应该直接进行气体焊接保护操作;在恶劣的土壤气候条件环境下,不能直接进行气体焊接保护工作;当焊件问的小于零下20℃时,禁止焊接。在施热焊接的生产过程中,如果一个连接焊件的施热温度变化范围控制在零下20℃以上到0℃温度范围之间时,我们认为应该对进行施热点焊焊接处焊件进行高温预热,当焊件温度范围高于15℃时便等于可以开始进行施热点焊。2.2.4热处理(1)设备:电加热炉、罩式煤气炉、红外线高温陶瓷电加热器;(2)方法:A)优先选择炉内加热。处理时一般允许通过锅炉温推算被加热件的温度,但特殊情况要以加热件上的热电偶为准。B)整齐地安置于有效加热区,保证热量均匀。C)为了防止拘束应力及变形的产生,应合理安置支撑支座来保证平衡性以及稳定性。D)分段焊后热处理允许在炉内分段进行。重复加热长度>1500mm。炉外部分要采取合适的保温措施,这样的话可以降低对材料的影响。(3)其他:A)考虑突发因素或者自然因素;B)确保加热件内的温度均匀稳定,避免过热产生拘束性的应力变形。允许采用局部热处理控制方法。靠近专用加热材料区的保温部位也应采取保温隔热措施,使加热温度梯度不致过大影响加热材料的结构组织和导热性能。2.2.5其他要求A)极限偏差:机械加工表面按GB/T1804中的m级规定,非机械加工表面按c级规定。B)组装:不得强行对齐、对中或者找平C)检查:尺寸、方位以及要求2.3常规的设计设计标准要求是防止弹性薄膜失效,设计中的基础要求是弹性薄膜的抗应力,从而确定元件厚度。限定最大作用应力不可能超过一定的许用值(通常为1倍许用最大应力)。标准设计中的薄膜内压元件圆筒、球壳的应用厚度即是针对内压元件设计中的应用薄膜内压应力(一次性的总体应用薄膜内压应力),控制在1倍许用薄膜应力后的水平。要得到合理的设计,就要采用分析法。以塑料弹性膜的失效限制作为机械设计标准并以塑料薄膜中的应力限制作为机械设计理论基础,精确化的计算塑料容器中各种授予应力并且自身应力要按照不同的授予应力强度会直接引起不同的冲击破坏力和形式这一点点来进行应力分类,分别确定授予应力强度或者限制,之后进行计算厚度。3结构设计结构的设计我是按照由外到里的顺序进行的,首先根据年产量3000t和场地限制,确定装置筒体的内径和高度(不含封头),内径r=1300mm。3.1计算(筒体)筒体部分是整个反应壳中最重要的承压部分,同时直接接触强腐蚀性介质,所以对筒体的要求有两点:承压和抗腐蚀。在选择筒体材料的过程中,介质才是首要问题。它会影响选择。本次介质是氯化物,要考虑抗腐蚀性的问题,价格的话,也要作为考虑依据才行。3.1.1计算筒体壁厚设计压力取工作压力的1.1倍,内压圆筒壁内的基本应力是薄膜应力,由第三强度理论可知薄膜应力的强度条件为:(1)式中:-制造筒体钢板在设计温度下的许用应力;考虑到金属焊接许用接头的强度影响,公式(1)为其中的许用接头应力系数应该是使用焊接强度要求可能相对较低的金属焊接许用接头代替金属的许用接头应力,即把金属钢板的许用接头应力系数乘以它的焊缝应力系数。,则有:利用D=Di+则有:(2)(3)筒体内径许用应力=设计壁厚=+C即(4)即=综上可知满足要求。3.1.2选择及计算(封头)封头又称端盖,是压力容器部件的一种。应按照标准进行选择。常见类型如图。图3-2常见封头形式压力容器封头和盲板都用于管塞。两者的区别在于盲板可以拆卸,而压力容器封头不能拆卸。通常情况下,管道不再延伸,用于管道末端。因此,对压力容器封头的质量要求更为严格。采用较为常用且受力情况较好的椭圆形封头。为了保证安全性以及合理性,封头的最小壁厚不能够小于公称壁厚的90%,内外径的圆度偏差在正负2mm之间。封头的内直径与封头两倍深度之比之值不大于2.6为宜,=L的椭圆形封头被称之为标准椭圆形封头,是压力容器中常用的一种封头。具体封头的材料,决定使用与筒体材料相同的不锈钢材料。公称直径与筒体相同为,通过查找《压力容器封头》中的有关规定,封头直边尺寸为。具体的封头壁厚设计过程如下表3-2封头的内径是根据筒体的内径来决定的,查标准《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径。用型号代号为椭圆形封头,所以=2,封头之间长短轴之比是2,=2QUOTE,所以mm=325mmQUOTEQUOTE因为,所以根据中椭圆形封头计算中式计算:同上,取,。圆整后取名义厚度。3.1.3筒体长度取装料系数为0.9,则即代入数据:算得圆整后取为制造过程中,由于筒体太长没有办法一次完成,所以我们将筒体分为三个部分,然后在通过焊接的方式将它们连接在一起,使之成为一个完整的筒体。3.2关于其他标准件的选择3.2.1法兰及其密封面还有接管的选择A)法兰:轴与轴之间的纽带就是法兰。法兰上方标有孔眼,螺栓的作用是使两法兰紧连。法兰间用橡胶衬垫紧紧密封。B)法兰密封面:法兰的密封面型式有许多种。一般凹凸面MF、榫槽面TG、环连接面RJ都是配对使用。C)垫片:缠绕垫片:按国家相关标准规定,缠绕后的垫片在不适用于凹凸变形密封面的特殊情况时,垫片内环应当采用带密封内环。图3.3法兰密封面形式A)松套法兰:也说是翻边活套法兰。B)整体法兰:将法兰和管件、阀门和设备等做成一体,比较常用。C)平焊钢法兰:光滑式高压平焊法兰在各行各业用的非常广泛。主要技术优点就是方便,它并且价格便宜。D)对焊钢法兰:用于法兰与管子的对口焊接,反复弯曲或者高温高压后依旧如初。E)承插焊法兰:PN不大于10兆帕并且DN不大于40的管道中用的多。图3-4带颈对焊钢制管法兰尺寸(WN)表4Class600(PN110)带颈对焊钢制管法兰(mm)3.2.2膨胀节又称补偿器、伸缩节,是一种设置在壳体或者管道上的伸缩装置,目的是补偿因温度差与机械振动引起的附加应力,因此被称为补偿器。原因是该设计是固定管板式,且程与管程之间的温度差>50℃,因此设计考虑增加膨胀节。多晶硅氢化反应器的主要部件之一是膨胀节,它的优点是工作可靠、性能良好、结构紧凑。设计标准是,首选立式型。图3.5立式ZXL型U形波纹管的设计才是最重要的。图3.6U形波纹管3.2.3支座支座主要作用是直接支承容器或装置的重量,并且能够使之固定在一定的位置上的支承零部件。支座有悬吊式、支承式和裙式三种。前两种大多是中小型装置在使用,而高大设备多用第三种。耳式支座结构轻简,在直立压力容器上用的多。支承支座多用于距离基面近的立式压力容器上。综合考虑场地和安全指标,采用型号为符的耳式支座。4制造与检测多晶硅氢化反应器装置的核心的部分是筒体、封头、法兰。筒体:板料成形。封头:冲压、旋压后再焊接。法兰:机床加工。零件之间连接:焊接和螺纹连接。4.1焊接工艺焊接是指通过加热或加压,或者二者并用,使工件达到原子结合的一种加工方法[9]。4.1.1焊接方式压力焊、钎焊和熔焊这三种。压力焊:施压,使结合面粘连在一起。钎焊:利用熔点不同的性质,通过毛细作用填充接头间隙,冷却后与母材扩散形成接头[1]。熔焊:将焊接接头加热至熔化状态,依靠重力将融化的两个工件粘连在一起。4.1.2坡口、接头的形式通过焊接的技术把零件使零件发生所需的形变再经过装配最后形成的沟槽叫做坡口。图4-1坡口的四种形式接头是指已经焊合≥2个零件的接点。接头有2个效果,首先当然是把2零件连接成一个整体;然后可以传动力,就是传动负重。焊条电弧焊接头基本形式有四种:对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头。图4-2四种常见的形式4.1.3板料的成形具体来说是技术指一种通过使用薄层板料、薄壁管、薄壁型材等等作为主要原料而直接进行的热塑性材料加工的工艺方法。机床卷辊是一种对称在工作板材和两个上级油轴传动齿轮之间中心进行一定的轴长度和连续点弯曲的一种对称式注塑型轧辊卷制传动机床,对称式卷辊控制机床夹板机的工作板材上的卷辊在两下轮活塞油轴和位于末个上级液压齿轮之间的中心对称弯曲点的一定位置上再经由末级齿轮液压传油齿轮传动气缸内的一个末级齿轮液压传动齿轮气缸油轴齿牙啮齿进行配合运动作作使其应用于两下轮油轴和末级齿轮传动活塞之间的配合并控制做一个上级油轴齿轮垂直升降方向并按升降角度旋转时的运动,通过一个齿轮位于上轴主减速机的末级齿轮液压传动齿轮气缸油轴啮牙带动两下轮活塞油轴和位于末个上级液压齿轮的油轴啮齿进行配合运动作作使其应用于上轴升降旋转时的升降旋向运动,通过一个位于主减速机的末级液压齿轮油轴带动两下轮油轴和末级齿轮的啮齿配合作作应用于上轴旋转升降运动,为塑型卷制机的板材和上轴齿轮运动提供了较大的运动扭矩。它所指的需要研究运用的具体工艺为三点定向削圆法的具体工艺工作原理。图4-3三辊卷板机原理图卷板机规格采用平整型的塑性金属板规格,通过再这种卷板机的三根工作辊之间,借助上辊的下压及下辊的旋转运动,使得塑性金属板再工作过程中可以经历多道次连续弯曲(其中包括内层压缩变形,中层不变,外层拉伸变形),产生一种具有一定永久性的塑性变形,卷制成所需的圆筒、锥筒或其中一部分。[7]图4-4对称式三辊卷板机4.2检测方法检查压力容器的质量问题是确保安全运行的重中之重。多晶硅氢化反应器需要进行外观质量检查、焊缝无损检测试验、焊接接头力学性能试验、压力试验等等[8]。4.2.1检查外观压力容器的外观尺寸检查包括了很多内容。例如产品总长,壳内径,壳体圆度等等。外观尺寸不仅仅是宏观的尺寸,还需要用通过放大的形式去检查焊缝有无表面缺陷,除了检测尺寸之外,还需要控制它的形状位置公差。压力容器的检验不容小视,即使是细小的失误也会造成很大的危害。除了检测尺寸之外,还需要控制它的形状位置公差。4.2.2焊缝无损检测为了防止压力容器因焊接的失误引起破裂,要进行压力容器检测。在进行无损检测时,并不是每种方法都适用的,因此在特定的条件下,要选择相应的方法进行测量。在检测过程中,也不要只用一种方法来测量,而是尽可能地采用多种方法测量,因为不同的方法也有不同的特点,要在测量过程中互相取长补短,保证压力容器的稳定及安全。常用的检测技术:(1)TOFD(衍射时差法超声检测)。将缺陷尖端处产生的波形转换,产生衍射波,衍射波所涉及到的范围较广,从而检测出缺陷。(2)磁粉检测。可以说是用来用于检测磁性材料导体表面和近导体表面磁性缺陷的一种无损磁性检测技术方法。若材料有缺陷,则磁力线会发生畸变。(3)渗透检测。通过直接加入一种含有一个着色点的荧光剂或加入含有一个着色点或缺陷荧光染料的一个电子发光渗透液,在一个电子发光毛细管的着色荧光反射作用下或即可将电子渗透液或反射剂加进一个电子发光元件的一个着色点或缺陷中,从而找到缺陷处的形貌。(4)射线检测:在压力容器中应用最广,检测过程中,样品中的缺陷会因为吸收射线的多少而产生一定的强度差异,进而检测出该产品是否合格。(5)超声检测。多用于对接焊缝的缺陷检测和压力容器焊缝内表面的裂纹检测。在超声检测中,我们用到最多的是脉冲反射法。4.2.3接头力学的性能测试压力焊缝温度计的测量主要操作方法之一的就是对所有主体以及焊缝中的材料气体进行初次的升温试验,即气体焊缝压力温度测量:一操作开始不仅要缓慢地将升温降压到初次试验气体压力的百分之十,保持升压五小时到十分钟,而且对所有主体焊缝以及所有连接器的部位初步进行检察。如果正常就有可能停止继续进行升压并达到压力试验所测压力的一半,如果还正常,再按照百分之十的梯度逐级升,直到百分之百,保压半小时。接着降压到百分之八十七,充分保压再检察。4.2.4压力试验(1)准备工作A)必须先进行焊后热处理和其它所有试验,且全部合格。B)必须检查设备,仪器和防护措施,且合格。(2)实验的规范A)使用材料时的水温>5℃;其它合金不锈钢材料温度>15℃。B)察看实验室的压力以及保压期:(3)实验的步骤A)液体充满容器;B)液温和容器差不多的时候,缓慢升压;C)确认没有泻露后,升压到试验压力,保压0.5h;D)降压到百分之八十的实验压力,充分保压,在测检后卸载。(4)技术的要求A)完好无漏B)没有肉眼可见的形变C)没有异动结论多晶硅生产过程是一个缓慢的过程,并且需要不断的更新,不断的探索。多晶硅的前景一片光明,但是只有掌握了并且能够熟练掌握多晶硅的制备才能够将促进产业的快速发展。多晶硅如同上帝赐予人类的宝石一般,促使人类的社会快速的发展。多晶硅氢化反应器是生产多晶硅的反应装置。反应装置是否先进,氢化技术是否成熟,这两个条件都决定了多晶硅能否正真的快速的发展起来。氢化技术的改造实现了多晶硅生产过程中物料的闭路循环,大大降低了成本。氢化反应器是生产过程中的核心设备。本文简单介绍了反应器主要零部件的设计与选用,并且选用相应的连接方式,将它们装配起来。设计完成之后,我们还需要对这一反应器进行一系列严格的测试,安全是不容忽视的。在设计过程中,遇到了一些问题。因为本次的设计涉及到的是化工机械所以刚开始对一些化工的工艺流程,化工设备的原理不熟悉。但是经过不断的查阅资料便逐渐有所了解。参考文献蒋荣华,肖顺珍,国内外多晶硅发展现状[J].半导体技术,2001,7-10.何志华,陈文吉,多晶硅冷氢化FBR反应器生产概述[J].《石油和化工设备》,2011(14):26-29.宋佳,曹祖宾,韩冬云,多晶硅的冷氢化工艺[J].辽宁:材料与化学学院,2011(33):76-79.李水根,刘仪柯,廖卫兵,张发云等,太阳能级多晶硅产业发展及其制备工艺概述[J].《新余高专学报》,2009-12-27.钟

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