JZ-460660多晶铸锭炉相关技术性能参数学习资料.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。JZ-460660多晶铸锭炉相关技术性能参数-产品资料多晶铸锭炉型号：JZ-460/660（G5热场）制造商：北京京运通科技股份有限公司电话：010-80803016；传真：010-80803016-8283联系人：郭彦军15810398733北京，2011年公司简介一、 公司概况北京京运通科技股份有限公司成立于2002年8月8日，并于2008年10月31日改制为股份有限公司，注册资金3.69亿元人民币，公司总资产15亿元人民币。公司主要产品包括：软轴单晶炉、多晶铸锭炉、区熔单晶炉、硅芯炉、多晶硅还原炉

2、、晶体下拉炉等。企业2008年总产值达8亿元，2009年总产值6亿元，2010年全年总产值约10亿元。公司目前员工总数560余人，大专以上学历人员占30%以上。2008年4月公司在董事长冯焕培先生提议下，董事会聘请美国麻省理工学院机械工程博士黎志欣先生任京运通公司总裁兼首席运营官，负责公司的日常运营。公司目标是要成为世界级光伏设备制造商，要把国际光伏先进设备和服务与国内的制造成本结合起来，为客户提供性价比最高的产品。公司总部位于北京经济技术开发区经海四路158号，建筑面积达3.8万平方米的现代化大型装配厂房已于2009年初投入使用。公司产能得到大幅度提升，已具备单晶炉月产150台，多晶硅铸锭炉

3、50台的产能。原有张家湾开发区厂区在改造扩建的同时，新购入各种大型及精密加工设备，已成为公司的设备加工基地，为京运通的发展奠定了坚实的基础。我公司为北京市高新技术企业，中国电子专用设备工业协会和中国半导体材料协会会员单位。公司从2003年申请并通过了ISO9001：2000质量管理体系认证审核。主要产品进行了CE认证，公司拥有光伏设备相关专利30余项，具有较强的研发能力，不断推出的新产品，将促进企业的持续发展。二、 公司产品介绍公司产品硅晶体生长设备主要以软轴硅单晶炉和多晶硅铸锭炉为主力产品，其次还有区熔炉和多晶硅还原炉等其他相关炉型。其中软轴单晶硅炉包括JRDL-800，JRDL-900两种

4、主要炉型,从控制上分为(PLCIRCON工控机),(PLCCCD工控机)和(全自动.只限JRDL-900-AT)三种形式；多晶铸锭为JZ-270/450、JZ-460/660几种机型，控制上全部实现自动化，PLC控制系统为西门子新型产品。JRDL-900型软轴硅单晶炉已经达到国内先进技术水平，设备投料量大，产出率高，该设备使用的22寸热场，投料量100Kg120Kg，可拉制8英寸硅单晶。20寸热场投料75Kg100Kg，可拉制6英寸硅单晶，长度可在1500MM以上。我公司2007年研制试验，2008年投入市场的多晶硅铸锭炉拥有多个型号，是目前世界上型号最全，规格最大的多晶硅铸锭炉，已分别产出：

5、270Kg、450Kg、520Kg、660Kg、800Kg硅锭，该设备主要运动、测量、控制部件采用进口元器件，炉型为全自动控制，PLC控制系统采用先进的西门子新型产品，控制稳定，可靠性强，我公司多晶硅铸锭炉已具备世界领先水平，是民族产业的骄傲。三、 公司业绩我公司为北京市高新技术企业，企业多年获得科委授予的科技进步奖。2003年完成工业控制计算机软轴单晶炉的研发和应用项目，实现了计算机与JRDL-700型软轴单晶炉的配套，并荣获北京西城区科委2003年度科技进步二等奖。2004年完成JRDL-800型软轴单晶炉的研制、荣获2004年度科技进步一等奖。2005年12月我公司研制的首台4英寸区熔炉

6、在四川峨眉半导体材料厂一次试产成功，荣获2005年度科技进步三等奖，该项目同时获得2006-2007年度北京市火炬计划项目证书。打破区熔炉长期以来依赖国外进口的局面，填补了国内设备生产的一项空白。2007年完成了JRDL-900型软轴单晶炉研制，并荣获电子信息部授予的“中国半导体新产品和技术奖”，我公司JRDL-800和JRDL-900软轴硅单晶炉产品在全国市场占有率一直保持在50%以上，并出口到美国、韩国、日本、台湾等国家和地区。2008年我公司研发实验成功的多晶硅铸锭炉投入市场，打破了国外设备厂家对国内多晶硅铸锭炉市场的垄断，荣获电子信息部“中国半导体新产品和技术奖”，其中JZ-460/6

7、60炉型被我国著名光伏产业制造商一次订购六百余台，目前已产出660Kg和800Kg硅锭，开创了国际铸锭生长史上的先河，为世界首创。四、公司发展目标目前我公司是世界上销售数量最大的光伏产业设备制造商，公司的目标是要成为世界级的光伏设备制造商。将在人才引进，科研开发、提高制造水平，市场开拓方面做更多的工作。现在公司在北京经济技术开发区再次购置土地200亩，将进行光伏产业园的建设，在太阳能光伏设备领域里开创新的局面，实现世界一流的光伏设备制造商的目标，创“京运通”的自主民族品牌，为光伏产业广大客户提供更好的服务，真诚希望和大家的合作。附件1：JZ-460/660多晶铸锭炉技术参数一、JZ-460/6

8、60型多晶铸锭炉介绍JZ-460/660型多晶铸锭炉能生产520KG/660KG-800KG优质的多晶硅锭，本设备的生产量很大，能在60个小时的时间内生产出合格的硅锭。设备操作简单，直观的界面，给操作人员节省很多时间来处理设备的运行情况，从而极大的提高了生产效率，节约了成本。JZ-460/660型多晶铸锭炉使用高纯度的内涂氮化硅的石英坩埚，运行过程中，通过隔热层的提升，在热场内产生温度梯度，从而由下往上定向长晶，在整个长晶过程中只有隔热层一个部件在运动，大大减少了故障的发生，从而提高了炉子的稳定性能。整个工艺过程分为装料，抽真空，检漏，加热，熔化，长晶，退火，冷却。装料是在喷有氮化硅涂层的石英

9、坩埚内，在保证不破坏涂层的条件下，进行装料。装完料后开始抽真空，当压力降到0.008mbar时即可检漏，如果设备检漏通过，此时我们即可开始自动运行设备，按照配方工艺步骤运行。在晶体生长过程中，一般自坩埚底部开始降温，当硅熔体温度低于熔点时，在接近坩埚底部处首先凝固，形成许多细小的核心，然后横向生长，当核心相互接触时，再逐渐向上生长，长大，形成柱状晶，柱状方向与晶体方向平行，直至所有的硅熔体都结晶为止，这样制备出来的多晶硅的晶粒大小，晶界结构，缺陷类型都很相似。对于重量为520kg的铸造多晶硅而言，硅锭尺寸一般为840*840*316mm。目前JZ-460/660炉型已被著名硅片制造厂家批量采用

10、，稳定生产出高质量的硅锭。二、JZ-460/660型多晶铸锭炉使用需要的环境条件(户内)a) 环境温度：205b) 环境湿度：65%（不结露）地质震动要求：外界震源：当大于10HZ时，振幅小于00.003mm三、我公司JZ-460/660多晶铸锭炉技术性能参数表序号项目参数备注1电源电压380VAC2电源频率50HZ3电源相数3相4电源功率200KW真空机组电源功率11.5KW，电控系统电源10KW5坩埚尺寸520550Kg870870480mm推荐660800Kg10401040480mm推荐6铸锭尺寸520Kg840840316mm660Kg10001000283mm7炉内真空度抽空极限真

11、空度1Pa以下长晶等阶段工作压力600mbar允许泄漏量2Pa/5min测量范围0.01331.33Pa8炉内温度与测量最高极限温度1575测量最高温度1800R型热电偶重复精度：0.5红外测温仪重复精度：19内/外部尺寸炉体内直径2100mm炉体内高度2625mm下腔室升降行程950mm隔热钢笼升降行程380mm主机（长宽高）323032004850mm平台（含单边梯子）（长宽高）516047304160mm10重量主机5500kg平台3350kg11冷却水入口压力最大0.45MPa入、出口压力差0.25MPa入口水温28（最好241）流量160180L/min12备用水（紧急情况）流量16

12、0L/min停水时能立即换至备用水维持时间10h13所需氦气压力0.3MPa以上可选项用量67m3/硅锭14所需氩气压力0.3MPa以上用量7075m3/硅锭流量控制范围0200L/min15压缩空气压力0.50.7MPa用量0.5m3/炉流量100L/min16所需真空机组电源电压380V功率11.5KW频率50Hz相数3相17所需电控系统电源电压380V功率10KW频率50Hz相数3相18所需加热系统电源电压380V功率200KW频率50Hz相数3相19泄露率1Pa/h20标准熔料量520550kg(460热场)21生产周期约60小时（适用于520kg硅碇）22管路接口泄压安全阀接管口径1

13、50mm氩气接管口径NW-16法兰氦气接管口径NW-16法兰压缩空气8软管接头冷却水入、出口口径Rc223真空机组抽气速率300L/S主管路进气口径150mm辅管路进气口径16mm出气口径76mm24叉车（选配）提升高度最大2000mm载重量最大1000Kg前脚高度最大110mm两只前脚宽度最大1300mm25UPS（选配）3000VA，16只，12V，24AH说明：文中520kg为我方推荐装料重量。设备兼容420kg-520kg的装料量，且硅锭高度须按重量调整。建议标准投料量，可以兼容420kg-520kg的装料量，550kg为针对870870480mm坩埚的极限装料量。四、供货清单序号货物

14、名称规格型号单位数量备注1主机JZ-460/660台京运通2电控柜台京运通3变压器电源柜台英杰电器4真空机组台力鑫5加热器套西格里石墨6保温层套美国Ucar保温毡7热偶测温装置套美国霍尼韦尔五、变压器技术规范1. 输入额定电压：变压器每相带3个抽头3AC380V，3AC400V，3AC420V额定频率：50/60HZ电压波动范围：342V418V2. 输出额定容量：200KW额定电压：3AC25V3. 其他加热控制方式：定周期调功方式调压方式：变压器一次侧调压变压器结构：/Y控制信号：420mA功率因数：0.9六、设备布置图及土建资料七、多晶铸锭炉安装条件：（一）、供土建设计所有资料1. 厂方

15、要求安装起吊高度：6500mm。2. 厂房清洁度要求：密闭净化厂房（参考30-100万级根据当地风沙气候定），杜绝可腐蚀性气体。3. 安装地基：应放置在专用混凝土基础上，混凝土厚度250mm，承重能力10吨/。4. 室内环境条件须恒温、恒湿，室温：205，相对湿度：65%5. 厂房应尽量远离或避开振动源、外界振源：当大于10Hz时振幅值小于0-0.003mm。（二）、冷却用水的要求：用水量及压力流量1、冷却水入口压力最大：0.45MPa入、出口压力差：0.25MPa入口水温：28（最好24+1）流量：160-180L/min2、备用水（紧急情况）：流量160L/min，维持时间10h，备注：停

16、水时立即换至备用水。（三）、铸锭炉用各种气体、压力及用量1、氩气压力及用量压力：0.3MPa以上流量：能提供0-200L/min的流量消耗量：70-75m左右/炉2、压缩空气压力：0.5MPa-0.7MPa流量：100L/min3、氦气（可选项）压力：0.3MPa以上用量：6-7m/硅锭（四）、铸锭炉各单元用电明细1、真空机组电源电压：380V频率：50Hz功率：11.5kw相数：3相2、电控系统电源电压：380V频率：50Hz功率：10kw相数：3相3、加热系统电源电压：380V频率：50Hz功率：200kw相数：3相（五）、铸锭炉水气管路接口口径1、配气管路接口：泄压安全阀接管口径150m

17、m氩气接管口径NW-16法兰氦气接管口径NW-16法兰2、冷却水接口：冷却水入、出口口径Rc2（六）、铸锭炉真空机组参数1、真空机组抽气速率：300L/s主管路进气口径：150mm出气口口径：76mm辅管路进气口径：16mm八、产品实用新型专利证书北京京运通多晶硅铸锭炉，专利申请1. 实用新型专利：一种新型多晶硅炉，专利号：ZL200820080643.12. 实用新型专利：多晶硅炉传动装置，专利号：ZL200820080641.23. 实用新型专利：多晶硅炉泄压装置，专利号：ZL200820080645.04. 实用新型专利：一种多晶硅铸锭炉，专利号：ZL200820080640.85. 实

18、用新型专利：多晶硅铸锭炉，专利号：ZL200820080644.66. 外观设计专利：多晶硅炉，专利号：ZL200830085309.07. 发明专利：多晶硅铸锭炉自动控制系统及方法，申请号：200810111800.58. 发明专利：多晶硅炉观察装置，申请号：200810111607.1软件著作权：多晶硅铸锭炉操作控制软件V1.0，登记号：2008SR34560九、JZ-460/660型多晶炉补充介绍（一）、机械部分：1. 质量流量控制器：采用美国进口ALICAT品牌质量流量控制器来控制氩气的流量，保证工艺所需的氩气能够稳定，准量的输送到炉内。ALICAT品牌为美国知名品牌，其产品以稳定的工

19、作性能和极其低的故障率，使众多厂家选用了此品牌。本质量流量控制器内置数码显示，配备自动与手动控制两个选择，在发生紧急情况时，可以手动的控制质量流量控制器来保证炉内晶体的质量。2. 绝对电容压力计：采用两个美国进口MKS品牌的绝对电容压力计来监控炉内的压力，量程分别为1torr和1000torr。通过这两个电容压力计，可以准确的判断炉体是否漏气、炉内运行要求的压力等等。3. 直线运动单元采用德国进口丹纳赫品牌的直线运动单元，通过电机驱动来带动直线运动单元来上下运动，从而带动隔热笼上下运动，来控制长晶。4. 涡轮丝杠直线推杆采用德国进口丹纳赫品牌的直线推杆，带动下腔室运动，保证下炉体运行的平稳与可

20、靠，从而保证了装料的精度，避免了因为下腔室摇晃而造成的安全隐患。5. 氧化铝纤维毯采用了日本M.E.S的氧化铝针刺纤维毯，整体结构铺在炉底。当发生硅液溢流事故时能够将硅液与炉体隔离开，保证了人员与设备的安全，从而提高安全性。6. 排气总阀：排气总阀即真空阀采用了进口瑞士VAT的产品，该产品性能稳定，能够在高压差下稳定工作，具备停气后自动关闭的功能，当车间断电时，能够自动关闭，保持炉内压力，等待操作人员解决问题。7. 传动软轴：传动软轴采用了国内著名厂商上海公利的产品，传动稳定可靠，保证了下炉体长期稳定的运动。能够兼容800kg硅料时炉腔的重量。8. 真空泵：真空泵为整个设备的运行提供了真空动力

21、源。力鑫真空是国内著名真空设备生产商。其公司有成熟的产品，完善的售后服务网，使其在行业内享有盛誉。目前塞维已经陆续将GT原带真空泵替换为力鑫真空的真空机组。9. 气控阀，电磁阀等气控元件均采用了日本smc的系列产品。10. 炉膛采用了进口低炭不锈钢316L，采用半自动焊接。良好的焊接性能保证了设备稳定可靠地运行，其余机械关键部件均为京运通自主生产，控制了加工环节，避免了在外协厂商处因为材质、加工工艺等原因造成设备稳定性的下降。（二）、电气部分：1. 可编程控制器（PLC）采用了国际名牌德国西门子的全套PLC单元，包括cpu，温度模块，运动模块，电源模块等等。控制器的整体采用保证了设备的兼容性，

22、再加上西门子公认的极低的故障率，保证了设备长时间的稳定运行，降低了维修保养成本。2. 隔热笼提升伺服电机与下腔室提升伺服电机：采用著名厂家台达的伺服电机与驱动器配套使用，伺服电机内置高精度编码器，能够准确的将伺服电机的运行参数反馈给驱动器，从而高准确度的控制隔热笼与下腔室的运行。3. 平板电脑（工控机）采用了国内知名品牌研华的工控机，高端的计算机配置保证了系统界面运行的速度，专业的工业控制电脑生产商，拥有多项专利技术，保证了电脑运行的可靠与稳定。配备本司独自研发的控制系统，使铸锭炉的操作更加的简单，快捷。4. 主供电电源主供电电源采用了四川英杰生产的多晶铸锭炉电源与电源控制柜。该电源采用了英杰

23、自主研发的功率控制器，可以稳定、长时间的运行，功率因数可以达到0.92以上，极大的节约了能源，提高了可靠性。5. 红外高温计采用了国内知名品牌亚频科技的产品，高精度的温度监测保证了报警信号采集的准确与快捷。减少了误报警的次数。（三）、热场部分：JZ-460/660为了保证工艺要求，延长使用寿命，降低能耗，全套热场采用进口材质。1. 隔热层：全套美国优卡材料（与GT配套厂家一致），经过了授权的专业化处理，避免了因二次加工对其表面伤害后造成密度减小，隔热效果下降的现象出现。2. 加热器，dss-block，护板，垫板等石墨件：采用了世界四大供应商之一的德国西格里石墨。3. 热电偶测温装置：采用了全

24、套美国进口配件（热偶丝，热偶丝绝缘套，氧化铝保护管，氧化锆保护管）美国进口热偶提高了测温的精度，能够更好的控制晶体质量；延长了使用寿命，缩小了维修成本。降低了因为保护管损坏影响生产的概率。具体外购件信息请见JZ-460/660炉主要外购件明细表。京运通JZ-460/660炉主要外购件明细表序号设备名称型号规格数量国别/产地备注1质量流量控制器1ALICAT美国2绝对电容压力计627/6262MKS美国3直线运动单元MG07K057A*7003丹纳赫德国4涡轮丝杠直线推杆3丹纳赫德国5氧化铝针刺纤维毯1.5RM.E.S日本6真空阀14044-PE441VAT瑞士7电磁阀SYJ714-5G5SMC

25、日本8气动阀1SMC日本9伞齿轮箱3穆新光10传动软轴4上海公利11真空泵1力鑫真空12可编程1西门子德国13隔热笼提升伺服电机及驱动器1台达14下腔室提升伺服电机及驱动器1台达15平板电脑PPC-174T1研华16主电源1四川英杰17红外高温计1亚频科技18JZ-460加热器1西格里德国19JZ-460隔热层1美国优卡美国20JZ-460加热器弯板6西格里德国21JZ-460坩埚垫板1西格里德国22JZ-460坩埚护板4西格里德国23JZ-460dss-block1西格里德国24JZ-460坩埚护板螺栓C/CM1612东洋碳素25JZ-460加热器螺栓80东洋碳素26热电偶R型WRR-01B

26、0.5L1080/11902霍尼韦尔美国27热偶保护锆管2霍尼韦尔美国28热偶保护陶瓷管2霍尼韦尔美国十、该系列设备核心技术及创新点：1、投料量大，有效降低能耗：JZ多晶铸锭系列先进的热场设计，一次投料520KG/660KG,产出520KG/660KG的硅锭，尤其是JZ-660系列，已在江西赛维和京运通公司成功铸出660KG和800KG的硅锭。2、设备运行的稳定性、安全性：下炉膛设有溢流线接口，安全性能提高，避免硅液溢流击穿炉体。顶部及底部安装观察孔有效观察边角长晶及炉底运行状况，便于作业者进行控制。炉盖设有热偶孔、红外测温仪、中心长晶孔及防爆螺钉，当腔室内压力突然增大，此结构将用来保证人身安

27、全。抽气阀的地方设有安全防爆装置，能有效增加安全性能。隔热层为美国进口材料，隔热效果好，无热变形，有效控制热场温度，炉底保护毯经过多次硅液承载试验，高温下承载液体硅效果非常好上下炉膛均为夹层水冷却结构，内外材质好，厚度大。完善的水冷系统，进水管和出水管上的水压表可以直接读出进出水压力。在每路出水管上都装有流量计，通过显示可以了解炉子各部分冷却水的运行情况，避免水管堵塞，造成安全事故的发生3、完善的电器控制系统，提升自动化程度电器采用PLC控制系统，动态检测，高速响应，实现了全过程自动控制和数据交换，具有安全高效、稳定可靠、抗干扰性好、可靠性高等优势全中文手触屏控制界面，简单易操作，故障率低。-