【正文】 質(zhì)較多，則需要進(jìn)入氫氟酸（濃度為55%）腐蝕槽進(jìn)行浸泡腐蝕，硅料放入后立即關(guān)閉腐蝕槽，操作條件為常溫，時(shí)間約 24h～ 48h/批，主要去除硅料表面的 SiO2雜質(zhì)及金屬雜質(zhì)；若硅料表面較清潔，則 可將裝籃的硅料直接放入超聲波清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗去除硅料表面的少量油脂，主要加入一些洗滌劑（如無磷洗衣粉等），時(shí)間約 10～ 15min；經(jīng)超聲波清洗后將硅料用自來水進(jìn)行沖洗（ 2遍）； ④酸洗、清洗、沖洗：將經(jīng)氫氟酸浸泡或沖洗后的部分硅料放入酸洗槽內(nèi)進(jìn)行酸洗，硅料放入后浸泡2～ 3min 后即酸洗完畢，主要去除硅料表面的 SiO2雜質(zhì)及金屬雜質(zhì)；少量硅料由于表面酸洗不徹底需對其利用 1號(hào)清洗液（由雙氧水〈 33%〉、氨水〈 30%〉及自來水按 1:1:7 的體積比進(jìn)行配比）進(jìn)行清洗處理；酸洗或清洗完畢后利用高純水進(jìn)行沖洗（ 共 6 道）以去除硅料表面殘留的酸液； 13 ⑤超聲波清洗、高純水浸泡：將沖洗后的硅料放入超聲波清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗，進(jìn)一步去除硅料表面附著的殘留酸液，使其表面無酸液附著；之后將清洗完畢的硅料放入高純水中浸泡 5min，用以去除硅料表面痕量的酸液，直至確定無酸液附著（主要測試高純水電導(dǎo)率來確定，要求在 s/cm以下）； ⑥甩干、烘干、包裝入庫：經(jīng)高純水浸泡后的硅料放入甩干機(jī)內(nèi)進(jìn)行甩干以去除硅料表面殘留的水分，之后送入烘箱（采用電加熱）內(nèi)進(jìn)行烘干處理對硅料進(jìn)行徹底干燥（烘干溫度為 115℃，時(shí)間約 ～5h 不等 ）；經(jīng)烘干后的硅料即可包裝入庫，以便進(jìn)行后道加工。 （ 2）硅料堿腐蝕 +酸洗工藝 1） 工藝流程見圖 22： 14 圖 22 硅料堿腐蝕 +酸洗生產(chǎn)工藝流程圖 2）工藝流程說明： ①硅料、分選、裝籃、浸泡腐蝕、超聲波清洗、沖洗。其工序與前述酸洗腐蝕工藝一起完成，除酸洗腐蝕外的部分硅料，采用堿腐蝕 +酸洗工藝； ②腐蝕、清洗、超聲波清洗。將沖洗后的硅料放入堿腐蝕槽（ 1 個(gè)，規(guī)格為Ф 1m 1m）內(nèi)進(jìn)行腐蝕，硅料放入后腐蝕時(shí)間在 30s～ 10min不等，腐蝕溫度約80℃，主要去除硅料表面 的 SiO2等非金屬雜質(zhì)；另外，腐蝕槽上方設(shè)置集氣抽風(fēng)裝置，進(jìn)出料時(shí)開啟抽風(fēng)裝置，產(chǎn)生的堿霧進(jìn)入廢氣處理設(shè)施處理；腐蝕完畢后的硅料利用高純水進(jìn)行清洗（共 3道），以去除硅料表面殘留的堿液；之后利用超聲波清洗進(jìn)一步去除硅料表面殘留的痕量堿液； 硅料 裝籃 超聲玻清洗分選浸泡腐蝕清洗（3 道）腐蝕沖洗超聲玻清洗清洗酸洗 沖洗（6 道） 超聲玻清洗 高純水浸泡甩干 烘干 包裝入庫烘干 15 ③酸洗、浸泡。將超聲波清洗完畢的硅料送入酸洗槽（ ， 1個(gè)）內(nèi)進(jìn)行酸洗，硅料放入后浸泡 2～3min后即酸洗完畢，進(jìn)一步去除硅料表面的 SiO2雜質(zhì)及金屬雜質(zhì)；酸洗完畢后將硅料放入氫氟酸（濃度為5%）浸泡槽（ 1 個(gè)，面積為 ）內(nèi)進(jìn)行浸泡3～ 5min 使硅料表面的金屬非金屬雜質(zhì)基本上清除完畢（運(yùn)作時(shí)間約為 8h/d）； ④沖洗、超聲波清洗、高純水浸泡、甩干、烘干、包裝入庫。上述工序說明具體見前述酸洗腐蝕工藝流程說明。 （ 3）單晶硅生產(chǎn)工藝 1）工藝流程見圖 23： 圖 23 單晶硅生產(chǎn)工藝流程圖 2）工藝流程說明： ①硅料。單晶硅生產(chǎn)過程中使用的硅料，均為成品（無需再進(jìn)行腐蝕、酸洗等處理；其中部分硅料由企業(yè)自身腐蝕、酸洗得到，其余均由外單位進(jìn)行腐蝕加工）即可投爐加工。 ②配比裝爐、拉晶、冷爐拆爐。即將成 品硅料根據(jù)要求與相應(yīng)的母合金（主要是 P、 Be 等元素含量多硅料 拉晶 冷爐拆爐 測試配比裝爐 去頭尾、切方 分段 沖洗 16 一點(diǎn)的硅片，加入量約為硅料加入量的百萬分之一）進(jìn)行混合裝入單晶爐內(nèi)拉晶（控制溫度約為 1420℃，時(shí)間約為 30～ 40h/批，每批生產(chǎn)量約為 20kg/爐；拉晶過程中單晶爐內(nèi)采用液氬作為保護(hù)氣體；該過程主要是利用高溫使高純硅在單晶爐內(nèi)熔融并使原子進(jìn)行有序排列，待有序排列完畢后由單晶爐上方拉晶成柱狀硅棒）；硅棒生長完畢后對單晶爐進(jìn)行冷卻，之后將硅棒從單晶爐內(nèi)卸下，以便后道加工處理。 ③測試、分段。利用各類檢測設(shè)備對成規(guī)則柱狀硅棒進(jìn)行電阻率、氧、碳等成分進(jìn)行測試 ，經(jīng)測試合格后（測試不合格的硅棒則送單晶爐或結(jié)晶爐作回爐重新拉晶處理）送入切斷機(jī)內(nèi)進(jìn)行分段處理（一般直徑為 125mm，長度以 30～ 40cm不等）便得到成品硅棒，分段的目的主要是使硅棒能夠順利進(jìn)入切片機(jī)內(nèi)進(jìn)行切片處理；分段過程采用自來水對設(shè)備進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后排入廠區(qū)內(nèi)污水處理設(shè)施。 （ 4）多晶硅錠生產(chǎn)工藝 圖 24 多晶硅鑄錠工藝流程圖 多晶硅鑄錠爐采用的生長方法主要為熱交換法與布里曼法結(jié)合的方式。在加熱過程中保溫層和底部的硅料 冷爐拆爐 測試配比裝爐 去頭尾、切方 分段 沖洗鑄錠 17 隔熱層閉合嚴(yán)密，保證加熱時(shí)內(nèi)部熱量不會(huì)大量外泄，保證了加熱的有效性 及加熱的均溫 性 。開始結(jié)晶時(shí)，充入保護(hù)氣，裝有熔融硅料的坩堝不動(dòng)，將保溫層緩慢向上移動(dòng)，坩堝底部的熱量通過保溫層與隔熱層之間的空隙發(fā)散出去，通過氣體與爐壁的熱量置換，逐漸降低坩堝底托的溫度。在此過程中，結(jié)晶好的晶體逐步離開加熱區(qū)，而熔融的硅液仍然處在加熱區(qū)內(nèi)。這樣在結(jié)晶過程中液固界面形成比較穩(wěn)定的溫度梯度，有利于晶體的生長。 所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料，并能制出大型硅錠 ，利用各類檢測設(shè)備對成規(guī)則柱狀硅棒進(jìn)行電阻率、氧、碳等成分進(jìn)行測試，經(jīng)測試合格后（測試不合格的硅棒則送單晶爐或結(jié)晶爐作回爐重新拉晶處理） 送入切斷機(jī)內(nèi)進(jìn)行分段處理（一般長度以 30～40cm不等）便得到成品硅棒，分段的目的主要是使硅棒能夠順利進(jìn)入切片機(jī)內(nèi)進(jìn)行切片處理；分段過程采用自來水對設(shè)備進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后排入廠區(qū)內(nèi)污水處理設(shè)施處理后循環(huán)使用。 （ 5）硅片切割生產(chǎn)工藝 1）工藝流程見圖 25： 圖 25 硅片切割工藝流程圖 硅棒 切片 離心甩干 檢測、包裝 出廠清洗 18 切片后的清洗過程包括以下步驟：硅片→自來水洗→純水洗（ 2道）→清洗劑清洗（ 3道）→純水洗（ 2道）→離心甩干 2）工藝流程說明： ①硅棒。去頭尾、切方，即利用切斷機(jī)對硅棒進(jìn)行去 頭尾處理，之后利用切方機(jī)對其進(jìn)行切方處理使其成為規(guī)則柱狀；然后進(jìn)行分段。其頭尾切料及廢硅料回爐利用。該過程采用自來水對設(shè)備進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后排入廠區(qū)內(nèi)污水處理設(shè)施； ②切片。將分段的成品硅棒送入切片機(jī)內(nèi)進(jìn)行切片處理（每臺(tái)切片機(jī)需加入 250kg切割液及 250kgSiC粉末作為冷卻液，其在使用過程中經(jīng)設(shè)備自帶的過濾裝置過濾后循環(huán)使用、定期排放；更換量約 ）；切片得到的硅片厚度約為 200μ m； ③清洗、離心甩干。對切好的硅片須進(jìn)行清洗處理，主要包括自來水洗（時(shí)間約 6min，控制溫度為 30～40℃）、純水洗（ 2道，每道控制條件為：時(shí)間約 6min，溫度為 30～ 40℃）、清洗劑清洗（共 3 道，其中前兩道清洗劑濃度為 5%，后道為 1～ 2%，每道控制條件為：時(shí)間約 6min，溫度為 65℃）、純水洗（ 2 道，每道控制條件為：時(shí)間約 6min，溫度為 30～ 40℃），經(jīng)清洗后的硅片送入離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行甩干處理以去除硅片表面 19 殘留的少量水分； ④檢測、包裝。對成品硅片進(jìn)行檢測（主要對其電阻率、氧、碳等成分及外觀），經(jīng)檢測合格后即可包裝出廠。 （ 6）研磨硅片生產(chǎn)工藝 1）工藝流程見圖 26： 圖 26 研磨 硅片生產(chǎn)工藝流程圖 2）工藝流程說明： 將硅片依次放入硅片研磨機(jī)內(nèi)（每次加工量為 15片，該過程需加入磨液避免硅片在研磨過程中發(fā)生破裂并達(dá)到相應(yīng)的研磨效果〈主要為硅片厚度及表面亮度〉）；之后將研磨完畢的硅片放入超聲波清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗（共 3道，采用高純水，每道時(shí)間約 6min，控制溫度為 30～ 40℃）；清洗完畢后在自然條件下風(fēng)干即為成品，經(jīng)包裝后即可出廠。 （ 7）生產(chǎn)總流程圖 硅片 清洗 風(fēng)干 測試 包裝研磨 20 檢驗(yàn)入庫清檢分洗測檔氬氣配計(jì)封料量裝拉晶、鑄錠冷卻水檢測、界定 切頭尾分段、切方檢測：少子壽命電壓：電阻率 脫 粘 切 片 清 洗 檢驗(yàn)切割液 冷卻水包貼入裝標(biāo)庫YYYY堝底料不合格棒材邊皮料、頭尾料不合格棒材不合格片、破損片不合格片NNNNNN圖 27 項(xiàng)目總體生產(chǎn)工藝流程圖 總平面布置： 根據(jù) xxxxxxxxxxxx光伏科技有限公司的要求，規(guī)劃設(shè)計(jì)將廠區(qū)分為二個(gè)區(qū)域，即生產(chǎn)區(qū)，生活區(qū)。根 21 據(jù)廠區(qū)在 xxxxxx縣工業(yè)園區(qū)的位置情況及地形條件，廠區(qū)各功能區(qū)域的要求，規(guī)劃設(shè)計(jì)將生產(chǎn)區(qū)布置在廠區(qū)北面，生活區(qū)布置在廠區(qū)西南面。 （ 1）生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃在廠區(qū)北面，占地面積 。主要設(shè)有拉晶（鑄錠）車間、切片車間、碾磨清洗車間、原料倉庫、五金倉庫、成品倉庫、污水處理場等建筑物。廠房內(nèi)需配有通風(fēng)、恒溫恒濕及吸塵等設(shè)備，以滿足潔凈車間的需要。主廠房呈長方形東西向布置。廠房內(nèi)擬放置單晶爐，鑄錠爐，切片機(jī)，切方機(jī)，硅 片線切割機(jī)，滾圓機(jī)，清洗機(jī)及生產(chǎn)配套設(shè)備。 ① 拉晶（鑄錠）車間采用 鋼筋混凝土框架 結(jié)構(gòu)，共五個(gè)車間，平行設(shè)置在廠區(qū)東部，每個(gè)車間東西方向長 108 米，南北方向?qū)?40 米，內(nèi)設(shè)行車，椽高≧ 8米，五個(gè)車間的總建筑面積為 43200m2，車間生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 ②切片車間采用鋼筋 混凝土框架 結(jié)構(gòu)，共五個(gè)車間，平行設(shè)置在廠區(qū)東部，與拉晶車間相鄰并排，每個(gè)車間東西方向長 108米，南北方向?qū)?40米，內(nèi)設(shè)行車，椽高≧ 8米，五個(gè)車間的總建筑面積為 43200m2，車間生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 ③碾磨 清洗檢驗(yàn)車間采用鋼筋 混凝土框架 結(jié)構(gòu)， 22 共四個(gè)車間，平行設(shè)置并與切片車間平行，其中，從北往南數(shù)第一個(gè)車間，東西方向長 60米，南北方向?qū)?0 米，內(nèi)設(shè)行車，椽高≧ 8 米；后三個(gè)車間形狀大小與切片車間相同，每個(gè)車間東西方向長 108 米，南北方向?qū)?40米，內(nèi)設(shè)行車，椽高≧ 8米，四個(gè)車間的總建筑面積為 30720m2，車間因使用酸堿等腐蝕類化學(xué)試劑，故需做防腐處理。車間生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 ④原材料倉庫土建參數(shù)為 40 108m，共兩個(gè)車間，采用鋼筋 混凝土框架 型式，位于廠區(qū)西北面，兩個(gè)車間的總建筑面積為 8640m2，生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 ⑤成品倉庫土建參數(shù)為 40 108m，采用鋼筋 混凝土框架 型式，位于生產(chǎn)區(qū)的西南面，共兩個(gè)車間，總建筑面積為 8640m2，生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 ⑤五金倉庫土建參數(shù)為 40 108m，采用鋼筋 混凝土框架 型式，位于生產(chǎn)區(qū)的南面，共兩個(gè)車間，總建筑面積為 8640m2，生產(chǎn)火災(zāi)類別為丁戊類，耐火等級(jí)為二級(jí)。 （ 2）生活區(qū)布置在廠區(qū)南面，生活區(qū)內(nèi)規(guī)劃辦公樓、科技中心、食堂宿舍等建筑及其它附屬房，有運(yùn)動(dòng)場和一片綠地。 23 ①科技中心樓：高四層，以簡潔的外露結(jié)構(gòu)梁柱為 主，面積 3168 m2， ，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓、屋面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)，樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式樓梯。外墻及內(nèi)隔墻采用砌體墻。 ②辦公樓建筑面積 1692m2，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓、屋面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)，樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式樓梯，外墻及內(nèi)隔墻采用砌體墻。 本項(xiàng)目總占地面積 168795平方米（ 250畝），建筑面積 ，容積率為 %，建筑基底占地面積 m2，建筑密度 %，污水池面積 632 m2，道路廣場面積 m2，綠地面積 33700 m2，詳見平面規(guī)劃圖。 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)： 本項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 21： 表 21 主要數(shù)據(jù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產(chǎn)規(guī)模 1 單晶硅棒 噸 /年 1000 6″ 2 單晶硅切片 萬片 / 6600 125 125太 24 年 陽能級(jí) 3 多晶硅錠 噸 /年 833 8″ 4 多晶硅片 萬片 /年 3700 156 156太陽能級(jí) 二 產(chǎn)品方案 1 單晶硅棒 噸 /年 1000 6″ 2 單晶硅切片 萬片 /年 6600 125 125太陽能級(jí) 3 多晶硅錠 噸 /年 833 8″ 4 多晶硅片 萬片 /年 3700 156 156太陽能級(jí) 三 年 工作 時(shí)間 h 7600 四 主要原材料用量 1 多晶硅料 t/a 2 液氬 m3/a 6000 3 鑄錠輔助材料 萬元 /a 1