中國粉體網(wǎng)訊 近日，內(nèi)蒙古時英新材料有限公司光伏石英坩堝項目獲批，據(jù)悉，項目總投資20000萬元，項目建成后將達到年產(chǎn)4萬只太陽能級電弧石英坩堝的生產(chǎn)能力。
項目產(chǎn)品方案
石英坩堝用于直拉法高純多晶硅制造單晶硅的過程，它是作為高溫環(huán)境下盛放高純多晶硅的容器。它是光伏單晶硅制造所必不可少的重要耗材，是以電弧為熱源、離心成型的工藝制造的，主要原材料是高純石英砂（純度＞99.998%）。也是光伏硅片生產(chǎn)必不可少的輔材，是硅太陽能電池（光伏產(chǎn)業(yè)）的基礎材料。光伏硅片行業(yè)隨著2030年碳達峰和2050年碳中和目標的提出，整個行業(yè)的產(chǎn)值和企業(yè)市值也一路飆升。伴隨著行業(yè)產(chǎn)值一路飆升的還有光伏硅片的生產(chǎn)規(guī)模以及帶來的對石英坩堝的需求。
內(nèi)蒙古時英新材料有限公司光伏石英坩堝項目位于包頭青山區(qū)裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)，目前園區(qū)內(nèi)已建成晶澳太陽能、弘元新材料、阿特斯新能源光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)，生產(chǎn)過程中均需用到本項目產(chǎn)品單晶石英坩堝。項目旨在于滿足包頭周邊地區(qū)光伏單晶企業(yè)對石英坩堝的需求。
本項目太陽能級電弧石英坩堝生產(chǎn)主要工藝流程為：上料成型→熔制→外觀詳檢→切割→水洗→自動酸洗→水洗→干燥→包裝。
坩堝生產(chǎn)工藝流程
上料成型：人工將高純石英砂用潔凈的不銹鋼矬子由進料口倒入可任意傾動角度的熔制爐旋轉成型模具內(nèi)，配置石墨電極，熔制爐關閉進料口（此時熔制爐全封閉），同時啟動干式真空泵系統(tǒng)將模具內(nèi)氣體抽出。
熔制：模具開始旋轉，由離心力將石英砂進行旋轉貼合在模具壁上，模具上方石墨電極（可調(diào)節(jié)升降）下降起電弧，將電能轉變?yōu)闊崮埽a(chǎn)生的高溫（主要是輻射熱）使石英砂融化；石英砂快速融化成坩堝形狀的熔融石英。熔制溫度約1800℃，熔制時間約40min左右；關閉電弧，待爐溫冷卻后將模具退出熔制爐，在車間內(nèi)通過自然冷卻方式進一步降溫，冷卻時間約10~20min。冷卻后將坩堝從模具中取出，進入下一步工序，模具重復使用。爐體及石墨電極上方隔熱板均采用夾套循環(huán)水冷卻。
切割：在全自動切邊倒棱機上按設計高度切除石英坩堝端口超出的部分、并進行倒角（使用金剛石切片），切割工序在全封閉設備中進行，采用濕法作業(yè)（僅使用水）。
外觀詳檢：對坩堝的直徑、壁厚、底部間隙等進行物理檢驗，此工序會產(chǎn)生不合格品。
清洗烘干：檢驗合格的產(chǎn)品進入自動清洗線，自動清洗包括預清洗（水洗）—3次酸洗—3次水洗—烘干，預清洗廢水直接排入污水處理站。酸洗時將坩堝沒入酸洗槽內(nèi)，用氫氟酸侵蝕去除表面的污染物及少量的熔凝石英成分，時間不超過5min；采用人工方式進行配酸，按照比例將桶裝氫氟酸倒入酸洗設備，同時加水配置成濃度為7%的氫氟酸溶液。酸洗后進行3次高壓水洗，高壓水洗用水循環(huán)利用。為避免水跡斑痕吸灰和隨后再加熱情形下引起析晶，高壓水洗后的坩堝需烘干。烘干設備集成在自動清洗設備上，烘干過程采用電加熱。
包裝入庫：使用套袋和紙箱包裝，最后用叉車將石英坩堝送入成品倉庫。
來源：包頭市生態(tài)環(huán)境局
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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