淺談單晶爐真空維修及應急處理

高生全

摘要：由于單晶爐拉制單晶棒時需要的是：高溫、高真空度的環境 ，因此單晶爐的真空維護也是單晶爐正常生產的重中之重 。

關鍵詞：單晶爐;真空維修;應急

一、下面簡略述敘一下我的單晶爐真空維修經驗，總結了以下幾點：1漏水：2靜態漏氣：3動態漏氣。

1、漏水

漏水是真空維修中占比例最大的維修項目。很簡單也較易撐握。一般判別方法是：真空抽到一定程度時發生反彈回升，這時可大致判別為漏水，當然并不是所有反彈都可坐歸根為漏水。例如真空泵存在問題，密封圈漏氣，以及我后面提到的動態漏氣等等，都可能存在真空計壓力反彈回升。漏水大多明顯易找，但有些漏點卻尋找比較困難，尤其隱蔽的地方，常年不拆卸的地方。查找起來非常困難，讓維修工走了不少彎路，甚是頭痛。一般這些比較隱蔽，讓人不易想到，如排氣管道內壁漏水，坩堝軸漏水，翻蓋閥轉軸漏水，副室筒以及提拉頭內壁漏水等等，當然這些反彈的幅度較大。這些要做到快速判斷則需要平日的經驗積累和縝密的思考合理的分析。例如一例排氣管內壁漏水，拉出的晶棒并無肉眼能直觀看到的顏色變化，但拆爐檢漏時漏氣嚴重，壓力有漏水時表現的反彈特征。但卻始終找不到。針對此現象可以做出仔細分析：首先晶棒無明顯不正常，大致在爐蓋以下，則可重點對上下爐筒，兩側排氣管道，坩堝軸這些部分進行查找。上下爐筒顯而易見比較容易查找，查找無果則基本可判斷排氣管有漏水（坩堝軸部分很難漏水），則可對排氣管逐一堵塞判斷。

2、靜態漏氣

靜態漏氣也是較常見的一種。可分為密封圈燒毀老化漏氣，金屬軟管漏氣，真空泵漏氣，球閥漏氣，人為操作導致漏氣等等。這種漏氣檢修常用方法是用酒精澆之，澆到漏氣之處真空計壓力會有明顯的上升或下降變動。要快速找到漏氣點主要依據是平時多積累多總結，因為這些漏點不像漏水看得見，它是看不見摸不著的需要對常漏的地點歸納總結。針對人為原因一定要先問清再下手以防走彎路。

3、動態漏氣

動態漏氣指機器靜態時真空良好，運轉起來就漏氣，這類屬于軟故障。如磁流體漏氣，真空泵熱性能差漏氣，出A，B棒時對機器操作時漏氣等等。這類漏氣發生相對較少，維修也不難，你動我也動，就讓機器該運動的地逐一動起來，那部分在動時真空計壓力有明顯上升或下降變化，則該部分就可能存在漏氣。但是這類漏氣有時也不易尋找。它在某些爐臺中只足偶爾有發生。不可捉模，維修時需要長時間觀察耐心推斷。

另外還有一點倒氣除了人為操作還和真空泵性能不好，排氣不暢，熱場系統不合理有著直接關系，這也導致晶棒氧化。

二、單晶爐應急、異常事故處理方法及注意事項

突發狀況 ，有以下幾點：停電、斷水引起漏硅：當單晶爐出現這種現象時，已經是屬于嚴重的會危機人員安全和引起重大財產損失的事故了。

（一）單晶爐突然停電：

1.首先馬上通知變電所立即啟用柴油發電機或循環水啟動冷卻水備用泵，要保證爐內冷卻水循環正常，送水后同操作工注意水壓變化情況上報段長及相關部門，同時也做好來電時的搶救工作。各爐臺操作工處理好自己的爐臺。注意：每人必須會操作培訓演練

2.若爐子運行部分加熱或控制斷電：首先手動啟動主泵（防止爐內氧化嚴重或常壓）其次本機給加熱以防結晶，按照使用說明及操作流程逐一排查設備故障點。

（二）單晶爐突然斷水：

1、先要關閉加熱功率，降低堝位升籽晶詢問循環系統是否正常工作及水壓表的變化及時找出原因可在。

2、冷卻水管破裂漏水：冷卻水管爆裂和脫落的主要原因：1.水管幫扎松動或損壞2.水壓壓力太高3.水管本就損壞或老化。水管爆裂和脫落主要發生在爐體的某部位運動中，即停爐后應及時關閉冷卻水閥門方可更換邦扎水管，切記一定要將關閉的水閥打開！打開！以防出現大事故。

3、主泵抱死皮帶松動或斷裂 ：這就要我們多巡檢發現問題及時處理或上報，因為主泵抱死或皮帶斷裂，將會引起嚴重的后果無法拉制單晶，爐壓也會成為常壓。

4、晶棒掉落 ：1.籽晶、石墨夾頭斷裂、2、鋼絲繩斷裂。

日常狀況，有以下幾點：

4.1水溫過高報警：在拉制單晶過程中，我們有時會發現水溫報警其處理方法：水溫高排水排氣，或水管堵賽疏通水管。水溫測量模塊壞或接線松動。（電極水溫報警及其最為重要）

4.2爐壓過高報警：真空泵油太臟或油位少、真空管道太臟需清理、真空計清洗或檢查、主泵本身就存在問題可更換、下軸波紋管有漏氣情況。

4.3晶晃和液抖過大問題：晶晃和液抖這倆種情況發生在拉晶過程中的各階段：引晶、等晶、收尾甚至穩定產生液抖。其產生的原因有很多，主要有：

1）鋼絲繩老化，下軸和提拉頭部位水平對中不行，2）坩堝軸、絲桿、軌道有問題;3）傳動部件有問題; 4）外部引來的震動;5）熱場、氣流的影響; 6）爐內坩堝和石墨鍋綁刮蹭，連桿松動等;7）阻尼套、導輪及軸承、側壓輪、上壓輪檢查;8）晶轉磁流體問題。

針對以上原因我們要一步一步的檢查、重新調試好爐子。

4.4極限真空抽不下去的問題：拉制過程中，會發生一爐正常，而下一爐真空抽不下去的現象這是由于：

1）真空管道有泄漏

2）抽到極限后爐壓緩慢上漲可能真空有問題或爐內有漏水情況

3）單晶爐某個密封部件未有裝好

4）主室球閥內漏

5）波紋管道有漏氣

4.5液壓泵的問題：當主爐室、爐蓋、副室升不起、降不下來、速度太快或太慢時我們首先要查看個限位是否正常，然后排除電氣故障最后就是液壓泵得問題了，其原因有：1.缺油或漏油、2.油位太高、3.油管有空氣可排氣

三、單晶爐維修維護的安全事項：

1、爐體內，維修維護時必須打開爐蓋上升主爐室偏移適合位置，是維修操作空間敞開狀態，避免維修人員處于缺氧狀態工作造成氬氣窒息。

2、禁止維修人員處于液壓升降部件如：爐蓋、主爐室下方以免液壓控制失靈造成人生傷害，如確需要在上述部件下操作，必須設置足夠強度和能保證足夠安全空間的支撐部件來支撐因故障時升降部件的下墜而不造成人員傷亡。

3、積極配合好操作工處理好爐子出現的問題，保證設備運轉完好。

4、設備維修完畢后應當面與操作工做好交接工作做好維修記錄。

5、維修完畢拆下的零配件應做好標識，一定要送到規定的地方。

6、兩人或以上維修時注意相互配合和提醒搬運重物時注意別閃著腰或砸到手腳。

7、在設備下面工作室應戴好安全帽，站起來應慢慢起來，同時注意頂部和周圍以防碰傷。