KR20140120787A - Appratus and method for preventing explosion of a high temperature heating furnace - Google Patents

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Abstract

The present invention is to prevent an explosion accident when water in an inner furnace of a chamber, which is produced in a process in a heating furnace having a water cooling chamber structure, is decomposed into hydrogen and oxygen by the high temperature within the furnace. In order to achieve the purpose, the present invention prevents explosion of a heating furnace by installing sensors for humidity, hydrogen and oxygen through a pipe connected to a chamber, continuously measuring the concentrations of water vapor, hydrogen and oxygen within the chamber, and ejecting the gas within the chamber by opening a valve connected to the chamber and operating a vacuum pump when a concentration of a corresponding gas is over a certain concentration so as to prevent the concentration of hydrogen, which is an explosive gas, from reaching an explosive concentration, and prevent the explosion of the heating furnace. Furthermore, the power supply of the heater is blocked to lower the temperature of the furnace, thereby preventing the additional production of gas, lowering the temperature to under the ignition temperature, and preventing explosion.

Description

고온 가열로의 폭발 방지 장치 및 방법{Appratus and method for preventing explosion of a high temperature heating furnace}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-temperature heating furnace,

본 발명은 산업 전반에 폭 넓게 사용되고 있는 수냉 챔버 구조의 가열로에서 물이 고온의 챔버 내부로 유출되었을 때, 이 물이 챔버 내부의 열에 의하여 수증기가 된 후 다시 수소와 산소로 해리가 되고 이 수소와 산소가 수소의 폭발 농도 범위까지 발생한 경우에, 가열로 내부의 열에 의하여 착화되어 폭발하는 현상을 방지하기 위한 구조 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled chamber structure that is widely used in industry, and when water flows out into a high-temperature chamber, the water becomes steam by heat inside the chamber, dissociates into hydrogen and oxygen, And to a structure and a method for preventing a phenomenon of ignition and explosion due to heat inside a heating furnace when oxygen is generated up to an explosion concentration range of hydrogen.

산업 전반에서 가열로는 많이 사용되고 있다. 이러한 가열로는 내부의 열이 장비 외부로 전달되지 못하게 하기위하여 이중 챔버를 갖추고 그 사이에 냉각수를 흘려서 챔버를 냉각하고 있다.Heating furnaces are widely used throughout the industry. In order to prevent internal heat from being transferred to the outside of the equipment, such a furnace is provided with a double chamber and cooling water is circulated therebetween to cool the chamber.

이러한 구조의 가열로 중에서 반도체에 사용되는 실리콘 결정 성장로나 LED 제조에 사용되는 사파이어 잉곳 성장로는 1500 ~ 2200도에 이르는 고온을 사용하고 있다.Among these heating furnaces, sapphire ingot growth used in semiconductor and sapphire ingot growing at 1500 ~ 2200 degree is used.

특히 실리콘 성장로는 단결정 성장로와 다결정 성장로가 있는데 태양전지 용 실리콘 잉곳 생산에는 하나의 잉곳이 여러 개의 결정으로 이루어져 있는 다결정 잉곳이 많은 양 사용되고 있고, 국내에도 이와같은 다결정 잉곳을 생산하기 위한 성장로가 다 수 설치되어 있다.Particularly, silicon is grown by single crystal growth and polycrystalline growth. In the production of silicon ingot for solar cell, a lot of polycrystalline ingots in which one ingot is composed of several crystals are used, and in order to produce such a polycrystalline ingot Are installed.

단결정 성장로에 비하여 다결정 성장로의 장비 구조 및 공정 조건은 많은 부분이 다르지만 이 중에서 문제가 되는 조건은 로 내부의 진공도 조건이다.The equipment structure and process conditions for the polycrystalline growth are different in many respects compared to the single crystal growth furnace, but the problematic condition is the vacuum degree condition inside the furnace.

단결정 성장로의 내부 분위기 진공도는 일반적으로 20 ~ 50torr 정도이다.The degree of vacuum in the inner atmosphere of the single crystal growth is generally about 20 to 50 torr.

대기압이 760torr 이므로 이는 거의 고 진공에 가깝다.Because the atmospheric pressure is 760 torr, it is almost close to high vacuum.

그러나 다결정 성장로의 내부 분위기 진공도는 400torr 근처로 운영되는 장비가 있고 600 orr 근처로 운영되는 장비가 있으나 단결정 성장로에 비하여는 대기압에 가깝다. 이는 단결정 성장로에 비해 다결정 성장로 내부에 상대적으로 고농도의 가스가 차 있음을 의미한다.However, the internal atmosphere of the polycrystalline growth vacuum is about 400 torr, and there is equipment operating at around 600 orr, but it is close to atmospheric pressure compared to the monocrystalline growth furnace. This means that a relatively high concentration of gas is present in the interior due to polycrystalline growth as compared with a single crystal growth furnace.

이러한 차이로 인하여 큰 문제가 발생하기도 하는데 바로 로의 폭발 문제이다.This difference causes a big problem because of the explosion of the bar.

해외에서 이러한 로의 폭발 소식이 가끔 들려왔지만 최근에는 국내의 모 업체어서도 다결정 성장로가 폭발하여 수톤이 넘는 챔버가 날아가서 공장 지붕을 뚫고, 폭발 압력에 의하여 공장 외벽이 뜯겨 나가는 등 큰 사고가 발생한 경우가 있다.There have been occasional reports of the explosion of the furnace from overseas, but in recent years, even in the case of a domestic company, a polycrystalline growth furnace has exploded, and a chamber of more than several tons has blown through the roof of the plant. .

단결정 성장로가 폭발한 사례는 국내외를 통틀어서 사례를 찾아보기 힘든데 다결정 성장로가 폭발하였다는 소식은 꽤 자주 들을 수 있다.It is hard to find a case of monocrystalline growth furnace exploded both at home and abroad, but the news that polycrystalline growth furnace has exploded is quite often heard.

이러한 차이점은 바로 상술한 챔버 내부의 진공도 조건에 있다.This difference lies in the vacuum condition inside the chamber described above.

가열로의 챔버는 이중으로 되어 있고 이 사이에 물이 흐르고 있는데 용접부의 균열 등의 이유로 챔버 내부로 물이 새어 나오는 경우가 있다.The chamber of the heating furnace is double, and water flows between the chambers. In some cases, water leaks into the chamber due to cracks in the welds.

이렇게 새어나온 물은 챔버 내부의 고온에 의하여 수증기로 되고 이 수증기가 역시 고온에 의하여 수소와 산소로 해리가되어 폭발성 가스인 수소를 발생시키나, 단결정 성장로는 고 진공의 분위기 하에서 작업하므로 혹시 누수가 되어 수소, 산소가 발생하더라도 진공펌르를 통하여 이 가스들이 뽑아져 나가므로 폭발 농도에 이르지 못하지만, 다결정 성장로는 챔버 안의 진공도 조건이 대기압에 가깝기 때문에 수소가 폭발에 이를만한 농도에 다다를 수 있기때문이다.This leaking water is turned into steam by the high temperature inside the chamber, and this steam is also dissociated into hydrogen and oxygen due to high temperature to generate hydrogen which is an explosive gas. However, since the single crystal grows in a high vacuum atmosphere, Even if hydrogen and oxygen are generated, these gases can not reach the explosion concentration because they are extracted through the vacuum pump. However, since the condition of the vacuum in the chamber is close to the atmospheric pressure, the hydrogen may reach the concentration enough to cause the explosion .

수증기가 열분해 되어 수소, 산소로 해리가 되려면 통상적으로 상당한 고온이 필요하다고 알려져 있으나 이것은 수소를 상업 용으로 생산하기 위하여 충분한 양이 생산될 때를 기준으로 하는 가정하는 것이고, 수증기는 가열 용융로가 운용되는 온도 범위인 1200도 ~ 2200도 사이에서도 수소와 산소로 해리가 된다. 더 자세히 설명하면 아래와 같다.It is known that water vapor is pyrolyzed and dissociated into hydrogen and oxygen usually requires a considerably high temperature, but this assumes that a sufficient amount of hydrogen is produced for commercial production, Even in the temperature range of 1200 ° C to 2200 ° C, hydrogen and oxygen dissociate. More specifically, it is as follows.

물이 수증기화한 다음 고온에 접촉하면 다음과 같이 수소와 산소로 해리된다.When water is vaporized and then contacted at high temperatures, it dissociates into hydrogen and oxygen as follows.

2H2O <-> 2H2 + O2 2H 2 O < - > 2H 2 + O 2

이 과정에서 수증기는 1 기압 하에서 온도에 따라 다음의 비율로 해리된다고 알려져 있다.In this process, it is known that water vapor dissociates at the rate of 1 atmospheres depending on temperature.

섭씨 1200도 : 0.000745%1200 degrees Celsius: 0.000745%

섭씨 1500도 : 0.0197%1500 degrees Celsius: 0.0197%

섭씨 2000도 : 0.504%2000 degrees Celsius: 0.504%

섭씨 3000도 : 11.1%3000 degrees Celsius: 11.1%

이렇게 수증기는 고온에 의하여 해리되어 수소와 산소로 분리된다.The water vapor is dissociated by high temperature and is separated into hydrogen and oxygen.

만약 내 챔버에 구멍이나 균열 등이 발생하여 공정 중에 챔버 내부에 물이 새어 들어간다면 이것이 뜨거운 챔버내부의 온도에 의하여 수증기가 되고 다시 고온에 의하여 수소와 산소로 해리되게 된다. 이렇게 발생한 수소는 폭발 농도 범위가 넓고 전기나 저온의 열원에 의하여 착화되므로 매우 위험하다.If holes or cracks occur in the inner chamber and water leaks into the chamber during the process, it becomes water vapor by the temperature inside the hot chamber, and it is dissociated into hydrogen and oxygen by high temperature again. Hydrogen generated in this way is very dangerous because it has a wide explosive concentration range and is ignited by electric or cold heat sources.

수소의 폭발 농도 범위는 대기압 하에서 최저 한계치가 4 vol%, 최대 한계치가 77 vol% 로 알려져 있다. 즉 최저 한계치 이하에서는 연소, 폭발이 일어나지 않고 최대 한계치 이상에서는 폭발이 아닌 연소 현상이 일어나게 된다.The explosive concentration range of hydrogen is known to be 4 vol% and the maximum limit 77 vol% under atmospheric pressure. In other words, combustion and explosion does not occur below the minimum threshold value, but combustion phenomenon occurs not above the maximum limit value.

또한 수소의 자연 착화 온도는 400도 정도로 매우 낮다.In addition, the natural ignition temperature of hydrogen is as low as 400 degrees.

이렇게 수소는 폭발하기가 매우 쉬운 가스이므로 취급이 힘들다.This hydrogen is a gas that is very easy to explode, so it is difficult to handle.

따라서 고온의 가열로 챔버 내부에서 누수가 일어날 경우 이것이 수소와 산소로 분리되고, 이 때 발생하는 수소는 매우 폭발성이 강한 가스이기 때문에 챔버 내부의 이러한 가스의 농도를 감시하여 수소가 폭발 농도에 이르지 못하도록 조치해줄 필요가 있다.Therefore, when leakage occurs inside the chamber due to high-temperature heating, it is separated into hydrogen and oxygen. Since the hydrogen generated in this case is very explosive gas, the concentration of such gas in the chamber is monitored to prevent the hydrogen from reaching the explosion concentration I need to take action.

연소 또는 폭발은 몇 가지 필요 조건이 충족되어야 발생한다.Combustion or explosion occurs when several requirements are met.

연료가 있어야 하고 산화제가 있어야 하며 발화원이 있어야 하고 농도 조건이 맞아야 한다. 여기서 수냉 가열로에서 누수가 일어나 고온에 의하여 수소, 산소가 발생하기때문에 경우 수소는 연료, 산소는 산화제, 챔버 내부의 고온은 발화원으로써 역할을 하여 연소 조건이 대부분 충족되게 된다. 따라서 연소의 남은 조건인 농도 조건을 만족시켜주지 않음으로써 즉, 수소가 폭발 농도에 이르지 못하도록 해주면 폭발을 방지할 수 있다.There should be fuel, oxidant, ignition source and concentration conditions. In this case, since leakage occurs in the water-cooling furnace and hydrogen and oxygen are generated due to high temperature, hydrogen becomes fuel, oxygen becomes oxidant, and high temperature inside the chamber serves as a source of ignition. Therefore, the explosion can be prevented by not satisfying the concentration condition which is the remaining condition of the combustion, that is, by preventing hydrogen from reaching the explosion concentration.

고온의 가열로는 일반적으로 진공 펌프를 갖추고 있기때문에 챔버 내부에 가스농도 감지 센서를 설치하여 수증기, 수소, 산소 등이 설정 농도 이상 감지될 경우에, 진공펌프를 가동시켜서 로 안의 가스를 뽑아내어 폭발 농도 이하로 진공도를 유지시키고 히터의 전원을 차단하여 로 안의 온도를 낮추면 연소가 일어나지 못하여 로의 폭발을 방지할 수 있다.Since the high-temperature heating furnace is usually equipped with a vacuum pump, if a gas concentration sensor is installed inside the chamber and steam, hydrogen, oxygen, etc. are detected at a set concentration or more, the vacuum pump is operated to extract the gas from the furnace, If the vacuum level is kept below the concentration and the heater is turned off to lower the temperature in the furnace, the combustion will not occur and the furnace explosion can be prevented.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로써, 수냉 고온 가열로에서 물이 챔버 내부로 유출될 경우 발생하는 수소와 산소로 인한 폭발을 방지하기 위한 구조 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a structure and a method for preventing explosion due to hydrogen and oxygen generated when water flows out into a chamber in a water-cooled high-temperature heating furnace.

본 발명의 이러한 목적은 로 내부와 연결된 관(111)과 이에 연결된 수소, 산소, 습도 센서 모듈(114)에서 로 내부의 해당 가스 농도를 측정하고 이 측정된 가스 농도값을 중앙제어장치(109)에 전송하여, 해당 중앙제어장치(109)가 해당 농도 값이 중앙제어장치(109) 내부에 설정되어 있는 농도 기준값을 초과한 것으로 판단한 경우, 챔버밸브(112)를 열고 진공펌프(113)을 가동하여 발생한 가스를 뽑아내면서 히터를 제어하는 전원장치(110)를 차단하여 노 안의 온도를 낮추어 추가적인 가스 발생을 막아, 수소가 폭발 농도에 이르지 못하게 함으로써 달성된다.This object of the present invention is accomplished by measuring the concentration of the corresponding gas inside the tube 111 connected to the inside of the furnace and the hydrogen, oxygen and humidity sensor module 114 connected thereto, When the central control unit 109 determines that the concentration value exceeds the concentration reference value set in the central control unit 109, the chamber valve 112 is opened and the vacuum pump 113 is operated And the power supply unit 110 for controlling the heater is disconnected to lower the temperature in the furnace to prevent the generation of additional gas, thereby preventing the hydrogen from reaching the explosion concentration.

상술한 바와 같이 현재의 수냉 가열로는 챔버 누수로 인한 수소 폭발 위험에 노출되어 있으며 일단 폭발이 발생하면 재산 상의 피해는 물론이고 로 내의 고온의 물질 비산에 의한 화재 및 인명 피해 등이 발생하게 된다.As described above, the present water-cooled heating furnace is exposed to a risk of hydrogen explosion due to chamber leakage. Once an explosion occurs, it causes not only property damage but also fire and personal injury due to scattering of high temperature material in the furnace.

본 발명에 의한 장치 및 방법에 의하여 챔버 내부에 누수로 인하여 수소가스가 발생한 경우에도 이를 감지하여 폭발 농도 이하로 농도를 낮춰주고 로의 온도를 낮춰줌으로써 로가 폭발하지 않도록 할 수 있다.The apparatus and method according to the present invention can detect the presence of hydrogen gas in the chamber due to leakage of water to lower the concentration of the hydrogen gas below the explosion concentration and lower the temperature of the furnace to prevent the furnace from exploding.

도 1 은 일반적인 고온 가열로 중에서 특히 용융로의 일반 구조를 도시하고 있다. 또한 본 발명을 충족시키기 위한 센서 및 진공펌프, 히터, 전원장치, 중앙처리장치 등도 도시하고 있다.
도 2 는 본 발명의 기능을 구현하기 위한 가열로의 폭발 방지 동작에 대한 순서도이다.
1 shows a general structure of a melting furnace, particularly in a general high-temperature furnace. Further, a sensor, a vacuum pump, a heater, a power supply device, a central processing unit, and the like for meeting the present invention are also shown.
Fig. 2 is a flowchart of the explosion-proof operation of the heating furnace for implementing the function of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 폭발 방지 구조를 갖춘 가열로에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a heating furnace having an explosion-proof structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 에서 107은 로의 외 챔버이고 108은 내 챔버이다. 이 두 개의 챔버는 서로 용접이 되어서 그 사이 공간으로 냉각수를 흘리고 있다.In Fig. 1, reference numeral 107 denotes the outer chamber of the furnace and 108 denotes the inner chamber. These two chambers are welded to each other and the cooling water flows into the space between them.

로 내부에는 단열재(106)가 있어서 히터(102)에서 발생하는 열이 고온 영역 밖으로 나가는 것을 막아주기때문에 단열재 안 쪽에 비하여 단열재 바깥 쪽은 상대적으로 낮은 온도를 유지한다.Since the heat generated by the heater 102 is prevented from flowing out of the high temperature region by the heat insulating material 106 inside the furnace, the temperature outside the heat insulating material is relatively low as compared with the inside of the heat insulating material.

그러나 일반적으로 진공 가열로에서 사용되는 그라파이트(흑연) 재질의 단열재의 경우에 두께 80mm를 사용한 경우, 고온 영역의 온도가 1500도 정도일 때 단열재 바깥 외벽의 온도도 400도에 달할 정도로 뜨겁기때문에 로를 이중 구조로 만들어 냉각수를 흘림으로써 로 내부의 뜨거운 열이 장비 밖으로 전달되는 것을 막는 것이다.However, in general, in the case of a graphite-based insulating material used in a vacuum heating furnace, when the thickness of 80 mm is used, the temperature of the outer wall of the insulating material is as high as 400 degrees when the temperature of the high- By making the structure and flowing the cooling water, the hot heat inside the furnace is prevented from passing out of the equipment.

이렇게 고온 영역을 구성한 후에 해당 고온 영역에 히터(102)를 설치하고 적당한 지지구조물(105)을 설치한 다음에 도가니(103)를 올려 놓고 용융을 원하는 재료를 넣고 도가니에 넣고 히터를 이용하여 가열시켜서 해당 재료를 용융 상태의 액체(104)로 만드는 것이 기본적인 가열로의 원리이다.After the high-temperature region is formed, the heater 102 is installed in the high-temperature region, the appropriate support structure 105 is installed, and the crucible 103 is placed on the crucible 103. The desired material to be melted is placed in the crucible, It is the principle of the basic furnace to make the material into the molten liquid (104).

이와 같은 고온 가열로의 단열재 및 지지 구조물, 히터 재료로 흔히 사용되는 재질은 그라파이트(흑연)이다. 흑연은 탄소가 주성분이기 때문에 400도 이상에서 공기 분위기에 노출되면 산화하여 일산화탄소나 이산화탄소로 분해되어 버린다.The material often used as a heat insulating material, a support structure, and a heater material in such a high-temperature furnace is graphite. Since graphite is mainly composed of carbon, when it is exposed to air at 400 ° C or higher, it is oxidized and decomposed into carbon monoxide or carbon dioxide.

따라서 고온의 가열로는 가열하기 전에 진공펌프(113)를 이용하여 공기를 최대로 뽑아내고 공정 중에는 불활성 가스(질소, 알곤 등)를 흘려 넣으면서 챔버밸브(112)의 개폐 각도를 조절하여 원하는 진공도를 유지하게 된다.Therefore, it is necessary to extract the air to the maximum by using the vacuum pump 113 before heating, and to adjust the opening and closing angle of the chamber valve 112 while flowing an inert gas (nitrogen, argon, etc.) .

이 때 챔버의 용접 부위나 챔버 본체에서 누수가 발생하는 경우가 있다.At this time, leakage may occur in the welding part of the chamber or the chamber body.

이 누수된 물은 로 내가 고온이므로 빠르게 수증기화 되고 이 수증기는 다공성의 그라파이트 재질 단열재를 통과하여 고온영역으로 들어가게 된다. 이렇게 고온 영역으로 들어간 물은 열에 의하여 수소와 산소로 해리가 되기 시작한다.This leaking water is rapidly vaporized because it is hot, and this water vapor passes through the porous graphite material insulation and enters the high temperature region. The water that enters this hot zone begins to dissociate into hydrogen and oxygen by heat.

일 예를 들어 실리콘 용융로의 경우는 1500도 정도에서 용융을 하고 사파이어 용융로는 2200도 정도에서 용융을 한다.For example, in the case of a silicon melting furnace, it melts at about 1500 degrees and the sapphire melting furnace melts at about 2200 degrees.

이 온도 영역에서는 상술한 바와 같이 매우 미세한 비율만이 수증기에서 수소와 산소로 해리가 되나, 이러한 실리콘이나 사파이어 용융로에서 1200도 이상으로 유지되는 공정 시간은 40시간 ~ 수백시간에 이를 정도로 매우 길기때문에 일단 누수가 되면 폭발 농도에 이를만큼 충분한 수소와 산소를 만들어낼 수 있다.In this temperature range, as described above, only very minute ratios dissociate into hydrogen and oxygen in water vapor. However, since the process time of maintaining the temperature at 1200 ° C or higher in such a silicon or sapphire melting furnace is very long, from 40 hours to several hundred hours, Leaks can produce enough hydrogen and oxygen to reach explosive concentrations.

이러한 작용에 의하여 수소와 산소가 만들어 졌을 경우에 이러한 수증기, 수소, 산소는 이미 개발되어 있는 해당 센서로 감지가 가능하다.When hydrogen and oxygen are produced by this action, such water vapor, hydrogen, and oxygen can be detected by the sensor already developed.

수증기는 습도센서, 수소는 수소 감지 센서, 산소는 산소 감지 센서가 이미 개발되어 있다. 특히 수소 감지 센서는 수소를 다루는 시설에서 수소 누설이 발생할 경우에 수소 농도가 폭발 농도에 이르기 이전에 감지하는 것을 목적으로 사용되고 있으므로 본 발명에 적합하다 하겠다.Humidity sensors for water vapor, hydrogen sensors for hydrogen, and oxygen sensors for oxygen have already been developed. In particular, the hydrogen sensor is suitable for the present invention because it is used for detecting the hydrogen concentration before the concentration of the hydrogen reaches the explosion concentration in the case where the hydrogen leakage occurs in the hydrogen handling facility.

이러한 가스 센서를 이용하여 발생하는 가스를 감지하여 해당 측정 값을 중앙제어장치(109)에 전송을 하면 중앙제어장치(109)는 이 값을 계속 감시하여서 중앙제어장치(109) 내부에 저장되어 있는 경고 농도 범위 또는 위험 농도 범위와 계속 비교하며 작동한다. 그러다가 특정 가스의 농도가 경고 범위 내에 들어올 경우에는 경고 동작을 하고 위험 범위를 넘어선 경우에는 위험 동작을 하게된다.When the gas sensor detects the gas generated and transmits the measured value to the central control unit 109, the central control unit 109 continuously monitors the measured value and stores it in the central control unit 109 Continue to compare the warning concentration range or the dangerous concentration range. If the concentration of the specific gas falls within the warning range, the warning operation is performed. If the concentration exceeds the danger range, the dangerous operation is performed.

경고 동작은 일반적으로 장비에 부착되어 있는 경광등을 이용하여 경고색을 발광 또는 점멸하게 되며 상응하는 경고음을 송출할 수 도 있다.In general, the warning light is emitted or blinked using a warning light attached to the equipment, and a corresponding warning sound may be output.

위험 동작은 특정 가스 농도가 해당 가스에 대하여 설정되어 있는 위험 농도 범위를 넘어섰을 때 취해진다. 우선 경광등과 스피커를 이용하여 위험 신호를 송출하고 챔버밸브(112)를 열고 진공펌프(113)을 가동시켜서 챔버 안에 있는 가스를 뽑아낸다. 그리고 고온에 의한 추가적인 가스 생성을 막기 위하여 히터(102)를 제어하는 전원장치(110)를 차단하여 로 내부의 온도를 낮춘다.Hazardous operation is taken when a specific gas concentration exceeds the hazard concentration range set for that gas. First, a danger signal is transmitted using a warning light and a speaker, the chamber valve 112 is opened, and the vacuum pump 113 is operated to extract the gas in the chamber. In order to prevent the generation of additional gas due to the high temperature, the power supply unit 110 controlling the heater 102 is shut off to lower the temperature inside the furnace.

이와 같은 동작에 의하여 수소의 농도를 폭발 농도 이하로 낮추고 추가적인 수소 가스의 생성을 방지함으로써 로의 폭발을 방지할 수 있다.By such operation, the hydrogen concentration can be lowered to the explosion concentration or lower and the generation of additional hydrogen gas can be prevented, thereby preventing the explosion of the furnace.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실기 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the embodiments are for the purpose of illustration only and are not to be construed as limiting. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various practical examples are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

101.히터에 연결된 전극 102.히터 103.도가니
104.용융 액체 105.도가니 지지 구조물 106.단열재
107.외 챔버 108.내 챔버 109.중앙제어장치
110.전원장치 111.챔버 내 외부 연결관 112.챔버밸브
113.진공펌프 114.센서모듈
101. Electrode connected to the heater 102. Heater 103. Crucible
104. Melting liquid 105. Crucible supporting structure 106. Insulation
107. Outer chamber 108. Inner chamber 109. Central control unit
110. Power supply 111. External connection in chamber 112. Chamber valve
113. Vacuum pump 114. Sensor module

Claims (1)

내 챔버(108)와 외 챔버(107)로 이루어져서 그 사이에 냉각수를 흘려서 냉각을 하는 가열로에 있어서 챔버 내부와 외부를 연결하는 관(111)을 설치하고 해당 관(111)에 연결하여 수소, 산소, 습도의 농도를 측정하는 센서를 한 종류 또는 모두 설치하고 이 센서들의 신호를 중앙제어장치(109)에 전송하여 냉각수가 챔버 안에 누수되어 수증기, 수소, 산소가 발생 시에, 중앙제어장치(109) 안에 이미 설정되어 있는 해당 가스들에 대한 임계값 기준을 넘어갈 경우에 중앙제어장치(109)에 연결된 경광등이나 스피커를 이용하여 경고음이나 빛을 송출하고 역시 중앙제어장치(109)에 연결된 챔버밸브(112)를 열고 역시 중앙제어장치(109)에 연결된 진공펌프를 작동시켜서 챔버 안의 가스를 뽑아내고 역시 중앙제어장치(109)에 연결된 전원장치(110)을 제어하여 히터(102)로 가는 전원을 차단하여 챔버 안의 온도를 낮춤으로써 챔버 안의 수소와 산소 등의 가스 농도를 낮추고 챔버 안의 온도를 낮추어 폭발을 방지하는 것을 특징으로 하는 고온 가열로A tube 111 for connecting the inside and the outside of the chamber is provided in the heating furnace which is made up of the inner chamber 108 and the outer chamber 107 and which is cooled by flowing cooling water therebetween. The tube 111 is connected to the tube 111, Oxygen, and humidity, and transmits signals of these sensors to the central control unit 109 so that when the water is leaked into the chamber and water vapor, hydrogen, and oxygen are generated, the central control unit 109 109, a warning light or a light is emitted by using a warning lamp or a speaker connected to the central control unit 109 when the threshold value is exceeded for the corresponding gases already set in the central control unit 109, The vacuum pump connected to the central control unit 109 is opened to extract the gas in the chamber and the power supply unit 110 connected to the central control unit 109 is also controlled to the heater 102 To cut off the power by lowering the temperature in the chamber to lower the gas concentration, such as hydrogen and oxygen in the chamber is heated to a high temperature, it characterized in that the lower explosion preventing the temperature in the chamber
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108746313A (en) * 2018-05-18 2018-11-06 安徽理工大学 A kind of vacuum blasting pot and its engineer application

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