專(zhuān)利名稱(chēng)：多晶硅還原爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多晶硅還原爐，屬太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)多晶硅的主要工藝技術(shù)是"西門(mén)子改良法"，用提純后的高純?nèi)葰涔枧c氫氣按比例混合后，在一定的溫度和壓力下通入多晶硅還原爐內(nèi)，在通電高溫硅芯上進(jìn)行沉積反應(yīng)生成多晶硅，反應(yīng)溫度控制在108(TC左右，最終生成棒狀多晶硅產(chǎn)品。[0003] 目前多晶硅還原爐是"西門(mén)子改良法"生產(chǎn)多晶硅的主要設(shè)備，比如12對(duì)棒、18對(duì)棒快開(kāi)式還原爐多晶硅設(shè)備，由于還原爐為一種需要內(nèi)部硅芯加熱保證在108(TC左右溫度進(jìn)行生產(chǎn)，而外部需要用夾套水冷進(jìn)行冷卻的設(shè)備，采用12對(duì)棒、18對(duì)棒等小直徑還原爐生產(chǎn)多晶硅耗電量大，生產(chǎn)成本較高。 因此，需要對(duì)現(xiàn)有的多晶硅還原爐進(jìn)行改進(jìn)，降低能耗，提高產(chǎn)量，以適應(yīng)多晶硅生產(chǎn)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型多晶硅還原爐，主要通過(guò)在還原爐底盤(pán)上設(shè)置36對(duì)電極來(lái)提高單臺(tái)還原爐生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)品的產(chǎn)量，并降低生產(chǎn)每公斤多晶硅的單位能耗。 為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的多晶硅還原爐，其包括爐體和底盤(pán)，在底盤(pán)上均勻設(shè)置36對(duì)電極。 其中，所述電極在所述底盤(pán)上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置。 在底盤(pán)的最外一周設(shè)置18對(duì)電極，中間一圈設(shè)置12對(duì)電極，最內(nèi)一圈設(shè)置6對(duì)電極。 所述電極的正、負(fù)兩極在底盤(pán)上逐一 間隔設(shè)置。 所述底盤(pán)采用水冷式結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 。 所述底盤(pán)上還設(shè)有多個(gè)均勻分布的混合氣體進(jìn)氣噴口、以及一個(gè)或多個(gè)混合氣尾
氣出氣導(dǎo)管。 所述多個(gè)混合氣體進(jìn)氣噴口均與混合氣進(jìn)氣管相連。 所述混合氣體進(jìn)氣噴口在所述底盤(pán)上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置，與所述電極呈同心圓設(shè)置，在底盤(pán)的最外一周設(shè)置12個(gè)噴口，中間一圈設(shè)置6個(gè)噴口，最內(nèi)一圈設(shè)置3個(gè)噴口 。[0014] 所述混合氣尾氣出氣導(dǎo)管為含夾套冷卻水的雙層導(dǎo)管。[0015] 所述爐體采用含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體。 所述鐘罩式雙層爐體壁上設(shè)有爐體冷卻水進(jìn)水口、爐體冷卻水出水口，以及在爐
體壁內(nèi)設(shè)有夾套冷卻水導(dǎo)流板。 所述夾套冷卻水導(dǎo)流板呈螺旋狀布置。 所述鐘罩式雙層爐體上還設(shè)有視鏡孔，以用于觀察爐體內(nèi)反應(yīng)情況。[0019] 本實(shí)用新型的多晶硅還原爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局合理，混合進(jìn)氣管分為數(shù)個(gè)噴口均勻的 設(shè)置在底盤(pán)上，噴口噴出的混合氣能夠充分的在安裝于電極上的通電高溫硅芯表面進(jìn)行沉 積反應(yīng)，且單臺(tái)還原爐每批次產(chǎn)量較現(xiàn)有的還原爐有大幅度提升，每公斤多晶硅的電耗相 應(yīng)降低，多晶硅的綜合生產(chǎn)成本和能耗也相應(yīng)降低。

圖1為本實(shí)用新型的多晶硅還原爐主視圖； 圖2為本實(shí)用新型的多晶硅還原爐底盤(pán)俯視圖。 圖中1為帶夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體，2為視鏡孔，3為底盤(pán)，4為底盤(pán)冷卻水 進(jìn)水口 ， 5為底盤(pán)冷卻水出水口 ， 6為混合氣進(jìn)氣管，7為混合氣進(jìn)氣管?chē)娍?， 8為混合氣尾氣 出氣導(dǎo)管，9為爐體冷卻水進(jìn)水口，10為爐體冷卻水出水口，11為電極，12為硅芯，13為夾套 冷卻水導(dǎo)流板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖1、2所示，本實(shí)用新型多晶硅還原爐包括底盤(pán)3和含夾套冷卻水的鐘罩式雙 層爐體l。 在底盤(pán)3上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置36對(duì)(即72個(gè))電極11 ;在底盤(pán)3的最外一周 設(shè)置18對(duì)電極11，中間一圈設(shè)置12對(duì)電極ll，最內(nèi)一圈設(shè)置6對(duì)電極11，電極11的正、負(fù) 兩極在底盤(pán)3上逐一間隔設(shè)置。 底盤(pán)3上還設(shè)有多個(gè)均勻分布的混合氣體進(jìn)氣噴口 7和一個(gè)混合氣尾氣出氣導(dǎo)管 8。 混合氣體進(jìn)氣噴口 7在底盤(pán)3上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置，與電極11呈同心圓設(shè)置， 在底盤(pán)3的最外一周設(shè)置12個(gè)噴口，中間一圈設(shè)置6個(gè)噴口，最內(nèi)一圈設(shè)置3個(gè)噴口。多 個(gè)混合氣體進(jìn)氣噴口 7均與混合氣進(jìn)氣管6相連。 混合氣尾氣出氣導(dǎo)管8為含夾套冷卻水的雙層導(dǎo)管；混合氣尾氣出氣導(dǎo)管8也可 以設(shè)為多個(gè)。 為了保證反應(yīng)的順利進(jìn)行，在鐘罩式雙層爐體1和底盤(pán)3上均通過(guò)水進(jìn)行冷卻，控 制設(shè)備的溫度。 底盤(pán)3上設(shè)置冷卻水進(jìn)口 4和冷卻水出口 5，由此通過(guò)通入水對(duì)其控溫。 含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體1的壁上也設(shè)有爐體冷卻水進(jìn)水口 4、爐體冷卻
水出水口 5，以及在爐體壁內(nèi)設(shè)有夾套冷卻水導(dǎo)流板13，通過(guò)水循環(huán)來(lái)進(jìn)行爐體溫度的控制。 夾套冷卻水導(dǎo)流板13呈螺旋狀布置。 鐘罩式雙層爐體1上還設(shè)有視鏡孔2，以觀察爐體內(nèi)化學(xué)沉積反應(yīng)進(jìn)行的情況。 本實(shí)用新型多晶硅還原爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局合理，在使用時(shí)，采用在一定的溫度和壓 力下，通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣管?chē)娍?7均勻地將三氯氫硅和氫氣的混和氣通入多晶硅還原爐內(nèi)，混 合氣能夠充分的在安裝于36對(duì)電極11上的通電高溫硅芯12表面進(jìn)行化學(xué)沉積反應(yīng)，最終 生成棒狀多晶硅產(chǎn)品。由于單臺(tái)還原爐每批次產(chǎn)量較現(xiàn)有的還原爐有大幅度提升，每公斤
4多晶硅的電耗相應(yīng)降低，多晶硅的綜合生產(chǎn)成本和能耗也相應(yīng)降低。
權(quán)利要求一種多晶硅還原爐，其包括爐體和底盤(pán)(3)，其特征在于，在底盤(pán)(3)上均勻設(shè)置36對(duì)電極(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述電極(11)在所述底盤(pán)(3)上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多晶硅還原爐，其特征在于，在底盤(pán)(3)的最外一周設(shè)置18對(duì)電極(ll)，中間一圈設(shè)置12對(duì)電極(11)，最內(nèi)一圈設(shè)置6對(duì)電極(11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述電極(11)的正、負(fù)兩極在底盤(pán)(3)上逐一間隔設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述底盤(pán)(3)上還設(shè)有多個(gè)均勻分布的混合氣體進(jìn)氣噴口 (7)、以及一個(gè)或多個(gè)混合氣尾氣出氣導(dǎo)管(8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述混合氣體進(jìn)氣噴口 (7)在所述底盤(pán)(3)上分三個(gè)圓周均勻設(shè)置，與所述電極(11)呈同心圓設(shè)置，在底盤(pán)的最外一周設(shè)置12個(gè)噴口，中間一圈設(shè)置6個(gè)噴口，最內(nèi)一圈設(shè)置3個(gè)噴口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述底盤(pán)(3)采用水冷式結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置冷卻水進(jìn)口 (4)和冷卻水出口 (5)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述爐體采用含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體(1)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述鐘罩式雙層爐體(1)設(shè)有爐體冷卻水進(jìn)水口 (9)、爐體冷卻水出水口 (IO)，以及在爐體壁內(nèi)設(shè)有夾套冷卻水導(dǎo)流板(13)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述夾套冷卻水導(dǎo)流板(13)呈螺旋狀布置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種多晶硅還原爐，其包括爐體和底盤(pán)，在底盤(pán)上均勻設(shè)置36對(duì)電極。本實(shí)用新型的多晶硅還原爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局合理，單臺(tái)還原爐每批次產(chǎn)量較現(xiàn)有的還原爐有大幅度提升，每公斤多晶硅的電耗相應(yīng)降低，多晶硅的綜合生產(chǎn)成本和能耗也相應(yīng)降低。
文檔編號(hào)C30B29/06GK201512418SQ20092021000
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者周積衛(wèi), 張華芹, 程佳彪, 茅陸榮 申請(qǐng)人:上海森松壓力容器有限公司