[發明專利]多晶硅還原反應爐

無效

• 申請號: 200810204124.6
• 申請日: 2008-12-05
• 公開（公告）號: CN101463498A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 袁建中
• 申請（專利權）人: 袁建中
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C01B33/03;C30B28/14
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 李蘭英

技術領域

本發明涉及一種硅的生產裝置，更具體地說涉及一種多晶硅還原反應爐。

背景技術

目前多晶硅的生產方法一般采用將石英砂在電弧爐中冶煉提純至98％并生成工業硅；再將工業硅粉碎并在300℃左右的條件下用無水HCl與之在一個流化床反應器中反應，生成易溶解的SiHCl₃，同時形成氣態混合物(H₂、HCl、SiHCl₃、SiCl₄、Si)。對上述氣態混合物接著進一步提純、分解，凈化提純后的SiHCl₃采用高溫還原工藝，以高純的SiHCl₃在H₂氣氛中還原沉積而生成多晶硅。

上述化學氣相沉積過程是在還原爐中進行的，通常情況下，還原爐包括爐體1、底盤2、進料管3、出料管4、安裝在底盤上的電極5和硅芯(硅棒)6，其中底盤是水平固定放置的，在底盤2上安裝有出料口和進料口以及若干對電極5，電極上連接直徑5～10毫米、長度1.5～2米的硅棒6，每對電極上的兩根硅棒又在頂端通過一較短的硅棒相互連接(見圖1)。在生產過程中，需要將爐體打開(用吊車將爐體吊起)，安裝處理硅棒，安裝處理后再將爐體蓋上(用吊車放回)，此工序耗時耗力。若提高生產效率，需要加長生產硅棒，而且，安裝在底盤上的硅棒又必須垂直置放，否則生產硅棒不穩定，容易發生斷裂，因此需要較高的廠房。大于2米高的爐體開起和放回均比較麻煩，如若擴大生產規模，隨之廠房要擴大得更高，因此，使用這種結構的還原爐很難擴大生產規模；同時，這種還原爐在安裝硅芯時必須要打開爐體，這使得生產周期比較長，生產效率較低，不適宜高效率大規模的生產。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多晶硅還原反應裝置，以擴大多晶硅的生產規模，提高生產效率。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：提供一種多晶硅還原反應爐，包括爐體、置于爐體內的電極和與電極連接的硅芯，進氣口，排氣口，置于爐體開口處的活動爐門，與爐體分離并活動或固定的電極盤，所述爐體的中心軸線沿水平方向置放。

本發明多晶硅還原反應爐與現有技術相比，具有顯著的進步。

●因為本發明爐體的中心軸線沿水平方向置放的，即將現有技術中縱向放置的爐體改為橫向放置，這使生產廠房的高度無需太高，有利于擴大生產規模，降低生產成本。同時，本發明橫向放置的爐體其長度可以任意加長或縮短，這保證了大規模多晶硅生產的需要。

●如上述本發明多晶硅還原反應爐的結構，因為爐體是橫向置放的，在爐體的開口處置有活動爐門。因為活動爐門可以方便地打開和關上，安裝硅芯時，可以在爐體外進行，安裝好后，打開活動爐門將其放進爐體內后關閉活動爐門開起反應爐。同時，可以在爐體外進行下一次的硅芯安裝。一旦這一爐結束打開活動爐門取出這一爐生產的硅后，立刻就可以將已安裝好的硅芯放進爐體內繼續生產。這顯然大大地縮短了生產周期，節約了生產時間，提高了生產效率。

●本發明因為爐體是橫向置放的，安裝電機的電極盤可以是與爐體分離而活動或固定的。這就方便電極盤從爐體內拿出和放進，方便在爐體外安裝硅芯。同時，可以使得電極一端或兩端固定，使得安裝在電極上的硅芯穩定，避免了在生產的過程中發生斷裂的現象，提高了成品率。

●本發明因為爐體是橫向置放的，電極可以兩端固定。所以安裝硅芯的排列可以是并聯排列，或是串聯排列，或是并聯串聯排列，或是串聯并聯排列，這就可以提高生產率，節約能源(電能)。

●本發明因為爐體是橫向置放的，置放在爐體中的硅芯可以垂直方向放置或傾斜方向放置或水平方向放置，避免了生產過程產生搖晃和斷裂的問題。提高了成品率和生產效率。

附圖說明

圖1：現有技術中還原爐爐體的結構示意圖；

圖2：本發明還原反應爐一實施例的結構示意圖；

圖3：本發明硅芯并聯排列一實施例的結構示意圖；

圖4：本發明硅芯串聯一實施例的結構示意圖；

圖5：本發明硅芯并聯串聯排列一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發明多晶硅還原反應爐的特征。

如圖2、3、4、5所示，包括爐體1、置于爐體1內的電極5和與電極連接的硅芯6，進氣口3，排氣口4，置于爐體1開口處的活動爐門2，與爐體1分離并活動或固定的電極盤7，所述爐體1的中心軸線沿水平方向置放。