[實用新型]多晶硅還原爐

有效

• 申請號: 200920230836.5
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN201473329U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 朱青松;蔣文武;王存惠
• 申請（專利權）人: 江蘇中能硅業科技發展有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本實用新型涉及一種多晶硅還原爐，主要是用三氯氫硅和氫氣在加熱的硅芯上進行化學氣相沉積生產多晶硅的還原爐。

背景技術

目前，國內外生產多晶硅的主要工藝技術是“改良西門子法”：用氯氣和氫氣合成氯化氫，氯化氫和硅粉在一定溫度下合成三氯氫硅，然后對三氯氫硅進行分離精餾提純，提純后的高純三氯氫硅與氫氣按比例混合后通入多晶硅還原爐內，在一定的溫度和壓力下，在通電高溫硅芯上進行沉積反應生成多晶硅，反應溫度控制在1080攝氏度左右，最終生成棒狀多晶硅產品，同時生成四氯化硅、二氯二氫硅、氯化氫等副產物。

多晶硅還原爐是“改良西門子法”生產多晶硅的主要設備，由底盤、含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體、電極、視鏡孔、混和氣進氣管、混和氣尾氣出氣管、爐體冷卻水進水管、爐體冷卻水出水管、底盤冷卻水進水管、底盤冷卻水出水管及其他附屬部件組成，爐體主體采用不銹鋼材質，以減少設備材質對產品的污染。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多晶硅還原爐，該多晶硅還原爐單爐產量比現有的多晶硅還原爐單爐產量有大幅度提升。

一種多晶硅還原爐，包括爐體，設置在爐體下方的底盤，設置在底盤上的電極和與電極對應安裝的硅芯，設置在底盤下方的進氣管和出氣管，進氣管與安裝在底盤上的噴口連通，出氣管與安裝在底盤上的尾氣出口連通，爐體內設有夾套，夾套分別與爐體冷卻水進水管和爐體冷卻水出水管相連通，底盤上設有底盤冷卻水進水管和底盤冷卻水出水管，其特征在于所述電極為48對，即96個，均勻分布在底盤上。

其中，所述電極在底盤上沿5個圓周均勻分布，由內圓周向外圓周，電極的數量分別為第一圈6個、第二圈12個、第三圈18個、第四圈24個、第五圈36個。

其中，所述的噴口為66個，均勻分布在底盤上；所述的尾氣出口為1個，設置在底盤中心。

其中，所述的噴口在底盤上沿5個圓周均勻分布，最內噴口圓周設置在尾氣出口與最內電極圓周之間，其它噴口圓周設置在相鄰兩個電極圓周之間，由內圓周向外圓周，噴口的數量分別為第一圈3個、第二圈6個、第三圈12個、第四圈18個、第五圈27個。

其中，每一圈電極，相鄰的兩個電極通過電極板連接，并通過設置在電極上的硅芯分別串接組成電路回路。

有益效果：本實用新型的多晶硅還原爐通過對底盤上的電極、噴口數量和分布的改進，使得每批次產量較現有24對棒還原爐提高80～120％，每公斤多晶硅的電耗相應降低20～50％，多晶硅的綜合生產成本和能耗也相應降低。

附圖說明

以下附圖結合說明書具體的說明本實用新型，但本實用新型不限定于這些附圖中所展示出的具體形態。

圖1為本實用新型的多晶硅還原爐的結構示意圖。

圖2為本實用新型的多晶硅還原爐的底盤俯視圖。

具體實施方式

本實用新型涉及的多晶硅還原爐結構示意圖如圖1所示，1為爐體(含夾套冷卻水，鐘罩式，雙層)，2為視鏡孔，3為底盤，4為底盤冷卻水進水管，5為底盤冷卻水出水管，6為進氣管，7為噴口，8為出氣管，9為爐體冷卻水進水管，10為爐體冷卻水出水管，11為石墨夾頭(用于連接硅芯與電極)，12為電極，13為硅芯，14為夾套冷卻水導流板，15為尾氣出口。

本實用新型的多晶硅還原爐，包括爐體1，爐體1主體采用不銹鋼材質，以減少設備材質對產品的污染。爐體1下方設有底盤3，底盤3上設有電極12和與電極12對應安裝的硅芯13，底盤3下方設有進氣管6和出氣管8，進氣管6與安裝在底盤3上的噴口7連通，出氣管8與安裝在底盤3上的尾氣出口15連通，爐體1內設有夾套，夾套分別與爐體冷卻水進水管9和爐體冷卻水出水管10相連通，底盤3上設有底盤冷卻水進水管4和底盤冷卻水出水管5。所述電極12為48對，即96個，底盤3上沿5個圓周均勻分布，由內圓周向外圓周，電極的數量分別為第一圈6個、第二圈12個、第三圈18個、第四圈24個、第五圈36個(見圖2)。每一圈電極，相鄰的兩個電極12通過電極板連接，并通過設置在電極12上的硅芯13分別串接組成電路回路。所述的尾氣出口15為1個，設置在底盤3中心。所述的噴口7為66個，底盤3上沿5個圓周均勻分布，最內噴口圓周設置在尾氣出口15與最內電極圓周之間，其它噴口圓周設置在相鄰兩個電極圓周之間，由內圓周向外圓周，噴口的數量分別為第一圈3個、第二圈6個、第三圈12個、第四圈18個、第五圈27個(見圖2)。

準備生產時，在底盤3上的各對電極12上安裝好連接硅芯13與電極12的石墨夾頭11并安裝好硅芯13，再把含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體1吊裝安裝在底盤3上，進行氣密性試驗，確認不漏氣后，通過電極12對硅芯13通電加熱，控制溫度至1080攝氏度，通過進氣管噴口7噴出的三氯氫硅和氫氣的混合氣在高溫通電硅芯13上進行化學氣相沉積反應，最終生成棒狀多晶硅產品。