[發(fā)明專利]48對(duì)棒多晶硅還原爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110383510.8
• 申請(qǐng)日: 2011-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102392299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建;李子林;盛斌;王中華;孫惺惺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇雙良鍋爐有限公司
• 主分類號(hào): C30B28/14
• 分類號(hào): C30B28/14
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所 32210
• 代理人: 唐紉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多晶硅的還原爐，尤其是涉及電化學(xué)反應(yīng)制造多晶硅的還原爐。屬多晶硅制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接材料，高純度多晶硅是光電轉(zhuǎn)換電池、集成電路等半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)材料。隨著世界半導(dǎo)體工業(yè)的迅猛發(fā)展、超大規(guī)格集成電路的大量應(yīng)用、光伏電池的大量需求，整個(gè)世界對(duì)多晶硅的需求量在大幅增加。

多晶硅還原爐是生產(chǎn)多晶硅的主要設(shè)備，同時(shí)多晶硅還原爐又是一個(gè)高能耗的設(shè)備。因此，還原爐的好壞，是否節(jié)能。直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的成本。采用18對(duì)棒，24對(duì)棒還原爐生產(chǎn)多晶硅時(shí)，存在耗電量大，生產(chǎn)成本較高的現(xiàn)象。

因此，針對(duì)降低能耗、提高產(chǎn)量，以適應(yīng)多晶硅生產(chǎn)的要求，需要對(duì)現(xiàn)有多晶硅還原爐進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種多晶硅還原爐，通過(guò)提高單臺(tái)多晶硅還原爐的產(chǎn)能，以進(jìn)一步的降低生產(chǎn)多晶硅的單位能耗。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種48對(duì)棒多晶硅還原爐，包括爐體和底盤(pán)，爐體帶有冷卻水腔，底盤(pán)帶有水冷式結(jié)構(gòu)，在底盤(pán)上分四個(gè)圓周均勻設(shè)置48對(duì)即96個(gè)電極，其中，在底盤(pán)的最外一圈設(shè)置18對(duì)電極，第二圈設(shè)置14對(duì)電極，第三圈設(shè)置10對(duì)電極，最內(nèi)一圈設(shè)置6對(duì)電極，所述電極的正極和負(fù)極在底盤(pán)上逐一間隔設(shè)置。

本發(fā)明48對(duì)棒多晶硅還原爐，在所述底盤(pán)上同時(shí)設(shè)有30個(gè)均布的混合氣體進(jìn)口，以及1個(gè)中心混合氣體出口和多個(gè)均布的混合氣體出口，所述混合氣體進(jìn)口和混合氣體出口在底盤(pán)上分四個(gè)圓周均布設(shè)置，且均與所述電極呈同心圓設(shè)置，在底盤(pán)的最外一圈設(shè)置多個(gè)混合氣體出口，在最外一圈電極與第二圈電極之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口，在第二圈電極與第三圈電極之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口，在第三圈電極與最內(nèi)一圈電極之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口，其中混合氣進(jìn)口與混合氣體進(jìn)氣導(dǎo)管相連，混合氣體出口與混合氣體出氣導(dǎo)管相連。

本發(fā)明48對(duì)棒多晶硅還原爐，在所述底盤(pán)和爐體上均設(shè)有冷卻水腔，底盤(pán)上設(shè)有冷卻水進(jìn)口Ⅰ和冷卻水出口Ⅰ，所述爐體為鐘罩雙層夾套式爐體，爐體夾套上設(shè)有冷卻水進(jìn)口Ⅱ和冷卻水出口Ⅱ，以及在爐體夾套層設(shè)有螺旋狀布置的導(dǎo)流板。

本發(fā)明的有益效果是：?

從以上設(shè)計(jì)來(lái)看，混合氣原料通過(guò)均勻分布在底盤(pán)上的混合氣體進(jìn)氣口噴入爐體中，發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成的硅在正、負(fù)電極所形成的電場(chǎng)作用下，能夠充分的吸附、沉積在通電高溫硅芯表面上，以多晶硅的形式出現(xiàn)。并均勻的沉淀，生成硅棒。且單臺(tái)還原爐的產(chǎn)量比現(xiàn)有的還原爐提高很多，大幅度降低了每公斤多晶硅的相對(duì)生產(chǎn)電耗，使多晶硅的綜合能耗和生產(chǎn)成本也相應(yīng)降低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明48對(duì)棒多晶硅還原爐的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的底盤(pán)的俯視圖。

圖中：

爐體1、底盤(pán)2、視鏡3、電極4、混合氣體進(jìn)口5、中心混合氣體出口6、混合氣體出口7、冷卻水進(jìn)口Ⅰ8、冷卻水出口Ⅰ9、混合氣體出氣導(dǎo)管10、混合氣體進(jìn)氣導(dǎo)管11、冷卻水進(jìn)口Ⅱ12、冷卻水出口Ⅱ13、導(dǎo)流板14、硅芯15。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1和圖2，圖1為本發(fā)明48對(duì)棒多晶硅還原爐的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的底盤(pán)的俯視圖。由圖1的圖2可以看出，本發(fā)明48對(duì)棒多晶硅還原爐，包括爐體1和底盤(pán)2，爐體1帶有冷卻水腔，底盤(pán)2帶有水冷式結(jié)構(gòu)，在底盤(pán)2上分四個(gè)圓周均勻設(shè)置48對(duì)（即96個(gè)）電極4，在底盤(pán)2的最外一圈設(shè)置18對(duì)電極4，第二圈設(shè)置14對(duì)電極4，第三圈設(shè)置10對(duì)電極4，最內(nèi)一圈設(shè)置6對(duì)電極4。電極4的正極和負(fù)極在底盤(pán)2上逐一間隔設(shè)置。

底盤(pán)2上同時(shí)設(shè)有30個(gè)均布的混合氣體進(jìn)口5，以及1個(gè)中心混合氣體出口6和14個(gè)均布的混合氣體出口7，所述混合氣體進(jìn)口5和混合氣體出口7在底盤(pán)2上分四個(gè)圓周均布設(shè)置，且均與電極4呈同心圓設(shè)置，在底盤(pán)2的最外一圈設(shè)置多個(gè)混合氣體出口7，在最外一圈電極4與第二圈電極4之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口5，在第二圈電極4與第三圈電極4之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口5，在第三圈電極4與最內(nèi)一圈電極4之間設(shè)置多個(gè)混合氣體進(jìn)口5。其中混合氣進(jìn)口5與混合氣體進(jìn)氣導(dǎo)管11相連。混合氣體出口7與混合氣體出氣導(dǎo)管10相連，混合氣體出氣導(dǎo)管10為夾套水冷式的套管結(jié)構(gòu)。

為了保證設(shè)備的運(yùn)行性能，在底盤(pán)2和爐體1上均設(shè)有冷卻水腔，以控制設(shè)備的金屬材料溫度。底盤(pán)2上設(shè)有冷卻水進(jìn)口Ⅰ8和冷卻水出口Ⅰ9，由此通入冷卻水對(duì)底盤(pán)2進(jìn)行控溫；所述爐體1為鐘罩雙層夾套式爐體，爐體1夾套上設(shè)有冷卻水進(jìn)口Ⅱ12和冷卻水出口Ⅱ13，以及在爐體1夾套層設(shè)有螺旋狀布置的導(dǎo)流板14。同時(shí)在爐體1上設(shè)有多個(gè)視鏡3，視鏡3為水冷雙層玻璃視鏡，用于觀測(cè)爐體1內(nèi)反映情況。