[實用新型]一種節能氫化爐內件

有效

• 申請號: 201320160414.1
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN203128212U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陳喜清;銀波;潘小龍
• 申請（專利權）人: 新特能源股份有限公司
• 主分類號: C01B33/03
• 分類號: C01B33/03
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術領域

本實用新型涉及一種節能氫化爐內件，屬于機械技術領域。

背景技術

多晶硅生產主要是采用西門子法。該法是在氫氣(H2)?氣氛下，提純的三氯氫硅在被加熱至一定溫度的硅芯表面反應沉積，生產多晶硅。由于多晶硅氣相沉積中硅的轉化效率的差別，生產1kg?多晶硅會產生12kg～20kg?的四氯化硅。在多晶硅生產過程中，四氯化硅的排放造成環境嚴重污染。同時，太陽能級多晶硅價格的逐步下降，也使得多晶硅生產過程中四氯化硅氫化循環利用、提高硅原料的利用率，成為降低成本的必由之路。

在目前應用較為成熟的熱氫化生產方法中，將汽化預熱后的四氯化硅與氫氣按照一定比例混合后從氫化爐爐體的頂部進料，經過導流罩、隔熱罩的導流、逐層加熱，進到內部空間，由發熱體加熱后，四氯化硅在1250℃～1400℃下被氫還原成三氯氫硅，產氣經過純化處理后送回到還原爐內生成多晶硅。

由于氫化爐爐內的熱量均由發熱體通電后發熱提供，熱量通過熱輻射加熱爐內充滿的四氯化硅與氫氣。發熱體產生的熱量，其中一部分穿過隔熱罩、導流罩，到達氫化爐筒內壁，最終使得爐筒的夾套冷卻水冷卻帶著熱量；另外一部分熱量被尾氣帶走，在目前的熱氫化爐生產過程中，大約百分之六十的熱量被冷卻水帶走，存在著巨大的熱量的浪費，所以，需要對氫化爐內的反應物流向及熱場隔熱保溫進行改進，起到節能的作用，以降低生產成本?，F有的導流罩為單層結構，傳熱性強，反應物與尾氣在氫化爐內換熱效果差，已不能滿足節能的生產要求。

實用新型內容

本實用新型提供一種節能氫化爐內件，該內件不僅能夠起到導流的作用，而且還具有良好的保溫效果，可高效的利用能源，降低熱氫化爐的能耗，同時提高進入氫化爐內的反應物溫度，也提高了四氯化硅生產成為三氯氫硅的轉化率，降低四氯化硅生產成為三氯氫硅的電耗。

為解決以上技術問題，本實用新型提供如下技術方案：一種節能氫化爐內件，所述氫化爐內件安裝于氫化爐爐筒內，并與爐筒之間設有保溫絕熱材料；所述氫化爐內件包括殼體和內置于殼體內的雙層隔熱罩，定義為內層隔熱罩和外層隔熱罩，雙層隔熱罩的罩壁上均具有通氣孔，內層隔熱罩內設有發熱體；所述殼體的頂部設有進氣孔，該進氣孔用于連通氫化爐爐筒頂部進氣管路；所述殼體底部設有出氣孔，該出氣孔連通出氣管路。

進一步地，所述氫化爐筒體固定于底盤，內殼、雙層隔熱罩及發熱體也固定于底盤，底盤中心處連接出氣管路。

進一步地，所述發熱器設置于出氣管路進口處的周側，與內隔熱罩形成導流通道。

進一步地，所述外層隔熱罩與殼體間具有空隙，外層隔熱罩罩壁上的孔位于下部，外層隔熱罩與殼體間形成導流通道。

進一步地，所述內層隔熱罩頂部設有通氣孔，與外層隔熱罩間形成導流通道。

進一步地，所述內層隔熱罩與外層隔熱罩同軸。

進一步地，所述氫化爐內件由耐高溫的石墨材料或金屬材料制成。

?本實用新型涉及的這種氫化爐內件，其有益效果是：

本實用新型涉及的這種氫化爐內件結構簡單，制造成本低，使用壽命長，適合推廣。該氫化爐內件實施后，提高了反應物進料溫度，減少了爐筒水帶走的熱量，減少發熱體發熱功率，降低了生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的氫化爐內件外形結構圖；

圖2是本實用新型的氫化爐內件剖視圖；

附圖2中標記及相應的零部件名稱：1-爐筒，2-保溫絕熱材料，3-外層隔熱罩，4-底盤，5-發熱體，6-殼體，7-內層隔熱罩。

具體實施方式

實施例1

如圖1、2所示，氫化爐內件。安裝順序依次為：氫化爐發熱體5及其附件→內層隔熱罩→外層隔熱罩→殼體（采用石墨材料制成）→保溫隔熱材料2（保溫隔熱材料采用石墨類制品）→爐筒。如圖2所示，反應物從氫化爐進氣管路進入后，進入殼體6內，再經外層隔熱罩3，進入內層隔熱罩7內，經發熱體5加熱后，從導流通道流出進入反應區。氫化爐外層隔熱罩與爐筒壁間填充保溫隔熱材料2，由于爐筒冷卻介質溫度遠小于反應物進氣溫度，反應物從氫化爐內件進入反應區后，發熱體5加載較小的功率即可維持同樣的反應溫度。

如圖1、2所示，氫化爐內件采用耐高溫不銹鋼材料制成，如310s，800h等，保溫隔熱材料2采用纖維硅酸鹽制品。

本實用新型在以上3個實施例完成后，得出以下結論，相見表1。

表1

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