[發明專利]一種多晶硅還原爐停爐冷卻方法及多晶硅還原爐冷卻系統

有效

• 申請號: 201711115989.0
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107720757B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 丁小海;唐國強;王生紅;蔡延國;宗冰;王體虎
• 申請（專利權）人: 亞洲硅業（青海）有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳莎

本發明涉及多晶硅生產技術領域，公開了一種多晶硅還原爐停爐冷卻方法及多晶硅還原爐冷卻系統。多晶硅還原爐停爐冷卻方法是利用被加熱后的冷卻氣體對多晶硅還原爐進行吹掃，冷卻氣體在多個硅棒之間定向流動并從還原爐周圍散逸同時帶走熱量。冷卻氣體的溫度高于環境溫度并低于還原爐中部的硅棒溫度。這樣經過預熱的冷卻氣體與硅棒或者爐內部件的溫差較小(相對環境氣體)，在冷卻過程中不容易產生炸裂。并且冷卻氣體的吹掃使得硅棒之間具有較快的氣體流動，有利于冷卻氣體從還原爐中部的硅棒之間帶走熱量。多晶硅還原爐冷卻系統包括了非接觸式測溫儀、加熱裝置、空氣抽運泵、吹氣裝置以及連通以上各裝置的管道。

技術領域

本發明涉及一種多晶硅生產領域，且特別涉及一種多晶硅還原爐停爐冷卻方法及多晶硅還原爐冷卻系統。

背景技術

目前，多晶硅還原爐停爐后，一般先采用氮氣置換還原爐鐘罩內物料氣體，再打開還原爐鐘罩，將硅棒暴露在室內環境中自然冷卻到一定的溫度再進行卸爐及后續作業。這種利用硅棒與環境的溫度梯度得到降溫的方法，是靜態冷卻，熱對流效果不明顯，且冷卻時間較長。其次，由于一些多晶硅還原爐內硅棒分布較為密集，內環硅棒處無流動空氣，熱量難以傳遞。再者，當爐內硅棒和電極處絕緣部件在常規冷卻方式下容易造成結構驟冷炸裂，增加后續作業風險以及物耗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多晶硅還原爐停爐冷卻方法，此方法可以使多晶硅還原爐在停爐后，其內部的部件和硅棒能夠較快冷卻且不易發生驟冷炸裂的現象。

本發明的另一目的在于提供一種多晶硅還原爐冷卻系統，以在多晶硅還原爐停爐后對其內部的硅棒和部件進行較快冷卻，且不易使硅棒或者爐內部件因驟冷而炸裂，提高了生產效率，保證了生產安全。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

一種多晶硅還原爐停爐冷卻方法，其包括：

在多晶硅還原爐鐘罩取下的情況下，將冷卻氣體通入還原爐內，使冷卻氣體在多個硅棒之間定向流動并從還原爐周圍散逸同時帶走熱量；其中，冷卻氣體的溫度高于環境溫度，冷卻氣體的溫度低于最靠近多晶硅還原爐中部的硅棒的溫度。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法中的冷卻氣體由多晶硅還原爐的中部向四周吹掃。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法還包括加熱步驟，加熱步驟包括對還未進入多晶硅還原爐的冷卻氣體進行加熱。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法還包括凈化步驟，凈化步驟包括使用過濾器對還未進入多晶硅還原爐的冷卻氣體進行過濾凈化。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法中的冷卻氣體通入多晶硅還原爐時的溫度比多晶硅還原爐內最靠近中部的硅棒溫度低10℃以上。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法中經過加熱的冷卻氣體通過管道輸送到多晶硅還原爐，管道的端部連通吹氣裝置，吹氣裝置為管狀，吹氣裝置的一端連通管道，吹氣裝置的側壁設置有噴頭，吹氣裝置沿豎直方向插入到多晶硅還原爐中部，并由多晶硅還原爐的中心向外側吹氣。

在本發明的一種實施例中，上述多晶硅還原爐停爐冷卻方法中的冷卻氣體通過管道輸送到多晶硅還原爐，管道上設置加熱裝置，冷卻方法包括利用測溫儀檢測多晶硅還原爐內最靠近中心的硅棒溫度，并將測溫儀與控制器電連接，控制器與加熱裝置電連接，控制器根據硅棒溫度數據并控制加熱裝置的加熱溫度始終低于硅棒溫度。

本發明還提供一種多晶硅還原爐冷卻系統，其包括空氣抽運泵、加熱裝置以及吹氣裝置，空氣抽運泵、加熱裝置以及吹氣裝置通過管道連通，吹氣裝置用于在多晶硅還原爐中由內向外吹送冷卻氣體；吹氣裝置包括圍成腔體的側壁，側壁上設置有用于將吹氣裝置內的冷卻氣體噴出的噴頭。