[發明專利]一種制備高純多晶硅的設備余熱利用系統

在審

• 申請號: 202011457771.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112575371A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 張發云;饒森林;何亮;鄒貴付;熊含夢;陳小會;王發輝;黃雪雯
• 申請（專利權）人: 新余學院
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 殷康明

本發明的一種制備高純多晶硅的設備余熱利用系統，包括爐體、均位于爐體內的坩堝、加熱器、隔熱層、及多余熱量回收加熱組件；爐體內具有加熱區域，坩堝及加熱器均位于加熱區域；加熱器與坩堝以及隔熱層均為間隔設置，加熱器在水平方向上位于坩堝與隔熱層之間；隔熱層與爐體的爐壁貼合固定；隔熱層與加熱區域之間具有設定的多余熱量回收區域；多余熱量回收加熱組件包括加熱桶、第一外接管道、以及通過第一外接管道外接的儲水桶；加熱桶固定位于在多余熱量回收區域，且加熱桶與隔熱層貼合；還包括位于爐體外的線圈。本發明實現對多晶硅加熱產生的多余熱量進行回收的目的，避免造成資源浪費的問題，進一步實現能源的有效利用和達到環保的目的。

技術領域

本發明涉及多晶硅的設備領域，更具體的，涉及一種制備高純多晶硅的設備余熱利用系統。

背景技術

晶硅的生長主要是通過硅料在多晶硅鑄錠爐中的定向生長來完成的，在這個過程中，多晶硅原料在鑄錠爐內經歷從固態到熔化，再長晶到固態的生長過程；使用多晶硅定向凝固方法，使得在生長過程中，需要對雜質進行排除，以利于多晶硅錠質量的提高；整個生產過程需要消耗大量的電能。目前，行業的平均能耗指標是每生產1公斤多晶硅需要耗電8度，若平均每爐按照620公斤裝硅料的話，生產一爐需要4960度的用電量；現有的多晶硅鑄錠爐的結構上雖然有考慮各工藝對熱量的充分利用，例如爐體中增加反射屏提高了生產過程中加熱和熔化階段的熱利用率，同時在爐壁內側面上增加高吸收率的爐壁涂層，在長晶和冷卻階段通過打開反射屏的百葉窗，使爐內熱量被爐壁涂層盡快吸收，加快了的多晶硅的散熱進程，使整個多晶硅生產的熱效率得到了更加充分地利用，節省了電能。

現有技術中，對于多晶硅加熱的過程中，爐體內會產生大量的熱量，因此，既然爐體內會產生大量的熱量，必然會存在多余的熱量，所以，會造成資源浪費的問題；現有技術不存在在利用熱量對存水進行加熱；以及通過加熱的水源源不斷地向硅片清洗機工藝熱水來清洗硅片上清除表面污染雜質。

因此，需要提出有效的方案來解決以上問題。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的一種制備高純多晶硅的設備余熱利用系統，解決對于多晶硅加熱的過程中，爐體內會存在多余的熱量，造成資源浪費的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種制備高純多晶硅的設備余熱利用系統，包括爐體、均位于所述爐體內的坩堝、加熱器、隔熱層、以及用于利用多余熱量加熱的多余熱量回收加熱組件；

所述爐體內具有加熱區域，所述坩堝以及所述加熱器均位于所述加熱區域；所述加熱器與所述坩堝以及所述隔熱層均為間隔設置，所述加熱器在水平方向上位于所述坩堝與所述隔熱層之間；

所述隔熱層與所述爐體的爐壁貼合固定；

所述隔熱層與所述加熱區域之間具有設定的多余熱量回收區域；

所述多余熱量回收加熱組件包括加熱桶、第一外接管道、以及通過所述第一外接管道外接的且用于回收所述加熱桶加熱的水的儲水桶；

所述加熱桶固定位于在所述多余熱量回收區域，且所述加熱桶與所述隔熱層貼合；

還包括位于所述爐體外的線圈。

優選地，所述多余熱量回收加熱組件還包括套設在所述第一外接管道上的第一電磁閥；

所述第一電磁閥與控制器電連接。

優選地，所述第一外接管道呈梯形設置，且所述梯形的上底靠近所述加熱桶，所述梯形的下底靠近所述儲水桶。

優選地，所述多余熱量回收加熱組件還包括第二外接管道、以及第二電磁閥；

所述第二外接管道上套接有第二電磁閥；

所述第二電磁閥與所述控制器電連接。