[實用新型]一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤及多晶硅還原爐

有效

• 申請號: 202223598501.3
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN219178296U
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 馬英中;李峰;王盼盼;呂雄強;董德智;陳彥璽;張彥輝;路小衛;馬強龍;請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 寧夏潤陽硅材料科技有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00;C01B33/035
• 代理公司: 寧夏君創未來專利代理事務所(普通合伙) 64107
• 代理人: 周曉梅

本申請涉及一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤及多晶硅還原爐，第一水冷盤和第二水冷盤均沿徑向分為兩個半圓區域，每個半圓區域均沿徑向分為兩個扇形區域，每個扇形區域內設置有多個導流板，且形成S形流道，且在每個半圓區域內，兩個扇形區域的兩個S形流道在半圓區域外沿相連通，第一水冷盤和第二水冷盤的中心處均設置有圓管，且第二水冷盤位于圓管底部開設有通孔，兩個S形流道中的一者與圓管連通，第一水冷盤上的另一者S形流道對應的扇形區域設置有出水管，第二水冷盤上的另一者S形流道對應的扇形區域設置有進水管。加快底盤的冷卻速度，提高底盤冷卻效果，且有效降低上底板和下底板的溫差，使底盤溫度更加均勻，改善溫差變形。

技術領域

本申請涉及多晶硅還原爐處理技術領域，特別是涉及一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤及多晶硅還原爐。

背景技術

改良西門子法生產多晶硅是國內、國際上生產多晶硅的主流成熟工藝：以高純三氯氫硅為原料，在1100℃左右的高純硅芯上利用高純氫氣將其還原，硅芯在高溫發熱情況下進行生長單質硅，得到多晶硅棒狀產品，其中還原爐是該工藝的核心設備。

由于多晶硅還原爐內部反應溫度極高，需要對底盤進行冷卻，現有技術中，多晶硅還原爐的底盤為夾套空腔結構，即底盤內部為中空設置的冷卻腔，冷卻腔設置單螺旋冷卻水流動通道。然而隨著多晶硅還原爐設計制造技術的發展，多晶硅還原爐的棒數越來越多，使得底盤的直徑也越來越大，現有的單螺旋冷卻水流動通道已經不能適應新型大直徑多晶硅還原爐底盤的冷卻需要。單螺旋冷卻通道中流體流動路徑長，流動阻力增加，容易導致底盤溫度分布不均，底盤局部區域溫度偏高。同時，為了增大冷卻水的流量，冷卻腔高度較大，由于底盤直徑較大，且冷卻腔高度較大，冷卻水經過底盤冷卻腔時，往往上層的冷卻水與下層的冷卻水有較大溫差，使得底盤的上底板和下底板具有一定的溫差。

綜上所述，底盤溫度分布不均以及底盤的上底板和下底板具有一定的溫差均會造成底盤發生溫差變形，影響底盤的可靠性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤及多晶硅還原爐，加快底盤的冷卻速度，提高底盤冷卻效果，且有效降低上底板和下底板的溫差，使底盤溫度更加均勻，改善溫差變形。

一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤，包括第一水冷盤、第二水冷盤和上蓋板，所述第一水冷盤和所述第二水冷盤均沿徑向分為兩個半圓區域，每個半圓區域均沿徑向分為兩個扇形區域，每個扇形區域內設置有多個導流板，且形成S形流道，且在每個半圓區域內，兩個扇形區域的兩個S形流道在半圓區域外沿相連通，所述第一水冷盤和所述第二水冷盤的中心處均設置有圓管，且所述第二水冷盤位于所述圓管底部開設有通孔，兩個S形流道中的一者與所述圓管連通，所述第一水冷盤上的另一者S形流道對應的扇形區域設置有出水管，所述第二水冷盤上的另一者S形流道對應的扇形區域設置有進水管，所述第二水冷盤設置于所述第一水冷盤上，所述上蓋板蓋設于所述第二水冷盤上，以形成上下兩個水冷腔，所述第一水冷盤的所述圓管與所述第二水冷盤的所述圓管通過所述通孔相連通，且所述進水管貫穿所述第一水冷盤設置。

優選地，上述一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤中，在垂直所述上蓋板的方向上投影，所述第一水冷盤內與所述圓管相連通的兩個S形流道與所述第二水冷盤內與所述圓管相連通的兩個S形流道依次交錯排布。

優選地，上述一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤中，所述第二水冷盤具有兩個所述進水管，所述第一水冷盤開設有與所述進水管對應的穿孔，所述進水管穿過所述穿孔，且二者密封連接。

優選地，上述一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤中，還包括貫穿所述第一水冷盤、所述第二水冷盤和所述上蓋板的電極座，任意相鄰的兩個所述導流板之間設置有多個所述電極座。

優選地，上述一種多晶硅還原爐用雙層水冷底盤中，還包括貫穿所述第一水冷盤、所述第二水冷盤和所述上蓋板的進氣管和出氣管，所述進氣管均勻排布，所述出氣管排布于所述第一水冷盤周沿。