CN106276915B - 一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘 - Google Patents
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Abstract
一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，本发明涉及一种多晶硅还原炉底盘的改进。解决现有多晶硅还原炉生产产能小、能耗高，生成的多晶硅棒质量不均匀，气体原料的一次转化率较低的问题。在底盘的中心位置设有底盘中心进气喷嘴，在进气喷嘴一环环形中心线及进气喷嘴二环环形中心线上设有进气喷嘴；在底盘气体出口环环形中心线上设有4个底盘气体出口；电极一环环形中心线、电极二环环形中心线、电极三环环形中心线、电极四环环形中心线及电极五环环形中心线上设有电极。与原有的24对棒还原炉相比，36对棒还原炉可以提升产率，降低能耗，提高混合气体一次转化率，利用了原有设备，节约成本，保证生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种多晶硅还原炉底盘的改进。
背景技术
多晶硅是电子工业和太阳能光伏产业的基础材料。近年来光伏产业发展迅速，对多晶硅产品的需求也日益增加。目前，比较成熟的多晶硅生产方法是改良西门子法。其生产原理是向钟罩式的多晶硅还原炉内通入按一定比例混合的三氯氢硅和氢气混合气体，该混合气体在1100℃左右的硅芯表面发生化学反应，生成硅微晶粒，并均匀沉积在硅芯表面，最终形成具有一定尺寸的硅棒。现有的多晶硅还原炉主要是装备有24对硅棒的还原炉，其产能相对较小、能耗也较高，生成的多晶硅棒质量不均匀，气体原料的一次转化率较低。这些问题直接影响了多晶硅的生产及企业的成本。
为了提高多晶硅产量，大多数企业采用直接购买可以装备更多硅棒的还原炉设备进行生产，这种方式虽然增加了多晶硅产量，但同时也增加了生产成本，浪费了原有的还原炉设备和供电设备。若在现有24对棒还原炉底盘上直接改造，合理排布更多的硅棒，既可以增加多晶硅产量，也利用了原有还原炉底盘及其他设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘；以解决现有多晶硅还原炉生产产能小、能耗高，生成的多晶硅棒质量不均匀，气体原料的一次转化率较低的问题。
一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘包括底盘、4个第一电极、8个第二电极、16个第三电极、16个第四电极、28个第五电极、1个底盘中心进气喷嘴、4个第一进气喷嘴和8个第二进气喷嘴；
4个第一电极均匀设置在电极一环环形中心线上，且相邻两个第一电极中心之间直线距离为190mm～230mm；8个第二电极平均分为4个第二电极组，4个第二电极组均匀设置在电极二环环形中心线上，且每个第二电极组中相邻两个第二电极中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第三电极平均分为8个第三电极组，8个第三电极组均匀设置在电极三环环形中心线上，且每个第三电极组中相邻两个第三电极中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第四电极平均分为4个第四电极组，4个第四电极组均匀设置在电极四环环形中心线上，且每个第四电极组中相邻两个第四电极中心之间直线距离为190mm～230mm；28个第五电极平均分为14个第五电极组，14个第五电极组均匀设置在电极五环环形中心线上，且每个第五电极组中相邻两个第五电极中心之间直线距离为190mm～230mm；
在底盘的中心位置设有底盘中心进气喷嘴，在底盘上设有4个第一进气喷嘴、4个底盘气体出口及8个第二进气喷嘴；4个第一进气喷嘴均匀分布在进气喷嘴一环环形中心线上；4个底盘气体出口均匀分布在底盘气体出口环环形中心线上；8个第二进气喷嘴平均分为4个进气喷嘴组，4个进气喷嘴组均匀设置在进气喷嘴二环环形中心线上，每个进气喷嘴组中相邻两个第二进气喷嘴中心之间直线距离为190mm～230mm；
且在底盘中心进气喷嘴外侧并沿底盘圆心向底盘的外围方向依次设置电极一环环形中心线、进气喷嘴一环环形中心线、电极二环环形中心线、底盘气体出口环环形中心线、电极三环环形中心线、电极四环环形中心线、进气喷嘴二环环形中心线和电极五环环形中心线；
所述的底盘直径为2200mm～3000mm；所述的进气喷嘴一环环形中心线直径为400mm～500mm；所述的电极二环环形中心线直径为600mm～800mm；所述的底盘气体出口环环形中心线直径为800mm～900mm；所述的电极三环环形中心线直径为1000mm～1200mm；所述的电极四环环形中心线直径为1400mm～1600mm；所述的进气喷嘴二环环形中心线直径为1600mm～1800mm；所述的电极五环环形中心线直径为1900mm～2100mm；
所述的进气喷嘴一环环形中心线、进气喷嘴二环环形中心线、底盘气体出口环环形中心线、电极一环环形中心线、电极二环环形中心线、电极三环环形中心线、电极四环环形中心线、电极五环环形中心线和底盘为同心圆。
本发明的有益效果是：本发明的目的是将原有的24对棒还原炉底盘进行重新设计形成36对棒的还原炉底盘。与原有的改良西门子法24对棒还原炉底盘相比，此36对棒的还原炉底盘可以装备更多的硅芯，生产时可大幅提高多晶硅的产率，产率可提升35～50％。同时由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之间的热辐射利用率，使能耗降低10％～15％。改进后的还原炉底盘上的喷嘴排布更为合理，还原炉内部混合气体流场更加稳定，有利于生产质量均匀的多晶硅棒，使混合气体的一次转化率提高5～10％。而对原有多晶硅还原炉底盘的改进，是直接利用了原有的生产设备及电气设备，节约了成本，保证了生产。
本发明用于一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘。
附图说明
图1为本发明一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘的结构示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘包括底盘1、4个第一电极6-1、8个第二电极7-1、16个第三电极8-1、16个第四电极9-1、28个第五电极10-1、1个底盘中心进气喷嘴2、4个第一进气喷嘴3-1和8个第二进气喷嘴4-1；
4个第一电极6-1均匀设置在电极一环环形中心线6上，且相邻两个第一电极6-1中心之间直线距离为190mm～230mm；8个第二电极7-1平均分为4个第二电极组，4个第二电极组均匀设置在电极二环环形中心线7上，且每个第二电极组中相邻两个第二电极7-1中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第三电极8-1平均分为8个第三电极组，8个第三电极组均匀设置在电极三环环形中心线8上，且每个第三电极组中相邻两个第三电极8-1中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第四电极9-1平均分为4个第四电极组，4个第四电极组均匀设置在电极四环环形中心线9上，且每个第四电极组中相邻两个第四电极9-1中心之间直线距离为190mm～230mm；28个第五电极10-1平均分为14个第五电极组，14个第五电极组均匀设置在电极五环环形中心线10上，且每个第五电极组中相邻两个第五电极10-1中心之间直线距离为190mm～230mm；
在底盘1的中心位置设有底盘中心进气喷嘴2，在底盘1上设有4个第一进气喷嘴3-1、4个底盘气体出口5-1及8个第二进气喷嘴4-1；4个第一进气喷嘴3-1均匀分布在进气喷嘴一环环形中心线3上；4个底盘气体出口5-1均匀分布在底盘气体出口环环形中心线5上；8个第二进气喷嘴4-1平均分为4个进气喷嘴组，4个进气喷嘴组均匀设置在进气喷嘴二环环形中心线4上，每个进气喷嘴组中相邻两个第二进气喷嘴4-1中心之间直线距离为190mm～230mm；
且在底盘中心进气喷嘴2外侧并沿底盘1圆心向底盘1的外围方向依次设置电极一环环形中心线6、进气喷嘴一环环形中心线3、电极二环环形中心线7、底盘气体出口环环形中心线5、电极三环环形中心线8、电极四环环形中心线9、进气喷嘴二环环形中心线4和电极五环环形中心线10；
所述的底盘1直径为2200mm～3000mm；所述的进气喷嘴一环环形中心线3直径为400mm～500mm；所述的电极二环环形中心线7直径为600mm～800mm；所述的底盘气体出口环环形中心线5直径为800mm～900mm；所述的电极三环环形中心线8直径为1000mm～1200mm；所述的电极四环环形中心线9直径为1400mm～1600mm；所述的进气喷嘴二环环形中心线4直径为1600mm～1800mm；所述的电极五环环形中心线10直径为1900mm～2100mm；
所述的进气喷嘴一环环形中心线3、进气喷嘴二环环形中心线4、底盘气体出口环环形中心线5、电极一环环形中心线6、电极二环环形中心线7、电极三环环形中心线8、电极四环环形中心线9、电极五环环形中心线10和底盘1为同心圆。
本具体实施方式的有益效果：本具体实施方式的目的是将原有的24对棒还原炉底盘进行重新设计形成36对棒的还原炉底盘。与原有的改良西门子法24对棒还原炉底盘相比，此36对棒的还原炉底盘可以装备更多的硅芯，生产时可大幅提高多晶硅的产率，产率可提升35～50％。同时由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之间的热辐射利用率，使能耗降低10％～15％。改进后的还原炉底盘上的喷嘴排布更为合理，还原炉内部混合气体流场更加稳定，有利于生产质量均匀的多晶硅棒，使混合气体的一次转化率提高5～10％。而对原有多晶硅还原炉底盘的改进，是直接利用了原有的生产设备及电气设备，节约了成本，保证了生产。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的底盘1为圆盘结构。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：所述的底盘1直径为2500mm。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的进气喷嘴一环环形中心线3直径为460mm。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的电极二环环形中心线7直径为700mm。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的底盘气体出口环环形中心线5直径为880mm。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的电极三环环形中心线8直径为1100mm。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述的电极四环环形中心线9直径为1500mm。其它与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述的进气喷嘴二环环形中心线4直径为1680mm。其它与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述的电极五环环形中心线10直径为2000mm。其它与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的效果：
结合图1，实施例一：
一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘包括底盘1、4个第一电极6-1、8个第二电极7-1、16个第三电极8-1、16个第四电极9-1、28个第五电极10-1、1个底盘中心进气喷嘴2、4个第一进气喷嘴3-1和8个第二进气喷嘴4-1；
4个第一电极6-1均匀设置在电极一环环形中心线6上，且相邻两个第一电极6-1中心之间直线距离为210mm；8个第二电极7-1平均分为4个第二电极组，4个第二电极组均匀设置在电极二环环形中心线7上，且每个第二电极组中相邻两个第二电极7-1中心之间直线距离为210mm；16个第三电极8-1平均分为8个第三电极组，8个第三电极组均匀设置在电极三环环形中心线8上，且每个第三电极组中相邻两个第三电极8-1中心之间直线距离为210mm；16个第四电极9-1平均分为4个第四电极组，4个第四电极组均匀设置在电极四环环形中心线9上，且每个第四电极组中相邻两个第四电极9-1中心之间直线距离为210mm；28个第五电极10-1平均分为14个第五电极组，14个第五电极组均匀设置在电极五环环形中心线10上，且每个第五电极组中相邻两个第五电极10-1中心之间直线距离为210mm；
在底盘1的中心位置设有底盘中心进气喷嘴2，在底盘1上设有4个第一进气喷嘴3-1、4个底盘气体出口5-1及8个第二进气喷嘴4-1；4个第一进气喷嘴3-1均匀分布在进气喷嘴一环环形中心线3上；4个底盘气体出口5-1均匀分布在底盘气体出口环环形中心线5上；8个第二进气喷嘴4-1平均分为4个进气喷嘴组，4个进气喷嘴组均匀设置在进气喷嘴二环环形中心线4上，每个进气喷嘴组中相邻两个第二进气喷嘴4-1中心之间直线距离为230mm；
且在底盘中心进气喷嘴2外侧并沿底盘1圆心向底盘1的外围方向依次设置电极一环环形中心线6、进气喷嘴一环环形中心线3、电极二环环形中心线7、底盘气体出口环环形中心线5、电极三环环形中心线8、电极四环环形中心线9、进气喷嘴二环环形中心线4和电极五环环形中心线10；
所述的底盘1直径为2500mm；所述的进气喷嘴一环环形中心线3直径为460mm；所述的电极二环环形中心线7直径为700mm；所述的底盘气体出口环环形中心线5直径为880mm；所述的电极三环环形中心线8直径为1100mm；所述的电极四环环形中心线9直径为1500mm；所述的进气喷嘴二环环形中心线4直径为1680mm；所述的电极五环环形中心线10直径为2000mm；
所述的进气喷嘴一环环形中心线3、进气喷嘴二环环形中心线4、底盘气体出口环环形中心线5、电极一环环形中心线6、电极二环环形中心线7、电极三环环形中心线8、电极四环环形中心线9、电极五环环形中心线10和底盘1为同心圆；
所述的底盘1为圆盘结构。
与原有的改良西门子法24对棒还原炉底盘相比，此36对棒的还原炉底盘的产率可提升35～50％，能耗降低10％～15％，混合气体的一次转化率提高5～10％。
Claims (9)
1.一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于：一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘包括底盘(1)、4个第一电极(6-1)、8个第二电极(7-1)、16个第三电极(8-1)、16个第四电极(9-1)、28个第五电极(10-1)、1个底盘中心进气喷嘴(2)、4个第一进气喷嘴(3-1)和8个第二进气喷嘴(4-1)；
4个第一电极(6-1)均匀设置在电极一环环形中心线(6)上，且相邻两个第一电极(6-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；8个第二电极(7-1)平均分为4个第二电极组，4个第二电极组均匀设置在电极二环环形中心线(7)上，且每个第二电极组中相邻两个第二电极(7-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第三电极(8-1)平均分为8个第三电极组，8个第三电极组均匀设置在电极三环环形中心线(8)上，且每个第三电极组中相邻两个第三电极(8-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；16个第四电极(9-1)平均分为4个第四电极组，4个第四电极组均匀设置在电极四环环形中心线(9)上，且每个第四电极组中相邻两个第四电极(9-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；28个第五电极(10-1)平均分为14个第五电极组，14个第五电极组均匀设置在电极五环环形中心线(10)上，且每个第五电极组中相邻两个第五电极(10-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；
在底盘(1)的中心位置设有底盘中心进气喷嘴(2)，在底盘(1)上设有4个第一进气喷嘴(3-1)、4个底盘气体出口(5-1)及8个第二进气喷嘴(4-1)；4个第一进气喷嘴(3-1)均匀分布在进气喷嘴一环环形中心线(3)上；4个底盘气体出口(5-1)均匀分布在底盘气体出口环环形中心线(5)上；8个第二进气喷嘴(4-1)平均分为4个进气喷嘴组，4个进气喷嘴组均匀设置在进气喷嘴二环环形中心线(4)上，每个进气喷嘴组中相邻两个第二进气喷嘴(4-1)中心之间直线距离为190mm～230mm；
且在底盘中心进气喷嘴(2)外侧并沿底盘(1)圆心向底盘(1)的外围方向依次设置电极一环环形中心线(6)、进气喷嘴一环环形中心线(3)、电极二环环形中心线(7)、底盘气体出口环环形中心线(5)、电极三环环形中心线(8)、电极四环环形中心线(9)、进气喷嘴二环环形中心线(4)和电极五环环形中心线(10)；
所述的底盘(1)直径为2200mm～3000mm；所述的进气喷嘴一环环形中心线(3)直径为400mm～500mm；所述的电极二环环形中心线(7)直径为600mm～800mm；所述的底盘气体出口环环形中心线(5)直径为800mm～900mm；所述的电极三环环形中心线(8)直径为1000mm～1200mm；所述的电极四环环形中心线(9)直径为1400mm～1600mm；所述的进气喷嘴二环环形中心线(4)直径为1600mm～1800mm；所述的电极五环环形中心线(10)直径为1900mm～2100mm；
所述的进气喷嘴一环环形中心线(3)、进气喷嘴二环环形中心线(4)、底盘气体出口环环形中心线(5)、电极一环环形中心线(6)、电极二环环形中心线(7)、电极三环环形中心线(8)、电极四环环形中心线(9)、电极五环环形中心线(10)和底盘(1)为同心圆；所述的底盘(1)为圆盘结构。
2.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的底盘(1)直径为2500mm。
3.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的进气喷嘴一环环形中心线(3)直径为460mm。
4.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的电极二环环形中心线(7)直径为700mm。
5.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的底盘气体出口环环形中心线(5)直径为880mm。
6.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的电极三环环形中心线(8)直径为1100mm。
7.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的电极四环环形中心线(9)直径为1500mm。
8.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的进气喷嘴二环环形中心线(4)直径为1680mm。
9.根据权利要求1所述的一种改进的改良西门子法多晶硅还原炉底盘，其特征在于所述的电极五环环形中心线(10)直径为2000mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An improved chassis of polysilicon reduction furnace based on Siemens process Effective date of registration: 20200827 Granted publication date: 20180703 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co., Ltd Pledgor: Harbin Huaxing Soft Control Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020230000008 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210916 Granted publication date: 20180703 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co., Ltd Pledgor: Harbin Huaxing Soft Control Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020230000008 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |