CN201512418U - 多晶硅还原炉 - Google Patents

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张华芹
茅陆荣
周积卫
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Abstract

本实用新型提供了一种多晶硅还原炉，其包括炉体和底盘，在底盘上均匀设置36对电极。本实用新型的多晶硅还原炉内部结构布局合理，单台还原炉每批次产量较现有的还原炉有大幅度提升，每公斤多晶硅的电耗相应降低，多晶硅的综合生产成本和能耗也相应降低。

Description

多晶硅还原炉
技术领域
本实用新型涉及一种多晶硅还原炉，属太阳能光伏领域。
背景技术
目前，国内外生产多晶硅的主要工艺技术是“西门子改良法”，用提纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后，在一定的温度和压力下通入多晶硅还原炉内，在通电高温硅芯上进行沉积反应生成多晶硅，反应温度控制在1080℃左右，最终生成棒状多晶硅产品。
目前多晶硅还原炉是“西门子改良法”生产多晶硅的主要设备，比如12对棒、18对棒快开式还原炉多晶硅设备，由于还原炉为一种需要内部硅芯加热保证在1080℃左右温度进行生产，而外部需要用夹套水冷进行冷却的设备，采用12对棒、18对棒等小直径还原炉生产多晶硅耗电量大，生产成本较高。
因此，需要对现有的多晶硅还原炉进行改进，降低能耗，提高产量，以适应多晶硅生产的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型多晶硅还原炉，主要通过在还原炉底盘上设置36对电极来提高单台还原炉生产多晶硅产品的产量，并降低生产每公斤多晶硅的单位能耗。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型的多晶硅还原炉，其包括炉体和底盘，在底盘上均匀设置36对电极。
其中，所述电极在所述底盘上分三个圆周均匀设置。
在底盘的最外一周设置18对电极，中间一圈设置12对电极，最内一圈设置6对电极。
所述电极的正、负两极在底盘上逐一间隔设置。
所述底盘采用水冷式结构，其上设置冷却水进口和冷却水出口。
所述底盘上还设有多个均匀分布的混合气体进气喷口、以及一个或多个混合气尾气出气导管。
所述多个混合气体进气喷口均与混合气进气管相连。
所述混合气体进气喷口在所述底盘上分三个圆周均匀设置，与所述电极呈同心圆设置，在底盘的最外一周设置12个喷口，中间一圈设置6个喷口，最内一圈设置3个喷口。
所述混合气尾气出气导管为含夹套冷却水的双层导管。
所述炉体采用含夹套冷却水的钟罩式双层炉体。
所述钟罩式双层炉体壁上设有炉体冷却水进水口、炉体冷却水出水口，以及在炉体壁内设有夹套冷却水导流板。
所述夹套冷却水导流板呈螺旋状布置。
所述钟罩式双层炉体上还设有视镜孔，以用于观察炉体内反应情况。
本实用新型的多晶硅还原炉内部结构布局合理，混合进气管分为数个喷口均匀的设置在底盘上，喷口喷出的混合气能够充分的在安装于电极上的通电高温硅芯表面进行沉积反应，且单台还原炉每批次产量较现有的还原炉有大幅度提升，每公斤多晶硅的电耗相应降低，多晶硅的综合生产成本和能耗也相应降低。
附图说明
图1为本实用新型的多晶硅还原炉主视图；
图2为本实用新型的多晶硅还原炉底盘俯视图。
图中：1为带夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水口，5为底盘冷却水出水口，6为混合气进气管，7为混合气进气管喷口，8为混合气尾气出气导管，9为炉体冷却水进水口，10为炉体冷却水出水口，11为电极，12为硅芯，13为夹套冷却水导流板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1、2所示，本实用新型多晶硅还原炉包括底盘3和含夹套冷却水的钟罩式双层炉体1。
在底盘3上分三个圆周均匀设置36对(即72个)电极11；在底盘3的最外一周设置18对电极11，中间一圈设置12对电极11，最内一圈设置6对电极11，电极11的正、负两极在底盘3上逐一间隔设置。
底盘3上还设有多个均匀分布的混合气体进气喷口7和一个混合气尾气出气导管8。
混合气体进气喷口7在底盘3上分三个圆周均匀设置，与电极11呈同心圆设置，在底盘3的最外一周设置12个喷口，中间一圈设置6个喷口，最内一圈设置3个喷口。多个混合气体进气喷口7均与混合气进气管6相连。
混合气尾气出气导管8为含夹套冷却水的双层导管；混合气尾气出气导管8也可以设为多个。
为了保证反应的顺利进行，在钟罩式双层炉体1和底盘3上均通过水进行冷却，控制设备的温度。
底盘3上设置冷却水进口4和冷却水出口5，由此通过通入水对其控温。
含夹套冷却水的钟罩式双层炉体1的壁上也设有炉体冷却水进水口4、炉体冷却水出水口5，以及在炉体壁内设有夹套冷却水导流板13，通过水循环来进行炉体温度的控制。
夹套冷却水导流板13呈螺旋状布置。
钟罩式双层炉体1上还设有视镜孔2，以观察炉体内化学沉积反应进行的情况。
本实用新型多晶硅还原炉内部结构布局合理，在使用时，采用在一定的温度和压力下，通过多个进气管喷口7均匀地将三氯氢硅和氢气的混和气通入多晶硅还原炉内，混合气能够充分的在安装于36对电极11上的通电高温硅芯12表面进行化学沉积反应，最终生成棒状多晶硅产品。由于单台还原炉每批次产量较现有的还原炉有大幅度提升，每公斤多晶硅的电耗相应降低，多晶硅的综合生产成本和能耗也相应降低。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原炉，其包括炉体和底盘(3)，其特征在于，在底盘(3)上均匀设置36对电极(11)。
2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述电极(11)在所述底盘(3)上分三个圆周均匀设置。
3.根据权利要求1或2所述的多晶硅还原炉，其特征在于，在底盘(3)的最外一周设置18对电极(11)，中间一圈设置12对电极(11)，最内一圈设置6对电极(11)。
4.根据权利要求3所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述电极(11)的正、负两极在底盘(3)上逐一间隔设置。
5.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述底盘(3)上还设有多个均匀分布的混合气体进气喷口(7)、以及一个或多个混合气尾气出气导管(8)。
6.根据权利要求5所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述混合气体进气喷口(7)在所述底盘(3)上分三个圆周均匀设置，与所述电极(11)呈同心圆设置，在底盘的最外一周设置12个喷口，中间一圈设置6个喷口，最内一圈设置3个喷口。
7.根据权利要求5或6所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述底盘(3)采用水冷式结构，其上设置冷却水进口(4)和冷却水出口(5)。
8.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述炉体采用含夹套冷却水的钟罩式双层炉体(1)。
9.根据权利要求8所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述钟罩式双层炉体(1)设有炉体冷却水进水口(9)、炉体冷却水出水口(10)，以及在炉体壁内设有夹套冷却水导流板(13)。
10.根据权利要求9所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述夹套冷却水导流板(13)呈螺旋状布置。
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