CN201770486U - 还原炉预加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了还原炉预加热器，包括与还原炉炉筒盖直径相同的法兰和安装在法兰上的加热装置，加热装置包括连接在一起的电加热管和热电偶组件，电加热管与法兰之间通过接线盒连接，与热电偶组件连接的电加热管端设置有硅酸铝的隔热层；本实用新型在不出现掉渣变形的前提下可以有效对硅芯进行加热，同时可以保证预加热器在多次频繁地进入还原炉使用时保持其自身的洁净度，该结构的预加热器生产成本和使用成本都很低，也就相应降低了多晶硅生产的投入成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产中对还原炉内气体的加热装置，特别是一种还原炉的预加热器。
背景技术
多晶硅生产中的硅芯属于半导体，在常温下的电阻率非常高，随着温度的变化很显著，而且随着温度的上升，它的电阻率逐渐减少(即电阻温度系数为负数)，即导电能力逐渐增强。
为了降低硅芯的电阻率，从而提高其导电能力，所以在多晶硅还原炉中会对硅芯进行加热，但是目前对硅芯加热主要是利用现有的预加热器进行加热。而现有的预加热器有进口的和国产的，进口的预加热器因为加热管的材料、制作工艺方面等的原因，使用寿命太短，而且加热管的材质问题，经高温加热后就变形很严重；同时，国产的加热器在加热过程中，由于电加热管外面没有经过处理，所以被氧化后表面会出现掉渣的情况，容易污染炉内的硅芯，这些预加热器都会严重影响多晶硅的生产进度和提高的生产成本。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种还原炉的预加热器，将该预加热器放入还原炉内，可以在不掉渣不变形的前提下有效地通过热辐射将硅芯加热至500度，从而大大降低硅芯的电阻率，对多晶硅生产非常有利。
还原炉预加热器，其特征在于：包括接线盒、电加热管和热电偶组件，电加热管一端接入接线盒内，电加热管从接线盒内向外延伸的管体部分上依次设置有固定隔热层和散热片的法兰、定位板和支撑板，热电偶组件均匀设置于电加热管穿过固定隔热层的法兰的延伸管体部分上。
接线盒固定在和炉筒盖直径相同的定位法兰上，电加热管也固定在定位法兰上。
所述电加热管采用合金材料INCOLOY800H。电加热管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，加热管产生的热通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热的目的。
热电偶组件为K型热电偶套管组件，K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围气体介质和固体的表面温度。
所述隔热层采用硅酸铝材料。
定位法兰的连接固定端靠电加热管方向一侧，设置有不使用含石墨成分的垫片，该垫片采用耐高温的硅橡胶垫。因为石墨材料在长期加热的工作环境下，可能会挥发出一些杂质，这样容易污染还原炉内的硅芯。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型可以有效对硅芯进行加热，而且不会出现掉渣变形的问题，同时可以保证预加热器在多次频繁地进入还原炉使用时保持其自身的洁净度，该结构的预加热器生产成本和使用成本都很低，也就相应降低了多晶硅生产的投入成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
其中，附图标记为：1-接线盒；2-热电偶组件；3-电加热管；4-法兰；5-散热片；6-隔热层；7-定位板；8-支撑板；9-定位法兰；10-垫片。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，还原炉预加热器，包括接线盒1、电加热管3和热电偶组件2，电加热管3一端接入接线盒1内，电加热管3从接线盒1内向外延伸的管体部分上依次设置有固定隔热层6和散热片5的法兰4、定位板7和支撑板8，热电偶组件2均匀设置于电加热管3穿过固定隔热层6的法兰4的延伸管体部分上。
接线盒1固定在和炉筒盖直径相同的定位法兰9上，例如：炉筒盖直径为380mm，法兰4的直径和炉筒盖直径相同，设置和炉筒盖直径相同的定位法兰9，是为了在加热过程中，法兰4能够和炉筒完全密封，保持炉内的温度。
电加热管3与定位法兰9固定。接线盒1内部温度保证在50℃以下，接线柱强度必须要高，直径在6mm以上，接线端子必须保证稳固、方便。
所述电加热管3采用合金材料INCOLOY800H，电加热管3内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉。 这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，加热管产生的热通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热的目的。
热电偶组件2为K型热电偶套管组件，K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围气体介质和固体的表面温度。
合金材料INCOLOY800H具有很好的耐还原、氧化、氮化介质腐蚀以及耐氧化还原交替变化介质腐蚀的性能，且在高温长期应用中具有高的冶金稳定性。INCOLOY 800H由于(Al+Ti)的含量不高于0.7％，在600℃以上具有很好的抗拉强度，并且在1000℃以下长时间工作时仍然具有较好的韧性。
所述隔热层6采用硅酸铝材料。使用硅酸铝隔热层6，在完成加热后，可以方便操作人员将预加热器从炉内提出来，法兰4温度应在50度以下，不会伤着操作人员。
定位法兰9的连接固定端靠电加热管3方向一侧，设置有不使用含石墨成分的垫片10，该垫片10采用耐高温的硅橡胶垫。因为石墨材料在长期加热的工作环境下，可能会挥发出一些杂质，这样容易污染还原炉内的硅芯。
实施例2
将该加热器进入还原炉内的设计总长度为3390mm，支撑板8直径小于200mm，但要大于加热管总管径；末端支撑板8距加热管末端60mm；支撑筒体超出加热管长度为50mm，支撑筒体末端圆盘直径做以相应的缩小(小于支撑板8直径)，支撑筒体下端做封堵处理，封堵处距筒体末端120mm。
对电加热管3进行去油脂，去灰尘处理，不锈钢件制作结束后，所有接触介质的表面应进行酸洗钝化，蓝点法检测。防止在加热过程中会出现一些掉渣的情况，给硅芯带来污染。
Claims (9)
1.还原炉预加热器，其特征在于：包括接线盒(1)、电加热管(3)和热电偶组件(2)，电加热管(3)一端接入接线盒(1)内，电加热管(3)从接线盒(1)内向外延伸的管体部分上依次设置有固定隔热层(6)和散热片(5)的法兰(4)、定位板(7)和支撑板(8)，热电偶组件(2)均匀设置于电加热管(3)穿过固定隔热层(6)和散热片(5)的法兰(4)的延伸管体部分上。
2.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：接线盒(1)和电加热管(3)均固定在和炉筒盖直径相同的定位法兰(9)上。
3.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：电加热管(3)接在接线盒(1)内的接线端子上。
4.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：所述电加热管(3)采用合金材料INCOLOY800H。
5.根据权利要求1或4所述的还原炉预加热器，其特征在于：电加热管(3)内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分填入结晶氧化镁粉。
6.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：热电偶组件(2)为K型热电偶套管组件。
7.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：所述隔热层(6)采用硅酸铝材料。
8.根据权利要求1所述的还原炉预加热器，其特征在于：定位法兰(9)的连接固定端靠电加热管(3)方向一侧，设置有垫片(10)。
9.根据权利要求8所述的还原炉预加热器，其特征在于：所述垫片为耐高温的硅橡胶垫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010202978660U CN201770486U (zh) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | 还原炉预加热器 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201770486U true CN201770486U (zh) | 2011-03-23 |
Family
ID=43750324
Family Applications (1)
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| CN (1) | CN201770486U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102530887A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 周开敏 | 一种硫酸转化升温的方法 |
| CN108729987A (zh) * | 2012-12-18 | 2018-11-02 | 沃特洛电气制造公司 | 改进的排气加热装置 |
| CN112361343A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-12 | 江苏凯博斯防爆电加热器有限公司 | 一种安全性高的蓄热式焚烧炉电加热器 |
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2010
- 2010-08-19 CN CN2010202978660U patent/CN201770486U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108729987A (zh) * | 2012-12-18 | 2018-11-02 | 沃特洛电气制造公司 | 改进的排气加热装置 |
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