CN206278925U - 一种流化床电磁感应加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及流化床法多晶硅技术领域，尤其是一种流化床电磁感应加热系统。流化床电磁感应加热系统，包括流化床炉体，所述的流化床炉体的外部设置有加热电源，流化床炉体的轴线处设置有石墨坩埚和温度仪表，温度仪表位于石墨坩埚的内部，石墨坩埚和温度仪表与流化床炉体侧壁之间的部分为气体保护腔，石墨坩埚的外侧套设有保温材料层，保温材料层外侧套设有感应线圈，感应线圈呈管状结构，感应线圈的外壁连接在加热电源上，感应线圈内部设置有感应线圈冷却水，流化床炉体的底部设置有通气盘，通气盘与气体保护腔相连通。本实用新型具有能够快速加热、提高生产效率等有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及流化床法多晶硅技术领域，尤其是一种流化床电磁感应加热系统。
背景技术
多晶硅既是电子工业中广泛应用的优良半导体材料，也是生产太阳能电池板的主要材料，太阳能级多晶硅的纯度要求5N-6N。
流化床技术也被引入硅烷的热分解过程，流化床分解炉可大大提高SiH4 的分解速率和Si的沉积速率。但是所得产品的纯度不及固定床分解炉技术，但完全可以满足太阳能级硅质量要求。但现有技术中的流化床无法使用二氯二氢硅、三氯氢硅或硅烷生产太阳能级多晶硅，而且加热速度慢、效率低，生产太阳能级多晶硅的成本高。
实用新型内容
本实用新型主要是针对上述问题，提供一种流化床电磁感应加热系统。该系统能够快速加热、提高生产效率，而且使用二氯二氢硅、三氯氢硅或硅烷即可生产满足纯度要求的太阳能级多晶硅。
本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种流化床电磁感应加热系统，包括流化床炉体，所述的流化床炉体的外部设置有加热电源，流化床炉体的轴线处设置有石墨坩埚和温度仪表，温度仪表位于石墨坩埚的内部，石墨坩埚和温度仪表与流化床炉体侧壁之间的部分为气体保护腔，石墨坩埚的外侧套设有保温材料层，保温材料层外侧套设有感应线圈，感应线圈呈管状结构，感应线圈的外壁连接在加热电源上，感应线圈内部设置有感应线圈冷却水，流化床炉体的底部设置有通气盘，通气盘与气体保护腔相连通。流化床炉体的轴线处设置石墨坩埚和温度仪表，在石墨坩埚和温度仪表外侧设置保温材料层，利用保温材料层对石墨坩埚和温度仪表保温。在保温材料层外侧套设感应线圈，将感应线圈连接在流化床炉体外部的加热电源上，利用感应线圈的电磁感应实现加热。感应线圈为内部中空的管状结构，感应线圈的外壁实现电磁线圈的功能，在感应线圈内部设置感应线圈冷却水，利用感应线圈冷水对感应线圈冷却，使感应线圈能够始终保持在恒定的温度，保证感应线圈工作的稳定性。在电磁加热过程中，流化床炉体底部的通气盘能够向气体保护腔内通入氢气，利用气体保护腔内的氢气实现对流化床炉体内部各构件的保护。当电磁加热过程中，温度仪表能够实时监测石墨坩埚的温度，并将温度以信号形式传递到加热电源，并自动控制加热温度，保证流化床炉体内的工作温度恒定，实现高效且恒定的加热，在提高效率的同时能够实现使用二氯二氢硅、三氯氢硅或硅烷即可生产满足纯度要求的太阳能级多晶硅的功能。
作为优选，所述的感应线圈通过穿墙螺栓贯穿流化床炉体。感应线圈通过穿墙螺栓贯穿流化床炉体并且连接在加热电源上，增强穿墙螺栓贯穿处的结构强度和密封性，避免气体保护腔泄露。
作为优选，所述的加热电源外侧设置有正压防爆保护柜。加热电源外侧设置有正压防爆保护柜，能够对加热电源实施保护，增强整个系统的稳定性。
作为优选，所述的流化床炉体的外侧面套设有用于流通冷却水的冷却套。流化床炉体的外侧面套设有用于流通冷却水的冷却套，在电磁加热过程中，冷却套内的冷却水能够带走流化床炉体的部分热量，实现对流化床炉体的降温，进一步保证流化床炉体内部的温度稳定。
作为优选，所述的感应线圈外侧面套设有线圈支撑套，感应线圈通过线圈支撑套贴合固定在保温材料层外表面。感应线圈外侧面套设有线圈支撑套，利用线圈支撑套将感应线圈固定在保温材料层上，保证感应线圈与保温材料层各个位置充分接触。
作为优选，所述的感应线圈断面呈矩形方管结构。感应线圈断面呈矩形方管结构，当感应线圈与保温材料层贴合时的贴合面积更大，温度传递效率更高。
因此，本实用新型的一种流化床电磁感应加热系统具备下述优点：感应线圈的外壁实现电磁线圈的功能，在感应线圈内部设置感应线圈冷却水，利用感应线圈冷水对感应线圈冷却，使感应线圈能够始终保持在恒定的温度，保证感应线圈工作的稳定性。在电磁加热过程中，流化床炉体底部的通气盘能够向气体保护腔内通入氢气，利用气体保护腔内的氢气实现对流化床炉体内部各构件的保护。当电磁加热过程中，温度仪表能够实时监测石墨坩埚的温度，并将温度以信号形式传递到加热电源，并自动控制加热温度，保证流化床炉体内的工作温度恒定，实现高效且恒定的加热，在提高效率的同时能够实现使用二氯二氢硅、三氯氢硅或硅烷即可生产满足纯度要求的太阳能级多晶硅的功能。
附图说明
附图1是本实用新型的一种结构示意图。
图示说明：1-加热电源，2-穿墙螺栓，3-流化床炉体，4-气体保护腔，5-线圈支撑套，6-感应线圈，7-保温材料层，8-石墨坩埚，9-温度仪表，10-感应线圈冷却水，11-正压防爆保护柜，12-冷却套，13-通气盘。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1所示，一种流化床电磁感应加热系统，包括流化床炉体3，流化床炉体的外部设置有加热电源1。流化床炉体的轴线处设置有石墨坩埚8和温度仪表9，温度仪表位于石墨坩埚的内部，石墨坩埚和温度仪表与流化床炉体侧壁之间的部分为气体保护腔4，石墨坩埚的外侧套设有保温材料层7，保温材料层外侧套设有感应线圈6，感应线圈呈管状结构，感应线圈的外壁连接在加热电源上，感应线圈内部设置有感应线圈冷却水10，流化床炉体的底部设置有通气盘13，通气盘与气体保护腔相连通。感应线圈通过穿墙螺栓2贯穿流化床炉体。加热电源外侧设置有正压防爆保护柜11。流化床炉体的外侧面套设有用于流通冷却水的冷却套12。感应线圈外侧面套设有线圈支撑套5，感应线圈通过线圈支撑套贴合固定在保温材料层外表面。感应线圈断面呈矩形方管结构。
流化床炉体的轴线处设置石墨坩埚和温度仪表，在石墨坩埚和温度仪表外侧设置保温材料层，利用保温材料层对石墨坩埚和温度仪表保温。在保温材料层外侧套设感应线圈，将感应线圈连接在流化床炉体外部的加热电源上，利用感应线圈的电磁感应实现加热。感应线圈为内部中空的管状结构，感应线圈的外壁实现电磁线圈的功能，在感应线圈内部设置感应线圈冷却水，利用感应线圈冷水对感应线圈冷却，使感应线圈能够始终保持在恒定的温度，保证感应线圈工作的稳定性。在电磁加热过程中，流化床炉体底部的通气盘能够向气体保护腔内通入氢气，利用气体保护腔内的氢气实现对流化床炉体内部各构件的保护。当电磁加热过程中，温度仪表能够实时监测石墨坩埚的温度，并将温度以信号形式传递到加热电源，并自动控制加热温度，保证流化床炉体内的工作温度恒定，实现高效且恒定的加热，在提高效率的同时能够实现使用二氯二氢硅、三氯氢硅或硅烷即可生产满足纯度要求的太阳能级多晶硅的功能。感应线圈通过穿墙螺栓贯穿流化床炉体并且连接在加热电源上，增强穿墙螺栓贯穿处的结构强度和密封性，避免气体保护腔泄露。加热电源外侧设置有正压防爆保护柜，能够对加热电源实施保护，增强整个系统的稳定性。流化床炉体的外侧面套设有用于流通冷却水的冷却套，在电磁加热过程中，冷却套内的冷却水能够带走流化床炉体的部分热量，实现对流化床炉体的降温，进一步保证流化床炉体内部的温度稳定。感应线圈外侧面套设有线圈支撑套，利用线圈支撑套将感应线圈固定在保温材料层上，保证感应线圈与保温材料层各个位置充分接触。
应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种流化床电磁感应加热系统，包括流化床炉体，其特征在于，所述的流化床炉体的外部设置有加热电源，流化床炉体的轴线处设置有石墨坩埚和温度仪表，温度仪表位于石墨坩埚的内部，石墨坩埚和温度仪表与流化床炉体侧壁之间的部分为气体保护腔，石墨坩埚的外侧套设有保温材料层，保温材料层外侧套设有感应线圈，感应线圈呈管状结构，感应线圈的外壁连接在加热电源上，感应线圈内部设置有感应线圈冷却水，流化床炉体的底部设置有通气盘，通气盘与气体保护腔相连通。
2.根据权利要求1所述的一种流化床电磁感应加热系统，其特征在于，所述的感应线圈通过穿墙螺栓贯穿流化床炉体。
3.根据权利要求1所述的一种流化床电磁感应加热系统，其特征在于，所述的加热电源外侧设置有正压防爆保护柜。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种流化床电磁感应加热系统，其特征在于，所述的流化床炉体的外侧面套设有用于流通冷却水的冷却套。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种流化床电磁感应加热系统，其特征在于，所述的感应线圈外侧面套设有线圈支撑套，感应线圈通过线圈支撑套贴合固定在保温材料层外表面。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种流化床电磁感应加热系统，其特征在于，所述的感应线圈断面呈矩形方管结构。
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