CN209286855U - 一种还原炉硅粉吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种还原炉硅粉吸收装置，通过在还原炉底盘内设置导管，再与缓冲箱、除尘器、射流真空系统连接，可以有效的吸走还原炉底部，硅棒之间掉落的难以清除的硅粉，并且在除尘器上安装了压力释放结构与报警结构，有效的避免了扬尘，提高了生产的安全性，将生产过程中可能的安全风险降到最低，同时也有益于作业人员的身体健康。

Description

一种还原炉硅粉吸收装置

技术领域

本实用新型涉及多晶硅制备领域，特别涉及一种还原炉硅粉吸收装置。

背景技术

多晶硅是制造光伏发电的太阳能电池片的基础材料。同时，以电子级多晶硅为原料生产的单晶硅是电子信息产业的基础材料，是生产大规模集成电路、半导体分离元件、电力电子器件的原材料。目前国际上多晶硅生产工艺有70％以上采用改良西门子法。所谓西门子法，也被称作三氯氢硅氢还原法，是一种在还原炉内通过发生化学反应来生成多晶硅的方法。

现有24对棒多晶硅还原炉的生产过程中，常会在还原炉底部，硅棒之间掉落许多硅粉，难以清除，掉落的硅粉在轻扫时容易扬起，不但影响硅棒质量，更会影响工人健康。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种还原炉硅粉吸收装置，通过在还原炉底盘内设置导管，再与其他装置连接，可以有效的吸走还原炉底部，硅棒之间掉落的难以清除的硅粉，有效的避免了扬尘，提高了生产的安全性，同时也有益于作业人员的身体健康。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种还原炉硅粉吸收装置，硅粉吸收装置包括依次连接的还原炉、导管、缓冲箱、除尘器以及射流真空系统，导管入口设置于还原炉底盘内，导管出口与缓冲箱入口连接。

优选的，导管上端还设置有多个集尘口，集尘口连通还原炉底部与导管上壁，集尘口开口处位于硅棒之间，集尘口为上宽下窄的漏斗形。

优选的，缓冲箱内部还设置有缓冲板，缓冲板为对称的两块，两块缓冲板在缓冲箱内部形成沙漏状的缓冲空间。

优选的，缓冲箱还包括过滤网，过滤网设置于缓冲箱上部两块缓冲板之间，过滤网水平设置。

优选的，除尘器一侧底部设置有压力释放结构，压力释放结构包括依次连接的泄压管，法兰环，泄压管固定连接于除尘器一侧底部，法兰环与泄压管可拆卸连接，在法兰环与泄压管之间还设置有铝箔，铝箔通过法兰环固定于泄压管管口处。

优选的，除尘器另一侧底部还设置有报警结构，报警结构包括依次连接的压力传感器与声光报警器。

优选的，除尘器为布袋除尘器与旋风除尘器中的一种。

优选的，还原炉硅粉吸收装置还包括贮粉箱，贮粉箱与除尘器连接，贮粉箱入口与除尘器底部出口之间设置有连接通路，连接通路上还设置有第一控制阀。

优选的，除尘器与射流真空系统之间还设置有第二控制阀，射流真空系统包括依次连接的真空罐、喷射器、蓄水罐以及电力水泵。

本实用新型提供了一种还原炉硅粉吸收装置，包括依次连接的还原炉、导管、缓冲箱、除尘器以及射流真空系统，导管入口设置于还原炉底盘内，导管上端还设置有多个集尘口，集尘口为漏斗形，集尘口连通还原炉底部与导管上壁，并且集尘口的开口位于硅棒之间。当整个硅粉吸收装置运行时，散落在硅棒之间，还原炉底部的难以清除的硅粉便可通过集尘口进入导管中，集尘口特殊的形状可带来较好的集尘效果。

在与导管连接的装置中，首先有一个内部设置了缓冲板的缓冲箱，硅粉在这一装置可以进行初步的缓冲与过滤，为后续装置的运行减轻了压力，之后硅粉进入除尘器，本发明的除尘器还安装了压力释放结构与报警结构，当除尘器内压力过大，或者除尘器内粉尘开始燃烧，泄压管上的铝箔会先被压力冲破，迅速降低除尘器中的压力，避免爆炸的发生。并且除尘器上还设有依次电连接的压力传感器和声光报警器，压力传感器预先设定允许的最高压力值，当除尘器内压力超过预设压力时，声光报警器报警，使得操作人员有时间及时处理，避免进一步的安全事件发生。

本实用新型提供一种还原炉硅粉吸收装置，通过在还原炉底盘类设置导管，再与其他装置连接，可以有效的吸走还原炉底部，硅棒之间掉落的难以清除的硅粉，并且在除尘器上安装了压力释放结构与报警结构，有效的避免了扬尘，提高了生产的安全性，将生产过程中可能的安全风险降到最低，同时也有益于作业人员的身体健康。

附图说明

图1、本实用新型装置图；

图2、本实用新型导管结构图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

多晶硅是制造光伏发电的太阳能电池片的基础材料。同时，以电子级多晶硅为原料生产的单晶硅是电子信息产业的基础材料，是生产大规模集成电路、半导体分离元件、电力电子器件的原材料。目前国际上多晶硅生产工艺有70％以上采用改良西门子法。所谓西门子法，也被称作三氯氢硅氢还原法，是一种在还原炉内通过发生化学反应来生成多晶硅的方法。该生产方法的原料是三氯氢硅和氢气。在温度为1 050～1 150℃时，三氯氢硅与氢气在还原炉内主要发生下列反应：SiHCl₃+H₂＝Si+3HCl，这是一种氢还原反应。

近年来，国内大规模多晶硅生产，还原设备多采用24对棒的还原炉，多晶硅生产过程中，要通过还原炉底盘的电极，对炉内的阻性负载—硅芯(硅棒)通以电流加热，以使硅芯(硅棒)温度升高并保持至理想的还原温度。在一定的温度下，源源不断送入还原炉内、并被加热的原料—按一定比例组成的三氯氢硅和氢气的混合物—发生还原反应，从三氯氢硅还原析出的硅沉积在硅芯表面上，使硅芯逐渐增粗而长成成品硅棒。一般情况下，高度为2.5～2.8m、直径为10～12mm圆截面(或10×10mm方截面)的细长硅芯，经6～8天后，可长成直径为140～165mm左右的成品硅棒。

现有多晶硅还原炉的生产过程中，常会在还原炉底部，硅棒之间掉落许多还原硅粉，难以清除，掉落的硅粉在轻扫时容易扬起，不但影响硅棒质量，更会影响工人健康。

本实用新型提供一种还原炉硅粉吸收装置，通过在还原炉底盘类设置导管，再与其他装置连接，可以有效的吸走还原炉底部，硅棒之间掉落的难以清除的硅粉，并且在除尘器上安装了压力释放结构与报警结构，有效的避免了扬尘，提高了生产的安全性，将生产过程中可能的安全风险降到最低，同时也有益于作业人员的身体健康。

实施例

本实施例装置包括以下结构：还原炉1、硅棒1.1、底盘1.2、导管2、集尘口2.1、缓冲箱3、过滤网3.1、缓冲板3.2、除尘器4、报警结构4.1、泄压管4.2、法兰环4.3、贮粉箱5、射流真空系统6、真空罐6.1、喷射器6.2、蓄水罐6.3、电力水泵6.4、第一控制阀7、第二控制阀8。

本实施例的硅粉吸收装置包括依次连接的还原炉1、导管2、缓冲箱3、除尘器4以及射流真空系统5，首先导管入口设置于还原炉底盘内，导管上端还设置有多个集尘口2.1，集尘口连通还原炉底部与导管上壁，集尘口开口处位于硅棒之间，集尘口为上宽下窄的漏斗形，在装置运行时可最大程度吸入散落的硅粉。导管出口与缓冲箱入口连接。

缓冲箱3内部设置有缓冲板3.2，缓冲板为对称的两块，两块缓冲板在缓冲箱内部形成沙漏状的缓冲空间，两块缓冲板之间还水平设置了一个过滤网3.1。硅粉首先进入缓冲箱，进行初步的过滤，可以有效降低后续制备的运行压力。

除尘器4一侧底部设置有压力释放结构，压力释放结构包括依次连接的泄压管4.2，法兰环4.3，泄压管固定连接于除尘器一侧底部，法兰环与泄压管可拆卸连接，在法兰环与泄压管之间还设置有铝箔(图中未示出)，铝箔通过法兰环固定于泄压管管口处。当除尘器内压力过大，或者除尘器内粉尘开始燃烧，泄压管上的铝箔会先被压力冲破，迅速降低除尘器中的压力，避免爆炸的发生

除尘器另一侧底部还设置有报警结构4.1，报警结构包括依次连接的压力传感器与声光报警器，压力传感器预先设定允许的最高压力值，当除尘器内压力超过预设压力时，声光报警器报警，使得操作人员有时间及时处理，避免进一步的安全事件发生。除尘器可以为布袋除尘器或旋风除尘器。

另外还原炉硅粉吸收装置还包括贮粉箱5，贮粉箱与除尘器连接，贮粉箱入口与除尘器底部出口之间设置有连接通路，连接通路上还设置有第一控制阀7。8除尘器与射流真空系统之间还设置有第二控制阀，射流真空系统为市面上已有的产品，包括依次连接的真空罐6.1、喷射器6.2、蓄水罐6.3以及电力水泵6.4，射流真空系统为整个装置运行提供负压，是该装置的动力系统。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述硅粉吸收装置包括依次连接的还原炉、导管、缓冲箱、除尘器以及射流真空系统，所述导管入口设置于还原炉底盘内，所述导管出口与缓冲箱入口连接。

2.根据权利要求1所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述导管上端还设置有多个集尘口，所述集尘口连通还原炉底部与导管上壁，所述集尘口开口处位于硅棒之间，所述集尘口为上宽下窄的漏斗形。

3.根据权利要求2所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述缓冲箱内部还设置有缓冲板，所述缓冲板为对称的两块，所述两块缓冲板在缓冲箱内部形成沙漏状的缓冲空间。

4.根据权利要求3所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述缓冲箱还包括过滤网，所述过滤网设置于缓冲箱上部两块缓冲板之间，所述过滤网水平设置。

5.根据权利要求4所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述除尘器一侧底部设置有压力释放结构，所述压力释放结构包括依次连接的泄压管，法兰环，所述泄压管固定连接于除尘器一侧底部，所述法兰环与泄压管可拆卸连接，在法兰环与泄压管之间还设置有铝箔，所述铝箔通过法兰环固定于泄压管管口处。

6.根据权利要求5所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述除尘器另一侧底部还设置有报警结构，所述报警结构包括依次连接的压力传感器与声光报警器。

7.根据权利要求6所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，还包括贮粉箱，所述贮粉箱与除尘器连接，所述贮粉箱入口与除尘器底部出口之间设置有连接通路，所述连接通路上还设置有第一控制阀。

8.根据权利要求7所述的还原炉硅粉吸收装置，其特征在于，所述除尘器与射流真空系统之间还设置有第二控制阀，所述射流真空系统包括依次连接的真空罐、喷射器、蓄水罐以及电力水泵。