CN220489703U - 一种多晶硅还原炉及其底盘 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多晶硅还原炉及其底盘，涉及多晶硅生产设备领域，多晶硅还原炉的底盘包括：底盘、电极组、第一出料端及至少一个进料端，所述电极组中的电极数量为58对，所述电极呈同心圆间隔设置于所述底盘上，所述第一出料端设置于所述底盘上，所述第一出料端与第一排气管连接，所述进料端设置于所述底盘上，所述进料端与进气管连接，在所述电极组上的硅棒也为58对，采用58对硅棒的设计，相对于40对硅棒还原炉，充分利用了所述底盘的空间，能有效提高多晶硅还原炉的产能，提高了硅棒之间的热辐射利用率，降低了电耗，从而降低了多晶硅的生产成本。

Description

一种多晶硅还原炉及其底盘

技术领域

本申请涉及多晶硅生产设备领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉及其底盘。

背景技术

随着信息化技术和太阳能光伏产业的迅速发展，多晶硅作为集成电路和太阳能光伏发电的基础原材料，在国内外市场的需求量不断增加。多晶硅可以用于制备单晶硅，其深加工产品广泛用于半导体工业中，可作为人工智能、自动控制、信息处理、光硅转换等器件的基础材料。同时，由于能源危机和环境保护的要求，全球正积极开发利用可再生能源，大阳能光伏发电作为可再生资源之一备受关注，突显出着多晶硅在新能源中的重要性。由于多晶硅产品需求的多样化，对多晶硅纯度的要求也大不相同，目前多晶硅可以分为太阳能级多晶硅、电子级多晶硅、区熔级多晶硅。

改良西门子法被公认为是多晶硅提纯可靠成熟的工艺技术，同时也已被国内外绝大多数厂商采用，多晶硅还原炉作为改良西门子法生产多晶硅的核心设备，决定了系统产能、能耗、环保指标以及可靠性、安全性的关键因素。目前多采用是40对棒还原炉来生产多晶硅，但40对棒还原炉的电耗高，且多晶硅的产量较低，难以满足实际生产需求。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种多晶硅还原炉及其底盘。

第一方面，本申请提供的一种多晶硅还原炉的底盘，包括：底盘、电极组、第一出料端及至少一个进料端，所述电极组中的电极数量为58对，所述电极呈同心圆间隔设置于所述底盘上，所述第一出料端设置于所述底盘上，所述第一出料端与第一排气管连接，所述进料端设置于所述底盘上，所述进料端与进气管连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述底盘上设置有电极圈组，所述电极圈组包括第一电极圈、第二电极圈、第三电极圈、第四电极圈及第五电极圈，所述第一电极圈、所述第二电极圈、所述第三电极圈、所述第四电极圈及所述第五电极圈沿远离所述第一出料端的方向依次设置于所述底盘上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一出料端位于所述底盘的中心轴线上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述电极组中的电极分布于所述第一电极圈、所述第二电极圈、所述第三电极圈、所述第四电极圈及所述第五电极圈上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一电极圈上的所述电极的数量为4对，所述第二电极圈上的所述电极的数量为8对，所述第三电极圈上的所述电极的数量为12对，所述第四电极圈上的所述电极的数量为16对，所述第五电极圈上的所述电极的数量为18对。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述底盘上设置有进料圈组，所述进料圈组包括第一进料圈、第二进料圈、第三进料圈、第四进料圈及第五进料圈，所述第一进料圈位于所述第一电极圈远离所述第二电极圈的一侧，所述第二进料圈位于所述第一电极圈与第二电极圈之间，所述第三进料圈位于所述第二电极圈与第三电极圈之间，所述第四进料圈位于所述第三电极圈与第四电极圈之间，所述第五进料圈位于所述第四电极圈与第五电极圈之间，所述进料端分布于所述第一进料圈、所述第二进料圈、所述第三进料圈、所述第四进料圈及所述第五进料圈上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一进料圈上的所述进料端的数量为1个，所述第二进料圈上的所述进料端的数量为8个，所述第三进料圈上的所述进料端的数量为8个，所述第四进料圈上的所述进料端的数量为16个，所述第五进料圈上的所述进料端的数量为12个。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述多晶硅还原炉的底盘还包括：第二出料端，所述第二出料端设置于所述底盘上，所述第二出料端位于所述第五电极圈远离所述第五进料圈的一侧。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述多晶硅还原炉的底盘还包括：连接件，所述连接件连接所述底盘与多晶硅还原炉的炉筒。

第二方面，本申请提供的一种多晶硅还原炉，包括上述的所述多晶硅还原炉的底盘。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的多晶硅还原炉的底盘，包括：底盘、电极组、第一出料端及至少一个进料端，所述电极组中的电极数量为58对，所述电极呈同心圆间隔设置于所述底盘上，所述第一出料端设置于所述底盘上，所述第一出料端位于所述电极组的一侧，所述进料端设置于所述底盘上，所述进料端位于所述电极组远离所述第一出料端的一侧，在所述电极组上的硅棒也为58对，采用58对硅棒的设计，相对于40对硅棒还原炉，充分利用了所述底盘的空间，能有效提高多晶硅还原炉的产能，提高了硅棒之间的热辐射利用率，降低了电耗，从而降低了多晶硅的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了多晶硅还原炉的底盘的整体结构示意图；

图2示出了多晶硅还原炉的底盘的电极圈组的结构示意图；

图3示出了多晶硅还原炉的底盘的通孔的结构示意图；

图4示出了多晶硅还原炉的底盘的进料圈组的结构示意图；

图5示出了多晶硅还原炉的底盘的第二出料端的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-底盘；110-电极圈组；111-第一电极圈；112-第二电极圈；113-第三电极圈；114-第四电极圈；115-第五电极圈；120-通孔；130-进料圈组；131-第一进料圈；132-第二进料圈；133-第三进料圈；134-第四进料圈；135-第五进料圈；200-连接件；300-电极组；400-进料端；500-第一出料端；600-第二出料端。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例提供一种多晶硅还原炉的底盘100，包括：底盘100、连接件200、电极组300、进料端400及第一出料端500。所述连接件200与所述底盘100连接。所述第一出料端500设置于所述底盘100上。所述电极组300设置于所述底盘100上，所述电极组300位于所述第一出料端500的一侧。所述进料端400设置于所述底盘100上，所述进料端400位于所述电极组300靠近所述第一出料端500的一侧。

在一些实施例中，所述底盘100为圆形。

在其他实施例中，所述底盘100为方形。

在一些实施例中，所述连接件200为法兰连接件200，所述连接件200连接所述底盘100与多晶硅还原炉的炉筒内壁。

在一些实施例中，所述连接件200通过焊接的方式连接所述底盘100与所述多晶硅还原炉的炉筒内壁。

在一些实施例中，所述第一出料端500位于所述底盘100的中心轴线上，所述第一出料端500为尾气排放端，所述第一出料端500与第一排气管连接，所述第一出料端500为圆柱形。

在其他实施例中，所述第一出料端500为棱柱形。

在一些实施例中，所述电极组300中的电极数量为58对，所述电极沿所述底盘100的径向排布。

在一些实施例中，所述电极呈同心圆间隔设置于所述底盘100上，所述电极在所述底盘100上排列成5圈。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，所述底盘100上设置有电极圈组110。所述电极圈组110包括第一电极圈111、第二电极圈112、第三电极圈113、第四电极圈114及第五电极圈115。所述第一电极圈111的直径小于所述第二电极圈112的直径。所述第二电极圈112的直径小于所述第三电极圈113的直径。所述第三电极圈113的直径小于所述第四电极圈114的直径。所述第四电极圈114的直径小于所述第五电极圈115的直径。所述第一电极圈111、所述第二电极圈112、所述第三电极圈113、所述第四电极圈114及所述第五电极圈115沿远离所述第一出料端500的方向依次设置于所述底盘100上。

在一些实施例中，所述电极分布于所述第一电极圈111、所述第二电极圈112、所述第三电极圈113、所述第四电极圈114及所述第五电极圈115上。

在一些实施例中，所述第一电极圈111上的所述电极的数量为4对。所述第二电极圈112上的所述电极的数量为8对。所述第三电极圈113上的所述电极的数量为12对。所述第四电极圈114上的所述电极的数量为16对。所述第五电极圈115上的所述电极的数量为18对。

在一些实施例中，所述第一电极圈111上的相邻两所述电极之间的间距相等。所述第二电极圈112上的相邻两所述电极之间的间距相等。所述第三电极圈113上的相邻两所述电极之间的间距相等。所述第四电极圈114上的相邻两所述电极之间的间距相等。所述第五电极圈115上的相邻两所述电极之间的间距相等。

请参阅图3，在一些实施例中，所述底盘100上设置有通孔120。所述通孔120为所述电极的安装孔，所述通孔120与所述电极相互匹配。

在一些实施例中，所述第一电极圈111上的相邻两所述通孔120搭接。所述第二电极圈112上的相邻两所述通孔120搭接。所述第三电极圈113上的相邻两所述通孔120搭接。所述第四电极圈114上的相邻两所述通孔120搭接。所述第五电极圈115上的相邻两所述通孔120搭接。

在一些实施例中，所述第一电极圈111与所述第二电极圈112之间存在第一间距。所述第二电极圈112与所述第三电极圈113之间存在第二间距。所述第三电极圈113与所述第四电极圈114之间存在第三间距。所述第四电极圈114与所述第五电极圈115之间存在第四间距。

在一些实施例中，所述第一间距与所述第二间距相等，所述第二间距与所述第三间距相等，所述第三间距与所述第四间距相等，以使得在所述电极上的硅棒能均匀分布于多晶硅还原炉中，从而能有效利用各硅棒之间的辐射热能，节约了能耗。

在一些实施例中，所述第一间距为225～250㎜。

在一些实施例中，所述第一间距为230㎜。

在一些实施例中，所述第五电极圈115与所述多晶硅还原炉的炉筒内壁之间的间距为290～350㎜。

在一些实施例中，所述进料端400为进料喷嘴，所述进料端400与进气管连接，所述进料端400为圆柱形。

在其他实施例中，所述进料端400为棱柱形。

在一些实施例中，所述进料端400的直径大于所述第一出料端500的直径。

在一些实施例中，所述进料端400的数量为一个以上，多个所述进料端400沿所述底盘100的径向排布。

在一些实施例中，所述进料端400的数量为45个。

在一些实施例中，所述进料端400呈同心圆间隔设置于所述底盘100上，所述电极在所述底盘100上排列成5圈。

请参阅图1和图4，在一些实施例中，所述底盘100上设置有进料圈组130。所述进料圈组130包括第一进料圈131、第二进料圈132、第三进料圈133、第四进料圈134及第五进料圈135。所述第一进料圈131、所述第二进料圈132、所述第三进料圈133、所述第四进料圈134及所述第五进料圈135沿远离所述第一出料端500的方向依次设置于所述底盘100上。

请参阅图4，在一些实施例中，所述进料端400分布于所述第一进料圈131、所述第二进料圈132、所述第三进料圈133、所述第四进料圈134及所述第五进料圈135上。

在一些实施例中，所述第一进料圈131位于所述底盘100的中心轴线上，所述第一进料圈131上的所述进料端400的数量为1个。

在一些实施例中，所述第二进料圈132位于所述第一电极圈111与第二电极圈112之间，所述第二进料圈132与所述第一电极圈111之间的间距等于所述第二进料圈132与所述第二电极圈112之间的间距。

在一些实施例中，所述第二进料圈132上的所述进料端400的数量为8个。

在一些实施例中，所述第三进料圈133位于所述第二电极圈112与第三电极圈113之间，所述第三进料圈133与所述第二电极圈112之间的间距等于所述第三进料圈133与所述第三电极圈113之间的间距。

在一些实施例中，所述第三进料圈133上的所述进料端400的数量为8个。

在一些实施例中，所述第四进料圈134位于所述第三电极圈113与第四电极圈114之间，所述第四进料圈134与所述第三电极圈113之间的间距等于所述第四进料圈134与所述第四电极圈114之间的间距。

在一些实施例中，所述第四进料圈134上的所述进料端400的数量为16个。

在一些实施例中，所述第五进料圈135位于所述第四电极圈114与第五电极圈115之间，所述第五进料圈135与所述第四电极圈114之间的间距等于所述第五进料圈135与所述第五电极圈115之间的间距。

在一些实施例中，所述第五进料圈135上的所述进料端400的数量为12个。所述电极与所述进料端400沿所述底盘100的径向交替分布，以使得从所述进料端400的进料气体能均匀分布于多晶硅还原炉内，能提升多晶硅的品质。

请参阅图5，在一些实施例中，所述多晶硅还原炉的底盘100还包括：第二出料端600。所述第二出料端600设置于所述底盘100上。

在一些实施例中，所述第二出料端600为尾气排放端，所述第二出料端600与第二排气管连接，所述第二出料端600为圆柱形。

在一些实施例中，所述第二出料端600为棱柱形。

在一些实施例中，多个所述第二出料端600呈同心圆设置于所述底盘100上，所述第二出料端600位于所述第五电极圈115远离所述第五进料圈135的一侧。

在一些实施例中，所述第二出料端600的数量为6个，相邻两所述第二出料端600之间的间距相等。

在一些实施例中，所述第二出料端600的直径大于所述第一出料端500的直径，所述第二出料端600的直径大于所述进料端400的直径。

在多晶硅的生产过程中，排布于所述第一进料圈131、所述第二进料圈132、所述第三进料圈133、所述第四进料圈134及所述第五进料圈135上的所述进料端400，能使进料气体在所述多晶硅还原炉内分布更均匀，能有效提升多晶硅的品质。采用58对硅棒的设计，充分利用了所述底盘100的空间，能有效提高所述多晶硅还原炉的产能，各硅棒均匀分布，提高了硅棒之间的热辐射利用率，降低电耗，从而降低了多晶硅的生产成本。通过多个所述进料端400与多个出料端的配合，以使得多晶硅还原炉内的温度场分布均匀，节约了能耗。所述底盘100的中心轴线上的所述第一出料端500及位于所述底盘100远离所述第一出料端500一侧的所述第二出料端600用于尾气的排放，能加快尾气的流动速率，提升了多晶硅的生产速率。

实施例二

请参阅图1至图5，本申请实施例提供一种多晶硅还原炉，包括上述实施例一中的所述多晶硅还原炉的底盘。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种多晶硅还原炉的底盘，其特征在于，包括：底盘、电极组、第一出料端及至少一个进料端；

所述电极组中的电极数量为58对，所述电极呈同心圆间隔设置于所述底盘上；

所述第一出料端设置于所述底盘上，所述第一出料端与第一排气管连接；

所述进料端设置于所述底盘上，所述进料端与进气管连接；

所述底盘上设置有电极圈组；

所述电极圈组包括第一电极圈、第二电极圈、第三电极圈、第四电极圈及第五电极圈；

所述第一电极圈、所述第二电极圈、所述第三电极圈、所述第四电极圈及所述第五电极圈沿远离所述第一出料端的方向依次设置于所述底盘上；

所述电极组中的电极分布于所述第一电极圈、所述第二电极圈、所述第三电极圈、所述第四电极圈及所述第五电极圈上；

所述第一电极圈上的所述电极的数量为4对，所述第二电极圈上的所述电极的数量为8对，所述第三电极圈上的所述电极的数量为12对，所述第四电极圈上的所述电极的数量为16对，所述第五电极圈上的所述电极的数量为18对；

所述底盘上设置有进料圈组；

所述进料圈组包括第一进料圈、第二进料圈、第三进料圈、第四进料圈及第五进料圈；

所述第一进料圈位于所述第一电极圈远离所述第二电极圈的一侧，所述第二进料圈位于所述第一电极圈与第二电极圈之间，所述第三进料圈位于所述第二电极圈与第三电极圈之间，所述第四进料圈位于所述第三电极圈与第四电极圈之间，所述第五进料圈位于所述第四电极圈与第五电极圈之间；

所述进料端分布于所述第一进料圈、所述第二进料圈、所述第三进料圈、所述第四进料圈及所述第五进料圈上；

所述第一进料圈位于所述底盘的中心轴线上。

2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉的底盘，其特征在于，所述第一出料端位于所述底盘的中心轴线上。

3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉的底盘，其特征在于，所述第一进料圈上的所述进料端的数量为1个，所述第二进料圈上的所述进料端的数量为8个，所述第三进料圈上的所述进料端的数量为8个，所述第四进料圈上的所述进料端的数量为16个，所述第五进料圈上的所述进料端的数量为12个。

4.根据权利要求3所述的多晶硅还原炉的底盘，其特征在于，所述多晶硅还原炉的底盘还包括：第二出料端；

所述第二出料端设置于所述底盘上，所述第二出料端位于所述第五电极圈远离所述第五进料圈的一侧。

5.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉的底盘，其特征在于，所述多晶硅还原炉的底盘还包括：连接件；

所述连接件连接所述底盘与多晶硅还原炉的炉筒。

6.一种多晶硅还原炉，其特征在于，包括权利要求1-5中任意一项所述的多晶硅还原炉的底盘。