专利名称：多晶硅还原炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多晶硅还原炉，主要是用三氯氢硅和氢气在加热的硅芯上进
行化学气相沉积生产多晶硅的还原炉。
背景技术：
目前，国内外生产多晶硅的主要工艺技术是"改良西门子法"用氯气和氢气合成 氯化氢，氯化氢和硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提 纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后通入多晶硅还原炉内，在一定的温度和压力下， 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摄氏度左右，最终生成 棒状多晶硅产品，同时生成四氯化硅、二氯二氢硅、氯化氢等副产物。 多晶硅还原炉是"改良西门子法"生产多晶硅的主要设备，由底盘、含夹套冷却水 的钟罩式双层炉体、电极、视镜孔、混和气进气管、混和气尾气出气管、炉体冷却水进水管、 炉体冷却水出水管、底盘冷却水进水管、底盘冷却水出水管及其他附属部件组成，炉体主体 采用不锈钢材质，以减少设备材质对产品的污染。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多晶硅还原炉，该多晶硅还原炉单炉 产量比现有的多晶硅还原炉单炉产量有大幅度提升。 —种多晶硅还原炉，包括炉体，设置在炉体下方的底盘，设置在底盘上的电极和与 电极对应安装的硅芯，设置在底盘下方的进气管和出气管，进气管与安装在底盘上的喷口 连通，出气管与安装在底盘上的尾气出口连通，炉体内设有夹套，夹套分别与炉体冷却水进 水管和炉体冷却水出水管相连通，底盘上设有底盘冷却水进水管和底盘冷却水出水管，其 特征在于所述电极为48对，即96个，均匀分布在底盘上。 其中，所述电极在底盘上沿5个圆周均匀分布，由内圆周向外圆周，电极的数量分
别为第一圈6个、第二圈12个、第三圈18个、第四圈24个、第五圈36个。 其中，所述的喷口为66个，均匀分布在底盘上；所述的尾气出口为l个，设置在底
盘中心。 其中，所述的喷口在底盘上沿5个圆周均匀分布，最内喷口圆周设置在尾气出口 与最内电极圆周之间，其它喷口圆周设置在相邻两个电极圆周之间，由内圆周向外圆周，喷 口的数量分别为第一圈3个、第二圈6个、第三圈12个、第四圈18个、第五圈27个。 其中，每一圈电极，相邻的两个电极通过电极板连接，并通过设置在电极上的硅芯 分别串接组成电路回路。 有益效果本实用新型的多晶硅还原炉通过对底盘上的电极、喷口数量和分布的 改进，使得每批次产量较现有24对棒还原炉提高80 120%，每公斤多晶硅的电耗相应降 低20 50%，多晶硅的综合生产成本和能耗也相应降低。
以下附图结合说明书具体的说明本实用新型，但本实用新型不限定于这些附图中 所展示出的具体形态。 图1为本实用新型的多晶硅还原炉的结构示意图。
图2为本实用新型的多晶硅还原炉的底盘俯视图。
具体实施方式本实用新型涉及的多晶硅还原炉结构示意图如图l所示，l为炉体(含夹套冷却 水，钟罩式，双层)，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6 为进气管，7为喷口，8为出气管，9为炉体冷却水进水管，10为炉体冷却水出水管，11为石墨 夹头(用于连接硅芯与电极)，12为电极，13为硅芯，14为夹套冷却水导流板，15为尾气出 □。 本实用新型的多晶硅还原炉，包括炉体l，炉体1主体采用不锈钢材质，以减少设 备材质对产品的污染。炉体1下方设有底盘3，底盘3上设有电极12和与电极12对应安 装的硅芯13，底盘3下方设有进气管6和出气管8，进气管6与安装在底盘3上的喷口 7连 通，出气管8与安装在底盘3上的尾气出口 15连通，炉体1内设有夹套，夹套分别与炉体冷 却水进水管9和炉体冷却水出水管10相连通，底盘3上设有底盘冷却水进水管4和底盘冷 却水出水管5。所述电极12为48对，即96个，底盘3上沿5个圆周均匀分布，由内圆周向 外圆周，电极的数量分别为第一圈6个、第二圈12个、第三圈18个、第四圈24个、第五圈36 个(见图2)。每一圈电极，相邻的两个电极12通过电极板连接，并通过设置在电极12上的 硅芯13分别串接组成电路回路。所述的尾气出口15为1个，设置在底盘3中心。所述的 喷口 7为66个，底盘3上沿5个圆周均匀分布，最内喷口圆周设置在尾气出口 15与最内电 极圆周之间，其它喷口圆周设置在相邻两个电极圆周之间，由内圆周向外圆周，喷口的数量 分别为第一圈3个、第二圈6个、第三圈12个、第四圈18个、第五圈27个(见图2)。 准备生产时，在底盘3上的各对电极12上安装好连接硅芯13与电极12的石墨夹 头11并安装好硅芯13，再把含夹套冷却水的钟罩式双层炉体1吊装安装在底盘3上，进行 气密性试验，确认不漏气后，通过电极12对硅芯13通电加热，控制温度至1080摄氏度，通 过进气管喷口 7喷出的三氯氢硅和氢气的混合气在高温通电硅芯13上进行化学气相沉积 反应，最终生成棒状多晶硅产品。
权利要求一种多晶硅还原炉，包括炉体(1)，设置在炉体(1)下方的底盘(3)，设置在底盘(3)上的电极(12)和与电极(12)对应安装的硅芯(13)，设置在底盘(3)下方的进气管(6)和出气管(8)，进气管(6)与安装在底盘(3)上的喷口(7)连通，出气管(8)与安装在底盘(3)上的尾气出口(15)连通，炉体(1)内设有夹套，夹套分别与炉体冷却水进水管(9)和炉体冷却水出水管(10)相连通，底盘(3)上设有底盘冷却水进水管(4)和底盘冷却水出水管(5)，其特征在于所述电极(12)为48对，即96个，均匀分布在底盘(3)上。
2. 根据权利要求l所述的多晶硅还原炉，其特征在于所述电极(12)在底盘(3)上沿5 个圆周均匀分布，由内圆周向外圆周，电极的数量分别为第一圈6个、第二圈12个、第三圈 18个、第四圈24个、第五圈36个。
3. 根据权利要求2所述的多晶硅还原炉，其特征在于所述的喷口 (7)为66个，均匀分 布在底盘(3)上；所述的尾气出口 (15)为l个，设置在底盘(3)中心。
4 根据权利要求3所述的多晶硅还原炉，其特征在于所述的喷口 (7)在底盘上沿5个 圆周均匀分布，最内喷口圆周设置在尾气出口 (15)与最内电极圆周之间，其它喷口圆周设 置在相邻两个电极圆周之间，由内圆周向外圆周，喷口的数量分别为第一圈3个、第二圈6 个、第三圈12个、第四圈18个、第五圈27个。
5. 根据权利要求2 4中任意一项所述的多晶硅还原炉，其特征在于每一圈电极，相邻 的两个电极(12)通过电极板连接，并通过设置在电极(12)上的硅芯(13)分别串接组成电 路回路。
专利摘要本实用新型公开了一种多晶硅还原炉，包括炉体，设置在炉体下方的底盘，设置在底盘上的电极和与电极对应安装的硅芯，设置在底盘下方的进气管和出气管，进气管与安装在底盘上的喷口连通，出气管与安装在底盘上的尾气出口连通，炉体内设有夹套，夹套分别与炉体冷却水进水管和炉体冷却水出水管相连通，底盘上设有底盘冷却水进水管和底盘冷却水出水管，其特征在于所述电极为48对，即96个，均匀分布在底盘上。本实用新型的多晶硅还原炉通过对底盘上的电极、喷口数量和分布的改进，使得每批次产量较现有的还原炉有大幅度的提升，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。
文档编号C01B33/035GK201473329SQ20092023083
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者朱青松, 王存惠, 蒋文武 申请人:江苏中能硅业科技发展有限公司