一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴的制作方法

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴。

背景技术：

改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成氯化氢(或外购氯化氢)，氯化氢和硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后提纯三氯氢硅后与氢气按一定比例混合后，在一定的温度压力下从还原炉的底盘上的进气口进入炉体内，在通电的高温硅棒上沉积生成多晶硅，反应尾气经底盘上的出气口排出。还原炉在运行过程中，固定在底盘上的进气喷嘴将三氯氢硅和氢气等工艺气体喷射到炉内空间发生还原反应，硅芯直径一般从8～10mm长到150～180mm。还原炉内的气体流动后受硅棒分布、出气口结构的影响，当气体原料通过进气喷嘴喷射到还原炉中时，喷嘴中心喷射速度较高，但靠近喷嘴附近的气体流动速率低，不利于还原反应的进行，同时气体流动造成还原炉内下部工艺气体浓度偏低，并且导致还原产生的Si具有向上运动的趋势，从而导致硅棒在生长过程中上部粗下部细，如果硅棒上下粗细相差悬殊，容易发生倒棒现象。

目前采用的进气喷嘴多为直喷型，即用于提供气流的流通通道呈直筒状，还采用缩小进气管口径增加中心气流速度，形成气体流动大循环，此方法使工艺气体大量涌到顶部，使顶部气体浓度过高，导致硅棒上粗下细，容易在反应中途硅棒顶部间隙小，不能继续生长。

为此，己有不少专利对进气喷嘴结构进行了改进，如中国专利公开号CN201678459U，公开了一种有特殊流道的整体式喷嘴，该喷嘴中心缩颈提高了气体的整体流速，又有螺旋部分气体向外扩散，满足了硅棒下端的气体需求，但是由于整体式结构的局限性会导致扩散气体速度大，从而对硅棒下端产生较大的冲击力，在生产初期受气流扰动较大，开车时仍会发生倒棒。

有鉴于此，多晶硅还原炉内的气体流动控制十分重要，为了能够生成优质的多晶硅料，应保持还原炉炉内气场的均匀性。需要一种既能够保持中心射流速度，又能避免硅芯共振倒棒，同时还能使炉内气场均匀分布的喷嘴。

技术实现要素：

鉴于目前存在的上述不足，本实用新型提供一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴，实现轴向气体射流速度满足循环条件和顶部硅的均匀沉积，而周向气体可以实现底部气体流动和浓度均匀，但不对底部硅棒形成气流冲击。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴，所述泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴包括相连的泡罩喷头组件和接管，所述泡罩喷头组件包括喷头底座和泡罩式喷头，所述喷头底座一端与所述接管相连，另一端与所述泡罩式喷头一端相连，所述泡罩式喷头另一端的中心和侧面上设有通孔。

依照本实用新型的一个方面，所述喷头底座与接管相连的一端外侧设有螺纹，所述接管与所述喷头底座相连的一端设有内孔螺纹。

依照本实用新型的一个方面，所述接管的另一端与多晶硅还原炉相连。

依照本实用新型的一个方面，所述接管另一端设有内孔螺纹。

依照本实用新型的一个方面，所述通孔为多个。

依照本实用新型的一个方面，所述通孔的直径和数量根据多晶硅还原炉的需求进行调节。

依照本实用新型的一个方面，所述泡罩式喷头设有通孔的一端直径大于与喷头底座相连的一端。

依照本实用新型的一个方面，所述泡罩式喷头与喷头底座相连的一端外侧设有螺纹，所述喷头底座与所述泡罩式喷头相连的一端设有内孔螺纹。

本实用新型实施的优点：本实用新型所述的泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴，包括相连的泡罩喷头组件和接管，所述泡罩喷头组件包括喷头底座和泡罩式喷头，所述喷头底座一端与所述接管相连，另一端与所述泡罩式喷头一端相连，所述泡罩式喷头另一端中心和侧面上设有通孔；通孔的开孔直径和开孔率根据炉体和底盘结构可调，接管高度根据底盘喷嘴的布置方位可调，可以实现轴向气体射流速度满足循环条件和顶部硅的均匀沉积，而周向气体可以实现底部气体流动和浓度均匀，但不对底部硅棒形成气流冲击。同时，喷嘴可以实现高度和流速可调。由于不同炉型对喷嘴高度要求不同，通过设置接管，可以实现喷嘴高度的调节，只需更换不同长度的接管，即可满足各种炉型的需求。同炉型根据喷嘴与底盘电极孔方位的关系，对喷嘴高度要求不同，通过设置接管，可以实现喷嘴高度的调节，只需更换不同长度的接管，即可满足各种炉型的需求。通过设置顶部喷头，可以任意更换不同中心孔直径大小和开孔率的喷头，进而控制进料流速。实现对喷嘴流速的调节，满足不同炉型的要求。针对直孔型喷嘴进气射流速度过快或过慢的弊端，采用泡罩式的喷头，在泡罩中心开直孔，在泡罩侧边开多孔，主气流经中心喷口上升到达炉体顶部形成满足生长的大循环，辅助气流经多孔分散在底部，增加底部气体的流动强度和反应气体的浓度，有利于硅棒的沉积。通过上述泡罩喷嘴结构调节，可以最大限度的满足不同型号还原炉的不同进料要求，实现还原炉的硅棒均匀快速生长，降低多晶硅的"珊瑚料"比例，提高多晶硅的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型所述的一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴的结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴的俯视图；

图3为本实用新型所述的一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴的立体视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴，所述泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴包括相连的泡罩喷头组件1和接管2，所述泡罩喷头组件1包括喷头底座11和泡罩式喷头12，所述喷头底座11一端与所述接管2相连，另一端与所述泡罩式喷头12一端相连，所述泡罩式喷头12另一端的中心和侧面上设有通孔13。

在实际应用中，所述喷头底座11与接管2相连的一端外侧可设有螺纹，所述接管2与所述喷头底座11相连的一端设有内孔螺纹。

在实际应用中，所述接管2的另一端与多晶硅还原炉相连。

在实际应用中，所述接管2另一端设有内孔螺纹。

在实际应用中，所述通孔13为多个。

在实际应用中，所述通孔13的直径和数量根据多晶硅还原炉的需求进行调节。

在实际应用中，所述泡罩式喷头12设有通孔的一端直径大于与喷头底座相连的一端。

在实际应用中，所述泡罩式喷头12与喷头底座11相连的一端外侧设有螺纹，所述喷头底座11与所述泡罩式喷头12相连的一端设有内孔螺纹。

本实用新型实施的优点：本实用新型所述的泡罩式可调节多晶硅还原炉喷嘴，包括相连的泡罩喷头组件和接管，所述泡罩喷头组件包括喷头底座和泡罩式喷头，所述喷头底座一端与所述接管相连，另一端与所述泡罩式喷头一端相连，所述泡罩式喷头另一端中心和侧面上设有通孔；通孔的开孔直径和开孔率根据炉体和底盘结构可调，接管高度根据底盘喷嘴的布置方位可调，可以实现轴向气体射流速度满足循环条件和顶部硅的均匀沉积，而周向气体可以实现底部气体流动和浓度均匀，但不对底部硅棒形成气流冲击。同时，喷嘴可以实现高度和流速可调。由于不同炉型对喷嘴高度要求不同，通过设置接管，可以实现喷嘴高度的调节，只需更换不同长度的接管，即可满足各种炉型的需求。同炉型根据喷嘴与底盘电极孔方位的关系，对喷嘴高度要求不同，通过设置接管，可以实现喷嘴高度的调节，只需更换不同长度的接管，即可满足各种炉型的需求。通过设置顶部喷头，可以任意更换不同中心孔直径大小和开孔率的喷头，进而控制进料流速。实现对喷嘴流速的调节，满足不同炉型的要求。针对直孔型喷嘴进气射流速度过快或过慢的弊端，采用泡罩式的喷头，在泡罩中心开直孔，在泡罩侧边开多孔，主气流经中心喷口上升到达炉体顶部形成满足生长的大循环，辅助气流经多孔分散在底部，增加底部气体的流动强度和反应气体的浓度，有利于硅棒的沉积。通过上述泡罩喷嘴结构调节，可以最大限度的满足不同型号还原炉的不同进料要求，实现还原炉的硅棒均匀快速生长，降低多晶硅的"珊瑚料"比例，提高多晶硅的产品质量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。