一种多晶硅生产用还原炉及还原方法与流程

本发明属于多晶硅生产设备，具体涉及到一种多晶硅生产用还原炉及还原方法。

背景技术：

1、多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料，是全球电子工业及光伏产业的基石。由于能源危机和环境保护的要求，全球正在积极的开发可再生能源，太阳能因其洁净、安全、资源丰富而引人关注，随着国内外太阳产业的迅速发展，多晶硅的需求也日趋增加。

2、多晶硅是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅在生产过程中，是在还原炉中生成的，为了防止污染需要将还原炉底盘上的杂质清理掉，但是目前都是采用人工清理的方式，人工清理难度大，效率低，因此也会影响多晶硅的生产效率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种自动清理还原炉底盘上杂质的多晶硅生产用还原炉及还原方法。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：在固定壳体上顶面圆周方向由外向内依次设置有第一连接盘、第三连接盘、第四连接盘、底盘，底盘上设置有炉体，支撑架上设置有带动炉体与底盘分离的提升组件，底盘上均匀设置有电极和硅芯棒，硅芯棒位于炉体与底盘构成的第一腔体中，第一连接盘上设置有用于清理底盘上的杂质的清理组件，固定壳体内部设置有第二连接盘，第二连接盘上设置有第二过滤网，第二过滤网、固定壳体与第二连接盘构成的第二腔体，清理组件的出口端与第二腔体相互连通，第二连接盘上分别加工有第一通孔、第二通孔，第二连接盘上设置有第一连接轴，第一连接轴上设置有位于第二通孔下方的第三扇叶，第一连接轴上设置有减速器，第一连接轴一端设置有第三齿轮，第一连接盘底部圆周方向设置有与第三齿轮啮合传动的第一齿圈。

3、进一步的，所述的底盘底部设置有驱动第一齿轮转动的第一电机，底盘上设置有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，第二连接盘上转动安装有第一连接环，第一连接环内圆周设置有与第二齿轮啮合传动的第二齿圈，第一连接环圆周方向均匀设置有第二扇叶，第一连接环圆周方向均匀通过第一连杆与第二连接环固定连接，第二连接环圆周方向均匀设置有第一扇叶。

4、进一步的，所述的底盘中间加工有第三通孔，底盘底部设置有第一过滤网，第二连接盘中间的第二通孔与第三通孔相互连通。

5、进一步的，所述的清理组件为：第一连接盘上设置有支撑座，支撑座的支撑杆上设置有电缸，电缸的输出轴与第二连杆滑动连接，支撑座上活动安装有与第二连杆固定连接的清理器，清理器的一端设置有用于清理理底盘上的杂质的清理头，清理器的出口端通过管道与第二腔体内部相互连通。

6、进一步的，所述的清理器上设置有导向杆，导向杆上水平滑动连接有滑块，滑块上设置有与支撑座的顶板滑动连接的第三连接轴，第三连接轴上设置有第二弹簧，第二弹簧一端与支撑座的顶板连接、另一端与滑块连接，支撑座内部设置有两个固定板，每个固定板一侧分别加工有斜面，清理器上设置有与两个固定板的斜面和顶面滑动连接的凸块。

7、进一步的，所述的提升组件为：支撑架上设置有驱动第一传送轮转动的第二电机，第一传送轮与绳子一端连接，支撑架上设置有第二连接轴，第二连接轴上活动安装有连接架，第二连接轴上设置有第一弹簧，第一弹簧一端与支撑架连接、另一端与连接架连接，连接架上转动安装有第二传送轮，绳子缠绕在第二传送轮上，绳子另一端与炉体顶部固定连接。

8、进一步的，所述的连接架上设置有插块，炉体顶部设置有两个固定杆，插块与两个固定杆活动连接。

9、一种多晶硅生产用还原炉的还原方法，包括以下步骤：

10、s1，采用高纯氢气与高纯三氯氢硅混合在一起构成原料，进入到多晶硅还原炉的炉体的第一腔体中；

11、s2，通过电极将硅芯棒的表面温度加热达到1100℃时，三氯氢硅与氢气发生还原反应，将三氯氢硅中的硅还原出来，不断沉积在硅芯棒上，在硅芯棒上生成多晶硅。

12、本发明的有益效果如下：（1）本发明采用了清理器上的凸块沿着两个固定板的斜边滑动至两个固定板上的顶面，清理器上的清理头运动至底盘上，清理头清理底盘上的杂质，清理器中的杂质和气体通过管道流入第二腔体，杂质和气体通过第二过滤网的过滤，过滤后的气体带动第三扇叶转动，第三扇叶通过第一连接轴带动减速器减速，带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第一连接盘转动，第一连接盘上的清理组件转动，本发明能够范围更广的清理底盘上的杂质。

13、（2）本发明采用了第一电机的输出轴带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一连接环转动，第一连接环通过第一连杆带动第二连接环转动，第一连接环上的第二扇叶和第二连接环上的第一扇叶转动，将底盘中间的杂质通过第三通孔流入第二连接盘的第二通孔中，进入第一过滤网进行过滤，能够清理底盘中间的杂质。

14、（3）本发明采用了第二电机的输出轴带动第一传送轮转动，第一传送轮带动绳子运动，绳子通过第二传送轮带动炉体沿垂直方向向上运动，炉体与底盘分离，炉体在上升过程中，插块与炉体上的两个固定杆插接，绳子继续通过第二传送轮拉动连接架在第一连接轴上沿水平方向运动，炉体移动至远离底盘，能够完成炉体和底盘的分离。

技术特征：

1.一种多晶硅生产用还原炉，其特征在于：在固定壳体（7）上顶面圆周方向由外向内依次设置有第一连接盘（6）、第三连接盘（25）、第四连接盘（26）、底盘（4），底盘（4）上设置有炉体（1），支撑架（8）上设置有带动炉体（1）与底盘（4）分离的提升组件，底盘（4）上均匀设置有电极和硅芯棒（3），硅芯棒（3）位于炉体（1）与底盘（4）构成的第一腔体中，第一连接盘（6）上设置有用于清理底盘（4）上的杂质的清理组件，固定壳体（7）内部设置有第二连接盘（9），第二连接盘（9）上设置有第二过滤网（15），第二过滤网（15）、固定壳体（7）与第二连接盘（9）构成的第二腔体，清理组件的出口端与第二腔体相互连通，第二连接盘（9）上分别加工有第一通孔（10）、第二通孔（11），第二连接盘（9）上设置有第一连接轴（24），第一连接轴（24）上设置有位于第二通孔（11）下方的第三扇叶（23），第一连接轴（24）上设置有减速器（22），第一连接轴（24）一端设置有第三齿轮（21），第一连接盘（6）底部圆周方向设置有与第三齿轮（21）啮合传动的第一齿圈。

2.根据权利要求1所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于：所述的底盘（4）底部设置有驱动第一齿轮（14）转动的第一电机（13），底盘（4）上设置有与第一齿轮（14）啮合传动的第二齿轮（16），第二连接盘（9）上转动安装有第一连接环（17），第一连接环（17）内圆周设置有与第二齿轮（16）啮合传动的第二齿圈，第一连接环（17）圆周方向均匀设置有第二扇叶（20），第一连接环（17）圆周方向均匀通过第一连杆（27）与第二连接环（18）固定连接，第二连接环（18）圆周方向均匀设置有第一扇叶（19）。

3.根据权利要求1所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于：所述的底盘（4）中间加工有第三通孔（28），底盘（4）底部设置有第一过滤网（12），第二连接盘（9）中间的第二通孔（11）与第三通孔（28）相互连通。

4.根据权利要求1所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于，所述的清理组件为：第一连接盘（6）上设置有支撑座（505），支撑座（505）的支撑杆（504）上设置有电缸（503），电缸（503）的输出轴与第二连杆（506）滑动连接，支撑座（505）上活动安装有与第二连杆（506）固定连接的清理器（512），清理器（512）的一端设置有用于清理理底盘（4）上的杂质的清理头（501），清理器（512）的出口端通过管道（502）与第二腔体内部相互连通。

5.根据权利要求4所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于，所述的清理器（512）上设置有导向杆（509），导向杆（509）上水平滑动连接有滑块（513），滑块（513）上设置有与支撑座（505）的顶板滑动连接的第三连接轴（507），第三连接轴（507）上设置有第二弹簧（508），第二弹簧（508）一端与支撑座（505）的顶板连接、另一端与滑块（513）连接，支撑座（505）内部设置有两个固定板（510），每个固定板（510）一侧分别加工有斜面，清理器（512）上设置有与两个固定板（510）的斜面和顶面滑动连接的凸块（511）。

6.根据权利要求1所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于，所述的提升组件为：支撑架（8）上设置有驱动第一传送轮（202）转动的第二电机（201），第一传送轮（202）与绳子（203）一端连接，支撑架（8）上设置有第二连接轴（204），第二连接轴（204）上活动安装有连接架（206），第二连接轴（204）上设置有第一弹簧（205），第一弹簧（205）一端与支撑架（8）连接、另一端与连接架（206）连接，连接架（206）上转动安装有第二传送轮（208），绳子（203）缠绕在第二传送轮（208）上，绳子（203）另一端与炉体（1）顶部固定连接。

7.根据权利要求6所述的多晶硅生产用还原炉，其特征在于：所述的连接架（206）上设置有插块（207），炉体（1）顶部设置有两个固定杆（209），插块（207）与两个固定杆（209）活动连接。

8.一种权利要求1所述的多晶硅生产用还原炉的还原方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种多晶硅生产用还原炉及还原方法，属于多晶硅生产设备技术领域，支撑架上设提升组件，底盘上设电极和硅芯棒，硅芯棒位于炉体与底盘构成的第一腔体中，第一连接盘上设清理组件，第二过滤网、固定壳体与第二连接盘构成的第二腔体，第一连接轴上设第三扇叶，第一连接轴一端设置有第三齿轮，第一连接盘底部圆周方向设第一齿圈。本发明通过清理器上的清理头运动至底盘上，清理头清理底盘上的杂质，清理器中的杂质和气体通过管道流入第二腔体，杂质和气体通过第二过滤网的过滤，过滤后的气体带动第三扇叶转动，第三扇叶通过第一连接轴带动第三齿轮转动，第三齿轮通过第一连接盘带动清理组件转动，本发明能够范围更广的清理底盘上的杂质。

技术研发人员：马英中,李峰,王盼盼,吕雄强,董德智,陈彦玺,张彦辉,路小卫,马强龙,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：宁夏润阳硅材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13