专利名称：多晶硅氢还原炉的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及反应器，特别是涉及通过电化学反应制造多晶硅的反应器。
二背景技术：
多晶硅氢还原炉是提炼多晶硅的专用设备，对产品的质量要求很高，同时多晶硅氢还原炉又是一个高能耗的设备。因此，还原炉的好坏，以及是否节能，直接影响到产品的质量，性能和生产成本。
国内现有的多晶硅氢还原炉的结构是由炉体，底板和上封头组成。封头和炉体上有冷却水腔，底板上有电极(9对以下)，它存在着设备生产能力较低，产量上不去的的问题。
三、实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多晶硅氢还原炉，以进一步提高多晶硅的产量。本新型的目的是这样实现的一种多晶硅氢还原炉，包括带有冷却水腔的封头和炉体，底板，底板下的进气管和排气管，底板上的电极，其特征在于，所述电极为12对、即24个电极，且在底板上沿两个圆周均布设置；所述进气管主要由一个水平环管和9个喷嘴连通构成，其中8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底板上，一个喷嘴设置在底板中心位置。
上述8对电极设置在外圆周上，其余4对电极设置在内圆周上。
上述电极中，正、负电极在底板的圆周上逐一间隔设置。
从以上设计来看，呈气态的硅的化合物与氢气作为原料气，在还原炉中发生还原反应；还原反应的生成物——硅在电极所形成的电场的作用下，吸附、沉积在硅芯(连接在一对正、负电极之间)上、以多晶硅形式出现。本新型底板上排布有12对、即24个电极，9个喷嘴，所有电极排布在两个圆周(形成两圈电极)上，其中8个喷嘴排布在两圈电极之间，另外一个喷嘴位于底板中心；电极所形成的电场将喷嘴围闭其间。正、负电极在底板圆周上逐一间隔设置，这样，整个电场在炉体横截面上分布非常均衡(即电场强度变化是连续渐变的，而不是突变性的)，因而，有利于12对电极上的24个硅芯在均衡电场强度的作用下，均匀地沉淀，生成硅棒。从而，减少了废次品生成的可能，保证了产品质量，没有废次品，也可以说是提高了产量。原料气通过水平环管，经9个喷嘴分别进入炉体内腔，各喷嘴的进气压力一致(无压力被动)，气体流动阻力减小，在炉体横截面不变情况下，设备生产能力有所提高，产量有所增加；从生产实践来看，本新型所生成的多晶硅棒的有效高度达到2.8m，最大直径可达150mm。本新型电极对数较多，单台炉子的产量比现有炉子提高很多，同时，大幅度降低能耗，最终，大大降低了多晶硅的生产成本。
四
图1是本新型的主视图；图2是电极、喷嘴在底板上分布的示意图；五具体实施方式
图1示出，炉体13上部有封头3，炉体的冷却水腔4与封头的冷却水腔2连通，冷水进口管11设置在炉体下部，冷水出口管5设置在封头上，冷水从冷水进口管进入夹套，然后从冷水出口管流出，封头上设置有连接法兰1，用作连接起动装置。炉体上设置有视窗14，可为两个，采用独特的双层玻璃结构、以方便观察硅棒的生长过程。底板9经法兰6与炉体联接，以方便拆卸，底板9是水冷式结构，其设置有冷却水进口和出口。整个炉体安装在支架10上，进气管7主要由水平环管和9个喷嘴15经竖管连通构成，参见图2，底板上的电极12为12对(一对电极含一个正电极和一个负电极)、在底板上沿两个圆周(即形成两圈电极)均布设置，如正电极12a、负电极12b位于外圈，正电极12c、负电极12d位于内圈，其中8对电极设置在外圆周上，4对电极设置在内圆周上，且上述电极中，正、负电极在底板的圆周上逐一间隔设置，9个喷嘴中，8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底板上，一个喷嘴设置在底板中心位置。排气管8设置在邻近底板中心的位置处，即偏离底板中心设置。
权利要求1.一种多晶硅氢还原炉，包括带有冷却水腔的封头和炉体，底板，底板下的进气管和排气管，底板上的电极，其特征在于，所述电极为12对、即24个电极，且在底板(9)上沿两个圆周均布设置；所述进气管(7)主要由一个水平环管和9个喷嘴连通构成，其中8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底板(9)上，一个喷嘴设置在底板中心位置。
2.根据权利要求1所述的多晶硅氢还原炉，其特征在于，所述8对电极设置在外圆周上，其余4对电极设置在内圆周上。
3.根据权利要求2所述的多晶硅氢还原炉，其特征在于，所述电极中，正、负电极在底板上逐一间隔设置。
4.根据权利要求3所述的多晶硅氢还原炉，其特征在于，所述底板(9)是水冷式结构，其上设置冷却水进口和出口。
5.根据权利要求4所述的多晶硅氢还原炉，其特征在于，所述炉体(13)上设置有双层玻璃结构的视窗(14)。
6.根据权利要求5所述的多晶硅氢还原炉，其特征在于，所述封头(3)顶部设置有连接法兰(1)。
专利摘要一种多晶硅氢还原炉，属通过电化学反应制造多晶硅的反应器。其封头和炉体均带有冷却水腔，炉体经法兰与底板联接，底板上设有12对电极，电极在底板上沿两个圆周均布设置；进气管主要由水平环管和9个喷嘴连通构成，其中8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底板上，一个喷嘴设置在底板中心位置。本新型电极对数较多，进气阻力小，具有单台设备产量高、质量更好的优点。
文档编号F27B5/16GK2708213SQ20042006014
公开日2005年7月6日 申请日期2004年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者王姗 申请人:成都蜀菱贸易发展有限公司