多晶硅还原炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多晶硅还原炉，包括：底盘和炉体，所述炉体连接在所述底盘上且在所述炉体与所述底盘之间限定出反应腔室；三十对电极，所述三十对电极设在所述底盘上且分别分布在第一至第五圈上，所述第一至第五圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的五个同心正六边形；进气系统，所述进气系统包括设在所述底盘中部的多个喷嘴；和排气系统，所述排气系统包括多个排气口，所述排气口设在所述底盘上且位于所述第五圈与所述底盘的之间。根据本实用新型专利技术的多晶硅还原炉，可以合理利用热能，同时也可以避免炉体内侧壁带走过多热量，可以降低热量损耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶硅生产
，特别是涉及一种多晶硅还原炉。
技术介绍
多晶硅还原炉是多晶硅生产中产出最终产品的核心设备，也是决定系统产能、能耗的关键环节。因此，多晶硅还原炉的设计和制造，直接影响到产品的质量、产量和生产成本。随着全球经济危机的影响下，多晶硅的价格持续下降，产业利润不断被压缩，市场竞争日趋激烈。因此，有效地降低多晶硅能耗，提高产品质量，提高生产效率，是目前多晶硅生产企业需要解决的重要问题。目前生产多晶硅主要采用“改良西门子法”，通常将一定配比的三氯氢硅(SiHCl3)和氢气(H2)混合气从底部进气口喷入,在还原炉内发生气相还原反应,反应生成的娃(Si)直接沉积在炉内的硅芯表面，随着反应的持续进行，硅棒不断生长最终达到产品要求。由于还原炉内部硅芯需要维持在1050°C -1100°C进行生产，外部用冷却夹套进行冷却，因此，使用12对棒、18对棒等还原炉生产多晶硅还原能耗大，生产成本高，已经不适应目前激烈市场竞争的要求，迫切需求一种能够节能降耗的新型还原炉的出现。
技术实现思路
本技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种可以降低能耗并且可以提高产量的多晶娃还原炉。根据本技术的多晶硅还原炉，包括:底盘和炉体，所述炉体连接在所述底盘上且在所述炉体与所述底盘之间限定出反应腔室；三十对电极，所述三十对电极设在所述底盘上且分别分布在第一至第五圈上，所述第一至第五圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的五个同心正六边形；进气系统，所述进气系统包括设在所述底盘中部的多个喷嘴；和排气系统，所述排气系统包括多个排气口，所述排气口设在所述底盘上且位于所述第五圈与所述底盘的之间。根据本技术的多晶硅还原炉，三十对电极设在底盘上且分别分布在第一至第五圈上，由此，可以合理利用热能，同时也可以避免炉体内侧壁带走过多热量，可以降低热量损耗。另外，根据本技术上述多晶硅还原炉，还可以具有如下附加的技术特征:在所述第一圈的每条边上分布有一个电极，在所述第二圈的每条边上分布有一个电极，所述第一圈上的六个电极与所述第二圈上的六个电极 对应以构成六对电极。在所述第三圈的每条边上分布有二个电极，在所述第四圈的每条边上分布有二个电极，所述第三圈上的十二个电极与所述第四圈上的十二个电极一一对应以构成十二对电极。在所述第五圈的每条边上分布有四个电极且第五圈上每相邻的两个电极构成一对电极以构成十二对电极。所述第一至第五圈的对应边彼此平行。所述多个喷嘴分别分布在所述底盘中心处、第四圈、第六圈和第七圈上，所述第六和第七圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的二个同心正六边形，其中所述第六圈位于第一和第二圈之间，所述第七圈位于所述第三和第四圈之间。所述第一至第七圈的对应边彼此平行。所述多个喷嘴的数量为十九个，其中在所述第四圈上分布有六个喷嘴，在所述第六圈上分布有六个个喷嘴，在所述第七圈上分布有六个喷嘴，其中第四圈、第六圈和第七圈中的任一圈上的喷嘴与和其相邻的圈上的电极沿周向交错布置。所述底盘上形成有气体腔，所述十九个喷嘴分别与所述气体腔相连，所述进气系统还包括:进气环管，所述进气环管位于所述底盘下方且与外部气源相连通；六个进气管，所述六个进气管分别与所述进气环管和所述气体腔相连。所述底盘内形成有位于所述气体腔上面的第一冷却腔，且所述第一冷却腔具有第一冷却介质进口和多个第一冷却介质出口，所述第一冷却介质进口位于所述底盘的中央，而所述多个第一冷却介质出口与所述多个排气口一一对应设置，每个所述第一冷却介质出口连接有第一冷却管且每个所述排气口连接有尾气管，所述第一冷却管套设在所述尾气管上。所述多个排气口的数量为三至十二个且分布在以所述底盘的中心为圆心的一个圆周上。所述炉体内设有第二冷却腔且所述第二冷却腔连接有第二冷却介质进口和第二冷却介质出口，所述第二冷却介质进口位于所述炉体的底部且所述第二冷却介质出口位于所述炉体的顶部，所述第二冷却腔内设有多个隔流挡板，所述多个隔流挡板在所述第二冷却腔内由下至上绕所述反应腔室呈螺旋状分布。所述炉体包括位于下部的筒体和设在所述筒体顶端的封头，所述封头为中空半球体。所述炉体上还设有多个观察镜，所述多个观察镜在所述筒体的高度方向上均匀分布成多排且所述多个观察镜沿所述筒体的周向均匀分布。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本技术的一个实施例的多晶硅还原炉的示意图；和图2是根据本技术的另一实施例的多晶硅还原炉的示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。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。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。下面参考附图详细描述根据本技术实施例的多晶硅还原炉。如图1-2所示，根据本技术的多晶硅还原炉，包括:底盘10，炉体20，三十对电极30，进气系统和排气系统。具体地说，炉体20连接在底盘10上且在炉体20与底盘10之间限定出反应腔室1020。三十对电极30设在底盘10上，且分别分布在第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4以及第五圈C5上。第一至第五圈为以底盘10中心为中心且由内向外依次增大的五个同心正六边形。所述进气系统包括设在底盘10中部的多个喷嘴41。所述排气系统包括多个排气口 51，排气口 51设在底盘10上且位于第五圈C5与底盘10的外周沿之间。根据本技术的多晶硅还原炉，三十对电极30设在底盘10上且分别分布在第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4以及第五圈C5上，由此，可以合理利用热能，同时也可以避免炉体内侧壁带走过多热量，可以降低热量损耗。如图2所示，根据本技术一个实施例，在第一圈Cl的每条边上分布有一个电极30，在第二圈C2的每条边上分布有一个电极30。第一圈Cl上的六个电极30与第二圈C2上的六个电极30 对应以构成六对电极。相邻的两对电极之间可以通过电极板(未不出)连接。在第三圈C3的每条边上分布有二个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅还原炉，其特征在于，包括：底盘和炉体，所述炉体连接在所述底盘上且在所述炉体与所述底盘之间限定出反应腔室；三十对电极，所述三十对电极设在所述底盘上且分别分布在第一至第五圈上，所述第一至第五圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的五个同心正六边形；进气系统，所述进气系统包括设在所述底盘中部的多个喷嘴；和排气系统，所述排气系统包括多个排气口，所述排气口设在所述底盘上且位于所述第五圈与所述底盘的外周沿之间。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉，其特征在于，包括: 底盘和炉体，所述炉体连接在所述底盘上且在所述炉体与所述底盘之间限定出反应腔室; 三十对电极，所述三十对电极设在所述底盘上且分别分布在第一至第五圈上，所述第一至第五圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的五个同心正六边形； 进气系统，所述进气系统包括设在所述底盘中部的多个喷嘴；和 排气系统，所述排气系统包括多个排气口，所述排气口设在所述底盘上且位于所述第五圈与所述底盘的外周沿之间。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，在所述第一圈的每条边上分布有一个电极，在所述第二圈的每条边上分布有一个电极，所述第一圈上的六个电极与所述第二圈上的六个电极对应以构成六对电极。3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，在所述第三圈的每条边上分布有二个电极，在所述第四圈的每条边上分布有二个电极，所述第三圈上的十二个电极与所述第四圈上的十二个电极--对应以构成十二对电极。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，在所述第五圈的每条边上分布有四个电极且第五圈上每相邻 的两个电极构成一对电极以构成十二对电极。5.根据权利要求1-4中任一项所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述第一至第五圈的对应边彼此平行。6.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述多个喷嘴分别分布在所述底盘中心处、第四圈、第六圈和第七圈上，所述第六和第七圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的二个同心正六边形，其中所述第六圈位于第一和第二圈之间，所述第七圈位于所述第三和第四圈之间。7.根据权利要求6所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述第一至第七圈的对应边彼此平行。8.根据权利要求6所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述多个喷嘴的数量为十九个，其中在所述第四圈上分布有...

【专利技术属性】
技术研发人员：严大洲，肖荣晖，毋克力，汤传斌，汪绍芬，姚心，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：