一種多晶硅還原爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅還原爐，具體的是一種能夠消除硅棒菜花料且可靠性較強的多晶硅還原爐。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)生產(chǎn)多晶硅采用改良西門子法生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝中的還原過程是在還原爐內(nèi)通電的熾熱娃芯或娃棒的表面，氣體物料三氯氫娃發(fā)生化學(xué)氣相沉積反應(yīng)，生成娃沉積使硅芯或硅棒的直徑逐漸變大，直至達到規(guī)定的尺寸。然而，當(dāng)反應(yīng)進行到后期，化學(xué)反應(yīng)沉積速度大于硅棒表面成晶速度時，晶粒來不及在硅棒表面進行有序的排列，就會造成硅棒表面的不均勻，從而造成硅棒的畸形生長，在硅棒上半部分特別是在橫梁搭接處，產(chǎn)生菜花狀的現(xiàn)象，俗稱菜花料，一般情況下每臺爐子生長完成后菜花料占整根硅棒的25%左右或者更尚，影響廣品。
[0003]現(xiàn)有多晶硅還原爐物料入爐為了使得物料能夠到達上部空間，并產(chǎn)生環(huán)繞流動，解決方法是采用將進料噴口加入螺旋紋的方式，使物料以一定的角度進入爐內(nèi)。此方法的缺點是物料為了能到達還原爐上部通常會帶有一定的流速，會對硅棒產(chǎn)生沖擊力，發(fā)生倒?fàn)t情況，對設(shè)備和電氣產(chǎn)生很大的破壞性。
[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，需要提供一種能夠消除硅棒菜花料且可靠性較強的多晶娃還原爐。
【實用新型內(nèi)容】
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有解決產(chǎn)生菜花狀的現(xiàn)象的方法是采用將進料噴口加入螺旋紋的方式，此方法為了能到達還原爐上部通常會帶有一定的流速，會對硅棒產(chǎn)生沖擊力，發(fā)生倒?fàn)t情況，對設(shè)備和電氣產(chǎn)生很大的破壞性的問題。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種多晶硅還原爐。該多晶硅還原爐包括:還原爐體、底座、硅棒、進料管及尾氣管；所述還原爐體與所述底座形成密封的空腔，所述硅棒設(shè)置于所述底座上且位于所述空腔內(nèi)，所述進料管及尾氣管的一端均穿過所述底座與所述空腔連通，所述還原爐體上對應(yīng)于所述硅棒設(shè)置有環(huán)流板，所述環(huán)流板設(shè)置于所述空腔內(nèi)。
[0009]其中，所述環(huán)流板為波浪板或錐形板。
[0010]其中，設(shè)置于所述空腔內(nèi)的所述進料管具有加長段。
[0011]其中，所述加長段上設(shè)置有多個噴口。
[0012]其中，所述噴口沿所述加長段的圓周方向均勻間隔。
[0013]其中，所述加長段表面設(shè)置有用于減少熱量損失的鍍層。
[0014]其中，所述進料管至少設(shè)置有兩個。
[0015]其中，所述還原爐體與所述底座可拆卸連接。
[0016](三)有益效果
[0017]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本實用新型提供的多晶硅還原爐中還原爐體與底座形成密封的空腔，硅棒設(shè)置于底座上且位于空腔內(nèi)，進料管及尾氣管的一端均穿過底座與空腔連通，還原爐體上對應(yīng)于硅棒設(shè)置有環(huán)流板，環(huán)流板使得入爐的進料氣體對硅棒的沖擊力降低，并產(chǎn)生環(huán)流，加速硅的結(jié)晶速度。硅的沉積速度和結(jié)晶速度平衡，就可有效避免廣生采花料，以及有效控制氣體停留時間與流速，提尚多晶娃的生長質(zhì)量和生長速度。本實用新型提供的多晶硅還原爐具有消除效果好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、且可靠性強的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例多晶硅還原爐的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1:還原爐體；2:娃棒；3:環(huán)流板；4:進料管；5:尾氣口 ；6:底座。
【具體實施方式】
[0020]在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的機或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型實施例提供的多晶硅還原爐包括:還原爐體1、底座6、硅棒2、進料管4及尾氣管5 ;所述還原爐體I與所述底座6形成密封的空腔，所述硅棒2設(shè)置于所述底座6上且位于所述空腔內(nèi)，所述進料管4及尾氣管5的一端均穿過所述底座6與所述空腔連通，所述還原爐體I上對應(yīng)于所述硅棒2設(shè)置有環(huán)流板3，即在硅棒2的上班部分的周圍的還原爐體I上設(shè)置有環(huán)流板3。所述環(huán)流板3設(shè)置于所述空腔內(nèi)。環(huán)流板3的材料應(yīng)該與還原爐體I內(nèi)壁整體材料相同或與內(nèi)壁產(chǎn)生同樣效果的材料。本實用新型提供的多晶硅還原爐中的環(huán)流板3使得入爐的進料氣體對硅棒的沖擊力降低，并產(chǎn)生環(huán)流，加速硅的結(jié)晶速度。硅的沉積速度和結(jié)晶速度平衡，就可有效避免產(chǎn)生菜花料，以及有效控制氣體停留時間與流速，提高多晶硅的生長質(zhì)量和生長速度。可以均勻爐內(nèi)熱量，因為環(huán)流板的不規(guī)則熱反射，對于反應(yīng)產(chǎn)生有利效果；具有消除效果好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、且可靠性強的優(yōu)點。
[0024]本實用新型中，所述環(huán)流板3為波浪板或下部寬闊上部收緊的倒錐形的錐形板。波浪板和錐形板使得物料在下部徘徊時間增長，上部物料供給緊俏會減緩上部氣相沉積反應(yīng)速率，也能減少化學(xué)反應(yīng)沉積速度與硅棒表面成晶速度的差距，對結(jié)晶過程產(chǎn)生等同攪拌的效果，減少“菜花料”生成。
[0025]為了使還原爐體加長時，仍然獲得良好的氣體流態(tài)，本實用新型在進料管的加長段上設(shè)置有噴口。本實施例中，設(shè)置于所述空腔內(nèi)的所述進料管4具有加長段。所述加長段上設(shè)置有多個噴口。所述噴口沿所述加長段的圓周方向均勻間隔。所述加長段表面設(shè)置有用于減少熱量損失的鍍層。
[0026]本實用新型中，為了增加還原速度，可以根據(jù)需要至少設(shè)置有兩個所述進料管4，本實施例中設(shè)置有兩個進料管4。且為了方便拿取硅棒2，所述還原爐體I與所述底座6可拆卸連接。
[0027]本實用新型多晶硅還原爐在使用過程:底座6與還原爐體I形成空腔，硅棒2設(shè)置在底座6上，位于空腔內(nèi)。氣體進入空腔內(nèi)環(huán)流板3使得入爐的進料氣體對硅棒的沖擊力降低，并產(chǎn)生環(huán)流，加速硅的結(jié)晶速度。硅的沉積速度和結(jié)晶速度平衡，就可有效避免產(chǎn)生菜花料，以及有效控制氣體停留時間與流速，提高多晶硅的生長質(zhì)量和生長速度。
[0028]綜上所述，本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型提供的多晶硅還原爐中還原爐體與底座形成密封的空腔，硅棒設(shè)置于底座上且位于空腔內(nèi)，進料管及尾氣管的一端均穿過底座與空腔連通，還原爐體上對應(yīng)于硅棒設(shè)置有環(huán)流板，環(huán)流板設(shè)置于空腔內(nèi)。本實用新型提供的多晶硅還原爐中的環(huán)流板使得入爐的進料氣體對硅棒的沖擊力降低，并產(chǎn)生環(huán)流，加速硅的結(jié)晶速度。硅的沉積速度和結(jié)晶速度平衡，就可有效避免產(chǎn)生菜花料，以及有效控制氣體停留時間與流速，提高多晶硅的生長質(zhì)量和生長速度；具有消除效果好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、且可靠性強的優(yōu)點。
[0029]進一步地，為了使還原爐體加長時，仍然獲得良好的氣體流態(tài)，本實用新型在進料管的加長段上設(shè)置有噴口。
[0030]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多晶硅還原爐，其特征在于，包括:還原爐體(1)、底座(6)、硅棒(2)、進料管(4)及尾氣管(5);所述還原爐體(I)與所述底座(6)形成密封的空腔，所述硅棒(2)設(shè)置于所述底座(6)上且位于所述空腔內(nèi)，所述進料管(4)及尾氣管(5)的一端均穿過所述底座(6)與所述空腔連通，所述還原爐體(I)上對應(yīng)于所述硅棒(2)設(shè)置有環(huán)流板(3)，所述環(huán)流板(3)設(shè)置于所述空腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述環(huán)流板(3)為波浪板或錐形板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原爐，其特征在于:設(shè)置于所述空腔內(nèi)的所述進料管(4)具有加長段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述加長段上設(shè)置有多個噴口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述噴口沿所述加長段的圓周方向均勻間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述加長段表面設(shè)置有用于減少熱量損失的鍍層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述進料管(4)至少設(shè)置有兩個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原爐，其特征在于:所述還原爐體(I)與所述底座(6)可拆卸連接。
【專利摘要】本實用新型涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種多晶硅還原爐。該多晶硅還原爐包括：還原爐體、底座、硅棒、進料管及尾氣管；所述還原爐體與所述底座形成密封的空腔，所述硅棒設(shè)置于所述底座上且位于所述空腔內(nèi)，所述進料管及尾氣管的一端均穿過所述底座與所述空腔連通，所述還原爐體上對應(yīng)于所述硅棒設(shè)置有環(huán)流板，所述環(huán)流板設(shè)置于所述空腔內(nèi)。本實用新型提供的多晶硅還原爐中的環(huán)流板使得入爐的進料氣體對硅棒的沖擊力降低，并產(chǎn)生環(huán)流，加速硅的結(jié)晶速度。硅的沉積速度和結(jié)晶速度平衡，就可有效避免產(chǎn)生菜花料，以及有效控制氣體停留時間與流速，提高多晶硅的生長質(zhì)量和生長速度；具有消除效果好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、且可靠性強的優(yōu)點。
【IPC分類】C01B33-035
【公開號】CN204434296
【申請?zhí)枴緾N201520119224
【發(fā)明人】劉艷飛
【申請人】內(nèi)蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月28日