專(zhuān)利名稱(chēng)：多晶硅還原爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多晶硅還原爐。
背景技術(shù)：
多晶娃還原爐是多晶娃生廣中廣出最終廣品的核心設(shè)備，也是決定系統(tǒng)廣能、能耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，多晶硅還原爐的設(shè)計(jì)和制造，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。隨著全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響下，多晶硅的價(jià)格持續(xù)下降，產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)不斷被壓縮，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。因此，有效地降低多晶硅能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，是目前多晶硅生產(chǎn)企業(yè)需要解決的重要問(wèn)題。目前生產(chǎn)多晶硅主要采用“改良西門(mén)子法”，通常將一定配比的三氯氫硅(SiHCl3)和氫氣(H2)混合氣從底部進(jìn)氣口噴入,在還原爐內(nèi)發(fā)生氣相還原反應(yīng),反應(yīng)生成的娃(Si) 直接沉積在爐內(nèi)的硅芯表面，隨著反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，硅棒不斷生長(zhǎng)最終達(dá)到產(chǎn)品要求。由于還原爐內(nèi)部硅芯需要維持在I050°c -iioo°c進(jìn)行生產(chǎn)，外部用冷卻夾套進(jìn)行冷卻，因此，使用12對(duì)棒、18對(duì)棒等還原爐生產(chǎn)多晶硅還原能耗大，生產(chǎn)成本高，已經(jīng)不適應(yīng)目前激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求，迫切需求一種能夠節(jié)能降耗的新型還原爐的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以降低能耗并且可以提高產(chǎn)量的多晶硅還原爐。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，包括底盤(pán)和爐體，所述爐體連接在所述底盤(pán)上且在所述爐體與所述底盤(pán)之間限定出反應(yīng)腔室；三十對(duì)電極，所述三十對(duì)電極設(shè)在所述底盤(pán)上且分別分布在第一至第六圈上，所述第一至第六圈為以所述底盤(pán)中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的六個(gè)同心正五邊形；進(jìn)氣系統(tǒng)，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括設(shè)在所述底盤(pán)中部的多個(gè)噴嘴；和排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括多個(gè)排氣口，所述排氣口設(shè)在所述底盤(pán)上且位于所述第五圈與所述底盤(pán)的之間。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，三十對(duì)電極設(shè)在底盤(pán)上且分別分布在第一至第六上，由此，可以合理利用熱能，同時(shí)也可以避免爐體內(nèi)側(cè)壁帶走過(guò)多熱量，可以降低熱
量損耗。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的多晶硅還原爐，還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，在所述第一圈的每條邊上分布有一個(gè)電極，在所述第二圈的每條邊上分布有一個(gè)電極，所述第一圈上的五個(gè)電極與所述第二圈上的五個(gè)電極對(duì)應(yīng)以構(gòu)成五對(duì)電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，在所述第三圈的每條邊上分布有二個(gè)電極，在所述第四圈的每條邊上分布有二個(gè)電極，所述第三圈上的十個(gè)電極與所述第四圈上的十個(gè)電極對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十對(duì)電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，在所述第五圈的每條邊上分布有三個(gè)電極，在所述第六圈的每條邊上分布有三個(gè)電極，所述第五圈上的十五個(gè)電極與所述第六圈上的十五個(gè)電極對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十五對(duì)電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述第一至第六圈的對(duì)應(yīng)邊彼此平行。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述多個(gè)噴嘴分別分布在所述底盤(pán)中心處以及第七至第九圈上，所述第七至第九圈為以所述底盤(pán)中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的三個(gè)同心正五邊形，其中所述第七圈位于第一和第二圈之間，所述第八圈位于所述第三和第四圈之間，所述第九圈位于所述第五和第六圈之間。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述第一至第九圈的對(duì)應(yīng)邊 彼此平行。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述多個(gè)噴嘴的數(shù)量為二十六個(gè)，其中在所述第七圈上分布有五個(gè)噴嘴，在所述第八圈上分布有十個(gè)噴嘴，在所述第九圈上分布有十個(gè)噴嘴，其中第七至第九圈中的任一圈上的噴嘴與和其相鄰的圈上的電極沿周向交錯(cuò)布置。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述底盤(pán)上形成有氣體腔，所述二十六個(gè)噴嘴分別與所述氣體腔相連，所述進(jìn)氣系統(tǒng)還包括進(jìn)氣環(huán)管，所述進(jìn)氣環(huán)管位于所述底盤(pán)下方且與外部氣源相連通；五個(gè)進(jìn)氣管，所述五個(gè)進(jìn)氣管分別與所述進(jìn)氣環(huán)管和所述氣體腔相連。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述底盤(pán)內(nèi)形成有位于所述氣體腔上面的第一冷卻腔，且所述第一冷卻腔具有第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口和多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口，所述第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口位于所述底盤(pán)的中央，而所述多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口與所述多個(gè)排氣口一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)所述第一冷卻介質(zhì)出口連接有第一冷卻管且每個(gè)所述排氣口連接有尾氣管，所述第一冷卻管套設(shè)在所述尾氣管上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述多個(gè)排氣口的數(shù)量為三至十二個(gè)且分布在以所述底盤(pán)的中心為圓心的一個(gè)圓周上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述爐體內(nèi)設(shè)有第二冷卻腔且所述第二冷卻腔連接有第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口和第二冷卻介質(zhì)出口，所述第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口位于所述爐體的底部且所述第二冷卻介質(zhì)出口位于所述爐體的頂部，所述第二冷卻腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔流擋板，所述多個(gè)隔流擋板在所述第二冷卻腔內(nèi)由下至上繞所述反應(yīng)腔室呈螺旋狀分布。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述爐體包括位于下部的筒體和設(shè)在所述筒體頂端的封頭，所述封頭為中空半球體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐，所述爐體上還設(shè)有多個(gè)觀察鏡，所述多個(gè)觀察鏡在所述筒體的高度方向上均勻分布成多排且所述多個(gè)觀察鏡沿所述筒體的周向均勻分布。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多晶硅還原爐的示意圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的多晶硅還原爐的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通 過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “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發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置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(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐。如圖1-2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，包括底盤(pán)10，爐體20，三十對(duì)電極30，進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。具體地說(shuō)，爐體20連接在底盤(pán)10上且在爐體20與底盤(pán)10之間限定出反應(yīng)腔室1020。三十對(duì)電極30設(shè)在底盤(pán)10上且分別分布在第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4、第五圈C5以及第六圈C6上。第一至第六圈為以底盤(pán)10中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的六個(gè)同心正五邊形。所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括設(shè)在底盤(pán)10中部的多個(gè)噴嘴41。所述排氣系統(tǒng)包括多個(gè)排氣口 51，排氣口 51設(shè)在底盤(pán)10上且位于第五圈C6與底盤(pán)10的外周沿之間。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，三十對(duì)電極30設(shè)在底盤(pán)10上且分別分布在第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4、第五圈C5以及第六圈C6上，由此，可以合理利用熱能，同時(shí)也可以避免爐體內(nèi)側(cè)壁帶走過(guò)多熱量，可以降低熱量損耗。如圖2所不,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例,在第一圈Cl的每條邊上分布有一個(gè)電極30,在第二圈C2的每條邊上分布有一個(gè)電極30。第一圈Cl上的五個(gè)電極30與第二圈C2上的五個(gè)電極30 —一對(duì)應(yīng)以構(gòu)成五對(duì)電極。相鄰的兩對(duì)電極之間可以通過(guò)電極板(未示出)連接。在第三圈C3的每條邊上分布有二個(gè)電極30，在第四圈C4的每條邊上分布有二個(gè)電極30。第三圈C3上的十個(gè)電極30與第四圈C4上的十個(gè)電極一一對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十對(duì)電極。相鄰的兩對(duì)電極之間可以通過(guò)電極板(未示出)連接。在第五圈C5的每條邊上分布有三個(gè)電極30,在第六圈C6的每條邊上分布有三個(gè)電極30。第五圈C5上的十五個(gè)電極30與第六圈C6上的十五個(gè)電極30 對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十五對(duì)電極。相鄰的兩對(duì)電極之間可以通過(guò)電極板(未示出)連接。由此，可以簡(jiǎn)化對(duì)電極30的控制，并可以最大程度的合理利用熱能。使電極30的分布合理，最大程度地提高底盤(pán)10的使用效率。當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，本發(fā)明電極30的分布還可以具有其他的形式。例如，在第一圈Cl的每條邊上分布一個(gè)電極30，在第二圈C2的每條邊上分布一個(gè)電極30,且第一圈Cl和第二圈C2上的電極30中每相鄰的兩個(gè)電極30構(gòu)成一對(duì)電 極，用于形成五對(duì)電極；在第三圈C3的每條邊上分布有兩個(gè)電極30，且第三圈C3上的每相鄰的兩個(gè)電極30構(gòu)成一對(duì)電極,用于在第三圈C3上構(gòu)成五對(duì)電極；在第四圈C4的每條邊上分布有二個(gè)電極30,且第四圈C4上的每相鄰的兩個(gè)電極30構(gòu)成一對(duì)電極,用于在第四圈C4上構(gòu)成五對(duì)電極；在第五圈C5的每條邊上分布三個(gè)電極30,在第六圈C6的每條邊上分布三個(gè)電極30,且第五圈C5和第六圈C6上的電極30中每相鄰的兩個(gè)電極30構(gòu)成一對(duì)電極，用于形成十五對(duì)電極。此外，上述第一圈至第六圈上的電極30的分布形式以及采用上述電極分布形式的組合形式，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，這對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是可以理解的。根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例，如圖2所示，第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4、第五圈C5以及第六圈C6的對(duì)應(yīng)邊彼此平行。由此，可以使根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐布局合理且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，多個(gè)噴嘴41分別分布在底盤(pán)10中心處以及第七圈C7、第八圈CS以及第九圈C9上。第七至第九圈為以底盤(pán)10中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的三個(gè)同心正五邊形。其中第七圈C7位于第一圈Cl和第二圈C2之間,第八圈C8位于第三圈C3和第四圈C4之間，第九圈C9位于第五圈C5和第六圈C6之間。由此，可以使工藝氣體在反應(yīng)腔室1020內(nèi)均勻分布，可以提高單爐產(chǎn)量。有利地，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體示例，第一圈Cl、第二圈C2、第三圈C3、第四圈C4、第五圈C5、第六圈C6、第七圈C7、第八圈C8以及第九圈C9的對(duì)應(yīng)邊彼此平行。由此，可以使根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐布局合理且進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。有利地，根據(jù)本發(fā)明一些示例，多個(gè)噴嘴41的數(shù)量為二十六個(gè)。其中在第七圈C7上分布有五個(gè)噴嘴41，在第八圈CS上分布有十個(gè)噴嘴41，在第九圈C9上分布有十個(gè)噴嘴41。其中第七至第九圈中的任一圈上的噴嘴41與和其相鄰的圈上的電極30沿周向交錯(cuò)布置。由此，可以使噴嘴41的布局更為合理，可以有效地與三十對(duì)電極相配合。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，底盤(pán)10上形成有氣體腔11，二十六個(gè)噴嘴41分別與氣體腔11相連，所述進(jìn)氣系統(tǒng)還包括進(jìn)氣環(huán)管42和五個(gè)進(jìn)氣管43。具體地說(shuō)，進(jìn)氣環(huán)管42位于底盤(pán)10下方且與外部氣源相連通。五個(gè)進(jìn)氣管43分別與進(jìn)氣環(huán)管42和氣體腔11相連。由此，可以使每個(gè)噴嘴41的進(jìn)氣量都保持一致，從而可以保證反應(yīng)腔室1020內(nèi)氣流流暢均勻。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，底盤(pán)10內(nèi)形成有位于氣體腔11上面的第一冷卻腔12，且第一冷卻腔12具有第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口 121和多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口 122，第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口 121位于底盤(pán)10的中央，而多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口 122與多個(gè)排氣口 51——對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口 122連接有第一冷卻管且每個(gè)排氣口 51連接有尾氣管，所述第一冷卻管套設(shè)在所述尾氣管上。由此，可以簡(jiǎn)化多晶硅還原爐的設(shè)計(jì)并可以改善生產(chǎn)條件，可以保證安全生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)排氣口 51的數(shù)量為三至十二個(gè)且分布在以底盤(pán)10的中心為圓心的一個(gè)圓周上，優(yōu)選地，多個(gè)排氣口 51的數(shù)量為五個(gè)，由此，可以使反應(yīng)尾氣及時(shí)排出。進(jìn)一步地，如圖2所示，多個(gè)排氣口 51設(shè)在介于電極20與底盤(pán)10的反應(yīng)腔室的內(nèi)壁之間的圓周上。用于在電極30和反應(yīng)腔室1020的內(nèi)壁之間形成隔熱層，從而避免爐體20帶走反應(yīng)腔室1020內(nèi)過(guò)多的熱量，降低了還原爐的熱量損耗，節(jié)能環(huán)保。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例，爐體20內(nèi)設(shè)有第二冷卻腔22且第二冷卻腔22連接有第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口 221和第二冷卻介質(zhì)出口 222，第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口 221位于爐體20的底部且第二冷卻介質(zhì)出口 222位于爐體20的頂部，第二冷卻腔22內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔流擋板223，多個(gè)隔流擋板223在第二冷卻腔22內(nèi)由下至上繞反應(yīng)腔室1020呈螺旋狀分布。由此，可以改善生產(chǎn)條件，可以保證安全生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例，爐體20包括位于下部的筒體201和設(shè)在筒體201頂端的封頭202，封頭202為中空半球體。由此，可以減小上升氣流在反應(yīng)腔室1020頂部的上升阻力。有利地，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，如圖I所示，爐體20上還設(shè)有多個(gè)觀察鏡60，多個(gè)觀察鏡60在筒體201的高度方向上均勻分布成多排且多個(gè)觀察鏡60沿筒體201的周向均勻分布。由此，可以及時(shí)觀察所述反應(yīng)腔室內(nèi)的情況。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，三十對(duì)電極30在分別分布在第一至第六圈上且分別布置成五對(duì)、十對(duì)和十五對(duì)電極30。該電極30的布局有利于最大化合理利用熱能，同時(shí)避免爐筒內(nèi)側(cè)的冷卻壁面帶走過(guò)多熱量，降低熱量損耗。在第七至第九圈上分別設(shè)有五個(gè)、十個(gè)和十個(gè)噴嘴41，在沿以底盤(pán)10的中心為圓心的圓周上均勻設(shè)有五個(gè)排氣口51，這樣的設(shè)計(jì)取消了中央出氣口，避免了中央出氣口附近由于憋壓造成的流動(dòng)死區(qū)，提高了反應(yīng)腔室1020內(nèi)下部區(qū)域的生產(chǎn)效率。使用外圈出氣的結(jié)構(gòu)，使得還原爐內(nèi)氣流循環(huán)時(shí)，直接從外圈排出，避免反應(yīng)副產(chǎn)物回到中央的氣流上升區(qū)，造成物料反混。通過(guò)模擬計(jì)算表明底盤(pán)10的布局有以下優(yōu)點(diǎn)(1)由于每根硅棒大體有對(duì)應(yīng)的3個(gè)等距進(jìn)氣源，還原爐內(nèi)流場(chǎng)能均勻分布，有利于娃棒均勻生長(zhǎng)；(2)娃棒間距完全一致,每根娃棒都有對(duì)應(yīng)3個(gè)等距輻射熱源，還原爐熱場(chǎng)分布均勻；(3)外圈出氣使熱氣體走外部，使還原爐中氣場(chǎng)能夠最大化合理利用熱能，同時(shí)避免爐筒內(nèi)側(cè)的冷卻壁面帶走過(guò)多熱量，降低熱量損耗。同時(shí)，該優(yōu)化設(shè)計(jì)使得還原爐的制造成本有效降低，占地空間小，有利于大規(guī)模用于生產(chǎn)。爐體10上部的封頭202為半球形封頭。半球形封頭的受力良好，球殼應(yīng)力小，與筒體201相比，厚度較其他形式的封頭可以適當(dāng)減薄。進(jìn)過(guò)模擬計(jì)算，球形封頭的下部的上升氣流在頂部的上升阻力減小，在高度2400— 3200mm左右氣速明顯增加，有利于解決硅棒上部菜花嚴(yán)重的問(wèn)題，對(duì)硅棒橋連部分的質(zhì)量有一定改善作用；這一特征在內(nèi)圈硅棒上表現(xiàn)更為明顯，硅棒表面氣速比一般的橢圓形封頭有10%左右的提升。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，通過(guò)對(duì)多晶硅還原爐的底盤(pán)10和爐體20的結(jié)構(gòu)尺寸，以及電極30、進(jìn)氣口 41和排氣孔51的分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，每公斤多晶硅能耗可以降低15%-25%，單爐產(chǎn)量可達(dá)到6. 5-8噸，可有效降低多晶硅生產(chǎn)成本。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅還原爐，其特征在于，包括 底盤(pán)和爐體，所述爐體連接在所述底盤(pán)上且在所述爐體與所述底盤(pán)之間限定出反應(yīng)腔室; 三十對(duì)電極，所述三十對(duì)電極設(shè)在所述底盤(pán)上且分別分布在第一至第六圈上，所述第一至第六圈為以所述底盤(pán)中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的六個(gè)同心正五邊形； 進(jìn)氣系統(tǒng)，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括設(shè)在所述底盤(pán)中部的多個(gè)噴嘴；和 排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括多個(gè)排氣口，所述排氣口設(shè)在所述底盤(pán)上且位于所述第五圈與所述底盤(pán)的外周沿之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，在所述第一圈的每條邊上分布有一個(gè)電極，在所述第二圈的每條邊上分布有一個(gè)電極，所述第一圈上的五個(gè)電極與所述第二圈上的五個(gè)電極對(duì)應(yīng)以構(gòu)成五對(duì)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，在所述第三圈的每條邊上分布有二個(gè)電極，在所述第四圈的每條邊上分布有二個(gè)電極，所述第三圈上的十個(gè)電極與所述第四圈上的十個(gè)電極--對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十對(duì)電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，在所述第五圈的每條邊上分布 有三個(gè)電極，在所述第六圈的每條邊上分布有三個(gè)電極，所述第五圈上的十五個(gè)電極與所述第六圈上的十五個(gè)電極對(duì)應(yīng)以構(gòu)成十五對(duì)電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述第一至第六圈的對(duì)應(yīng)邊彼此平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述多個(gè)噴嘴分別分布在所述底盤(pán)中心處以及第七至第九圈上，所述第七至第九圈為以所述底盤(pán)中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的三個(gè)同心正五邊形，其中所述第七圈位于第一和第二圈之間，所述第八圈位于所述第三和第四圈之間，所述第九圈位于所述第五和第六圈之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述第一至第九圈的對(duì)應(yīng)邊彼此平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述多個(gè)噴嘴的數(shù)量為二十六個(gè)，其中在所述第七圈上分布有五個(gè)噴嘴，在所述第八圈上分布有十個(gè)噴嘴，在所述第九圈上分布有十個(gè)噴嘴，其中第七至第九圈中的任一圈上的噴嘴與和其相鄰的圈上的電極沿周向交錯(cuò)布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述底盤(pán)上形成有氣體腔，所述二十六個(gè)噴嘴分別與所述氣體腔相連，所述進(jìn)氣系統(tǒng)還包括 進(jìn)氣環(huán)管，所述進(jìn)氣環(huán)管位于所述底盤(pán)下方且與外部氣源相連通； 五個(gè)進(jìn)氣管，所述五個(gè)進(jìn)氣管分別與所述進(jìn)氣環(huán)管和所述氣體腔相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述底盤(pán)內(nèi)形成有位于所述氣體腔上面的第一冷卻腔，且所述第一冷卻腔具有第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口和多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口，所述第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口位于所述底盤(pán)的中央，而所述多個(gè)第一冷卻介質(zhì)出口與所述多個(gè)排氣口一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)所述第一冷卻介質(zhì)出口連接有第一冷卻管且每個(gè)所述排氣口連接有尾氣管，所述第一冷卻管套設(shè)在所述尾氣管上。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述多個(gè)排氣口的數(shù)量為三至十二個(gè)且分布在以所述底盤(pán)的中心為圓心的一個(gè)圓周上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)設(shè)有第二冷卻腔且所述第二冷卻腔連接有第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口和第二冷卻介質(zhì)出口，所述第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口位于所述爐體的底部且所述第二冷卻介質(zhì)出口位于所述爐體的頂部，所述第二冷卻腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔流擋板，所述多個(gè)隔流擋板在所述第二冷卻腔內(nèi)由下至上繞所述反應(yīng)腔室呈螺旋狀分布。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述爐體包括位于下部的筒體和設(shè)在所述筒體頂端的封頭，所述封頭為中空半球體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多晶硅還原爐，其特征在于，所述爐體上還設(shè)有多個(gè)觀察鏡，所述多個(gè)觀察鏡在所述筒體的高度方向上均勻分布成多排且所述多個(gè)觀察鏡沿所述筒體的周向均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多晶硅還原爐，包括底盤(pán)和爐體，所述爐體連接在所述底盤(pán)上且在所述爐體與所述底盤(pán)之間限定出反應(yīng)腔室；三十對(duì)電極，所述三十對(duì)電極設(shè)在所述底盤(pán)上且分別分布在第一至第六圈上，所述第一至第六圈為以所述底盤(pán)中心為中心且由內(nèi)向外依次增大的六個(gè)同心正五邊形；進(jìn)氣系統(tǒng)，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括設(shè)在所述底盤(pán)中部的多個(gè)噴嘴；和排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括多個(gè)排氣口，所述排氣口設(shè)在所述底盤(pán)上且位于所述第五圈與所述底盤(pán)的之間。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅還原爐，可以合理利用熱能，同時(shí)也可以避免爐體內(nèi)側(cè)壁帶走過(guò)多熱量，可以降低熱量損耗。
文檔編號(hào)C01B33/035GK102923710SQ20121046841
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者嚴(yán)大洲, 肖榮暉, 毋克力, 湯傳斌, 汪紹芬, 姚心 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司