一種多晶硅熱氫化爐的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種熱氫化爐，包括內(nèi)爐筒、外爐筒以及底盤，還包括隔熱層與底盤隔熱層，所述隔熱層設(shè)置于所述內(nèi)爐筒的內(nèi)側(cè)，所述底盤隔熱層設(shè)置于所述底盤的上表面。由于所設(shè)置的隔熱層與底盤隔熱層起到了隔熱作用，通過(guò)傳導(dǎo)方式傳遞給爐筒內(nèi)表面與底盤的熱量大幅度降低，進(jìn)而減少了被液體所帶走的熱量，降低了熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需的電耗。
【專利說(shuō)明】—種多晶娃熱氫化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種多晶硅熱氫化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今在多晶硅生產(chǎn)工藝中仍廣泛使用熱氫化爐生產(chǎn)三氯氫硅。
[0003]由于熱氫化爐中的四氯化硅轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度一般控制在1250°C左右，而熱氫化爐一般采用316L鋼材，其耐溫上限一般不超過(guò)500°C，此溫度大大低于1250°C的反應(yīng)溫度。故為了保護(hù)熱氫化爐，內(nèi)爐筒和外爐筒通過(guò)水夾套相隔開(kāi)，同樣在爐筒底盤也設(shè)置有水通道，水在上述通道內(nèi)流動(dòng)，并帶走內(nèi)爐筒以及底盤內(nèi)表面的熱量，避免其表面溫度超過(guò)鋼材的耐溫上限。
[0004]雖然通過(guò)利用水帶走內(nèi)爐筒和底盤內(nèi)表面的熱量，保護(hù)了設(shè)備，但是同時(shí)也導(dǎo)致大量熱量被水帶走。據(jù)計(jì)算，爐筒內(nèi)氣體的熱量至少有1/3被水帶走，從而導(dǎo)致熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗居高不下。
[0005]因此，如何降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本申請(qǐng)的目的是提供一種熱氫化爐，可以減少熱量損失，降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗。
[0007]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N熱氫化爐，包括內(nèi)爐筒、外爐筒以及底盤，還包括隔熱層與底盤隔熱層，所述隔熱層置于所述內(nèi)爐筒的內(nèi)側(cè)，所述底盤隔熱層置于所述底盤上表面。
[0008]優(yōu)選地，所述隔熱層和所述底盤隔熱層為硅酸鋁材料層或石墨氈層或纖維氈層或保溫涂料層或巖棉層或硅酸鹽材料層或硅酸鈣材料層或玻璃棉層。
[0009]優(yōu)選地，還包括套設(shè)于所述內(nèi)爐筒內(nèi)部的耐溫筒，所述耐溫筒的外表面與所述內(nèi)爐筒相貼合，或所述耐溫筒的外表面與所述內(nèi)爐筒之間存在間隙；所述隔熱層置于所述耐溫筒內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述耐溫筒為石墨耐溫筒或耐高溫金屬材質(zhì)耐溫筒或耐高溫非金屬材質(zhì)耐溫筒。
[0011]優(yōu)選地，所述耐溫筒的厚度不大于1000mm,所述隔熱層的厚度不大于900mm。
[0012]優(yōu)選地，所述隔熱層的厚度和所述底盤隔熱層的厚度均不大于900mm。
[0013]優(yōu)選地，還包括耐溫板，所述耐溫板與所述底盤隔熱層的上表面相貼合，或所述耐溫板為兩層，兩層所述耐溫板通過(guò)所述底盤隔熱層相隔開(kāi)。
[0014]優(yōu)選地,所述隔熱板的厚度不大于500_。
[0015]優(yōu)選地，所述內(nèi)爐筒和所述外爐筒通過(guò)水夾套相隔開(kāi)，所述水夾套為供液體流通的第一通道；所述底盤設(shè)置有供液體流通的第二通道。
[0016]本申請(qǐng)所提供的一種熱氫化爐包括內(nèi)爐筒、外爐筒和底盤，其中還包括能夠耐高溫的隔熱層與底盤隔熱層，隔熱層置于內(nèi)爐筒內(nèi)側(cè)，底盤隔熱層置于底盤的上表面。如此，由于隔熱層與底盤隔熱層具有耐高溫和保溫隔熱的特性，如此將隔熱層與底盤隔熱層分別設(shè)置于內(nèi)爐筒的內(nèi)側(cè)與底盤的上表面，在生產(chǎn)時(shí)，均起到隔熱的作用，降低了傳導(dǎo)給內(nèi)爐筒與底盤的熱量。與現(xiàn)有技術(shù)利用水流動(dòng)帶走內(nèi)爐筒和底盤的熱量相比，由于設(shè)置隔熱層與底盤隔熱層，降低了爐內(nèi)氣體傳導(dǎo)至內(nèi)爐筒內(nèi)壁與底盤的熱量，可減少水所帶走的熱量，減少熱量損失，進(jìn)而可以降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本申請(qǐng)所提供的一種【具體實(shí)施方式】中熱氫化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中隔熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2所示隔熱層的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖4所示耐溫筒的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中底盤及底盤隔熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫板的第一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫板的第二種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中，圖1至圖8中:
[0027]夕卜爐筒1、內(nèi)爐筒2、隔熱層3、耐溫筒4、底盤5、底盤隔熱層6、耐溫板7、水夾套8。

【具體實(shí)施方式】
[0028]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱氫化爐，可以減少熱量損失，降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗。
[0029]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0030]請(qǐng)參考圖1至圖7，其中圖1為本申請(qǐng)所提供的一種【具體實(shí)施方式】中熱氫化爐的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中隔熱層的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2所示隔熱層的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫筒的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4所示耐溫筒的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中底盤的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫板的第一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為本申請(qǐng)所提供的【具體實(shí)施方式】中耐溫板的第二種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]在本【具體實(shí)施方式】中，熱氫化爐包括內(nèi)爐筒2、外爐筒I和底盤5，其中還包括能夠耐高溫的隔熱層3及底盤隔熱層6，隔熱層3置于內(nèi)爐筒2的內(nèi)側(cè)，底盤隔熱層6置于底盤5的上表面。
[0032]如此，通過(guò)在內(nèi)爐筒2的內(nèi)側(cè)設(shè)置隔熱層3，隔熱層3具有耐高溫和保溫隔熱的特性，如此將隔熱層3設(shè)置于內(nèi)爐筒2的內(nèi)側(cè)，在生產(chǎn)時(shí)，隔熱層3起到隔熱的作用，降低了傳導(dǎo)給內(nèi)爐筒的熱量。同時(shí)，通過(guò)底盤5上表面的底盤隔熱層6的隔熱作用，降低了傳導(dǎo)給底盤5的熱量。與現(xiàn)有技術(shù)利用水流動(dòng)帶走內(nèi)爐筒和底盤的熱量相比，由于設(shè)置隔熱層與底盤隔熱層，降低了爐內(nèi)氣體傳導(dǎo)至內(nèi)爐筒內(nèi)壁與底盤的熱量，可減少水所帶走的熱量，減少熱量損失，進(jìn)而可以降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗。
[0033]需要說(shuō)明的是，在本【具體實(shí)施方式】中，隔熱層3是在內(nèi)爐筒2的內(nèi)側(cè)進(jìn)行設(shè)置的，底盤隔熱層6是在底盤5上表面設(shè)置的。當(dāng)然，也不排出采用其他的布置方式，如只沿著內(nèi)爐筒側(cè)壁的內(nèi)表面設(shè)置隔熱層，內(nèi)爐筒的頂端不設(shè)置。
[0034]在本【具體實(shí)施方式】中，隔熱層3與底盤隔熱層6優(yōu)選的為硅酸鋁材料層或石墨氈層或纖維氈層或保溫涂料層或巖棉層或硅酸鹽材料層或硅酸鈣材料層或玻璃棉層等材料層，上述具有耐高溫和保溫性能的材料層其中的一種或多種置于內(nèi)爐筒2的內(nèi)側(cè)和/或底盤5上表面，當(dāng)然，也不排除采用其他的材料，如可以將耐高溫、能保溫的其他材料置于內(nèi)爐筒的內(nèi)側(cè)和/或底盤5上表面。
[0035]此外，為了避免隔熱層3占用過(guò)多的空間，在本【具體實(shí)施方式】中，隔熱層3的厚度優(yōu)選的為500mm，當(dāng)然也不排除在保證其保溫效果的基礎(chǔ)上，將隔熱層3設(shè)置為其他厚度，但是隔熱層3的厚度應(yīng)不大于900mm。如果隔熱層3的厚度過(guò)大，會(huì)占用有效生產(chǎn)空間，對(duì)熱氫化爐的正常生產(chǎn)造成影響。
[0036]在進(jìn)一步的方案中，為了降低在使用過(guò)程中隔熱層3的損耗，在本【具體實(shí)施方式】中，還包括耐溫筒4，耐溫筒4套設(shè)于內(nèi)爐筒2的內(nèi)部，隔熱層3設(shè)置于耐溫筒4內(nèi)。如此通過(guò)設(shè)置耐溫筒4，可以避免隔熱層3直接與內(nèi)爐筒2內(nèi)部的反應(yīng)物料相接觸，進(jìn)而可以降低隔熱層3的損耗，延長(zhǎng)隔熱層3的使用壽命。
[0037]需要說(shuō)明的是，在本【具體實(shí)施方式】中，耐溫筒4的橫截面為環(huán)形橫截面，且耐溫筒4軸向上的高度不高于內(nèi)爐筒2軸向上的高度。
[0038]還需要說(shuō)明的是，在本【具體實(shí)施方式】中，耐溫筒4與內(nèi)爐筒2的內(nèi)表面相貼合，當(dāng)然，也不排除采用其他的設(shè)置方式，如耐溫筒與內(nèi)爐筒的內(nèi)表面之間存在間隙，該間隙的距離不大于500mm。
[0039]在本【具體實(shí)施方式】中，耐溫筒4優(yōu)選地為石墨耐溫筒，由于石墨具有很好的耐溫性能，因此可以保證耐溫筒4起到保護(hù)隔熱層3的作用。當(dāng)然，也不排除采用其他材料的耐溫筒，如耐高溫金屬材質(zhì)耐溫筒，如鑰材質(zhì)耐溫筒、鎢材質(zhì)耐溫筒等，或者采用耐高溫非金屬材質(zhì)耐溫筒，如陶瓷耐溫筒、石英耐溫筒、碳化硅耐溫筒、氮化硅耐溫筒等。
[0040]為了便于制造以及避免耐溫筒4占用過(guò)多的空間，在本【具體實(shí)施方式】中，耐溫筒4的厚度不超過(guò)1000mm，設(shè)置于耐溫筒4的隔熱層3的厚度不超過(guò)900mm。在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，耐溫筒4的兩個(gè)筒壁的壁厚可以采用相同的厚度值，當(dāng)然，也可根據(jù)實(shí)際的使用需求采用不同厚度的筒壁。
[0041 ] 此外，為了進(jìn)一步減少熱量損失，在本【具體實(shí)施方式】中，還包括底盤隔熱層6，底盤隔熱層6設(shè)置于底盤5的上表面(底盤6的上表面具體是指朝向內(nèi)爐筒的頂端的表面)，由于底盤5還安裝有電極孔、進(jìn)料噴嘴、出料口等部件，因此底盤隔熱層6開(kāi)設(shè)有相應(yīng)開(kāi)口，可以保證安裝于底盤5的相應(yīng)的部件正常使用。如此，通過(guò)在底盤5設(shè)置底盤隔熱層6，可以降低傳遞至底盤5上表面的熱量，降低可以減少由于水所帶走的熱量，減少熱量損失，進(jìn)而可以降低熱氫化爐內(nèi)四氯化硅轉(zhuǎn)化所需的電耗。
[0042]需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，在本【具體實(shí)施方式】中，底盤隔熱層6優(yōu)選的為硅酸鋁材料層或石墨氈層或纖維氈層或保溫涂料層或巖棉層或硅酸鹽材料層或硅酸鈣材料層或玻璃棉層等材料層，具有耐高溫和保溫隔熱性能的材料層固定設(shè)置于底盤5的上表面，當(dāng)然，也不排除采用其他的保溫隔熱材料。
[0043]此外，為了避免底盤隔熱層6占用過(guò)多的空間，在本【具體實(shí)施方式】中，底盤隔熱層6的厚度優(yōu)選的為500mm，當(dāng)然也不排除在保證其保溫效果的基礎(chǔ)上，將底盤隔熱層設(shè)置為其他厚度，但是底盤隔熱層的厚度應(yīng)不大于500mm。如果底盤隔熱層6的厚度過(guò)大，會(huì)占用有效生產(chǎn)空間，而對(duì)熱氫化爐的正常生產(chǎn)造成影響。
[0044]在更進(jìn)一步的方案中，還包括耐溫板7，本【具體實(shí)施方式】中，公開(kāi)了兩種耐溫板7的設(shè)置方式。
[0045]第一種耐溫板設(shè)置方式:設(shè)置有兩層耐溫板7時(shí)，兩層耐溫板7通過(guò)底盤隔熱層6相隔開(kāi)，即其中一層耐溫板7與底盤5的上表面相貼合，另一層隔熱板7與底盤隔熱層6的上表面相貼合，請(qǐng)參考圖7。
[0046]第二種耐溫板設(shè)置方式:只設(shè)置一層耐溫板7，耐溫板7與底盤隔熱層6上表面相貼合，請(qǐng)參考圖8。
[0047]此外，為了節(jié)省安裝空間，在本【具體實(shí)施方式】中，隔熱板7的厚度不大于500mm，當(dāng)然，在不影響有效生產(chǎn)空間的前提下，可以根據(jù)具體的情況采用其他厚度的隔熱板。
[0048]在上文中，主要對(duì)隔熱層的設(shè)置方式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在下文中將對(duì)其他的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]在本【具體實(shí)施方式】中，為了避免由于長(zhǎng)時(shí)間使用，隔熱層3以及底盤隔熱層6發(fā)生磨損后，而導(dǎo)致傳遞至內(nèi)爐筒2和底盤5的溫度值大于其材料耐溫上限值。在本【具體實(shí)施方式】中，內(nèi)爐筒2和外爐筒I通過(guò)水夾套8相隔開(kāi)，水夾套8為供水等液體流通的第一通道，底盤5設(shè)置有第二通道，水等液體可在水夾套8和第二通道內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)而可以將多余的熱量帶走，降低內(nèi)爐筒2和底盤5的溫度,進(jìn)而可以保證內(nèi)爐筒2和底盤5能夠正常使用。
[0050]需要說(shuō)明的是，在本【具體實(shí)施方式】中，水夾套和第二通道內(nèi)流動(dòng)的水，水在流動(dòng)過(guò)程中帶走熱量，當(dāng)然，也不排除采用其他的液體作為載體帶走內(nèi)爐筒和底盤表面的熱量。
[0051]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0052]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱氫化爐，包括內(nèi)爐筒(2)、外爐筒(I)以及底盤(5)，其特征在于，還包括隔熱層(3)與底盤隔熱層(6)，所述隔熱層(3)置于所述內(nèi)爐筒(2)的內(nèi)側(cè)，所述底盤隔熱層(6)置于所述底盤(5)上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的熱氫化爐，其特征在于，所述隔熱層(3)和所述底盤隔熱層(6)為硅酸鋁材料層或石墨氈層或纖維氈層或保溫涂料層或巖棉層或硅酸鹽材料層或硅酸鈣材料層或玻璃棉層。
3.如權(quán)利要求1所述的熱氫化爐，其特征在于，還包括套設(shè)于所述內(nèi)爐筒(2)內(nèi)部的耐溫筒(4)，所述耐溫筒⑷的外表面與所述內(nèi)爐筒⑵相貼合，或所述耐溫筒⑷的外表面與所述內(nèi)爐筒(2)之間存在間隙；所述隔熱層(3)置于所述耐溫筒(4)的夾層內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的熱氫化爐，其特征在于，所述耐溫筒(4)為石墨耐溫筒或耐高溫金屬材質(zhì)耐溫筒或耐高溫非金屬材質(zhì)耐溫筒。
5.如權(quán)利要求3所述的熱氫化爐，其特征在于，所述耐溫筒(4)的厚度不大于1000mm，所述隔熱層(3)的厚度不大于900mm。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的熱氫化爐，其特征在于，所述隔熱層(3)的厚度和所述底盤隔熱層(6)的厚度均不大于900mm。
7.如權(quán)利要求1所述的熱氫化爐，其特征在于，還包括耐溫板(7)，所述耐溫板(7)與所述底盤隔熱層(6)的上表面相貼合，或所述耐溫板(7)為兩層，兩層所述耐溫板(7)通過(guò)所述底盤隔熱層(6)隔開(kāi)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱氫化爐，其特征在于，所述耐溫板(7)的厚度不大于500_。
9.如權(quán)利要求1所述的熱氫化爐，其特征在于，所述內(nèi)爐筒(2)和所述外爐筒(I)通過(guò)水夾套(8)相隔開(kāi)，所述水夾套(8)為供液體流通的第一通道；所述底盤(5)設(shè)置有供液體流通的第二通道。
【文檔編號(hào)】C01B33/107GK204173922SQ201420577524
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】沈偉 申請(qǐng)人:四川瑞能硅材料有限公司