發(fā)熱體及氫化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型是關(guān)于一種發(fā)熱體及氫化爐，涉及多晶硅生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，解決的問題是提高分段式發(fā)熱體連接處的強度。主要采用的技術(shù)方案為：發(fā)熱體，包括：相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒以及連接梁，至少一個發(fā)熱棒包括：第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。其中，第二段發(fā)熱棒的另一端為用于與電極連接的連接端。第一段發(fā)熱棒的另一端與連接梁連接。第一段發(fā)熱棒的一端與第二段發(fā)熱棒的一端連接，第一固定護套套設(shè)在第一段發(fā)熱棒與第二段發(fā)熱棒上，位于第一段發(fā)熱棒的一端與第二段發(fā)熱棒的一端的連接處，以提高第一段發(fā)熱棒的一端與第二段發(fā)熱棒的一端的連接處的強度，能夠通過增加氫化爐內(nèi)的發(fā)熱棒高度以及氣流流量，從而提高氫化爐的生產(chǎn)效率。
【專利說明】發(fā)熱體及氫化爐

【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】，特別是涉及一種用于氫化爐中的發(fā)熱體及氫化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)中，改良西門子法為主要的生產(chǎn)方法。在生產(chǎn)多晶硅棒的過程中，將四氯化硅(SiCl4)氣體和氫氣(H2)按一定比例混合后通往氫化爐，位于氫化爐內(nèi)的石墨發(fā)熱體在在通電后產(chǎn)生熱能，在爐內(nèi)溫度達1200?1250°C時，四氯化硅和氫氣會發(fā)生以下反應(yīng):SiCl4+H2 = SiHCl3+HCl。
[0003]其中，石墨發(fā)熱體由于本身材質(zhì)的物理性質(zhì)，在加工長度較長的石墨發(fā)熱體時，所需的費用較高。為了節(jié)省成本，在加工制造石墨發(fā)熱體時，石墨發(fā)熱體一般為分段式，采用上段發(fā)熱棒與下段發(fā)熱棒分段制造。上段發(fā)熱棒的一端與下段發(fā)熱棒的一端上均開有內(nèi)螺紋孔，將上段發(fā)熱棒的一端的內(nèi)螺紋孔與下段發(fā)熱棒的一端的內(nèi)螺紋孔通過一雙頭螺栓連接，以將上段發(fā)熱棒與下段發(fā)熱棒連接固定。
[0004]上述的分段制造方法雖然節(jié)省了成本，發(fā)明人發(fā)現(xiàn):位于上段發(fā)熱棒與下段發(fā)熱棒的連接處的強度較低，導(dǎo)致了:
[0005]1、石墨發(fā)熱體的上段發(fā)熱棒與下段發(fā)熱棒的連接處很容易折斷，造成了不必要的損失。
[0006]2、在設(shè)備運轉(zhuǎn)時，石墨發(fā)熱體的上段發(fā)熱棒與下段發(fā)熱棒的連接處在受到氣流的沖擊下很容易折斷或產(chǎn)生裂紋，降低了石墨發(fā)熱體的壽命、增加了生產(chǎn)的成本。
[0007]3、在設(shè)備運轉(zhuǎn)時，石墨發(fā)熱體能夠承受的氣流壓力、流量有限，對于氫化爐的生產(chǎn)能力受到了約束，無法增加氣流流量，導(dǎo)致降低了氫化爐的生產(chǎn)效率。
實用新型內(nèi)容
[0008]有鑒于此，本實用新型提供一種發(fā)熱體及氫化爐，主要目的在于提高分段式發(fā)熱體連接處的強度。
[0009]為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術(shù)方案:
[0010]一方面。本實用新型的實施例提供一種發(fā)熱體，包括:相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒以及連接相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒的連接梁，所述至少一個發(fā)熱棒包括:
[0011]第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。其中，
[0012]所述第二段發(fā)熱棒的另一端為用于與電極連接的連接端。
[0013]所述第一段發(fā)熱棒的另一端與所述連接梁連接。
[0014]所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒上，位于所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處。
[0015]本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
[0016]可選的，前述的發(fā)熱體，其中所述第一固定護套的內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋。
[0017]所述第一段發(fā)熱棒的一端設(shè)有與所述第一固定護套的第一內(nèi)螺紋配合的第一外螺紋。
[0018]所述第二段發(fā)熱棒的一端設(shè)有與所述第一固定護套的第一內(nèi)螺紋配合的第二外螺紋。
[0019]所述第一外螺紋與所述第二外螺紋分別鎖定在所述第一內(nèi)螺紋內(nèi)。
[0020]可選的，前述的發(fā)熱體，其中所述第二段發(fā)熱棒一端的直徑值為Dp
[0021]所述第二段發(fā)熱棒另一端的直徑值為D2。
[0022]D2SD1。
[0023]可選的，前述的發(fā)熱體，其中還包括:
[0024]第二固定護套。
[0025]所述第二固定護套的內(nèi)壁上設(shè)有第二內(nèi)螺紋。
[0026]所述二段發(fā)熱棒的另一端設(shè)有與所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋配合的第三外螺紋。
[0027]所述第三外螺紋從所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋一端鎖定在所述第二內(nèi)螺紋內(nèi)。
[0028]所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋另一端用于與所述電極的螺紋柱鎖定。
[0029]可選的，前述的發(fā)熱體，其中連接的所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的總高度在2.1m?2.3m之間。
[0030]所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的直徑在45mm?60mm之間。
[0031]可選的，前述的發(fā)熱體，其中所述第一固定護套的長度在8?10cm。
[0032]可選的,前述的發(fā)熱體,其中所述發(fā)熱棒為實心石墨發(fā)熱棒或空心石墨發(fā)熱棒。
[0033]另一方面，本實用新型的實施例提供一種氫化爐包括:
[0034]發(fā)熱體以及爐體。
[0035]所述發(fā)熱體包括:相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒以及連接相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒的連接梁，
[0036]其中所述至少一個發(fā)熱棒包括:第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。其中，
[0037]所述第二段發(fā)熱棒的另一端為用于與電極連接的連接端。
[0038]所述第一段發(fā)熱棒的另一端與所述連接梁連接。
[0039]所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒上，位于所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處。
[0040]所述第二段發(fā)熱棒另一端的連接端與所述爐體的電極連接。
[0041]借由上述技術(shù)方案，本實用新型發(fā)熱體及氫化爐至少具有下列優(yōu)點:
[0042]一、本實用新型提出的發(fā)熱體的發(fā)熱棒包括第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處，以提高所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處的強度，降低了所述發(fā)熱棒的折斷率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，同時增加了氫化爐的使用壽命。
[0043]二、本實用新型提出的發(fā)熱體的發(fā)熱棒包括第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處，以提高所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處的強度，使所述發(fā)熱棒能夠承受更大承載力，從而能夠通過增加氫化爐內(nèi)的發(fā)熱棒高度而提高單位時間發(fā)熱量，再通過提高氫化爐內(nèi)的氣流流量提高氫化爐的生產(chǎn)效率。
[0044]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是本實用新型的實施例一提供的一種發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖2是本實用新型的實施例二提供的一種氫化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0047]為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的發(fā)熱體及氫化爐其【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點可由任何合適形式組合。
[0048]如圖1所示，本實用新型的實施例一提出的一種發(fā)熱體包括:相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒10以及連接相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒10的連接梁20，所述至少一個發(fā)熱棒10包括:第一段發(fā)熱棒1、第二段發(fā)熱棒2以及第一固定護套3。其中，所述第二段發(fā)熱棒2的另一端為用于與電極連接的連接端。所述第一段發(fā)熱棒I的另一端與所述連接梁20連接。所述第一段發(fā)熱棒I的一端與所述第二段發(fā)熱棒2的一端連接，所述第一固定護套3套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒I與所述第二段發(fā)熱棒2上，位于所述第一段發(fā)熱棒I的一端與所述第二段發(fā)熱棒2的一端的連接處。
[0049]本實用新型實施例一提出的發(fā)熱體的發(fā)熱棒包括第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處，以提高所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處的強度。使所述發(fā)熱棒能夠承受更大的承載力，從而能夠通過增加氫化爐內(nèi)的發(fā)熱棒高度而提高單位時間發(fā)熱量，再通過提高氫化爐內(nèi)的氣流流量提高氫化爐的生產(chǎn)效率。
[0050]進一步的，如圖1所示，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中所述第一固定護套3的內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋。所述第一段發(fā)熱棒I的一端設(shè)有與所述第一固定護套3的第一內(nèi)螺紋配合的第一外螺紋。所述第二段發(fā)熱棒2的一端設(shè)有與所述第一固定護套3的第一內(nèi)螺紋配合的第二外螺紋。所述第一外螺紋與所述第二外螺紋分別鎖定在所述第一內(nèi)螺紋內(nèi)，使得所述第一固定護套能夠通過螺紋的配合鎖定在所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段的發(fā)熱棒的連接處，便于組裝。
[0051]進一步的，為了增加所述發(fā)熱棒的使用壽命，如圖1所示，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中所述第二段發(fā)熱棒2 —端的直徑值為隊。所述第二段發(fā)熱棒2另一端的直徑值為D2。D2>Dlt)在氫化爐運轉(zhuǎn)過程中，由于反應(yīng)溫度高，氫化爐的電極須進行水冷以維持電極的溫度在30°C以下，以保證電極不因溫度過高而受損。位于與電極連接的所述第二段發(fā)熱棒的另一端的溫度的溫差值較大，應(yīng)力不均勻，很容易粉化、變細。將所述第二段發(fā)熱棒另一端的直徑增加，可以提高發(fā)熱棒的使用壽命，運行時間由現(xiàn)有的500h可提高至960h。
[0052]進一步的，為了增加所述發(fā)熱棒的使用壽命，如圖1所示，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中還包括:第二固定護套4。所述第二固定護套4的內(nèi)壁上設(shè)有第二內(nèi)螺紋。所述二段發(fā)熱棒2的另一端設(shè)有與所述第二固定護套4的第二內(nèi)螺紋配合的第三外螺紋。所述第三外螺紋從所述第二固定護套4的第二內(nèi)螺紋一端鎖定在所述第二內(nèi)螺紋內(nèi)。所述第二固定護套4的第二內(nèi)螺紋另一端用于與所述電極的螺紋柱鎖定。所述第二固定套能夠加固所述第二段發(fā)熱棒另一端的強度。
[0053]具體的，為了提高發(fā)熱棒的發(fā)熱量，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中連接的所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的總高度在
2.1m?2.3m之間。所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的直徑在45mm?60mm之間。使得安裝有本實用新型提供的發(fā)熱體的氫化爐的單位時間發(fā)熱量較高，處理SiCl4和H2的混合氣體量由現(xiàn)有的3?5t/h提高至8.5?9t/h。
[0054]具體的，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中所述第一固定護套的長度在8?10cm。
[0055]具體的，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，其中所述發(fā)熱棒為實心石墨發(fā)熱棒或空心石墨發(fā)熱棒。在所述發(fā)熱棒為實心石墨發(fā)熱棒時，可以節(jié)省制造成本。
[0056]具體的，本實用新型的一實施例中所述的發(fā)熱體還提供如下的實施方式，如圖1所示，其中所述發(fā)熱棒10通過螺母5鎖定在所述連接梁20上。
[0057]如圖2所示，本實用新型實施例二提供的一種氫化爐包括:發(fā)熱體101以及爐體100。所述發(fā)熱體101包括:相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒以及連接相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒的連接梁，其中所述至少一個發(fā)熱棒包括:第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。其中，所述第二段發(fā)熱棒的另一端為用于與電極連接的連接端。所述第一段發(fā)熱棒的另一端與所述連接梁連接。所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒上，位于所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處。所述第二段發(fā)熱棒另一端的連接端與所述爐體100的電極連接，以形成電極回路，產(chǎn)生熱量。其中，所述發(fā)熱體的數(shù)量一般采用多個，具體數(shù)量根據(jù)爐體的大小而定。
[0058]本實用新型實施例二提供的氫化爐的發(fā)熱棒包括第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套。所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處，以提高所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處的強度，降低了所述發(fā)熱棒的折斷率，增加了氫化爐的使用壽命，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0059]具體的所述氫化爐為多晶硅氫化爐。
[0060]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)熱體，包括:相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒以及連接相對設(shè)置的兩個發(fā)熱棒的連接梁，其特征在于，所述至少一個發(fā)熱棒包括: 第一段發(fā)熱棒、第二段發(fā)熱棒以及第一固定護套；其中， 所述第二段發(fā)熱棒的另一端為用于與爐體電極連接的連接端； 所述第一段發(fā)熱棒的另一端與所述連接梁連接； 所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端連接，所述第一固定護套套設(shè)在所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒上，位于所述第一段發(fā)熱棒的一端與所述第二段發(fā)熱棒的一端的連接處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)熱體，其特征在于， 所述第一固定護套的內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋； 所述第一段發(fā)熱棒的一端設(shè)有與所述第一固定護套的第一內(nèi)螺紋配合的第一外螺紋； 所述第二段發(fā)熱棒的一端設(shè)有與所述第一固定護套的第一內(nèi)螺紋配合的第二外螺紋； 所述第一外螺紋與所述第二外螺紋分別鎖定在所述第一內(nèi)螺紋內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)熱體，其特征在于， 所述第二段發(fā)熱棒一端的直徑值為； 所述第二段發(fā)熱棒另一端的直徑值為02 ；
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一所述的發(fā)熱體，其特征在于，還包括: 第二固定護套； 所述第二固定護套的內(nèi)壁上設(shè)有第二內(nèi)螺紋； 所述二段發(fā)熱棒的另一端設(shè)有與所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋配合的第三外螺紋； 所述第三外螺紋從所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋一端鎖定在所述第二內(nèi)螺紋內(nèi)； 所述第二固定護套的第二內(nèi)螺紋另一端用于與所述電極的螺紋柱鎖定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一所述的發(fā)熱體,其特征在于， 連接的所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的總高度在2.加?2.30之間； 所述第一段發(fā)熱棒與所述第二段發(fā)熱棒的直徑在45111111?60111111之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一所述的發(fā)熱體,其特征在于， 所述第一固定護套的長度在8?10(3111。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一所述的發(fā)熱體，其特征在于， 所述發(fā)熱棒為實心石墨發(fā)熱棒或空心石墨發(fā)熱棒。
8.一種氫化爐，其特征在于，包括: 上述權(quán)利要求1?7中任一所述的發(fā)熱體以及爐體； 所述第二段發(fā)熱棒另一端的連接端與所述爐體的電極連接。
【文檔編號】C01B33/03GK204125179SQ201420578304
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】李亮, 丑紀能, 劉 英, 楊澤天 申請人:新疆大全新能源有限公司