本發(fā)明涉及一種多晶硅還原爐底盤的改進(jìn)。

背景技術(shù)：

多晶硅是電子工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。近年來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)多晶硅產(chǎn)品的需求也日益增加。目前，比較成熟的多晶硅生產(chǎn)方法是改良西門子法。其生產(chǎn)原理是向鐘罩式的多晶硅還原爐內(nèi)通入按一定比例混合的三氯氫硅和氫氣混合氣體，該混合氣體在1100℃左右的硅芯表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硅微晶粒，并均勻沉積在硅芯表面，最終形成具有一定尺寸的硅棒?，F(xiàn)有的多晶硅還原爐主要是裝備有24對(duì)硅棒的還原爐，其產(chǎn)能相對(duì)較小、能耗也較高，生成的多晶硅棒質(zhì)量不均勻，氣體原料的一次轉(zhuǎn)化率較低。這些問題直接影響了多晶硅的生產(chǎn)及企業(yè)的成本。

為了提高多晶硅產(chǎn)量，大多數(shù)企業(yè)采用直接購買可以裝備更多硅棒的還原爐設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，這種方式雖然增加了多晶硅產(chǎn)量，但同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本，浪費(fèi)了原有的還原爐設(shè)備和供電設(shè)備。若在現(xiàn)有24對(duì)棒還原爐底盤上直接改造，合理排布更多的硅棒，既可以增加多晶硅產(chǎn)量，也利用了原有還原爐底盤及其他設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤；以解決現(xiàn)有多晶硅還原爐生產(chǎn)產(chǎn)能小、能耗高，生成的多晶硅棒質(zhì)量不均勻，氣體原料的一次轉(zhuǎn)化率較低的問題。

一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤、4個(gè)第一電極、8個(gè)第二電極、16個(gè)第三電極、16個(gè)第四電極、28個(gè)第五電極、1個(gè)底盤中心進(jìn)氣噴嘴、4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴和8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴；

4個(gè)第一電極均勻設(shè)置在電極一環(huán)環(huán)形中心線上，且相鄰兩個(gè)第一電極中心之間直線距離為190mm～230mm；8個(gè)第二電極平均分為4個(gè)第二電極組，4個(gè)第二電極組均勻設(shè)置在電極二環(huán)環(huán)形中心線上，且每個(gè)第二電極組中相鄰兩個(gè)第二電極中心之間直線距離為190mm～230mm；16個(gè)第三電極平均分為8個(gè)第三電極組，8個(gè)第三電極組均勻設(shè)置在電極三環(huán)環(huán)形中心線上，且每個(gè)第三電極組中相鄰兩個(gè)第三電極中心之間直線距離為190mm～230mm；16個(gè)第四電極平均分為4個(gè)第四電極組，4個(gè)第四電極組均勻設(shè)置在電極四環(huán)環(huán)形中心線上，且每個(gè)第四電極組中相鄰兩個(gè)第四電極中心之間直線距離為190mm～230mm；28個(gè)第五電極平均分為14個(gè)第五電極組，14個(gè)第五電極組均勻設(shè)置在電極五環(huán)環(huán)形中心線上，且每個(gè)第五電極組中相鄰兩個(gè)第五電極中心之間直線距離為190mm～230mm；

在底盤的中心位置設(shè)有底盤中心進(jìn)氣噴嘴，在底盤上設(shè)有4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴、4個(gè)底盤氣體出口及8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴；4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴均勻分布在進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線上；4個(gè)底盤氣體出口均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線上；8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴平均分為4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組，4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組均勻設(shè)置在進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線上，每個(gè)進(jìn)氣噴嘴組中相鄰兩個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴中心之間直線距離為190mm～230mm；

且在底盤中心進(jìn)氣噴嘴外側(cè)并沿底盤圓心向底盤的外圍方向依次設(shè)置電極一環(huán)環(huán)形中心線、進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線、電極二環(huán)環(huán)形中心線、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線、電極三環(huán)環(huán)形中心線、電極四環(huán)環(huán)形中心線、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線和電極五環(huán)環(huán)形中心線；

所述的底盤直徑為2200mm～3000mm；所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線直徑為400mm～500mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線直徑為600mm～800mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線直徑為800mm～900mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線直徑為1000mm～1200mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線直徑為1400mm～1600mm；所述的進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線直徑為1600mm～1800mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線直徑為1900mm～2100mm；

所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線、電極一環(huán)環(huán)形中心線、電極二環(huán)環(huán)形中心線、電極三環(huán)環(huán)形中心線、電極四環(huán)環(huán)形中心線、電極五環(huán)環(huán)形中心線和底盤為同心圓。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的目的是將原有的24對(duì)棒還原爐底盤進(jìn)行重新設(shè)計(jì)形成36對(duì)棒的還原爐底盤。與原有的改良西門子法24對(duì)棒還原爐底盤相比，此36對(duì)棒的還原爐底盤可以裝備更多的硅芯，生產(chǎn)時(shí)可大幅提高多晶硅的產(chǎn)率，產(chǎn)率可提升35～50％。同時(shí)由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之間的熱輻射利用率，使能耗降低10％～15％。改進(jìn)后的還原爐底盤上的噴嘴排布更為合理，還原爐內(nèi)部混合氣體流場(chǎng)更加穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)質(zhì)量均勻的多晶硅棒，使混合氣體的一次轉(zhuǎn)化率提高5～10％。而對(duì)原有多晶硅還原爐底盤的改進(jìn)，是直接利用了原有的生產(chǎn)設(shè)備及電氣設(shè)備，節(jié)約了成本，保證了生產(chǎn)。

本發(fā)明用于一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式的一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤1、4個(gè)第一電極6-1、8個(gè)第二電極7-1、16個(gè)第三電極8-1、16個(gè)第四電極9-1、28個(gè)第五電極10-1、1個(gè)底盤中心進(jìn)氣噴嘴2、4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1和8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1；

4個(gè)第一電極6-1均勻設(shè)置在電極一環(huán)環(huán)形中心線6上，且相鄰兩個(gè)第一電極6-1中心之間直線距離為190mm～230mm；8個(gè)第二電極7-1平均分為4個(gè)第二電極組，4個(gè)第二電極組均勻設(shè)置在電極二環(huán)環(huán)形中心線7上，且每個(gè)第二電極組中相鄰兩個(gè)第二電極7-1中心之間直線距離為190mm～230mm；16個(gè)第三電極8-1平均分為8個(gè)第三電極組，8個(gè)第三電極組均勻設(shè)置在電極三環(huán)環(huán)形中心線8上，且每個(gè)第三電極組中相鄰兩個(gè)第三電極8-1中心之間直線距離為190mm～230mm；16個(gè)第四電極9-1平均分為4個(gè)第四電極組，4個(gè)第四電極組均勻設(shè)置在電極四環(huán)環(huán)形中心線9上，且每個(gè)第四電極組中相鄰兩個(gè)第四電極9-1中心之間直線距離為190mm～230mm；28個(gè)第五電極10-1平均分為14個(gè)第五電極組，14個(gè)第五電極組均勻設(shè)置在電極五環(huán)環(huán)形中心線10上，且每個(gè)第五電極組中相鄰兩個(gè)第五電極10-1中心之間直線距離為190mm～230mm；

在底盤1的中心位置設(shè)有底盤中心進(jìn)氣噴嘴2，在底盤1上設(shè)有4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1、4個(gè)底盤氣體出口5-1及8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1；4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1均勻分布在進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3上；4個(gè)底盤氣體出口5-1均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5上；8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1平均分為4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組，4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組均勻設(shè)置在進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4上，每個(gè)進(jìn)氣噴嘴組中相鄰兩個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1中心之間直線距離為190mm～230mm；

且在底盤中心進(jìn)氣噴嘴2外側(cè)并沿底盤1圓心向底盤1的外圍方向依次設(shè)置電極一環(huán)環(huán)形中心線6、進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4和電極五環(huán)環(huán)形中心線10；

所述的底盤1直徑為2200mm～3000mm；所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為400mm～500mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為600mm～800mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為800mm～900mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1000mm～1200mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1400mm～1600mm；所述的進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1600mm～1800mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為1900mm～2100mm；

所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極一環(huán)環(huán)形中心線6、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、電極五環(huán)環(huán)形中心線10和底盤1為同心圓。

本具體實(shí)施方式的有益效果：本具體實(shí)施方式的目的是將原有的24對(duì)棒還原爐底盤進(jìn)行重新設(shè)計(jì)形成36對(duì)棒的還原爐底盤。與原有的改良西門子法24對(duì)棒還原爐底盤相比，此36對(duì)棒的還原爐底盤可以裝備更多的硅芯，生產(chǎn)時(shí)可大幅提高多晶硅的產(chǎn)率，產(chǎn)率可提升35～50％。同時(shí)由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之間的熱輻射利用率，使能耗降低10％～15％。改進(jìn)后的還原爐底盤上的噴嘴排布更為合理，還原爐內(nèi)部混合氣體流場(chǎng)更加穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)質(zhì)量均勻的多晶硅棒，使混合氣體的一次轉(zhuǎn)化率提高5～10％。而對(duì)原有多晶硅還原爐底盤的改進(jìn)，是直接利用了原有的生產(chǎn)設(shè)備及電氣設(shè)備，節(jié)約了成本，保證了生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：所述的底盤1為圓盤結(jié)構(gòu)。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同的是：所述的底盤1直徑為2500mm。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為460mm。其它與具體實(shí)施方式一至三相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是：所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為700mm。其它與具體實(shí)施方式一至四相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是：所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為880mm。其它與具體實(shí)施方式一至五相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是：所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1100mm。其它與具體實(shí)施方式一至六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是：所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1500mm。其它與具體實(shí)施方式一至七相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是：所述的進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1680mm。其它與具體實(shí)施方式一至八相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是：所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為2000mm。其它與具體實(shí)施方式一至九相同。

采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的效果：

結(jié)合圖1，實(shí)施例一：

一種改進(jìn)的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤1、4個(gè)第一電極6-1、8個(gè)第二電極7-1、16個(gè)第三電極8-1、16個(gè)第四電極9-1、28個(gè)第五電極10-1、1個(gè)底盤中心進(jìn)氣噴嘴2、4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1和8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1；

4個(gè)第一電極6-1均勻設(shè)置在電極一環(huán)環(huán)形中心線6上，且相鄰兩個(gè)第一電極6-1中心之間直線距離為210mm；8個(gè)第二電極7-1平均分為4個(gè)第二電極組，4個(gè)第二電極組均勻設(shè)置在電極二環(huán)環(huán)形中心線7上，且每個(gè)第二電極組中相鄰兩個(gè)第二電極7-1中心之間直線距離為210mm；16個(gè)第三電極8-1平均分為8個(gè)第三電極組，8個(gè)第三電極組均勻設(shè)置在電極三環(huán)環(huán)形中心線8上，且每個(gè)第三電極組中相鄰兩個(gè)第三電極8-1中心之間直線距離為210mm；16個(gè)第四電極9-1平均分為4個(gè)第四電極組，4個(gè)第四電極組均勻設(shè)置在電極四環(huán)環(huán)形中心線9上，且每個(gè)第四電極組中相鄰兩個(gè)第四電極9-1中心之間直線距離為210mm；28個(gè)第五電極10-1平均分為14個(gè)第五電極組，14個(gè)第五電極組均勻設(shè)置在電極五環(huán)環(huán)形中心線10上，且每個(gè)第五電極組中相鄰兩個(gè)第五電極10-1中心之間直線距離為210mm；

在底盤1的中心位置設(shè)有底盤中心進(jìn)氣噴嘴2，在底盤1上設(shè)有4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1、4個(gè)底盤氣體出口5-1及8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1；4個(gè)第一進(jìn)氣噴嘴3-1均勻分布在進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3上；4個(gè)底盤氣體出口5-1均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5上；8個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1平均分為4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組，4個(gè)進(jìn)氣噴嘴組均勻設(shè)置在進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4上，每個(gè)進(jìn)氣噴嘴組中相鄰兩個(gè)第二進(jìn)氣噴嘴4-1中心之間直線距離為230mm；

且在底盤中心進(jìn)氣噴嘴2外側(cè)并沿底盤1圓心向底盤1的外圍方向依次設(shè)置電極一環(huán)環(huán)形中心線6、進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4和電極五環(huán)環(huán)形中心線10；

所述的底盤1直徑為2500mm；所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為460mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為700mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為880mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1100mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1500mm；所述的進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1680mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為2000mm；

所述的進(jìn)氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、進(jìn)氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極一環(huán)環(huán)形中心線6、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、電極五環(huán)環(huán)形中心線10和底盤1為同心圓；

所述的底盤1為圓盤結(jié)構(gòu)。

與原有的改良西門子法24對(duì)棒還原爐底盤相比，此36對(duì)棒的還原爐底盤的產(chǎn)率可提升35～50％，能耗降低10％～15％，混合氣體的一次轉(zhuǎn)化率提高5～10％。