[实用新型]一种18对棒多晶硅还原炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅还原炉，具体涉及一种18对棒多晶硅还原炉。

背景技术

多晶硅是最主要的光伏材料，是集成电路硅衬底、新型环保能源太阳能电池的主流材料，也是生产单晶硅的直接原料，是发展信息产业和新能源产业的重要基石。目前国内的多晶硅及多晶硅还原炉市场供不应求，自主供货存在着严重的缺口，95％以上依靠进口，近年多晶硅市场售价的暴涨，已经危及到我国多晶硅下游产业的正常运营，并成为制约我国信息产业和光伏产业发展的瓶颈。

多晶硅还原炉是提炼多晶硅的专用设备，是多晶硅的生长载体，对该产品的质量及精度要求很高，同时多晶硅还原炉又是一个高能耗的设备。因此，还原炉的好坏，以及是否节能，直接影响到产品的质量、性能和成本。

目前国内多晶硅生产企业主要采用改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法生产多晶硅。改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢)，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在多晶硅还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。所采用的多晶硅还原炉主要是引进德国技术的12对棒还原炉，其主要缺点是：设备生产能力低，产量上不去，物料和电力消耗过大，与国际水平相比，国内多晶硅生产物耗能耗高出1倍以上，产品成本缺乏竞争力。主要原因是国内多晶硅生产企业技术创新能力不强，基础研究资金投入太少，尤其是非标设备还原炉的研发制造能力差。

传统的12对棒还原炉在中国申请了专利(专利号ZL200420060144.8)，该专利所保护的主要内容是：1)电极为12对，即24个电极，且在底板上沿两个圆周均布设置；2)进气管主要有一个水平环管和9个喷嘴连通构成，其中8个喷嘴位于两圈电极之间、沿同一圆周均布设置在底板上，一个喷嘴设置在底板中心位置。如图1所示，12对棒还原炉电极、进气喷嘴在底盘上分布的示意图。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能满足市场和用户的要求，以进一步提高多晶硅的产量，并达到节约成本、节约能源、降低能耗目的的18对棒多晶硅还原炉。

实现本实用新型目的的技术方案：一种18对棒多晶硅还原炉，其包括含有冷却腔的炉体和布置有电极的底盘，炉体和底盘依次与底座连接。所述的底盘是水冷式结构，其由上底板、下底板和连接环共同围成冷却水腔，底盘上设置有冷却水进口和冷却水出口；所述电极为18对，即36个电极，在底盘上分3圈布置，9对电极设置在外圆周上，3对电极设置在内圆周上，6对电极设置在内、外圆周之间，电极中的正负电极在3个圆周上均逐一间隔设置；在底盘上设有两个气体进口和一个气体出口，气体进口一由1个连接管和1个喷嘴连通构成，该喷嘴设置在底盘中心位置；气体进口二由1个水平环管、9个连接支管和9个喷嘴连通构成，9个喷嘴位于外圈和第二圈电极之间，同时9个喷嘴沿同一圆周均布设置在底盘上，气体出口设置在底盘中心位置。

如上所述的一种1 8对棒多晶硅还原炉，其所述的炉体和底盘通过容器法兰和底座用连接螺栓连接；在炉体上的内筒筒体及内筒封头和夹套筒体及夹套封头之间形成有炉体冷却腔，在炉体冷却腔内设有若干导流板。

如上所述的一种18对棒多晶硅还原炉，其所述的炉体的炉体冷却腔总进水口设置在炉体的下部，炉体的炉体冷却腔出水口设置在与夹套封头连通的预热器口的夹层上，冷却水从炉体冷却腔总进水口进入炉体冷却腔，沿着导流板从炉体冷却腔出水口流出。

如上所述的一种18对棒多晶硅还原炉，其所述的气体出口与进气的连接管、底盘上的冷却水进口构成集进气、出气及冷却于一体的三层夹套管结构。

如上所述的一种18对棒多晶硅还原炉，其在炉体上共设置有3个测温视镜和1个观察视镜，均采用双层玻璃结构。

本实用新型的效果在于：本实用新型所述的18对棒多晶硅还原炉，其电极对数较多，单台炉子的产量比现有12对棒炉子提高很多，同时，大幅度降低能耗，最终，大大降低了多晶硅的生产成本。具体的18对棒还原炉与传统的12对棒还原炉相比，有以下改进和优点：

(1)节约成本：经合理的优化分布与规划，18对棒还原炉采用与12对棒还原炉炉体接近的规格大小与空间，但容纳的硅棒等内件多，从而节约成本；