[发明专利]用于48对棒多晶硅还原炉的喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，具体而言，涉及一种用于48对棒多晶硅还原炉的喷嘴及多晶硅还原炉。

背景技术

目前全世界有超过85％的多晶硅是采用改良西门子法生产的。改良西门子法是一种化学方法，首先利用冶金硅(纯度要求在99.5％以上)与氯化氢(HCl)合成产生便于提纯的三氯氢硅气体(SiHCl3，下文简称TCS)，然后将TCS精馏提纯，最后通过还原反应和化学气相沉积(CVD)将高纯度的TCS转化为高纯度的多晶硅。

还原反应需要在多晶硅还原炉中进行，一般是通过底盘将氢气和TCS的混合物料气体通入到还原炉中，在高温的环境下发生还原反应生成多晶硅。在多晶硅还原炉的容积比较大时，还原炉内的温场、流场复杂性增加。多晶硅还原炉内使用的喷嘴结构对多晶硅的化学气相沉积有着十分重要的影响。

在多晶硅还原炉的容积增加到48对棒时，还原炉内的温场、流场复杂性增加。48对多晶硅还原炉内使用的喷嘴结构对多晶硅的化学气相沉积有着十分重要的影响。为了保证还原炉内多晶硅的有效生长以及还原炉的正常运行，一种适用于48对棒还原炉的喷嘴结构是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于48对棒多晶硅还原炉的喷嘴，其能够将来自于底盘的物料气体比较均匀地通入到还原炉的顶部、中部和底部，从而有利于还原反应的充分进行。

本发明是这样实现的：

一种用于48对棒多晶硅还原炉的喷嘴，所述喷嘴包括芯体，所述芯体包括：

第一内管，所述第一内管包括主通道，所述主通道沿所述第一内管的长度方向延伸，包括出气口和进气口，并且所述进气口的通流面积大于所述出气口的通流面积；

第一外管，所述第一外管套设于所述第一内管上，所述第一外管与所述第一内管间隙设置形成辅助通道；所述第一外管的管壁上设置有侧通气孔；

所述芯体包括进气端和出气端。

作为优选，所述喷嘴还包括分流罩，所述分流罩为壳体结构，套设于所述第一外管上；

所述分流罩与所述第一外管的管壁共同围合成混合腔，所述侧通气孔位于所述混合腔内，所述分流罩上还设置有多个壳体通气孔。

作为优选，所述分流罩包括圆形的盖板、底板和筒体，所述盖板和所述底板分别与所述筒体的两端密封连接；

所述盖板和所述底板上设置有安装孔，所述第一外管穿过所述安装孔，所述第一外管的管壁与所述盖板和所述底板密封连接。

作为优选，所述喷嘴还包括喷头，所述喷头包括第二内管、第二外管和中心管；

所述第二外管套设于所述第二内管上，两者间隔设置形成外通道；所述第二内管套设于所述中心管上，两者间隔设置形成内通道；所述中心管上设置有中心通道，所述中心通道沿所述中心管的长度方向延伸；

所述喷头还包括曲面罩，所述曲面罩罩在所述第二内管的出气口上，所述中心管穿过所述曲面罩；所述曲面罩上设置有多个面罩通气孔；

所述喷头与所述芯体的出气端连接，所述主通道与所述中心通道及所述内通道连通，所述辅助通道与所述外通道连通。

作为优选，所述曲面罩所述曲面罩与所述内管可转动连接；所述喷头还包括叶轮，所述叶轮与所述曲面罩连接，所述叶轮的叶片位于所述外通道中。

作为优选，所述面罩通气孔的轴线与所述曲面罩的切面呈锐角设置。

作为优选，所述曲面罩包括连接筒和半球状的罩体，所述连接筒与所述罩体连接；所述连接筒套设于所述第二内管上。

作为优选，所述内管与所述连接筒通过推力球轴承连接。

作为优选，所述芯体的进气端设置有连接部。

作为优选，所述连接部设置有外螺纹。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到用于48对棒多晶硅还原炉的喷嘴，由于主通道的进气口的通流面积大于出气口的通流面积，物料气体在通过第一内管时速度越来越快，当从出气口出来时其速度足以到达还原炉的顶部。进入到辅助通道的物料气体匀速通过辅助通道后，其速度相对于主通道的出气速度低，该部分物料气体只能到达还原炉的中部，从第一外管上的侧通气孔出来的物料气体到达还原炉的底部。从而使得物料气体可以比较均匀地分布于整个还原炉中，使得还原反应充分进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。