[发明专利]多晶硅还原炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅还原炉，尤其涉及一种新型36对棒的多晶硅还原炉，属太阳能光伏领域。

背景技术

目前，国内外生产多晶硅的主要工艺技术是“西门子改良法”：用提纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后，在一定的温度和压力下通入多晶硅还原炉内，在通电高温硅芯上进行沉积反应生成多晶硅，反应温度控制在1080摄氏度左右，最终生成棒状多晶硅产品。

目前采用“西门子改良法”生产多晶硅的主要设备为12对棒、18对棒、24对棒还原炉，由于还原炉内硅芯表面反应温度高达1080摄氏度左右，而设备材质耐受温度有限，故需要用夹套水对设备进行冷却，但是12对棒、18对棒、24对棒还原炉的设备直径较小，热能利用率还不是很高，生产多晶硅耗电量较大，生产成本较高。

发明内容

本发明提供的多晶硅还原炉，能够提高单台还原炉产量，通过改善电极排布方式提高对炉内能量的利用率，降低生产多晶硅的电耗。

本发明主要通过以下技术方案实现：多晶硅还原炉，包括炉体和底盘、混合气进气管、混合气出气管及硅棒，所述底盘上设有电极，所述电极以正多边形方式排列，所述电极上连接有所述硅棒。

作为本发明的一种优选方案，所述电极为36对（即72根）。

作为本发明的一种优选方案，所述电极为正三角形排列方式，或者正方形排列方式，或者正六边形排列方式。

作为本发明的一种优选方案，所述电极的正多边形均与相邻的正多边形共用一条边。

作为本发明的一种优选方案，当所述电极为正三角形排布时，所述混合气进气管之间按正六边形方式排布在所述的底盘上；当所述电极为正方形排布时，所述混合气进气管之间按正方形方式排布在所述的底盘上；当所述电极为正六边形排布时，所述混合气进气管之间按正三角形方式排布在所述的底盘上，且所述混合气进气管位于由所述电极组成的正多边形的中心。

作为本发明的一种优选方案，所述混合气出气管按同心圆方式均匀分布在所述底盘上。

作为本发明的一种优选方案，所述炉体为钟罩式双层炉体。

作为本发明的一种优选方案，所述钟罩式双层炉体的炉筒与夹套之间上焊接有螺旋形的导流板,所述导流板与所述夹套和所述炉筒形成螺旋形的流道。

作为本发明的一种优选方案，所述炉体罩在底盘之上，所述炉体上设置有炉体冷却水进水管和炉体冷却水出水管。

作为本发明的一种优选方案，所述炉体冷却水进水管和炉体冷却水出水管位于螺旋形流道的两端。

作为本发明的一种优选方案，所述底盘上设置底盘冷却水进水管和底盘冷却水出水管。

本发明多晶硅还原炉，因混合气进气管均设置在由电极组成的正多边形的中心，使得工艺气体能够均匀的扩散到位于多边形顶点的硅棒表面上。混合气进气管之间按正多边形方式排列，使得从各个方向上扩散到硅棒表面的气场很均匀。电极采用正多边形分布，各电极之间互相辐射的能量基本持平，硅棒之间互相吸收散失的能量，硅棒的温度更容易得到维持与控制。由于硅棒互相吸收热辐射，平均每根硅棒被炉体内表面吸收的热辐射大大减少，由于电极数量增加到36对，单台还原炉的产量也大幅度提升。每公斤多晶硅的电耗大大降低，多晶硅的综合生产成本和能耗也相应降低。

附图说明

图1是本发明多晶硅还原炉的结构示意图。

图2是本发明多晶硅还原炉的电极采用正三角形排布方式的示意图。

图3是本发明多晶硅还原炉的电极采用正方形排布方式的示意图。

图4是本发明多晶硅还原炉的电极采用正六边形排布方式的示意图。

附图标记： 1.底盘，2.炉体，3.电极，4.混合气进气管，5.混合气出气管，6.炉体冷却水进水管，7.炉体冷却水出水管，8.底盘冷却水进水管，9.底盘冷却水出水管，10.夹套,11.导流板,12.硅棒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明多晶硅还原炉做进一步详细介绍。

实施例1

如图1所示，本发明包括底盘1、炉体2、电极3、混合气进气管4、混合气出气管5、炉体冷却水进水管6、炉体冷却水出水管7、底盘冷却水进水管8、底盘冷却水出水管9、夹套10、导流板11、及硅棒12，电极3为三十六对（即72根），电极3上连接有用于导电并沉积多晶硅的硅棒12。