[实用新型]一种氯化氢合成炉灯头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧反应器灯头，具体涉及一种氯化氢合成炉灯头。

背景技术

作为半导体材料的高纯度多晶硅的制造方法，目前应用最广泛的是改良西门子法。改良西门子法的具体过程如下：用高纯氯气和氢气在氯化氢合成炉内反应合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在高温下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅提纯精馏后，再在氢还原炉内进行CVD(化学气相沉淀法)反应生产高纯多晶硅。国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。该法的中间过程之一就是氯化氢合成。

氯化氢合成是将氯气和氢气按比例通入氯化氢合成炉，氯气和氢气在氯化氢合成炉内混合燃烧生成氯化氢气体。使用氯气和氢气合成氯化氢的反应温度约350℃，反应原料氯气、反应产物氯化氢以及反应过程中产生的游离氯等物质都具有强腐蚀性，对反应炉、进料灯头特别是喷嘴材质有较高的耐腐蚀要求。并且氢气与氯气混合可以形成爆炸性气体，反应过程中因氢气流量波动、氯气流量波动、误操作等造成回火，容易使喷嘴炸裂。同时为了提高单产，需提高反应压力，这就对反应器的强度和灯头强度提出了更高的要求。而现有的氯化氢合成炉不能满足上述要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种氯化氢合成炉灯头，该灯头具有极强的耐腐蚀特性，并且可有效提高灯头的强度，其结构简单、便于生产实施，从而可减少因腐蚀和回火等造成的设备维护成本。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该氯化氢合成炉灯头包括灯头座和连接在灯头座上的多套式喷嘴，所述灯头座包括外壳和石墨衬层，所述外壳采用金属材料制成，所述多套式喷嘴采用碳-碳复合材料制成。

优选的是，所述石墨衬层覆盖在外壳的内壁上，并且石墨衬层将外壳的内壁全部覆盖。由于石墨衬层稳定性强，覆盖整个灯头座外壳的内壁可大大延长灯头的使用寿命。

进一步优选的是，所述多套式喷嘴与石墨衬层之间的空隙处还设置有石墨填充层，所述石墨填充层采用石墨粉和石墨粘接剂混合制成。通过设置石墨填充层，石墨填充层与多套式喷嘴之间的连接为粘接，其粘接性能良好，且粘接容易，制造成本较低，从而可以降低灯头的制造难度，并且可以最大限度地抵消反应过程中产生的热应力，提高灯头强度和密封性。

更优选的是，所述灯头座与氯化氢合成炉连接的法兰面上设有石墨衬层。

优选的是，所述多套式喷嘴包括由内向外依次套装的三个套管，即内套管、中套管和外套管，所述内套管、中套管和外套管都采用碳-碳复合材料制成，通过在所述内套管和外套管中通入氢气，所述中套管中通入氯气，可使燃烧反应更平稳且减少游离氯的产生。

本实用新型中，由于多套式喷嘴采用高强度耐腐蚀的碳-碳复合材料制成，而碳-碳复合材料具有极高的耐腐蚀性能和强度，因而在满足耐腐蚀要求的同时具有极高的强度，从而可有效延长灯头的使用寿命和维护周期、降低使用成本。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图中：1-外壳；2-石墨衬层；3-多套式喷嘴；4-石墨填充层。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型氯化氢合成炉灯头作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中，该氯化氢合成炉灯头包括灯头座和连接在灯头座上的多套式喷嘴3，所述灯头座包括外壳1和石墨衬层2，石墨衬层2覆盖在外壳1的内壁上。本实施例中，石墨衬层2覆盖整个外壳的内部，包括与氯化氢合成炉连接的法兰面，从而灯头内部与氯化氢气体接触部分都采用石墨或碳-碳复合材料，耐腐蚀性能极佳。

所述多套式喷嘴3与石墨衬层2之间的空隙处设置有石墨填充层4。这样，整个灯头从外到内依次为外壳1、石墨衬层2、石墨填充层4和多套式喷嘴3。

本实施例中，外壳1采用金属材料制成，多套式喷嘴3采用三层高强度耐腐蚀碳-碳复合材料制成。所述石墨填充层4采用石墨粉和石墨粘接剂混合制成，大大延长了氯化氢合成炉灯头的使用寿命。

所述多套式喷嘴3包括由内向外依次套装的三个套管，即内套管、中套管和外套管，其中内套管、中套管和外套管都采用碳-碳复合材料制成，所述内套管和外套管中通入氢气，所述中套管中通入氯气。在内套管和外套管中通入氢气，在中套管中通入氯气，可使燃烧反应更平稳且减少游离氯的产生。