[实用新型]多晶硅还原炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅的生产设备，更具体地说，涉及一种多晶硅还原炉。 

背景技术

随着科技的发展，太阳能光伏产业和半导体工业的发展也越来越迅猛，因此对于太阳能光伏产业和半导体工业生产用的主要原料多晶硅的需求也越来越大。 

目前，业界生产多晶硅的方法有多种，其中比较常见的是氢还原法，也称西门子法，目前应用的比较广泛的为改良西门子法，改良的西门子法较传统的西门子方法具备先进的节能低耗工艺，并且可以有效的回收利用生产过程中大量的SiCl₄、HCl、H₂等副产物以及大量的副产热能。 

改良西门子法与传统西门子法的原理类似，主要为：将高纯的氢气和高纯度的硅的反应物(多为硅卤化物)作为原料，按一定比例通入到反应容器内(即多晶硅还原炉)，在高温高压的环境下，氢气还原硅的反应物，从而形成多晶硅，形成的多晶硅会沉积在硅芯上。随着化学反应的继续，沉积在硅芯上的多晶硅越来越多，逐渐将硅芯全部覆盖，变成一根外部包裹着多晶硅的棒状体，俗称硅棒。随着还原炉内化学反应的继续进行，硅棒的半径越来越大，直到达到预定的尺寸，即停止还原炉内的化学反应。 

采用改良西门子法生产多晶硅的过程中，一般通过电阻性加热将还原炉内的硅棒表面温度维持在1100℃左右的反应温度，但由于还原炉内温度过高会对炉筒有一定的损害，就必须对还原炉的炉筒采取必要的保护措施。目前常用的方法是在还原炉的炉筒内设置水夹套结构，在夹套结构中通入高温水，通过高温水带走炉筒表面的热量，以达到降低炉筒温度的目的。 

在实际生产过程中发现，采用这种降温方式后，炉筒的温度虽然降低了，但是在同一个还原炉内同一批次中生产出的多晶硅棒的粗细程度出现不均匀 的现象，从而影响多晶硅产品的质量。 

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种多晶硅还原炉，解决了现有技术中的问题，提高了多晶硅产品的质量，生产出的多晶硅棒的粗细更加均匀，并且，在一定程度上降低了还原炉能量的损耗。 

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案： 

一种多晶硅还原炉，包括炉筒和底盘，所述底盘上设置有多对电极，还包括：设置于所述多晶硅还原炉的炉筒内壁与所述底盘上的最外层电极之间的保温层。 

优选的，所述保温层为上下穿通的圆筒形状。 

优选的，所述保温层设置于所述底盘上。 

优选的，所述保温层与所述炉筒内壁间具有缝隙。 

优选的，所述保温层固定于所述炉筒内壁。 

优选的，所述保温层由C/C复合材料、石墨材料、氧化铝纤维、钛合金、不锈钢、陶瓷材料、Incoloy系列材料之一制成。 

优选的，所述底盘上设置有均匀分布的混合气体进气喷口，所述底盘中心设置有尾气排气口。 

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点： 

本实用新型实施例提供的多晶硅还原炉，通过在炉筒内壁与所述底盘上的最外层电极之间设置了保温层，在一定程度上阻止了还原炉内部与炉壁间的热量交换，使得水夹套结构对炉筒进行冷却的同时，并未影响到还原炉内部的热场，即由于保温层内壁的温度不会因炉筒的冷却而降低，从而使得被保温层包覆的还原炉内部并未发生热量的转移，从而确保了还原炉内部的热场均衡，提高了多晶硅产品的质量，使生产出的多晶硅棒的粗细更加均匀。 

并且，由于保温层的设置，减少了还原炉内部热量的损失，确保了还原炉内的热量不外泄，在一定程度上降低了还原炉能量的损耗。 

附图说明

通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。 

图1为由多个硅棒的电阻串联形成的调压器负载示意图； 

图2为本实用新型实施例公开的多晶硅还原炉的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例公开的多晶硅还原炉的底盘结构示意图； 

图4为本实用新型另一实施例公开的多晶硅还原炉的结构示意图。 

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中的生产出的多晶硅棒粗细不均，本实用新型发明人研究发现，出现这种情况的原因是，采用水夹套结构冷却还原炉炉筒的同时，也带走了还原炉内大量的热量，主要是使靠近还原炉内壁区域的热量散失严重，从而使得还原炉内部的热场不够均匀，进而无法保证硅棒的均匀生长。