[实用新型]一种节能氢化炉内件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节能氢化炉内件，属于机械技术领域。

背景技术

多晶硅生产主要是采用西门子法。该法是在氢气(H2) 气氛下，提纯的三氯氢硅在被加热至一定温度的硅芯表面反应沉积，生产多晶硅。由于多晶硅气相沉积中硅的转化效率的差别，生产1kg 多晶硅会产生12kg～20kg 的四氯化硅。在多晶硅生产过程中，四氯化硅的排放造成环境严重污染。同时，太阳能级多晶硅价格的逐步下降，也使得多晶硅生产过程中四氯化硅氢化循环利用、提高硅原料的利用率，成为降低成本的必由之路。

在目前应用较为成熟的热氢化生产方法中，将汽化预热后的四氯化硅与氢气按照一定比例混合后从氢化炉炉体的顶部进料，经过导流罩、隔热罩的导流、逐层加热，进到内部空间，由发热体加热后，四氯化硅在1250℃～1400℃下被氢还原成三氯氢硅，产气经过纯化处理后送回到还原炉内生成多晶硅。

由于氢化炉炉内的热量均由发热体通电后发热提供，热量通过热辐射加热炉内充满的四氯化硅与氢气。发热体产生的热量，其中一部分穿过隔热罩、导流罩，到达氢化炉筒内壁，最终使得炉筒的夹套冷却水冷却带着热量；另外一部分热量被尾气带走，在目前的热氢化炉生产过程中，大约百分之六十的热量被冷却水带走，存在着巨大的热量的浪费，所以，需要对氢化炉内的反应物流向及热场隔热保温进行改进，起到节能的作用，以降低生产成本。现有的导流罩为单层结构，传热性强，反应物与尾气在氢化炉内换热效果差，已不能满足节能的生产要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种节能氢化炉内件，该内件不仅能够起到导流的作用，而且还具有良好的保温效果，可高效的利用能源，降低热氢化炉的能耗，同时提高进入氢化炉内的反应物温度，也提高了四氯化硅生产成为三氯氢硅的转化率，降低四氯化硅生产成为三氯氢硅的电耗。

为解决以上技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种节能氢化炉内件，所述氢化炉内件安装于氢化炉炉筒内，并与炉筒之间设有保温绝热材料；所述氢化炉内件包括壳体和内置于壳体内的双层隔热罩，定义为内层隔热罩和外层隔热罩，双层隔热罩的罩壁上均具有通气孔，内层隔热罩内设有发热体；所述壳体的顶部设有进气孔，该进气孔用于连通氢化炉炉筒顶部进气管路；所述壳体底部设有出气孔，该出气孔连通出气管路。

进一步地，所述氢化炉筒体固定于底盘，内壳、双层隔热罩及发热体也固定于底盘，底盘中心处连接出气管路。

进一步地，所述发热器设置于出气管路进口处的周侧，与内隔热罩形成导流通道。

进一步地，所述外层隔热罩与壳体间具有空隙，外层隔热罩罩壁上的孔位于下部，外层隔热罩与壳体间形成导流通道。

进一步地，所述内层隔热罩顶部设有通气孔，与外层隔热罩间形成导流通道。

进一步地，所述内层隔热罩与外层隔热罩同轴。

进一步地，所述氢化炉内件由耐高温的石墨材料或金属材料制成。

 本实用新型涉及的这种氢化炉内件，其有益效果是：

本实用新型涉及的这种氢化炉内件结构简单，制造成本低，使用寿命长，适合推广。该氢化炉内件实施后，提高了反应物进料温度，减少了炉筒水带走的热量，减少发热体发热功率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的氢化炉内件外形结构图；

图2是本实用新型的氢化炉内件剖视图；

附图2中标记及相应的零部件名称：1-炉筒，2-保温绝热材料，3-外层隔热罩，4-底盘，5-发热体，6-壳体，7-内层隔热罩。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示，氢化炉内件。安装顺序依次为：氢化炉发热体5及其附件→内层隔热罩→外层隔热罩→壳体（采用石墨材料制成）→保温隔热材料2（保温隔热材料采用石墨类制品）→炉筒。如图2所示，反应物从氢化炉进气管路进入后，进入壳体6内，再经外层隔热罩3，进入内层隔热罩7内，经发热体5加热后，从导流通道流出进入反应区。氢化炉外层隔热罩与炉筒壁间填充保温隔热材料2，由于炉筒冷却介质温度远小于反应物进气温度，反应物从氢化炉内件进入反应区后，发热体5加载较小的功率即可维持同样的反应温度。

如图1、2所示，氢化炉内件采用耐高温不锈钢材料制成，如310s，800h等，保温隔热材料2采用纤维硅酸盐制品。

本实用新型在以上3个实施例完成后，得出以下结论，相见表1。

表1

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