[实用新型]一种多晶硅还原炉底盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉底盘。

背景技术

目前国内外多晶硅生产企业主要采用“改良西门子法”，其生产流程是利用氯气和氢气合成氯化氢(或外购氯化氢)，氯化氢和硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后提纯三氯氢硅后与氢气按一定比例混合后，在一定的温度压力下从还原炉的底盘上的进气口进入炉体内，在通电的高温硅棒上沉积生成多晶硅，反应尾气经底盘上的出气口排出。多晶硅还原炉是改良西门子法多晶硅沉积的关键反应器。多晶硅还原炉的设计直接影响多晶硅的产量、质量和生产成本，也是整个生产系统能耗控制的关键。

多晶硅还原炉的设计趋向大型化，或在同结构尺寸下实现增产，即通过增加硅芯来提高单炉的产量和降低能耗。即硅芯越多，还原炉多晶硅产量越大，其单位质量的多晶硅能耗相对越低；再者，硅芯分布越均匀、越密集，则硅芯之间相互热辐射的作用越强烈，这种热辐射作用将进一步减小硅芯表面之间的温度差，使得各个硅芯的温度趋向平均，从而保证各个硅芯硅的生长情况比较一致。

目前实际运行的多晶硅还原炉的电极排布和连接方式以圆周或六边形均匀排布，其不同圆周电极之间的空间间隙比较大，而同一圆周上的两相邻电极之间比较密，造成底盘上的电极排布不够完善，并没有充分优化反应器内的空间。大型的多晶硅还原炉以36对棒最为成熟，电极布置为六边形，空间布置均匀密集，但运行过程中容易出现硅棒生长过程“雾化”，生长终止。或顶部生长疏松，表面质量不高，主要是因为六边形的布置紧密，硅芯之间相互热辐射的作用强烈，尽管温度分布均匀，但热辐射导致内部温度偏高，这种热辐射作用没有合理的释放，导致生长过程难以控制。

还原炉内气场和热场是否合理是由底盘上电极、进气口和出气口的排布决定的，同时底盘上电极排布决定着底盘上电极及电极组的连接和电源控制系统对电极组的控制。目前尚无最优的还原炉底盘电极布置和连接方法来同时解决硅棒的生长产量、质量以及能耗问题。

实用新型内容

鉴于目前存在的上述不足，本实用新型提供一种多晶硅还原炉底盘，能够可以降低中心温度，避免副反应的生成，提高反应选择性，提高产量，降低消耗。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种多晶硅还原炉底盘，所述多晶硅还原炉底盘上设有电极孔，以所述多晶硅还原炉底盘中心为中心设一正六边形，再以所述正六边形的六条边展开形成6个正六边形，在形成的24个顶点上各分布1个电极孔，外圈电极孔按环向对称紧凑布置，至少布置两圈，形成至少 36对电极孔，硅芯按照中心六边形、外圈环向混合搭接，所述7个正六边形的中心分别设有1个进气口，外圈的进气口与环向搭接的硅芯形成同心圆环向布置至少三圈，所述多晶硅还原炉底盘上布有出气口。

依照本实用新型的一个方面，所述电极孔数量为：外圈至少两圈环向布置，内圈至少12对(24个)电极孔，外圈至少12对电极孔(24 个)，共计至少24对(48个)电极孔，和中心合计至少形成36对(72 个)电极孔。

依照本实用新型的一个方面，所述中心硅芯以正六边形的六个顶点射线搭接，形成六对；再以六边形的周向直边搭接形成六对，共计 12对。

依照本实用新型的一个方面，所述外圈环向硅芯按照环形对称搭接，形成环形等距硅芯。

依照本实用新型的一个方面，所述外圈的进气口满足条件，至少一个进气口分布在两两对应的硅芯周边。

依照本实用新型的一个方面，所述多晶硅还原炉底盘上设有多个出气口，按照一定的方式分布在底盘上。

依照本实用新型的一个方面，所述多晶硅还原炉底盘上设有多个出气口，出气口按照内外圈组合布置,均布在外圈硅芯同心圆上，形成对称布置；优选地，所述多晶硅还原炉底盘上设有6个出气口，均布在外圈硅芯同心圆上，形成对称布置。

依照本实用新型的一个方面，所述电极孔内电极铜排串联分相控制，单相至少控制6组(12根)硅芯。

依照本实用新型的一个方面，所述相邻两两电极的间距为200mm～ 400mm，所述多晶硅还原炉底盘的直径为2500～3500mm。