多晶硅还原炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102659109A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102659109A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201210128569.7(22)申请日2012.04.27(71)申请人四川新光硅业科技有限责任公司地址614000四川省乐山市高新区乐高大道2号(72)发明人何大伟赵兴华蒲晓东(74)专利代理机构四川力久律师事务所51221代理人刘雪莲林辉轮(51)Int.Cl.C01B33/035(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称多晶硅还原炉(57)摘要本发明公开了一种多晶硅还原炉，该多晶硅还原炉包括炉架，炉架上安装有炉体，炉架与炉体之间安装有底盘，炉体与底盘配合构成一中空的腔室，底盘上安装有若干电极，电极上安装有石墨件，硅芯棒位于腔室内且与石墨件连接，其中，多晶硅还原炉还包括隔热底板与隔热罩，且隔热底板与隔热罩均位于腔室内，隔热底板安装于底盘上，炉体的内壁上固定安装有若干卡扣支撑板，隔热罩安装于卡扣支撑板上，隔热罩与隔热底板一起围成中空的反应室，且硅芯棒位于反应室内。本发明的多晶硅还原炉有效防止反应室内的热量被冷却水带走，提高了反应室的储热能力，减少了电能的浪费，提高了多晶硅的生产效率。CN102659ACN102659109A权利要求书1/1页1.一种多晶硅还原炉，包括炉架，所述炉架上安装有炉体，所述炉架与炉体之间安装有底盘，所述炉体与所述底盘配合构成一中空的腔室，底盘上安装有若干电极，电极上安装有石墨件，硅芯棒位于所述腔室内且与所述石墨件连接，其特征在于，还包括隔热底板与隔热罩，且所述隔热底板与隔热罩均位于所述腔室内，所述隔热底板安装于所述底盘上，所述炉体的内壁上固定安装有若干卡扣支撑板，所述隔热罩安装于所述卡扣支撑板上，所述隔热罩与所述隔热底板一起围成中空的反应室，且所述硅芯棒位于所述反应室内。2.如权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述隔热罩包括顶盖部与直筒部，所述直筒部的下端承载于所述卡扣支撑板上，所述顶盖部与所述直筒部的上端可拆卸地连接。3.如权利要求2所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述直筒部由多个节段组成，且相邻节段之间可拆卸地连接。4.如权利要求2所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述直筒部的高度小于或等于所述炉体直筒段的高度。5.如权利要求2所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述直筒部上开设有多个观察孔，所述观察孔的位置与高度相应于所述炉体的视镜的位置与高度。6.如权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述隔热底板上开设有若干通孔。7.如权利要求1所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述隔热底板与隔热罩均采用炭/炭复合材料制成。2CN102659109A说明书1/4页多晶硅还原炉技术领域[0001]本发明涉及多晶硅生产制造领域，尤其涉及一种用于生产制造多晶硅的多晶硅还原炉。背景技术[0002]多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料，是全球电子工业及光伏产业的基石。同时，由于能源危机和环境保护的要求，全球正在积极的开发可再生能源，太阳能因其洁净、安全、资源丰富而引人关注，随着国内外太阳产业的迅速发展，多晶硅的需求也日趋增加。[0003]参考图1，现有的多晶硅还原炉包括炉架110，炉架上安装有炉体120，炉架110与炉体120之间安装有底盘130，炉体120与底盘130配合构成一中空的腔室101，底盘130中与炉体120中均盛放有冷却水，底盘130上安装有若干电极140，各个电极140上安装有石墨件150，硅芯棒160位于腔室101内且与石墨件160连接，石墨件150用以连接电极140与硅芯棒160，底盘130上还安装有进气管102与出气管103，且进气管102及出气管103与腔室101连通。[0004]目前，国际上的多晶硅生产技术80%以上采用的改良西门子法。如图1所示，改良西门子法生产多晶硅主要采用高纯氢气与高纯三氯氢硅按照一定配比混合在一起构成原料，通过进气管102进入到多晶硅还原炉的炉体120的腔室101中，通过电极140将硅芯棒160加热到表面温度达到1100℃左右时，三氯氢硅与氢气发生还原反应，将三氯氢硅中的硅还原出来，不断沉积在硅芯棒160上，生成多晶硅，同时产生的废气通过出气管103排出；随着时间的延续，硅芯棒160上的多晶硅附积越来越多，形成最终的硅棒。[0005]在改良西门子法生产多晶硅工艺过程中，还原炉是多晶硅沉积的关键设备，要维持炉体内1100℃高温，需延续不断地提供充足的供电，在生产过程中，还原炉的炉体120内供电产生的热量，又因炉体120壁夹层和底盘130夹层需冷却，使得大部分炉体内的热量被还原炉冷却水带走，造成了极大的浪费，加重了多晶硅生产耗电成本