多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102180468A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102180468A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110096759.0(22)申请日2011.04.18(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学(72)发明人刘春江段长春赵丹袁希钢(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽(51)Int.Cl.C01B33/035(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法(57)摘要本发明公开的多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法，炉体上装有两道门，两道门围起的空间形成圆柱形炉体上的一个凸起；炉内底盘上贴近炉体内壁处沿炉体一周设有凹槽，对应地，还原炉内壁中间高度处沿炉体一周设有T形凹槽，两圈凹槽形成两条对应的轨道。每一块经高度抛光的镜面下端装有两个小滑轮，镜面与炉内壁固定的一面中间高度处设计有一个T形凸起结构，T形凸起结构的下端也装有两个小滑轮，镜面的T形凸起与与炉体内壁的T形凹槽相吻合；镜面可以要通过炉内轨道方便地安装在还原炉内壁上。这样的设计能够降低还原炉能耗，同时避免了对炉体内壁进行打磨抛光的和吊装炉体的繁重工序，降低了多晶硅还原炉的生产成本。CN102846ACCNN110218046802180471A权利要求书1/1页1.一种多晶硅还原炉，其特征在于炉体上装有两道门，两道门围起的空间形成圆柱形炉体上的一个凸起；炉门宽400～800mm，高度与还原炉炉体内筒等高即炉门上下两端与还原炉炉体内筒上下两端平齐；两道门距离700～1000mm；还原炉内底盘上贴近炉体内壁处沿炉体一周设有凹槽，对应地，还原炉内壁中间高度处沿炉体一周设有T形凹槽，两圈凹槽形成两条对应的轨道。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法，其特征在于每一块抛光好的镜面下端装有两个小滑轮，镜面一侧即与炉内壁固定的一侧中间位置处设计有一个T形凸起结构，T形凸起结构的下端也安装有两个小滑轮，镜面的T形凸起与与炉体内壁的T形凹槽相吻合；将各个镜面通过炉门顺次装入轨道并沿轨道向前推动至炉内合适位置处，各镜面顺次紧密相邻布满整个炉体内壁；当镜面进行清洁或更换时，将各镜面按与安装时相反的顺序沿轨道移出还原炉并通过炉门取出。2CCNN110218046802180471A说明书1/5页多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法技术领域[0001]本发明涉及多晶硅的生产技术领域，特别涉及一种多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法。背景技术[0002]目前，多晶硅的生产主要采用改良西门子法。在改良西门子法中，还原工段所发生的主要反应是三氯氢硅被氢气还原生成硅和氯化氢，该反应是在多晶硅还原炉中进行的。发生反应时，多晶硅还原炉处于通电高温状态，反应温度保持在1050～1150℃左右，同时还原炉的炉体夹套、底盘以及电极等处都配有循环冷却水系统，来与炉内高温环境进行换热以满足炉体各处的温度要求。[0003]现有的多晶硅还原炉能耗非常大，可达60～100KW·h/kg多晶硅，多晶硅生产的还原电耗占总成本的70％左右。同时，还原炉内也存在严重的能量损失问题，能量损失主要原因在于多晶硅棒的高温辐射损失。多晶硅棒通过高温辐射将能量传递到还原炉内壁上，然后通过夹套冷却水将热量带走。通常还原炉内壁的温度为600℃左右，而硅棒的温度为1050～1150℃左右，这样硅棒通过高温辐射到还原炉内壁的能量损失非常大。为了降低高温辐射造成的能量损失，一些多晶硅的生产厂家将还原炉的内壁进行抛光处理，提高壁面的光洁度可以将一部分辐射到内壁的能量反射回炉内，减少能量损失。这样改进降低了能耗，但同时也存在一些问题。由于三氯氢硅还原反应会产生氯化氢等腐蚀性气体，还原炉一次生产结束后抛光的内壁经常被严重腐蚀，在下一炉开车生产之前炉体内壁需要进行再次打磨。这样就会加大生产操作的复杂性，提高生产成本。同时，我们希望继续改进多晶硅还原炉的生产设备和技术，进一步降低能耗节约成本。发明内容[0004]本发明的多晶硅还原炉及多晶硅还原炉内壁安装镜面的操作方法，目的在于克服现有技术和设备的上述缺点，提供一种内壁安装镜面的多晶硅还原炉及其实现方法，还原炉设计为开门形式，对炉内操作时可以直接通过炉门进行，从而避免了吊装炉体的繁重困难；高度抛光的镜面通过炉内设置的轨道方便地安装在炉体内壁上，镜面能够将大部分由于硅棒高温辐射到炉体内壁的能量反射回炉内，降低了还原炉的能量损失，同时避免了对炉体内壁进行多次打磨抛光的繁杂工序，整个过程大大降低了多晶硅还原炉的生产成本。[0005]本发明是通过以下技术方