專利名稱：多晶硅還原爐尾氣出口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種還原爐尾氣出口裝置，屬于多晶硅材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多晶硅是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅制品的主要原料，是信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料?，F(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用西門子法制備多晶硅。西門子法是在還原爐內(nèi)，SiHCl3和H2等工藝氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入爐體內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，生成Si并沉積在硅芯電極上。由于還原爐內(nèi)溫度、壓力等情況復(fù)雜，伴隨大量其它反應(yīng)，生成成分復(fù)雜的副產(chǎn)物。大量未反應(yīng)的原料氣體及副產(chǎn)物經(jīng)過多晶硅還原爐尾氣出口結(jié)構(gòu)進(jìn)入下一工序。常規(guī)尾氣出口位于鐘罩底部中間位置，未及時(shí)反應(yīng)的原料氣體及副產(chǎn)物氣體由鐘罩頂部，服從流體動(dòng)力學(xué)原理向底部的尾氣出口方向流動(dòng)，從尾氣出口管垂直方向進(jìn)入下一工藝流程。這樣的氣體 流出方式增加了尾氣處理成本，也使得轉(zhuǎn)化率低，造成能源浪費(fèi)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可優(yōu)化多晶硅還原爐內(nèi)流場(chǎng)分布的尾氣出口裝置，用于改變還原爐內(nèi)回流角，增加原料氣體在爐內(nèi)的停留時(shí)間，增加氣體循環(huán)次數(shù)，增大多晶硅沉積率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是多晶硅還原爐尾氣出口裝置，包括多晶硅還原爐底盤的上底板、下底板、尾氣出口管(5)，所述尾氣出口管與所述上底板、下底板連接。還包括內(nèi)伸管與蓋板，所述蓋板與內(nèi)伸管上端連接，所述內(nèi)伸管下端與尾氣出口管連接；內(nèi)伸管上開有通孔。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，沿著所述內(nèi)伸管的軸向或者切向開設(shè)所述通孔。該通孔的設(shè)置改變了尾氣的出口方向與面積，改變還原爐內(nèi)流場(chǎng)的分布，作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述通孔的形狀為長(zhǎng)方形，或者正方形，或者菱形，或者圓形，或者橢圓形。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述通孔為若干個(gè)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)伸管與蓋板由耐高溫材料制成。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述尾氣出口管焊接于所述上底板與下底板上。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述蓋板與內(nèi)伸管的上端為無縫連接，蓋板阻礙尾氣垂直方向的流動(dòng)，本實(shí)用新型的工作原理是基于普通多晶硅還原爐尾氣出口結(jié)構(gòu)，在尾氣出口管上設(shè)置一定高度的內(nèi)伸管，該內(nèi)伸管相當(dāng)于向爐內(nèi)延長(zhǎng)尾氣出口管。內(nèi)伸管上部與蓋板連接，形成封閉結(jié)構(gòu)，限制尾氣垂直方向的流動(dòng)；圓筒狀內(nèi)伸管上開多個(gè)軸向或切向通孔。正常工作時(shí)，工藝氣體經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入還原爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，生成Si并沉積在硅芯電極上。本裝置的應(yīng)用，使還原爐尾氣出口結(jié)構(gòu)不再位于鐘罩底部，尾氣出口的方位也由原來的垂直方向更改為軸線或切線方向，由于本裝置的通孔結(jié)構(gòu)使得尾氣出口的面積發(fā)生改變，由此改變還原爐出口結(jié)構(gòu)處的回流角，增加氣體在爐內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，延長(zhǎng)原料氣體在爐內(nèi)停留時(shí)間，改變流場(chǎng)分布，從而增大沉積率。反應(yīng)后的氣體經(jīng)內(nèi)伸管的通孔進(jìn)入尾氣出口管，進(jìn)入下一工藝流程。本實(shí)用新型，通過改變內(nèi)伸管高度、開孔數(shù)量、開孔方向，可以改變尾氣的出口方向和面積，改變流場(chǎng)分布。本實(shí)用新型保證了還原爐尾氣管道的暢通，以及后續(xù)設(shè)備工藝氣體的清潔度，增加原料氣體在爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高了多晶硅的沉積率。


圖I是本實(shí)用新型多晶硅還原爐尾氣出口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型多晶硅還原爐尾氣出口裝置的內(nèi)伸管的橫截面結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記I是蓋板,2是內(nèi)伸管，3是底盤上底板，4是底盤下底板，5是尾氣出口管，6通孔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。本實(shí)用新型多晶硅還原爐尾氣出口裝置，包括蓋板I、蓋板I與內(nèi)伸管2的上端封閉連接，內(nèi)伸管2下端連接尾氣出口管5，尾氣出口管5焊接于底盤上底板3與底盤下底板
4上。內(nèi)伸管2上均勻開設(shè)4個(gè)軸向通孔6，4個(gè)切向通孔6，通孔的形狀為長(zhǎng)方形。本實(shí)施例的工作過程是正常工作時(shí)，工藝氣體經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入還原爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，生成的尾氣氣體根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理從鐘罩頂部向尾氣出口方向流動(dòng)到達(dá)蓋板1，蓋板I阻擋了尾氣垂直方向的流動(dòng)，使得尾氣改變流動(dòng)方向，爐內(nèi)氣體流場(chǎng)重新分布后，提高了氣體循環(huán)次數(shù)，增加其在爐內(nèi)的停留時(shí)間；尾氣由內(nèi)伸管2的通孔6流出。通過控制內(nèi)伸管2的通孔6的數(shù)量、形狀，可以控制尾氣流出面積及流出方向，改變尾氣出口處氣體流場(chǎng)分布。經(jīng)過濾及重新分布后的尾氣經(jīng)尾氣出口管5進(jìn)入下一工藝流程。
權(quán)利要求1.多晶硅還原爐尾氣出口裝置，包括多晶硅還原爐底盤的上底板、下底板、尾氣出ロ管(5)，所述尾氣出口管與所述上底板、下底板連接，其特征在干還包括內(nèi)伸管與蓋板，所述蓋板與內(nèi)伸管上端連接，所述內(nèi)伸管下端與尾氣出口管連接；內(nèi)伸管上開有通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于沿著所述內(nèi)伸管的軸向開設(shè)所述通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于沿著所述內(nèi)伸管 的切向開設(shè)所述通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于所述通孔的形狀為長(zhǎng)方形，或者正方形，或者菱形，或者圓形，或者橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于所述通孔為若干個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于所述內(nèi)伸管與蓋板由耐高溫材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于所述尾氣出ロ管焊接于所述上底板與下底板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，其特征在于所述蓋板與內(nèi)伸管的上端為無縫連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供的多晶硅還原爐尾氣出口裝置，包括蓋板、內(nèi)伸管、底盤上底板、底盤下底板和尾氣出口管。其中蓋板與內(nèi)伸管上端連接；內(nèi)伸管下端與尾氣出口管連接，內(nèi)伸管上均勻分布數(shù)個(gè)軸向或切向的通孔，通孔形狀為長(zhǎng)方形、正方形、菱形或圓形等；尾氣出口管焊接于底盤上底板和底盤下底板。本實(shí)用新型改變了尾氣出口處流場(chǎng)分布，保證了還原爐尾氣管道的暢通，后續(xù)設(shè)備工藝氣體的清潔度，增加原料氣體在爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高了多晶硅的沉積率。
文檔編號(hào)C01B33/03GK202415170SQ201120338390
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者茅陸榮, 趙翠, 鄭飛龍 申請(qǐng)人:上海森松環(huán)境技術(shù)工程有限公司