專利名稱：一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多晶硅生產(chǎn)主要是采用西門子法。該法是在氫氣(H2)氣氛下，提純的三氯氫硅在被加熱至一定溫度的娃芯表面反應(yīng)沉積，生產(chǎn)多晶娃。由于多晶娃氣相沉積中娃的轉(zhuǎn)化效率的差別，生產(chǎn)Ikg多晶硅會(huì)產(chǎn)生12kg 20kg的四氯化硅。在多晶硅生產(chǎn)過程中，四氯化硅的排放造成環(huán)境嚴(yán)重污染。同時(shí)，太陽能級(jí)多晶硅價(jià)格的逐步下降，也使得多晶硅生產(chǎn)過程中四氯化硅氫化循環(huán)利用、提高硅原料的利用率，成為降低成本的必由之路。在目前應(yīng)用較為成熟的熱氫化生產(chǎn)方法中，將汽化預(yù)熱后的四氯化硅與氫氣按照一定比例混合后從氫化爐爐體的頂部進(jìn)料，經(jīng)過導(dǎo)流罩、隔熱罩的導(dǎo)流、逐層加熱，進(jìn)到內(nèi)部空間，由發(fā)熱體加熱后，四氯化硅在1250°C 1400°C下被氫還原成三氯氫硅，產(chǎn)氣經(jīng)過純化處理后送回到還原爐內(nèi)生成多晶硅。由于氫化爐爐內(nèi)的熱量均由發(fā)熱體通電后發(fā)熱提供，熱量通過熱輻射加熱爐內(nèi)充滿的四氯化硅與氫氣。發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量，其中一部分穿過隔熱罩、導(dǎo)流罩，到達(dá)氫化爐筒內(nèi)壁，最終使得爐筒的夾套冷卻水冷卻帶著熱量；另外一部分熱量被尾氣帶走，在目前的熱氫化爐生產(chǎn)過程中，大約百分之六十的熱量被冷卻水帶走，存在著巨大的熱量的浪費(fèi)，所以，需要對(duì)氫化爐內(nèi)的反應(yīng)物流向及熱場隔熱保溫進(jìn)行改進(jìn)，起到節(jié)能的作用，以降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有的導(dǎo)流罩為單層結(jié)構(gòu)，傳熱性強(qiáng)，反應(yīng)物與尾氣在氫化爐內(nèi)換熱效果差，已不能滿足節(jié)能的生產(chǎn)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提 供一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，該內(nèi)件不僅能夠起到導(dǎo)流的作用，而且還具有良好的保溫效果，可高效的利用能源，降低熱氫化爐的能耗，同時(shí)提高進(jìn)入氫化爐內(nèi)的反應(yīng)物溫度，也提高了四氯化硅生產(chǎn)成為三氯氫硅的轉(zhuǎn)化率，降低四氯化硅生產(chǎn)成為三氯氫娃的電耗。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，所述氫化爐內(nèi)件安裝于氫化爐爐筒內(nèi)，并與爐筒之間設(shè)有保溫絕熱材料；所述氫化爐內(nèi)件包括殼體和內(nèi)置于殼體內(nèi)的雙層隔熱罩，定義為內(nèi)層隔熱罩和外層隔熱罩，雙層隔熱罩的罩壁上均具有通氣孔，內(nèi)層隔熱罩內(nèi)設(shè)有發(fā)熱體；所述殼體的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔用于連通氫化爐爐筒頂部進(jìn)氣管路；所述殼體底部設(shè)有出氣孔，該出氣孔連通出氣管路。進(jìn)一步地，所述氫化爐筒體固定于底盤，內(nèi)殼、雙層隔熱罩及發(fā)熱體也固定于底盤，底盤中心處連接出氣管路。進(jìn)一步地，所述發(fā)熱器設(shè)置于出氣管路進(jìn)口處的周側(cè)，與內(nèi)隔熱罩形成導(dǎo)流通道。進(jìn)一步地，所述外層隔熱罩與殼體間具有空隙，外層隔熱罩罩壁上的孔位于下部，外層隔熱罩與殼體間形成導(dǎo)流通道。[0010]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層隔熱罩頂部設(shè)有通氣孔，與外層隔熱罩間形成導(dǎo)流通道。進(jìn)一步地，所述內(nèi)層隔熱罩與外層隔熱罩同軸。進(jìn)一步地，所述氫化爐內(nèi)件由耐高溫的石墨材料或金屬材料制成。本實(shí)用新型涉及的這種氫化爐內(nèi)件，其有益效果是:本實(shí)用新型涉及的這種氫化爐內(nèi)件結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用壽命長，適合推廣。該氫化爐內(nèi)件實(shí)施后，提高了反應(yīng)物進(jìn)料溫度，減少了爐筒水帶走的熱量，減少發(fā)熱體發(fā)熱功率，降低了生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型的氫化爐內(nèi)件外形結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的氫化爐內(nèi)件剖視圖；附圖2中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:1-爐筒，2-保溫絕熱材料，3-外層隔熱罩，4-底盤,5-發(fā)熱體,6-殼體,7-內(nèi)層隔熱罩。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1、2所示，氫化爐內(nèi)件。安裝順序依次為:氫化爐發(fā)熱體5及其附件一內(nèi)層隔熱罩一外層隔熱罩一殼體(采用石墨材料制成)一保溫隔熱材料2 (保溫隔熱材料采用石墨類制品)一爐筒。如圖2所示，反應(yīng)物從氫化爐進(jìn)氣管路進(jìn)入后，進(jìn)入殼體6內(nèi)，再經(jīng)外層隔熱罩3，進(jìn)入內(nèi)層隔熱罩7內(nèi)，經(jīng) 發(fā)熱體5加熱后，從導(dǎo)流通道流出進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。氫化爐外層隔熱罩與爐筒壁間填充保溫隔熱材料2，由于爐筒冷卻介質(zhì)溫度遠(yuǎn)小于反應(yīng)物進(jìn)氣溫度，反應(yīng)物從氫化爐內(nèi)件進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后，發(fā)熱體5加載較小的功率即可維持同樣的反應(yīng)溫度。如圖1、2所示，氫化爐內(nèi)件采用耐高溫不銹鋼材料制成，如310s，800h等，保溫隔熱材料2采用纖維硅酸鹽制品。本實(shí)用新型在以上3個(gè)實(shí)施例完成后，得出以下結(jié)論，相見表I。表I
權(quán)利要求1.一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，所述氫化爐內(nèi)件安裝于氫化爐爐筒內(nèi)，并與爐筒之間設(shè)有保溫絕熱材料；其特征在于，所述氫化爐內(nèi)件包括殼體和內(nèi)置于殼體內(nèi)的雙層隔熱罩，定義為內(nèi)層隔熱罩和外層隔熱罩，雙層隔熱罩的罩壁上均具有通氣孔，內(nèi)層隔熱罩內(nèi)設(shè)有發(fā)熱體；所述殼體的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔用于連通氫化爐爐筒頂部進(jìn)氣管路；所述殼體底部設(shè)有出氣孔，該出氣孔連通出氣管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述氫化爐筒體固定于底盤，內(nèi)殼、雙層隔熱罩及發(fā)熱體也固定于底盤，底盤中心處連接出氣管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述發(fā)熱器設(shè)置于出氣管路進(jìn)口處的周側(cè)，與內(nèi)隔熱罩形成導(dǎo)流通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述外層隔熱罩與殼體間具有空隙，外層隔熱罩罩壁上的孔位于下部，外層隔熱罩與殼體間形成導(dǎo)流通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述內(nèi)層隔熱罩頂部設(shè)有通氣孔，與外層隔熱罩間形成導(dǎo)流通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述內(nèi)層隔熱罩與外層隔熱罩同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，其特征在于，所述氫化爐內(nèi)件由耐高溫的石墨材料或 金屬材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種節(jié)能氫化爐內(nèi)件，氫化爐內(nèi)件安裝于氫化爐爐筒內(nèi)，并與爐筒之間設(shè)有保溫絕熱材料；氫化爐內(nèi)件包括殼體和內(nèi)置于殼體內(nèi)的雙層隔熱罩，定義為內(nèi)層隔熱罩和外層隔熱罩，雙層隔熱罩的罩壁上均具有通氣孔，內(nèi)層隔熱罩內(nèi)設(shè)有發(fā)熱體；殼體的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔用于連通氫化爐爐筒頂部進(jìn)氣管路；所述殼體底部設(shè)有出氣孔，該出氣孔連通出氣管路。本實(shí)用新型涉及的這種氫化爐內(nèi)件結(jié)構(gòu)簡單，提高了反應(yīng)物進(jìn)料溫度，減少了爐筒水帶走的熱量，減少發(fā)熱體發(fā)熱功率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C01B33/03GK203128212SQ20132016041
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者陳喜清, 銀波, 潘小龍 申請(qǐng)人:新特能源股份有限公司