專利名稱：新型還原爐噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型還原爐噴嘴。
背景技術(shù)：
在用西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中，還原爐是主要設(shè)備，混合氣還原反應(yīng)生成多 晶硅，在還原爐里進(jìn)行。還原爐混合氣進(jìn)氣噴嘴是一個很關(guān)鍵的組成部分。還原爐內(nèi)混合 氣的合理分布、氣體流速，硅棒表面溫度等對多晶硅的生長速度和產(chǎn)品外觀質(zhì)量有很大的影響。對于傳統(tǒng)的多對棒還原爐，硅棒雙層排列，還原爐內(nèi)底盤中心有一個進(jìn)混合氣的 噴嘴和排氣孔，這種噴嘴形式比較適應(yīng)硅棒單圈排列的小還原爐。混合氣從底盤中心口噴 出，氣體射至爐頂，沿爐壁而下，回流至中心排氣孔。雙層硅棒的還原爐用單口噴嘴，爐內(nèi)氣 流和熱場分布嚴(yán)重不均勻，氣流速度內(nèi)外層大，夾層中小，硅棒溫度內(nèi)外低，夾層中高。當(dāng)硅 棒直徑較小時(shí)，爐內(nèi)硅棒之間的間隙大，熱輻射小，混合氣流動性好，溫度適中，硅棒生長情 況比較理想，硅棒表面較平整。隨著硅棒直徑增粗，熱輻射增強(qiáng)，內(nèi)外二層硅棒之間的距離 縮小，夾層熱量不易散發(fā)，溫度偏高，生長硅棒的表面粗糙；而靠近爐壁部分，由于爐壁溫度 低，使這部分的硅棒表面溫度相對較低，沉積速度慢。因?yàn)闇囟确植疾痪鶆颍瑢?dǎo)致成品硅棒 嚴(yán)重偏心。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型還原爐噴嘴，采用該噴嘴的還原 爐，能有效改善還原爐中內(nèi)外圈硅棒之間溫度過高，混合氣流速偏小的缺點(diǎn)，使多晶硅生長 更均勻，整體沉積速度更快。本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是新型還原爐噴嘴，主要由分配器、 連管、噴口構(gòu)成，所述分配器與還原爐混合氣進(jìn)氣口位于還原爐爐體內(nèi)的末端接通，分配器 上具有若干根與分配器接通的連管，連管的末端具有與連管接通的噴口。所述連管與分配器為螺紋可拆卸連接。所述噴口與連管為螺紋可拆卸連接。所述噴口均布在內(nèi)圈硅棒和外圈硅棒之間，且各噴口的截面積相同。所述噴口處設(shè)有調(diào)節(jié)噴口混合氣噴出方向的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的還原爐噴嘴不用改造還原爐 底盤，就把中心單一噴口改成內(nèi)外二圈硅棒之間，均布6 10個噴口的形式，節(jié)省了時(shí)間 和費(fèi)用。噴口到還原爐底盤中心的距離300 600mm，每個噴口的截面積相同，噴口的方向 可以在180°范圍內(nèi)調(diào)整，保證了各噴口噴出混合氣的流量、氣流速度相同；還可以根據(jù)需 要，組織爐內(nèi)混合氣的環(huán)流模式，合理分布爐內(nèi)混合氣，增強(qiáng)混合氣的攏動，降低夾層之間 的溫度，提高沉積速度，使多晶硅產(chǎn)品外觀平整，噴嘴可拆卸，方便維修和根據(jù)工藝需要調(diào) 整。新型還原爐噴嘴內(nèi)部有流動的混合氣冷卻，降低了使用材料的要求，可以用石墨、陶瓷、不銹鋼等材料。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型在還原爐底盤上的分布示意圖；圖3是本實(shí)用新型在還原爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱1-內(nèi)圈硅棒，2-還原爐爐體，3-外圈硅棒，4-新 型還原爐噴嘴，5-還原爐底盤，6-還原爐混合氣進(jìn)氣口，7-還原尾氣出口，8-噴口，9-連管， 10-分配器，11-混合氣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。參見圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的新型還原爐噴嘴主要由分配器10、連管9、噴 口 8構(gòu)成，噴口 8用螺紋固定在連管9上，連管9用螺紋固定在分配器10上，多個連管9固 定在一個分配器10上，組裝成新型還原爐噴嘴，新型還原爐噴嘴4用螺紋固定在還原爐混 合氣進(jìn)氣口 6上，混合氣11可以從還原爐混合氣進(jìn)氣口 6進(jìn)入分配器10，經(jīng)過連管9從多 個噴口 8的上部噴出，通過將連管制成不同的長度，即通過調(diào)節(jié)連管的長度可以使得噴口 位于內(nèi)外二圈硅棒之間；多個噴口 8均布在內(nèi)圈硅棒1和外圈硅棒3的中間，每個噴口 8的 截面積相同，從而保證了各噴口 8在相同壓力下噴出混合氣的流量、速度相同，噴口 8的數(shù) 量可以根據(jù)需要決定。由于還原爐內(nèi)混合氣分布和內(nèi)圈硅棒1、外圈硅棒3的表面溫度，是 生長大直徑多晶硅棒的突出問題，直接影響每個部位的沉積速率，影響內(nèi)圈硅棒1和外圈 硅棒3直徑均勻性和表面平整，新型還原爐噴嘴4工作時(shí)，混合氣11以一定的速度和流量 從多個噴口 8噴出，在噴口 8附近就產(chǎn)生低壓區(qū)，周圍的混合氣會流向低壓區(qū)，與噴口 8噴 出的低溫混合氣一起噴向爐頂，從中心和爐壁向下流動，形成二個環(huán)流，起著強(qiáng)烈的攪拌和 降溫作用，在內(nèi)圈硅棒1和外圈硅棒3的生長初期，硅棒細(xì)，相互之間熱輻射影響小，溫度較 均勻，混合氣流量和速度不大，新型還原爐噴嘴4的作用不明顯；隨著硅棒直徑增大，混合 氣的流量增加，環(huán)流的攪拌和降溫作用增強(qiáng)，新型還原爐噴嘴4作用明顯，有效降低了內(nèi)圈 硅棒1、外圈硅棒3之間的溫度，改善了還原爐爐體2內(nèi)熱場分布，從而保證在大直徑時(shí)也可 以獲得直徑均勻、外觀致密的多晶硅。將噴嘴4設(shè)計(jì)成可拆卸式，用石墨、陶瓷或不銹鋼制 作，這樣不僅可以耐高溫，還可以根據(jù)生產(chǎn)和供應(yīng)情況，調(diào)整噴口 8方向，更換噴嘴4和選用 材料。如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求新型還原爐噴嘴，其特征在于，包括分配器(10)、連管(9)、噴口(8)，所述分配器(10)與還原爐混合氣進(jìn)氣口(6)位于還原爐爐體(2)內(nèi)的末端接通，分配器(10)上具有若干根與分配器(10)接通的連管(9)，連管(9)的末端具有與連管接通的噴口(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型還原爐噴嘴，其特征在于，所述連管(9)與分配器(10) 為螺紋可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型還原爐噴嘴，其特征在于，所述噴口(8)與連管(9)為螺 紋可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型還原爐噴嘴，其特征在于，所述噴口(8)均布在內(nèi)圈硅棒 (1)和外圈硅棒(3)之間，且各噴口的截面積相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型還原爐噴嘴，其特征在于，所述噴口(8)處設(shè)有調(diào)節(jié)噴口 (8)混合氣噴出方向的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型還原爐噴嘴。該新型還原爐噴嘴主要由分配器、連管、噴口構(gòu)成，所述分配器與還原爐混合氣進(jìn)氣口位于還原爐爐體內(nèi)的末端接通，分配器上具有若干根與分配器接通的連管，連管的末端具有與連管接通的噴口。本實(shí)用新型的還原爐噴嘴不用改造還原爐底盤，就把中心單一噴口改成內(nèi)外二圈硅棒之間，均布6～10個噴口的形式，節(jié)省了時(shí)間和費(fèi)用。每個噴口的截面積相同，噴口的方向可以在180°范圍內(nèi)調(diào)整，保證了各噴口噴出混合氣的流量、氣流速度相同；還可以根據(jù)需要，組織爐內(nèi)混合氣的環(huán)流模式，合理分布爐內(nèi)混合氣，增強(qiáng)混合氣的攏動，降低夾層之間的溫度，提高沉積速度，使多晶硅產(chǎn)品外觀平整，噴嘴可拆卸，方便維修和根據(jù)工藝需要調(diào)整。
文檔編號C30B29/06GK201722158SQ20102017862
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者凌育雄, 卞建剛, 楊家懷, 樓繼良 申請人:雅安永旺硅業(yè)有限公司