本發(fā)明涉及一種多晶硅還原爐底盤的改進。
背景技術：
多晶硅是電子工業(yè)和太陽能光伏產業(yè)的基礎材料。近年來光伏產業(yè)發(fā)展迅速，對多晶硅產品的需求也日益增加。目前，比較成熟的多晶硅生產方法是改良西門子法。其生產原理是向鐘罩式的多晶硅還原爐內通入按一定比例混合的三氯氫硅和氫氣混合氣體，該混合氣體在1100℃左右的硅芯表面發(fā)生化學反應，生成硅微晶粒，并均勻沉積在硅芯表面，最終形成具有一定尺寸的硅棒。現(xiàn)有的多晶硅還原爐主要是裝備有24對硅棒的還原爐，其產能相對較小、能耗也較高，生成的多晶硅棒質量不均勻，氣體原料的一次轉化率較低。這些問題直接影響了多晶硅的生產及企業(yè)的成本。
為了提高多晶硅產量，大多數(shù)企業(yè)采用直接購買可以裝備更多硅棒的還原爐設備進行生產，這種方式雖然增加了多晶硅產量，但同時也增加了生產成本，浪費了原有的還原爐設備和供電設備。若在現(xiàn)有24對棒還原爐底盤上直接改造，合理排布更多的硅棒，既可以增加多晶硅產量，也利用了原有還原爐底盤及其他設備。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤；以解決現(xiàn)有多晶硅還原爐生產產能小、能耗高，生成的多晶硅棒質量不均勻，氣體原料的一次轉化率較低的問題。
一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤、4個第一電極、8個第二電極、16個第三電極、16個第四電極、28個第五電極、1個底盤中心進氣噴嘴、4個第一進氣噴嘴和8個第二進氣噴嘴；
4個第一電極均勻設置在電極一環(huán)環(huán)形中心線上，且相鄰兩個第一電極中心之間直線距離為190mm～230mm；8個第二電極平均分為4個第二電極組，4個第二電極組均勻設置在電極二環(huán)環(huán)形中心線上，且每個第二電極組中相鄰兩個第二電極中心之間直線距離為190mm～230mm；16個第三電極平均分為8個第三電極組，8個第三電極組均勻設置在電極三環(huán)環(huán)形中心線上，且每個第三電極組中相鄰兩個第三電極中心之間直線距離為190mm～230mm；16個第四電極平均分為4個第四電極組，4個第四電極組均勻設置在電極四環(huán)環(huán)形中心線上，且每個第四電極組中相鄰兩個第四電極中心之間直線距離為190mm～230mm；28個第五電極平均分為14個第五電極組，14個第五電極組均勻設置在電極五環(huán)環(huán)形中心線上，且每個第五電極組中相鄰兩個第五電極中心之間直線距離為190mm～230mm；
在底盤的中心位置設有底盤中心進氣噴嘴，在底盤上設有4個第一進氣噴嘴、4個底盤氣體出口及8個第二進氣噴嘴；4個第一進氣噴嘴均勻分布在進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線上；4個底盤氣體出口均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線上；8個第二進氣噴嘴平均分為4個進氣噴嘴組，4個進氣噴嘴組均勻設置在進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線上，每個進氣噴嘴組中相鄰兩個第二進氣噴嘴中心之間直線距離為190mm～230mm；
且在底盤中心進氣噴嘴外側并沿底盤圓心向底盤的外圍方向依次設置電極一環(huán)環(huán)形中心線、進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線、電極二環(huán)環(huán)形中心線、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線、電極三環(huán)環(huán)形中心線、電極四環(huán)環(huán)形中心線、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線和電極五環(huán)環(huán)形中心線；
所述的底盤直徑為2200mm～3000mm；所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線直徑為400mm～500mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線直徑為600mm～800mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線直徑為800mm～900mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線直徑為1000mm～1200mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線直徑為1400mm～1600mm；所述的進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線直徑為1600mm～1800mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線直徑為1900mm～2100mm；
所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線、電極一環(huán)環(huán)形中心線、電極二環(huán)環(huán)形中心線、電極三環(huán)環(huán)形中心線、電極四環(huán)環(huán)形中心線、電極五環(huán)環(huán)形中心線和底盤為同心圓。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的目的是將原有的24對棒還原爐底盤進行重新設計形成36對棒的還原爐底盤。與原有的改良西門子法24對棒還原爐底盤相比，此36對棒的還原爐底盤可以裝備更多的硅芯，生產時可大幅提高多晶硅的產率，產率可提升35～50％。同時由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之間的熱輻射利用率，使能耗降低10％～15％。改進后的還原爐底盤上的噴嘴排布更為合理，還原爐內部混合氣體流場更加穩(wěn)定，有利于生產質量均勻的多晶硅棒，使混合氣體的一次轉化率提高5～10％。而對原有多晶硅還原爐底盤的改進，是直接利用了原有的生產設備及電氣設備，節(jié)約了成本，保證了生產。
本發(fā)明用于一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤的結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。
具體實施方式一：下面結合圖1具體說明本實施方式。本實施方式的一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤1、4個第一電極6-1、8個第二電極7-1、16個第三電極8-1、16個第四電極9-1、28個第五電極10-1、1個底盤中心進氣噴嘴2、4個第一進氣噴嘴3-1和8個第二進氣噴嘴4-1；
4個第一電極6-1均勻設置在電極一環(huán)環(huán)形中心線6上，且相鄰兩個第一電極6-1中心之間直線距離為190mm～230mm；8個第二電極7-1平均分為4個第二電極組，4個第二電極組均勻設置在電極二環(huán)環(huán)形中心線7上，且每個第二電極組中相鄰兩個第二電極7-1中心之間直線距離為190mm～230mm；16個第三電極8-1平均分為8個第三電極組，8個第三電極組均勻設置在電極三環(huán)環(huán)形中心線8上，且每個第三電極組中相鄰兩個第三電極8-1中心之間直線距離為190mm～230mm；16個第四電極9-1平均分為4個第四電極組，4個第四電極組均勻設置在電極四環(huán)環(huán)形中心線9上，且每個第四電極組中相鄰兩個第四電極9-1中心之間直線距離為190mm～230mm；28個第五電極10-1平均分為14個第五電極組，14個第五電極組均勻設置在電極五環(huán)環(huán)形中心線10上，且每個第五電極組中相鄰兩個第五電極10-1中心之間直線距離為190mm～230mm；
在底盤1的中心位置設有底盤中心進氣噴嘴2，在底盤1上設有4個第一進氣噴嘴3-1、4個底盤氣體出口5-1及8個第二進氣噴嘴4-1；4個第一進氣噴嘴3-1均勻分布在進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3上；4個底盤氣體出口5-1均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5上；8個第二進氣噴嘴4-1平均分為4個進氣噴嘴組，4個進氣噴嘴組均勻設置在進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4上，每個進氣噴嘴組中相鄰兩個第二進氣噴嘴4-1中心之間直線距離為190mm～230mm；
且在底盤中心進氣噴嘴2外側并沿底盤1圓心向底盤1的外圍方向依次設置電極一環(huán)環(huán)形中心線6、進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4和電極五環(huán)環(huán)形中心線10；
所述的底盤1直徑為2200mm～3000mm；所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為400mm～500mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為600mm～800mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為800mm～900mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1000mm～1200mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1400mm～1600mm；所述的進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1600mm～1800mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為1900mm～2100mm；
所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極一環(huán)環(huán)形中心線6、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、電極五環(huán)環(huán)形中心線10和底盤1為同心圓。
本具體實施方式的有益效果：本具體實施方式的目的是將原有的24對棒還原爐底盤進行重新設計形成36對棒的還原爐底盤。與原有的改良西門子法24對棒還原爐底盤相比，此36對棒的還原爐底盤可以裝備更多的硅芯，生產時可大幅提高多晶硅的產率，產率可提升35～50％。同時由于硅芯的合理排布，增加了硅棒之間的熱輻射利用率，使能耗降低10％～15％。改進后的還原爐底盤上的噴嘴排布更為合理，還原爐內部混合氣體流場更加穩(wěn)定，有利于生產質量均勻的多晶硅棒，使混合氣體的一次轉化率提高5～10％。而對原有多晶硅還原爐底盤的改進，是直接利用了原有的生產設備及電氣設備，節(jié)約了成本，保證了生產。
具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述的底盤1為圓盤結構。其它與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二之一不同的是：所述的底盤1直徑為2500mm。其它與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為460mm。其它與具體實施方式一至三相同。
具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為700mm。其它與具體實施方式一至四相同。
具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為880mm。其它與具體實施方式一至五相同。
具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1100mm。其它與具體實施方式一至六相同。
具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是：所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1500mm。其它與具體實施方式一至七相同。
具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的是：所述的進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1680mm。其它與具體實施方式一至八相同。
具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式一至九之一不同的是：所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為2000mm。其它與具體實施方式一至九相同。
采用以下實施例驗證本發(fā)明的效果：
結合圖1，實施例一：
一種改進的改良西門子法多晶硅還原爐底盤包括底盤1、4個第一電極6-1、8個第二電極7-1、16個第三電極8-1、16個第四電極9-1、28個第五電極10-1、1個底盤中心進氣噴嘴2、4個第一進氣噴嘴3-1和8個第二進氣噴嘴4-1；
4個第一電極6-1均勻設置在電極一環(huán)環(huán)形中心線6上，且相鄰兩個第一電極6-1中心之間直線距離為210mm；8個第二電極7-1平均分為4個第二電極組，4個第二電極組均勻設置在電極二環(huán)環(huán)形中心線7上，且每個第二電極組中相鄰兩個第二電極7-1中心之間直線距離為210mm；16個第三電極8-1平均分為8個第三電極組，8個第三電極組均勻設置在電極三環(huán)環(huán)形中心線8上，且每個第三電極組中相鄰兩個第三電極8-1中心之間直線距離為210mm；16個第四電極9-1平均分為4個第四電極組，4個第四電極組均勻設置在電極四環(huán)環(huán)形中心線9上，且每個第四電極組中相鄰兩個第四電極9-1中心之間直線距離為210mm；28個第五電極10-1平均分為14個第五電極組，14個第五電極組均勻設置在電極五環(huán)環(huán)形中心線10上，且每個第五電極組中相鄰兩個第五電極10-1中心之間直線距離為210mm；
在底盤1的中心位置設有底盤中心進氣噴嘴2，在底盤1上設有4個第一進氣噴嘴3-1、4個底盤氣體出口5-1及8個第二進氣噴嘴4-1；4個第一進氣噴嘴3-1均勻分布在進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3上；4個底盤氣體出口5-1均勻分布在底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5上；8個第二進氣噴嘴4-1平均分為4個進氣噴嘴組，4個進氣噴嘴組均勻設置在進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4上，每個進氣噴嘴組中相鄰兩個第二進氣噴嘴4-1中心之間直線距離為230mm；
且在底盤中心進氣噴嘴2外側并沿底盤1圓心向底盤1的外圍方向依次設置電極一環(huán)環(huán)形中心線6、進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4和電極五環(huán)環(huán)形中心線10；
所述的底盤1直徑為2500mm；所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3直徑為460mm；所述的電極二環(huán)環(huán)形中心線7直徑為700mm；所述的底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5直徑為880mm；所述的電極三環(huán)環(huán)形中心線8直徑為1100mm；所述的電極四環(huán)環(huán)形中心線9直徑為1500mm；所述的進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4直徑為1680mm；所述的電極五環(huán)環(huán)形中心線10直徑為2000mm；
所述的進氣噴嘴一環(huán)環(huán)形中心線3、進氣噴嘴二環(huán)環(huán)形中心線4、底盤氣體出口環(huán)環(huán)形中心線5、電極一環(huán)環(huán)形中心線6、電極二環(huán)環(huán)形中心線7、電極三環(huán)環(huán)形中心線8、電極四環(huán)環(huán)形中心線9、電極五環(huán)環(huán)形中心線10和底盤1為同心圓；
所述的底盤1為圓盤結構。
與原有的改良西門子法24對棒還原爐底盤相比，此36對棒的還原爐底盤的產率可提升35～50％，能耗降低10％～15％，混合氣體的一次轉化率提高5～10％。