一種高純銻生產豎式還原爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于半導體材料制備技術領域，具體地是涉及一種高純銻生產豎式還原爐。
【背景技術】
[0002]高純及超高純5N-7N鋪是一種重要的半導體材料。銻作為一種半金屬，其本身即可以作為元素半導體材料，又可以和其它元素化合成為化合物半導體材料，其中有InSbSb2S3 Sb2Te3 Sb2Se3 Ga2Sb3等等。它們廣泛應用于紅外材料、光電材料、熱電材料、光敏材料、太陽能材料等、半導體薄膜(應用于可見光發光二極管、電路發光器件、光波導光電池、紅外探測和可調試紅外光激、激光二極管等方面有廣闊的應用領域)。可制作紅外可見光、高亮度LED、激光二極管LD、光放大器、光(電)探測器、光伏電池、光(電)調制器、光陰極、光電集成電路、X( T )射線探測器、濾波器、磁阻及霍爾元件、轉移電器件、超高頻濾波元件、轉移電子器件。多年來高純銻和超高純銻的生產工藝主要是西門子法。該生產工藝是將工業級金屬銻和氯氣發生反應生成氯化銻。氯化銻再經過精餾提純，得到高純度氯化銻。高純度的氯化銻再經過高溫和氫氣反應得到高純銻。該生產工藝中主要生產設備之一是還原爐。還原爐的結構決定著高純銻的生產效率，生產成本及產品的質量。
[0003]目前，在高純銻生產中，還原工藝所采用的還原爐結構為臥式還原爐。該還原爐因結構的局限，其生產作業方式為間歇式作業。此種結構的還原爐存在以下缺點:1、生產無法連續進行，生產每進行一定周期，必須進行停爐，取產品的操作過程，使得生產無發連續進行。2、生產效率低，此種還原爐結構規格較小。由于結構的限制，導致設備的生產效率低。3、生產成本高，此種結構的還原爐的熱效率低，并且氫氣的反應效率低，氫氣的損耗大;從而增加了電能損耗和氫氣損耗，導致生產成本高。高純銻還原技術工藝和還原爐結構，長期以來一直制約著高純銻的生產工藝及技術的發展。
[0004]因此，本實用新型的實用新型人亟需構思一種新技術以改善其問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型為了解決現有技術中的還原爐生產無法連續進行且生產效率低、生產成本高等問題，特別提供了一種高純銻生產豎式還原爐。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0007]—種高純銻生產豎式還原爐，包括自上而下依次垂直設置的進料管、進料口、還原管、氣液分離出料口，其中所述進料管嵌入所述進料口中，所述進料管通入的氣體為三氯化銻，所述進料口與所述還原管導通;所述還原管為石英還原管或氧化鋁還原管，其內置有還原盤管，所述還原管下方設有所述氣液分離出料口。
[0008]所述還原管兩側分別設置有還原加熱爐上段與還原加熱爐下段，所述還原加熱爐上段的頂端靠近所述進料口處;所述還原加熱爐下段與所述還原加熱爐上段連接，其底部靠近所述還原管的下端部。
[0009]優選地，還包括一設置在所述還原加熱爐下段的下方的進氣口，所述進氣口通過氣體管道與所述進料口導通，所述氣體管道自下而上貫穿所述還原管，所述進氣口通入的氣體為氫氣。
[0010]優選地，所述加熱管還原管為圓柱狀，其端口直徑在50-200毫米之間，整體長度在500-3000毫米之間。
[0011]優選地，還包括一用于將三氯化銻破碎為霧狀的液體霧化裝置，其設置在所述進料口底部靠近所述還原加熱爐上段處。
[0012]優選地，還包括一與所述還原管導通的出氣口，其設置在所述進氣口的上方，靠近所述還原管底部的側端面處。
[0013]優選地，還包括一產品裝料管，其設置在所述氣液分離出料口的下方。
[0014]優選地，在所述氣液分離出料口的端部安裝有一氣液分離器。
[0015]優選地，所述液體霧化裝置為霧化擋板，所述霧化擋板傾斜設置在所述進料口的底部。
[0016]優選地，所述出氣口為斜式出氣口，所述出氣口的外端口處所在的水平高度高于其與所述還原管導通處的連接口所在的水平高度，并且所述出氣口的口徑大于所述進氣口的口徑。
[0017]優選地，所述氣液分離出料口為滴液口，產品經滴液口滴入所述產品裝料管中。
[0018]采用上述技術方案，本實用新型至少包括如下有益效果:
[0019]本實用新型所述的高純銻生產豎式還原爐，整體為豎式結構，采用兩段加熱方式。不僅可以大幅度增加了氫氣和三氯化銻的反應效率，同時還能有效減少物料的損耗。即可以在保證連續生產的前提下提高生產效率、降低生產成本，具有較好的市場應用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所述的高純銻生產豎式還原爐的結構示意圖。
[0021 ]其中:1.進料管，2.進料口，3.還原管，4.氣液分離出料口，5.還原盤管，6.還原加熱爐上段，7.還原加熱爐下段，8.進氣口，9.液體霧化裝置，10.出氣口，11.產品裝料管。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]如圖1所示，為符合本實用新型的一種高純銻生產豎式還原爐，包括自上而下依次垂直設置的進料管1、進料口 2、還原管3、氣液分離出料口 4，其中所述進料管1嵌入所述進料口 2中，所述進料管1通入的氣體為三氯化銻，所述進料口 2與所述還原管3導通;所述還原管3為石英還原管或氧化鋁還原管，其內置有還原盤管5，所述還原管3下方設有所述氣液分離出料口 4。
[0024]所述還原管3兩側分別設置有還原加熱爐上段6與還原加熱爐下段7，所述還原加熱爐上段6的頂端靠近所述進料口 2處;所述還原加熱爐下段7與所述還原加熱爐上段6連接，其底部靠近所述還原管3的下端部。在一優選實施方案中，所述還原加熱爐下段7與所述還原加熱爐上段6均為保溫殼體，共同設置在所述還原管3兩側。由于保溫殼體為現有技術中的常規技術手段，本領域技術人員應當知曉，故此處不再贅述。
[0025]優選地，還包括一設置在所述還原加熱爐下