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一种48对棒还原炉炉体结构实施方式

2022/07/16183 作者:佚名
导读:该实施例中,参照图1-图5,所述48对棒还原炉炉体结构,炉体部分包括有外壁1、夹层2和内壁3,内壁3与夹层2连接,夹层2与外壁1连接,夹层2内部设置有内件;所述内壁3为三层复合结构,外层为壳体33,中间层为纳米微孔隔热层32,内层为纳米银涂层31,纳米微孔隔热层32附着于外层的内表面,纳米银涂层31则附着于纳米微孔隔热层32的内表面,纳米微孔隔热层32采用纳米微孔隔热材料制成;在夹层2内设有由底向

该实施例中,参照图1-图5,所述48对棒还原炉炉体结构,炉体部分包括有外壁1、夹层2和内壁3,内壁3与夹层2连接,夹层2与外壁1连接,夹层2内部设置有内件;所述内壁3为三层复合结构,外层为壳体33,中间层为纳米微孔隔热层32,内层为纳米银涂层31,纳米微孔隔热层32附着于外层的内表面,纳米银涂层31则附着于纳米微孔隔热层32的内表面,纳米微孔隔热层32采用纳米微孔隔热材料制成;在夹层2内设有由底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的若干组X型加强筋21,X型加强筋21的两端分别与外壁1及内壁3连接固定;在炉体的夹层2内设有由底向上围绕内壁3外部呈螺旋上升的炉体顶部物料进气管5,进气管5自炉体的顶部伸入内壁3中。

进气管5的进气口24设于外壁1的底部,而进气管5位于内壁3中的末端连接有一半球型进气喷头4,进气喷头4的半球面上均匀分布有若干出气孔42。该进气管5可以将物料气通向炉体顶部,作为辅助进气通道与还原炉的底盘主进气喷嘴配合,为还原炉提供更为均匀的物料气分布,使得多晶硅能够更均匀的生长。

所述夹层2内部设置有内件,其内部形成夹层冷却水通道,在外壁1的底部设有夹层冷却水通道的进水口23,在外壁1的顶部设有夹层冷却水通道的出水口22。

所述纳米银涂层31为反射率95%以上的高反射率纳米银涂层,该纳米银涂层31的厚度为0.5~2毫米,纳米银涂层能够将炉内红外辐射有效的反射回炉内,从而减少炉内热量的辐射散失。并且纳米银涂层的化学性质稳定,熔点高达961℃,能够很好地适应炉内的高温和腐蚀性工作环境。涂层具有良好的导热性,其导热率(420瓦/米·度)接近铁导热率的七倍,良好的导热性使得炉内具有趋热性的氯化氢气体在涂层表面形成一层气体层,气体层能够有效防止炉内硅粉尘在内壁上的沉积。

所述内壁3的壳体33采用碳钢制成,而X型加强筋21通过焊接(或铸造加工亦可)方式连接于内壁3的外部壳体上。

所述X型加强筋21的截面呈X形状,X型加强筋21形成两个三角形对顶结构,两个三角形底部分别连接于内壁3外侧与外壁1内侧。三角形稳定的力学结构能够为炉体内外壁提供有效的结构支撑,从而加强炉体的结构强度。

所述X型加强筋21的交叉位置设置为圆角结构,通过圆角处理,可避免X型加强筋21截面的几何形状突变,从而减缓X型加强筋21内部的应力集中情况,提高其耐疲劳程度。

所述X型加强筋21为中空结构,其下部及上部与夹层2形成的冷却水通道连通。夹层2中的冷却水可以通过X型加强筋21的中空部分沿其分布路径螺旋上升,直接到达夹层2顶部,不用将冷却水充满整个夹层2也能达到冷却作用,并且,加强筋的X型截面中空部通水后可起到“散热板”的作用,增大冷却水与金属壁的接触面积,从而提高冷却水的散热效率。

所述进气管5附着于所述X型加强筋21上并沿X型加强筋21延伸至外壁1的顶部,如此可无需为该进气管5重新设计进气通道,从而提高炉体的使用功能,降低炉体结构的复杂程度。同时,螺旋形通道也可起到均匀吸收夹层冷却水热量的作用。

所述半球型进气喷头4的喷头半球面41部分竖直朝下设置,喷头半球面41上的出气孔42沿喷头半球面的半径方向设置。半球型腔可以对进气管5中的物料气起到缓冲降压的作用,降低了物料气对炉内硅棒的气流冲击,为还原炉顶部提供了流动较为温和的进气。

同时,气体物料从半球型进气喷头半球面的出气孔中喷出。从喷头中部出气孔中喷出的气体可以为炉内多晶硅棒顶部连接桥提供均匀的物料气,避免了多晶硅棒顶部连接桥爆米花状沉积的产生,更有力与提高对晶硅的成长质量,并且,从喷头中部出气孔中喷出的气体可以为炉内多晶硅棒顶部连接桥进行一定的降温。从喷头外径出气孔中喷出的气体可以为整个炉内物料气体的循环起到气体导流的作用,进一步的提升还原炉内物料气体的均匀分布,为多晶硅的均匀生长体用了更有利的生长环境。

还原炉内部的辐射热经炉体内壁33内部的高反射率纳米银涂层31后被有效的反射回炉体内部;内壁3内部的高反射率纳米银涂层31中传递的热量经炉体内壁3中部的纳米微孔隔热层32后,热量的向外传递被有效阻隔。部分传出的热量由炉体内壁3外部壳体33传递后,经夹层2中的冷却水带走;还有部分传出的热量经炉体内壁3外部壳体33后传递到X型加强筋21中,由夹层2中的冷却水带走,从而加大了冷却效率。

物料气体经进气口24进入顶部物料进气管5内,通过由底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的顶部物料进气管后到达炉体顶部,再通过半球型进气喷头4中的出气孔42为炉体顶部供料。

以上已将《一种48对棒还原炉炉体结构》做一详细说明,以上所述,仅为《一种48对棒还原炉炉体结构》之较佳实施例而已,当不能限定《一种48对棒还原炉炉体结构》实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属《一种48对棒还原炉炉体结构》涵盖范围内。

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