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一种多晶硅还原炉及其进气喷嘴

2021-04-25 15:03:35

一种多晶硅还原炉及其进气喷嘴

  技术领域

  本实用新型涉及多晶硅生产领域,更具体地说,涉及一种多晶硅还原炉及其进气喷嘴。

  背景技术

  多晶硅还原炉包括底盘、炉筒以及进气喷嘴。炉筒罩设在底盘上,进气喷嘴设置在底盘上。底盘上布置有多根硅棒。在现有技术中,进气喷嘴的喷腔为直筒型,且喷腔的开口朝上。气体通过喷嘴的喷腔向上喷入到炉筒内。但是,由于喷出的气体的速度较高,大部分的气体都是进入炉筒的上部,炉筒下部的气体浓度较低,从而造成硅棒下部生长不稳定。

  因此,如何避免炉筒下部的气体浓度较低,从而确保硅棒的下部稳定生长,是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

  实用新型内容

  本实用新型的目的是提供一种进气喷嘴,该进气喷嘴能够避免炉筒下部的气体浓度较低,从而确保硅棒的下部稳定生长。为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

  一种进气喷嘴,具有直筒型喷腔,还具有螺旋型喷腔,一部分气体通过所述直筒型喷腔沿着直线轨迹喷入到炉筒内,一部分气体通过所述螺旋型喷腔沿着螺旋轨迹喷入到炉筒内。

  优选地,所述螺旋型喷腔为多个。

  优选地,多个所述螺旋型喷腔围绕所述直筒型喷腔设置。

  优选地,所述螺旋型喷腔为四个。

  优选地,多个所述螺旋型喷腔的开口朝向各不相同。

  优选地,所述进气喷嘴铸造成型。

  优选地,所述进气喷嘴的材质为氮化硅。

  本实用新型还提供了一种多晶硅还原炉,包括炉筒、底盘以及设置在所述底盘上的进气喷嘴,所述进气喷嘴为上述任意一种进气喷嘴。

  从上述技术方案可以看出,本实用新型中的进气喷嘴具有直筒型喷腔和螺旋型喷腔。从直筒型喷腔中喷出的气体直线进入到炉筒的上部。从螺旋型喷腔中喷出的气体会螺旋上升,气体既有轴向的位移,也有径向的位移,即从螺旋喷腔喷出的气体会边向上移动边向径向上扩散,从而避免了炉筒下部气体浓度较低,确保了硅棒下部稳定地生长。另外,本实用新型将进气喷嘴的材质优选为氮化硅,氮化硅材质的进气喷嘴具有优良的耐磨性,因此不会被气体冲刷变形,从而规避了部分气体偏流而影响硅棒的生长。

  附图说明

  为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案,下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1为本实用新型一具体实施例提供的底盘的俯视图;

  图2为本实用新型一具体实施例提供的螺旋型型腔的结构示意图。

  其中,1为直筒型喷腔、2为螺旋型喷腔、3为底盘。

  具体实施方式

  本实用新型公开了一种进气喷嘴,该进气喷嘴能够避免炉筒下部的气体浓度较低,从而确保硅棒的下部稳定生长。

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  在本实用新型一具体实施例中,进气喷嘴具有直筒型喷腔1,还具有螺旋型喷腔2。一部分气体通过直筒型喷腔1沿着直线轨迹喷入到炉筒内,一部分气体通过螺旋型喷腔2沿着螺旋轨迹喷入到炉筒内。从螺旋型喷腔2中喷出的气体会螺旋上升,气体既有轴向的位移,也有径向的位移,即从螺旋喷腔喷出的气体会边向上移动边向径向上扩散,从而避免了炉筒下部气体浓度较低,确保了硅棒下部稳定地生长。

  进一步地,将螺旋型喷腔2设置为多个,如此能够确保炉筒下部在径向上具有足够的气体。

  进一步地,将多个螺旋型喷腔2围绕直筒型喷腔1设置。从中部直筒型喷腔1中喷出的气体沿直线向上移动。从四周螺旋型喷腔2中喷出的气体边向上移动,边向四周的径向上扩散。

  进一步地,将螺旋型喷腔2的个数限定为四个。即四个螺旋型喷腔2围绕一个直线型喷腔设置,并且四个螺旋喷腔均匀分布。该种设置既能够确保炉筒下部具有足够的气体,而且还能够降低进气喷嘴的加工难度。

  进一步地,限定多个螺旋型喷腔2的开口朝向不同的反向,即从多个螺旋型喷腔2中喷出的气体沿着不同的角度向径向上扩散,从而提高了气体的均匀性,从而进一步提高了硅棒生长的稳定性。

  进一步地,限定进气喷嘴采用铸造的方式加工成型。铸造工艺能够降低进气喷嘴的加工难度,并且适合大批量进气喷嘴的生产。

  在现有技术中,进气喷嘴的材质为金属,金属材质的喷嘴经过高速气体冲刷后会发生变形,因此会引起气体偏流,从而会影响硅棒的长势,甚至会引起倒炉的风险。另外,被冲刷下的金属颗粒会进入到炉筒内,从而影响产品质量。因此在一具体实施例中,将进气喷嘴的材质优选为氮化硅。氮化硅材质的进气喷嘴具有优良的耐磨性能,能够规避气体发生偏流,还能够规避杂质进入到炉筒内。

  本实用新型还公开了一种多晶硅还原炉,包括炉筒、底盘3以及设置在底盘3上的进气喷嘴,特别地,该进气喷嘴为上述任意一种进气喷嘴。上述进气喷嘴具有上述效果,具有上述进气喷嘴的多晶硅还原炉同样具有上述效果,故本文不再赘述。

  底盘3上设置有多圈硅棒,相邻两圈硅棒之间设置有多个进气喷嘴,且多个进气喷嘴的布置方式以让两圈硅棒中的每根硅棒均能够接受到气体为准。

  最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

  本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

  所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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