[实用新型]一种氢化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅领域，尤其是一种生产多晶硅的氢化炉。

背景技术

多晶硅生产中会产生大量的副产物，每生产1kg多晶硅会产生～15kg的SiCl4，其处理的办法一般有冷氢化、生产硅酸乙酯、气相白碳黑、外卖处理，这几种方法春在生产成本高、反应危险性大、工艺复杂不稳定、环保无法处理的难题，这对于多晶硅工厂节能降耗，取得经济效益和社会效益是一大瓶颈。原有的传统俄罗斯SiCl4热氢化炉的结构是由炉筒、整板式底盘和上封头构成，炉筒上有冷却水出口、冷却水腔、冷却水进口。原传统俄罗斯氢化炉在底盘结构、电极组件的设计缺陷呆滞长期低热复合运行，耗时、耗能、耗工，且保温罩用金属制作在高温下会产生腐蚀其金属离子污染工艺介质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢化炉，该氢化炉包括炉筒1、带冷却腔的底盘2、电极组件3、碳碳复合材料U型加热器4、保温罩5、设备支撑架6构成，水冷视镜7，水冷高温出气口8和混合气进口9，其中炉筒1与底盘2之间用法兰连接，炉筒1内部有碳碳复合材料U型加热器4和保温罩5，加热器4位于保温罩5内部，加热器4通过螺栓固定在电极组件3上，电极组件3通过底盘上的电极座安装在底盘2上，底盘2和电极组件3是绝缘的；保温罩5直接放置在底盘2上，水冷高温出气口8焊接在底盘2上，在炉筒1的顶部有混合气进口9。整个炉体安装在支撑架6上。

炉筒1作为热氢化反应室，电极组件3作为导电体，给碳碳复合材料U型加热器4供电，其中U型加热器可以补偿其热变形，保温罩5用于保温加热器4的热场。

其中加热器4沿圆周向、射线向布置，使得整个热氢化反应温度梯度变化不太大，热场分布均匀。

作为进一步改进，水冷视镜7由透明石英镜片制成，用于观测反应室的反应情况。

作为进一步改进，在电极组件3外表面安装有弹性补偿装置16，用于高温下对绝缘套进行轴向压紧力补偿，确保高温下的密封性。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是热氢化炉装配结构示意图。

图2是电极安装示意图。

图3是氢化炉的内部的底盘俯视图。

具体实施方式

本实用新型SiCl4热氢化炉装配结构如图1所示，包括炉筒1、带冷却腔的底盘2、电极组件3、碳碳复合材料U型加热器4、保温罩5、设备支撑架6构成，水冷视镜7，水冷高温出气口8和混合气进口9

炉筒1作为热氢化反应室，电极组件3作为导电体，给碳碳复合材料U型加热器4供电，加热器4位于保温罩5内部，其中U型加热器可以补偿其热变形，保温罩5用于保温加热器4的热场。作为进一步改进，水冷视镜7由透明石英镜片制成，用于观测反应室的反应情况。

炉筒1与底盘2之间用法兰连接，炉筒1内部有碳碳复合材料U型加热器4和保温罩5，加热器4通过螺栓固定在电极组件3上，电极组件3通过底盘上的电极座安装在底盘2上，底盘2和电极组件3是绝缘的；保温罩5直接放置在底盘2上，水冷高温出气口8焊接在底盘2上，在炉筒1的顶部有混合气进口9。整个炉体安装在支撑架6上。

混合气通过进气口9并经由保温罩5上气孔进入保温罩内的反应室，在U型加热器4形成的热场内进行热氢化反应，尔后通过水冷高温出气口8进入后工序。

如图2所示，其中带冷却腔的底盘2包括上板11、下板12和中间法兰环13，上板11、下板12和中间法兰环13通过焊接连接在一起，，保证了底盘刚性和强度，上板11、下板12中间形成水腔14(作为冷却腔)，通过14的冷却解决了电极座内密封件的冷却问题；其中15为绝缘件，位于底盘2和电极组件3之间，用于把底盘2和电极组件3绝缘开。

作为进一步改进，在电极组件3外表面安装有弹性补偿装置16，用于高温下对绝缘套进行轴向压紧力补偿，确保高温下的密封性。

在水冷视镜7处可以通过目测或仪器对内部反应情况进行监测。

图3为氢化炉的内部的底盘俯视图，其中加热器4沿圆周向、射线向布置，使得整个热氢化反应温度梯度变化不太大，热场分布均匀。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。