一种变径的多晶硅还原炉钟罩的制作方法

1.本实用新型涉及一种变径的多晶硅还原炉钟罩，属于多晶硅生产的技术领域。


背景技术：

2.现有技术下，随着我国“碳达峰，碳中和”目标的提出，节能减排面临更快速的路径要求。新能源、新材料等行业不断兴起。光伏能源作为最具成本竞争力的可再生能源之一，随着这项政策的出台使得整个光伏行业进入了发展的快车道。而硅材料作为光伏发电的重要原料之一，其价格也是迅速抬升。为了能在保质的情况下增加硅材料的产量，对生产硅材料的设备进行改造和研发是十分必要的。还原炉作为生产多晶硅的核心设备，其结构的好坏严重影响着多晶硅的产量和质量。
3.例如专利公开号为cn113353937a的中国专利公开了一种散热效果好的多晶硅还原炉，包括钟罩、底盘和支撑架；所述钟罩与底盘之间的空腔形成反应腔，所述钟罩为含夹套冷却水的双层炉体，所述双层炉体之间设置有导流板；所述底盘上均匀设置有多个电极，所述电极的一端贯穿底盘并延伸至反应腔内；所述底盘下方还设置有进气主管，所述进气主管位于底盘正下方的一端连接有盘型空腔，所述盘型空腔上方均匀设置有多根进气支管，所述进气支管穿过底盘后与设置在反应腔内的喷嘴相连通；所述盘型空腔内设置有缓流板，所述进气主管和进气支管分设在缓流板两侧。
4.上述专利所述的该设备在进气时均匀分散喷入反应腔内，钟罩外部涂覆的涂料能够大幅度降低热源温度，解决了多晶硅还原炉散热难、冷却效果不理想的问题；但是，由于许多厂家想增加产量，但又不想因更换底盘，带来工艺流程和其它结构上的变动导致成本增加，采用上述专利的设备同样无法增加产量，而如何在底盘不变的情况下扩大产量变成了一个急需解决的问题。
5.因此，为解决上述背景问题，需要研发一种变径的多晶硅还原炉钟罩来解决这项技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种变径的多晶硅还原炉钟罩，它不仅能与原来的底盘匹配使用，而且其体积比原结构有了巨大的提升，提高了产量。
7.本实用新型的目的是这样实现的：一种变径的多晶硅还原炉钟罩，包括内筒体和夹套筒体，所述内筒体和夹套筒体的底部设置有设备法兰，所述内筒体设置在夹套筒体的内部；
8.所述内筒体包括小端内筒体，所述小端内筒体通过内筒斜锥与大端内筒体相连，所述大端内筒体顶部设置内封头；
9.所述夹套筒体包括小端夹套筒体，所述小端夹套筒体通过夹套斜锥与大端夹套筒体相连，所述大端夹套筒体顶部设置夹套封头。
10.所述内筒斜锥为直线型的斜锥结构，所述夹套斜锥的两端在靠近大端夹套筒体的一侧设置有折边结构；通过斜锥结构和夹套斜锥能够使钟罩实现变径的目的，从而体积增加。
11.所述设备法兰的底部与还原炉设备的底盘法兰相匹配。
12.所述内封头的底部直径与大端内筒体的直径相匹配；
13.所述夹套封头的底部直径与大端夹套筒体的直径相匹配。
14.相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：
15.本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，通过内筒斜锥与夹套斜锥的配合，提高了钟罩体积，保持原有底盘部分不变减少更换设备部件带来的成本，还能提供比原钟罩更大的反应空间；
16.本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，在气相总体量增加的情况下，依然能形成稳定的流场（包括速度场、压力场等），使得气相沉积速度与多晶硅成晶速度能同时提升最终达到平衡，因气相沉积速度并没有远大于多晶硅成晶速度，所以多晶硅能有序地沉积在硅棒表面保证了产品的质量，并且硅棒拥有更大的生长空间和更快的生长速度，比原炉型的产量有了进一步的提升。
附图说明
17.图1为本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩的整体结构示意图。
18.图2为本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩的内筒斜锥结构示意图。
19.图3为本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩的夹套斜锥结构示意图。
20.其中：1、设备法兰；2、小端内筒体；3、小端夹套筒体；4、内筒斜锥；5、夹套斜锥；6、大端内筒体；7、大端夹套筒体；8、内封头；9、夹套封头。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：
22.如图1~3所示，一种变径的多晶硅还原炉钟罩，包括内筒体和夹套筒体，所述内筒体和夹套筒体的底部设置有设备法兰1，所述内筒体设置在夹套筒体的内部；
23.所述内筒体包括小端内筒体2，所述小端内筒体2通过内筒斜锥4与大端内筒体6相连，所述大端内筒体6顶部设置内封头8；
24.所述夹套筒体包括小端夹套筒体3，所述小端夹套筒体3通过夹套斜锥5与大端夹套筒体7相连，所述大端夹套筒体7顶部设置夹套封头9。
25.在本实施例中，所述内筒斜锥4为直线型的斜锥结构。
26.在本实施例中，所述夹套斜锥5的两端在靠近大端夹套筒体7的一侧设置有折边结构。
27.在本实施例中，所述设备法兰1的底部与还原炉设备的底盘法兰相匹配；所述内封头8的底部直径与大端内筒体6的直径相匹配；所述夹套封头9的底部直径与大端夹套筒体7的直径相匹配。
28.在本实施例中，本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，其工作原理如下：
29.通过斜锥壳，即内筒斜锥4和夹套斜锥5将内筒体和夹套筒体变径，从而使钟罩体
积大幅度增加；由于混合气体进入炉内后很短时间内就会完成气相沉积反应，当企业为了提高产量而增加原材料进料量时，气相沉积速率和沉积量会得到提升，若钟罩的体积保持不变，则硅棒生长受到限制，多晶硅成晶速率也没有提升，会导致硅棒表面不均匀生长，形成残次品，以及大量原材料的浪费；因此，利用变径的钟罩结构来扩大钟罩体积，充足的反应空间使得气体混合物能分布的更加均匀从而形成较为稳定的流场（包括速度场、压力场等）；同时也给硅棒带来了更多的生长空间，使得多晶硅能快速地沉积在硅棒表面（即提高了硅棒表面多晶硅成晶速度），避免气相沉积速度大于多晶硅成晶速度的情况发生，使得产品的质量得到保证，也大幅度提高了产量。
30.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。


技术特征：
1.一种变径的多晶硅还原炉钟罩，其特征在于：包括内筒体和夹套筒体，所述内筒体和夹套筒体的底部设置有设备法兰（1），所述内筒体设置在夹套筒体的内部；所述内筒体包括小端内筒体（2），所述小端内筒体（2）通过内筒斜锥（4）与大端内筒体（6）相连，所述大端内筒体（6）顶部设置内封头（8）；所述夹套筒体包括小端夹套筒体（3），所述小端夹套筒体（3）通过夹套斜锥（5）与大端夹套筒体（7）相连，所述大端夹套筒体（7）顶部设置夹套封头（9）。2.根据权利要求1所述的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，其特征在于：所述内筒斜锥（4）为直线型的斜锥结构；所述夹套斜锥（5）的两端在靠近大端夹套筒体（7）的一侧设置有折边结构。3.根据权利要求1所述的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，其特征在于：所述设备法兰（1）的底部与还原炉设备的底盘法兰相匹配。4.据权利要求1所述的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，其特征在于：所述内封头（8）的底部直径与大端内筒体（6）的直径相匹配；所述夹套封头（9）的底部直径与大端夹套筒体（7）的直径相匹配。

技术总结
本实用新型涉及一种变径的多晶硅还原炉钟罩，属于多晶硅生产的技术领域。它包括内筒体和夹套筒体，所述内筒体和夹套筒体的底部设置有设备法兰，所述内筒体设置在夹套筒体的内部；所述内筒体包括小端内筒体，所述小端内筒体通过内筒斜锥与大端内筒体相连，所述大端内筒体顶部设置内封头；所述夹套筒体包括小端夹套筒体，所述小端夹套筒体通过夹套斜锥与大端夹套筒体相连，所述大端夹套筒体顶部设置夹套封头。本实用新型的一种变径的多晶硅还原炉钟罩，它在底盘不变的情况下扩大了罩体结构，给硅棒带来了更多的生长空间。硅棒带来了更多的生长空间。硅棒带来了更多的生长空间。


技术研发人员：孙惺惺 王丝雨
受保护的技术使用者：江苏双良新能源装备有限公司
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/4/29