CN107673357A - 一种还原炉用硅芯及还原炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多晶硅生产领域，公开了一种还原炉用硅芯及还原炉。本发明提供的还原炉用硅芯，其包括两个硅芯本体，硅芯本体的外周壁设置有至少三个凸起或凹槽，凸起或凹槽从第一端延伸至第二端。包括至少三个凸起或凹槽，增大还原炉用硅芯的外周表面积，有利于增加沉积速度，降低能耗，提高硅的品质。第一连接件与第一端连接，便于连接横梁，增加其稳定性。用于连接在还原炉底部的第二连接件，第二连接件与第二端连接，设置第二连接件。设置第二连接件结合硅芯本体的形状，便于保证硅芯的稳定性，避免其由于支撑不牢而发生倒炉现象。本发明提供的还原炉由于包括上述的还原炉用硅芯，因此也具备上述的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及多晶硅生产领域，具体而言，涉及一种还原炉用硅芯及还原炉。
背景技术
我国多晶硅企业主要采用西门子法生产，作为生产过程中的沉积载体，生产中需要大量的硅芯，硅芯表面积对沉积速度和能耗起着至关重要的作用，而硅棒的沉积速度与载体的表面积相关，载体的表面积从初始的硅芯表面积开始，随着反应时间增加，沉积出的硅棒越来越粗，载体表面积越来越大，反应气体对沉积面积碰撞机会也越多，沉积速度也随之变大，因而收率越来越高。
现有的还原炉采用圆硅芯或方硅芯，直径或截面积越大，沉积速度就越快，高压击穿的时间就越短，生产的能耗相对也会降低，但成本较高，现有的还原炉存在成本高、沉积效率低的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种还原炉用硅芯，以解决现有技术中的还原炉存在成本高、沉积效率低的问题。
本发明的另一目的在于提供一种具有上述还原炉用硅芯的还原炉。
本发明的实施例是这样实现的：
一种还原炉用硅芯，其包括两个硅芯本体，硅芯本体具备有第一端以及与之相对的第二端；硅芯本体的外周壁设置有至少三个凸起或凹槽，凸起或凹槽从第一端延伸至第二端。第一连接件，第一连接件与第一端连接。用于连接在还原炉底部的第二连接件，第二连接件与第二端连接。横梁，横梁与两个硅芯本体的第一连接件连接。
本发明的实施例中提供的还原炉用硅芯，其包括两个硅芯本体，硅芯本体具备有第一端以及与之相对的第二端；硅芯本体的外周壁设置有至少三个凸起或凹槽，凸起或凹槽从第一端延伸至第二端。由于其包括至少三个凸起或凹槽，增大还原炉用硅芯的外周表面积，有利于增加沉积速度，降低能耗，提高硅的品质。第一连接件，第一连接件与第一端连接。便于连接横梁，增加其稳定性。用于连接在还原炉底部的第二连接件，第二连接件与第二端连接，设置第二连接件。设置第二连接件结合硅芯本体的形状，便于保证硅芯的稳定性，避免其由于支撑不牢而发生倒炉现象。本发明提供的还原炉用硅芯，有效地缩短还原炉运行周期，有效地解决成本高、沉积效率低的问题。
在本发明的一个实施例中：
上述凸起的形状设置为矩形。
在本发明的一个实施例中：
上述凸起的厚度设置为2mm至3mm。
在本发明的一个实施例中：
上述硅芯本体的外周壁设置有四个凸起。
在本发明的一个实施例中：
上述凸起均匀排列在硅芯本体的外周壁上。
在本发明的一个实施例中：
上述第一连接件设置为圆锥形，沿着靠近第一端的方向，第一连接件的直径逐渐增大。
在本发明的一个实施例中：
上述横梁设置有与第一连接件相配合的连接孔。
在本发明的一个实施例中：
上述凹槽设置为矩形。
一种还原炉，包括上述任意一种还原炉用硅芯，还原炉用硅芯设置在还原炉体内。
在本发明的一个实施例中：
上述还原炉为48对棒还原炉。
本发明实施例的有益效果是：
本发明的实施例中提供的还原炉用硅芯，其包括两个硅芯本体，硅芯本体具备有第一端以及与之相对的第二端；硅芯本体的外周壁设置有至少三个凸起或凹槽，凸起或凹槽从第一端延伸至第二端。由于其包括至少三个凸起或凹槽，增大还原炉用硅芯的外周表面积，有利于增加沉积速度，降低能耗，提高硅的品质。第一连接件，第一连接件与第一端连接。便于连接横梁，增加其稳定性。用于连接在还原炉底部的第二连接件，第二连接件与第二端连接，设置第二连接件。设置第二连接件结合硅芯本体的形状，便于保证硅芯的稳定性，避免其由于支撑不牢而发生倒炉现象。本发明提供的还原炉用硅芯，有效地缩短还原炉运行周期，有效地解决成本高、沉积效率低的问题。
本发明的实施例中提供的还原炉由于包括上述的还原炉用硅芯，因此也可有效地缩短还原炉运行周期，有效地解决成本高、沉积效率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯在第一视角下的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯在第二视角下的整体结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯在第三视角下的整体结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯在第四视角下的整体结构示意图；
图5为本发明实施例2提供的还原炉用硅芯在第一视角下的整体结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的还原炉用硅芯在第二视角下的整体结构示意图。
图标：10-还原炉用硅芯；100-硅芯本体；110-第一端；120-第二端；130-凸起；140-凹槽；200-第一连接件；300-第二连接件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
图1为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯10在第一视角下的整体结构示意图，图2为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯10在第二视角下的整体结构示意图。请参照图1并结合图2，本实施例提供一种还原炉用硅芯10，其包括两个硅芯本体100，硅芯本体100具备有第一端110以及与之相对的第二端120；硅芯本体100的外周壁设置有至少三个凸起130或凹槽140，凸起130或凹槽140从第一端110延伸至第二端120。第一连接件200，第一连接件200与第一端110连接。用于连接在还原炉底部的第二连接件300，第二连接件300与第二端120连接。横梁(图中未示出)，横梁与两个硅芯本体100的第一连接件200连接。
可选地，在本实施例中，凸起130的形状设置为矩形。将凸起130的形状设置为矩形，使得沉积表面积均匀无差异，便于提高硅的品质。
需要说明的，在本实施例中，将凸起130的形状设置为矩形，使得沉积表面积均匀无差异，便于提高硅的品质。可以理解的，这里并不对凸起130的形状进行限定，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将凸起130设置为其他形状。
可选地，在本实施例中，凸起130的厚度设置为2mm至3mm。
进一步，在本实施例中，凸起130的厚度设置为2.5mm。需要说明的，在本实施例中，将凸起130的厚度具体设置为2.5mm，可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将凸起130的厚度设置为2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm等。
图3为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯10在第三视角下的整体结构示意图，图4为本发明实施例1提供的还原炉用硅芯10在第四视角下的整体结构示意图。请参照图3并结合图4，可选地，在本实施例中，硅芯本体100的外周壁设置有四个凸起130。需要说明的，这里并不对硅芯本体100的外周壁的凸起130的数量进行限制，可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将凸起130的数量设置为三个、五个、六个等。
在本实施例中，凸起130均匀排列在硅芯本体100的外周壁上。将凸起130均匀排列在硅芯本体100的外周壁上，便于多晶硅气体的均匀沉淀，避免其由于分布不均匀而引起沉积差异，降低其沉积速度。
需要说明的，在本实施例中，将凸起130均匀排列在硅芯本体100的外周壁上，便于多晶硅气体的均匀沉淀，避免其由于分布不均匀而引起沉积差异，降低其沉积速度。可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将凸起130采用其他排列方式设置在硅芯本体100的外周壁上。
在本实施例中，第一连接件200设置为圆锥形，沿着靠近第一端110的方向，第一连接件200的直径逐渐增大。将第一连接件200设置为圆锥形，沿着靠近第一端110的方向，第一连接件200的直径逐渐增大，便于其与横梁匹配搭接，将第一连接件200设置为圆锥形便于其与横梁的安装，可有效地提高其与横梁的匹配度，介于圆锥形本身的特殊结构，其可与多种不同直径的圆孔连接。同时将第一连接件200设置为圆锥形可增大第一连接件200与横梁的接触面积，保证连接的稳定性，有效地保证进料时硅芯桥架的稳定性，大大降低了还原炉的倒炉率。
需要说明的，在本实施例中，将第一连接件200设置为圆锥形，沿着靠近第一端110的方向，第一连接件200的直径逐渐增大，便于其与横梁匹配搭接，将第一连接件200设置为圆锥形便于其与横梁的安装，可有效地提高其与横梁的匹配度，介于圆锥形本身的特殊结构，其可与多种不同直径的圆孔连接。同时将第一连接件200设置为圆锥形可增大第一连接件200与横梁的接触面积，保证连接的稳定性，有效地保证进料时硅芯桥架的稳定性，大大降低了还原炉的倒炉率。可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将第一连接件200设置为其他形状。
在本实施例中，横梁设置有与第一连接件200相配合的连接孔(图中未示出)。将横梁设置有与第一连接件200相配合的连接孔，便于提高横梁与第一连接件200的接触面积，有效地保证进料时硅芯桥架的稳定性，大大降低了还原炉的倒炉率，同时可实现接口完全接触，使得接触电阻降低，缩短击穿时间，降低能耗。
需要说明的，在本实施例中，将横梁设置有与第一连接件200相配合的连接孔，便于提高横梁与第一连接件200的接触面积，有效地保证进料时硅芯桥架的稳定性，大大降低了还原炉的倒炉率，同时可实现接口完全接触，使得接触电阻降低，缩短击穿时间，降低能耗。可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，在横梁上设置其他结构与第一连接件200连接。
实施例2：
图5为本发明实施例2提供的还原炉用硅芯10在第一视角下的整体结构示意图，图6为本发明实施例2提供的还原炉用硅芯10在第二视角下的整体结构示意图。请参照图5并结合图6，在本实施例中，凹槽140设置为矩形。将凹槽140设置为矩形，便于加工，简化操作人员的工作难度，节约劳力成本。
需要说明的，在本实施例中，将凹槽140设置为矩形，便于加工，简化操作人员的工作难度，节约劳力成本。可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将凹槽140设置为其他形状。
综上所述，本发明的实施例中提供的还原炉用硅芯10，其包括两个硅芯本体100，硅芯本体100具备有第一端110以及与之相对的第二端120；硅芯本体100的外周壁设置有至少三个凸起130，凸起130从第一端110延伸至第二端120。由于其包括至少三个凸起130，增大还原炉用硅芯10的外周表面积，有利于增加沉积速度，降低能耗，提高硅的品质。第一连接件200，第一连接件200与第一端110连接。便于连接横梁，增加其稳定性。用于连接在还原炉底部的第二连接件300，第二连接件300与第二端120连接，设置第二连接件300。设置第二连接件300结合硅芯本体100的形状，便于保证硅芯的稳定性，避免其由于支撑不牢而发生倒炉现象。本发明提供的还原炉用硅芯10，有效地缩短还原炉运行周期，有效地解决成本高、沉积效率低的问题。
实施例3：
本发明的实施例中还提供了一种还原炉，还原炉包括上述的还原炉用硅芯10；还原炉用硅芯10设置在还原炉体内。还原炉用硅芯10的第二连接件300连接在还原炉的底部内侧。
在本实施例中，将第二连接件300设置为圆柱状。在实施过程中，将第二连接件300设置为圆柱状，便于第二连接件300夹持在还原炉底部的夹持件中。
需要说明的是，在本实施例中，在实施过程中，将第二连接件300设置为圆柱状，便于第二连接件300夹持在还原炉底部的夹持件中。可以理解的，这里并不对第二连接件300的形状进行限制，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将第二连接件300设置为其他形状，例如矩形柱等。
在本实施例中，还原炉为48对棒还原炉。将还原炉设置为48对棒还原炉，可有效地提高还原炉工作效率。可以理解的，这里并不对还原炉的型号进行限制，可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将还原炉设置为24对棒还原炉，72对棒还原炉、96对棒还原炉等。
本发明的实施例中提供的还原炉由于包括上述的还原炉用硅芯10，因此也可有效地缩短还原炉运行周期，有效地解决成本高、沉积效率低的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种还原炉用硅芯，其特征在于，包括：
两个硅芯本体，所述硅芯本体具备有第一端以及与之相对的第二端；所述硅芯本体的外周壁设置有至少三个凸起或凹槽，所述凸起或所述凹槽从所述第一端延伸至所述第二端；
第一连接件，所述第一连接件与所述第一端连接；
用于连接在还原炉底部的第二连接件，所述第二连接件与所述第二端连接；
横梁，所述横梁与两个所述硅芯本体的所述第一连接件连接。
2.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述凸起的形状设置为矩形。
3.根据权利要求2所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述凸起的厚度设置为2mm至3mm。
4.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述硅芯本体的外周壁设置有四个凸起。
5.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述凸起均匀排列在所述硅芯本体的外周壁上。
6.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述第一连接件设置为圆锥形，沿着靠近所述第一端的方向，所述第一连接件的直径逐渐增大。
7.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述横梁设置有与所述第一连接件相配合的连接孔。
8.根据权利要求1所述的还原炉用硅芯，其特征在于：
所述凹槽设置为矩形。
9.一种还原炉，其特征在于：
所述还原炉包括如权利要求1至8任意一项所述的还原炉用硅芯；所述还原炉用硅芯设置在所述还原炉体内。
10.根据权利要求9所述的还原炉，其特征在于：
所述还原炉为48对棒还原炉。
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