三氯氢硅合成炉的制作方法

1.本技术涉及三氯氢硅生产技术，尤其涉及一种三氯氢硅合成炉。


背景技术：

2.三氯氢硅是一种无机物，为无色液体，极易挥发，溶于苯、醚等多数有机溶剂，性质稳定，主要用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成，是有机硅烷偶联剂中最基本的单体，也是生产半导体硅、单晶硅的原料。
3.目前，三氯氢硅的合成过程通常是使硅粉和干燥的氯化氢气体在合成炉内进行反应，反应生成三氯氢硅及四氯化硅、二氯二氢硅等副产物。但是，现有的合成炉在使用时，通过下料管直接向炉体内投入硅粉，导致投入炉体内的硅粉易堆积在一处，不仅影响了硅粉与氯化氢气体的接触面积，使得反应不充分，而且产生的副产物较多。


技术实现要素：

4.本技术提供一种三氯氢硅合成炉，用以解决现有的合成炉在合成三氯氢硅时，投入炉体内的硅粉易堆积在一处，影响硅粉与氯化氢气体的接触面积，导致反应不充分，以及副产物较多的问题。
5.本技术提供一种三氯氢硅合成炉，包括炉体，所述炉体的上端连接有进料管和排气管，所述炉体的下部连接有排渣管和进气管，所述炉体的内下部安装有位于所述进气管上方的气体分布结构，所述排渣管贯穿所述气体分布结构，所述炉体的内部安装有控温装置；
6.所述炉体的内部上部安装有位于所述进料管下方的布料器，所述布料器为无顶中空结构，且所述布料器的底部为网板结构；
7.所述布料器的内部设有刮板，所述刮板连接有能带动其绕所述布料器中心转动的驱动机构。
8.可选的，所述布料器与所述驱动机构之间连接有往复直线运动机构，且所述布料器与所述炉体内壁之间连接有滑动结构；
9.其中，所述驱动机构转动后能通过所述往复直线运动机构能带动所述布料器在水平方向上往复直线运动；
10.所述刮板与所述布料器之间具有用于所述布料器往复直线运动时不会影响所述刮板转动的间隙。
11.可选的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定在所述炉体的上端，所述电机的输出轴延伸至所述炉体内部并固定有转轴；
12.其中，所述转轴通过连接架与所述刮板固定连接，所述转轴的底部与所述往复直线运动机构连接，且所述转轴转动后能通过所述往复直线运动机构带动所述布料器在水平方向上往复直线运动。
13.可选的，所述滑动结构包括固定板，所述固定板的数量为两个，两个所述固定板均
位于所述布料器的侧方并关于所述布料器的中心位置对称分布，且两个所述固定板均固定在所述炉体的内部；
14.每个所述固定板滑动连接有两个对称分布的滑动杆，两个所述滑动杆均与所述布料器固定连接，所有所述滑动杆的滑动方向相同，且所有所述滑动杆在水平方向上滑动。。
15.可选的，所述滑动杆呈水平分布，且所述滑动杆贯穿所述固定板并与所述固定板滑动连接。
16.可选的，所述往复直线运动机构包括安装座、偏心杆，所述安装座为无顶中空结构，所述安装座固定在所述布料器底部的中部位置，所述安装座的内部固定有水平分布的横板，所述横板上开有矩形槽；
17.所述偏心杆的一端通过连接板与所述转轴的底部偏心并固定连接，所述偏心杆的另一端延伸至所述矩形槽内并与所述矩形槽滑动连接；
18.所述刮板与所述安装座之间具有用于所述安装座往复直线运动时不会影响所述刮板转动的间隙。
19.可选的，所述气体分布结构包括锥形罩，所述锥形罩的大直径端与所述炉体的内壁密封连接，所述锥形罩上安装有多个均匀分布且贯穿所述锥形罩的喷气嘴，所述排渣管的上端贯穿所述锥形罩的小直径端。
20.可选的，所述控温装置为环形结构，且所述控温装置固定在所述炉体的内壁上。
21.可选的，所述炉体的底部固定有支撑架。
22.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
23.本技术提供的三氯氢硅合成炉，通过炉体的内上部安装有位于进料管下方的布料器，布料器为无顶中空结构，且布料器的底部为网板结构，以及布料器的内部设有能绕其中心位置转动的刮板，使得在合成三氯氢硅时，炉体上端安装的进料管向布料器提供硅粉，硅粉落在布料器内部后，在刮板的转动下，刮板带动布料器内部的硅粉随刮板一同在布料器内转动，硅粉在布料器内移动的同时并从布料器的底部均匀的下落，进而能够达到在炉体内均匀分布硅粉的目的。该布料方式与进料管直接布料的方式相比，避免了投入炉体内的硅粉堆积在一处的现象，能够增大硅粉与氯化氢气体的接触面积，使得反应更加充分，进而能够减少产生的副产物，提高合成效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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的附图。
25.图1为本技术实施例提供的三氯氢硅合成炉的主视结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的三氯氢硅合成炉的主视剖面结构示意图；
27.图3为图2的a区域放大结构示意图；
28.图4为本技术实施例提供的三氯氢硅合成炉的局部俯视剖面结构示意图；
29.图5为本技术实施例提供的三氯氢硅合成炉的往复直线运动机构侧视剖面结构示意图；
30.图6为本技术实施例提供的三氯氢硅合成炉的往复直线运动机构局部俯视结构示意图。
31.附图标记说明：炉体1、进料管2、排气管3、排渣管4、进气管5、控温装置6、布料器7、刮板8、连接架9、支撑架10；
32.气体分布结构11、锥形罩111、喷气嘴112；
33.驱动机构12、电机121、转轴122；
34.复直线运动机构13、安装座131、偏心杆132、横板133、矩形槽134、连接板135；
35.滑动结构14、固定板141、滑动杆142。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
37.如图1-图6所示，本技术一实施例提供的三氯氢硅合成炉，包括炉体1，炉体1的上端连接有进料管2和排气管3，炉体1的下部连接有排渣管4和进气管5，炉体1的内下部固定安装有位于进气管5上方的气体分布结构11，排渣管4贯穿气体分布结构11，炉体1的内部安装有控温装置6。
38.炉体1的内部上部安装有位于进料管2下方的布料器7，布料器7为无顶中空结构，且布料器7的底部为网板结构。
39.布料器7的内部设有刮板8，刮板8连接有能带动其绕布料器7中心转动的驱动机构12。
40.使用时，进料管2与硅粉供料装置连接，硅粉供料装置通过进料管2向炉体1内部投入硅粉。进气管5与氯化氢气体供气装置连接，氯化氢气体供气装置通过进气管5向炉体1内部提供氯化氢气体。
41.硅粉从进料管2落到布料器7内部，硅粉落到布料器7内部后，堆积在布料器7的内底部，此时驱动机构12带动刮板8转动。刮板8转动后，刮板8带动布料器7上堆积的硅粉随其一同绕布料器7的中心位置转动，硅粉绕布料器7中心转动的同时从布料器7的底部下落，使得硅粉通过布料器7底部的网板结构能够从布料器7的底部均匀地撒下去。同时，氯化氢气体从进气管5进入炉体1内，炉体1内的氯化氢气体从气体布气结构均匀地向上流动，撒下去后的硅粉与向上流动的硅粉接触反应生成三氯氢硅。其中，在反应过程中，通过控温装置6控制炉体1内的反应温度。
42.本技术提供的三氯氢硅合成炉，通过设置布料器7，布料器7为无顶中空结构，且布料器7的底部为网板结构，以及布料器7的内部设有能绕其中心转动刮板8，使得硅粉落在布料器7的内部后，刮板8转动带动堆积的硅粉随其转动的过程中从布料器7的底部均匀的撒下去，该布料方式与进料管2直接布料的方式相比，避免了投入炉体1内的硅粉堆积在一处的现象，增大了硅粉与氯化氢气体的接触面积，使得反应更加充分，进而能够减少产生的副产物，提高三氯氢硅的合成效果。
43.在本技术的一些实施例中，布料器7与驱动机构12之间连接有往复直线运动机构
13，且布料器7与炉体1内壁之间连接有滑动结构14，用于限定布料器7往复直线移动的方向。
44.其中，驱动机构12转动后能通过往复直线运动机构13能带动布料器7在水平方向上往复直线运动。
45.刮板8与布料器7之间具有用于布料器7往复直线运动时不会影响刮板8转动的间隙。
46.使用时，驱动机构12转动后通过往复直线运动机构13带动布料器7在水平方向上作往复直线运动，使得布料器7振动，进而能够避免硅粉堵塞布料器7底部网板结构的下料孔，而且布料器7振动后能够提高均匀布料的效果。
47.在本技术的一些实施例中，驱动机构12包括电机121，电机121固定在炉体1的上端，电机121的输出轴延伸至炉体1内部并固定有转轴122，且电机121的输出轴与炉体1的上端通过密封轴承密封并转动连接。
48.其中，转轴122通过连接架9与刮板8固定连接，具体地，连接架9为l形结构，连接架9的水平段端部与转轴122固定连接，连接架9的竖直段端部与刮板8的上端固定连接。转轴122的底部与往复直线运动机构13连接，且转轴122转动后能通过往复直线运动机构13带动布料器7在水平方向上往复直线运动。
49.使用时，电机121带动转轴122转动后，转轴122通过连接架9带动刮板8转动，刮板8进行刮料，同时转轴122转动后，转轴122通过往复直线运动机构13带动布料器7在水平方向上作往复直线运动，达到布料器7振动的效果。
50.在本技术的一些实施例中，滑动结构14包括固定板141，固定板141的数量为两个，两个固定板141均位于布料器7的侧方并关于布料器7的中心位置对称分布，且两个固定板141均固定在炉体1的内部。
51.每个固定板141滑动连接有两个对称分布的滑动杆142，两个滑动杆142均与布料器7固定连接，所有滑动杆142的滑动方向相同，且所有滑动杆142在水平方向上滑动。
52.使用时，由于固定板141与滑动杆142滑动连接，且滑动杆142可在水平方向上滑动，以及滑动杆142与布料器7固定连接，进而能够对布料器7滑动的方向进行限制，使得转轴122通过往复直线运动机构13带动布料器7在水平方向上作往复直线运动。
53.在本技术的一些实施例中，滑动杆142呈水平分布，且滑动杆142贯穿固定板141并与固定板141滑动连接，用于达到滑动杆142能够平稳地进行滑动的目的。
54.在本技术的一些实施例中，往复直线运动机构13包括安装座131、偏心杆132，安装座131为无顶中空圆柱形结构，安装座131固定在布料器7底部的中部位置，且布料器7为圆柱形结构，使得安装座131与布料器7的侧端之间构成圆环形间隙，用于提高布料器7均匀布料的效果。安装座131的内部固定有水平分布的横板133，横板133上开有矩形槽134。
55.偏心杆132的一端通过连接板135与转轴122的底部偏心并固定连接，偏心杆132的另一端延伸至矩形槽134内并与矩形槽134滑动连接。
56.刮板8与安装座131之间具有用于安装座131往复直线运动时不会影响刮板8转动的间隙。
57.使用时，转轴122通过连接板135带动偏心杆132绕转轴122中心转动，由于偏心杆132延伸至横板133的矩形槽134内部并与矩形槽134滑动连接，以及横板133与安装座131固
定连接，安装座131与布料器7固定连接，布料器7与滑动杆142固定连接，滑动杆142与固定板141在水平方向上滑动连接，使得滑动杆142、布料器7、安装座131、横板133能够在同一方向上一同水平滑动，因此偏心杆132转动后，偏心杆132能够带动横板133作往复直线运动，进而实现布料器7作往复直线运动，使布料器7产生振动。
58.在本技术的一些实施例中，气体分布结构11包括锥形罩111，锥形罩111的大直径端与炉体1的内壁密封连接，锥形罩111上安装有多个均匀分布且贯穿锥形罩111的喷气嘴112，排渣管4的上端贯穿锥形罩111的小直径端，且排渣管的上端与锥形罩111的小直径端密封连接。
59.使用时，氯化氢气体进入炉体1底部后，氯化氢气体通过多个喷气嘴112均匀地向炉体1上方流动并与硅粉接触进行反应。通过设置锥形罩111，以及排渣管4的上端贯穿锥形罩111并与锥形罩111密封连接，能够实现便于排出反应废渣的效果。
60.在本技术的一些实施例中，控温装置6为环形结构，且控温装置6固定在炉体1的内壁上。
61.在本技术的一些实施例中，炉体1的底部固定有支撑架10，用于支撑炉体1。
62.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。