一种多晶硅还原炉喷嘴及还原炉的制作方法

本技术涉及多晶硅生产，尤其涉及一种多晶硅还原炉喷嘴及还原炉。

背景技术：

1、在多晶硅生产过程中，还原炉是主要设备，而还原炉内气体的温度与浓度的均匀分布对多晶硅生成的质量好坏起到至关重要的作用。在还原炉工作过程中，sihcl3和h2等工艺气体经进气管进入炉体内发生还原反应，得到电子级多晶硅棒，喷嘴是使原料气在还原炉分散的机构，喷嘴的结构及分布将会决定原料气能否与硅芯充分接触，进而影响硅的沉积。

2、目前还原炉用喷嘴，一般通过使喷嘴气体入口处直径大于喷嘴出口处直径，来提升喷嘴气体出口速度，促使原料气快速分散。然而这类喷嘴在使用时，会在硅芯表面形成移动厚度的边界层，将阻碍新鲜物料与硅芯的接触，不利于原料传质，降低多晶硅棒的生产效率。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种多晶硅还原炉喷嘴及还原炉，从而有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种多晶硅还原炉喷嘴，包括：

3、喷嘴本体，所述喷嘴本体设于底盘上，底盘上设有第一气道，所述喷嘴本体内设有第二气道，所述第二气道与所述第一气道连通；

4、束状螺旋气形成装置，所述束状螺旋气形成装置可旋转地设于所述第二气道内，所述束状螺旋气形成装置包括旋转柱和扇叶，所述旋转柱和所述扇叶之间通过连接件连接，所述扇叶设于靠近所述底盘的一侧，所述旋转柱上设有若干流道孔；

5、其中，气体依次经过所述第一气道、所述第二气道、所述扇叶和所述流道孔，气体带动所述扇叶转动，从而带动所述旋转柱旋转，形成多股气流从所述流道孔内螺旋喷出。

6、进一步地，所述束状螺旋气形成装置设于所述第二气道内靠近所述喷嘴本体顶端的一侧。

7、进一步地，所述第二气道和所述旋转柱之间设有轴承。

8、进一步地，所述第二气道设有锥度，所述第二气道从底盘到所述束状螺旋气形成装置的底部逐渐缩小。

9、进一步地，所述流道孔在所述旋转柱直径方向上错位设置。

10、进一步地，所述流道孔在所述旋转柱上等间距设置。

11、进一步地，所述流道孔为竖直的直孔。

12、进一步地，所述流道孔为斜孔，所述流道孔从所述旋转柱的底部向上并向外部倾斜。

13、进一步地，所述喷嘴本体和底盘之间采用可拆卸连接，所述喷嘴本体和底盘之间密封连接。

14、本实用新型还包括一种还原炉，包括炉体、底盘和如上述的多晶硅还原炉喷嘴，所述底盘设于所述炉体的底部，若干所述多晶硅还原炉喷嘴设于所述底盘上，所述多晶硅还原炉喷嘴设于硅芯两侧。

15、本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置喷嘴本体和束状螺旋气形成装置，喷嘴本体设于底盘上，底盘上设有第一气道，喷嘴本体内设有第二气道，第二气道与第一气道连通；束状螺旋气形成装置可旋转地设于第二气道内，束状螺旋气形成装置包括旋转柱和扇叶，旋转柱和扇叶之间通过连接件连接，扇叶设于靠近底盘的一侧，旋转柱上设有若干流道孔；原料气进入第一气道和第二气道，带动第二气道内扇叶转动，从而带动旋转柱沿其轴心转动，在旋转柱旋转的过程中，气流从若干流道孔流出时，在惯性的作用下，会发生螺旋编织，形成束状螺旋气流，进而在硅芯表面多股气流不断交替，加剧硅芯表面的气流扰动，有助于削减边界层的厚度甚至是抑制边界层的形成，进而有助于新鲜原料气向硅芯表面扩散，进而有助于提高传质的效率。

技术特征：

1.一种多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述束状螺旋气形成装置设于所述第二气道内靠近所述喷嘴本体顶端的一侧。

3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述第二气道和所述旋转柱之间设有轴承。

4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述第二气道设有锥度，所述第二气道从底盘到所述束状螺旋气形成装置的底部逐渐缩小。

5.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述流道孔在所述旋转柱直径方向上错位设置。

6.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述流道孔在所述旋转柱上等间距设置。

7.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述流道孔为竖直的直孔。

8.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述流道孔为斜孔，所述流道孔从所述旋转柱的底部向上并向外部倾斜。

9.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体和底盘之间可拆卸连接，所述喷嘴本体和底盘之间密封连接。

10.一种还原炉，其特征在于，包括炉体、底盘和如权利要求1至9任一项所述的多晶硅还原炉喷嘴，所述底盘设于所述炉体的底部，若干所述多晶硅还原炉喷嘴设于所述底盘上，所述多晶硅还原炉喷嘴设于硅芯两侧。

技术总结
本技术涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉喷嘴及还原炉，包括喷嘴本体和束状螺旋气形成装置，喷嘴本体设于底盘上，底盘上设有第一气道，喷嘴本体内设有第二气道，第二气道与第一气道连通；束状螺旋气形成装置设于第二气道内，包括旋转柱和扇叶，旋转柱上设有流道孔；原料气进入第一气道和第二气道，带动第二气道内扇叶转动，从而带动旋转柱旋转，在旋转柱旋转的过程中，气流从若干流道孔流出时，在惯性的作用下，会发生螺旋形成束状螺旋气流，进而在硅芯表面多股气流不断交替，加剧硅芯表面的气流扰动，有助于削减边界层的厚度甚至是抑制边界层的形成，进而有助于新鲜原料气向硅芯表面扩散，进而有助于提高传质的效率。

技术研发人员：张开端,孙彬,闫家强,韩秀娟,耿盼盼,吴锋
受保护的技术使用者：江苏鑫华半导体科技股份有限公司
技术研发日：20230913
技术公布日：2024/4/17