本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,涉及多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法,可有效地節(jié)約電能和物料損失。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的多晶硅生產(chǎn)方法通常是西門(mén)子或改良西門(mén)子多晶硅生產(chǎn)方法。在這種生產(chǎn)方法中,主要的生產(chǎn)裝置是還原爐。還原爐在生產(chǎn)中要消耗大量的冷卻水來(lái)帶走生產(chǎn)中爐筒和底盤(pán)產(chǎn)生的大量的熱量。還原爐內(nèi)的溫度高達(dá)1100℃,而要把還原爐內(nèi)傳給爐筒壁上的熱量帶走,就要有大量的用于冷卻的水來(lái)完成,消耗大量的水和帶走了許多的熱能,這也就增加了多晶硅生產(chǎn)中的成本和能耗。
現(xiàn)有技術(shù)就是耗用大量的冷卻水來(lái)帶走還原爐壁上的熱量,使大量的電能作了無(wú)用功。浪費(fèi)了水、電能、增加了設(shè)備投入。還原爐中就冷卻水一項(xiàng)帶走的熱量損失就占還原爐熱能的20%以上,加上爐內(nèi)因熱場(chǎng)不平衡造成的損失總的可占30%左右。
目前國(guó)內(nèi)多晶硅生產(chǎn)廠(chǎng)家有幾十家,還原爐有幾百臺(tái),如果把冷卻水耗能這一項(xiàng)節(jié)約了,將對(duì)全國(guó)多晶硅節(jié)能降耗起到非常大的作用,多晶硅還原的電耗可以從目前50-70kwh,降到35-50kwh,按現(xiàn)在多晶硅生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模,按年產(chǎn)3000噸計(jì)算,每年最少可節(jié)電4500萬(wàn)kwh,電價(jià)按0.32元計(jì)算,每年可為企業(yè)節(jié)約1440萬(wàn)元。
為此,目前迫切需要研究多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法,該方法能解決多晶硅生產(chǎn)中還原爐爐筒冷卻水帶走大量熱能的問(wèn)題, 減少水的浪費(fèi),減少設(shè)備的投入,且使還原爐內(nèi)的溫度更加均勻平衡,使還原爐中的硅棒更加受熱均勻,提高整爐的物料轉(zhuǎn)換率和收成率,從而為多晶硅生產(chǎn)節(jié)省成本,提高成品率,提高效益。
為此,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種多晶硅生產(chǎn)中還原爐鐘罩去冷卻水方法,該方法包括在還原爐鐘罩的爐筒的外壁上設(shè)置一層外保溫層,在所述還原爐鐘罩的爐筒的內(nèi)壁上設(shè)置一層隔熱材料,所述隔熱材料的厚度為5-8mm,且所述隔熱材料由鋯酸鹽、氮化硼和稀土組成,其中,所述隔熱材料中各組分的質(zhì)量百分比為:鋯酸鹽占50-70%、氮化硼占15-35%、稀土占2-15%。
本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中還原爐鐘罩去冷卻水方法解決了多晶硅生產(chǎn)中還原爐爐筒冷卻水帶走大量熱能的問(wèn)題,減少水的浪費(fèi),減少設(shè)備的投入,由于沒(méi)有了還原爐筒冷卻水將還原爐外圍的熱量帶走,使還原爐內(nèi)的溫度更加均勻平衡,能使還原爐在生產(chǎn)中硅棒生長(zhǎng)更加受熱均勻,提高整爐的物料轉(zhuǎn)換率和收成率,從而為多晶硅生產(chǎn)節(jié)省成本,提高產(chǎn)成品率,提高效益。盡此一項(xiàng)就可以節(jié)省成本30%左右。
附圖說(shuō)明
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法的還原爐的示意圖。
圖2是圖1中的A部分的放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式,具體實(shí)施方式的內(nèi)容不作為對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。
本發(fā)明涉及一種多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法,該方法能解決多晶硅生產(chǎn)中還原爐爐筒冷卻水帶走大量熱能的問(wèn)題,減少水的浪費(fèi),減少設(shè) 備的投入,且使還原爐內(nèi)的溫度更加均勻平衡,使還原爐中的硅棒更加受熱均勻,提高整爐的物料轉(zhuǎn)換率和收成率,從而為多晶硅生產(chǎn)節(jié)省成本,提高成品率,提高效益。
圖1示出了應(yīng)用了本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法的還原爐的示意圖。如圖1所示,與通常的還原爐相似,其包括爐底盤(pán)1和套設(shè)在所述爐底盤(pán)1上的鐘罩2。所不同之處在于,所述還原爐的鐘罩2通過(guò)本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法進(jìn)行了改造處理。
如圖2所示,在還原爐鐘罩2的爐筒3的外壁上設(shè)置一層外保溫層5。所述外保溫層5主要起到保溫作用,其可以采用任何常用的現(xiàn)有保溫材料制成。同時(shí),在所述還原爐鐘罩2的爐筒3的內(nèi)壁上設(shè)置一層隔熱材料4。通過(guò)設(shè)置所述隔熱材料4,使得在還原爐的爐筒3的內(nèi)壁上作隔熱處理,使得還原爐的爐筒內(nèi)壁在正常生產(chǎn)中不會(huì)因溫度升高而使?fàn)t壁因溫度過(guò)高而損壞。改變了傳統(tǒng)用水冷卻的方法,從而把被水帶走的能量節(jié)省了下來(lái)。
在本發(fā)明中,所述隔熱材料4的厚度為5-8mm。同時(shí),所述隔熱材料4主要由新型納米級(jí)無(wú)機(jī)鹽和稀土組成,因此,無(wú)揮發(fā)成份和溢出物。
具體地,在本發(fā)明中,所述隔熱材料4由鋯酸鹽、氮化硼和稀土組成。其中,所述隔熱材料中各組分的質(zhì)量百分比為:鋯酸鹽占50-70%、氮化硼占15-35%、稀土占2-15%。通過(guò)設(shè)置這種隔熱材料,使得其隔熱效果好,完全不需要使用冷卻水,極大地節(jié)省了電耗,減少了水的浪費(fèi),節(jié)省了企業(yè)的成本。
本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中的還原爐鐘罩去冷卻水方法可行,實(shí)施簡(jiǎn)單,只要對(duì)原還原爐的爐筒3的內(nèi)壁進(jìn)行處理后,加上所述新型隔熱材料4即可。在施工中,要注意時(shí)間和附著時(shí)的厚度,表面潔度,然后等完全凝固后就可以安裝在所述爐底盤(pán)1上了。
本發(fā)明的多晶硅生產(chǎn)中還原爐鐘罩去冷卻水方法解決了多晶硅生產(chǎn)中還原爐爐筒冷卻水帶走大量熱能的問(wèn)題,減少水的浪費(fèi),減少設(shè)備的投入,由于沒(méi)有了還原爐筒冷卻水將還原爐外圍的熱量帶走,使還原爐內(nèi)的溫度更加均勻平衡,能使還原爐在生產(chǎn)中硅棒生長(zhǎng)更加受熱均勻,提高整爐的物料轉(zhuǎn)換率和收成率,從而為多晶硅生產(chǎn)節(jié)省成本,提高產(chǎn)成品率,提高效益。盡此一項(xiàng)就可以節(jié)省成本30%左右。
具體實(shí)施方式的內(nèi)容是為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解和使用本發(fā)明而描述的,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)內(nèi)容的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后,可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行合適的修改。本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)。在不脫離權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)內(nèi)容和保護(hù)范圍的情況下,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的各種修改、變更和替換等都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。