一種高純銻生產(chǎn)豎式還原爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種高純銻生產(chǎn)豎式還原爐。
【背景技術(shù)】
[0002]高純及超高純5N-7N鋪是一種重要的半導(dǎo)體材料。銻作為一種半金屬，其本身即可以作為元素半導(dǎo)體材料，又可以和其它元素化合成為化合物半導(dǎo)體材料，其中有InSbSb2S3 Sb2Te3 Sb2Se3 Ga2Sb3等等。它們廣泛應(yīng)用于紅外材料、光電材料、熱電材料、光敏材料、太陽能材料等、半導(dǎo)體薄膜(應(yīng)用于可見光發(fā)光二極管、電路發(fā)光器件、光波導(dǎo)光電池、紅外探測和可調(diào)試紅外光激、激光二極管等方面有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域)。可制作紅外可見光、高亮度LED、激光二極管LD、光放大器、光(電)探測器、光伏電池、光(電)調(diào)制器、光陰極、光電集成電路、X( T )射線探測器、濾波器、磁阻及霍爾元件、轉(zhuǎn)移電器件、超高頻濾波元件、轉(zhuǎn)移電子器件。多年來高純銻和超高純銻的生產(chǎn)工藝主要是西門子法。該生產(chǎn)工藝是將工業(yè)級金屬銻和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化銻。氯化銻再經(jīng)過精餾提純，得到高純度氯化銻。高純度的氯化銻再經(jīng)過高溫和氫氣反應(yīng)得到高純銻。該生產(chǎn)工藝中主要生產(chǎn)設(shè)備之一是還原爐。還原爐的結(jié)構(gòu)決定著高純銻的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本及產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0003]目前，在高純銻生產(chǎn)中，還原工藝所采用的還原爐結(jié)構(gòu)為臥式還原爐。該還原爐因結(jié)構(gòu)的局限，其生產(chǎn)作業(yè)方式為間歇式作業(yè)。此種結(jié)構(gòu)的還原爐存在以下缺點(diǎn):1、生產(chǎn)無法連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)每進(jìn)行一定周期，必須進(jìn)行停爐，取產(chǎn)品的操作過程，使得生產(chǎn)無發(fā)連續(xù)進(jìn)行。2、生產(chǎn)效率低，此種還原爐結(jié)構(gòu)規(guī)格較小。由于結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)致設(shè)備的生產(chǎn)效率低。3、生產(chǎn)成本高，此種結(jié)構(gòu)的還原爐的熱效率低，并且氫氣的反應(yīng)效率低，氫氣的損耗大;從而增加了電能損耗和氫氣損耗，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。高純銻還原技術(shù)工藝和還原爐結(jié)構(gòu)，長期以來一直制約著高純銻的生產(chǎn)工藝及技術(shù)的發(fā)展。
[0004]因此，本實(shí)用新型的實(shí)用新型人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的還原爐生產(chǎn)無法連續(xù)進(jìn)行且生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高等問題，特別提供了一種高純銻生產(chǎn)豎式還原爐。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種高純銻生產(chǎn)豎式還原爐，包括自上而下依次垂直設(shè)置的進(jìn)料管、進(jìn)料口、還原管、氣液分離出料口，其中所述進(jìn)料管嵌入所述進(jìn)料口中，所述進(jìn)料管通入的氣體為三氯化銻，所述進(jìn)料口與所述還原管導(dǎo)通;所述還原管為石英還原管或氧化鋁還原管，其內(nèi)置有還原盤管，所述還原管下方設(shè)有所述氣液分離出料口。
[0008]所述還原管兩側(cè)分別設(shè)置有還原加熱爐上段與還原加熱爐下段，所述還原加熱爐上段的頂端靠近所述進(jìn)料口處;所述還原加熱爐下段與所述還原加熱爐上段連接，其底部靠近所述還原管的下端部。
[0009]優(yōu)選地，還包括一設(shè)置在所述還原加熱爐下段的下方的進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口通過氣體管道與所述進(jìn)料口導(dǎo)通，所述氣體管道自下而上貫穿所述還原管，所述進(jìn)氣口通入的氣體為氫氣。
[0010]優(yōu)選地，所述加熱管還原管為圓柱狀，其端口直徑在50-200毫米之間，整體長度在500-3000毫米之間。
[0011]優(yōu)選地，還包括一用于將三氯化銻破碎為霧狀的液體霧化裝置，其設(shè)置在所述進(jìn)料口底部靠近所述還原加熱爐上段處。
[0012]優(yōu)選地，還包括一與所述還原管導(dǎo)通的出氣口，其設(shè)置在所述進(jìn)氣口的上方，靠近所述還原管底部的側(cè)端面處。
[0013]優(yōu)選地，還包括一產(chǎn)品裝料管，其設(shè)置在所述氣液分離出料口的下方。
[0014]優(yōu)選地，在所述氣液分離出料口的端部安裝有一氣液分離器。
[0015]優(yōu)選地，所述液體霧化裝置為霧化擋板，所述霧化擋板傾斜設(shè)置在所述進(jìn)料口的底部。
[0016]優(yōu)選地，所述出氣口為斜式出氣口，所述出氣口的外端口處所在的水平高度高于其與所述還原管導(dǎo)通處的連接口所在的水平高度，并且所述出氣口的口徑大于所述進(jìn)氣口的口徑。
[0017]優(yōu)選地，所述氣液分離出料口為滴液口，產(chǎn)品經(jīng)滴液口滴入所述產(chǎn)品裝料管中。
[0018]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少包括如下有益效果:
[0019]本實(shí)用新型所述的高純銻生產(chǎn)豎式還原爐，整體為豎式結(jié)構(gòu)，采用兩段加熱方式。不僅可以大幅度增加了氫氣和三氯化銻的反應(yīng)效率，同時(shí)還能有效減少物料的損耗。即可以在保證連續(xù)生產(chǎn)的前提下提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，具有較好的市場應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型所述的高純銻生產(chǎn)豎式還原爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]其中:1.進(jìn)料管，2.進(jìn)料口，3.還原管，4.氣液分離出料口，5.還原盤管，6.還原加熱爐上段，7.還原加熱爐下段，8.進(jìn)氣口，9.液體霧化裝置，10.出氣口，11.產(chǎn)品裝料管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]如圖1所示，為符合本實(shí)用新型的一種高純銻生產(chǎn)豎式還原爐，包括自上而下依次垂直設(shè)置的進(jìn)料管1、進(jìn)料口 2、還原管3、氣液分離出料口 4，其中所述進(jìn)料管1嵌入所述進(jìn)料口 2中，所述進(jìn)料管1通入的氣體為三氯化銻，所述進(jìn)料口 2與所述還原管3導(dǎo)通;所述還原管3為石英還原管或氧化鋁還原管，其內(nèi)置有還原盤管5，所述還原管3下方設(shè)有所述氣液分離出料口 4。
[0024]所述還原管3兩側(cè)分別設(shè)置有還原加熱爐上段6與還原加熱爐下段7，所述還原加熱爐上段6的頂端靠近所述進(jìn)料口 2處;所述還原加熱爐下段7與所述還原加熱爐上段6連接，其底部靠近所述還原管3的下端部。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述還原加熱爐下段7與所述還原加熱爐上段6均為保溫殼體，共同設(shè)置在所述還原管3兩側(cè)。由于保溫殼體為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)技術(shù)手段，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，故此處不再贅述。
[0025]優(yōu)選地，還包括一設(shè)置在所述還原加熱爐下