人工晶体学报

作者：孙泽刚, 葛自豪, 石荣秋, 费天文

单位：1.四川轻化工大学机械工程学院,自贡 643000; ；2.四川省华夏阀门有限公司,自贡 643000

关键词：多晶硅还原炉,Do辐射模块,结构设计,出气口布局,炉顶封头,硅棒底盘布局,

基金：四川省科技计划(2022YFG0075);过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金(GK202104)

改良西门子法是多晶硅生产的主要方法,而多晶硅还原炉是多晶硅制备的主要设备。针对传统多晶硅还原炉的流场、温度场和辐射场不均匀导致生产的多晶硅尺寸不规则的问题,本文对还原炉的炉顶封头结构、出气口位置布局和硅棒底盘布局进行优化设计。利用Fluent软件Do辐射模块对多晶硅还原炉进行气-固辐射仿真分析,对比优化前后的流场、温度场和辐射场的云图、流线图等,结果表明:上出气口排气设计能够有效提高炉内气体流动速度,减少炉内气体回流,增加气体流动均匀性,有效解决炉内顶部产生的温度死区,平衡炉内上下温度差;椭圆形顶部封头优化了还原炉整体空间,降低设计成本,有效抑制圆形封头中气体旋涡的产生,增加炉内气体流动均匀性;采用平行圆周对称式硅棒增加整体辐射量,优化了传统还原炉中外圈硅棒与中心硅棒辐射不均匀现象,有效防止了不规则硅棒的产生,提高了多晶硅的产量,为多晶硅还原炉的结构设计提供一个新的方案。

来源：2023年第11期

《人工晶体学报》期刊编辑部

查看人工晶体学报杂志2023年第11期