汪绍芬 姚心（中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038）

1.前言

目前，国内外多晶硅项目中四氯化硅氢化大多采用流化床反应器，且受压元件基本上选用镍基合金Incoloy 800H[1,2]（以下简称为800H）。较高的镍、铬含量使800H合金具有良好的高温耐氧化性能、耐氯离子应力腐蚀开裂性能及抗碳化性能。800H合金还具有优秀的耐氢腐蚀的性能，这些性能使其被大量用做多晶硅冷氢化流化床反应器的主体材料。然而800H材料的使用和推广存在一些弊端，如原材料及焊接材料多依赖进口，造成价格高，采购周期长；焊后热处理的要求也增加了制造成本和周期，同时增加了现场维修难度。

氢化反应器的形式按介质在设备内的流动状态可分为流化床反应器和固定床反应器。两种反应器的相同点在于操作温度都在525-575oC，主要介质都为硅粉，H2，SiCl4,SiHCl3,SiH2Cl2。两种反应器的主要不同点:（1）炉内的平均气速相差较大，流化床为约0.5-2.5m/s，固定床约0.1m/s，造成前者炉内颗粒为流化态，后者基本为固定态；（2）操作压力，流化床约3.0-3.6 MPa，固定床2.2-2.7 MPa；（3）操作状态，流化床连续生产，固定床间歇生产。

两种反应器内出现的化学反应[3]也是基本相同的，反应式如下:

从上述可见，冷氢化固定床反应器与流化床反应器的反应机理相同，主要区别在于固定床反应器的硅粉颗粒处于非流化状态，降低了材料耐磨性的要求，缺点是间歇性操作需要定期清渣。

鉴于固定床反应器使用的长期经验，我们考虑用性能与800H材料接近的奥氏体不锈钢S31608来制造氢化固定床反应器。……