[實(shí)用新型]一種多晶硅還原爐用石英陶瓷隔熱罩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220226056.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202687981U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳翠珍;孫峰;袁向東;董廷霞;任麗敏;王德方
• 申請（專利權(quán)）人: 中材高新材料股份有限公司;江西中材太陽能新材料有限公司;中材江蘇太陽能新材料有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 北京瑞恒信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11382
• 代理人: 李渤;張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，涉及一種多晶硅還原爐用石英陶瓷隔熱罩。

背景技術(shù)

近年來，隨著傳統(tǒng)化石能源的短缺和環(huán)境保護(hù)之間矛盾的日益突出，太陽能得到了廣泛的發(fā)展和利用，多晶硅原料制備技術(shù)也得到了長足的發(fā)展進(jìn)步。目前，多晶硅生產(chǎn)的工藝技術(shù)主要有改良西門子法、硅烷法、流化床法和冶金法（物理法）等，其中改良西門子法作為最成熟的工藝，產(chǎn)量占75％以上。多晶硅還原爐是改良西門子法的關(guān)鍵設(shè)備，主要發(fā)生氫氣還原三氯氫硅沉積生成太陽能級硅的化學(xué)反應(yīng)。還原爐啟動方式為硅芯擊穿啟動，主要采用高壓啟動工藝，硅芯電極主要包括電極體、加熱石墨頭硅芯、電極座，其中電極座與電極體之間采用隔熱罩進(jìn)行絕緣，否則造成電擊穿，導(dǎo)致生產(chǎn)事故。

因而需要制備出一種耐高溫的高絕緣性陶瓷材料，來防止由于高溫高壓導(dǎo)致的電極擊穿現(xiàn)象。目前使用的隔熱罩基本依賴進(jìn)口，材質(zhì)為熔融石英玻璃，防護(hù)效果好，但價格較高，間接提高了多晶硅生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

為降低多晶硅原料生產(chǎn)成本，本實(shí)用新型提供一種石英陶瓷隔熱罩，以高純?nèi)廴谑樵希捎锰沾傻纳a(chǎn)工藝制備，可以替代進(jìn)口石英玻璃隔熱罩，降低多晶硅原料生產(chǎn)成本約20%。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型提供一種多晶硅還原爐用石英陶瓷隔熱罩，所述石英陶瓷隔熱罩由圓柱形側(cè)壁和圓形底部組成，所述圓形底部具有直徑為30-150mm的圓孔；所述圓柱形側(cè)壁和圓形底部的外徑相等，為100-200mm，所述圓柱形側(cè)壁和圓形底部的厚度相等，為8-20mm，且所述圓形底部和圓柱形側(cè)壁的總高度為30-100mm。總體來說，本發(fā)明提供的石英陶瓷隔熱罩為圓形坩堝結(jié)構(gòu)。

其中，所述石英陶瓷隔熱罩可以為一體式的。

或者，所述石英陶瓷隔熱罩為組合式的。

在組合式的情況下，所述石英陶瓷隔熱罩優(yōu)選為上下組合式或左右組合式的。

優(yōu)選地，所述上下組合式的石英陶瓷隔熱罩由可分開的圓形底部和圓柱形側(cè)壁兩部分組成。

優(yōu)選地，所述左右組合式的石英陶瓷隔熱罩由可分開的截面為“L”狀的部分組成。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述左右組合式的石英陶瓷隔熱罩由左右對稱的截面為“L”狀的部分組成。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型為多晶硅原料生產(chǎn)提供了一種還原爐用石英陶瓷隔熱罩，其采用陶瓷的生產(chǎn)工藝制備，可以替代國外進(jìn)口石英玻璃隔熱罩，顯著降低了多晶硅原料生產(chǎn)成本，市場前景廣闊，對于光伏太陽能的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。

附圖說明

圖1和2分別為本實(shí)用新型的一體式石英陶瓷隔熱罩的剖視圖和俯視圖。

圖3和4分別為本實(shí)用新型的上下組合式石英陶瓷隔熱罩的剖視圖和俯視圖，其中A為上面的圓柱形側(cè)壁部分，B為下面的圓形底面部分。

圖5為本實(shí)用新型的左右組合式石英陶瓷隔熱罩的剖視圖

圖6為圖5所示的左右組合式石英陶瓷隔熱罩的一部分的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。

如圖1、圖2所示的一體式石英陶瓷隔熱罩，呈圓形坩堝結(jié)構(gòu)，側(cè)壁和底部為一個整體，外徑為100-200mm，厚8-20mm，高度為30-80mm，底部開圓孔，圓孔直徑30-150mm。

如圖3、圖4所示的上下組合式石英陶瓷隔熱罩，呈圓形坩堝結(jié)構(gòu)，分為上下兩部分即側(cè)壁和底部。上下兩部分的外徑、厚度相等，外徑100-200mm，厚8-20mm，底部開圓孔，圓孔直徑30-150mm，上下兩部分組合高度為30-80mm。

如圖5、圖6所示的左右組合式石英陶瓷隔熱罩，呈圓型坩堝結(jié)構(gòu)，分為左右“L”狀兩部分。兩部分的高度、厚度相等，高度為30-80mm，厚8-20mm，左右兩部分的組合外徑100-200mm，底部開圓環(huán)，組合后形成的圓孔直徑30-150mm。

該石英陶瓷隔熱罩以高純?nèi)廴谑樵希捎米⒛尚图夹g(shù)生產(chǎn)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。工藝流程簡述如下：先將符合粒度要求的高純?nèi)廴谑⒃稀⒀心ソ橘|(zhì)、有機(jī)單體、水加入混合設(shè)備混合，制備符合生產(chǎn)要求的料漿，再向料漿中加入引發(fā)劑、催化劑，真空攪拌均勻后，壓力注入到非孔模具中，在60-80℃的溫度條件下固化，脫模后在80-120℃的溫度條件下干燥，再經(jīng)1000-1200℃高溫?zé)桑@得石英陶瓷隔熱罩。