[發明專利]能供多爐臺共用的外部連續投料裝置

無效

• 申請號: 201310340614.X
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103451722A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 朱亮;王巍;俞安州;沈興潮;孫明
• 申請（專利權）人: 浙江晶盛機電股份有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B29/06
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明是關于直拉硅單晶爐設備，特別涉及能供多爐臺共用的外部連續投料裝置。

背景技術

單晶爐直拉法生長過程中，多晶硅原料放入石英坩堝中進行熔料、拉晶。單晶爐拉晶完成后，準備新一爐的生產需要做很多繁雜的前期工作，包括停爐冷卻、清爐、裝料、抽真空、化料等工序，這些前期工作，浪費了大量的時間和能耗。單晶爐在一次硅單晶拉制完成后，可以使用外部連續投料裝置，繼續投入多晶硅料，以便拉制多根晶棒。

通常的外部連續投料裝置體積比較大，安裝比較費時、費力，故不能有效地再在復投完成之后轉移到別的爐子進行復投。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種安裝、拆卸方便的能供多爐臺共用的外部連續投料裝置。為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：

提供能供多爐臺共用的外部連續投料裝置，包括料筒和輸送腔，用于對單晶爐進行外部投料，所述料筒的頂部設有加料口，底部設有出料口，出料口上設有底部法蘭；所述輸送腔包括橫向空腔和斜向空腔，橫向空腔和斜向空腔連接成內部空腔互通的銳角狀L形結構，橫向空腔的端部上側設有進料口，進料口上設有進料法蘭，進料法蘭與料筒的底部法蘭相連，橫向空腔中裝有傳送裝置，傳送裝置包括電機、主動軸、傳動軸和輸送帶，主動軸和傳動軸之間通過輸送帶連接，電機用于為主動軸提供轉動的動力；斜向空腔的底部設有斜出料口，斜出料口上設有斜口法蘭，斜口法蘭通過波紋管與單晶爐爐蓋上的球閥連接，斜向空腔中設有石英軌道裝置，石英軌道裝置上安裝有一根石英管，石英管能在石英軌道裝置上沿斜向空腔的軸向實現位移。

作為進一步的改進，所述石英管在石英軌道裝置上沿斜向空腔的軸向位移，能實現狀態：石英管的一端穿過斜口法蘭、波紋管和球閥，位于單晶爐的爐室內部，石英管的另一端位于斜向空腔的底部。

作為進一步的改進，所述外部連續投料裝置還包括裝料小車，裝料小車的底部設有輪子和能調節高度的支撐腳，裝料小車上設有能夠進行升降的支撐平臺，輸送腔中的橫向空腔固定在支撐平臺上。

作為進一步的改進，所述裝料小車上設有電機，電機用于為裝料小車的輪子提供動力，實現裝料小車的移動。

提供基于所述的外部連續投料裝置的控制方法，使用所述外部連續投料裝置對單晶爐進行外部投硅料時，硅料的下料速度v_g滿足公式v_g=K×Φ×h×v₀，其中下料速度v_g是指硅料落入單晶爐內時的速度，K為比例系數，且K的值在2x10⁸～4x10⁸之間，Φ為出料口的口徑大小，且Φ的值在10mm～60mm之間，h為料筒底部與傳送裝置輸送帶之間的距離，且h的值在5mm～30mm之間，v₀為傳送裝置中輸送帶水平移動的速度，且v₀的值在1mm/s～15mm/s之間。

作為進一步的改進，硅料進入石英管之后，根據勢能轉化為動能，滿足公式mgH=1/2mv²，其中m為硅料的質量，g為重力加速度，H為硅料在石英管中的位置到爐內硅液面的垂直距離，v為硅料進入硅液面的速度。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

在完成外部投料后，提升石英管后關閉球閥，再對波紋管與球閥連接處拆卸，不需對料筒和輸送腔進行操作，移動裝料小車至其它爐臺，即可再次簡單安裝后進行外部投料，能夠大幅提升生產效率，節約成本。

附圖說明

圖1為本發明的裝置示意圖。

圖中的附圖標記為：1料筒；2加料口；3輸送腔；4石英軌道裝置；5斜口法蘭；6傳送裝置；7裝料小車；8支撐平臺；9支撐腳；10輪子；11波紋管；12球閥；13爐蓋；14石英坩堝；15石英管。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：