[發(fā)明專利]多晶鑄錠爐鑄錠容量調(diào)節(jié)裝置

有效

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• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103614771A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 楊方;王德明;談軍;孟維明;丁海濤;張立峰;仇定毅
• 申請（專利權）人: 國電兆晶光電科技江蘇有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域：

本發(fā)明涉及多晶鑄錠爐，尤其涉及多晶鑄錠爐鑄錠容量調(diào)節(jié)裝置。

背景技術：

硅是一種重要的電子、光學材料，在信息、通訊、航天、環(huán)境保護等廣闊的領域發(fā)揮著重要的作用，市場需求越來越大，如太陽能電池硅就遠遠不能滿足需要。目前多晶硅鑄錠爐主要用于以鑄錠方式生產(chǎn)硅半導體材料，多晶鑄錠爐是將多晶硅料熔化并單向凝固成多晶硅錠的一種專用設備。

目前，市場上主流的多晶鑄錠爐設備的結構如附圖1所示，包括上爐體1、下爐體2、石墨立柱3、石墨下固定板4、定向凝固塊5、石墨底板6、坩鍋7、爐芯罩8和爐芯頂板9，石墨立柱3為一個上小下大的臺階同心軸，下爐體2的底部內(nèi)側固定設置有與石墨立柱3相應的座套21，座套21的頂部開有固定孔22，三根石墨立柱3的下端固定套裝在下爐體2底部內(nèi)側的座套21的固定孔22中，三根石墨立柱3圍合成一個三角形架，石墨下固定板4同時套裝在三根石墨立柱3上，石墨立柱3的臺階頂住石墨下固定板4不下滑，三根石墨立柱3的上端套裝在定向凝固塊5下端設有的定位孔內(nèi)，石墨底板6咬合地放置在定向凝固塊5上，坩鍋7放置在石墨底板6的中心位置上，爐芯罩8的上端固定在上爐體1上，坩鍋7、石墨底板6和定向凝固塊5均位于爐芯罩8內(nèi)，爐芯頂板9設置在坩鍋7的上方，且位于爐芯罩8內(nèi)，在爐芯罩8內(nèi)的四周側設有加熱部件10。因為石墨立柱3的下端固定套裝在下爐體2底部內(nèi)側的座套21中，石墨立柱3的上端套裝在定向凝固塊5下端設有的定位孔內(nèi)，所以多晶鑄錠爐內(nèi)的鑄錠容量是固定的，但隨著生產(chǎn)量的增大，G5多晶鑄錠爐的產(chǎn)量已經(jīng)不能滿足需要，雖然現(xiàn)在已研制出G6和G7大規(guī)格多晶鑄錠爐，但要更新設備投入很大，原有的設備將被淘汰，如何使現(xiàn)有的G5多晶鑄錠爐生產(chǎn)出大規(guī)格的多晶硅錠，是人們現(xiàn)階段迫切想解決的技術問題。申請人對現(xiàn)有G5多晶鑄錠爐結構進行了改進，使現(xiàn)有的多晶鑄錠爐能生產(chǎn)出大規(guī)格的多晶硅錠，擴大現(xiàn)有多晶鑄錠爐的生產(chǎn)能力和鑄錠規(guī)格。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種多晶鑄錠爐鑄錠容量調(diào)節(jié)裝置，它能使現(xiàn)有的多晶鑄錠爐鑄錠容腔增大，從而擴大現(xiàn)有多晶鑄錠爐的生產(chǎn)能力和鑄錠規(guī)格。

本發(fā)明采取的技術方案如下：

一種多晶鑄錠爐鑄錠容量調(diào)節(jié)裝置，包括下爐體的座套、石墨立柱、石墨下固定板和定向凝固塊，其特征是：所述石墨立柱包括下固定調(diào)節(jié)套和上調(diào)節(jié)柱，下固定調(diào)節(jié)套的下段套裝在下爐體底部內(nèi)側的座套中，在下固定調(diào)節(jié)套的上端中心位置設有內(nèi)螺紋孔，上調(diào)節(jié)柱為上小下大的臺階同心軸，在上調(diào)節(jié)柱的下段為配柱體，配柱體上設有外螺紋，上調(diào)節(jié)柱的下段外螺紋旋接在下固定調(diào)節(jié)套的內(nèi)螺紋孔中，石墨下固定板同時套裝在石墨立柱的上調(diào)節(jié)柱上，由石墨立柱的上臺階軸向限位，上調(diào)節(jié)柱的上端套裝在定向凝固塊下端設有的定位孔中。

由于將石墨立柱由整體結構改進成由下固定調(diào)節(jié)套和上調(diào)節(jié)柱組成的分體螺紋旋接配合結構，下固定調(diào)節(jié)套的下端套裝在下爐體底部內(nèi)側的座套中，在下固定調(diào)節(jié)套的上端中心位置設有內(nèi)螺紋孔，在上調(diào)節(jié)柱的下段設有外螺紋，上調(diào)節(jié)柱下段的外螺紋旋接在下固定調(diào)節(jié)套的內(nèi)螺紋孔中，這樣就實現(xiàn)石墨立柱的高度可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)石墨立柱的下固定調(diào)節(jié)套或上調(diào)節(jié)柱就能實現(xiàn)上調(diào)節(jié)柱的升降，使定向凝固塊在高度方向的升降可調(diào)，從而實現(xiàn)多晶鑄錠爐沿高度方向上有效容量的調(diào)節(jié)，使現(xiàn)有的多晶鑄錠爐具備增大鑄錠產(chǎn)能技術空間，通過增加現(xiàn)有鑄錠爐內(nèi)部熱場空間來增加坩鍋高度尺寸，從而達到一爐裝料容量增大，提高鑄錠爐鑄錠產(chǎn)能，實現(xiàn)增產(chǎn)增效，充分發(fā)揮現(xiàn)有鑄錠爐的增產(chǎn)潛能，降低鑄錠成本，設備利用率高。

本發(fā)明在現(xiàn)有G5型鑄錠爐上進行改造試驗驗證，將石墨立柱由固定結構改成升降可調(diào)結構后，熱交換平臺的高度即可升降調(diào)節(jié)，從而增加了爐內(nèi)縱向熱場空間，其最大裝載量由500kg增加到750kg，能大幅度提高了G5型鑄錠爐的鑄錠產(chǎn)能，降低G5型鑄錠爐的鑄錠成本。

附圖說明：

圖1為原多晶鑄錠爐的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明安裝在多晶鑄錠爐內(nèi)的結構示意圖；

圖中，1-上爐體；2-下爐體；3-石墨立柱；4-石墨下固定板；5-定向凝固塊；6-石墨底板；7-坩鍋；8-爐芯罩；9-爐芯頂板；10-加熱部件；21-座套；22-固定孔；31-下固定調(diào)節(jié)套；32-上調(diào)節(jié)柱；33-上臺階。

具體實施方式：

下面結合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式：