[實用新型]具有溢流保護功能的多晶硅鑄錠爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420130754.4
• 申請日: 2014-03-23
• 公開（公告）號: CN203782274U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周社柱;王鋒;張桂云;楊靜;白楊豐
• 申請（專利權(quán)）人: 山西中電科新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B28/06
• 代理公司: 太原華弈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 14108
• 代理人: 李毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多晶硅鑄錠爐，特別涉及一種當(dāng)液態(tài)硅料從坩堝中溢流到多晶硅鑄錠爐中后可被有效吸收和固化從而防止多晶硅鑄錠爐爆炸的多晶硅鑄錠爐。

背景技術(shù)

目前，在多晶硅鑄錠過程中，一般使用陶瓷石英坩堝，將硅料放入到陶瓷石英坩堝中，再將陶瓷石英坩堝放入到多晶硅鑄錠爐中，通過加熱使硅料熔化。由于石英坩堝在生產(chǎn)、搬運、裝料過程中常常會存在制造缺陷或磕碰引起的內(nèi)部隱裂，該隱裂通過普通手段很難檢查到，在加熱過程中，當(dāng)硅料熔化后，高溫液態(tài)硅就會從有缺陷的坩堝縫隙中流出，由于液態(tài)硅具有較好的流動性，會很快流到鑄錠爐體底部。由于爐體為雙層夾套結(jié)構(gòu)，在夾套中通有冷卻水，同時爐體底部有焊縫接口，溢流的高溫液態(tài)硅料與低溫的爐壁會出現(xiàn)高低溫沖擊的現(xiàn)象，使焊縫開裂，此時夾套中的冷卻水就會流入爐腔內(nèi)，流入的冷卻水與高溫的硅液接觸后會瞬間汽化，使爐內(nèi)壓力瞬間巨增，容易造成鑄錠爐爆炸。另外，由于目前鑄錠車間均為大生產(chǎn)方式，一個車間裝有幾十臺鑄錠爐，一旦一臺發(fā)生問題，為了保證生產(chǎn)安全，其他鑄錠爐也必須被迫進入極冷狀態(tài)，造成生產(chǎn)的極大經(jīng)濟損失。經(jīng)調(diào)查，本行業(yè)中鑄錠爐的平均溢流率在3‰-5‰之間，如此高的溢流率給生產(chǎn)設(shè)備和操作人員帶來了極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種具有溢流保護功能的多晶硅鑄錠爐，解決了現(xiàn)有的在多晶硅生產(chǎn)過程中由于液態(tài)硅的溢流容易導(dǎo)致鑄錠爐爆炸的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：

一種具有溢流保護功能的多晶硅鑄錠爐，包括多晶硅鑄錠爐下爐體，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底面上設(shè)置有一層10毫米厚的溢流棉，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底面中央設(shè)置有石墨臺中心熱電耦，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底面上設(shè)置有坩堝臺支柱，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底面上設(shè)置的溢流棉上設(shè)置有溢流保護襯底盤，在溢流保護襯底盤的底面上分別設(shè)置有熱電耦通過管和坩堝臺支柱通過管，在溢流保護襯底盤上分別固定設(shè)置有呈風(fēng)車葉片形的螺旋狀導(dǎo)流板和環(huán)形導(dǎo)流板，在從坩堝臺支柱通過管穿過的坩堝臺支柱的頂端設(shè)置有放置坩堝的石墨平臺，在溢流保護襯底盤的底部鋪設(shè)有粉末狀硅料層，在粉末狀硅料層的上面鋪設(shè)有顆粒狀硅料層，在顆粒狀硅料層的上面鋪設(shè)有塊狀硅料層。

在塊狀硅料層的頂面上設(shè)置有熱電耦布設(shè)方框，在熱電耦布設(shè)方框中布設(shè)有熱電耦，熱電耦與超溫報警器電連接在一起。。

?本發(fā)明通過對多晶硅鑄錠工藝過程分析，并在實驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合熱工學(xué)、半導(dǎo)體材料學(xué)、流體力學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科，通過分析確定合理的冷卻硅料重量和鋪設(shè)方式，并在爐底裝置襯底盤，實現(xiàn)了對溢流液態(tài)硅的冷卻和固化，保證了生產(chǎn)過程的安全。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的溢流保護襯底盤1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的溢流報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

一種具有溢流保護功能的多晶硅鑄錠爐，包括多晶硅鑄錠爐下爐體6，在多晶硅鑄錠爐下爐體6的底面上設(shè)置有一層10毫米厚的溢流棉7，在多晶硅鑄錠爐下爐體6的底面中央設(shè)置有石墨臺中心熱電耦9，在多晶硅鑄錠爐下爐體6的底面上設(shè)置有坩堝臺支柱8，在多晶硅鑄錠爐下爐體6的底面上設(shè)置的溢流棉7上設(shè)置有溢流保護襯底盤1，在溢流保護襯底盤1的底面上分別設(shè)置有熱電耦通過管2和坩堝臺支柱通過管3，在溢流保護襯底盤1上分別固定設(shè)置有呈風(fēng)車葉片形的螺旋狀導(dǎo)流板4和環(huán)形導(dǎo)流板5，在從坩堝臺支柱通過管3穿過的坩堝臺支柱8的頂端設(shè)置有放置坩堝的石墨平臺10，在溢流保護襯底盤1的底部鋪設(shè)有粉末狀硅料層11，在粉末狀硅料層11的上面鋪設(shè)有顆粒狀硅料層12，在顆粒狀硅料層12的上面鋪設(shè)有塊狀硅料層13。

在塊狀硅料層13的頂面上設(shè)置有熱電耦布設(shè)方框14，在熱電耦布設(shè)方框14中布設(shè)有熱電耦15，熱電耦15與超溫報警器16電連接在一起。