[發明專利]一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置

有效

• 申請號: 201610440500.6
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN106012004B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 周社柱;吳洪坤;王峰;李亞明;楊建
• 申請（專利權）人: 山西中電科新能源技術有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 山西華炬律師事務所14106
• 代理人: 陳奇

技術領域

本發明涉及一種多晶硅鑄錠爐中的溢流保護結構，特別涉及一種當液態硅料從坩堝中溢流到多晶硅鑄錠爐中后可被有效安全隔離的溢流隔離裝置，以防止液態硅接觸金屬爐壁后，鑄錠爐發生爆炸事故。

背景技術

目前，多晶硅鑄錠是使用陶瓷石英坩堝進行生產的，先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。搬運及裝料中的磕碰，會使陶瓷石英坩堝的內部產生隱蔽裂痕，這些隱蔽裂痕通常不被發現。在多晶硅鑄錠過程中，陶瓷石英坩堝盛載有高溫液態硅料，若石英坩堝的內部存在隱蔽裂痕時，熔化的高溫液態硅料就會從隱蔽裂痕中流出陶瓷石英坩堝，由于液態硅料具有較好的流動性，會很快流到鑄錠爐體底部。由于鑄錠爐體為雙層夾套結構，在夾套中通有冷卻水，而且爐體底部存在焊縫接口，溢流的高溫液態硅料與低溫的爐壁接觸后，會導致爐體底部焊縫接口開裂，夾套中的冷卻水就會流入鑄錠爐體內，流入的冷卻水被高溫的硅液瞬間汽化，使爐內壓力瞬間巨增，造成鑄錠爐爆炸。此外，由于一個車間往往安裝有幾十臺鑄錠爐，當有鑄錠爐發生問題時，為了保證安全，規程要求所有鑄錠爐必須進入極冷狀態，會造成極大的經濟損失。

發明內容

本發明提供了一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置，解決了多晶硅鑄錠爐中高溫溢流液態硅料與鑄錠爐爐底的安全有效隔離的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置，包括多晶硅鑄錠爐下爐體外壁和多晶硅鑄錠爐下爐體內壁，在多晶硅鑄錠爐下爐體外壁與多晶硅鑄錠爐下爐體內壁之間設置有冷卻水道，在冷卻水道中設置有循環冷卻水，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底部設置有熱電偶安裝桶形座，熱電偶安裝桶形座的頂端是設置在多晶硅鑄錠爐下爐體內的，在熱電偶安裝桶形座的頂端套接有不銹鋼圓柱形筒，在不銹鋼圓柱形筒上套接有倒置的傘狀溢流棉支撐架體，在倒置的傘狀溢流棉支撐架體的圓形傘體上設置有圓環形槽，在圓環形槽中接插有第一層環狀溢流棉墊，第一層環狀溢流棉墊是鋪滿在多晶硅鑄錠爐下爐體內壁的內側面上的。

在第一層環狀溢流棉墊上方的圓形傘體上從下向上依次設置有第二環形槽和第三環形槽，在第二環形槽中接插有第二層環狀溢流棉墊，在第三環形槽中接插有第三層環狀溢流棉墊，在倒置的傘狀溢流棉支撐架體的圓形傘體內側面上設置有第四層環狀溢流棉墊。

倒置的傘狀溢流棉支撐架體的材質為氧化鋁纖維軟氈。

本發明通過對多晶硅鑄錠工藝過程分析，通過倒置的傘狀溢流棉支撐架體結構，在爐底交錯疊加鋪設隔離溢流面墊層，實現了溢流的高溫液態硅料與低溫的爐壁的完全隔離，保證了多晶硅鑄錠生產過程的安全。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明：

一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置，包括多晶硅鑄錠爐下爐體外壁1和多晶硅鑄錠爐下爐體內壁2，在多晶硅鑄錠爐下爐體外壁1與多晶硅鑄錠爐下爐體內壁2之間設置有冷卻水道，在冷卻水道中設置有循環冷卻水，在多晶硅鑄錠爐下爐體的底部設置有熱電偶安裝桶形座9，熱電偶安裝桶形座9的頂端是設置在多晶硅鑄錠爐下爐體內的，在熱電偶安裝桶形座9的頂端套接有不銹鋼圓柱形筒4，在不銹鋼圓柱形筒4上套接有倒置的傘狀溢流棉支撐架體3，在倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的圓形傘體上設置有圓環形槽，在圓環形槽中接插有第一層環狀溢流棉墊8，第一層環狀溢流棉墊8是鋪滿在多晶硅鑄錠爐下爐體內壁2的內側面上的。

在第一層環狀溢流棉墊8上方的圓形傘體上從下向上依次設置有第二圓環形槽和第三圓環形槽，在第二圓環形槽中接插有第二層環狀溢流棉墊7，在第三圓環形槽中接插有第三層環狀溢流棉墊6，在倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的圓形傘體內側面上設置有第四層環狀溢流棉墊5。

倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的材質為氧化鋁纖維軟氈。本發明是在現有鑄錠爐的下爐腔內部，設計了一種新的溢流棉隔離結構，倒置的傘狀溢流棉支撐架體3為整體成型，無接口，再通過與多層溢流棉墊的交替疊加鋪設，增加液態硅沿縫隙流經的長度，能有效地隔離溢流的高溫液態硅料與金屬爐壁的接觸。