CN112725880A

CN112725880A - 加料装置

Info

Publication number: CN112725880A
Application number: CN202011517912.8A
Authority: CN
Inventors: 董永见; 闫广宁; 牛照伦
Original assignee: Ningjin Jingxing Electronic Material Co ltd
Current assignee: Baotou Jingao Solar Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明公开一种加料装置，包括钼杆、石英锥和护罩，钼杆的一端具有头部；石英锥内开设有轴向贯通设置的安装槽，所述安装槽包括由锥顶到锥底依次设置的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与所述钼杆相适配，所述第二安装槽与所述头部相适配，所述钼杆穿设过所述第一安装槽向上延伸，并通过所述头部限位于所述第二安装槽中；护罩可拆卸地安装在所述石英锥的锥底，以将所述头部封堵于所述石英锥内部。本发明提供的加料装置中钼杆的头部不会被高温硅料氧化，也不会发生掉屑污染硅料的情况，可大大降低对硅料的污染，提升单晶硅的品质。

Description

加料装置

技术领域

本发明涉及硅料加装技术领域，尤其涉及一种加料装置。

背景技术

单晶硅生长炉是生产单晶硅的拉晶装置，在拉晶过程中需要进行二次加料，目前的二次加料装置通常由石英筒、石英锥和钼杆组成，石英筒下部设有卸料口，石英锥与石英筒的侧壁围构成硅料盛放区，钼杆轴向设置在石英筒中，钼杆穿设在石英锥上，钼杆的头部卡配在石英锥的底部，其中，钼杆在外力的作用下提拉石英锥可以进行进行储料，也可以在外力的作用下推动石英锥，将硅料从石英筒的卸料口投入熔炉中。

然而虽然常温下的钼在空气中性质稳定，但是若钼的温度高于600℃，其将很快被氧化生成三氧化钼，而二次加料装置中钼杆的头部在加料过程中，当推动石英锥向下移动时会靠近真空区的熔料，该区域的温度达到1420℃左右，当加料完成后被提出的钼杆的头部会在空气中迅速氧化，如此反复循环的加料过程，会使钼杆或钼杆的头部产生灰色或黑色的固体氧化物，这些氧化物会与硅料盛放区内的硅料接触，或者落入单晶炉内的熔料中，对硅料形成污染，降低单晶品质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，提供一种加料装置，该加料装置中钼杆的头部不会被高温硅料氧化，也不会发生掉屑污染硅料的情况，可大大降低对硅料的污染，提升单晶硅的品质。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种加料装置，包括：

钼杆，所述钼杆的一端具有头部；

石英锥，所述石英锥内开设有轴向贯通设置的安装槽，所述安装槽包括由锥顶到锥底依次设置的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与所述钼杆相适配，所述第二安装槽与所述头部相适配，所述钼杆穿设过所述第一安装槽向上延伸，并通过所述头部限位于所述第二安装槽中；

护罩，可拆卸地安装在所述石英锥的锥底，以将所述头部封堵于所述石英锥内部。

作为一种可实施的方式，所述护罩与所述石英锥的连接处位于所述石英锥的内部。

作为一种可实施的方式，所述安装槽还包括设于所述第二安装槽下方的卡配槽，所述护罩扣合于所述卡配槽内。

作为一种可实施的方式，所述卡配槽的内壁上至少具有一对径向延伸的限位挡板，所述挡板将卡配槽分割为依次与第二安装槽相连通的键槽和容纳槽，相邻两个限位挡板间形成第一通道，各个所述限位挡板的自由端组成与所述石英锥同轴的第二通道，所述卡配槽和所述第二通道的直径均大于所述第二安装槽的直径。

作为一种可实施的方式，所述护罩包括与所述第二通道相适配的堵头，所述堵头的侧壁上至少设有两个侧翼，所述侧翼可通过所述第一通道进入所述键槽中，并可旋转至所述限位档板的上方与所述卡配槽进行扣合。

作为一种可实施的方式，所述卡配槽的纵切面呈“T”型。

作为一种可实施的方式，所述限位挡板的自由端还连接有限位壁，其中所述自由端呈弧形，所述限位壁由所述自由端轴向延伸至所述石英锥的锥底而成，所述限位壁与所述堵头的侧壁相适配。

作为一种可实施的方式，所述侧翼与所述堵头的顶壁共面，所述第二安装槽的深度等于所述头部的高度。

作为一种可实施的方式，所述护罩与所述石英锥螺纹连接，所述第二安装槽的槽深大于所述头部的高度，所述第二安装槽内开设有内螺纹，所述护罩上开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

作为一种可实施的方式，所述护罩与所述石英锥螺纹连接，所述石英锥的侧壁上开设有外螺纹，所述护罩上开设有与所述外螺纹适配的内螺纹。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在设计加料装置时，在石英锥的底部导入了可拆卸连接的护罩，护罩的材质最好为石英，以此通过护罩可以将钼杆的头部限位在石英锥的内部，在加料过程避免遭受单晶炉的高温烘烤，从而在提出后的空气中也不会形成高温的氧化条件，护罩对钼杆的头部实现了有效的隔离，延长了钼杆的使用寿命，避免其与硅料直接接触，也避免了金属杂质进入硅液中，提高了单晶品质；另外护罩与石英锥可拆卸连接，便于使用和更换。

附图说明

在阅读通过非限制性实例示出的实施方案的以下详细描述时，可很好地理解本发明，并且本发明的优点更清楚地呈现。所述描述参考随图，其中：

图1为本发明一个实施例所提供的加料装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所提供的石英锥的结构示意图；

图3为本发明一个实施例所提供的石英锥的剖面图；

图4为本发明一个实施例所提供的护罩的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：

1、钼杆；11、头部；2、石英锥；21、安装槽；211、第一安装槽；212、第二安装槽；22、卡配槽；221、键槽；222、容纳槽；23、限位挡板；231、第一通道；3、护罩；31、堵头；32、侧翼。

请参阅图1，本发明提供了一种加料装置，主要包括石英筒、石英锥2、钼杆1和护罩3，通常，石英筒是上下贯通的圆筒状，石英锥2可活动地连接在钼杆1的一端，二者形成可沿石英筒内壁上下运动的活塞，当石英锥2位于石英筒内时，石英锥1与石英筒形成一个顶部开放的容纳空间，待投放的硅料置于该容纳空间时，硅料自身的重量会使石英锥2与钼杆1紧密贴合，当采用外力推动钼杆1时，石英锥2沿石英筒的内壁向下滑落，直至二者之间产生缝隙，则待投放的硅料会落入单晶炉中，完成一次加料过程，当加料完成后提拉钼杆1，则可再次向容纳空间中置入硅料，循环加料。

请继续参阅图1，在本实施例中，石英锥2是套设在钼杆1上的，钼杆1 的底部设置有头部11，头部11的直径大于钼杆1的直径，因此可以通过头部 11将石英锥2限位在钼杆1上，具体地，请参阅图2，石英锥2的轴线上开设有贯通设置的安装槽21，请参阅图3，安装槽21包括由锥顶到锥底依次设置的第一安装槽211和第二安装槽212，第一安装槽211与钼杆1相适配，第二安装槽212与头部11相适配，可以理解的是第一安装槽211的直径小于第二安装槽212的直径，在使用的时候，钼杆1从石英锥2的锥底依次穿设过第二安装槽212和第一安装槽211，并向上延伸，钼杆1可以在石英锥2内延轴向自由活动，当然石英锥2无法脱离钼杆1，钼杆1的头部11限位于第二安装槽212中；钼杆1与石英锥2可活动的卡配连接方式便于钼杆1与石英锥2的拆卸和安装，同时可以避免高温条件下石英的熔焊现象，延长钼杆1和石英锥2的使用寿命，但是考虑到安装槽21是贯通的，其在加料过程中钼杆1更加容易被单晶炉的高温烘烤和被提出时有氧条件的交替循环下氧化，形成易于落入熔料中的氧化杂质，为此，本申请在石英锥2的锥底设置了可拆卸连接的护罩3，该护罩3用于将钼杆1的头部封堵于石英锥2内部。

其中，护罩3与石英锥2的连接处既可以位于石英锥2的外侧，也可位于石英锥2的内部，二者的连接方式也有多种，例如螺纹连接、卡配连接等，当为连接处为石英锥2的外侧时，可以采用螺纹连接，例如在石英锥2的侧壁上开设外螺纹，在护罩3上开设与外螺纹适配的内螺纹，此时护罩3的内径与石英锥2锥底的外径相当，可以防护石英锥2的整个锥底，钼杆1的头部11 则在由护罩3的内底壁和第二安装槽212组成的容纳空间内活动，但是此种连接方式，二者螺纹连接的结合部位会直接暴露于单晶炉中，在高温条件下，该结合部位很容易发生熔焊粘连的情况，不便于后续钼杆1的取出和更换，另外钼杆1的头部11在第二安装槽212内也容易发生晃动。

当为连接处在石英锥2的内部时，则可以有效避免石英锥与护罩之间熔焊粘连的问题，其连接方式依然可以为螺纹连接，例如在第二安装槽212内开设内螺纹，在护罩3上开设与内螺纹相适配的外螺纹可以解决熔焊粘连的问题，此时可以将第二安装槽212的槽深设置为大于头部11的高度，直接将护罩3旋入第二安装槽212内即可，但是该方法在实际制作工艺中难度较大，成本较高，不便于推广。

在本申请中，将护罩3通过卡配连接的方式安装在石英锥2内部，具体地，请参阅图3，在第二安装槽212的下方设置一个卡配槽22，即安装槽21包括由锥顶到锥底依次设置的第一安装槽211、第二安装槽212和卡配槽22，第一安装槽211和第二安装槽212用于容纳钼杆1，卡配槽22用于扣合护罩3，其中卡配槽22的内壁上至少具有一对径向延伸的限位挡板23，挡板23将卡配槽22分割为依次与第二安装槽212相连通的键槽221和容纳槽222，相邻两个限位挡板23间形成第一通道231，各个所述限位挡板231的自由端组成与所述石英锥2同轴的第二通道(请参阅附图中的222)，卡配槽22和第二通道的直径均大于第二安装槽212的直径，以便于使钼杆1顺利进入和移出第二安装槽212，此时，请参阅图4，护罩3主要包括堵头31和侧翼32，堵头 31可以为圆柱形，也可以为其他形状，仅需保证堵头31可以进出第二通道即可，侧翼32设置在堵头31的侧壁上，侧翼32可通过第一通道231进入所述键槽221中，并可旋转至所述限位档板23的上方与所述卡配槽22进行扣合，当然侧翼32的数量最好与第一通道231适配，也可以仅设置两个，为了受力均匀，两个最好是尽量相对设置在堵头31的两侧。

为了能够将护罩2稳定的安装在石英锥的底部，可以将卡配槽3设置为剖面呈“T”的结构，即在卡配槽3的内壁上设置两个相对设置的限位挡板23，在限位挡板23的自由端连接限位壁(未在图中示出)，其中所述自由端呈弧形，限位壁由自由端轴向延伸至石英锥2的锥底而成，限位壁为与堵头31的侧壁相适配的弧面。

为了能够将钼杆1的头部11稳定地限位在第二安装槽212中，可以将侧翼32与堵头31的顶壁共面设置，并将第二安装槽212的深度设置为与头部 11的高度相等。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.一种加料装置，其特征在于，包括：

钼杆，所述钼杆的一端具有头部；

石英锥，所述石英锥内开设有轴向贯通设置的安装槽，所述安装槽包括由锥顶到锥底依次设置的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与所述钼杆相适配，所述第二安装槽与所述头部相适配，所述钼杆穿过所述第一安装槽向上延伸，并通过所述头部限位于所述第二安装槽中；

2.根据权利要求1所述的加料装置，其特征在于，所述护罩与所述石英锥的连接处位于所述石英锥的内部。

3.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述安装槽还包括设于所述第二安装槽下方的卡配槽，所述护罩扣合于所述卡配槽内。

4.根据权利要求3所述的加料装置，其特征在于，所述卡配槽的内壁上至少具有一对径向延伸的限位挡板，所述挡板将卡配槽分割为依次与第二安装槽相连通的键槽和容纳槽，相邻两个限位挡板间形成第一通道，各个所述限位挡板的自由端组成与所述石英锥同轴的第二通道，所述卡配槽和所述第二通道的直径均大于所述第二安装槽的直径。

5.根据权利要求4所述的加料装置，其特征在于，所述护罩包括与所述第二通道相适配的堵头，所述堵头的侧壁上至少设有两个侧翼，所述侧翼可通过所述第一通道进入所述键槽中，并可旋转至所述限位档板的上方与所述卡配槽进行扣合。

6.根据权利要求5所述的加料装置，其特征在于，所述卡配槽的剖面呈“T”型。

7.根据权利要求6所述的加料装置，其特征在于，所述限位挡板的自由端还连接有限位壁，其中所述自由端呈弧形，所述限位壁由所述自由端轴向延伸至所述石英锥的锥底而成，所述限位壁与所述堵头的侧壁相适配。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的加料装置，其特征在于，所述侧翼与所述堵头的顶壁共面，所述第二安装槽的深度等于所述头部的高度。

9.根据权利要求2所述的加料装置，其特征在于，所述护罩与所述石英锥螺纹连接，所述第二安装槽的槽深大于所述头部的高度，所述第二安装槽内开设有内螺纹，所述护罩上开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

10.根据权利要求1所述的加料装置，其特征在于，所述护罩与所述石英锥螺纹连接，所述石英锥的侧壁上开设有外螺纹，所述护罩上开设有与所述外螺纹适配的内螺纹。