CN201695104U - 一种副炉开门式单晶炉 - Google Patents

Abstract

一种副炉开门式单晶炉，涉及一种单晶炉。其炉体从上至下的主要部件依次为：储存仓、副炉、炉盖、主炉、炉底板，其特征在于：副炉的正面设有副炉开门装置，副炉的下端设有旋转式隔离阀装置，炉盖与主炉的连接处设有防护挡板，主炉冷却夹层内设有由下至上环绕主炉并以螺旋形式分布的螺旋式水道，与主炉下部连接的两只真空管端面分别设有两只相同的防爆阀门。其方便了生产过程中的取晶、副炉清理、中途掺杂及二次投料，降低炉体高度，提高主副炉隔离性能，改善了冷却效果，进一步完善防护措施，确保了安全生产。

Description

一种副炉开门式单晶炉

技术领域：

本实用新型涉及一种副炉开门式单晶炉。

背景技术：

现有单晶炉副炉结构多为炮筒式结构，无法彻底除尘，必须上升副炉并旋转副炉才能取出单晶棒，操作空间较大，不便操作，也不方便中途掺杂及二次投料；主、副炉隔离装置多为翻盖式隔离装置，所以必须加大炉体高度，致使炉体占用空间较大，不便操作；现有单晶炉主炉冷却夹层结构简单，其内部各部分冷却液温度高低分布不均，对冷却效果有较大影响，影响设备使用寿命；同时，当生产过程中炉压过大，容易使炉内气体喷射出来，导致危险发生，现有单晶炉无安全防护措施或安全防护措施过于简单，所以完善安全防护装置极为重要。

发明内容：

本实用新型提供一种副炉开门式单晶炉，其方便了生产过程中的取晶、副炉清理、中途掺杂及二次投料，降低炉体高度，提高主副炉隔离性能，改善了冷却效果，进一步完善防护措施，确保了安全生产。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种副炉开门式单晶炉，其炉体从上至下的主要部件依次为：储存仓、副炉、炉盖、主炉、炉底板，其特征在于：副炉的正面设有副炉开门装置，副炉的下端设有旋转式隔离阀装置，炉盖与主炉的连接处设有防护挡板，主炉冷却夹层内设有由下至上环绕主炉并以螺旋形式分布的螺旋式水道，与主炉下部连接的两只真空管端面分别设有两只相同的防爆阀门。

所述的副炉开门装置包括炉门、锁紧扳手、密封条、锁紧钩、锁紧连杆、门铰链，其中炉门在副炉正面，并通过门铰链与副炉连接，锁紧扳手在副炉下端并与锁紧连杆连接，锁紧连杆与锁紧钩连接。

所述的炉门形状为长方形，其内部设有门冷却夹层，其外侧下部设有门进水口、观察孔、门扶手，其外侧上部设有门出水口，其侧面设有保险钩，密封条为环形并设于炉门上。

所述的旋转式隔离阀装置包括水平阀板、阀仓、阀柄、阀转轴、冷却水管、旋转阀密封圈，水平阀板和冷却水管都与阀转轴相连接，其中冷却水管在水平阀板上部，阀柄与阀转轴连接，阀仓在副炉下端右侧。

所述的螺旋式水道分别连接主炉进水口和主炉出水口，并围绕主炉螺旋式排列。

所述的防护板为圆弧状，并通过螺栓固定于炉盖法兰上。

所述的防爆阀门包括安全阀盖、安全阀座、防爆阀密封圈、轴销，其中安全阀座与真空管端面连接，轴销分别与安全阀座和安全阀盖连接，并安全阀盖在安全阀座上部，密封圈位于安全阀座和安全阀盖之间。

本实用新型的有益效果是：采用副炉开门装置方便了从副炉室内取出晶体、清理沉积废物，防止在生产过程中废物对晶体的沾污，提高产品质量；采用旋转式隔离阀装置降低了整个炉体的高度，改善了主炉与副炉的隔离效果，提高隔离性能；采用螺旋式水道使冷却液进入主炉冷却夹层后，围绕炉体螺旋上升，冷却液不断循环，并能流经主炉冷却夹层的每一部分，使主炉在生产过程中得到均匀的冷却，提高冷却性能，延长设备使用寿命；当炉内有高温气体从炉盖与主炉连接处喷出时，采用防护板可以使高温气体的水平喷射方向改为向下的方向，避免气体水平喷射造成危险，保护操作区。采用防爆阀门可以防止因炉内压力过大导致的危险发生，确保安全生产。

附图说明：

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为所述炉门的外侧主视图；

图4为图3的左视图；

图5为所述炉门的内侧主视图；

图6为所述旋转隔离阀装置的主视图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为所述防爆阀门的主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为所述防护挡板的主视图；

图11为图10的B-B剖视图。

具体实施方式：

图中，1、副炉，2、锁紧连杆，3、门进水口，4、观察孔，5、锁紧扳手，6、主炉，7、储存仓，8、门出水口，9、门铰链，10、炉门，11、阀柄，12、炉盖法兰，13、阀转轴，14、阀仓，15、水平阀板，16、炉盖，17、防护板，18、主炉出水口，19、螺旋式水道，20、主炉进水口，21、真空管，22、轴销，23、防爆阀密封圈，24、安全阀盖，25、安全阀座，26、密封条，27、锁紧钩，28、保险钩，29、门扶手，30、加固杆，31、炉底板，32、旋转阀密封圈，33、冷却水管，34、螺栓，35、门冷却夹层，36、主炉冷却夹层。参照图1、图2，一种副炉开门式单晶炉，其炉体从上至下的主要部件依次为：储存仓7、副炉1、炉盖16、主炉6、炉底板31，副炉1的正面设有副炉开门装置，副炉1的下端设有旋转式隔离阀装置，炉盖16与主炉6的连接处设有防护板17，主炉冷却夹层36内设有由下至上环绕主炉并以螺旋形式分布的螺旋式水道19，与主炉6下部连接的两只真空管21端面分别设有两只相同的防爆阀门。

参照图1至图5，副炉开门装置包括炉门10、锁紧扳手5、密封条26、锁紧钩27、锁紧连杆2、门铰链9，其中炉门在副炉正面，并通过门铰链9与副炉1连接，锁紧扳手5在副炉1下端并与锁紧连杆2连接，锁紧连杆2与锁紧钩27连接，密封条26为长方形并设于副炉1上。炉门形状为长方形，其内部设有门冷却夹层35，其外侧下部设有门进水口3、观察孔4、门扶手29，其外侧上部设有门出水口8，其侧面设有保险钩28，密封条26为环形并设于炉门内侧。

参照图6和图7，副炉1下端设有旋转式隔离阀装置，其包括水平阀板15、阀仓14、阀柄11、阀转轴13、冷却水管33，水平阀板15和冷却水管33都与阀转轴13相连接，其中冷却水管33在水平阀板15上部，阀柄11与阀转轴13连接，阀转轴13在阀仓14内，阀仓14则与副炉1下端相连接。可扳动阀柄11使水平阀板15在水平方向上绕阀转轴13旋转移入阀仓14或移到炉盖16项部，使主炉6与副炉1连通或隔离。

参照图2，螺旋式水道19分别连接主炉进水口20和主炉出水口18，并围绕主炉6螺旋式排列。

参照图10和图11，防护板17为圆弧状，并通过螺栓34固定于炉盖法兰12上。

参照图8和图9，防爆阀门包括安全阀盖24、安全阀座25、防爆阀密封圈23、轴销22，其中安全阀座25与真空管21一端连接，轴销22分别与安全阀座25和安全阀盖24连接，安全阀盖24在安全阀座25上部，防爆阀密封圈23位于安全阀座25和安全阀盖24之间。

本实用新型工作前，需要打开炉门10对副炉1进行清理，参照图1至图5具体为向下扳动锁紧扳手5，通过锁紧连杆2带动锁紧钩27向下打开，手动打开保险钩28，拉动门扶手29，使炉门10从左向右打开，此时可进行副炉1内壁及旋转式隔离阀装置的清洁。

副炉1清理完毕后，启动水冷却系统，参照图2，冷却液从主炉进水口20进入主炉冷却夹层36，沿螺旋式水道19由下至上环绕主炉螺旋上升最后从主炉出水口18流出，冷却液流经主炉6各个部分，冷却较为均匀，直至生产结束保持冷却水的循环状态。

经装料后检查炉体之间密封情况及炉门10处的密封条26，确认清洁后封炉。参照图1至图5具体为：扳动阀柄11使水平阀板15绕阀转轴13水平旋转并移入阀仓14中，然后拉动门扶手29，使炉门10从右向左关上，然后向上扳动锁紧扳手5，带动锁紧连杆2使锁紧钩27向上关闭，手动套上保险钩28，封炉完成。经过抽真空检漏→熔料→引晶→放肩→转肩→等径→收尾等晶体生长的工艺过程，晶体生长完成。

正常生产过程中的炉内的温度为1300℃至1500℃，当炉内压强因意外状况突然超过外界大气压时，参照图8和图9具体为：安全阀盖24围绕轴销22向上旋转，即双防爆阀门会自动打开，炉内热气体喷出，平衡炉内与炉外的压强。参照图10和图11，同时为防止炉内热气体从炉盖16与主炉6连接处喷出，防护板17使水平喷射的气体改为向下的方向，形成双重保护。

晶体生产完毕，通过观察孔4观察，将单晶棒升至高于水平阀板15约100mm处，继续向炉内冲入氩气，充氩气使炉内为约760Toor时停止，然后参照图1至图5具体为：向下扳动锁紧扳手5，通过锁紧连杆2使锁紧钩27向下打开，手动打开保险钩28，拉动门扶手29，使炉门10从左向右打开。此时参照图6和图7具体为：扳动阀柄11使水平阀板15绕阀转轴13水平旋转从阀仓14中移出，转到炉盖16顶部，将主炉6与副炉1进行隔离。然后用机械手取出晶体。

上述实施方式仅为更清楚地说明本实用新型，而并非对本实用新型具体实施方式的限定，在此基础上还可以做出不同形式的变化或者变动，而属于本实用新型所引伸出的变化或者变动仍处于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种副炉开门式单晶炉，其炉体从上至下的主要部件依次为：储存仓、副炉、炉盖、主炉、炉底板，其特征在于：副炉的正面设有副炉开门装置，副炉的下端设有旋转式隔离阀装置，炉盖与主炉的连接处设有防护板，主炉冷却夹层内设有由下至上环绕主炉并以螺旋形式分布的螺旋式水道，与主炉下部连接的两只真空管的端面分别设有两只相同的防爆阀门。

2.如权利要求1所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的副炉开门装置包括炉门、锁紧扳手、密封条、锁紧钩、锁紧连杆、门铰链，其中在副炉正面设有炉门，并通过门铰链与副炉连接，锁紧扳手在副炉下端并与锁紧连杆连接，锁紧连杆与锁紧钩连接。

3.如权利要求1或2所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的炉门形状为长方形，其内部设有门冷却夹层，其外侧下部设有门进水口、观察孔、门扶手，其外侧上部设有门出水口，其侧面设有保险钩，密封条为环形并设于炉门上。

4.如权利要求1所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的旋转式隔离阀装置包括水平阀板、阀仓、阀柄、阀转轴、冷却水管、旋转阀密封圈，水平阀板和冷却水管都与阀转轴相连接，其中冷却水管在水平阀板上部，旋转阀密封圈在阀板下部，阀柄与阀转轴连接，阀仓在副炉下端右侧。

5.如权利要求1所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的螺旋式水道分别连接主炉进水口和主炉出水口，并环绕主炉螺旋式排列。

6.如权利要求1所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的防护板为圆弧状，并通过螺栓固定于炉盖法兰上。

7.如权利要求1所述的一种副炉开门式单晶炉，其特征在于所述的防爆阀门包括安全阀盖、安全阀座、防爆阀密封圈、轴销，其中安全阀座与真空管端面连接，轴销分别与安全阀座和安全阀盖连接，安全阀盖在安全阀座上部，防爆阀密封圈位于安全阀座和安全阀盖之间。

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