CN204022997U - 一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置，属于机械技术领域。它解决了现有技术中在生产制造多晶硅铸锭过程中不能够实现提纯等问题。本多晶硅铸锭炉中的提纯装置，包括密闭的炉体，炉体内固定有用于溶解多晶硅铸锭的坩埚，炉体与坩埚之间形成空腔，坩埚内设有能够测量坩埚内液体温度的温度计，空腔内设有能够测量空腔内空气压力的压力计，炉体的侧壁上开设有通气孔一，坩埚的侧壁上开设有通气孔二，通气孔一的一端与通气孔二之间通过连接管密封相连，通气孔一的另一端还通过真空管与一真空泵相连，所述的真空管上设有一能够防止杂质回流至连接管上的防倒吸装置。本实用新型能够实现多晶硅铸锭的提纯。

Description

一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种多晶硅铸锭炉，特别是一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置。

背景技术

多晶硅铸锭是将多晶硅原料在铸锭炉内经历加热、熔化和退火等工艺阶段从固态到高温熔融后，再通过特殊工艺使原料定向冷凝结晶而生产出来。然而，实际刚生产所得到的多晶硅并无法达到指定的纯度，为了提高产品的质量和资源的利用率，需要通过一定的技术对处于熔融状态下的多晶硅进行提纯处理。

由于存在上述的问题，目前，人们研发出了一种提纯装置，经检索，如中国专利文献公开了一种人造金刚石提纯除杂装置【专利号：ZL201020254160.6；授权公告号：CN201753267U】。这种装置包括电热锅和风橱，其特征在于：电热锅由炉体和内胆组成，炉体采用夹层结构，炉体的底部设有电加热元件。

但是，这种人造金刚石提纯除杂装置在工作过程过无法实时观测到电热锅内部的温度和空气压力状况，存在一定的安全隐患。同时，在处理杂物的过程中还会由于密封的电热锅内存在空气压强差而导致电热锅倒吸杂物的现象，所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发出一种不仅能清晰的反映多晶硅铸锭提纯过程中装置内部的工作状况，而且能防止抽取的杂物再次进入提纯炉中的装置是非常有必要的。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置，本提纯装置具有能够对铸锭炉中熔融状态的多晶硅铸锭进行提纯的特点。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置，包括密闭的炉体，其特征在于，所述的炉体内固定有用于溶解多晶硅铸锭的坩埚，炉体与坩埚之间形成空腔，所述的坩埚内设有能够测量坩埚内液体温度的温度计，所述的空腔内设有能够测量空腔内空气压力的压力计，所述的炉体的侧壁上开设有通气孔一，所述的坩埚的侧壁上开设有通气孔二，通气孔一的一端与通气孔二之间通过连接管密封相连，通气孔一的另一端还通过真空管与一真空泵相连，所述的真空管上设有一能够防止杂质回流至连接管上的防倒吸装置。

本多晶硅铸锭炉中的提纯装置的工作原理是这样的：首先，对坩埚在炉体内进行加热，并通过坩埚内的温度计，来观察多晶硅铸锭的溶解温度，同时，根据炉体空腔内的压力计来测量空腔内的压力状况，从而来调节真空泵对坩埚内提纯时的真空度；然后，多晶硅铸锭吸热化成熔融状态，杂质会漂浮到坩埚的最上层，打开真空泵，通过真空管可对坩埚内熔融状态下的多晶硅铸锭进行吸收杂质；最后，通过真空管上的防倒吸装置，防止杂质倒吸回流至坩埚，避免多晶硅铸锭提纯处理时再次混入杂质。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的防倒吸装置包括单向阀、收集箱一和收集箱二，所述的单向阀设置在上述的真空管上，所述的收集箱一通过安装管一与真空管相连通，安装管一与真空管之间的连接口处于通气孔一与单向阀之间，所述的收集箱二通过安装管二与真空管相连通，安装管二与真空管之间的连接口处于真空泵与单向阀之间。通过收集箱一和收集箱二之间的单向阀能够防止杂质回流至连接管，同时，通过收集箱二能够处理掉流经收集箱一后残留下来的杂物。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的安装管一与真空管之间设有密封垫一。密封垫一能进一步保证安装管一与真空管连接处的密封度。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的安装管二与真空管之间设有密封垫二。密封垫二能进一步保证安装管二与真空管连接处的密封度。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的真空管和连接管均采用钢质材料制成。作为高温气体、液体的输送管道，采用钢质材料耐腐蚀性强，耐热性好。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的温度计和压力计均与一显示器相连。更加直观的能够了解到炉体内部的工作状况。

在上述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置中，所述的坩埚通过支撑架固定在炉体的内部，支撑架包括若干支撑脚和设置在支撑脚上的支撑板。通过支撑架能将坩埚支撑在炉体的空腔内，保证坩埚能够受热均匀，同时固定稳定。

与现有技术相比，本多晶硅铸锭炉中的提纯装置具有以下优点：

1、本实用新型通坩埚内的温度计和炉体内的压力计从而能够清晰的反映炉体内部多晶硅铸锭的提纯状况，更加安全可靠。

2、本实用新型通过收集箱一和收集箱二能够收集真空泵抽取的杂质，同时，在单向阀的作用下能够防止杂质倒吸回流。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的正视结构示意图。

图中，1、炉体；2、坩埚；3、温度计；4、压力计；5、连接管；6、真空泵；7、单向阀；8、收集箱一；9、收集箱二；10、真空管；11、安装管一；12、安装管二；13、支撑架；13a、支撑脚；13b、支撑板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置，包括密闭的炉体1，炉体1内固定有用于溶解多晶硅铸锭的坩埚2，炉体1与坩埚2之间形成空腔。

具体来说，坩埚2通过支撑架13固定在炉体1的内部，支撑架13包括四个支撑脚13a和设置在支撑脚13a上的支撑板13b，通过支撑架13能将坩埚2支撑在炉体1的空腔内，保证坩埚2能够受热均匀，同时固定稳定。其中，坩埚2内设还有能够测量坩埚2内液体温度的温度计3，空腔内设有能够测量空腔内空气压力的压力计4，温度计3和压力计4均与一显示器相连，从而更加直观的能够了解到炉体1内部的工作状况。炉体1的侧壁上开设有通气孔一，坩埚2的侧壁上开设有通气孔二，通气孔一的一端与通气孔二之间通过连接管5密封相连，通气孔一的另一端还通过真空管10与一真空泵6相连。在本实施例中，真空管10和连接管5均采用钢质材料制成，作为高温气体、液体的输送管道，采用钢质材料耐腐蚀性强，耐热性好。

如图2所示，真空管10上设有一能够防止杂质回流至连接管5上的防倒吸装置。具体来说，本防倒吸装置包括单向阀7、收集箱一8和收集箱二9，单向阀7设置在上述的真空管10上。收集箱一8通过安装管一11与真空管10相连通，安装管一11与真空管10之间设有密封垫一，进一步保证安装管一11与真空管10连接处的密封度，安装管一11与真空管10之间的连接口处于通气孔一与单向阀7之间，具体的，安装管一11和真空管10之间的连接口与单向阀7之间的间距为10cm，当然，在实际生产过程中，也可以根据实际需要适当增加或减小安装管一11和真空管10之间的连接口与单向阀7之间的间距，一般情况下该距离在5～20cm之间为宜。同时，收集箱二9通过安装管二12与真空管10相连通，安装管二12与真空管10之间设有密封垫二，能进一步保证安装管二12与真空管10连接处的密封度，且安装管二12与真空管10之间的连接口处于真空泵6与单向阀7之间，安装管二12和真空管10之间的连接口与单向阀7之间的间距为10cm，当然，在实际生产过程中，也可以根据实际需要适当增加或减小安装管二12和真空管10之间的连接口与单向阀7之间的间距，一般情况下该距离在5～20cm之间为宜。通过收集箱一8和收集箱二9之间的单向阀7能够防止杂质回流至连接管5，同时，通过收集箱二9能够处理掉流经收集箱一8后残留下来的杂物。

本多晶硅铸锭炉中的提纯装置的工作原理是这样的：首先，对坩埚2在炉体1内进行加热，并通过坩埚2内的温度计3，来观察多晶硅铸锭的溶解温度，同时，根据炉体1空腔内的压力计4来测量空腔内的压力状况，从而来调节真空泵6对坩埚2内提纯时的真空度；然后，多晶硅铸锭吸热化成熔融状态，杂质会漂浮到坩埚2的最上层，打开真空泵6，通过真空管10可对坩埚2内熔融状态下的多晶硅铸锭进行吸收杂质；其次，由真空泵6抽取出来的杂物在安装管一11处通过收集箱一8进行收集处理；最后，经过收集箱一8后残留在真空管10内的其余杂质流经单向阀7，并通过收集箱二9进行收集处理，从而达到除杂的目的。同时，单向阀7保证了由于存在的压力差而导致杂物通过真空管10被倒吸到坩埚2内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、炉体；2、坩埚；3、温度计；4、压力计；5、连接管；6、真空泵；7、单向阀；8、收集箱一；9、收集箱二；10、真空管；11、安装管一；12、安装管二；13、支撑架；13a、支撑脚；13b、支撑板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种多晶硅铸锭炉中的提纯装置，包括密闭的炉体，其特征在于，所述的炉体内固定有用于溶解多晶硅铸锭的坩埚，炉体与坩埚之间形成空腔，所述的坩埚内设有能够测量坩埚内液体温度的温度计，所述的空腔内设有能够测量空腔内空气压力的压力计，所述的炉体的侧壁上开设有通气孔一，所述的坩埚的侧壁上开设有通气孔二，通气孔一的一端与通气孔二之间通过连接管密封相连，通气孔一的另一端还通过真空管与一真空泵相连，所述的真空管上设有一能够防止杂质回流至连接管上的防倒吸装置。

2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的防倒吸装置包括单向阀、收集箱一和收集箱二，所述的单向阀设置在上述的真空管上，所述的收集箱一通过安装管一与真空管相连通，安装管一与真空管之间的连接口处于通气孔一与单向阀之间，所述的收集箱二通过安装管二与真空管相连通，安装管二与真空管之间的连接口处于真空泵与单向阀之间。

3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的安装管一与真空管之间设有密封垫一。

4.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的安装管二与真空管之间设有密封垫二。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的真空管和连接管均采用钢质材料制成。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的温度计和压力计均与一显示器相连。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的多晶硅铸锭炉中的提纯装置，其特征在于，所述的坩埚通过支撑架固定在炉体的内部，支撑架包括若干支撑脚和设置在支撑脚上的支撑板。