CN205275789U - 坩埚用石墨侧板支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坩埚用石墨侧板支撑装置，包括四个首尾可拆卸固定连接的石墨支撑板，至少一个石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，附加垫片位于相邻的石墨支撑板间。应用本实用新型提供的坩埚用石墨侧板支撑装置，石墨支撑板设置于坩埚外侧并首尾可拆卸的固定连接，至少一个石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，附加垫片位于相邻的石墨支撑板间，附加垫片的增加使得石墨侧板包裹空间的增加，增加可使用坩埚的尺寸，增加装料量，减小石墨支撑板对石英坩埚的挤压力，同时减小石墨支撑板连接螺杆承受剪切力，提高安全性。在不更换石墨支撑侧板的前提下，增加坩埚尺寸，从而增加投料量，降低材料损耗和增加产品产出量。

Description

坩埚用石墨侧板支撑装置

技术领域

本实用新型涉及铸造模具领域，更具体地说，涉及一种坩埚用石墨侧板支撑装置。

背景技术

随着铸造技术的不断发展，人们从原有的人力铸造渐渐向机械铸造方面转换，多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。在多晶硅锭铸造过程中，通常使用石英材料作为坩埚。

多晶硅锭铸造过程中使用的石英坩埚遇高温会发生软化，因此需要石墨侧板支撑板的支撑，图1为现有技术中石墨支撑板安装结构示意图，铸造过程温度变化较大，石英坩埚会发生较大的体积变化，因此侧部石墨支撑板需要预留一定的空间作为坩埚发生形变的迂回区域，但是石墨侧部支撑板硬度较高，当实际生产过程中预留空间不足会对石英坩埚造成一定的挤压伤害，容易造成坩埚的破裂引起漏硅。

目前，对于上述问题一般采用更换石墨支撑板来保证迂回区域的空间，但重新更换新的石墨支撑板使得生产成本增加，且旧的石墨支撑板被换下造成材料的损耗和浪费。

综上所述，如何在降低成本损耗和浪费的前提下，减小石墨支撑板对石英坩埚的挤压力和增加投料量等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种坩埚用石墨侧板支撑装置，以解决在不更换石墨侧板的前提下减小石墨支撑板热应力对坩埚的挤压以及增加投料量的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种坩埚用石墨侧板支撑装置，包括四个首尾可拆卸固定连接的石墨支撑板，至少一个所述石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，所述附加垫片位于相邻的所述石墨支撑板间。

优选地，所述附加垫片的高度不大于所述石墨支撑板的高度。

优选地，所述附加垫片的宽度不大于所述石墨支撑板的厚度。

优选地，所述附加垫片的宽度等于所述石墨支撑板的厚度。

优选地，还包括设置于所述石墨支撑板底部的底板，所述底板与所述石墨支撑板可拆卸的固定连接。

优选地，所述附加垫片的厚度为6mm-10mm。

优选地，所述附加垫片为石墨垫片。

优选地，所述附加垫片上设置有螺杆通孔，所述附加垫片与所述石墨支撑板螺杆连接。

优选地，所述螺杆通孔的个数为3个且均匀布置。

本实用新型提供的坩埚用石墨侧板支撑装置，包括四个首尾可拆卸固定连接的石墨支撑板，至少一个石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，附加垫片位于相邻的石墨支撑板间。

应用本实用新型提供的坩埚用石墨侧板支撑装置，石墨支撑板设置于坩埚外侧并首尾可拆卸的固定连接，至少一个石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，附加垫片位于相邻的石墨支撑板间，附加垫片的增加使得石墨侧板包裹空间的增加，增加可使用坩埚的尺寸，增加装料量，减小石墨支撑板对石英坩埚的挤压力，同时减小石墨支撑板连接螺杆承受的剪切力，提高安全性。在不更换石墨支撑侧板的前提下，增加坩埚尺寸，从而增加投料量，降低材料损耗和增加产品产出量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中石墨支撑板安装结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的坩埚用石墨侧板支撑装置中附加垫片安装结构示意图；

图3为图2中附加垫片安装局部放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的附加垫片的主视图；

图5为图4的侧视图。

附图中标记如下：

石墨支撑板01；

石墨支撑板1、附加垫片2。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种坩埚用石墨侧板支撑装置，以在不更换石墨支撑板的前提下，减小石墨支撑板对石英坩埚的挤压力和增加投料量的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2-图5，图2为本实用新型实施例提供的坩埚用石墨侧板支撑装置中附加垫片安装结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的坩埚用石墨侧板支撑装置中附加垫片安装位置结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的附加垫片的主视图；图5为图4的侧视图。

在一种具体的实施方式中，坩埚用石墨侧板支撑装置包括四个石墨支撑板1，四个石墨支撑板1首尾可拆卸的固定连接，且至少一个石墨支撑板1的首尾连接处设置附加垫片2，即在两个石墨支撑板1的连接处设置有附加垫片2，且附加垫片2在石墨支撑板1的两侧分别设置。应该指出，可以在四个石墨支撑板1的四个连接处都设置附加垫片2，这样使得石墨支撑板1所包裹的空间更大，使得能够容纳的石英坩埚的尺寸相应的增加，在不更换石墨支撑板1的前提下，增加了石墨支撑板1组合后的容量空间，从而增加可使用坩埚的尺寸，增加装料量，从而达到降耗与增产的目的。

在石英坩埚尺寸不发生改变的情况下，对石墨支撑板1增加附加垫片2，石墨支撑板1所包裹的迂回空间变大，石墨支撑板1对石英坩埚的挤压力变小，防止石墨支撑板1因石英坩埚的挤压力损坏，提高安全性。一般的，石墨支撑板1间通过螺杆连接，石英坩埚在受热膨胀后会产生对石墨支撑板1的挤压力，石墨支撑板1受到挤压力会产生向外部扩张的趋势，由于石墨支撑板1通过螺杆连接，螺杆侧板包裹空间变大，可以承载更大的坩埚，但这样会导致裸露在外部的螺杆变长，螺杆承受的剪切力增大，螺杆受剪切力会有变弯曲的趋势，一般的螺杆为石墨螺杆，若挤压力过大，螺杆会发生弯曲甚至破裂的现象，若螺杆破裂，石墨支撑板1在石英坩埚挤压力的作用下，会继续扩张，石英坩埚会有膨胀进而爆裂的趋势，发生严重的生产事故。在石墨支撑板1间设置附加垫片2，则使得石墨间连接方式从原先的螺杆间点连接方式，变成面连接，在石墨支撑板1的连接面上作用力，使得石墨支撑板1对应的受力面积增大，提高安全性。

具体的，附加垫片2的高度不大于石墨支撑板1的高度。一般的附加垫片2的高度设置在石墨支撑板1的高度以下或平齐，节省整个多晶硅的铸锭空间，在其他实施例中，也可以选用大于石墨支撑板1高度的附加垫片2，但是在实际生产中，在石墨支撑板1的上方可能会设置加热器，或其他设备等。如附加垫片2的高于石墨支撑板1的高度，可能会在多晶硅的投放过程中影响多晶硅的投放，当然，在其他实施例中，若无其他考虑，也可以设置成高于石墨支撑板1高度的附加垫片2，但高于石墨支撑板1部分的附加垫片2并无实际作用，其材料浪费，提高了生产成本，具体的可根据实际生产需要进行选择，在此不再赘述。

进一步地，附加垫片2的宽度不大于石墨支撑板1的厚度。即附加垫片2在放入石墨支撑板1间的缝隙时，其宽度小于等于石墨支撑板1的厚度，在安装时能够完全放入石墨支撑板1的缝隙中，节省附加垫片的材料且能够达到增加包裹空间的效果，从而降低成本。在其他实施例中，附加垫片2的宽度也可以大于石墨支撑板1的厚度，但在石英坩锅高温软化时，会向外膨胀，附加垫片2宽度过宽时，会使得石英坩埚和附加垫片2大面积接触，石英坩埚可能会直接对附加垫片2作用，造成附加垫片2的破裂或石英坩埚掺入其他材料等问题，影响石英坩埚的熔点等，具体的可根据实际情况自行选择。

为了便于石墨支撑板1的安装及包裹空间的整齐，附加垫片2的宽度等于石墨支撑板1的厚度，这样石墨支撑板1的包裹空间更大，一般的附加垫片2的安装也均与相邻的工件的边缘对齐，这样使得整个工件显得更为工整，更加美观。

更进一步地，还可以包括设置于石墨支撑板1底部的底板，底板与石墨支撑板1可拆卸的固定连接。石墨支撑板1的底部设置底板，对石英坩埚起支撑的作用，若石英坩埚直接放在地面上，因地面的材料不定，其耐高温的程度也不相同，若与石英在高温下发生反应，则多晶硅容易发生泄漏现象，引起生产事故。当然，在其他实施例中，也可以不设置底板，只要保证石英坩埚在高温熔融状态下，其下侧也能够对其保持支撑力即可，可根据实际的生产需要对底板的有无进行设定。

在上述各实施例的基础上，附加垫片2的厚度可以为6mm-10mm。如图3所示，图中a为附加垫片2的厚度，其中，a仅表示为符号意义，在其他实施例中也可以用其他数字或符号来代替。附加垫片2的厚度一般在6mm-10mm间，在其他实施例中，也可以根据实际的生产需要自行设定附加垫片2的厚度，但在此厚度间的附加垫片2为常用的附加垫片2厚度，且方便加工。也可以通过增加多个附加垫片2来增加石墨支撑板1的包裹空间，这样在石英坩埚尺寸发生改变时，可通过装卸附加垫片2来满足与石英坩埚之间的迂回空间的尺寸。

具体的，附加垫片2可以为石墨垫片。石墨垫片能够耐高温且硬度高，与石墨支撑板1相连接，能够很好的承受石英坩埚的挤压，在其他实施例中，也可以选择其他材料的附加垫片2，但所选材料需耐高温，才能在石英坩埚受高温膨胀的情况下，承受对石英坩埚的挤压力，在其他实施例中，可根据实际的生产需要选定附加垫片2的材料。

进一步地，附加垫片2上设置有螺杆通孔，附加垫片2与石墨支撑板1螺杆连接，在其他实施例中，也可以采用其他固定方式连接，如粘连，但在高温的条件下，粘结剂遇高温可能会发生物理挥发，造成石墨支撑板1与附加垫片2的连接不牢固，使得对石英坩埚起不到支撑作用，一般通过可拆卸的固定连接方式进行固定，这样在拆卸及修复时，方便拆卸，且在破损需更换时，也较为便利。

更进一步地，螺杆通孔的个数为3个且均匀布置。螺杆通孔的个数为3个，沿附加垫片2的高度方向上均匀布置，使得其与石墨支撑板1的连接更加牢固，在其他实施例中，也可以根据实际的石墨支撑板1的高度和附加垫片2的高度进行设定，对具体的螺杆通孔的个数及布置方式不作限定，只要能够保证附加垫片2与石墨支撑板1之间的相对固定即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，包括四个首尾可拆卸固定连接的石墨支撑板，至少一个所述石墨支撑板的首尾连接处分别设置有附加垫片，所述附加垫片位于相邻的所述石墨支撑板间。

2.根据权利要求1所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片的高度不大于所述石墨支撑板的高度。

3.根据权利要求2所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片的宽度不大于所述石墨支撑板的厚度。

4.根据权利要求3所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片的宽度等于所述石墨支撑板的厚度。

5.根据权利要求1所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，还包括设置于所述石墨支撑板底部的底板，所述底板与所述石墨支撑板可拆卸的固定连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片的厚度为6mm-10mm。

7.根据权利要求6所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片为石墨垫片。

8.根据权利要求7所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述附加垫片上设置有螺杆通孔，所述附加垫片与所述石墨支撑板螺杆连接。

9.根据权利要求8所述的坩埚用石墨侧板支撑装置，其特征在于，所述螺杆通孔的个数为3个且均匀布置。