CN215828916U - 一种用于吸取坩埚埚底料的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其包括筒体、中空吸料管与泄压管，所述筒体包括一内部腔体，所述吸料管一端位于所述筒体的内部腔体内，另一端位于所述筒体的内部腔体外，所述用于泄压管置于所述筒体内部腔体中。本实用新型如此如此，在吸取的坩埚埚内剩料冷却转为固态而膨胀时，其应力会压碎泄压管，从而因为膨胀导致的压力就被泄在吸取装置的内部腔体内，而不会膨胀到将整个吸取装置撑破，如此，不但避免了因吸取装置破裂而导致的成本增加，还避免了因吸取装置破裂导致的生产事故，进而避免因此导致的停炉，从而不会影响生产效率。
Description
技术领域
本实用新型属于直拉单晶设备技术领域，具体涉及一种用于吸取坩埚埚底料的装置。
背景技术
为了降低开炉成本，提高单位产量，直拉单晶生产一般采用多次取段复投方式。但这种方式有如下问题：多次取段复投会导致埚内剩料中的金属等杂质聚集，使下颗次单晶少子寿命大幅度降低，影响单晶品质及有效产量。且出现少子寿命寿命异常后会导致直接停炉，从而使开炉成本增加，造成减利。因此需要使用吸料装置对埚内剩料进行吸取，减少以上问题的发生。目前的吸取装置有不足，就是吸取的是埚内剩料为液态，但是等液体冷却为固态时会膨胀，体积变大，从而导致吸取装置破裂，如此，不但导致吸取装置本身的成本大大增加，而且还有可能导致生产事故，而若产生生产事故就需要停炉，从而进一步影响生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术问题，提供一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其不会因为吸取的埚内剩料冷却为固态而破裂。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于吸取坩埚埚底料的装置，包括筒体与中空吸料管，所述筒体包括一内部腔体，所述吸料管一端位于所述筒体的内部腔体内，另一端位于所述筒体的内部腔体外，所述用于吸取坩埚埚底料的装置还包括置于所述筒体内部腔体中的泄压管。
优选地，所述泄压管管壁厚度设置为2mm-4mm。
优选地，所述泄压管倾斜置于所述筒体的内部腔体内。
优选地，所述泄压管被设置为，当倾斜放置的泄压管一端抵靠于所述中空吸料管时，所述泄压管该端的位置不高于所述中空吸料管位于筒体内部腔体内的一端的位置。
优选地，所述泄压管间隔设置有两根或多根。
优选地，所述两根或多根泄压管均匀间隔设置。
优选地，所述两根或多根泄压管的倾斜角度相等。
优选地，所述中空吸料管的内径设置为变径结构，且所述中空吸料管的内径自所述筒体内部到筒体外部逐渐变小。
优选地，所述泄压管设置为石英泄压管。
优选地，所述吸料管设置为石英吸料管。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
1、在筒体内部腔体中内部设置泄压管，当吸取的坩埚埚内剩料冷却转为固态而膨胀时，其应力会压碎泄压管，从而因为膨胀导致的压力就被泄在吸取装置的内部腔体内，而不会膨胀到将整个吸取装置撑破，如此，不但避免了因吸取装置破裂而导致的成本增加，还避免了因吸取装置破裂导致的生产事故，进而避免因此导致的停炉，从而不会影响生产效率；
2、泄压管的壁厚为2-4mm，不会特别厚，在受到热应力时容易被压碎，有利于更好更快地实现泄压功能；
3、泄压管设置为石英泄压管，因为直拉单晶时的坩埚埚内剩料的成分绝大部分是硅，而石英的成分也是硅，从而泄压管破裂后与埚内剩料一起，不会影响埚内剩料的回收处理再利用；
4、由于采用本实用新型设计的技术方案，在直拉单晶工艺中，坩埚内有剩料时，可以根据实际需求将坩埚内的剩料取出，减少多次取段复投所导致的坩埚内剩料中的金属等杂质聚集，使下颗次单晶少子寿命大幅度降低，影响单晶品质及有效产量的问题；且也避免了出现少子寿命异常后直接导致的停炉后果，从而使开炉成本增加，造成减利的问题。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例的吸取装置的结构示意图；
图2是本实用新型另一实施例的吸取装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
请参见附图1，在本实用新型实施例中，本实用新型提供了一种用于吸取坩埚埚底料的装置，所述用于吸取坩埚埚底料的装置包括筒体1与中空吸料管2，所述筒体1包括一内部腔体100，中空吸料管2一端位于筒体1的内部腔体100内，另一端位于筒体1的内部腔体100外，用于吸取坩埚埚底料的装置还包括置于筒体1内部腔体100中的泄压管3。
中空吸料管2内部设置为中空而构成吸料通道200，吸料通道200与内部腔体100连通，吸料通道200的另一端延伸至筒体1的外部而构造成进料口210。
具体地，在直拉单晶工艺中，坩埚内有剩料时，可以根据实际需求将坩埚内的剩料取出，其目的是为了减少多次取段复投操作所导致的坩埚内剩料中会聚集大量金属杂质，使下颗次单晶少子寿命大幅度降低，影响单晶品质及有效产量；且出现少子寿命异常后，为了检查会直接导致停炉，也控制此类事故的发生。根本目的是为了降低开炉成本，杜绝可能会产生的减利的问题。
具体地，在筒体1内部腔体100中内部设置泄压管3，当吸取的坩埚埚内剩料冷却转为固态而膨胀时，其应力会压碎泄压管3，从而因为膨胀导致的压力就被泄在吸取装置的内部腔体100内，而不会膨胀到将整个吸取装置撑破，如此，不但避免了因吸取装置破裂而导致的成本增加，还避免了因吸取装置破裂导致的生产事故，进而避免因此导致的停炉，从而不会影响生产效率。
优选地，泄压管3管壁厚度设置为2mm-4mm。
在选择合适的泄压管3时，泄压管3管体内部为中空，其目的是为了保证在泄压管3受到热应力挤压时，可以更迅速地被挤压碎裂，以达到泄压管3为了保护吸取装置而泄压的目的。优选地，泄压管3的管壁厚度不会特别厚，在受到热应力时容易被压碎，有利于更好更快地实现泄压功能，如果管壁过厚，无法被及时挤压碎裂，无法达到泄压目的；但如果泄压管3的管壁厚度过薄，在还未受到热应力挤压时已经由于装置震动而碎裂，同样无法达到泄压的效果。在本实施例中，所述泄压管3倾斜置于所述筒体1的内部腔体内。具体地说，泄压管3在内部腔体100中的放置方式可以有多种选择，如竖直方向上与筒体1下端所在平面垂直向放置，或直接水平放置于内部腔体100中，与筒体1下端所在平面接触。但以上放置方式均会产生不同的问题，如竖直方向上与筒体1下端所在平面垂直向放置，有可能由于在装置进行吸料时竖立不稳，导致泄压管3提前倾倒而碎裂，失去泄压的功能；水平放置于内部腔体100中，与筒体1下端所在平面接触有可能在装置进行吸料时引起泄压管3的滚动，造成与筒体1侧壁碰撞而导致泄压管3被提前撞碎，失去泄压的功能。故选择倾斜放置所述泄压管3。
优选地，泄压管3被设置为，当倾斜放置的泄压管3一端抵靠于中空吸料管2时，泄压管3该端的位置不高于中空吸料管2位于筒体1内部腔体100内的一端的位置。即倾斜放置的泄压管3一侧会靠在中空吸料管上，从而可以对泄压管3起到一定的定位作用，避免了泄压管3提前碎裂而失去泄压功能的问题的发生。而且如此设置，还能避免泄压管3挡住中空吸料管2的吸料通道200，从而避免泄压管3干涉锅底料在中空吸料管吸料通道200的正常流动，即避免干涉中空吸料管2对锅底料的正常吸取。
优选地，泄压管3间隔设置有两根或多根。在吸料更多的情况下(大于20kg以上)按照正常比例增大增厚的筒体1与中空吸料管2无法满足吸料条件，为了达到更好的工艺效果，也可以选择多根泄压管3放置于吸取装置中进行泄压。泄压管3数量的选择，主要由取段复投时，坩埚内剩料杂质浓度以及在进行工作时，直拉单晶炉内的热场温度和热应力的大小所决定，如果压力较大，可以选择多根泄压管共同承载热应力，达到防止吸取装置碎裂的目的。
优选地，所述两根或多根泄压管3均匀间隔设置。
优选地，所述两根或多根泄压管3的倾斜角度相等。泄压管3与筒体1侧边内壁或中空吸料管2外壁形成的角度相等，可以在受到热应力时，分散到各个泄压管3上的热应力时均匀受力，避免了有些泄压管受力较多，有些泄压管受力较少，泄压管3受力不均匀有可能会导致吸取装置各部分受力不均匀，而导致产生吸取装置碎裂的问题。
优选地，中空吸料管2的内径设置为变径结构，即所述吸料通道200设置为变径结构，且当中空吸料管2设置为变径结构时，中空吸料管2的内径自筒体1内部至筒体1外部逐渐减小。
将吸料通道中空吸料管200设置为变径结构，可以使装置外部的热应力大于筒体1内的热应力，将热应力导向吸取装置内部，压碎泄压管3，可以将大部分的压力泄在装置内部，避免体积膨胀时向装置外部膨胀，挤碎装置，导致发生事故。
优选地，泄压管3设置为石英泄压管。因为直拉单晶时的坩埚埚内剩料的成分绝大部分是是硅，而石英的成分也是硅，从而泄压管破裂后与埚内剩料一起，不会影响埚内剩料的回收处理再利用。
优选地，吸料管2设置为高纯石英吸料管(石英纯度大于99.999％)。将吸料管2的石英纯度尽可能地提高到可以达到的纯度，保证吸料管2在受热应力的情况下，拥有更高的耐压程度，防止吸料管2断裂。
可使用高纯陶瓷作为筒体1的材质，比普通的吸料装置的陶瓷纯度更高，避免了由于陶瓷纯度不足，造成易污染原料的问题。
本实用新型产生的优点和积极效果是：
1、本实用新型设计的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，由于采用本实用新型设计的技术方案，在直拉单晶工艺中，坩埚内有剩料时，可以根据实际需求将坩埚内的剩料取出，减少多次取段复投所导致的坩埚内剩料中的金属等杂质聚集，使下颗次单晶少子寿命大幅度降低，影响单晶品质及有效产量的问题；且也避免了出现少子寿命异常后直接导致的停炉后果，从而使开炉成本增加，造成减利的问题。
2、在该吸取装置的内部腔体中加入泄压管的设计，当吸取的坩埚埚内剩料冷却转为固态而膨胀时，其应力会压碎泄压管，从而因为膨胀导致的压力就被泄在吸取装置的内部腔体内，而不会膨胀到将整个吸取装置撑破，如此，不但避免了因吸取装置破裂而导致的成本增加，还避免了因吸取装置破裂导致的生产事故，进而避免因此导致的停炉，从而不会影响生产效率。
3、泄压管的壁厚为2-4mm，不会特别厚，在受到热应力时容易被压碎，有利于更好更快地实现泄压功能；
4、泄压管设置为石英泄压管，因为直拉单晶时的坩埚埚内剩料的成分绝大部分是硅，而石英的成分也是硅，从而泄压管破裂后与埚内剩料一起，不会影响埚内剩料的回收处理再利用。
5、该吸取装置的材料为高纯陶瓷和高纯石英，在对坩埚内剩料进行吸取时，不会对熔体造成污染，使得坩埚内剩料取出后可以再次重复使用，且受到热应力时，耐压程度更高。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种用于吸取坩埚埚底料的装置，包括筒体与中空吸料管，所述筒体包括一内部腔体，所述吸料管一端位于所述筒体的内部腔体内，另一端位于所述筒体的内部腔体外，其特征在于：所述用于吸取坩埚埚底料的装置还包括置于所述筒体内部腔体中的泄压管。
2.根据权利要求1所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述泄压管管壁厚度设置为2mm-4mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述泄压管倾斜置于所述筒体的内部腔体内。
4.根据权利要求3所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述泄压管被设置为，当倾斜放置的泄压管一端抵靠于所述中空吸料管时，所述泄压管该端的位置不高于所述中空吸料管位于筒体内部腔体内的一端的位置。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述泄压管间隔设置有两根或多根。
6.根据权利要求5所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述两根或多根泄压管均匀间隔设置。
7.根据权利要求6所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述两根或多根泄压管的倾斜角度相等。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述中空吸料管的内径设置为变径结构，且所述中空吸料管的内径自所述筒体内部到筒体外部逐渐变小。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述泄压管设置为石英泄压管。
10.根据权利要求9所述的一种用于吸取坩埚埚底料的装置，其特征在于：所述吸料管设置为石英吸料管。
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| CN202121766677.8U CN215828916U (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 一种用于吸取坩埚埚底料的装置 |
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| CN202121766677.8U CN215828916U (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 一种用于吸取坩埚埚底料的装置 |
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| CN (1) | CN215828916U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023165178A1 (zh) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | Tcl中环新能源科技股份有限公司 | 一种直拉单晶用防裂吸料装置 |
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2021
- 2021-07-30 CN CN202121766677.8U patent/CN215828916U/zh active Active
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| WO2023165178A1 (zh) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | Tcl中环新能源科技股份有限公司 | 一种直拉单晶用防裂吸料装置 |
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