專利名稱：一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅過程中， 還原爐內(nèi)生長(zhǎng)多晶硅的載體-硅芯的裝置，具體涉及一種一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅 芯爐。
背景技術(shù)：
隨著全球?qū)G色能源的共識(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)得以迅猛發(fā)展，作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈條中的上 游產(chǎn)品，多晶硅供不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)外有實(shí)力的商業(yè)巨頭紛紛投入巨資介入多晶硅行業(yè)，發(fā)展規(guī) 模越來越大，硅芯爐是多晶硅生產(chǎn)鏈條上的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，需求也越來越大。目前大量使用的硅芯爐，一次只能拉制一根硅芯，一爐次只能拉制4-6根硅芯，面 對(duì)巨量的市場(chǎng)需求，需要投入大量的硅芯爐進(jìn)行生產(chǎn)，設(shè)備占地面積越來越大，人力、物力 及能源消耗巨大，而能源消耗也已成為多晶硅生產(chǎn)廠家的考量指標(biāo)之一，因此，從提高設(shè)備 效率，節(jié)能降耗，節(jié)約成本方面考慮，很有必要研發(fā)性能更為卓越的硅芯設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，解決了現(xiàn)有 硅芯爐單爐次產(chǎn)量低，人力、物力及能源消耗巨大的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，包 括連通的上爐室和下爐室，上爐室的上端設(shè)置有籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置，上爐室的上方 設(shè)置有上傳動(dòng)裝置，下爐室內(nèi)部設(shè)置有高頻電極及感應(yīng)加熱組件，高頻電極及感應(yīng)加熱組 件包括高頻感應(yīng)加熱器和高頻電極組件；下爐室與上爐室中設(shè)置有貫通上下的導(dǎo)向鋼絲， 導(dǎo)向鋼絲上安裝有籽晶卡頭座，籽晶卡頭座與籽晶卡頭掛接，上傳動(dòng)裝置通過軟軸與籽晶 卡頭座連接，籽晶卡頭上的籽晶頭與高頻感應(yīng)加熱器中的硅芯拉制孔一一對(duì)應(yīng)；所述籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置的結(jié)構(gòu)是，包括設(shè)置在上爐室上蓋上表面的轉(zhuǎn)盤分 度控制裝置，以及位于上爐室內(nèi)部的分度轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置和分度轉(zhuǎn)盤同軸固定連 接；分度轉(zhuǎn)盤上設(shè)有一個(gè)硅芯拉制位、兩個(gè)籽晶卡頭放置位、兩個(gè)硅芯放置位，共有五個(gè)工 位。本實(shí)用新型的有益效果是，一次能夠拉制5-6根硅芯，一爐次能夠拉制15-18根硅 芯，大大提高了硅芯的生產(chǎn)效率，降低了單根硅芯的能耗，減少了人力，物力的投入，從而降 低了多晶硅生產(chǎn)過程的成本。

圖1是本實(shí)用新型的硅芯爐主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型裝置中的導(dǎo)向架、籽晶卡頭、感應(yīng)加熱器以及導(dǎo)向鋼絲組件局 部連接示意圖；圖3是本實(shí)用新型裝置中的籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置示意圖；[0011]圖4是圖2中的導(dǎo)向架與籽晶卡頭結(jié)構(gòu)局部放大示意圖；圖5是本實(shí)用新型裝置中的分度轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型裝置中的高頻電極及感應(yīng)加熱組件俯視示意圖圖7是本實(shí)用新型裝置中的五根硅芯高頻感應(yīng)加熱器實(shí)施例示意圖；圖8是本實(shí)用新型裝置中的六根硅芯高頻感應(yīng)加熱器實(shí)施例示意圖。圖中，1.上傳動(dòng)裝置；2.過渡副室；3.籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置；4.上爐室；5.下 爐室；6.充氣裝置；7.高頻電極及感應(yīng)加熱組件；8.抽空裝置；9.下傳動(dòng)裝置；10.機(jī)架； 11.水冷卻裝置；12.槽路滑車；13.高頻槽路；14.真空泵；15.上夾塊；16.陶瓷套；17.下 夾塊；18.導(dǎo)向鋼絲；19.轉(zhuǎn)盤分度控制裝置；20.籽晶卡頭座；21.籽晶卡頭；22.分度轉(zhuǎn) 盤；23.可調(diào)螺母及螺母座；24.高頻電極組件；25.高頻感應(yīng)加熱器；26.硅芯拉制位； 27.籽晶卡頭放置位；28.分度轉(zhuǎn)盤位；29.硅芯放置位；30.錐臺(tái)；31.硅芯拉制孔；32.分 流槽；33.中心孔；37.軟軸；38.連接軸；39.導(dǎo)向架；41.壓母；43.銷軸；44.連接端頭； 45.固定盤；46.籽晶頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、圖2，本實(shí)用新型裝置的硅芯爐結(jié)構(gòu)是，在機(jī)架10中設(shè)置有下傳動(dòng)裝置9 和水冷卻裝置11，機(jī)架10的臺(tái)面上及后部安裝有下爐室5和槽路滑車12，槽路滑車12上 設(shè)置有與高頻電源相連接的高頻槽路13，下爐室5內(nèi)部設(shè)置有充氣裝置6、高頻電極及感應(yīng) 加熱組件7、抽空裝置8，其中的充氣裝置6與外界的供氬氣裝置連接，高頻電極及感應(yīng)加熱 組件7與高頻槽路13連接，抽空裝置8與外界的真空泵14連接；下爐室5向上與上爐室4 連通，下爐室5與上爐室4中設(shè)置有貫通上下的導(dǎo)向鋼絲18，導(dǎo)向鋼絲18上設(shè)置有可上下 滑動(dòng)的籽晶卡頭座20，上爐室4的上端設(shè)置有籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置3，上爐室4的上表 面設(shè)置有過渡副室2，過渡副室2的上方設(shè)置有上傳動(dòng)裝置1。上傳動(dòng)裝置1包括兩套結(jié)構(gòu)相同的軟軸卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，在拉制長(zhǎng)硅芯(2100-3000mm) 的過程中，有效降低設(shè)備高度；每個(gè)軟軸卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)采用精密伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)渦輪蝸桿傳動(dòng) 后驅(qū)動(dòng)花鍵軸實(shí)現(xiàn)軟軸卷揚(yáng)提升，兩套提升機(jī)構(gòu)按照快、慢速分開，與控制系統(tǒng)分別連接， 接受控制系統(tǒng)的程序控制，從而滿足硅芯在拉制過程對(duì)不同速度的精度要求；軟軸卷揚(yáng)機(jī) 構(gòu)中還設(shè)置有配合硅芯生長(zhǎng)過程的上、下限位開關(guān)，以便控制系統(tǒng)操作軟軸卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的動(dòng) 作；整個(gè)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在一個(gè)密閉的卷輪箱體內(nèi)，軟軸17通過過渡副室2伸入上爐室4中， 軟軸卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)通過軟軸17與籽晶卡頭座20連接，保證了硅芯生長(zhǎng)工藝要求。過渡副室2是上傳動(dòng)裝置1和上爐室4之間的過渡，與真空爐室及軟軸卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 箱體相通，設(shè)有第二道機(jī)械限位，當(dāng)上傳動(dòng)裝置1限位失效后，第二道限位起作用，防止籽 晶卡頭座20意外下掉。上爐室4是上工作腔部分，設(shè)有上門，上門可以打開，硅芯可從上門取出，上門開 有圓形觀察窗，便于觀察轉(zhuǎn)盤情況；上爐室在轉(zhuǎn)盤高度附近設(shè)有攝像頭，便于從控制柜監(jiān)視 器上觀察轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)硅芯的卸放以及籽晶卡頭的抓取情況；在攝像頭附近偏離45°的方 向設(shè)有配合使用的上爐室燈。下爐室5是下工作腔部分，固定在機(jī)架10上，向上與上爐室4通過螺栓固定，向下與機(jī)架10通過螺釘固定，下爐室5下后部設(shè)有高頻接口，高頻電極及感應(yīng)加熱組件7與高 頻槽路13通過該接口連接，是整個(gè)設(shè)備的工作區(qū)，該接口的等高部左右兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)觀 測(cè)孔，并設(shè)有下充氣咀、壓力表咀、下爐室燈孔；下爐室5的下爐門與下爐室5通過螺栓與鉸 鏈相連，下爐門上開有長(zhǎng)方形觀測(cè)窗，下爐室5開有左、右視窗，便于觀察熔區(qū)各部情況。如圖2，下爐室5中設(shè)置有導(dǎo)向鋼絲防損壞組件，包括在與高頻電極及感應(yīng)加熱組 件7高度相應(yīng)位置的導(dǎo)向鋼絲18上套裝有陶瓷套16，陶瓷套16的上下端分別套裝有上夾 塊15、下夾塊17，防止高頻感應(yīng)加熱器25的熱輻射高溫影響，起到保護(hù)導(dǎo)向鋼絲18的目 的，另外，上夾塊15可止動(dòng)籽晶卡頭座20下掉，在意外情況下保護(hù)高頻感應(yīng)加熱器7不受 損壞。如圖3，籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置3的結(jié)構(gòu)是，包括設(shè)置在上爐室4上蓋上表面的 轉(zhuǎn)盤分度控制裝置19和位于上爐室4內(nèi)部的分度轉(zhuǎn)盤22，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置19和分度轉(zhuǎn) 盤22同軸固定連接，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置19通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密渦輪蝸桿實(shí)現(xiàn)精確分度， 步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)分度轉(zhuǎn)盤22的角度轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置19還設(shè)有分度 回控機(jī)構(gòu)，能夠精確回轉(zhuǎn)到起始位置。參照?qǐng)D3、圖4，籽晶卡頭組件的結(jié)構(gòu)是，籽晶卡頭座20包括安裝在導(dǎo)向鋼絲18上 的導(dǎo)向架39，導(dǎo)向架39的中軸豎直穿有連接軸38，連接軸38上端通過軟軸37穿入卷輪箱 體后與上傳動(dòng)裝置1連接，連接軸38下端與籽晶卡頭座20的上底板采用螺紋相連，連接軸 38端頭通過壓母41和籽晶卡頭座20實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)固定，籽晶卡頭座20的下底板設(shè)置有中心圓 錐卡口，該圓錐卡口開有缺口。籽晶卡頭21的結(jié)構(gòu)是，包括同軸設(shè)置的倒圓錐形的連接端頭44、倒圓錐形的錐臺(tái) 30以及固定盤45，固定盤45向下連接有5-6個(gè)籽晶頭46，各個(gè)籽晶頭46沿圓周均勻設(shè)置， 連接端頭44、錐臺(tái)30以及固定盤45依次從上到下間隔設(shè)置，當(dāng)籽晶卡頭座20的缺口轉(zhuǎn)到 合適位置時(shí)，連接端頭44與籽晶卡頭座20的圓錐卡口通過倒錐面鉤掛定位，實(shí)現(xiàn)牢靠連 接，連接端頭44上部?jī)啥嗽O(shè)置有兩個(gè)過盈配合的銷軸43，兩個(gè)銷軸43的方向與下面固定盤 45上的5-6個(gè)籽晶頭46的方位相對(duì)應(yīng)。工作過程中，每個(gè)籽晶頭46的方位要與高頻感應(yīng) 加熱器25上的硅芯拉制孔31嚴(yán)格對(duì)中，整個(gè)系統(tǒng)采用工裝對(duì)中可調(diào)，連接端頭44及銷軸 43與籽晶卡頭座20通過錐面固定掛接，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝卸籽晶卡頭21。籽晶盤連接軸中 間的一道錐臺(tái)30，一個(gè)作用是拉完一組硅芯后，將一組硅芯卸放在分度轉(zhuǎn)盤22上時(shí)，放置 在分度轉(zhuǎn)盤22上的硅芯卸放位29上的錐孔上用，另一個(gè)作用是將籽晶卡頭21放置在籽晶 卡頭放置位27上的形如錐孔上用，從而實(shí)現(xiàn)籽晶卡頭21與硅芯的自動(dòng)卸放。工作時(shí)，連接 有籽晶卡頭座20及籽晶卡頭21等的導(dǎo)向架39沿著導(dǎo)向鋼絲18上下移動(dòng)，保證硅芯在拉 制過程中的直線度。如圖5，分度轉(zhuǎn)盤22上設(shè)有一個(gè)硅芯拉制位26、兩個(gè)籽晶卡頭放置位27、兩個(gè)硅芯 放置位29，共有五個(gè)工位，籽晶卡頭放置位27以及硅芯放置位29為錐形孔，與籽晶卡頭21 的錐臺(tái)30卡接實(shí)現(xiàn)支撐安置，兩個(gè)籽晶卡頭放置位27和一個(gè)硅芯拉制位26各放置1組籽 晶卡頭21，每個(gè)籽晶卡頭21包括5-6個(gè)籽晶頭，工作過程中，籽晶卡頭座20每次與一組籽 晶卡頭21配合連接，分度轉(zhuǎn)盤22受程序控制轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，保證籽晶卡頭21能夠按照 順序依次掛在分度轉(zhuǎn)盤22上的指定工位。當(dāng)?shù)?組硅芯完成生長(zhǎng)并拉制完畢后，就自動(dòng)卸 放在轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)籽晶位上，再抓取第2組籽晶卡頭組件，開始新硅芯生長(zhǎng)……，直至第3組硅芯拉制完成后，拉制結(jié)束，即可實(shí)現(xiàn)一爐次拉制3組硅芯的要求，籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置 3接受控制系統(tǒng)的程序控制，整個(gè)籽晶抓取及卸放動(dòng)作是通過PLC程序控制實(shí)現(xiàn)的。籽晶抓 卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置3中的自動(dòng)轉(zhuǎn)盤上還設(shè)有手動(dòng)開關(guān)，以備緊急情況使用。見圖6，高頻電極及感應(yīng)加熱組件7的結(jié)構(gòu)是，包括高頻感應(yīng)加熱器25和高頻電極 組件24，高頻電極組件24為前后及左右可調(diào)結(jié)構(gòu)，通過可調(diào)螺母及螺母座23實(shí)現(xiàn)密封及調(diào) 整，保證線圈安裝時(shí)與下軸對(duì)中。如圖7、圖8，高頻感應(yīng)加熱器25為一個(gè)5_6芯的圓周對(duì)稱組合結(jié)構(gòu)，在中心孔33 周圍沿圓周均勻設(shè)置有5-6個(gè)硅芯拉制孔31，各個(gè)硅芯拉制孔31之間設(shè)置有分流槽32，所 有分流槽32向心與中心孔33連通，能夠滿足一次拉制5-6根硅芯的要求。高頻感應(yīng)加熱 器25工作時(shí)，中心孔33先將籽晶頭46中間一個(gè)籽晶熔化后，熔滴滴在原料棒上，原料棒在 高頻感應(yīng)加熱器25作用下，通過熔滴對(duì)原料棒加溫，當(dāng)原料棒發(fā)紅至各硅芯拉制孔31下各 小熔區(qū)形成飽滿后，點(diǎn)動(dòng)控制上傳動(dòng)裝置1動(dòng)作，使籽晶頭46接觸小熔區(qū)，熔融后設(shè)定速 度及溫度參數(shù)后，進(jìn)行硅芯拉制，圖7顯示的實(shí)施例結(jié)構(gòu)設(shè)置有五個(gè)硅芯拉制孔31，對(duì)應(yīng)五 個(gè)籽晶卡頭46，一次可拉制五根硅芯，中心孔33為化料用，分流槽32起電流分布均衡的作 用。五個(gè)分流槽32中的一個(gè)是貫通的，是將兩級(jí)之間切斷的，其余4個(gè)為與之匹配的一定 尺寸的分流槽，實(shí)現(xiàn)電流在高頻感應(yīng)加熱器25上的均衡分布，從而實(shí)現(xiàn)五根硅芯生長(zhǎng)的一 致性。圖8顯示的實(shí)施例結(jié)構(gòu)設(shè)置有六個(gè)硅芯拉制孔31，對(duì)應(yīng)六個(gè)籽晶卡頭46，一次可拉 制六根硅芯，中心孔33為化料用，有六個(gè)分流槽32，其中一個(gè)是貫通的，其余五個(gè)為與之匹 配的一定尺寸的分流槽，實(shí)現(xiàn)電流在高頻感應(yīng)加熱器25上的均衡分布，從而實(shí)現(xiàn)六根硅芯 生長(zhǎng)的一致性。充氣裝置6，設(shè)備工作在氬氣氣氛下，設(shè)備工作時(shí)，先抽真空，然后經(jīng)充氣裝置快速 充氣，充分置換空氣后，爐內(nèi)達(dá)一定壓力，關(guān)閉快速充氣功能，打開充氣流量計(jì)，打開排氣流 量計(jì)及排氣閥，設(shè)備進(jìn)入工作過程。充氣流量計(jì)、排氣流量計(jì)均與控制系統(tǒng)連接，及時(shí)傳遞 數(shù)據(jù)信息。整個(gè)過程進(jìn)排氣流量手動(dòng)可調(diào)，其它動(dòng)作均由程序控制電磁閥動(dòng)作進(jìn)行。抽空裝置8，設(shè)備開始工作時(shí)，先抽真空，真空系統(tǒng)由真空泵、真空管道、電動(dòng)球閥 等組成。下傳動(dòng)裝置9，設(shè)有快、慢速兩套傳動(dòng)系統(tǒng)，保證設(shè)備在不同的工作階段的工藝要 求，每套傳動(dòng)系統(tǒng)均采用精密伺服電機(jī)經(jīng)渦輪蝸桿減速器驅(qū)動(dòng)，滾動(dòng)導(dǎo)軌及滾珠絲杠傳動(dòng) 實(shí)現(xiàn)精密的原料棒移動(dòng)，在控制系統(tǒng)程序操控下完成多晶硅原料棒的供給或退出操作。水冷卻裝置11，包括在設(shè)備總進(jìn)水、總回水及各支路都設(shè)有球閥，便于控制各支路 水流大小，總進(jìn)水、總回水上還分別安裝有溫度傳感器，進(jìn)水口還安裝有流量計(jì)及壓力表， 溫度傳感器、流量計(jì)及壓力表均與控制系統(tǒng)連接，及時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信息。槽路滑車12，采用導(dǎo)軌及絲杠結(jié)構(gòu)，槽路滑車12上安裝有高頻槽路13，便于在安 裝調(diào)試及更換高頻電極組件24時(shí)實(shí)現(xiàn)高頻槽路13的前后移動(dòng)；槽路滑車12與高頻槽路13 之間設(shè)置有4個(gè)上下可調(diào)螺栓，便于實(shí)現(xiàn)高頻槽路13的上下位置調(diào)整。本實(shí)用新型裝置按照功能可以分為主機(jī)部分、電氣控制部分以及電源部分三大部 分組成。包括上傳動(dòng)裝置1、過渡副室2、籽晶抓取卸放及轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)3、上爐室4、下爐室5、充 氣裝置6、高頻電極及感應(yīng)加熱組件7、抽空裝置8、下傳動(dòng)裝置9、水冷卻裝置11、真空泵14組成主機(jī)部分。由速度系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)及檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成電氣控制部分，速度系統(tǒng)包括對(duì)上傳 動(dòng)裝置1、下傳動(dòng)裝置9的控制，控溫系統(tǒng)包括對(duì)充氣裝置6、抽空裝置8、水冷卻裝置11、真 空泵14的控制，檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)包括對(duì)上爐室4、下爐室5的監(jiān)控報(bào)警。由高頻電源及高頻槽路13、槽路滑車12組成電源部分，包括對(duì)高頻電極組件24及 高頻感應(yīng)加熱器25的控制，滿足熔化直徑為Φ80-120πιπι多晶硅原料棒要求，高頻電源頻率 為3士0. 2MHz，輸出功率彡60KW。本實(shí)用新型裝置的工作過程是，在真空爐腔內(nèi)，充氣裝置6、抽空裝置8及真空泵 14工作，在氬氣氣氛下，上傳動(dòng)裝置1通過軟軸17帶動(dòng)籽晶卡頭座20下降，下傳動(dòng)裝置9 上安裝的5-6個(gè)多晶硅原料棒在高頻電極組件24及高頻感應(yīng)加熱器25作用下被加熱，從 而在多晶硅母料上表面形成小熔區(qū)，小熔區(qū)的數(shù)量根據(jù)高頻感應(yīng)加熱器25的設(shè)置，當(dāng)小熔 區(qū)形成后，籽晶卡頭21的5-6個(gè)籽晶向下運(yùn)動(dòng)接觸到各對(duì)應(yīng)小熔區(qū)，各籽晶熔透后，在一定 的溫度和速度條件下，上傳動(dòng)裝置1以一定的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)拉制硅芯，相應(yīng)的下傳動(dòng) 裝置9以一定的與上傳動(dòng)裝置1相匹配的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)供料，當(dāng)一組硅芯(5-6根)拉 制到需要的長(zhǎng)度后，拉斷，一組硅芯拉制完成，根據(jù)程序設(shè)定，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置19動(dòng)作， 從籽晶卡頭座20上卸下已拉制好的一組硅芯，再抓取下一組籽晶送到籽晶卡頭座20中，進(jìn) 行下一組硅芯的生長(zhǎng)，直至三組硅芯全部完成后，一個(gè)完整的硅芯拉制的全過程結(jié)束。經(jīng)過 充氣裝置6、水冷卻裝置11的后續(xù)操作，拉好的三組硅芯從上爐室4上門取出。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)可以熔化直徑Φ80-120πιπι的多晶硅原料棒，就可直接從 還原爐內(nèi)獲得多晶硅原料棒，從還原爐內(nèi)獲得粗的多晶硅原料棒比細(xì)直徑的原料棒要經(jīng)濟(jì) 很多，解決了原料棒問題；2)生產(chǎn)能力極大提高，5-6根/次，15-18根/爐次，從而大幅提 高了生產(chǎn)效率，降低了單根硅芯的成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益；3)采用精密的傳動(dòng)元件及精 密的驅(qū)動(dòng)元件，運(yùn)行精度高；4)采用PLC控制，人機(jī)界面友好，便于自動(dòng)化控制及人工相結(jié) 合進(jìn)行操作。
權(quán)利要求一種一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，其特征在于包括連通的上爐室(4)和下爐室(5)，上爐室(4)的上端設(shè)置有籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置(3)，上爐室(4)的上方設(shè)置有上傳動(dòng)裝置(1)，下爐室(5)內(nèi)部設(shè)置有高頻電極及感應(yīng)加熱組件(7)，高頻電極及感應(yīng)加熱組件(7)包括高頻感應(yīng)加熱器(25)和高頻電極組件(24)；下爐室(5)與上爐室(4)中設(shè)置有貫通上下的導(dǎo)向鋼絲(18)，導(dǎo)向鋼絲(18)上安裝有籽晶卡頭座(20)，籽晶卡頭座(20)與籽晶卡頭(21)掛接，上傳動(dòng)裝置(1)通過軟軸(17)與籽晶卡頭座(20)連接，籽晶卡頭(21)上的籽晶頭與高頻感應(yīng)加熱器(25)中的硅芯拉制孔(31)一一對(duì)應(yīng)；所述籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置(3)的結(jié)構(gòu)是，包括設(shè)置在上爐室(4)上蓋上表面的轉(zhuǎn)盤分度控制裝置(19)，以及位于上爐室(4)內(nèi)部的分度轉(zhuǎn)盤(22)，轉(zhuǎn)盤分度控制裝置(19)和分度轉(zhuǎn)盤(22)同軸固定連接；分度轉(zhuǎn)盤(22)上設(shè)有一個(gè)硅芯拉制位(26)、兩個(gè)籽晶卡頭放置位(27)、兩個(gè)硅芯放置位(29)，共有五個(gè)工位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，其特征在于下爐室 (5)還與充氣裝置(6)、抽空裝置(8)、下傳動(dòng)裝置(9)和水冷卻裝置(11)、槽路滑車(12)分 別連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，其特征在于所述 高頻感應(yīng)加熱器(25)的結(jié)構(gòu)是，在中心孔(33)周圍沿圓周均勻設(shè)置有5-6個(gè)硅芯拉制孔 (31)，各個(gè)硅芯拉制孔(31)之間設(shè)置有分流槽(32)，所有分流槽(32)向心與中心孔(33)連ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，其特征在于所述籽 晶卡頭(21)的結(jié)構(gòu)是，包括同軸設(shè)置的倒圓錐形的連接端頭(44)、倒圓錐形的錐臺(tái)(30)以 及固定盤(45)，固定盤(45)向下連接有5-6個(gè)籽晶頭(46)，各個(gè)籽晶頭(46)沿圓周均勻設(shè) 置，連接端頭(44)、錐臺(tái)(30)以及固定盤(45)依次從上到下間隔設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型的一爐次中能夠拉制多組硅芯的硅芯爐，包括連通的上爐室和下爐室，上爐室的上端設(shè)置有籽晶抓卸及轉(zhuǎn)盤分度裝置，上爐室的上方設(shè)置有上傳動(dòng)裝置，下爐室內(nèi)部設(shè)置有高頻電極及感應(yīng)加熱組件，高頻電極及感應(yīng)加熱組件包括高頻感應(yīng)加熱器和高頻電極組件；下爐室與上爐室中設(shè)置有貫通上下的導(dǎo)向鋼絲，導(dǎo)向鋼絲上安裝有籽晶卡頭座，籽晶卡頭座與籽晶卡頭掛接，上傳動(dòng)裝置通過軟軸與籽晶卡頭座連接，籽晶卡頭上的籽晶頭與高頻感應(yīng)加熱器中的硅芯拉制孔一一對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型的硅芯爐，能夠在一爐次拉制15-18根硅芯，大大提高了硅芯的生產(chǎn)效率，降低了單根硅芯的能耗，降低了多晶硅生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)C30B29/06GK201713605SQ201020263488
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉凱, 原洛渭, 吳斌, 宋艷玲, 李春蕊, 王一強(qiáng), 王俊輝, 王建春, 董淑梅, 薛武鵬, 賈志華 申請(qǐng)人:西安理工晶體科技有限公司