一種可減少坩堝沉積物的石英坩堝熔制機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可減少坩堝沉積物的石英坩堝熔制機，其包括石英坩堝上方的大孔遮熱板，所述大孔遮熱板的中心開孔直徑為350—500mm，所述大孔遮熱板的中心開孔處設(shè)有三根電極，在大孔遮熱板上方設(shè)有石英罩，所述石英罩的中心設(shè)有石英罩開孔，且所述石英罩開孔正對所述大孔遮熱板的中心開孔，其還包括有電極吹掃系統(tǒng)。本實用新型通過增加電極吹掃系統(tǒng)，將電極上的沉積物吹散、吹落，防止沉積物過度累積，再結(jié)合石英罩，利用坩堝內(nèi)熱氣流的引導(dǎo)作用將沉積物排出，起到煙筒效應(yīng)，使得沉積物排出更徹底；5、將排風系統(tǒng)與電極吹掃系統(tǒng)相結(jié)合，提高產(chǎn)品的合格率和品質(zhì)，合格率提高2-4％。
【專利說明】
一種可減少坩堝沉積物的石英坩堝熔制機
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本實用新型涉及一種石英坩禍熔制機，特別是涉及一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機。
【背景技術(shù)】
:
[0002]目前，生產(chǎn)石英坩禍熔制機結(jié)構(gòu)中，遮熱板材質(zhì)多采用不銹鋼(內(nèi)通循環(huán)水冷卻)或是高純石英板。在坩禍熔制坩禍過程中為了保證熱量不散失，遮熱板開孔直徑一般在270—300mm之間。由于遮熱板開孔較小，熱量較高，在熔制坩禍過程中不銹鋼遮熱板經(jīng)常發(fā)生電弧灼燒遮熱板現(xiàn)象，導(dǎo)致遮熱板上的金屬顆粒掉入坩禍內(nèi)表面后形成黑點，該黑點主要成分為鐵元素，在拉單晶過程中會嚴重影響單晶品質(zhì)，同時也會引起坩禍析晶等問題，造成坩禍不合格；另外長時間高溫也易造成遮熱板局部接縫漏水，掉入坩禍，造成缺陷。而高純石英板雖然避免了雜質(zhì)掉入，但是加工成本高，在使用中由于離坩禍和電弧很近，容易變形甚至炸裂，需要經(jīng)常更換。將大孔遮熱板和高純石英板結(jié)合，雖然減少了金屬遮熱板的問題，降低了石英板的成本，但是還是不能解決石英板變形和炸裂的問題。
[0003]另外，現(xiàn)有的石英坩禍熔制機排風系統(tǒng)多安裝在隔音墻頂部，距離遮熱板較遠，排風效果不佳，同時也沒有主動清理沉積物的手段。這導(dǎo)致了在熔制過程中部分沉積在石墨電極表面的S12沉積物不能被及時排走，逐漸積累，直至掉入到坩禍內(nèi)，在坩禍內(nèi)表形成白斑、附著物及氣泡群。在拉單晶過程中坩禍的白斑、附著物和氣泡群極易被硅液侵蝕，造成單晶成品率低，氧含量尚等冋題。
[0004]專利號為CN201420470841的專利采用了一種帶有石英罩的排風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠提高排風效率，減少沉積物的形成。但是，這種方法只能對還未形成沉積物的二氧化硅蒸氣有效果，對于阻止已形成的沉積物的掉落效果不明顯，缺乏主動清理沉積物的手段。
【實用新型內(nèi)容】:
[0005]本實用新型的目的在于提供一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機。
[0006]本實用新型的目的由如下技術(shù)方案實施:一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其包括石英坩禍上方的大孔遮熱板，所述大孔遮熱板的中心開孔直徑為350—500mm，所述大孔遮熱板的中心開孔處設(shè)有三根電極，在大孔遮熱板上方設(shè)有石英罩，所述石英罩的中心設(shè)有石英罩開孔，且所述石英罩開孔正對所述大孔遮熱板的中心開孔，其還包括有電極吹掃系統(tǒng)，所述電極吹掃系統(tǒng)包括兩根石英管和壓縮空氣供給控制系統(tǒng);每根所述石英管均設(shè)置于所述大孔遮熱板上方，所述石英管的進氣口端穿過所述石英罩，并與所述壓縮空氣供給控制系統(tǒng)連接，所述石英管的出氣口端至電極的距離為坩禍半徑的0.5?0.8倍，每根所述石英管的軸線分別經(jīng)過三根所述電極中的兩根，且兩根所述石英管的軸線相交于一點。
[0007]具體的，所述壓縮空氣供給控制系統(tǒng)包括空氣壓縮機、過濾調(diào)壓器、流量計和電磁閥，所述空氣壓縮機的空氣出口與所述過濾調(diào)壓器的空氣進口管路連接，所述過濾調(diào)壓器的空氣出口分別與兩根所述石英管的進氣口管路連接，連接所述過濾調(diào)壓器的空氣出口與兩根所述石英管的進氣口管路上分別設(shè)有所述流量計和所述電磁閥。過濾調(diào)壓器需要能過濾水和油;通過調(diào)節(jié)過濾調(diào)壓器和流量計使石英管的出氣口附近壓強為0.5?IMPa，流量為50?200ml/s。吹氣的時機要根據(jù)實際工藝和沉積物的多少而定。
[0008]優(yōu)選的，每根所述石英管的管口截面積為20?200mm2，長度為0.5?I米。
[0009]優(yōu)選的，所述的一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，還包括有排風系統(tǒng)，所述排風系統(tǒng)包括排風管道和排風機，所述排風機的進風口與所述排風管道的出風口連接；所述石英罩側(cè)面開設(shè)有排風口，所述排風管道的進風口正對所述石英罩側(cè)面的排風口。
[0010]優(yōu)選的，所述石英罩側(cè)面的排風口直徑為270—350mm;所述排風管道的進風口與所述石英罩側(cè)面的排風口之間的距離為20Cm-100Cmo
[0011 ]本實用新型的優(yōu)點在于:1、通過擴大遮熱板開孔直徑，避免或減少電弧灼燒遮熱板幾率，提高產(chǎn)品合格率;2、同時在大孔遮熱板上方增加石英罩，避免熱量流失，提高熔制效率;3、由于石英罩離坩禍和電極更遠，減少了變形和炸裂的可能，石英罩由廢坩禍制成，加工成本低，即使石英罩有顆粒掉落，由于其成分與坩禍一致，造成的影響也較小;4、通過增加電極吹掃系統(tǒng)，將電極上的沉積物吹散、吹落，防止沉積物過度累積，再結(jié)合石英罩，利用坩禍內(nèi)熱氣流的引導(dǎo)作用將沉積物排出，起到煙筒效應(yīng)，使得沉積物排出更徹底;5、將排風系統(tǒng)與電極吹掃系統(tǒng)相結(jié)合，提高產(chǎn)品的合格率和品質(zhì)，合格率提高2-4 %。
【附圖說明】
:
[0012]圖1為一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機的俯視圖。
[0013]圖2為一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機的剖面圖。
[0014]圖3為電極吹掃系統(tǒng)示意圖。
[0015]排風系統(tǒng)I，進風口101，石英罩2，排風口 201，大孔遮熱板3，電極4，電極5，電極6，
石英坩禍7，石英管8，石英管9，空氣壓縮機10，過濾調(diào)壓器11，流量計12，電磁閥13。
【具體實施方式】
:
[0016]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0017]如圖1和圖2所示，一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其包括18英寸石英坩禍7上方的材質(zhì)為不銹鋼或石英玻璃的大孔遮熱板3、電極吹掃系統(tǒng)和排風系統(tǒng)I，大孔遮熱板3的中心開孔直徑為350—500mm，本實施例為420mm。大孔遮熱板3的中心開孔處設(shè)有三根電極，分別為電極4、電極5和電極6，在大孔遮熱板3上方設(shè)有石英罩2，石英罩2的中心設(shè)有石英罩開孔，且石英罩開孔正對大孔遮熱板3的中心開孔；電極吹掃系統(tǒng)包括石英管8、石英管9和壓縮空氣供給控制系統(tǒng)，壓縮空氣供給控制系統(tǒng)包括空氣壓縮機10、過濾調(diào)壓器U、流量計12和電磁閥13;石英管8和石英管9均設(shè)置于大孔遮熱板3上方，石英管8和石英管9的進氣口端穿過石英罩2，石英管8的出氣口端至電極5的距離均為120mm，石英管9的出氣口端至電極6的距離均為120mm，石英管8的軸線分別經(jīng)過電極5和電極4，石英管9的軸線分別經(jīng)過電極6和電極4，且石英管8和石英管9的軸線相交于一點?？諝鈮嚎s機10的空氣出口與過濾調(diào)壓器11的空氣進口管路連接，過濾調(diào)壓器11的空氣出口分別與石英管8和石英管9的進氣口管路連接，連接過濾調(diào)壓器11的空氣出口與石英管8和石英管9的進氣口管路上分別設(shè)有流量計12和電磁閥13。石英管8和石英管9的直徑均為10mm，長度均為I米。過濾調(diào)壓器11需要能過濾水和油;通過調(diào)節(jié)過濾調(diào)壓器11和流量計12使石英管8和石英管9的出氣口附近壓強均為0.5MPa，流量均為80ml/s，氣流分別依次經(jīng)過電極5、電極4和電極6、電極
4。在石英恪制開始5min后，開啟吹掃，每隔5min吹掃2min，同時不斷通過石英罩2的排風口201向外排風，將S12蒸汽及沉積物及時抽走。
[0018]排風系統(tǒng)I包括排風管道和排風機，排風機的進風口與排風管道的出風口連接;石英罩2側(cè)面開設(shè)有排風口 201，排風管道的進風口 101正對石英罩2側(cè)面的排風口 201。石英罩2側(cè)面的排風口 201直徑為270—350mm，本實施例為300mm;排風管道的進風口 101與石英罩2側(cè)面的排風口 201之間的距離為20cm-100cm，本實施例為50cm。
[0019]以上是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其包括石英坩禍上方的大孔遮熱板，所述大孔遮熱板的中心開孔直徑為350—500mm，所述大孔遮熱板的中心開孔處設(shè)有三根電極，在大孔遮熱板上方設(shè)有石英罩，所述石英罩的中心設(shè)有石英罩開孔，且所述石英罩開孔正對所述大孔遮熱板的中心開孔，其特征在于，其還包括有電極吹掃系統(tǒng)，所述電極吹掃系統(tǒng)包括兩根石英管和壓縮空氣供給控制系統(tǒng);每根所述石英管均設(shè)置于所述大孔遮熱板上方，所述石英管的進氣口端穿過所述石英罩，并與所述壓縮空氣供給控制系統(tǒng)連接，所述石英管的出氣口端至電極的距離為坩禍半徑的0.5?0.8倍，每根所述石英管的軸線分別經(jīng)過三根所述電極中的兩根，且兩根所述石英管的軸線相交于一點。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其特征在于，所述壓縮空氣供給控制系統(tǒng)包括空氣壓縮機、過濾調(diào)壓器、流量計和電磁閥，所述空氣壓縮機的空氣出口與所述過濾調(diào)壓器的空氣進口管路連接，所述過濾調(diào)壓器的空氣出口分別與兩根所述石英管的進氣口管路連接，連接所述過濾調(diào)壓器的空氣出口與兩根所述石英管的進氣口管路上分別設(shè)有所述流量計和所述電磁閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其特征在于，每根所述石英管的管口截面積為20?200mm2，長度為0.5?I米。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其特征在于，其還包括有排風系統(tǒng)，所述排風系統(tǒng)包括排風管道和排風機，所述排風機的進風口與所述排風管道的出風口連接;所述石英罩側(cè)面開設(shè)有排風口，所述排風管道的進風口正對所述石英罩側(cè)面的排風口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可減少坩禍沉積物的石英坩禍熔制機，其特征在于，所述石英罩側(cè)面的排風口直徑為270—350_;所述排風管道的進風口與所述石英罩側(cè)面的排風口之間的距離為20cm-100cmo
【文檔編號】C03B20/00GK205528391SQ201620102813
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】韓東, 趙亮, 祝立君, 杜興林
【申請人】內(nèi)蒙古歐晶科技股份有限公司