一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，包含保护套筒（1），石英加料器（2），保护套筒上法兰（3），保护套筒下法兰（4），石英加料器法兰（5），四个呈90度均布的导向杆（6），四个呈90度均布的导向孔（7）。该加料装置在使用过程中，加料前包括物料传输过程中石英加料器（2）位于保护套筒（1）内部，有效避免了磕碰造成的加料器损坏；当加料时，保护套筒（1）位于低温区域单晶炉副室（9）内，所以不会发生金属扩散等问题，避免了保护套筒（1）对原料的污染。因此，本实用新型专利技术的单晶炉加料装置，不仅大幅度提高了石英加料器的寿命，而且实现了无污染保护，提高了产品品质。

【技术实现步骤摘要】
一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置
本技术属于硅材料制造
，具体涉及一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置。
技术介绍
直拉法是生产单晶硅的主要技术，单晶炉是生产单晶硅棒的设备，其生产过程是通过将装满多晶硅料的石英坩埚放入单晶炉内加热融化为液体硅料，再通过籽晶拉制成单晶硅。由于固态硅与液态硅密度不同，液态硅密度大，固态硅密度小，并且固态硅之间存在大量的缝隙，所以固态硅料在融化成液体状态后，其所占空间小于石英坩埚的容积，即石英坩埚不可能实现一次性装满，必须在首次熔化后进行二次加料，以提高产量，降低生产成本。目前使用的加料装置的主体大多是由一个石英套筒和一个石英椎体组成，由于石英比较脆，任何磕碰均可能致其破碎，影响使用寿命，所以现有部分加料器采用了外套不锈钢罩的方案，但由于不锈钢在高温环境下会扩散金属元素Fe，造成硅原料污染，降低产品品质。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本技术主要解决的技术问题是如何有效保护石英加料器，同时防止高温下发生金属元素污染，以克服现有技术中无保护套筒的石英加料器容易碎裂损坏，而有保护套筒的加料器对原料又存在污染风险的缺陷。（二）技术方案为了解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，包括保护套筒1、石英加料器2、保护套筒上法兰3、保护套筒下法兰4、石英加料器法兰5、导向杆6和导向孔7。石英加料器2设于保护套筒1内；保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4分别固定连接在保护套筒1上端和下端；石英加料器法兰5固定连接在石英加料器2上端；导向孔7设置于石英加料器法兰5上；导向杆6穿过所述导向孔7固定连接在保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4上；保护套筒下法兰4外径大于单晶炉副室9下端开口直径，这样，当保护套筒1和石英加料器2同步下降至单晶炉副室9内后继续同步下降至单晶炉副室9下端时，保护套筒1就被阻挡在单晶炉副室9下端而停止下降，留在低温区域单晶炉副室9内部。其中，石英加料器2包括筒体21、椎体22和升降轴23，筒体21和椎体22均由石英制成。其中，保护套筒1的高度大于石英加料器2的高度。其中，保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4通过螺栓分别固定连接在保护套筒1上端和下端。其中，石英加料器法兰5在保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4之间移动，石英加料器法兰5沿着导向杆6运动。因此，保护套筒1相对于石英加料器2做相对运动。其中，石英加料器法兰5焊接在石英加料器2上端。其中，导向孔7有四个，并呈90度均匀分布；导向杆6有四个，并呈90度均匀分布。其中，保护套筒1可以由不锈钢、碳化硅或工程塑料制成。本技术较现有技术的有益效果在于：本技术的一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置在使用过程中，首先保护套筒和石英加料器下降到单晶炉副室内后继续同步下降，当下降至单晶炉副室下端时，保护套筒停留于低温区域单晶炉副室内部，然后仅石英加料器继续下降，进入到高温区域，当石英加料器法兰降至保护套筒下法兰时，椎体继续下降至单晶炉石英坩埚内部，最终完成加料过程。石英加料器在加料前位于保护套筒内，不会受到外部磕碰，因而其使用寿命大幅提高。在加料过程中，保护套筒位于低温区域内，因此，不会发生金属扩散等问题，避免保护套筒对原料造成污染，提高了硅晶体的品质。附图说明图1是本技术加料装置加料前的状态示意图。图2是本技术加料装置中石英加料器下降后的状态示意图。图3是本技术加料装置位于单晶炉内时的结构示意图。图4是本技术加料装置位于单晶炉内时的加料状态示意图。图中，1是保护套筒，2是石英加料器，21是筒体，22是椎体，23是升降轴，3是保护套筒上法兰，4是保护套筒下法兰，5是石英加料器法兰，6是导向杆，7是导向孔，8是单晶炉石英坩埚，9是单晶炉副室。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。以下实施例用于+说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术提供的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“内”、“外”“上端”“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，不能理解为对本技术的限制。如图1和图2所示，为本技术提供的一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，其包括保护套筒1、石英加料器2、保护套筒上法兰3、保护套筒下法兰4、石英加料器法兰5、导向杆6和导向孔7。石英加料器2设于保护套筒1内，即便发生磕碰，也只能磕碰到保护套筒1，不会磕碰石英加料器2，延长了石英加料器2的使用寿命；保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4分别固定连接在保护套筒1上端和下端；石英加料器法兰5固定连接在石英加料器2上端；导向孔7设置于所述石英加料器法兰5上；导向杆6穿过所述导向孔7固定连接在保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4上；保护套筒1的高度要大于石英加料器2的高度，实现石英加料器法兰5只能沿着导向杆6，在保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4之间移动；保护套筒下法兰4外径大于单晶炉副室9下端开口直径。其中，石英加料器2包括筒体21、椎体22和升降轴23，筒体21和椎体22均由石英制成。升降轴23与炉体连接，使得整个加料装置在炉体电机的控制下，随炉体的升降轴移动而实现升降。进一步地，保护套筒上法兰3和保护套筒下法兰4可以通过螺栓分别固定连接在保护套筒1上端和下端。其中，导向孔7有四个，并呈90度均匀分布；导向杆6有四个，并呈90度均匀分布。其中，保护套筒1可以由不锈钢、碳化硅或工程塑料制成。如图3和4所示，保护套筒下法兰4外径大于单晶炉副室9下端开口直径，使得保护套筒下法兰4降至单晶炉副室9下端时停止下降，而石英加料器2可继续在炉体电机的控制下随升降轴23继续下降进入单晶炉。本技术提供的一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置的工作过程如下：步骤1、保护套筒1和石英加料器2同步下降至单晶炉副室9内，继续同步下降，当下降至单晶炉副室9下端时，保护套筒1停止下降，留在低温区域单晶炉副室9内部。步骤2、石英加料器2继续下降，进入高温区域。当石英加料器法兰5下降至保护套筒下法兰4时石英加料器2筒体21停止下降。步骤3、石英加料器2椎体22继续下降进入单晶炉石英坩埚8内部，硅料从筒体21与椎体22之间的开口处落入单晶炉石英坩埚8内，最终完成加料过程。由以上所述可知，本技术提供的一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，石英加料器2设于保护套筒1内，加料前包括在升降过程中，石英加料器2均位于保护套筒1内，即便发生磕碰，也只能磕碰到保护套筒1，不会磕碰石英加料器2，大大提高了加料器2的使用寿命；同时，石英加料器2的筒体21及椎体22均由石英制成，使得原料不接触金属，免受污染，而且在加料过程中，保护套筒1位于低温区域单晶炉副室9内，所以不会发生金属扩散等问题，避免了保护套筒1对原料的污染，产品品质得到提升。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，其特征在于，包括保护套筒（1）、石英加料器（2）、保护套筒上法兰（3）、保护套筒下法兰（4）、石英加料器法兰（5）、导向杆（6）和导向孔（7），所述石英加料器（2）设置于所述保护套筒（1）内，所述保护套筒上法兰（3）和所述保护套筒下法兰（4）固定连接在所述保护套筒（1）上端和下端，所述石英加料器法兰（5）固定连接在所述石英加料器（2）上端，所述导向孔（7）设置于所述石英加料器法兰（5）上，所述导向杆（6）穿过所述导向孔（7）固定连接在所述保护套筒上法兰（3）和所述保护套筒下法兰（4）上，所述保护套筒下法兰（4）外径大于单晶炉副室（9）下端开口直径。

【技术特征摘要】
1.一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，其特征在于，包括保护套筒（1）、石英加料器（2）、保护套筒上法兰（3）、保护套筒下法兰（4）、石英加料器法兰（5）、导向杆（6）和导向孔（7），所述石英加料器（2）设置于所述保护套筒（1）内，所述保护套筒上法兰（3）和所述保护套筒下法兰（4）固定连接在所述保护套筒（1）上端和下端，所述石英加料器法兰（5）固定连接在所述石英加料器（2）上端，所述导向孔（7）设置于所述石英加料器法兰（5）上，所述导向杆（6）穿过所述导向孔（7）固定连接在所述保护套筒上法兰（3）和所述保护套筒下法兰（4）上，所述保护套筒下法兰（4）外径大于单晶炉副室（9）下端开口直径。2.如权利要求1所述的一种具备移动式保护套筒的单晶炉加料装置，其特征在于，所述石英加料器（2）包括石英套筒（21）、石英椎体（22）和升降轴（23），石英套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莎，海莲，肖学峰，李维银，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：新型
国别省市：宁夏,64