一种还原炉电极结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种还原炉电极结构，其包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头(1)，绝缘组件包括陶瓷环(3)，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，其形状为直筒形。本实用新型专利技术的还原炉电极结构的结构简单、绝缘稳定性好。

Electrode structure of reduction furnace

The utility model discloses an electrode structure of a reduction furnace, which comprises an electrode and an insulating component arranged on the electrode. The electrode head of the electrode adopts a T-shaped electrode head (1), and the insulating component comprises a ceramic ring (3). The ceramic ring is located between the T-shaped electrode head and the upper surface of the chassis, and the shape is a straight cylinder. The electrode structure of the reduction furnace of the utility model has simple structure and good insulation stability.

【技术实现步骤摘要】
一种还原炉电极结构
本技术属于多晶硅生产
，涉及一种还原炉电极结构。
技术介绍
目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法工艺，其原理就是在还原炉中采用高压击穿方式使硅芯成为导体，提升电流使硅芯温度快速上升，于1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上，以生成多晶硅棒。多晶硅还原炉对电极的绝缘保护要求高，需要采用绝缘性能好的电极结构。其中，对于电极头为T型的电极来说，目前国内采用的电极结构主要包括电极体、四氟套和不等径的陶瓷隔热环等，电极与底盘之间采用四氟套与陶瓷隔热环(下称陶瓷环)进行绝缘，二者之间的接触部位采用密封垫片进行密封。在多晶硅生产初期，需先用1～3万伏高压电克服冷电阻，流过多晶硅棒，加热多晶硅棒。为防止电极与炉底盘之间被高压电弧击穿，因此需在电极与炉底盘之间安装绝缘的陶瓷环；在生产后期，还原炉内温度很高，原料气又含有氯化氢，在长时间高温高压运行后陶瓷环容易失效，导致击穿开裂等；此外，电极与底盘之间的密封垫片一般采用四氟垫片，在硅棒生长过程中，随着硅棒承重不断增加，密封垫片容易变形，变形后的密封垫片，无法正常起到密封作用，导致电极泄漏现，影响还原炉的正常运行甚至带来安全事故。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结构简单、绝缘稳定性好的还原炉电极结构。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种还原炉电极结构，包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头，绝缘组件包括陶瓷环，其中，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，陶瓷环的形状为直筒形。可选的，绝缘组件还包括密封垫片，陶瓷环上设有凹槽，密封垫片设于凹槽内。可选的，陶瓷环上的凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽开设于陶瓷环的上端面，第二凹槽开设于陶瓷环的下端面，密封垫片的数量为两个或多个，两个或多个密封垫片分别处于第一凹槽和第二凹槽内。优选第一凹槽和第二凹槽的深度为2～5mm，密封垫片的厚度为2～3mm。其中，T型电极头上具有凸台，优选凸台的外径与第一凹槽的外径相适配，以使凸台能够嵌入第一凹槽内。可选的，密封垫片的材质为金属石墨缠绕材料，其中密封垫片用于密封的部分采用石墨材质，密封垫片的外圈部分采用金属材质。可选的，陶瓷环的高度为10～30mm。可选的，陶瓷环的材质为氮化硅。本技术还原炉电极结构主要具有如下有益效果：1、结构简单、绝缘稳定好，提高还原炉的平稳运行能力：现有技术中的陶瓷环的结构通常为波纹状或凸台状结构，在其使用过程中，这种结构的陶瓷环本身容易沉积硅渣或其他异物，在还原炉长时间高温高压运行过程中陶瓷环容易失效，从而影响还原炉启炉的绝缘性；而本技术将陶瓷环设置为直筒状，减少了陶瓷环本身藏污纳垢的部位，提升了绝缘环的绝缘稳定性能，增加了绝缘环的使用寿命，并且也降低了陶瓷环的加工难度；2、增加了陶瓷环的高度，从而可增大底盘与T型电极头的凸台之间的爬电距离，大大降低底盘与电极之间的导电性；3、陶瓷环采用氮化硅材质，具有耐高温性和耐腐蚀性的特点，提高了陶瓷环的重复利用率，大大降低了还原炉的生产成本；4、密封垫片的使用，提升了电极的密封性能。附图说明图1为本技术实施例中还原炉电极结构的结构示意图。图中：1-T型电极头，2-密封垫片，3-陶瓷环，4-底盘，5-绝缘套，6-凸台。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为了解决现有多晶硅生产技术中多晶硅还原炉运行稳定性较差的问题，本技术提供一种还原炉电极结构，包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头，绝缘组件包括陶瓷环，陶瓷环的形状为直筒形，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间。所述还原炉电极结构的结构简单且耐高温，在使用过程中不会影响到还原炉启炉的绝缘性，稳定性好。实施例：如图1所示，本实施例中的还原炉电极结构包括电极和套装在电极上的绝缘组件。其中，电极的电极头采用T型电极头1。电极安装在底盘4上的安装孔内，T型电极头1从安装孔中伸出。本实施例中，绝缘组件包括陶瓷环3，陶瓷环3处于T型电极头1与底盘的上表面之间，陶瓷环3的形状为整体式直筒形，即陶瓷环3是等径直筒状结构，以替代现有技术中陶瓷环的双层波纹型结构，大大减少了因波纹型结构上的凹槽部位容易沉积杂物或硅块而导致的绝缘性能下降的现象，提高了启炉成功率。本实施例中，陶瓷环3的高度为10～30mm，优选高度为15mm、20mm、30mm。相比于现有陶瓷环而言，增加了陶瓷环的高度，从而能够增加底盘与陶瓷环之间的爬电距离。本实施例中，陶瓷环3采用硬度和耐高温性能好的氮化硅制成，相比于现有的氧化铝材质的陶瓷环来说，更加耐高温，且不易碎裂。可选的，绝缘组件还包括密封垫片2，陶瓷环3上设有凹槽，密封垫片3设于所述凹槽内。通过在陶瓷环3上设置凹槽来放置密封垫片2，在与电极组合安装时，可以保证密封垫片2不会因安装部位不准确而造成挤压变形。优先陶瓷环的上端部和下端部均设置有凹槽。具体来说，陶瓷环上的凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽开设于陶瓷环的上端面上，第二凹槽开设于陶瓷环的下端面上。陶瓷环的上端面与T型电极头1相抵，陶瓷环的下端面与底盘的上表面相抵。密封垫片2的数量为两个，两个密封垫片2分别设置在第一凹槽和第二凹槽内。这样，设置在第一凹槽内的密封垫片位于所述电极结构与底盘的上接触面位置，设置在第二凹槽内的密封垫片位于所述电极结构与底盘4的下接触面位置。其中，密封垫片2的数量也可以根据实际需要设置为多个。本实施例中，第一凹槽和第二凹槽的外径尺寸相同，且第二凹槽的外径大于底盘上的安装孔的孔径。密封垫片的直径尺寸与第一凹槽(第二凹槽)的外径尺寸相适配。第一凹槽和第二凹槽的深度为2～5mm，密封垫片2的厚度为2～3mm。T型电极头上具有凸台6，优选凸台6的外径与第一凹槽的外径相适配，以使凸台6能够嵌入第一凹槽内。其中，陶瓷环的外径稍大于T型电极头上的凸台的外径，比如可将陶瓷环的外径设置为比凸台6的外径大2～3mm。本实施例中，密封垫片2的材质为金属石墨缠绕材料，其中密封垫片用于密封的部分采用石墨材质，密封垫片的外圈部分采用金属材质。石墨的柔软性可满足电极与底盘接触面的密封需求，在密封的部分通过缠绕石墨，可使底盘和电极接触面紧密贴合，以保证密封性能；而金属外围可保证电极承重增加后所需的垫片硬度要求，使密封垫片2更加耐压，不易变形，从而降低了电极泄漏的风险。与现有的四氟垫片相比，本例中的密封垫片2的硬度和密封性能都有一定的提升，既保证了电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种还原炉电极结构，包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头(1)，绝缘组件包括陶瓷环(3)，其特征在于，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，其形状为直筒形；/n绝缘组件还包括密封垫片(2)，陶瓷环(3)上设有凹槽，密封垫片设于凹槽内。/n

【技术特征摘要】
1.一种还原炉电极结构，包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头(1)，绝缘组件包括陶瓷环(3)，其特征在于，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，其形状为直筒形；
绝缘组件还包括密封垫片(2)，陶瓷环(3)上设有凹槽，密封垫片设于凹槽内。


2.如权利要求1所述的还原炉电极结构，其特征在于，陶瓷环上的凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽开设于陶瓷环的上端面，第二凹槽开设于陶瓷环的下端面，密封垫片(2)的数量为两个或多个，两个或多个密封垫片分别处于第一凹槽和第二凹槽内。


3.如权利要求2所述的还原炉电极结构，其特征在于，第一凹槽和第二凹槽的深度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海花，刘丹丹，李伟，辛俊伟，邵雅雅，王旭，
申请(专利权)人：新疆晶硕新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65