一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置及放置方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置及放置方法，测量中频炉使用的石墨坩埚的坩埚壁温度的方法。该方法包括一个贵金属热电偶测温装置，测温装置的放置方法。热电偶测温装置由多层经过涂层处理的氧化铝或者氧化锆等不导电的耐高温陶瓷保护管，经过涂层处理的贵金属热电偶组成。放置测温装置时，采用分次放入、用自制配方耐火材料保护的方法。测温装置放置好之后，连接无纸记录仪，就可以连续测量石墨坩埚壁的温度了，测量范围从50

【技术实现步骤摘要】
一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置及放置方法


[0001]本申请涉及中频炉使用石墨坩埚做冶炼的
，具体涉及一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置及放置方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，对各种新型材料的需求大增。作为重要的冶炼设备，中频炉技术发展迅速，作为冶炼特殊材料时，石墨坩埚的使用也越来越广泛。
[0003]为了冶炼新型的产品，如高纯多晶硅，对中频炉内温度控制的要求也越来越高。目前中频炉的测温手段主要是通过快速热电偶，插入冶炼的熔体里面，经过3
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5秒拔出来，就可以测出熔体的温度。这种测量方法是不连续的，只能点测量，并且，如果遇到导热不好的熔体，如非金属矿物，测量的温度偏差大，可重复性差，不能如实反映整个熔体的温度。
[0004]贵金属热电偶测温稳定、准确，但是对使用环境要求严格，如果只用简单的贵金属热电偶测温，中频炉炉衬环境恶劣，如果不做好保护，热电偶很容易损坏。同时，石墨坩埚在高温时，也会和一般的陶瓷保护管反应，造成陶瓷保护管损坏，进而热电偶损坏，无法连续稳定的测量温度。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置及放置方法，解决了中频炉石墨坩埚测温不准确、使用寿命不长的问题，从而可准确掌握中频炉内石墨坩埚的温度分布情况，对于冶炼对温度区间要求高的特殊的材料，如提纯高纯度硅材料提供了有效的手段。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，该装置包括：
[0007]至少三个外径由大到小依次嵌套的陶瓷保护管；
[0008]耐高温不导电的氧化物粉末，所述耐高温不导电的氧化物粉末填充于相邻两个陶瓷保护管之间；
[0009]封堵物，所述封堵物封堵在相邻两个陶瓷保护管之间，用于防止所述耐高温不导电的氧化物粉末流出来；
[0010]一陶瓷绝缘管，所述陶瓷绝缘管插入到外径最小的陶瓷保护管中；
[0011]一贵金属热电偶，所述贵金属热电偶插入所述陶瓷绝缘管中。
[0012]优选地，所述陶瓷保护管选自氮化硅陶瓷保护管、氧化锆陶瓷保护管、高纯刚玉陶瓷保护管。
[0013]优选地，所述陶瓷保护管的头部测温区采用涂层保护。
[0014]优选地，相邻两个陶瓷保护管之间有5
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10mm间隙。
[0015]优选地，所述耐高温不导电的氧化物粉末选自氧化锆粉末、氧化钇粉末、氧化铝粉末。
[0016]优选地，所述贵金属热电偶选用B型热电偶；
[0017]优选地，所述贵金属热电偶的头部测温区采用涂层保护。
[0018]优选地，所述涂层由硅溶胶和耐高温材料粉混合而成，所述硅溶胶和耐高温材料粉的质量比例为1：(0.7
‑
1.5)。
[0019]优选地，所述耐高温材料粉选自氧化铝、氧化锆、氧化钇的一种或者几种组合。
[0020]优选地，所述耐高温材料粉为400
‑
600目。
[0021]优选地，所述涂层的涂覆过程如下：用氧乙炔枪烘烤陶瓷保护管，快速升温至200度左右，然后用喷枪嘴对着陶瓷保护管喷涂涂层，喷涂时陶瓷保护管均匀转动，边烤边喷，喷约10遍左右。
[0022]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置的放置方法，该方法包括：
[0023]先在预定位置铺一层耐火材料，再把第一方面所述的装置放在该层耐火材料上面，再往第一方面所述的装置上部铺一层耐火材料，并捣打结实。
[0024]优选地，所述耐火材料由颗粒度不同的锆英砂，按照一定比例混合搅拌均匀而得。
[0025]优选地，使用颗粒度为20
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60目和80
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120目锆英砂，按照质量比例(2
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3)：1，混合搅拌均匀，获得耐火材料。
[0026]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0027]由上述实施例可知，本申请能够连续准确测温，并且在石墨坩埚的使用寿命周期内一直工作不会损坏。解决了中频炉石墨坩埚测温不准确、使用寿命不长的问题，从而可准确掌握中频炉内石墨坩埚的温度分布情况，对于冶炼对温度区间要求高的特殊的材料，如提纯高纯度硅材料提供了有效的手段。
[0028]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0029]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0030]图1是根据一示例性实施例示出的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置放置后的结构示意图。
[0031]图2是根据一示例性实施例示出的多个陶瓷保护管相互嵌套的结构示意图。
[0032]图3是根据一示例性实施例示出的陶瓷绝缘管和贵金属热电偶的装配结构示意图。
[0033]图中的附图标记有：1、陶瓷保护管；2、耐高温不导电的氧化物粉末；3、陶瓷绝缘管；4、贵金属热电偶；5、无纸记录仪；6、耐火材料；7、线圈；8、石墨坩埚；9、涂层。
具体实施方式
[0034]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范
围。
[0035]实施例1：
[0036](1)制作连续测量石墨坩埚壁温度的装置
[0037]参考图1
‑
图3所示，本实施例提供的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置可以包括中频炉内测温部分和中频炉外的测温部分，其中：
[0038]所述中频炉内测温部分可以包括至少三个外径由大到小依次嵌套的陶瓷保护管1；耐高温不导电的氧化物粉末2，所述耐高温不导电的氧化物粉末2填充于相邻两个陶瓷保护管1之间；封堵物，所述封堵物封堵在相邻两个陶瓷保护管1之间，用于防止所述耐高温不导电的氧化物粉末2流出来；
[0039]所述中频炉外的测温部分可以包括一陶瓷绝缘管3，所述陶瓷绝缘管3插入到外径最小的陶瓷保护管1中；一贵金属热电偶4，所述贵金属热电偶4插入所述陶瓷绝缘管3中。
[0040]其中，中频炉内测温部分的制作方法为：
[0041]步骤一：准备高纯高纯刚玉陶瓷保护管1，外径50mm，长度80mm，一只；外径25mm，长度80mm，一只；外径16mm，长度220mm，一只；外径6mm，长度240mm，一只；准备一只B型热电偶，长度260mm。
[0042]步骤二：把氧化锆粉(400
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600目)1kg加入到1.25kg硅溶胶中，使用气动搅拌器搅拌10min，获得涂层9材料，倒入喷枪中。
[0043]步骤三：使用氧乙炔喷枪加热陶瓷保护管1，用红外测温仪测温，温度达到20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，该装置包括：至少三个外径由大到小依次嵌套的陶瓷保护管；耐高温不导电的氧化物粉末，所述耐高温不导电的氧化物粉末填充于相邻两个陶瓷保护管之间；封堵物，所述封堵物封堵在相邻两个陶瓷保护管之间，用于防止所述耐高温不导电的氧化物粉末流出来；一陶瓷绝缘管，所述陶瓷绝缘管插入到外径最小的陶瓷保护管中；及一贵金属热电偶，所述贵金属热电偶插入所述陶瓷绝缘管中。2.根据权利要求1所述的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，所述陶瓷保护管选自氮化硅陶瓷保护管、氧化锆陶瓷保护管、高纯刚玉陶瓷保护管。3.根据权利要求1所述的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，所述陶瓷保护管的头部测温区采用涂层保护。4.根据权利要求1所述的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，相邻两个陶瓷保护管之间有5
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10mm间隙。5.根据权利要求1所述的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，所述贵金属热电偶的头部测温区采用涂层保护。6.根据权利要求4或5所述的一种连续测量石墨坩埚壁温度的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立新，赵松，
申请(专利权)人：长沙新立硅材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：