一种用于金属硅的真空熔炼炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于金属硅的真空熔炼炉，包括：支架框、炉体、感应线圈和石墨坩埚；所述支架框内连接有炉体，所述炉体上方连接有炉盖，所述感应线圈一端连接有导线，所述导线一端连接有控制柜；石墨坩埚，设置在所述感应线圈内，所述炉体一侧连接有联通组件，所述联通组件一端连接有抽真空泵，所述联通组件另一端连接有扩散泵。通过水泵将外部冷水，输送至铜盘内，对石墨坩埚内的金属硅，进行散热，使金属硅定向凝固，并结合喷管喷出的气体，进而使两种工艺在同一炉内进行，能够有效提高提纯的效率，通过定位销卡入定位槽的同时，T型板插入矩形槽，并且在扭簧的作用下，能够自行复位，进而便于将石墨坩埚安装在炉体内。进而便于将石墨坩埚安装在炉体内。进而便于将石墨坩埚安装在炉体内。

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属硅的真空熔炼炉


[0001]本技术涉及金属硅提纯设备
，具体为一种用于金属硅的真空熔炼炉。

技术介绍

[0002]金属硅提纯的方式多种多样，其中物理法即冶金法，是通过精炼炉冶炼造渣和真空熔炼炉提纯，定向凝固等工艺将高纯度金属硅提纯至太阳能级金属硅，现有的物理法提纯金属硅中使用的真空熔炼炉还存在一定缺陷，就比如；
[0003]由于熔渣和氧化精炼，对金属硅中含有的铁元素祛除不明显，因此须借助于真空熔炼炉对精炼后的金属硅进行进一步的精炼提纯，才能够达到更高纯度的要求，并且需要再次配合定向凝固，才能够得到4N级纯度的多晶硅，在使用物理法对金属硅进行提纯时，真空熔炼和定向凝固工艺，一般两个不同的炉内进行，导致提纯加工效率较低。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种用于金属硅的真空熔炼炉，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上使用物理法提纯金属硅时，真空熔炼和定向凝固工艺被分在两个不同的炉内进行，提纯效率较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于金属硅的真空熔炼炉，包括：炉体、感应线圈和石墨坩埚；
[0006]所述支架框内连接有炉体，且支架框作为支撑基础，所述炉体上方连接有炉盖，所述炉体内壁上连接有感应线圈，所述感应线圈一端连接有导线，所述导线一端连接有控制柜；
[0007]石墨坩埚，设置在所述感应线圈内，所述炉体一侧连接有联通组件，所述联通组件一端连接有抽真空泵，所述联通组件另一端连接有扩散泵。
[0008]优选的，所述石墨坩埚包括：定位销、定位槽、通孔、贯穿轴、扭簧、放置腔、T型板、矩形槽、圆形腔，所述石墨坩埚端部下方连接有定位销，所述定位销卡合连接在定位槽内，所述定位槽开设在炉体端部上表面。
[0009]优选的，所述石墨坩埚端部开设有通孔，所述通孔内连接有贯穿轴，所述贯穿轴外周面上连接有扭簧，所述扭簧连接在放置腔内壁上，所述放置腔开设在通孔内周面上。
[0010]优选的，所述贯穿轴末端连接有T型板，所述T型板末端贯穿矩形槽连接在圆形腔内，所述矩形槽开设在炉体端部上表面，所述圆形腔开设在矩形槽内部底面上。
[0011]优选的，所述炉体内壁上卡合连接有铜盘，所述铜盘上表面开设有蛇形槽，所述蛇形槽内卡合连接有蛇形管，所述蛇形管一端连接有第一连管，所述第一连管一端贯穿第一密封圈连接有水泵，所述第一密封圈嵌设在炉体内壁上，所述水泵连接在支架框底部。
[0012]优选的，所述水泵一端连接有导流管，所述导流管一端嵌设在储水箱内，所述储水箱连接在支架框底部。
[0013]优选的，所述储水箱上方嵌设连接有第二连管一端，所述第二连管另一端穿过第二密封圈连接在蛇形管另一端，所述第二密封圈嵌设在炉体内壁上，所述储水箱外侧连接有制冷器。
[0014]优选的，所述炉盖内部上方嵌设连接有三通管，所述三通管一端连接有喷管，所述三通管顶端连接有弹性管，所述弹性管一端连接有气泵，所述气泵一端连接有气体存储罐，所述气体存储罐连接在支架框底部。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过水泵将外部冷水，输送至铜盘内，对石墨坩埚内的金属硅，进行散热，使金属硅定向凝固，并结合喷管喷出的气体，进而使两种工艺在同一炉内进行，能够有效提高提纯的效率，通过定位销卡入定位槽的同时，T型板插入矩形槽，并且在扭簧的作用下，能够自行复位，进而便于将石墨坩埚安装在炉体内，具体内容如下：
[0016]1.首先，打开炉盖，并将石墨坩埚上的两组贯穿轴手动旋转90
°
，贯穿轴带动T型板旋转的同时，会拧动扭簧，然后，将石墨坩埚由上至下插入炉体内，当石墨坩埚端部与炉体端部贴合时，T型板末端贯穿矩形槽，进入圆形腔内，同时定位销插入定位槽内，松开贯穿轴，贯穿轴在扭簧的作用下，带动T型板末端在圆形腔内旋转复位，当T型板完全复位之后，T型板无法从矩形槽中抽出，进而便于将石墨坩埚安装在炉体内；
[0017]2.将经过精炼的金属硅倒入石墨坩埚内，关闭炉盖，当金属硅处于熔融状态时，启动气泵，将工艺气体充入炉体内，与金属硅中的杂质，如磷和硼等化合反应生成易挥发的化合物，被抽真空泵抽走，然后，启动制冷器和水泵，水泵将储水箱内的冷水输送至蛇形管内，并重新回流至储水箱，经过换热之后的循环水，在制冷器重新制冷，不断循环，让石墨坩埚内的硅液从底部开始冷却，并慢慢向上凝固，利用凝固过程中的分凝效应，将杂质向顶部集中，在定向凝固后，去除硅铸锭杂质浓度高的表层和上端，即可得到高纯度金属硅，使真空熔炼和定向凝固两种工艺，均处在炉体中进行，能够极大的提高金属硅提纯的效率。
附图说明
[0018]图1为本技术结构示意图；
[0019]图2为本技术石墨坩埚结构示意图；
[0020]图3为本技术铜盘结构示意图；
[0021]图4为本技术A部结构放大图。
[0022]图中：1、支架框；2、炉体；3、炉盖；4、感应线圈；5、导线；6、控制柜；7、石墨坩埚；701、定位销；702、定位槽；703、通孔；704、贯穿轴；705、扭簧；706、放置腔；707、T型板；708、矩形槽；709、圆形腔；8、联通组件；9、抽真空泵；10、铜盘；11、蛇形槽；12、蛇形管；13、第一连管；14、第一密封圈；15、水泵；16、导流管；17、储水箱；18、第二连管；19、第二密封圈；20、制冷器；21、三通管；22、喷管；23、弹性管；24、气泵；25、气体存储罐；26、扩散泵。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，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。
[0024]请参阅图1
‑
4，本技术提供一种技术方案：一种用于金属硅的真空熔炼炉，包括：炉体2、感应线圈4和石墨坩埚7；
[0025]支架框1内连接有炉体2，且支架框1作为支撑基础，炉体2上方连接有炉盖3，炉体2内壁上连接有感应线圈4，感应线圈4一端连接有导线5，导线5一端连接有控制柜6，石墨坩埚7，设置在感应线圈4内，炉体2一侧连接有联通组件8，联通组件8一端连接有抽真空泵9，联通组件8另一端连接有扩散泵26。
[0026]石墨坩埚7包括：定位销701、定位槽702、通孔703、贯穿轴704、扭簧705、放置腔706、T型板707、矩形槽708、圆形腔709，石墨坩埚7端部下方连接有定位销701，定位销701卡合连接在定位槽702内，定位槽702开设在炉体2端部上表面，通过定位销701卡入定位槽702内，能够使石墨坩埚7安装之后，不会轻易晃动。石墨坩埚7端部开设有通孔703，通孔703内连接有贯穿轴704，贯穿轴704外周面上连接有扭簧705，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属硅的真空熔炼炉，包括：支架框(1)、炉体(2)、感应线圈(4)和石墨坩埚(7)，其特征在于；所述支架框(1)内连接有炉体(2)，所述炉体(2)上方连接有炉盖(3)，所述炉体(2)内壁上连接有感应线圈(4)，所述感应线圈(4)一端连接有导线(5)，所述导线(5)一端连接有控制柜(6)；石墨坩埚(7)，设置在所述感应线圈(4)内，所述炉体(2)一侧连接有联通组件(8)，所述联通组件(8)一端连接有抽真空泵(9)，所述联通组件(8)另一端连接有扩散泵(26)。2.根据权利要求1所述的一种用于金属硅的真空熔炼炉，其特征在于：所述石墨坩埚(7)包括：定位销(701)、定位槽(702)、通孔(703)、贯穿轴(704)、扭簧(705)、放置腔(706)、T型板(707)、矩形槽(708)、圆形腔(709)，所述石墨坩埚(7)端部下方连接有定位销(701)，所述定位销(701)卡合连接在定位槽(702)内，所述定位槽(702)开设在炉体(2)端部上表面。3.根据权利要求2所述的一种用于金属硅的真空熔炼炉，其特征在于：所述石墨坩埚(7)端部开设有通孔(703)，所述通孔(703)内连接有贯穿轴(704)，所述贯穿轴(704)外周面上连接有扭簧(705)，所述扭簧(705)连接在放置腔(706)内壁上，所述放置腔(706)开设在通孔(703)内周面上。4.根据权利要求3所述的一种用于金属硅的真空熔炼炉，其特征在于：所述贯穿轴(704)末端连接有T型板(707)，所述T型板(707)末端贯穿矩形槽(708)连接在圆形腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄肃鹏，姜生芹，
申请(专利权)人：济南鹏程硅业有限公司，
类型：新型
国别省市：