单晶炉掺杂料斗制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单晶炉掺杂料斗，用于直拉式硅单晶炉掺杂、二次或多次投料。包括料筒、卸料立杆和斗瓣。卸料立杆自上而下穿过料筒内壁刚性支架上的导套，通向料筒底部。斗瓣与料筒由料筒底端外壁上铰臂相连接，斗瓣闭合时，斗瓣底部卡合在卸料立杆下端的柱头凹槽内，此时斗瓣与斗瓣侧边接缝处、斗瓣与料筒接缝处合拢无间隙。料筒上部外壁有一法兰盘，投料时缓慢下降单晶炉掺杂料斗，当法兰盘与单晶炉炉盖法兰接触后，料筒停止下降而卸料立杆继续下降，三瓣斗瓣自动打开，物料落入单晶炉。该设备结构简单，可在硅单晶的生产过程中，方便、精确地进行掺杂、二次或多次加料，且不影响单晶炉炉内工艺环境，提高硅单晶质量且降低生产成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于硅单晶制造
，涉及直拉式硅单晶炉掺杂、二次或 多次投料用的单晶炉掺杂料斗。技术背景随着国内光伏产业的迅猛发展，太阳能级单晶硅的品种越来越多，如ICn戈超低阻电阻率的太阳能级单晶硅,这种单晶硅需要在提炼过程中进行掺杂。 另夕卜，在生产投料时， 一次投料受限于硅料体积过大而无法实现最大才b文量时， 需要二次或多次投料。但是目前国内供应的直拉法单晶炉却没有二次投料辅助 设备，给掺杂和二次投料带来了困难。太阳能级单晶硅的生产环境为高温低压， 且密封要求高，当掺杂、二次或多次加料时，只能打开炉盖，快速从炉口才认，这种方法一是影响炉膛温度和压力；二是对于不同品种的太阳能级单晶硅，其 掺杂的精确度对产品的品质和收率影响较大，采用上述方式4参杂，不能精确控 制投并抖青度，加料也不够均匀。因此需要能有一装置，能在直拉法硅单晶炉生 产过程中，方便、精确地进行掺杂、二次或多次加料，该设备应结构简单，且 不影响单晶炉炉内工艺环境。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能在直拉法硅单晶生产过程中，方便、精 确地进行摻杂、二次或多次加料，需要开发一种结构简单且不影响单晶炉炉内 工艺环境的单晶炉掺杂料斗。为了达到上述目的，本技术的技术方案是，单晶炉掺杂料斗，包括料 筒、卸料立杆和斗瓣；料筒上部内壁固定有一个刚性支架，位于料筒中心位置 的支架上置有一个导套，料筒上部外壁有一法兰盘，法兰盘上开有通气孔。卸 料立杆自上而下穿过导套通向料筒底部，卸料立杆下端为带有凹槽的柱头；斗 瓣位于料筒的底部，料筒底端外壁上置有铰臂，斗瓣与料筒由铰臂相连接；斗 瓣闭合时，斗瓣底部卡合在柱头凹槽内，且斗瓣与斗瓣侧边接缝处、斗瓣与料 筒接缝处合拢无间隙。卸料立杆中部有一个定位块，定泣块位于导套与柱头之间。斗瓣为弧形，采用^M合金钢制成，避免长时间负载变形。 卸料立杆上端套有卡头，卸料立杆与卡头用销子连接。 卡头上部为螺紋结构。本技术具有以下优点；在制作IC级或超低阻电阻率的太阳能级单晶硅，由于锑、砷元素自身化学因素极易在高温常溶硅下挥发，从而造成最终晶体电阻率偏移而影响制品品质 和收率。采用本技术单晶炉掺杂料斗后，因掺杂精度易于控制，掺杂时不影响炉内工艺环境，产品品质和生产成本明显好转。实践证明IC级太阳能级单 晶硅，重#4弟、砷单晶体的收率比常规掺杂制备出的收率要高出15%，经济效 益可观。该装置的另一优点为目前市场单晶炉单台投料量一是受制于客户要求较 低含氧量的硅晶体，二是硅本身其固体体积大于液态体积，生产投料时不能实 现最大投料量，经测算，硅单晶炉的实际热场大小和原始硅料形态可每炉增加 5 ~ 20kg投料量，也就是占总投料量的9 % ~ 18%。采用本技术单晶炉掺杂料 斗后，在不影响单晶炉炉内工艺环境条件下，二次投料可提高单晶炉生产效率， 从而大大降低了珪单晶的拉制成本。单晶炉掺杂料斗结构简单，可在硅单晶的生产过程中，方便、精确地进行 掺杂、二次或多次加料，且不影响单晶炉炉内工艺环境，对提高单晶炉的生产 效率和p争低了硅单晶的拉制成本有利。附图说明以下结合附图对本技术作进一步详细地/说明。 图l是本技术实施例斗瓣闭合时的剖视示意图； 图2是图1的俯^L示意图；图3是本技术实施例斗瓣开启时的剖视示意图； 图4是图3的俯一见示意图。具体实施方式图示为本技术实施例的结构和操作步骤。如图1和图2所示为本技术实施例斗瓣闭合时的主视示意图和俯视示 意图。单晶炉掺杂料斗，包括料筒1、卸料立杆2和斗瓣3;料筒l上部内壁固 定有一个刚性支架4，位于料筒1中心位置的支架4上置有一个导套5，料筒1 上部外壁有一法兰盘ll。卸料立杆2自上而下穿过导套5通向料筒l底部，卸 料立杆2与导套5为滑动配合，卸料立杆2能上下移动；卸料立杆2下端为带 有凹槽的柱头6;斗瓣3位于料筒1的底部，共三瓣，料筒l底端外壁上置有 三个铰臂7，斗瓣3与料筒1由铰臂7相连接；斗瓣3闭合时，三瓣斗瓣3底 部卡合在柱头6凹槽内，各斗瓣3侧边接缝处、斗瓣3与料筒1接缝处均合拢， 无间隙。卸料立杆2中部有一个限位块8，限位块8位于导套5与柱头6之间。 三瓣斗瓣3为弧形，釆用石M合金钢制成，避免长时间负载变形。 法兰盘11上开有通气孔12，用于氩气分流，保-〖正该装置不影响设^^正常 运行。卸料立杆2上端套有石墨卡头9,卸料立杆2与石墨卡头9用销子10连接。 石墨卡头9上部为螺紋结构。掺杂、二次或多次投料前，关闭斗瓣3，斗瓣3底部卡合在柱头6凹槽内 自动锁紧。将掺杂、二次或多次投放的物料置于料筒1内，定位块8的上表面 与支架4上导套5的下表面相接触，石墨卡头9上的螺紋连接于单晶炉软轴上。需要加料时，可ie曼4是升单晶炉掺杂料斗至单晶炉副室内，并关闭副室进 入单晶炉正常操作。如图3和图4所示为本技术实施例斗瓣开启时的主视示意图和俯视示 意图。当炉内多晶料融化完毕后，變f曼下降单晶炉软轴上的单晶炉掺杂料斗，当 法兰盘11与单晶炉炉盖法兰接触后，料筒1停止下降而卸料立杆2继续下降， 此时三瓣斗瓣3随铰臂7的摆动弧线自动打开，料筒1内物料自动落入单晶炉 内液面上，掺杂、二次或多次加料完成。掺杂、二次或多次加料完成后。提起卸料立杆2，当卸料立杆2中部限位 块8上表面与支架4上导套5下表面接触后，通过作用力将整个单晶炉掺杂料 斗拔爽，最后ii7v正常拉晶工艺。权利要求1、一种单晶炉掺杂料斗，其特征在于包括料筒(1)、卸料立杆(2)和斗瓣(3)；料筒(1)上部内壁固定有一个刚性支架(4)，位于料筒(1)中心位置的支架(4)上置有一个导套(5)，料筒(1)上部外壁有一法兰盘(11)；卸料立杆(2)自上而下穿过导套(5)通向料筒(1)底部，卸料立杆(2)下端为带有凹槽的柱头(6)；斗瓣(3)位于料筒(1)的底部，料筒(1)底端外壁上置有铰臂(7)，斗瓣(3)与料筒(1)由铰臂(7)相连接；斗瓣(3)闭合时，斗瓣(3)底部卡合在柱头(6)凹槽内，且斗瓣(3)与斗瓣(3)侧边接缝处、斗瓣(3)与料筒(1)接缝处合拢无间隙。2、 根据权利要求1所述的单晶炉掺杂料斗，其特征在于所述卸料立杆 (2)中部有一个定位块(8)，定位块(8)位于导套(5)与柱头(6)之间。3、 根据权利要求2所述的单晶炉掺杂料斗，其特征在于所述斗瓣(3) 为弧形。4、 根据权利要求2或3所述的单晶炉掺杂料斗，其特征在于所述法兰 盘(11)上开有通气孔(12)。5、 根据权利要求4所述的单晶炉掺杂料斗，其特征在于所述卸料立杆 (2)上端套有卡头(9)，卸料立杆(2)与卡头(9)用销子(10)连接。6、 根据权利要求5所述的单晶炉掺杂料斗，其特征在于所述卡头(9) 上部为螺紋结构。专利摘要本技术公开了一种单晶炉掺杂料斗，用于直拉式硅单晶炉掺杂、二次或多次投料。包括料筒、卸料立杆和斗瓣。卸料立杆自上而下穿过料筒内壁刚性支架上的导套，通向料筒底部。斗瓣与料筒由料筒底端外壁上铰臂相连接，斗瓣闭合时，斗瓣底部卡合在卸料立杆下端的柱头凹槽内，此时斗瓣与斗瓣侧边接缝处、斗瓣与料筒接缝处合拢无间隙。料筒上部外壁有一法兰盘，投料时缓慢下降单晶炉掺杂料斗，当法兰盘与单晶炉炉盖法兰接触后，料筒停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶炉掺杂料斗，其特征在于：包括料筒（１）、卸料立杆（２）和斗瓣（３）；料筒（１）上部内壁固定有一个刚性支架（４），位于料筒（１）中心位置的支架（４）上置有一个导套（５），料筒（１）上部外壁有一法兰盘（１１）；卸料立杆（２）自上而下穿过导套（５）通向料筒（１）底部，卸料立杆（２）下端为带有凹槽的柱头（６）；斗瓣（３）位于料筒（１）的底部，料筒（１）底端外壁上置有铰臂（７），斗瓣（３）与料筒（１）由铰臂（７）相连接；斗瓣（３）闭合时，斗瓣（３）底部卡合在柱头（６）凹槽内，且斗瓣（３）与斗瓣（３）侧边接缝处、斗瓣（３）与料筒（１）接缝处合拢无间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程宜红，吴伟忠，
申请(专利权)人：常州有则科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]