硅芯棒组件和多晶硅还原炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅芯棒组件及一种多晶硅还原炉，该硅芯棒组件用以设置在多晶硅还原炉中沉积多晶硅，该硅芯棒组件包括竖立安装的两根立棒和连接所述两根立棒的一根横棒，所述横棒的两端分别榫接在所述两根立棒的顶端。本实用新型专利技术的硅芯棒组件，连接牢固可靠，接触好，而且安装快捷。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶硅生产
，尤其涉及一种用于多晶硅还原炉的硅芯棒组件及具有该硅芯棒组件的多晶硅还原炉。
技术介绍
制造多晶硅方法包括公知的西门子法，这种方法中，通常采用的还原炉由炉底和炉体组成反应室，炉底由冷却水系统进行冷却；钟罩型的炉体具有冷却水夹套，炉体坐落在炉底上。在炉底上还设置有多对电极和安装在电极上的用于沉积多晶硅的硅芯棒。硅芯棒是由两根长度约2 3米的立棒和连接两根立棒长度约为25 30cm的一根横棒为一组，可统称为一组“硅芯棒组件”，两根立棒分别安装在炉底的石墨电极上，一对石墨电极上安装一组娃芯棒组件。在工艺过程中，通电利用电阻加热将硅棒的温度加热到约110(Tll50°C，并将氯硅烧气体和氢气构成的混合气体作为原料气体导入还原炉内，使原料气体与加热后的娃芯棒接触而在硅芯棒上析出多晶硅。析出多晶硅的硅芯棒可以称为“硅棒”。然而，现有技术中，是把硅芯棒组件的横梁用钥丝绑在硅芯棒组件的立棒上，因此，在工艺过程初期，由于还原炉内气体流动，横棒与立棒之间有易松脱的问题；而在硅棒长粗后，钥丝被埋在硅棒里，在取下硅棒后并进行切割后，需要把含有钥丝部分的硅块另行回收处理，这样严重影响产品质量与产率。
技术实现思路
本技术的目的为提供一种硅芯棒组件，以解决现有技术的硅芯棒组件的横棒与立棒之间易松脱，并影响多晶硅产品质量及产率的技术问题。本技术的另一目的为提供一种具有本技术硅芯棒组件的多晶硅还原炉。为实现上述目的，本技术的技术方案如下一种硅芯棒组件，用以设置在多晶硅还原炉中沉积多晶硅，该硅芯棒组件包括竖立安装的两根立棒和连接所述两根立棒的一根横棒，所述横棒的两端分别榫接在所述两根立棒的顶端。本技术的硅芯棒组件，优选的，在所述横棒的两端形成有榫头，在所述立棒上开设与所述榫头配合的榫槽，所述立棒与所述横棒的直径相同，所述榫头的长度等于所述立棒的直径。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫头的外侧具有堵头本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫头和所述榫槽的横截面均为矩形。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫槽的宽度为所述立棒直径的三分之一，所述榫头的宽度为所述横棒的直径的三分之一。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫槽的深度为所述立棒直径的三分之二至四分之三。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述立棒的直径为7毫米，所述榫槽的深度为5毫米。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫槽和所述榫头的截面均为直角梯形。本技术的硅芯棒组件，优选的，所述榫槽和所述榫头的截面均为等腰梯形，所述梯形的侧边与底边所成的角度大于90且小于等于95度，所述榫槽的深度为所述立棒直径的三分之二至四分之三。一种多晶硅还原炉，所述多晶硅还原炉的每一对电极上安装一组本技术的硅芯棒组件。本技术的有益效果在于，本技术的硅芯棒组件，具有连接牢固可靠，接触好，而且安装快捷的优点。克服了现有技术中存在的横棒与立棒之间易松脱的问题；而且本 技术的硅芯棒组件，不再依靠钥丝进行连接，因此在硅棒长粗后，不会有影响多晶硅质量与产率的成分埋在硅棒里，在取下硅棒后，不需要再对部分硅块另行回收处理，因而提高了产品质量与产率，简化了工艺过程。附图说明图I为本技术的硅芯棒组件的示意图。图2是本技术第一实施例的硅芯棒组件中立棒的榫槽的轴测图。图3是本技术第一实施例的硅芯棒组件中横棒的主视图。图4是图3的A-A剖视图。图5是本技术第二实施例的硅芯棒组件中立棒的榫槽的轴测图。图6是本技术第二实施例的硅芯棒组件中横棒的主视图。图7是图6的B-B剖视图。具体实施方式体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。本技术实施例的多晶硅还原炉，具有本技术实施例的硅芯棒组件，即在多晶硅还原炉的每一对电极上安装一组本技术实施例的硅芯棒组件，以在硅芯棒组件上沉积多晶硅。其中的电极，优选的为石墨电极。下面具体介绍本技术优选实施例的硅芯棒组件。如图I所示，本技术实施例的硅芯棒组件，包括两根立棒I和一根横棒2，立棒I竖立安装在多晶硅还原炉的电极上，横棒2榫接在两根立棒I的顶端，至于横棒2和立棒I之间的榫接的具体形式，既可以是在立棒I上形成榫头，并在横棒2上开设榫槽或者榫目艮，也可以是在立棒I上形成榫头，在横棒2上开设榫槽或者榫眼，将榫头插入榫槽或者榫眼进行榫接。优选的，横棒2的直径等于立棒I的直径，并且是在立棒I上开设榫槽13，在横棒2上形成榫头23的方式进行榫接，以下介绍此种形式的两个具体实施例。第一实施例本实施例中，榫槽13和榫头23的横截面均为矩形。如图I-图4所示，本技术第一实施例的硅芯棒组件，其中在立棒I的上端中间开设有榫槽13，榫槽13是一个通槽，在立棒I的径向上的一端延伸至径向上的另一端，榫槽13包括和立棒I的轴线垂直的底平面131和两个与底平面131相垂直的侧平面132、133。如图3所示，横棒2的两端均形成有榫头23和堵头21，其中榫头23有和榫槽13相配合的底平面231和两个与底平面231相垂直的侧平面232、233，侧平面232、233和榫槽13的侧平面132、133相配合。如图2所示，榫槽13的底平面是由对称的两平行弦和它们所夹的圆弧组成的，两平行弦间的距离，也即两侧平面132、133之间的距离，或者称榫槽13的宽度约为立棒I直 径的三分之一；侧平面131、132的高度，也即榫槽13的深度(或者称高度)约为硅芯棒直径的2/3 3/4，榫槽13的深度等于榫头23的侧平面232、233的高度(图3中的上下方向)；另夕卜，榫头23的长度(图3中的左右方向)等于或约等于立棒I的直径长度。以直径均为7mm的立棒I与横棒2为例，简述一下本技术的硅芯棒组件的加工步骤，首先加工立棒I的榫槽13，将作为立棒I的硅芯棒的一端切出一个与其轴线垂直的端平面，对加工方法没有限制，可采用铣床铣、线锯切割或激光切割；如图2所示，加工时，先在上述切出的端平面画出任意一条直径，在该直径两旁I.Imm处分别作与上述直径平行的两条弦，这两条弦也就是完成后的榫槽13的榫缘12与侧平面132、133的交线，从这两条弦沿着与立棒I轴线平行的方向切割，切割的深度为5mm，得到侧平面132、133和底面131，这样得到的榫槽13的宽度为2. 2mm，深度为5mm。接下来加工横棒2的榫头23，可由多晶硅还原炉的一对电极间的距离确定横棒2的长度，例如，一对电极间距离(两电极的轴线间的距离)为30cm，堵头的长度为3mm，榫头23的长度等于立棒I的直径，如图3、图4所示，那么横棒长度可以为30cm+0. 7cm+0. 3X2=31. 3cm，加工榫头23同样可以采用铣床铣、线锯切割或激光切割；先后加工出两个平行的侧平面232、233和底面231，侧平面232、233的高度为5mm，侧平面232,233的长度为7mm，底面231到榫头23顶部为5. 29mm。在安装多晶硅还原炉时，安装每一对电极时，先把两立棒I安装好，再把横棒2的两端榫头23分别对准两立棒I上端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅芯棒组件，用以设置在多晶硅还原炉中沉积多晶硅，其特征在于，该硅芯棒组件包括竖立安装的两根立棒和连接所述两根立棒的一根横棒，所述横棒的两端分别榫接在所述两根立棒的顶端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪海江，潘宏启，李海军，陈文明，陈其顺，
申请(专利权)人：包头市山晟新能源有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：