[实用新型]一种用于单晶炉的二次填料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及单晶炉技术领域，尤其涉及一种用于单晶炉的二次填料装置。

背景技术

单晶炉是生产单晶硅棒的设备，其生产过程为将装满多晶硅料的石英坩埚放入单晶炉内在负压状态下加热融化为液体硅料，再通过籽晶拉制成单晶硅，石英坩埚内的液体硅料全部被拉制成单晶硅棒，待冷却后打开单晶炉取出单晶硅棒成品。

由于多晶硅材料在块状时，在石英坩埚中体积大于液体状态，所以，当多晶硅在块状时装入到单晶炉内石英坩埚中，待化为液态硅时，其体积小于多晶硅在块状时的体积，在石英坩埚中多晶硅块的容量与熔解后的液态硅的容量有很大的差距，直接导致石英坩埚不能充分利用，影响单晶硅的炉产量。由于石英坩埚的容积是相对固定的，因而单晶炉一次装料无法用足石英坩埚的容积，严重影响单晶炉石英坩埚的利用率，也增加了热量损失，因此，生产中需要一种装置，当石英坩埚内固体硅熔化后，在石英坩埚中空出的部分中，能够最大限度二次加入固体硅至石英坩埚中熔化，在拉晶前使石英坩埚中的液态硅达到满埚程度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于单晶炉的二次填料装置，以解决目前单晶炉制备单晶时存在单个周期内炉产量较低以及石英坩埚的利用率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种用于单晶炉的二次填料装置，所述单晶炉包括主炉室、副炉室以及主炉室和副炉室之间的过渡室，其中，所述过渡室的内径大于所述副炉室的内径，所述过渡室的内径大于所述主炉室的炉口的内径；该二次填料装置包括：储料桶；固定组件，用于将所述储料桶固定在所述主炉室的炉口上；所述固定组件包括环状连接件以及设置于环状连接件上的多个卡扣件；所述环状连接件套设于所述储料桶上并通过螺纹组件与所述储料桶固定连接，所述卡扣件包括连接于环状连接件上的支撑部、设置于支撑部中转轴以及通过该转轴与支撑部可转动连接的卡扣部；所述环状连接件的外径略小于所述副炉室的内径；其中，以所述转轴为分界线，所述卡扣部中，朝向所述环状连接件内部的第一端的重量大于朝向所述环状连接件外部的第二端的重量；所述环状连接件上对应于所述卡扣部第二端的位置设置有第一避让孔；当所述二次填料装置位于所述副炉室中时，所述卡扣部的第二端被压迫收容于所述第一避让孔中；当所述二次填料装置从所述副炉室进入到所述过渡室时，由于所述过渡室的内径大于所述副炉室的内径，所述卡扣部在自身重量的作用下，其第二端从所述第一避让孔中旋转出；当所述二次填料装置进入到所述主炉室，所述卡扣部的第二端卡合在所述主炉室的炉口上，将所述储料桶固定。

具体地，所述单晶炉中设置有升降机构；所述储料桶具有上填料口和下卸料口，所述下卸料口设置有封堵件，该封堵件与所述储料桶铰接；所述储料桶还连接有多个吊杆，用于将所述储料桶吊入至所述主炉室内或吊出，每一所述吊杆的上端与所述升降机构连接、下端与所述封堵件连接。

具体地，所述卡扣部的第一端还连接有第一横杆，以增加该第一端的重量；所述卡扣部的第二端还连接有第二横杆，以增加该第二端与所述主炉室的炉口边缘的卡合面积。

具体地，所述卡扣部的顶面，从第一端到第二端呈弧面过渡，并且第一端高于第二端，以使所述二次填料装置从所述过渡室提升到所述副炉室的过程中，所述卡扣部的第二端可顺利地被压迫收容于所述第一避让孔中。

具体地，多个所述卡扣件呈圆周对称地设置在所述环状连接件上。

具体地，所述卡扣件的数量为3个。

具体地，所述吊杆位于所述环状连接件中，并且所述环状连接件上设置有第二避让孔，所述吊杆穿过所述第二避让孔。

具体地，所述封堵件包括两个封堵部，两个所述封堵部拼合后可封堵所述下卸料口；所述吊杆的数量为两个，对称地位于所述储料桶的两侧，每一吊杆包括主杆和副杆，所述主杆的第一端与所述升降机构连接，第二端铰接有两个副杆，每一副杆分别连接到一个所述封堵部；当所述储料桶背固定在所述主炉室的炉口上之后，所述升降机构驱动所述主杆继续下降，所述主杆带动所述副杆推开所述两个封堵部。

具体地，所述储料桶的外壁上沿高度方向开设有多个螺纹孔，所述螺纹组件连接与所述螺纹孔，将所述环状连接件与储料桶固定连接；其中，通过选择连接不同的螺纹孔的高度位置，以选择所述储料桶伸入到所述主炉室中的高度。