[发明专利]一种多晶硅铸锭炉的溢流隔离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅铸锭炉中的溢流保护结构，特别涉及一种当液态硅料从坩埚中溢流到多晶硅铸锭炉中后可被有效安全隔离的溢流隔离装置，以防止液态硅接触金属炉壁后，铸锭炉发生爆炸事故。

背景技术

目前，多晶硅铸锭是使用陶瓷石英坩埚进行生产的，先将硅料放入到陶瓷石英坩埚中，再将陶瓷石英坩埚放入到多晶硅铸锭炉中，通过加热使硅料熔化。搬运及装料中的磕碰，会使陶瓷石英坩埚的内部产生隐蔽裂痕，这些隐蔽裂痕通常不被发现。在多晶硅铸锭过程中，陶瓷石英坩埚盛载有高温液态硅料，若石英坩埚的内部存在隐蔽裂痕时，熔化的高温液态硅料就会从隐蔽裂痕中流出陶瓷石英坩埚，由于液态硅料具有较好的流动性，会很快流到铸锭炉体底部。由于铸锭炉体为双层夹套结构，在夹套中通有冷却水，而且炉体底部存在焊缝接口，溢流的高温液态硅料与低温的炉壁接触后，会导致炉体底部焊缝接口开裂，夹套中的冷却水就会流入铸锭炉体内，流入的冷却水被高温的硅液瞬间汽化，使炉内压力瞬间巨增，造成铸锭炉爆炸。此外，由于一个车间往往安装有几十台铸锭炉，当有铸锭炉发生问题时，为了保证安全，规程要求所有铸锭炉必须进入极冷状态，会造成极大的经济损失。

发明内容

本发明提供了一种多晶硅铸锭炉的溢流隔离装置，解决了多晶硅铸锭炉中高温溢流液态硅料与铸锭炉炉底的安全有效隔离的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种多晶硅铸锭炉的溢流隔离装置，包括多晶硅铸锭炉下炉体外壁和多晶硅铸锭炉下炉体内壁，在多晶硅铸锭炉下炉体外壁与多晶硅铸锭炉下炉体内壁之间设置有冷却水道，在冷却水道中设置有循环冷却水，在多晶硅铸锭炉下炉体的底部设置有热电偶安装桶形座，热电偶安装桶形座的顶端是设置在多晶硅铸锭炉下炉体内的，在热电偶安装桶形座的顶端套接有不锈钢圆柱形筒，在不锈钢圆柱形筒上套接有倒置的伞状溢流棉支撑架体，在倒置的伞状溢流棉支撑架体的圆形伞体上设置有圆环形槽，在圆环形槽中接插有第一层环状溢流棉垫，第一层环状溢流棉垫是铺满在多晶硅铸锭炉下炉体内壁的内侧面上的。

在第一层环状溢流棉垫上方的圆形伞体上从下向上依次设置有第二环形槽和第三环形槽，在第二环形槽中接插有第二层环状溢流棉垫，在第三环形槽中接插有第三层环状溢流棉垫，在倒置的伞状溢流棉支撑架体的圆形伞体内侧面上设置有第四层环状溢流棉垫。

倒置的伞状溢流棉支撑架体的材质为氧化铝纤维软毡。

本发明通过对多晶硅铸锭工艺过程分析，通过倒置的伞状溢流棉支撑架体结构，在炉底交错叠加铺设隔离溢流面垫层，实现了溢流的高温液态硅料与低温的炉壁的完全隔离，保证了多晶硅铸锭生产过程的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种多晶硅铸锭炉的溢流隔离装置，包括多晶硅铸锭炉下炉体外壁1和多晶硅铸锭炉下炉体内壁2，在多晶硅铸锭炉下炉体外壁1与多晶硅铸锭炉下炉体内壁2之间设置有冷却水道，在冷却水道中设置有循环冷却水，在多晶硅铸锭炉下炉体的底部设置有热电偶安装桶形座9，热电偶安装桶形座9的顶端是设置在多晶硅铸锭炉下炉体内的，在热电偶安装桶形座9的顶端套接有不锈钢圆柱形筒4，在不锈钢圆柱形筒4上套接有倒置的伞状溢流棉支撑架体3，在倒置的伞状溢流棉支撑架体3的圆形伞体上设置有圆环形槽，在圆环形槽中接插有第一层环状溢流棉垫8，第一层环状溢流棉垫8是铺满在多晶硅铸锭炉下炉体内壁2的内侧面上的。

在第一层环状溢流棉垫8上方的圆形伞体上从下向上依次设置有第二圆环形槽和第三圆环形槽，在第二圆环形槽中接插有第二层环状溢流棉垫7，在第三圆环形槽中接插有第三层环状溢流棉垫6，在倒置的伞状溢流棉支撑架体3的圆形伞体内侧面上设置有第四层环状溢流棉垫5。

倒置的伞状溢流棉支撑架体3的材质为氧化铝纤维软毡。本发明是在现有铸锭炉的下炉腔内部，设计了一种新的溢流棉隔离结构，倒置的伞状溢流棉支撑架体3为整体成型，无接口，再通过与多层溢流棉垫的交替叠加铺设，增加液态硅沿缝隙流经的长度，能有效地隔离溢流的高温液态硅料与金属炉壁的接触。