一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置及感应炉的制作方法

    技术2022-08-01  95


    本实用新型涉及硅熔炼用感应炉技术领域,具体涉及一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置及感应炉。



    背景技术:

    硅切割渣可以用来回炉重新结晶、提纯、现在硅料紧缺,价格不菲。

    现有的硅切割渣常用感应炉进行熔炼,而在熔炼过程中,由于熔融的硅表面容易形成熔渣,熔渣在熔炼过程中起到保护熔液不被氧化,但是熔渣为冷渣,即不会感应产生热,熔渣的温度依靠硅熔融液提供的热量来维持,当熔渣的散热温度高于硅熔融液体的传热时,熔渣就会在硅熔融液的表面结壳。若渣壳未及时熔化或被外力打透,渣壳下部空间形成密闭空间,熔炼产生的气体不能及时释放,达到一定压力后就会发生爆炸,硅熔融喷出,造成安全隐患,另一方面,熔炼时温度不均匀,也可能导致一部分硅熔融液溅出,因此,为了防止这一不利后果的发生,感应炉的顶部一般设置为敞开结构,而且炉顶的上方设置吸尘装置进行抽气。

    但是敞开结构一方面会导致空气中的氧气进入与硅熔融液发生氧化反应,另一方面,吸尘装置在抽气过程中会将部分未熔融的硅粉抽走,这两方面会降低硅熔炼的产率。



    技术实现要素:

    本实用新型所要解决的技术问题是:现有的硅切割渣熔炼感应炉的炉顶为敞开结构,会因为氧气对硅的氧化或者抽气装置将硅粉抽走等造成熔炼硅的产率降低。

    本实用新型提供了解决上述问题的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置。

    本实用新型通过下述技术方案实现:

    一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,包括盖体和提升装置,连接柱穿过所述盖体与所述盖体上方的提升装置连接,所述连接柱的另一端连接石墨板,所述石墨板位于炉体内且处于坩埚的上方。

    本实用新型的设计原理为:在感应炉的上方设置盖体,这样不仅可以减少氧气对熔融硅的氧化,而且减少了吸尘装置对硅粉的吸收,提高硅切割渣熔炼收率,而在盖体上连接能在坩埚上方升降的石墨板,石墨板能感应生热,对坩埚中的熔融硅表面有传热的作用,这样便减小了熔渣上表面和下表面的温度差,有效减少因为熔渣上下表面的温度差而结壳,从而防止爆炸,熔融液喷出等安全事故的发生。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述石墨板的底部垂直设置有凸杆,提升装置在上下运动过程中,会带动凸杆上下移动,从而对熔融硅表面的熔渣进行破除,防止其结壳。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述凸杆为多个。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述凸杆的端部设置尖刺部,尖刺部在向下穿过熔渣表面时会因为压强大而易于穿入。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述石墨板上设置多个通孔,通孔有利于熔炼过程中物料中产生的气体排出。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述盖体的顶部设置挂环,所述挂环与所述提升装置可拆卸连接,在需要揭盖时,可以通过提升装置升高而提起盖体,方便进行加料、出料等操作。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述挂环为两个,且分别位于所述连接柱与所述盖体连接处的两侧,这样在提升盖体时不会出现偏移,使其始终沿着其轴线方向上升或者下降。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述盖体上设置排气口,及时排出炉内气体防止爆炸等。

    本实用新型优选一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,所述提升装置包括横柱,与所述横柱连接的竖直柱和液压气缸,所述连接柱与所述横柱连接,所述液压气缸控制竖直柱升降从而带动所述横柱上下移动,液压气缸省力节能,操作方便。

    一种感应炉,包括炉体,所述炉体顶部设置炉盖装置。

    本实用新型具有如下的有益效果:

    1.本实用新型通过在感应炉上设置可升降的石墨板,通过石墨板感应热来减少熔融硅表面熔渣的上表面和下表面的温度差,从而防止结壳。

    2.本实用新型在石墨板的底部设置凸杆,在提升装置控制石墨板上升或下降的过程中,凸杆会在熔融硅表面进行穿入和穿出,对熔融硅表面的结块进行破除,有效防止爆炸。

    3.本实用新型在石墨板上设置通孔,在盖体上设置排气孔,使得炉内产生的气体能及时排出,有效防止爆炸。

    附图说明

    此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

    图1为本实用新型正视结构示意图。

    附图中标记及对应的零部件名称:

    1-盖体,2-炉体,3-坩埚,4-石墨板,5-连接柱,6-凸杆,7-横柱,8-竖直柱,9-挂环,10-排气口,11-观察窗,12-挂绳。

    具体实施方式

    为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

    本实用新型中炉体中的感应线圈和保温层为现有技术,附图中未示出。

    实施例1

    如图1所示,一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,包括盖体1和提升装置,连接柱5穿过所述盖体1与所述盖体1上方的提升装置连接,所述连接柱5的另一端连接石墨板4,所述石墨板4位于炉体2内且处于坩埚3的上方。

    在感应炉的上方设置盖体1,这样不仅可以减少氧气对熔融硅的氧化,而且减少了吸尘装置对硅粉的吸收,提高硅切割渣熔炼收率,而在盖体1上连接能在坩埚3上方升降的石墨板4,石墨板4能感应生热,对坩埚3中的熔融硅表面有传热的作用,这样便减小了熔渣上表面和下表面的温度差,有效减少因为熔渣上下表面的温度差而结壳,从而防止爆炸,熔融液喷出等安全事故的发生。

    所述石墨板4上设置多个通孔,通孔有利于熔炼过程中物料中产生的气体排出。

    所述盖体1的顶部设置挂环9,所述提升装置上固定连接挂绳12和位于挂绳12端部的挂钩,所述挂钩钩在挂环9上,挂钩为现有的弹性开口挂钩,即在钩时可开口,而在连接完成后,开口封闭,防止挂钩从挂环9脱落,在需要揭盖时,可以通过提升装置升高而提起盖体1,方便进行加料、出料等操作。

    所述挂绳12为软性钢丝,能承受一定的热而且结实。

    所述挂环9为两个,且分别位于所述连接柱5与所述盖体1连接处的两侧,所述挂绳12为两根,且分别位于横柱7上处于所述挂环9的竖直上方的位置,这样在提升盖体1时不会出现偏移,使其始终沿着其轴线方向上升或者下降。

    所述盖体1上设置排气口10,及时排出炉内气体防止爆炸等。

    所述盖体1上设置观察窗11,可对炉内情况进行实时观察。

    所述提升装置包括横柱7,与所述横柱7连接的竖直柱8和液压气缸,所述连接柱5与所述横柱7连接,所述液压气缸控制竖直柱8升降从而带动所述横柱7上下移动,液压气缸省力节能,操作方便。

    实施例2

    本实施例与实施例1的区别在于,所述石墨板4的底部垂直设置有凸杆6,提升装置在上下运动过程中,会带动凸杆6上下移动,从而对熔融硅表面的熔渣进行破除,防止其结壳。

    所述凸杆6为多个且均匀分布在所述石墨板4的底部。

    所述凸杆6的端部设置尖刺部,尖刺部在向下穿过熔渣表面时会因为压强大而易于穿入。

    实施例3

    一种感应炉,包括炉体2,所述炉体2上设置实施例2中的炉盖装置,所述盖体1与所述炉体2可拆卸连接,该连接为现有技术的卡扣连接。

    以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,包括盖体(1)和提升装置,其特征在于,连接柱(5)穿过所述盖体(1)与所述盖体(1)上方的提升装置连接,所述连接柱(5)的另一端连接石墨板(4),所述石墨板(4)位于炉体(2)内且处于坩埚(3)的上方。

    2.根据权利要求1所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述石墨板(4)的底部垂直设置有凸杆(6)。

    3.根据权利要求2所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述凸杆(6)为多个。

    4.根据权利要求2或3所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述凸杆(6)的端部设置尖刺部。

    5.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述石墨板(4)上设置多个通孔。

    6.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述盖体(1)的顶部设置挂环(9),所述挂环(9)与所述提升装置可拆卸连接。

    7.根据权利要求6所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述挂环(9)为两个,且分别位于所述连接柱(5)与所述盖体(1)连接处的两侧。

    8.根据权利要求1-3或7任一项所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述盖体(1)上设置排气口(10)。

    9.根据权利要求1-3或7任一项所述的一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置,其特征在于,所述提升装置包括横柱(7),与所述横柱(7)连接的竖直柱(8)和液压气缸,所述连接柱(5)与所述横柱(7)连接,所述液压气缸控制竖直柱(8)升降从而带动所述横柱(7)上下移动。

    10.一种感应炉,包括炉体(2),其特征在于,所述炉体(2)顶部设置如权利要求1-9任一项所述的炉盖装置。

    技术总结
    本实用新型公开了一种用于感应炉熔炼多单晶硅切割渣的炉盖装置及感应炉,解决了现有的硅切割渣熔炼感应炉的炉顶为敞开结构,会因为氧气对硅的氧化或者抽气装置将硅粉抽走等造成熔炼硅的产率降低的问题。本实用新型包括盖体和提升装置,连接柱穿过所述盖体与所述盖体上方的提升装置连接,所述连接柱的另一端连接石墨板,所述石墨板位于炉体内且处于坩埚的上方。本实用新型具有能有效防止硅氧化和硅粉被吸尘装置抽走,收率高等优点。

    技术研发人员:羊实;庹开正
    受保护的技术使用者:永平县泰达废渣开发利用有限公司
    技术研发日:2019.05.09
    技术公布日:2020.04.03

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