专利名称：一种硅料提纯生产用晶体破碎装置及其破碎方法
技术领域：
本发明属于硅料提纯技术领域，尤其是涉及一种硅料提纯生产用晶体破碎装置及其破碎方法。
背景技术：
硅材料主要包括单晶硅和多晶硅，单晶硅和多晶硅的区别是当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，若上述晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅；若上述晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。其中单晶硅，又称硅单晶，是一种半导体材料。近几年来，随着光伏产业的迅猛发展，单晶硅又被用来制作太阳能电池， 呈现出供不应求的局面。随着高科技的发展，生产近乎完美的高质量单晶硅，是每一个材料厂家、器件厂家的共同愿望，这种单晶硅具有良好的断面电阻率均勻性、高寿命、含碳量少、 微缺陷密度小、含氧量可以控制的特点。同时，多晶硅也是制作太阳能光伏电池的基本原材料之一。单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，并用直拉法生长无错位单晶的设备。现如今，随着科技的发展，对硅材料的纯度要求越来越高。目前，对硅材料进行提纯处理时，通常均采用硅提纯设备(通常采用单晶炉)对需进行提纯处理的硅料进行提纯处理，并将经提纯后的硅料拉制形成硅棒。实际使用过程中，当需以采用单晶炉拉制形成的硅棒作为硅原料再次进行提纯处理时，需先对拉制形成的硅棒进行破碎及酸洗后才能回炉再利用，而此时被破碎的硅棒又称为硅料提纯棒。实际对硅材料进行提纯处理时，硅料提纯棒作可能会作为提纯用的硅原料进行重复多次使用，这就需要对硅料提纯棒进行多次破碎及酸洗。目前，对拉制形成的硅棒(具体指硅料提纯棒)进行破碎时，通常均采用水爆机且基于水爆法的原理进行破碎处理。采用水爆机进行破碎处理的过程如下首先，待硅棒经单晶炉拉制成型且温度冷却至室温后，将硅棒放入水爆机内；之后，采用水爆机先将硅棒加热到一定温度，再将加热后的硅棒置于冷水中使其破碎。经分析可知，采用水爆机对硅棒进行破碎时，存在以下缺陷和不足第一、需购置水爆机，因而投入的设备成本较大；第二、需待拉制成型冷却至室温后才能通过水爆机进行破碎处理，则花费时间较长，大大影响了硅材料的提纯生产效率；第三、采用水爆机进行破碎处理时，需先对硅棒进行加热后，再置于冷水中进行破碎，因而投入的能源成本较大，同时由于加热需一定时间，因而破碎时间较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、加工制作及使用操作简便且投入成本低、使用效果好的硅料提纯生产用晶体破碎装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征在于包括水爆池、将处于高温状态的硅棒移至水爆池周侧并倒进水爆池内的水爆车和接至水爆池内的冲洗管道，所述冲洗管道与供水装置相接且其上安装有冲洗控制阀；所述水爆池为由不锈钢材料制成且上部开口的水池，且所述水池底部设置有漏水口，所述漏水口与位于所述水池下方的排水管道相接，所述排水管道上安装有排水阀门；所述硅棒为采用单晶炉且按常规直拉法拉制成型的圆柱形硅棒；所述水爆车包括用于盛装硅棒的接晶体筒、水平安装在接晶体筒底部的行走机构和对晶体筒进行提拉的提拉机构，所述接晶体筒为上部开口且内部仅能容纳一根硅棒的圆柱筒，所述圆柱筒由不锈钢材料加工而成且其内径不小于所盛装硅棒的外径，所述圆柱筒呈竖直向布设且其内腔高度不低于硅棒的长度。 上述一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征是所述水爆池与对硅棒进行拉制成型的所述单晶炉之间设置有供水爆车来回移动的移动通道，且水爆池与所述单晶炉之间的距离不大于50m。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征是所述接晶体筒的中心轴线与其内部所盛装硅棒的中心轴线呈平行布设；且所述圆柱筒的内径不大于2D，其中D为硅棒的直径。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征是还包括固定在接晶体筒外侧壁上且供人手推动的推动扶手。同时，本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便且所需时间短、破碎效果好的硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、移车至取晶位置采用单晶炉并按常规直拉法完成硅棒的拉制过程，且停炉30min士5min后，将水爆车移至取晶位置；所述取晶位置为将所述单晶炉的副炉室旋转至能取出硅棒时，硅棒正下方的位置；步骤二、移晶至副炉室通过所述单晶炉的籽晶旋转提拉机构，将硅棒提升至所述单晶炉的副炉室内；此时，所述硅棒悬吊在籽晶夹头的正下方，所述籽晶夹头固定在重锤下方且所述重锤通过拉绳与所述籽晶旋转提拉机构相接；步骤三、持续充氩气直至副室门被内部气压冲开关闭所述单晶炉的主炉室与所述副炉室之间的翻板阀，使得所述主炉室与所述副炉室相隔离；同时，通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气，直至所述副炉室内部气压将所述副炉室的副室门冲开；步骤四、取晶按照单晶炉的常规取晶方法，先将所述副炉室旋转至能取出硅棒为止，此时硅棒与处于取晶位置的水爆车的接晶体筒正对；之后，通过控制所述籽晶旋转提拉机构将硅棒逐渐下放至接晶体筒内，且当硅棒下放入接晶体筒内后，将硅棒与所述籽晶夹头之间的连接部分剪断；步骤五、移车至水爆池周侧及倒硅棒至水爆池内人工推动水爆车并将其移至水爆池周侧后，通过所述提拉机构将晶体筒连同硅棒与所述行走机构一起提起，并将硅棒倾倒进水爆池内；步骤六、水爆破碎开启所述排水阀门和冲洗控制阀，通过冲洗管道且采用高纯水对位于水爆池内的硅棒进行冲洗，直至硅棒破碎为止。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征是步骤一中所述的水爆车还包括将硅棒倒进水爆池过程中将接晶体筒卡装在水爆池的侧壁上边沿上的阻挡件，所述阻挡件固定在接晶体筒上部的外侧壁上；步骤五中通过所述提拉机构将接晶体筒连同硅棒与所述行走机构一起提起时，先将接晶体筒上所设置的所述阻挡件卡装在水爆池的侧壁上边沿上，之后再向上提拉所述提拉机构并将硅棒倾倒进水爆池内。上述一种硅料提 纯生产用晶体破碎方法，其特征是所述阻挡件位于接晶体筒前侧，且所述提拉机构位于晶体筒后侧。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征是所述水爆池的侧壁上边沿上设置有卡装台，所述阻挡件包括固定在接晶体筒上部外侧壁上的卡装座和固定在卡装座上的斜向挡板，所述卡装座和斜向挡板之间形成一个与卡装台相配合使用的卡装槽，所述卡装台的结构与所述卡装槽的结构一致。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征是所述行走机构包括固定安装在接晶体筒底部的轮轴和两个分别安装在轮轴左右两端的行走轮，所述提拉机构为提拉杆；所述提拉杆底部设置有呈水平向布设的轴套，且提拉杆通过所述轴套安装在轮轴上，所述提拉杆能绕轮轴进行来回摆动。上述一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征是步骤五中将硅棒倒进水爆池之前，应确保水爆池内无水分存留；步骤六中所述高纯水的水温为室温且其流量为400kg/ h 700kg/h，冲洗时间为Smin 12min ；步骤三中通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气时，所充氩气的流量为50L/min 70L/min。本发明与现有技术相比具有以下优点1、所采用的晶体破碎装置设计合理、加工制作方便且投入成本低。2、所采用的水爆车结构简单、体积小、加工方便且使用操作简便、使用寿命长，可多次重复使用，同时移位方便，能简单、方便且快速进行移动。3、所采用水爆车中的接晶体筒刚好仅能容纳一根硅棒，因而对硅棒进行移动过程中，不会出现多个硅棒相互进行碰撞的现象，并且移动时非常平稳，不会出现硅棒自水爆车上掉落等现象，能简单、方便地完成处于高温状态的硅棒转运过程。同时，所用的水爆车由人力推动，无需借助其它任何动力源，因而具有节能环保的特点。4、接晶体筒采用不锈钢材料制成，因而不会对处于高温状态的硅棒造成任何污染，洁净度较高。5、所采用的水爆池结构简单、加工制作方便且投入成本低、使用效果好，同时采用不锈钢材料加工而成，因而水爆过程中，不会对硅棒造成任何污染，能有效确保硅材料的洁净度。6、水爆车与水爆池相配合使用，能简单、快速且高质量完成晶体破碎过程，同时由于水爆车上所设置的阻挡件与水爆池外侧壁上所设置的卡装台配合使用，进一步简化了将硅棒倒进水爆池的工序，降低了技术人员的劳动强度，且提高了硅棒的倾倒效率；同时，在倾倒硅棒过程中，不会出现人员烫伤、硅棒受污染、硅棒掉落地面、水爆车不慎掉入水爆池等现象发生。7、水爆车采用人力推动方式不仅能满足节能环保的要求，而且完全能满足晶体破碎的实际需求，不会对硅材料的提纯生产效率造成任何不利影响。取晶结束后，采用水爆车对处于高温状态的硅棒进行移位过程中，单晶炉的生产程序不会受到任何影响，可连续进行下一个硅棒的拉制。
8、所采用的晶体破碎装置(包括水爆车和水爆池)工作性能温度，使用安全，且维修方便，维护成本低。9、所采用的晶体破碎方法步骤简单、实现方便且易于掌握，可操作性强，提纯硅棒拉制完毕后，立即将硅棒提升至副炉室炉筒中，待硅棒全部进入副炉室炉筒后，将单晶炉翻板阀下翻，使得主炉室与副炉室进行隔离，主炉室中依然保持通氩气随炉冷却的状态，副炉室中充氩气直至副室门被冲开，副室门冲开后，将副炉室提起、旋转，将红热状态的硅棒降入接晶体筒内，当硅棒底部即将接触到接晶体筒底部的位置时，剪断硅棒上方的细颈，使硅棒与籽晶脱离并落入接晶体筒中；随后， 迅速将水爆车移动至水爆池旁，使卡槽与水爆池的上边沿贴合且贴合好之后，将提拉杆提起，使接晶体筒内的硅棒滑入水爆池中，然后用高纯水对晶体表面进行冲洗，使之破碎。10、在停炉半小时后便可进行水爆操作，因而大大提高了晶体的破碎效率，使得破碎后的硅材料能快速再次投入使用。现如今，采用水爆机进行破碎时，需是在单晶炉停炉 4-5个小时后才取出晶体，之后再采用水爆机对取出的晶体进行水爆，且采用水爆机进行水爆处理时，由于此时硅棒的温度已降至不能直接进行水爆处理的温度，则需再次对硅棒进行加热，待加热至一定温度后再进行水爆。本发明所采用的水爆方法与现有采用水爆机进行水爆处理的方法相比，大大缩短了水爆处理之前的等待时间，提高了硅棒的破碎效率，使得硅棒能快速地再次投入使用；并且，采用水爆车取晶结束后，单晶炉便可进入下一个工艺流程，因而也大幅度提高了单晶炉的生产效率；同时，进行水爆处理之前，无需再采用加热装置对硅棒进行再次加热，因而节约了大量的能源，有效降低了能源损耗，进一步降低了生产成本，提高了硅材料的提纯生产效率。另外，采用本发明后企业无需再购置水爆机，因而节省了大量的设备投入成本。综上所述，本发明设计合理、使用操作简便、投入成本低且使用效果好，具有节能环保、提高硅材料提纯生产效率、降低生产成本等特点，能有效解决现有采用水爆机进行晶体破碎时存在的设备成本较大、花费时间较长、提纯生产效率较低、能耗较高等多种实际问题。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明所采用晶体破碎装置的使用状态参考图。图2为本发明所采用水爆车的结构示意图。图3为本发明接晶体筒内盛装硅棒后的内部结构示意图。图4为采用本发明进行晶体破碎时的方法流程框图。附图标记说明1 一水爆池；2—硅棒；3—水爆车；
3-1—接晶体筒；3-2 —轮轴；3-3—行走轮；
3-4—卡装座；3-5—斜向挡板；3-6—卡装台；
3-7—推动扶手；4 一冲洗管道；5 —冲洗控制阀；
6—排水阀门；7—排水管道；8—密封盖。
具体实施例方式如图1、图2、图3及图4所示，本发明 所述的硅料提纯生产用晶体破碎装置，包括水爆池1、将处于高温状态的硅棒2移至水爆池1周侧并倒进水爆池1内的水爆车3和接至水爆池1内的冲洗管道4，所述冲洗管道4与供水装置相接且其上安装有冲洗控制阀5。 所述水爆池1为由不锈钢材料制成且上部开口的水池，且所述水池底部设置有漏水口 5，所述漏水口 5与位于所述水池下方的排水管道7相接，所述排水管道7上安装有排水阀门6。 所述硅棒2为采用单晶炉且按常规直拉法拉制成型的圆柱形硅棒。所述水爆车3包括用于盛装硅棒2的接晶体筒3-1、水平安装在接晶体筒3-1底部的行走机构和对晶体筒3-1进行提拉的提拉机构，所述接晶体筒3-1为上部开口且内部仅能容纳一根硅棒2的圆柱筒，所述圆柱筒由不锈钢材料加工而成且其内径不小于所盛装硅棒2的外径，所述圆柱筒呈竖直向布设且其内腔高度不低于硅棒2的长度。本实施例中，所述水爆池1与对硅棒2进行拉制成型的所述单晶炉之间设置有供水爆车3来回移动的移动通道，且水爆池1与所述单晶炉之间的距离不大于50m。实际使用过程中，应根据实际具体需要，对水爆池1与所述单晶炉之间的距离进行相应调整，且应确保水爆池1与所述单晶炉均能正常工作。所述冲洗控制阀5为安装在冲洗管道4上的水龙头。采用水爆车3对硅棒2进行盛装时，所述接晶体筒3-1的中心轴线与其内部所盛装硅棒2的中心轴线呈平行布设。且所述圆柱筒的内径不大于2D，其中D为硅棒2的直径。同时，为推动方便，本发明所述的硅料提纯生产用晶体破碎装置还包括固定在接晶体筒3-1外侧壁上且供人手推动的推动扶手3-7。本实施例中，所述推动扶手3-7的数量为两个且两个推动扶手3-7分别布设在接晶体筒3-1的左右两侧上部。实际加工制作时， 两个所述推动扶手3-7的结构和尺寸相同，且两个推动扶手3-7对称布设在接晶体筒3-1 的左右两侧上部。另外，所述推动扶手3-7由不锈钢材料制成，且推动扶手3-7与接晶体筒 3-1之间以焊接方式进行连接。如图4所示的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，包括以下步骤步骤一、移车至取晶位置采用单晶炉并按常规直拉法完成硅棒2的拉制过程，且停炉30min士5min后，将水爆车3移至取晶位置；所述取晶位置为将所述单晶炉的副炉室旋转至能取出硅棒2时，硅棒2正下方的位置。本实施例中，采用单晶炉并按常规直拉法完成硅棒2的拉制过程且停炉30min后， 开始进行水爆操作。具体是停炉30min后，先按照常规单晶炉的取晶方法，确定所述单晶炉的取晶位置，之后将水爆车3移至确定后的取晶位置上。
步骤二、移晶至副炉室通过所述单晶炉的籽晶旋转提拉机构，将硅棒2提升至所述单晶炉的副炉室内；此时，所述硅棒2悬吊在籽晶夹头的正下方，所述籽晶夹头固定在重锤下方且所述重锤通过拉绳与所述籽晶旋转提拉机构相接。所 述籽晶旋转升降机构安装所述副炉室上部，且在拉晶过程中，所述籽晶旋转升降机构的主要作用是提供晶升与晶转速度，通过PCC控制模块的开关量变化来控制所拉制硅单晶的晶体直径。步骤三、持续充氩气直至副室门被内部气压冲开关闭所述单晶炉的主炉室与所述副炉室之间的翻板阀，使得所述主炉室与所述副炉室相隔离；同时，通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气，直至所述副炉室内部气压将所述副炉室的副室门冲开。实际操作过程中，通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气时，所充氩气的流量为50L/min 70L/min。所述氩气供给装置为单晶炉自带的装置。本实施例中，所充氩气的流量为60L/min。因而，可根据实际具体需要，对本步骤中所充氩气的流量进行相应调整。步骤四、取晶按照单晶炉的常规取晶方法，先将所述副炉室旋转至能取出硅棒2 为止，此时硅棒2与处于取晶位置的水爆车3的接晶体筒3-1正对；之后，通过控制所述籽晶旋转提拉机构将硅棒2逐渐下放至接晶体筒3-1内，且当硅棒2下放入接晶体筒3-1内后，将硅棒2与所述籽晶夹头之间的连接部分剪断。所述硅棒2与所述籽晶夹头之间的连接部分为籽晶细颈。实际进行取晶时，先通过炉体升降开启机构将所述副炉室(或者将副炉室连同炉盖一道)升到上限位置后，缓慢旋转所述副炉室直至能取出硅单晶晶体(即硅棒2)为止， 之后再进行取晶。步骤五、移车至水爆池周侧及倒硅棒至水爆池内人工推动水爆车3并将其移至水爆池1周侧后，通过所述提拉机构将晶体筒3-1连同硅棒2与所述行走机构一起提起，并将硅棒2倾倒进水爆池1内。实际操作过程中，将硅棒2倒进水爆池1之前，应确保水爆池1内无水分存留。因而，在将硅棒2倒进水爆池1之前，若发现水爆池1内留有水分，则应先开启排水阀门6，将水爆池1内存留的水分全部排出。步骤六、水爆破碎开启所述排水阀门6和冲洗控制阀5，通过冲洗管道4且采用高纯水对位于水爆池1内的硅棒2进行冲洗，直至硅棒2破碎为止。实际对位于水爆池1内的硅棒2进行冲洗过程中，待硅棒2的晶体表面温度下降至晶体表面的红热色消退后，且听不到水因晶体蒸发所产生的热量发出吱吱声响时，关闭冲洗控制阀5。之后，用不锈钢榔头将晶体敲碎，并关闭排水阀门6。所述排水阀门6后，再开启冲洗控制阀5，向水爆池1内蓄水至将破碎后的硅料全部淹没。实际操作过程中，步骤六中所述高纯水的水温为室温且其流量为400kg/h 700kg/h，冲洗时间为8min 12min。本实施例中，所述高纯水的流量为650kg/h，且冲洗时间为lOmin。因而，应根据实际具体需要，对所述高纯水的流量和冲洗时间进行相应调整。实际进行清洗时，所用的高纯水为化学纯度极高的水，其杂质的含量小于0. Img/ L0目前，所能制成的高纯水的纯度已经达到99. 999999%，其中杂质含量低于0. Olmg/L。高纯水主要指水的温度为25°C时，电导率小于0. luS/cm，pH值为6. 8-7. 0及去除其他杂质和细菌的水。 本实施例中，步骤一中所述的水爆车3还包括将硅棒2倒进水爆池1过程中将接晶体筒3-1卡装在水爆池1的侧壁上边沿上的阻挡件，所述阻挡件固定在接晶体筒3-1上部的外侧壁上；步骤五中通过所述提拉机构将接晶体筒3-1连同硅棒2与所述行走机构一起提起时，先将接晶体筒3-1上所设置的所述阻挡件卡装在水爆池1的侧壁上边沿上，之后再向上提拉所述提拉机构并将硅棒2倾倒进水爆池1内。同时，为倾倒方便，本实施例中，所述阻挡件的高度与水爆池1的侧壁上边沿相平齐。这样，步骤五中通过所述提拉机构将接晶体筒3-1连同硅棒2与所述行走机构一起提起时，先将水爆车3移至其上所设置的阻挡件正对水爆池1的侧壁上边沿，并使得所述阻挡件卡装在水爆池1的侧壁上边沿上，之后再向上提拉所述提拉机构，将硅棒2倾倒进水爆池 1内。本实施例中，所述阻挡件位于接晶体筒3-1前侧，且所述提拉机构位于晶体筒3-1 后侧，且两个推动扶手3-7分别布设于接晶体筒3-1的上部后侧。实际进行加工制作时，所述水爆池1的侧壁上边沿上设置有卡装台3-6，所述阻挡件包括固定在接晶体筒3-1上部外侧壁上的卡装座3-4和固定在卡装座3-4上的斜向挡板 3-5，所述卡装座3-4和斜向挡板3-5之间形成一个与卡装台3-6相配合使用的卡装槽，所述卡装台3-6的结构与所述卡装槽的结构一致。本实施例中，所述卡装台3-6为扣装在水爆池1侧壁上边沿上且横截面为U字形的扣件。同时，卡装座3-4与接晶体筒3-1之间以焊接方式进行连接。实际加工时，所述斜向挡板3-5由不锈钢材料制成且其与接晶体筒3-1加工制作为一体，所述斜向挡板3-5与接晶体筒3-1的中心轴线之间的夹角为30° 士 15°，所述斜向挡板3-5由上至下逐渐向接晶体筒3-1 —侧倾斜。本实施例中，所述斜向挡板3-5与接晶体筒3-1的中心轴线之间的夹角为30°，实际加工过程中，可根据实际具体需要，对斜向挡板3-5与接晶体筒3-1的中心轴线之间的夹角进行相应调整。本实施例中，所述水爆池1为立方体形状，且水爆池1的上部开口上设置有密封盖 8。所述卡装台3-6的数量为一个，且该卡装台3-6布设在水爆池1的其中一个侧壁上。本实施例中，所述行走机构包括固定安装在接晶体筒3-1底部的轮轴3-2和两个分别安装在轮轴3-2左右两端的行走轮3-3，所述提拉机构为提拉杆3-3。所述提拉杆3-3 底部设置有呈水平向布设的轴套，且提拉杆3-3通过所述轴套安装在轮轴3-2上，所述提拉杆3-3能绕轮轴3-2进行来回摆动。实际进行加工制作时，所述轮轴3-2水平安装在接晶体筒3-1的后侧下方，且接晶体筒3-1通过所述行走机构平稳放置于地面上。同时，所述轮轴3-2与接晶体筒3-1之间以焊接方式进行连接。实际加工时，还在接晶体筒3-1的后侧外侧壁上设置有用于临时固定提拉杆3-3的临时固定件。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征在于包括水爆池(1)、将处于高温状态的硅棒⑵移至水爆池⑴周侧并倒进水爆池(1)内的水爆车(3)和接至水爆池(1)内的冲洗管道G)，所述冲洗管道(4)与供水装置相接且其上安装有冲洗控制阀(5)；所述水爆池(1)为由不锈钢材料制成且上部开口的水池，且所述水池底部设置有漏水口(5)，所述漏水口( 与位于所述水池下方的排水管道(7)相接，所述排水管道(7)上安装有排水阀门 (6)；所述硅棒( 为采用单晶炉且按常规直拉法拉制成型的圆柱形硅棒；所述水爆车(3) 包括用于盛装硅棒( 的接晶体筒(3-1)、水平安装在接晶体筒(3-1)底部的行走机构和对晶体筒(3-1)进行提拉的提拉机构，所述接晶体筒(3-1)为上部开口且内部仅能容纳一根硅棒O)的圆柱筒，所述圆柱筒由不锈钢材料加工而成且其内径不小于所盛装硅棒O)的外径，所述圆柱筒呈竖直向布设且其内腔高度不低于硅棒O)的长度。
2.按照权利要求1所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征在于所述水爆池⑴与对硅棒(2)进行拉制成型的所述单晶炉之间设置有供水爆车(3)来回移动的移动通道，且水爆池(1)与所述单晶炉之间的距离不大于50m。
3.按照权利要求1或2所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征在于所述接晶体筒(3-1)的中心轴线与其内部所盛装硅棒O)的中心轴线呈平行布设；且所述圆柱筒的内径不大于2D，其中D为硅棒O)的直径。
4.按照权利要求1或2所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎装置，其特征在于还包括固定在接晶体筒(3-1)外侧壁上且供人手推动的推动扶手(3-7)。
5.一种利用如权利要求1所述晶体破碎装置对硅棒进行破碎的硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、移车至取晶位置采用单晶炉并按常规直拉法完成硅棒O)的拉制过程，且停炉30min士5min后，将水爆车(3)移至取晶位置；所述取晶位置为将所述单晶炉的副炉室旋转至能取出硅棒O)时，硅棒O)正下方的位置；步骤二、移晶至副炉室通过所述单晶炉的籽晶旋转提拉机构，将硅棒(2)提升至所述单晶炉的副炉室内；此时，所述硅棒(2)悬吊在籽晶夹头的正下方，所述籽晶夹头固定在重锤下方且所述重锤通过拉绳与所述籽晶旋转提拉机构相接；步骤三、持续充氩气直至副室门被内部气压冲开关闭所述单晶炉的主炉室与所述副炉室之间的翻板阀，使得所述主炉室与所述副炉室相隔离；同时，通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气，直至所述副炉室内部气压将所述副炉室的副室门冲开；步骤四、取晶按照单晶炉的常规取晶方法，先将所述副炉室旋转至能取出硅棒O)为止，此时硅棒(2)与处于取晶位置的水爆车(3)的接晶体筒(3-1)正对；之后，通过控制所述籽晶旋转提拉机构将硅棒( 逐渐下放至接晶体筒(3-1)内，且当硅棒( 下放入接晶体筒(3-1)内后，将硅棒O)与所述籽晶夹头之间的连接部分剪断；步骤五、移车至水爆池周侧及倒硅棒至水爆池内人工推动水爆车C3)并将其移至水爆池(1)周侧后，通过所述提拉机构将晶体筒(3-1)连同硅棒( 与所述行走机构一起提起，并将硅棒( 倾倒进水爆池(1)内；步骤六、水爆破碎开启所述排水阀门(6)和冲洗控制阀(5)，通过冲洗管道(4)且采用高纯水对位于水爆池(1)内的硅棒( 进行冲洗，直至硅棒( 破碎为止。
6.按照权利要求5所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于步骤一中所述的水爆车(3)还包括将硅棒(2)倒进水爆池(1)过程中将接晶体筒(3-1)卡装在水爆池(1)的侧壁上边沿上的阻挡件，所述阻挡件固定在接晶体筒(3-1)上部的外侧壁上；步骤五中通过所述提拉机构将接晶体筒(3-1)连同硅棒(2)与所述行走机构一起提起时，先将接晶体筒(3-1)上所设置的所述阻挡件卡装在水爆池(1)的侧壁上边沿上，之后再向上提拉所述提拉机构并将硅棒(2)倾倒进水爆池(1)内。
7.按照权利要求6所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于所述阻挡件位于接晶体筒(3-1)前侧，且所述提拉机构位于晶体筒(3-1)后侧。
8.按照权利要求6或7所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于所述水爆池(1)的侧壁上边沿上设置有卡装台(3-6)，所述阻挡件包括固定在接晶体筒(3-1)上部外侧壁上的卡装座(3-4)和固定在卡装座(3-4)上的斜向挡板(3-5)，所述卡装座(3-4) 和斜向挡板(3-5)之间形成一个与卡装台(3-6)相配合使用的卡装槽，所述卡装台(3-6) 的结构与所述卡装槽的结构一致。
9.按照权利要求7所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于所述行走机构包括固定安装在接晶体筒(3-1)底部的轮轴(3-2)和两个分别安装在轮轴(3-2)左右两端的行走轮(3-3)，所述提拉机构为提拉杆(3-3)；所述提拉杆(3-3)底部设置有呈水平向布设的轴套，且提拉杆(3-3)通过所述轴套安装在轮轴(3-2)上，所述提拉杆(3-3)能绕轮轴(3-2)进行来回摆动。
10.按照权利要求5、6或7所述的一种硅料提纯生产用晶体破碎方法，其特征在于步骤五中将硅棒(2)倒进水爆池(1)之前，应确保水爆池(1)内无水分存留；步骤六中所述高纯水的水温为室温且其流量为400kg/h 700kg/h，冲洗时间为8min 12min ；步骤三中通过所述单晶炉的氩气供给装置持续向所述副炉室内充氩气时，所充氩气的流量为50L/ min 70L/mino
全文摘要
本发明公开了一种硅料提纯生产用晶体破碎装置及其破碎方法，其破碎装置包括水爆池、将处于高温状态的硅棒移至水爆池周侧并倒进水爆池内的水爆车和接至水爆池内的冲洗管道，水爆池由不锈钢材料制成且其底部设置有漏水口；硅棒为采用单晶炉拉制的圆柱形硅棒；水爆车包括接晶体筒、行走机构和提拉机构，接晶体筒为上部开口且由不锈钢材料制成的圆柱筒；其破碎方法包括步骤一、移车至取晶位置；二、移晶至副炉室；三、持续充氩气直至副室门被内部气压冲开；四、取晶；五、移车至水爆池周侧及倒硅棒至水爆池内；六、水爆破碎。本发明设计合理、使用操作简便、投入成本低且使用效果好，具有节能环保、提高硅材料提纯生产效率、降低生产成本等特点。
文档编号C01B33/037GK102320608SQ20111019748
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者周建华 申请人:西安华晶电子技术股份有限公司