一种多晶硅铸锭炉的制作方法

本发明涉及多晶硅生产设备技术领域，具体为一种多晶硅铸锭炉。

背景技术：

多晶硅，是单质硅的一种形态，多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料，被称为“微电子大厦的基石”，铸锭炉是专为太阳能工业设计的专用设备，是多晶硅铸锭的必需设备。

目前多晶硅铸锭炉大都采用氩气环流保护硅锭，氩气用量较大，造成资源浪费。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多晶硅铸锭炉，解决了目前多晶硅铸锭炉大都采用氩气环流保护硅锭，氩气用量较大，造成资源浪费的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多晶硅铸锭炉，包括炉体，所述炉体内壁的顶部固定镶嵌有连接管，所述炉体内壁底部开设圆孔，圆孔内转动连接转轴，所述转轴的上端固定连接有导热块，所述导热块的上表面固定连接有坩埚护板，所述坩埚护板的内壁与坩埚的表面固定连接，所述坩埚护板的表面与大轴承的内壁固定连接，所述大轴承的外部固定套接有圆筒，所述圆筒的内壁转动连接扇叶，所述圆筒的表面开设有齿槽，所述齿槽啮合有齿轮，所述炉体内壁的一侧面固定连接有连接块，所述连接块的另一侧固定连接有三相异步电机，所述齿轮固定套接在三相异步电机输出轴的表面，所述圆筒的内壁开设有通孔，所述圆筒的内壁活动连接有活塞，所述活塞顶部开设穿孔的内壁与防水轴承的外壁固定连接，所述防水轴承的内壁与进气管的表面固定连接，所述进气管的表面与连接管的内壁活动连接。

所述炉体顶部开设小孔的内壁与圆杆的表面活动连接，所述圆杆的下端固定连接有支撑座，所述圆杆的表面活动套接有弹簧，所述弹簧的两端分别与炉体内壁的顶部和支撑座的上表面搭接，所述支撑座的内壁通过销轴活动连接有滚轮，所述滚轮与活塞的顶部搭接。

优选的，所述活塞的侧面固定连接有滑块，所述炉体内壁对应滑块位置处开设有滑槽，且滑块的表面与滑槽的内壁滑动连接。

优选的，所述通孔与滑槽相连通，所述滑块位于滑槽内壁的底部。

优选的，所述进气管的表面活动套接有橡胶垫，且橡胶垫位于进气管凸起部位的下方。

优选的，所述齿轮位于齿槽的中部，且齿槽的宽度等于坩埚在竖直方向运动的距离。

优选的，所述扇叶呈等腰梯形，且上底的长度为下底长度的五倍。

(三)有益效果

本发明提供了一种多晶硅铸锭炉，具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置圆筒、三相异步电机、通孔、活塞、进气管、弹簧和滚轮，进气管通入氩气，圆筒和活塞把坩埚与炉体隔开，减小有用空间，三相异步电机通过齿轮和齿槽带动圆筒转动，扇叶带动氩气环流，圆筒内气压增加到一定值后推动活塞向上运动，弹簧收缩，通孔与活塞下方的空腔相连通，圆筒内后通入的氩气纯度高且温度较低，位于圆筒内腔的底部，先通入的氩气在圆筒内存留时间长，纯度低且温度较高，位于圆筒内腔的上方，所以先通入的氩气更容易从通孔排出，然后圆筒内气压下降，弹簧推动活塞向下运动堵住通孔，达到防止氩气没有充分利用被排出的效果，降低了氩气用量，解决了目前多晶硅铸锭炉大都采用氩气环流保护硅锭，氩气用量较大，造成资源浪费的问题。

(2)、本发明通过设置连接管、大轴承、齿槽、三相异步电机、进气管和弹簧，多晶硅铸锭过程中为了受热均匀，会使坩埚转动和竖直运动，进气管的表面与连接管的内壁活动连接，坩埚在转动过程中大轴承使得圆筒与坩埚单独运动，齿槽具有一定宽度，不会与齿轮脱离，弹簧始终向下支撑活塞，使得坩埚带动圆筒竖直运动过程中不会影响充入氩气的充入与排除，达到硅锭的生产流程有条不紊的效果。

附图说明

图1为本发明正剖图；

图2为本发明图1中a处结构放大图；

图3为本发明图1中b处结构放大图；

图4为本发明扇叶左视图。

图中：1炉体、2连接管、3转轴、4导热块、5坩埚护板、6坩埚、7大轴承、8圆筒、9扇叶、10齿槽、11齿轮、12连接块、13三相异步电机、14通孔、15活塞、16防水轴承、17进气管、18圆杆、19支撑座、20弹簧、21滚轮、22滑块、23滑槽、24橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种多晶硅铸锭炉，包括炉体1，炉体1内壁的顶部固定镶嵌有连接管2，炉体1内壁底部开设圆孔，圆孔内转动连接转轴3，转轴3用于带动坩埚6运动，转轴3的上端固定连接有导热块4，导热块4的上表面固定连接有坩埚护板5，坩埚护板5用于保护坩埚6，坩埚护板5的内壁与坩埚6的表面固定连接，坩埚护板5的表面与大轴承7的内壁固定连接，大轴承7使得坩埚护板5与圆筒8能够独立转动，大轴承7的外部固定套接有圆筒8，圆筒8用于把坩埚6与炉体1分隔开，圆筒8的内壁转动连接扇叶9，扇叶9呈等腰梯形，且上底的长度为下底长度的五倍，不论圆筒8正转还是翻转，带动扇叶9转动都会使得圆筒8内的气体向下运动，使其被充分利用，圆筒8的表面开设有齿槽10，齿槽10啮合有齿轮11，齿轮11通过齿槽10带动圆筒8转动，齿轮11位于齿槽10的中部，且齿槽10的宽度等于坩埚6在竖直方向运动的距离，铸锭炉生产硅锭的过程中，为了使硅锭受热均匀，会使坩埚6转动和竖直运动，齿槽10的形状保证了圆筒8始终不会与齿轮11脱离，炉体1内壁的一侧面固定连接有连接块12，连接块12用于固定三相异步电机13，连接块12的另一侧固定连接有三相异步电机13，三相异步电机13的供电方式为外部电源，可以根据氩气的流速确定三相异步电机13的转速，齿轮11固定套接在三相异步电机13输出轴的表面，圆筒8的内壁开设有通孔14，通孔14用于排出圆筒8内的气体，圆筒8的内壁活动连接有活塞15，活塞15向上移动，弹簧20收缩，通孔14与活塞15下方的空腔相连通，排出气体，弹簧20伸长，活塞15恢复原位，堵住通孔14，停止气体交换，活塞15的侧面固定连接有滑块22，炉体1内壁对应滑块22位置处开设有滑槽23，且滑块22的表面与滑槽23的内壁滑动连接，滑块22和滑槽23对活塞15的运动具有导向作用，通孔14与滑槽23相连通，滑块22位于滑槽23内壁的底部，活塞15顶部开设穿孔的内壁与防水轴承16的外壁固定连接，防水轴承16可以使进气管17不会跟随活塞15和圆筒8转动，防水轴承16的内壁与进气管17的表面固定连接，进气管17的表面与连接管2的内壁活动连接，进气管17的表面活动套接有橡胶垫24，且橡胶垫24位于进气管17凸起部位的下方，充气时，气压向下推动进气管17，进气管17挤压橡胶垫24，增强进气管17与连接管2之间的密封性。

炉体1顶部开设小孔的内壁与圆杆18的表面活动连接，圆杆18用于限制弹簧20的位置，圆杆18的下端固定连接有支撑座19，支撑座19给弹簧20提供受力点，圆杆18的表面活动套接有弹簧20，弹簧20用于支撑活塞15，弹簧20的两端分别与炉体1内壁的顶部和支撑座19的上表面搭接，支撑座19的内壁通过销轴活动连接有滚轮21，滚轮21用于消除活塞15与支撑座19之间的摩擦力，滚轮21与活塞15的顶部搭接。

在使用时，三相异步电机13通过齿轮11带动圆筒8转动，由于大轴承7和防水轴承16的作用，使得坩埚护板5和进气管17不会跟着圆筒8转动，连接管2通入氩气，由于气压使得进气管17挤压橡胶垫24，防止氩气从连接管2和进气管17之间的缝隙进入炉体1的内部造成浪费，圆筒8内通入气体后，后通入的气体受热时间短且纯度高，先通入的气体纯度降低，受热上升，气压增加以后，推动活塞15向上运动，暴露通孔14，排出气体，弹簧20收缩，气压下降后弹簧20支撑活塞15向下运动堵住通孔14，达到密封效果，防止浪费氩气。

综上可得，本发明通过设置圆筒8、三相异步电机13、通孔14、活塞15、进气管17、弹簧20和滚轮21，解决了目前多晶硅铸锭炉大都采用氩气环流保护硅锭，氩气用量较大，造成资源浪费的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。