一种用于单晶硅生长的二次加料器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及单晶硅生产装置领域，具体涉及一种用于单晶硅生长的二次加料器。
【背景技术】
[0002]目前，太阳能级单晶硅的生产普遍采用直拉单晶炉，基本的生产工艺流程为:装料—化料一稳定一引晶一放肩一转肩一等径生长一收尾一停炉冷却一取棒、清炉。生产中所用原料为块状多晶硅，一次性投入单晶炉内的石英坩祸中。
[0003]多晶硅料在装入炉内时是固体状态，堆叠在石英坩祸中，硅料之间存在很多空隙，而且硅料经过加热熔化成液体后，由于固、液体的密度不一样，最终液态的硅料只有固体状态体积的一半左右，因此，待硅料熔化完后石英坩祸内尚有大量空间未用，降低了坩祸利用率，导致产量减少，同时增加了生产成本。
[0004]为了解决直拉单晶硅生产中首次投料量不足的缺陷，并最大程度地提高坩祸利用率、提高单炉产量，通常采用二次加料方法，即在首次化料后完成后，利用二次加料装置，再次向石英坩祸内装入多晶原料，以提高产能、降低能耗。因此，开发高效、实用的二次再加料器具有重要的经济意义。
[0005]目前，已有多种适用于不同类型复投料的加料器被开发并应用于实际生产中。其中最常见的二次加料装置有两种，第一种是采用全石英结构，其耐高温性能较好，操作时下料口可以最大程度地接近熔硅表面，从而避免复投硅料及熔硅飞溅，但全石英结构制造成本偏高、不易加工，且石英易碎，操作稳定性差。第二种则采用不锈钢为结构材料，底部由三片至六片不锈钢叶片及重锤的组合进行封底，叶片与料筒采用合页连接，但此种装置结构较为复杂，实际应用中底部的合页结构容易被高温软化变形甚至掉落，使用性能不够稳定，并且还可能将Fe等金属杂质带入单晶炉内，最终会导致单晶硅棒少子寿命降低。
【实用新型内容】
[0006]为克服现有单晶硅生产领域的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于单晶硅生长的二次加料器，其包括:
[0007]筒体，用于容纳待加料的多晶硅原料；
[0008]上部定位保持架，设置于所述筒体的顶部，其中心设置有通孔；
[0009]拉杆，设置于所述筒体内部并穿出所述通孔，能够沿所述筒体上下移动；以及
[0010]锥台，设置于所述筒体下部用于封堵所述筒体，其由石英上锥台与钼基底下锥台构成，并与所述拉杆下端固定连接；
[0011]其中，当所述二次加料器进行加料时，作用所述拉杆带动所述锥台向下移动，所述锥台与所述筒体之间形成空隙进行加料。
[0012]本实用新型所述的二次加料器中，所述拉杆上设置有用于限制所述拉杆向下移动的拉杆限位件，其高度高于所述上部定位保持架。
[0013]本实用新型所述的二次加料器中，所述拉杆限位件通过调节螺丝固定于所述拉杆之上，通过所述调节螺丝调节所述拉杆限位件的高度。
[0014]本实用新型所述的二次加料器中，所述拉杆上还设置有用于使拉杆限位固定于所述上部定位保持架上的承重限位件。
[0015]本实用新型所述的二次加料器中，所述筒体内还设置有能够在所述筒体内上下滑动的中心定位保持架，所述拉杆上还设置有用于将所述中心定位保持架限位固定于所述拉杆之上的中心限位件。
[0016]本实用新型所述的二次加料器中，所述筒体由加料外筒及加料内筒构成。
[0017]本实用新型所述的二次加料器中，所述锥台为圆锥形，锥角小于90°。
[0018]本实用新型所述的二次加料器中，所述石英上锥台与所述钼基底下锥台都为圆锥形，所述钼基底下锥台的锥角小于100°，内嵌于所述石英上锥台的底部，且所述钼基底下锥台的下底面与所述石英上锥台的下底面齐平。
[0019]本实用新型所述的二次加料器中，所述石英上锥台为圆锥形，所述钼基底下锥台为设置于所述石英上锥台下部的圆台形。
[0020]本实用新型所述的二次加料器中，所述拉杆顶端还设置有用于与外部控制结构相连接的夹头。
[0021]本实用新型所述的二次加料器中，所述上部定位保持架及所述加料外筒的材质为不锈钢或金属钼。
[0022]本实用新型所述的二次加料器中，所述加料内筒、中心定位保持架的材质为石英。
[0023]本实用新型的有益效果在于:本实用新型的二次加料器可以安全可靠的实现单晶炉的二次投料，加料器结构简单、方便制造、成本低廉，通过限位件的设置，可以使加料器的运行更加安全，避免对单晶炉造成安全隐患，加料器关键部件采用高纯度的石英及钼材质制成，保证加料器能够更接近熔硅表面，可以使原料投放更集中，有效避免了二次加料过程中原料及熔硅的飞溅，而且还能避免现有加料器易产生的二次金属污染问题，从而可生产出更纯净的单晶硅。将本实用新型的二次加料器应用于单晶硅生产中，可提高产量、降低能耗、提尚广品品质。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的二次加料器的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的二次加料器的中心定位保持架的俯视图；
[0026]图3为本实用新型的二次加料器的加料外筒的俯视图；
[0027]图4为本实用新型的二次加料器的加料内筒的俯视图；
[0028]图5为本实用新型的二次加料器的另一种结构锥台的结构示意图；
[0029]图6为本实用新型的二次加料器的上部定位保持架(保持杆为三个)的俯视图；
[0030]图7为本实用新型的二次加料器的上部定位保持架(保持杆为四个)的俯视图；
[0031]图8-图11依次为本实用新型的二次加料器在装填、加料过程中的过程示意图；
[0032]其中，附图标记说明如下:1、筒体；11、加料外筒；12、加料内筒；2、上部定位保持架；21、通孔；22、边沿通孔；23、保持杆；3、拉杆；31、拉杆限位件；32、承重限位件；33、中心限位件；34、夹头；4、锥台；41、石英上锥台；42、钼基底下锥台；5、中心定位保持架；51、中心通孔；52、保持杆；6、多晶硅原料。
【具体实施方式】
[0033]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将进一步描述本实用新型的示例性实施例的技术方案。
[0034]本实用新型提供了一种用于单晶硅生长的二次加料器，如图1所示，其包括筒体
1、上部定位保持架2、拉杆3以及锥台4，其中，筒体I为二次加料器的主体，用于容纳待加料的多晶硅原料。上部定位保持架2设置于筒体I的顶部，其中心设置有通孔21，可使拉杆3穿过，拉杆3设置于筒体I的内部并穿出上部定位保持架2的通孔21，拉杆3可沿筒体I上下移动。锥台4由石英上锥台41与钼基底下锥台42构成，锥台4设置于筒体I的下部，未加料时，锥台4可封堵筒体I的底部，以便容纳多晶硅原料，锥台4还与拉杆3的下端固定连接，并可随拉杆3上下移动，当二次加料器进行加料时，拉动拉杆3带动锥台4向下移动，锥台4与筒体I之间形成空隙由此进行加料。
[0035]在根据本实用新型的二次加料器的一个实施方式中，如图1所示，拉杆3上设置有拉杆限位件31，拉杆限位件31的高度高于上部定位保持架2，当拉动拉杆3向下移动时，由于拉杆限位件31的作用，可以防止拉杆3与锥台4过度下落落入单晶炉。通过设置拉杆限位件31，即使拉杆3与外部控制机构发生脱离，也能避免拉杆3和锥台4对单晶炉造成损坏或污染。在一个优选的实施方式中，拉杆限位件31通过调节螺丝固定于拉杆3之上，通过调节螺丝可以调节拉杆限位件31在拉杆3上的高度，进而可以实现二次加料器底部加料时的开度调节。
[0036]在根据本实用新型的二次加料器的一个实施方式中，如图1所示，拉杆3上设置有承重限位件32，其可以为钼螺丝或其它卡合部件，通过承重限位件32可以使拉杆3固定于上部定位保持架2上，从而可以使上部定位保持架2承载锥台4以及多晶硅原料的重量，当将装满多晶硅原料的二次加料器提起，可以有效避免筒体I底部