石墨电极的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种石墨电极，包括适配还原电极的底座，底座上的卡瓣组，固定底座与卡瓣组的紧固帽，所述卡瓣组中心处有适配硅芯的固定孔，所述卡瓣组包括多个独立的卡瓣；所述多个卡瓣均匀分布在硅芯周围，所述卡瓣间存在弧度大于等于十二分之一的圆弧的位移间隙。本发明可以大幅减小成本，有效预防倒棒，同时有效降低成品硅棒中石墨杂质的含量。
【专利说明】石墨电极【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电极，具体涉及一种多晶硅生产中的石墨电极。
【背景技术】
[0002]
【公开日】为2011年12月07日，申请号为201120077106.3的实用新型专利中公开
了一种多晶硅还原炉用夹头。所述夹头主要由三个夹瓣组合而成，三个夹瓣的内侧共同夹持住硅芯，其中任一夹瓣的内侧顶端设置有小于15°的夹瓣斜角。两相邻夹瓣的侧边之间存在缝隙，形成9°以下的两夹瓣之间的夹瓣夹角。
[0003]该专利通过增加夹瓣斜角，防止硅芯应力集中。同时通过使用三个夹瓣使硅芯受力均匀，从而对硅芯的倒伏起一定的防止作用。但是，由于硅芯底部即使经过打磨后也不是非常规整的圆柱形，仅通过将卡瓣分为三份，还是不能很好地解决卡瓣部分受力的问题。在实际使用时仍然会存在成本过高，碳头料含碳量过高等问题。
【发明内容】
[0004]针对上述所存在的问题，本发明的目的是提供一种成本低、成品含杂量少、夹持效果好、安装方便的石墨电极。
[0005]一种石墨电极，包括适配还原电极的底座，底座上的卡瓣组，固定底座与卡瓣组的紧固帽，所述卡瓣组包括多个独立的卡瓣；所述多个卡瓣设置在硅芯周围并共同围成用于容纳硅芯的圆形的固定孔以固定硅芯，相邻卡瓣间存在弧度大于等于十二分之一的圆弧的位移间隙。
[0006]进一步地，所述卡瓣的外表面与紧固帽的固定槽适配；所述卡瓣内侧为圆弧面，所述卡瓣内侧弧面小于等于四分之一圆弧，所述卡瓣与硅芯的表面弧形接触。
[0007]进一步地，所述卡瓣包括基座部和夹持部，所述基座部为部分圆柱，所述的夹持部为部分锥台，所述卡瓣的基座部与夹持部为同轴心的一体结构；所述卡瓣的两侧是铅直平面；相邻卡瓣间的侧面相互平行。
[0008]进一步地，所述卡瓣组包括三个独立卡瓣；所述基座部为六分之一的圆柱，所述的夹持部位六分之一的锥台；卡瓣与硅芯的接触弧为六分之一圆弧，相邻卡瓣间的位移间隙为十二分之一圆弧。
[0009] 进一步地，所述卡瓣组包括六个独立的卡瓣；所述基座部为十八分之一的圆柱，所述的夹持部位十八分之一的锥台，卡瓣与硅芯的接触弧为十八分之一圆弧，相邻卡瓣间的位移间隙为九分之一的圆弧。
[0010]进一步地，所述卡瓣包括基座部和夹持部，还包括加固部；所述基座部为部分圆柱，所述的夹持部为部分锥台，所述基座部和夹持部的弧度相同，所述卡瓣的基座部与夹持部为同轴心的一体结构；所述加固部位于基座部和夹持部两侧，所述加固部为基座部和夹持部的延伸，所述加固部的外侧面与紧固帽适配；所述卡瓣的两侧是倾斜平面。
[0011]进一步地，所述底座轴心位置有用以安装硅芯的安装孔；所述底座上还包括导引卡瓣组安装的导引机构。
[0012]进一步地，所述导引机构包括多条均匀分布在底座上的凸起的导引轨，所述导引轨与底座直径重合，所述导引轨为从安装孔向外延伸，所述导引轨的数量与卡瓣数量相同。
[0013]本发明的有益效果是:通过对卡瓣的分离及合理排布，产生位移间隙。通过位移间隙，在安装时，使卡瓣能更好地贴合不规则的硅芯，起到更好的防倒伏的作用。同时，通过减小单个卡瓣的大小，大大降低了原料的使用量，降低了成本。同时，减小了成品硅芯中石墨的含量，提高了成品的品质，降低了碳头料中杂质的含量，有利于回收利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明石墨电极的结构示意图；
图2是本发明石墨电极的底座结构不意图；
图3是本发明石墨电极的紧固帽结构示意图；
图4是本发明石墨电极的实施例1的卡瓣组俯视图；
图5是本发明石墨电极的实施例2的卡瓣组俯视图；
图6是本发明石墨电极的实施例3的卡瓣组俯视图；
图7是本发明石墨电极的实施例7的卡瓣组俯视图；
图8是本发明石墨电极的实施例8的卡瓣组俯视图；
图9是本发明石墨电极的实施例5的卡瓣组俯视图；
图10是本发明石墨电极的实施例10的卡瓣组俯视图；
图11是本发明石墨电极的A-AifIj面图；
图12是本发明石墨电极的有三条导引轨导引机构俯视图；
图13是本发明石墨电极的有五条导引轨导引机构俯视图；
图14是本发明石墨电极的有六条导引轨导引机构俯视图；
其中:1、底座，12、电极卡槽，13、导引机构，14、导引轨，15、安装孔，2、卡瓣组，21、卡瓣，
22、位移间隙，23、基座部，24、夹持部，25、加固部，26、固定孔，3、紧固帽，31、固定槽，4、硅
-!-H
【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1:
如图1，图2，图3，图4，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是高纯石墨制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0017]卡瓣组2包括三个结构相同的卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0018]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是四分之一的圆柱，夹持部24是四分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧面为配合硅芯4的弧度为四分之一圆弧的弧形面。并且，相邻卡瓣21间的侧面相互平行。
[0019]三个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，并且卡瓣21之间存在较大的间隙，每个间隙对应十二分之一的圆弧。
[0020]使用此种石墨电极，石墨在成品硅棒中的含量为0.09%左右，石墨在碳头料中的含量为3%左右。
[0021]实施例2:
如图1，图2，图3，图5，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I 的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0022]卡瓣组2包括三个结构相同卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0023]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是六分之一的圆柱，夹持部24是六分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧面为配合硅芯4的弧度为六分之一圆弧的弧形面。基座部23与夹持部24的内侧面结构相同，外侧面的形状与紧固帽3内的固定槽相配合。并且，相连卡瓣21间的侧面相互平行。
[0024]三个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，并且卡瓣21之间存在较大的间隙，每个间隙对应六分之一的圆弧。
[0025]使用此种石墨电极，石墨在成品硅棒中的含量为0.06%左右，石墨在碳头料中的含量为2%左右。碳头料的石墨含量大幅减少，可利用性大大提闻。
[0026]实施例3:
如图1，图2，图3，图6，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0027]卡瓣组2包括三个结构相同卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0028]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是九分之一的圆柱，夹持部24是九分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧面为配合硅芯4的弧度为九分之一圆弧的弧形面。基座部23与夹持部24的内侧面结构相同，外侧面的形状与紧固帽3内的固定槽相配合。并且，相连卡瓣21间的侧面相互平行。
[0029]三个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，并且卡瓣21之间存在较大的间隙，每个间隙对应九分之二的圆弧。
[0030]使用此种石墨电极，石墨在成品硅棒中的含量为0.04%左右，石墨在碳头料中的含量为1.3%左右。
[0031]实施例4:
本实施例与实施例1相似，其余如图12所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。此外，底座I上还设置有导引机构13，导引机构13包括三条均匀分布在底座I上的凸起的导引轨14。导引轨14与底座I的直径重合，从安装孔15边缘向外延伸，导引轨14之间的夹角为120°。在使用时，将卡瓣21紧贴放置在导引轨14的一侧(顺时针紧固的，放置在导引轨14左边；逆时针紧固的，放置在导引轨14右边)。这样在使用时既能起到导引卡瓣21均匀分布的作用，又不影响卡瓣21在紧固过程中产生一定偏移。
[0032]卡瓣组2包括三个结构相同`卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0033]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是四分之一的圆柱，夹持部24是四分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧面为配合硅芯4的弧度为四分之一圆弧的弧形面。且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同，外侧面的形状与紧固帽3内的固定槽相配合。并且，相连卡瓣21间的侧面相互平行。
[0034]实施例5:
如图1，图2，图3，图9，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0035]卡瓣组2包括三个结构相同卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0036]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，卡瓣21的基座是六分之一的圆柱，支撑部是六分之一锥台，基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构。
[0037]卡瓣21还有加固部25，加固部25位于卡瓣21的两个侧面。由于加固部25的存在，卡瓣21的侧面是倾斜平面。加固部25与基座部23、夹持部24是一体式结构，加固部25是基座部23和夹持部24的延伸，内侧面、外侧面的形状是相同的。在卡瓣21的侧面适当地增加加固部25可以在保持减少用料的基础上，有效提高卡瓣21的承压性能。
[0038]实施例6:
本实施例与实施例5近似,其余如图12所示,本发明包括适配还原电极底座I,底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。此外，底座I上还设置有导引机构13，导引机构13包括三条均匀分布在底座I上的凸起的导引轨14。导引轨14与底座I的直径重合，从安装孔15边缘向外延伸，导引轨14之间的夹角为120°。在使用时，将卡瓣21紧贴放置在导引轨14的一侧(顺时针紧固的，放置在导引轨14左边；逆时针紧固的，放置在导引轨14右边)。这样在使用时既能起到导引卡瓣21均匀分布的作用，又不影响卡瓣21在紧固过程中产生一定偏移。
[0039]卡瓣组2包括三个结构相同卡瓣21。三个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由三个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固 3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0040]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，卡瓣21的基座是六分之一的圆柱，支撑部是六分之一锥台，基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构。
[0041]卡瓣21还有加固部25，加固部25位于卡瓣21的两个侧面。由于加固部25的存在，卡瓣21的侧面是倾斜平面。加固部25与基座部23、夹持部24是一体式结构，加固部25是基座部23和夹持部24的延伸，内侧面、外侧面的形状是相同的。在卡瓣21的侧面适当地增加加固部25可以在保持减少用料的基础上，有效提高卡瓣21的承压性能。
[0042]实施例7:
如图1，图2，图3，图7，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0043]卡瓣组2包括五个结构相同卡瓣21。五个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳娃芯4的固定孔26,使娃芯可以固定在固定孔26中，由五个卡瓣21将娃芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0044]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是八分之一的圆柱，夹持部24是八分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为配合硅芯4的弧形面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同，外部的形状与紧固帽3内的固定槽相配合。五个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，卡瓣21之间存在较大的位移间隙22。
[0045]通过对卡瓣21的减小，进一步降低物料，实现发明目的。同时对硅芯4的固定转变为多点固定，稳固地固定住硅芯4。
[0046]使用此种石墨电极，石墨在成品硅棒中的含量为0.075%左右，石墨在碳头料中的含量为2.5%左右。碳头料的石墨含量大幅减少，可利用性大大提闻。
[0047]实施例8:
如图1，图2，图3，图8，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0048]卡瓣组2包括六个结构相同卡瓣21。六个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由六个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26 后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0049]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是十八分之一的圆柱，夹持部24是十八分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为配合硅芯4的弧形面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同，外部的形状与紧固帽3内的固定槽相配合。六个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，卡瓣21之间存在较大的位移间隙22。
[0050]通过对卡瓣21的减小，进一步降低物料，实现发明目的。同时对硅芯4的固定转变为多点固定，稳固地固定住硅芯4。
[0051]使用此种石墨电极，石墨在成品硅棒中的含量为0.045%左右，石墨在碳头料中的含量为1.33%左右。碳头料的石墨含量大幅减少，可利用性大大提闻。
[0052]实施例9:
本实施例与实施例8相似，其余如图14所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。底座I上还设置有导引机构13。如图X所示，导引机构13包括六条均匀分布在底座I上的凸起的导引轨14。导引轨14与底座的直径重合，从安装孔15边缘向外延伸，导引轨14之间的夹角为60°。在使用时，将卡瓣21紧贴放置在导引轨14的一侧(顺时针紧固的，放置在导引轨14左边；逆时针紧固的，放置在导引轨14右边)。这样在使用时既能起到导引卡瓣21均匀分布的作用，又不影响卡瓣21在紧固过程中产生一定偏移。
[0053]卡瓣组2包括六个结构相同卡瓣21。六个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由六个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0054]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是十八分之一的圆柱，夹持部24是十八分之一的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为配合硅芯4的弧形面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同。六个卡瓣21在形成卡瓣组2时，均匀分布在硅芯4周围，卡瓣21之间存在弧度为九分之一圆弧的的位移间隙22。
[0055]实施例10:
如图1，图2，图3，图10，图11所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0056]卡瓣组2包括六个结构相同卡瓣21。六个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可`以固定在固定孔26中，由六个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0057]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是十八分之一的圆柱，夹持部24是十八分之一的锥台，基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为配合硅芯4的弧形面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同。
[0058]卡瓣21还有加固部25，加固部25位于卡瓣21的两个侧面，添加了加固部25后卡瓣21的侧面是倾斜平面。加固部25与基座部23、夹持部24是一体式结构，加固部25是基座部23和夹持部24的延伸，内侧、外侧的形状是相同的。在卡瓣21的侧面适当地增加加固部25可以在保持减少用料的基础上，有效提高卡瓣21的承压性能。
[0059]实施例11:
本实施例与实施例10相似，其余如图14所示，本发明包括适配还原电极底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。此外，底座I上还设置有导引机构13，导引机构13包括六条均匀分布在底座I上的凸起的导引轨14。导引轨14与底座I的直径重合，从安装孔15边缘向外延伸，导引轨14之间的夹角为60°。在使用时，将卡瓣21紧贴放置在导引轨14的一侧(顺时针紧固的，放置在导引轨14左边；逆时针紧固的，放置在导引轨14右边)。这样在使用时既能起到导引卡瓣21均匀分布的作用，又不影响卡瓣21在紧固过程中产生一定偏移。
[0060]卡瓣组2包括六个结构相同卡瓣21。六个卡瓣21内表面圆弧化，共同围成一个用于容纳硅芯4的固定孔26，使硅芯可以固定在固定孔26中，由六个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。
[0061]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是十八分之一的圆柱，夹持部24是十八分之一的锥台，基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为配合硅芯4的弧形面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同。卡瓣21还有加固部25，加固部25位于卡瓣21的两个侧面，添加了加固部25后卡瓣21的侧面是倾斜平面。加固部25与基座部23、夹持部24是一体式结构，加固部25是基座部23和夹 持部24的延伸，内侧、外侧的形状是相同的。在卡瓣21的侧面适当地增加加固部25可以在保持减少用料的基础上，有效提高卡瓣21的承压性能。
[0062]综上所述，如图1至图14所示，本发明一种石墨电极包括适配还原电极的底座1，底座I上的卡瓣组2以及固定底座I与卡瓣组2的紧固帽3。所述底座1，卡瓣组2以及紧固帽3是通过高纯石墨等制成的。底座I的下方设有与还原电极配合的电极卡槽12，底座I的中心位置设置有安装孔15，用以安装硅芯4。底座I的侧部有螺纹，底座I通过螺纹与紧固帽3紧固连接。紧固帽3的内部设有与卡瓣组2适配的固定槽，通过固定槽将卡瓣组2紧密固定在底座I上。
[0063]多个卡瓣21内表面圆弧化,共同围成一个用于容纳娃芯4的固定孔26,使娃芯可以固定在固定孔26中，由多个卡瓣21将硅芯夹持固定。卡瓣组2的中心位置设置有与硅芯4直径适配的固定孔26，将硅芯4插入卡瓣组2的中心处的固定孔26后，通过紧固帽3将卡瓣21与硅芯4，卡瓣21与底座I紧密固定，就可以实现对硅芯4的夹紧。卡瓣组2包括多个结构相同的卡瓣21，卡瓣21的数量大于三个，可以为四个，五个，六个，七个等，但是优选为三个。卡瓣21均匀地分布在硅芯4的周围，卡瓣21与硅芯4的接触面为弧形，该弧形所对应的弧度为小于等于四分之一圆弧。卡瓣21间存在着能使卡瓣21进行一定位移的位移间隙22。硅芯4在生产中横截面是呈椭圆形，需要进行进一步地加工呈截面为圆柱形以便于夹持，但是由于硅难以进行机械加工的特性，在打磨后，硅芯4底部的截面依然不是非常规整的圆形，全包裹式卡瓣无法完全贴合。卡瓣组2中位移间隙22的存在，可以使卡瓣组2在紧固过程中有一定的位移，使卡瓣21内部的弧面更加紧贴硅芯4，实现更好的夹紧效果，对防止硅棒倒伏十分有用。单个所述的位移间隙22对应的弧度大于、等于十二分之一的圆弧。
[0064]卡瓣21包括基座部23以及夹持部24，基座部23是部分的圆柱，夹持部24是部分的锥台。基座部23和夹持部24是同轴心的一体式结构，即卡瓣21的两个侧面是铅直平面，与硅芯4接触的内侧为圆弧面，且基座部23与夹持部24的内侧面结构相同。其中，相邻卡瓣21间的侧面相互平行。基座部23可以是四分之一的圆柱，也可以是更小的五分之一，六分之一，七分之一等。夹持部24是相对应的四分之一,五分之一,六分之一,七分之一等的锥台。通过对卡瓣21大小的减小，减小了石墨使用量，大大降低了生产成本。同时可以使石墨在硅棒中的含量从原有的0.12%最多下降到0.04%,石墨在碳头料中的含量从4%左右最多下降到1.3%左右，大大降低了石墨杂质的含量，使原本需要经过复杂工艺回收的碳头料可以直接进行利用，提高了利用率，降低了成本。
[0065]卡瓣21还可以有加固部25，加固部25位于卡瓣21的两个侧面，添加了加固部25后卡瓣21的两侧是倾斜平面。加固部25与基座部23、夹持部24是一体式结构，加固部25是基座部23和夹持部24的延伸，加固部25的内侧适配硅芯，外侧适配紧固帽。在卡瓣21的侧部适当地增加加固部25可以在保持减少用料的基础上，有效提高卡瓣21的承压性能。
[0066]由于在实际生产中对卡瓣21位置的调整主要是通过人工调整，以使卡瓣21尽可能达到均匀分布。但实际情况下，人工调整一般不能很准确地实现均匀排布，只能实现大致均匀，卡瓣21的排布超过一定误差范围，就可能引起倒炉等事故。为了克服这一问题，可以通过在底座I上设置导引机构13。导引机构13包括多条均匀分布在底座I上的凸起的导引轨14，导引轨14与底座I的直径重合，从安装孔15边缘向外延伸。导引轨14的数量与卡瓣21的数量相等，在使用时，将卡瓣21紧贴放置在导引轨14的一侧(顺时针紧固的，放置在导引轨14左边；逆时针紧固的，放置在导引轨14右边)。这样在使用时既能起到导引卡瓣21均匀分布的作用，又不影响卡瓣21在紧固过程中产生一定偏移。
[0067]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种石墨电极，包括适配还原电极的底座，底座上的卡瓣组，固定底座与卡瓣组的紧固帽，其特征在于，所述卡瓣组包括多个独立的卡瓣；所述多个卡瓣设置在硅芯周围并共同围成用于容纳硅芯的圆形的固定孔以固定硅芯，相邻卡瓣间存在弧度大于等于十二分之一的圆弧的位移间隙。
2.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述卡瓣的外表面与紧固帽的固定槽适配；所述卡瓣内侧为圆弧面，所述卡瓣内侧弧面小于等于四分之一圆弧，所述卡瓣与硅芯的表面弧形接触。
3.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述卡瓣包括基座部和夹持部，所述基座部为部分圆柱，所述的夹持部为部分锥台，所述卡瓣的基座部与夹持部为同轴心的一体结构；所述卡瓣的两侧是铅直平面；相邻卡瓣间的侧面相互平行。
4.根据权利要求2所述的石墨电极，其特征在于，所述卡瓣组包括三个独立卡瓣；所述基座部为六分之一的圆柱，所述的夹持部为六分之一的锥台；卡瓣与硅芯的接触弧为六分之一圆弧，相邻卡瓣间的位移间隙为十二分之一圆弧。
5.根据权利要求2所述的石墨电极，其特征在于，所述卡瓣组包括六个独立的卡瓣；所述基座部为十八分之一的圆柱，所述的夹持部位十八分之一的锥台，卡瓣与硅芯的接触弧为十八分之一圆弧，相邻卡瓣间的位移间隙为九分之一的圆弧。
6.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述卡瓣包括基座部和夹持部，还包括加固部；所述基座部为部分圆柱，所述的夹持部为部分锥台，所述基座部和夹持部的弧度相同，所述卡瓣的基座部与夹持部为同轴心的一体结构；所述加固部位于基座部和夹持部两侧，所述加固部为基座部和夹持部的延伸，所述加固部的外侧面与紧固帽适配；所述卡瓣的两侧是倾斜平面。
7.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述底座轴心位置有用以安装硅芯的安装孔；所述底座上还包括导引卡瓣组安装的导引机构。
8.根据权利要求7所述的石墨电极，其特征在于，所述导引机构包括多条均匀分布在底座上的凸起的导引轨，所述导引轨与底座直径重合，所述导引轨为从安装孔向外延伸，所述导引轨的数量与卡瓣数量相同。
【文档编号】C01B33/035GK103449441SQ201310373748
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】齐林喜, 郭金强 申请人:内蒙古盾安光伏科技有限公司