本发明涉及高纯硅提纯生产用分凝装置。
背景技术：
国内生产工业硅或高纯硅时，需要通过分凝工艺来提纯硅，需要特别设计适于提纯高纯硅的分凝装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高纯硅提纯生产用分凝装置，其结构合理，能实现硅液的分凝，便于提纯高纯硅。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高纯硅提纯生产用分凝装置，包括：顶部开口的竖置炉体，将炉体顶部开口封闭的平置炉盖，设于炉体内的硅料容纳装置，用于加热硅料容纳装置的加热装置，向硅料容纳装置通入保护气体的供气装置，以及用于冷却硅料容纳装置的冷却装置；
所述炉体包括：由陶瓷纤维块砌成的炉壳，以及由耐火砖砌成的炉内壁；
所述硅料容纳装置包括：顶部开口的竖置圆筒状石墨坩埚，以及包裹石墨坩埚外壁的耐火材料打结层；
所述加热装置包括：包围石墨坩埚的三圈硅碳棒组，以及控制各圈硅碳棒组工作的加热控制模块；各圈硅碳棒组中的硅碳棒竖置，且硅碳棒的顶端都固定于炉盖上；各圈硅碳棒组中的硅碳棒都位于石墨坩埚与炉内壁之间，且各圈硅碳棒组中的硅碳棒都以石墨坩埚周向均布；
所述三圈硅碳棒组包括由内至外依次包围石墨坩埚的：下区硅碳棒组、中区硅碳棒组和上区硅碳棒组；所述下区硅碳棒组中各硅碳棒的长度大于中区硅碳棒组中各硅碳棒的长度；所述中区硅碳棒组中各硅碳棒的长度大于上区硅碳棒组中各硅碳棒的长度；
所述石墨坩埚底部设有保护气体输入口，该保护气体输入口由透气砖封闭；
所述供气装置包括：贯穿耐火材料打结层后与透气砖连接的输气管，向输气管提供保护气体的混气包，以及设于输气管上的过滤器、减压稳压阀、流量调节阀、流量变送器和常开控制阀；
所述炉盖上还设有用于排出炉体内废气的排气口；
所述冷却装置包括：与硅料容纳装置底面贴靠的冷却仓，以及与冷却仓连通的冷却气体输入管和冷却气体输出管。
优选的，所述炉盖配有驱动其启闭的吊装机构。
优选的，所述混气包设有氩气输入管、氧气输入管和空气输入管，且氩气输入管、氧气输入管和空气输入管上都设有控制阀门。
优选的，所述炉盖底面设有用于封闭石墨坩埚顶部开口的下凸块，所述排气管贯穿该下凸块。
优选的，所述下区硅碳棒组中各硅碳棒的底端与石墨坩埚的底部对应，中区硅碳棒组中各硅碳棒的底端与石墨坩埚的中部对应，上区硅碳棒组中各硅碳棒的底端与石墨坩埚的上部对应。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种高纯硅提纯生产用分凝装置，其结构合理，能实现硅液的分凝，便于提纯高纯硅。
将硅料投入石墨坩埚，吊装炉盖将炉体顶部开口封闭，三圈硅碳棒组亦插入炉体中，且三圈硅碳棒组由内至外依次包围石墨坩埚，供气装置向石墨坩埚通入保护气体，各圈硅碳棒组中的硅碳棒工作将硅料加热为硅液，加热一定时间后，冷却仓通入冷却气体，且对下区硅碳棒组、中区硅碳棒组和上区硅碳棒组依次降低功率直至依次断电，使硅液由下至上依次凝固，实现硅液的分凝，便于提纯高纯硅。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1所示，一种高纯硅提纯生产用分凝装置，包括：顶部开口的竖置炉体，将炉体顶部开口封闭的平置炉盖21，设于炉体内的硅料容纳装置，用于加热硅料容纳装置的加热装置，向硅料容纳装置通入保护气体的供气装置，以及用于冷却硅料容纳装置的冷却装置；
所述炉体包括：由陶瓷纤维块砌成的炉壳11，以及由耐火砖砌成的炉内壁12；
所述硅料容纳装置包括：顶部开口的竖置圆筒状石墨坩埚31，以及包裹石墨坩埚31外壁的耐火材料打结层32；
所述加热装置包括：包围石墨坩埚31的三圈硅碳棒组，以及控制各圈硅碳棒组工作的加热控制模块；各圈硅碳棒组中的硅碳棒竖置，且硅碳棒的顶端都固定于炉盖21上；各圈硅碳棒组中的硅碳棒都位于石墨坩埚31与炉内壁12之间，且各圈硅碳棒组中的硅碳棒都以石墨坩埚31周向均布；
所述三圈硅碳棒组包括由内至外依次包围石墨坩埚31的：下区硅碳棒组41、中区硅碳棒组42和上区硅碳棒组43；所述下区硅碳棒组41中各硅碳棒的长度大于中区硅碳棒组42中各硅碳棒的长度；所述中区硅碳棒组42中各硅碳棒的长度大于上区硅碳棒组43中各硅碳棒的长度；
所述石墨坩埚31底部设有保护气体输入口，该保护气体输入口由透气砖51封闭；
所述供气装置包括：贯穿耐火材料打结层32后与透气砖51连接的输气管52，向输气管52提供保护气体的混气包，以及设于输气管52上的过滤器、减压稳压阀、流量调节阀、流量变送器和常开控制阀；
所述炉盖21上还设有用于排出炉体内废气的排气口22；
所述冷却装置包括：与硅料容纳装置底面贴靠的冷却仓6，以及与冷却仓6连通的冷却气体输入管和冷却气体输出管。
所述炉盖21配有驱动其启闭的吊装机构。
所述混气包设有氩气输入管、氧气输入管和空气输入管，且氩气输入管、氧气输入管和空气输入管上都设有控制阀门。
所述炉盖21底面设有用于封闭石墨坩埚31顶部开口的下凸块23，所述排气管贯穿该下凸块23。
所述下区硅碳棒组41中各硅碳棒的底端与石墨坩埚31的底部对应，中区硅碳棒组42中各硅碳棒的底端与石墨坩埚31的中部对应，上区硅碳棒组43中各硅碳棒的底端与石墨坩埚31的上部对应。
将硅料投入石墨坩埚31，吊装炉盖21将炉体顶部开口封闭，三圈硅碳棒组亦插入炉体中，且三圈硅碳棒组由内至外依次包围石墨坩埚31，供气装置向石墨坩埚31通入保护气体，各圈硅碳棒组中的硅碳棒工作将硅料加热为硅液，加热一定时间后，冷却仓6通入冷却气体，且对下区硅碳棒组41、中区硅碳棒组42和上区硅碳棒组43依次降低功率直至依次断电，使硅液由下至上依次凝固，实现硅液的分凝，便于提纯高纯硅。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。