一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头的制作方法

本实用新型涉及一种喷头，具体涉及一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，属于光伏制造行业。

背景技术：

现在太阳能级单晶硅生产过程中，如图1所示下氩气从炉盖上方垂直晶棒方向喷入炉内，由主泵从炉底抽出，维持炉内稳定负压。因氩气单侧喷出，分布不均匀造成运行时间大于200h后，水冷热屏挂灰比较严重，当运行至300h后，水冷热屏下端因氧化严重会出现起皮现象，拆炉时发现排气孔开度被氧化物几乎堵死。水冷热屏置于石英坩埚上方，这种挂灰、氧化起皮现象，在运行过程中常有氧化物杂质掉落至石英坩埚内引起单晶硅棒正常生产。

下氩气单侧喷射造成氧化物富集、脱落融入单晶硅棒引起单晶硅品质差。

尤其在二次复投阶段，旋转阀关闭状态。此时炉压相对较低，加料过程硅粉漂浮及所加料块与熔融料接触瞬间产生的一氧化硅氧化物上浮，如排气不及时、不完全会造成这些挥发物落在热屏、热场件及炉壁上形成挂灰，在运行过程中造成晶棒断线。

挥发物在排气口集聚多短时间内造成排气不畅或堵塞，引起主泵卡停或是倒吸，加剧炉内氧化速度，影响正常拉晶。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，该喷头结构简单，互换性好，便于清理，改变了氩气喷射方式，两路氩气对冲式喷射，增大了氩气喷射范围，增加了氩气均匀分布，快速有效的带走氧化物。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，设置于阀仓和炉盖配合处，包括法兰、氩气进气管及氩气排气管，氩气排气管设置于法兰的内壁围成一个圆环形，氩气进气管穿透法兰的一端与氩气排气管连通，其中：

氩气排气管分为半圆环形的加工区和半圆环形的未加工区，加工区和未加工区对称划分，未加工区的氩气排气管为实心管，加工区的氩气排气管为空心管路，氩气排气管上加工区和未加工区的交界处分别设有氩气出口。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述单晶炉下氩气双向喷射的喷头中，氩气进气管和氩气排气管分别为不锈钢制作。

前述单晶炉下氩气双向喷射的喷头中，两氩气出口在同一水平线上。

技术效果，两路氩气形成对冲式喷射，增大了氩气分布面积。

前述单晶炉下氩气双向喷射的喷头中，法兰通过密封圈和螺栓固定到阀仓和炉盖之间。

技术效果，本实用新型与传统设计相比，没有切入到炉体内部，而是通过密封圈及螺栓固定到阀仓与炉盖中间，结构简单，互换性好、便于清理。

前述单晶炉下氩气双向喷射的喷头中，氩气进气管与氩气排气管加工区的中部连通。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型针对太阳能级单晶硅多次投料拉晶（rcz），设计了一种氩气双向对吹喷射的喷头结构，该喷头结构简单，互换性好，便于清理，改变了氩气喷射方式，防止运行过程热屏氧化、挂灰、排气孔堵塞，该结构不同于传统的氩气喷射结构下氩气直接从炉盖喉口处喷入，喷入浓度不均匀，覆盖面积下，各处流速不统一，改变了下氩气喷射方式，通过氩气排气管开有两个氩气出口，两路氩气对冲式喷射，增大了氩气分布面积，增大了氩气喷射范围，增加了氩气均匀分布，快速有效的带走氧化物。

本实用新型单晶炉下氩气双向喷射的喷头，改变了下氩气喷射方式，大大改善炉内气氛，降低炉内挂灰现象，减少了单晶生产过程因氧化物、浮灰脱落造成的单晶断线、晶棒品质低情况。

本实用新型单晶炉下氩气双向喷射的喷头，氧化物及时排走，减少了排气口氧化物堵塞造成主泵卡停概率，延长拉晶时间。

附图说明

图1为现有技术中传统的氩气直吹结构示意图；

图2为本实用新型实施例单晶炉下氩气双向喷射的喷头的结构示意图；

图3为图2的截面图；

图4为本实用新型实施例单晶炉下氩气双向喷射的喷头的装配示意图；

图5为本实用新型实施例单晶炉下氩气双向喷射的喷头的另一状态下装配示意图；

图中：1-法兰，2-氩气进气管，3-加工区，4-未加工区，5-氩气出口，6-炉盖。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，结构如图2-5所示，设置于阀仓和炉盖6配合处，包括法兰1、氩气进气管2及氩气排气管，氩气排气管设置于法兰1的内壁围成一个圆环形，氩气进气管2穿透法兰1的一端与氩气排气管连通，其中：

氩气排气管分为半圆环形的加工区3和半圆环形的未加工区4，加工区3和未加工区4对称划分，未加工区4的氩气排气管为实心管，加工区3的氩气排气管为空心管路，氩气排气管上加工区3和未加工区4的交界处分别设有氩气出口5。

在本实施例中，氩气进气管2和氩气排气管分别为不锈钢制作。

在本实施例中，两氩气出口5在同一水平线上。

在本实施例中，法兰1通过密封圈和螺栓固定到阀仓和炉盖6之间。

在本实施例中，氩气进气管2与氩气排气管加工区3的中部连通。

本实用新型主要是在阀仓与炉盖配合处新增一个法兰，在法兰内部设计了氩气排气管，该氩气双向对吹结构取代了原来的炉体脖腔的氩气单喷头结构如图1所示下氩气直接从炉盖喉口处喷入，喷入浓度不均匀，覆盖面积下，各处流速不统一，本实用新型氩气双向对吹结构改善了炉内气氛，解决了运行过程挂灰问题和促进氧化物及时排走，取得了顺利拉晶降低断线率、改善晶体品质、延长单炉运行时间、降低返气异常事故概率4项经济成果。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

技术特征：

1.一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，设置于阀仓和炉盖（6）配合处，其特征在于：包括法兰（1）、氩气进气管（2）及氩气排气管，所述氩气排气管设置于所述法兰（1）的内壁围成一个圆环形，所述氩气进气管（2）穿透所述法兰（1）的一端与所述氩气排气管连通，其中：

所述氩气排气管分为半圆环形的加工区（3）和半圆环形的未加工区（4），所述加工区（3）和未加工区（4）对称划分，所述未加工区（4）的氩气排气管为实心管，所述加工区（3）的氩气排气管为空心管路，所述氩气排气管上加工区（3）和未加工区（4）的交界处分别设有氩气出口（5）。

2.根据权利要求1所述的单晶炉下氩气双向喷射的喷头，其特征在于：所述氩气进气管（2）和氩气排气管分别为不锈钢制作。

3.根据权利要求1所述的单晶炉下氩气双向喷射的喷头，其特征在于：两所述氩气出口（5）在同一水平线上。

4.根据权利要求1所述的单晶炉下氩气双向喷射的喷头，其特征在于：所述法兰（1）通过密封圈和螺栓固定到阀仓和炉盖（6）之间。

5.根据权利要求1所述的单晶炉下氩气双向喷射的喷头，其特征在于：所述氩气进气管（2）与所述氩气排气管加工区（3）的中部连通。

技术总结
本实用新型涉及一种单晶炉下氩气双向喷射的喷头，设置于阀仓和炉盖配合处，包括法兰、氩气进气管及氩气排气管，氩气排气管设置于法兰的内壁围成一个圆环形，氩气进气管穿透法兰的一端与氩气排气管连通，其中：氩气排气管分为半圆环形的加工区和半圆环形的未加工区，加工区和未加工区对称划分，未加工区的氩气排气管为实心管，加工区的氩气排气管为空心管路，氩气排气管上加工区和未加工区的交界处分别设有氩气出口，该喷头结构简单，互换性好，便于清理，改变了氩气喷射方式，两路氩气对冲式喷射，增大了氩气喷射范围，增加了氩气均匀分布，快速有效的带走氧化物。

技术研发人员：闫斌;王军磊;王艺澄
受保护的技术使用者：包头美科硅能源有限公司;江苏美科太阳能科技有限公司
技术研发日：2020.11.19
技术公布日：2021.06.29