本發(fā)明涉及一種多晶硅鑄錠爐中的溢流保護結(jié)構(gòu),特別涉及一種當液態(tài)硅料從坩堝中溢流到多晶硅鑄錠爐中后可被有效安全隔離的溢流隔離裝置,以防止液態(tài)硅接觸金屬爐壁后,鑄錠爐發(fā)生爆炸事故。
背景技術(shù):
目前,多晶硅鑄錠是使用陶瓷石英坩堝進行生產(chǎn)的,先將硅料放入到陶瓷石英坩堝中,再將陶瓷石英坩堝放入到多晶硅鑄錠爐中,通過加熱使硅料熔化。搬運及裝料中的磕碰,會使陶瓷石英坩堝的內(nèi)部產(chǎn)生隱蔽裂痕,這些隱蔽裂痕通常不被發(fā)現(xiàn)。在多晶硅鑄錠過程中,陶瓷石英坩堝盛載有高溫液態(tài)硅料,若石英坩堝的內(nèi)部存在隱蔽裂痕時,熔化的高溫液態(tài)硅料就會從隱蔽裂痕中流出陶瓷石英坩堝,由于液態(tài)硅料具有較好的流動性,會很快流到鑄錠爐體底部。由于鑄錠爐體為雙層夾套結(jié)構(gòu),在夾套中通有冷卻水,而且爐體底部存在焊縫接口,溢流的高溫液態(tài)硅料與低溫的爐壁接觸后,會導(dǎo)致爐體底部焊縫接口開裂,夾套中的冷卻水就會流入鑄錠爐體內(nèi),流入的冷卻水被高溫的硅液瞬間汽化,使爐內(nèi)壓力瞬間巨增,造成鑄錠爐爆炸。此外,由于一個車間往往安裝有幾十臺鑄錠爐,當有鑄錠爐發(fā)生問題時,為了保證安全,規(guī)程要求所有鑄錠爐必須進入極冷狀態(tài),會造成極大的經(jīng)濟損失。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置,解決了多晶硅鑄錠爐中高溫溢流液態(tài)硅料與鑄錠爐爐底的安全有效隔離的技術(shù)問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:
一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置,包括多晶硅鑄錠爐下爐體外壁和多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁,在多晶硅鑄錠爐下爐體外壁與多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁之間設(shè)置有冷卻水道,在冷卻水道中設(shè)置有循環(huán)冷卻水,在多晶硅鑄錠爐下爐體的底部設(shè)置有熱電偶安裝桶形座,熱電偶安裝桶形座的頂端是設(shè)置在多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)的,在熱電偶安裝桶形座的頂端套接有不銹鋼圓柱形筒,在不銹鋼圓柱形筒上套接有倒置的傘狀溢流棉支撐架體,在倒置的傘狀溢流棉支撐架體的圓形傘體上設(shè)置有圓環(huán)形槽,在圓環(huán)形槽中接插有第一層環(huán)狀溢流棉墊,第一層環(huán)狀溢流棉墊是鋪滿在多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)面上的。
在第一層環(huán)狀溢流棉墊上方的圓形傘體上從下向上依次設(shè)置有第二環(huán)形槽和第三環(huán)形槽,在第二環(huán)形槽中接插有第二層環(huán)狀溢流棉墊,在第三環(huán)形槽中接插有第三層環(huán)狀溢流棉墊,在倒置的傘狀溢流棉支撐架體的圓形傘體內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有第四層環(huán)狀溢流棉墊。
倒置的傘狀溢流棉支撐架體的材質(zhì)為氧化鋁纖維軟氈。
本發(fā)明通過對多晶硅鑄錠工藝過程分析,通過倒置的傘狀溢流棉支撐架體結(jié)構(gòu),在爐底交錯疊加鋪設(shè)隔離溢流面墊層,實現(xiàn)了溢流的高溫液態(tài)硅料與低溫的爐壁的完全隔離,保證了多晶硅鑄錠生產(chǎn)過程的安全。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:
一種多晶硅鑄錠爐的溢流隔離裝置,包括多晶硅鑄錠爐下爐體外壁1和多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁2,在多晶硅鑄錠爐下爐體外壁1與多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁2之間設(shè)置有冷卻水道,在冷卻水道中設(shè)置有循環(huán)冷卻水,在多晶硅鑄錠爐下爐體的底部設(shè)置有熱電偶安裝桶形座9,熱電偶安裝桶形座9的頂端是設(shè)置在多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)的,在熱電偶安裝桶形座9的頂端套接有不銹鋼圓柱形筒4,在不銹鋼圓柱形筒4上套接有倒置的傘狀溢流棉支撐架體3,在倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的圓形傘體上設(shè)置有圓環(huán)形槽,在圓環(huán)形槽中接插有第一層環(huán)狀溢流棉墊8,第一層環(huán)狀溢流棉墊8是鋪滿在多晶硅鑄錠爐下爐體內(nèi)壁2的內(nèi)側(cè)面上的。
在第一層環(huán)狀溢流棉墊8上方的圓形傘體上從下向上依次設(shè)置有第二圓環(huán)形槽和第三圓環(huán)形槽,在第二圓環(huán)形槽中接插有第二層環(huán)狀溢流棉墊7,在第三圓環(huán)形槽中接插有第三層環(huán)狀溢流棉墊6,在倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的圓形傘體內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有第四層環(huán)狀溢流棉墊5。
倒置的傘狀溢流棉支撐架體3的材質(zhì)為氧化鋁纖維軟氈。本發(fā)明是在現(xiàn)有鑄錠爐的下爐腔內(nèi)部,設(shè)計了一種新的溢流棉隔離結(jié)構(gòu),倒置的傘狀溢流棉支撐架體3為整體成型,無接口,再通過與多層溢流棉墊的交替疊加鋪設(shè),增加液態(tài)硅沿縫隙流經(jīng)的長度,能有效地隔離溢流的高溫液態(tài)硅料與金屬爐壁的接觸。