多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及多晶硅鑄錠爐，旨在提供多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置。該多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置包括溢流絲、密封組件、莫來石罩組件、墊高塊組件、莫來石和PLC模塊；墊高塊組件設在石墨柱的下部外側，石墨柱與墊高塊組件之間裝有莫來石，多晶爐的爐體底部抽氣口上設有莫來石罩組件，抽氣口與莫來石罩組件之間裝有莫來石，墊高塊組件和莫來石罩組件四周都鋪有莫來石；石棉層的上部鋪有溢流絲，溢流絲通過兩個密封組件與設置在多晶爐爐體外部的PLC模塊連接。本實用新型在生產過程中發(fā)生少量漏硅現(xiàn)象時，能第一時間觸發(fā)報警，在大量漏硅的情況下，也能保護關鍵部位難以被高溫硅液熔穿，避免災難性事故發(fā)生。
【專利說明】多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型是關于多晶硅鑄錠爐，特別涉及多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置。

【背景技術】
[0002]多晶硅鑄錠爐在生產過程中一旦發(fā)生漏硅現(xiàn)象而沒有及時發(fā)現(xiàn)的話，將影響整個生產過程，并可能造成各種事故。因此，需要有一種漏硅監(jiān)測及防護裝置實時對整個生產過程進行監(jiān)測，一旦發(fā)生漏硅現(xiàn)象，可以及時報警采取相應措施，并且可以保護薄壁、焊接等關鍵部位難以熔穿，避免事故發(fā)生和保證設備和人員的安全。
[0003]可查到現(xiàn)有專利“ 一種多晶硅鑄錠爐漏硅檢測承接裝置(專利號CN103130224A) ”，其采用爐體底部放置承接容器的方法來承接漏出的硅液，但其承接硅液的范圍具有一定的局限性，而且發(fā)生大量漏硅時，沒有主動保護爐體的措施，嚴重的會造成重大損失。
實用新型內容
[0004]本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種當生產過程中發(fā)生漏硅現(xiàn)象時，可以保護關鍵部位難以熔穿，并及時報警采取相應措施的裝置。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是:
[0005]提供多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，多晶爐的爐體底部設有三個石墨柱安裝孔，三根石墨柱安裝在石墨柱安裝孔上，石墨柱的上方設有保溫板，保溫板四周開有溢流孔，多晶爐的爐體底部鋪有石棉層，所述多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置包括溢流絲、密封組件、莫來石罩組件、墊高塊組件、莫來石和PLC模塊；墊高塊組件設在石墨柱的下部外偵h石墨柱與墊高塊組件之間裝有莫來石，多晶爐的爐體底部抽氣口上設有莫來石罩組件，抽氣口與莫來石罩組件之間裝有莫來石，墊高塊組件和莫來石罩組件四周都鋪有莫來石；石棉層的上部鋪有溢流絲，溢流絲通過兩個密封組件與設置在多晶爐爐體外部的PLC模塊連接；
[0006]所述密封組件用于保證溢流絲進出爐體時與爐體不導通，并且保證多晶爐的爐體整體密封；所述墊高塊組件用于保護石墨柱在漏硅時不易被熔穿；所述莫來石罩組件用于保護抽氣口在漏硅時不易被熔穿；所述PLC模塊(品牌為歐姆龍，型號為CJ1W-1D211)通過導線與溢流絲連通，當溢流絲回路熔斷時能產生一個信號，反饋給PLC模塊，根據(jù)PLC內部事先設定的程序觸發(fā)報警，并自動進入多晶爐自帶程序中的緊急冷卻模式。
[0007]作為進一步的改進，所述溢流絲呈回字形。
[0008]作為進一步的改進，所述墊高塊組件包括堆疊而成的1個墊高塊a、3個墊高塊b和1個墊高塊c，且墊高塊組件的內外都鋪設有莫來石。
[0009]作為進一步的改進，所述莫來石罩組件包括1個莫來石罩a、l個莫來石罩b、5個莫來石罩c、3個莫來石罩d、1個莫來石罩e和1個莫來石罩f，且莫來石罩組件的內外都鋪設有莫來石。
[0010]作為進一步的改進，所述溢流絲是直徑為1.2?1.5mm的不銹鋼絲。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]當生產過程中發(fā)生少量漏硅現(xiàn)象時，能第一時間觸發(fā)報警，提醒操作人員及時采取相應措施，避免損失進一步擴大；在大量漏硅的情況下也可以保護關鍵部位難以被高溫硅液熔穿，避免災難性事故發(fā)生，將設備損傷降到最低，保護操作人員不受傷害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型中的溢流絲結構示意圖。
[0015]圖3為本實用新型中的莫來石罩組件結構示意圖。
[0016]圖4為本實用新型中的墊高塊組件結構示意圖。
[0017]圖中的附圖標記為:1隔熱籠組件；2坩堝護板組件；3坩堝；4 DS塊；5爐體；6保溫板；7石棉層；8 PLC模塊；9密封組件；10溢流絲；11莫來石；12抽氣口 ；13莫來石罩組件；14墊高塊組件；15石墨柱；16莫來石罩a ；17莫來石罩b ；18莫來石罩c ；19莫來石罩d ；20莫來石罩e ；21莫來石罩f ；22墊高塊a ；23墊高塊b ；24墊高塊c。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0019]如圖1所示，多晶爐的爐體5底部設有三個石墨柱安裝孔，三根石墨柱15安裝在石墨柱安裝孔上，石墨柱15的上方設有保溫板6，多晶爐的爐體5底部鋪有石棉層7。多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置包括溢流絲10、密封組件9、莫來石罩組件13、墊高塊組件14、莫來石11和PLC模塊8。墊高塊組件14設在石墨柱15的下部外側，石墨柱15與墊高塊組件14之間裝有莫來石11，多晶爐的爐體5底部抽氣口 12上設有莫來石罩組件13，抽氣口 12與莫來石罩組件13之間裝有莫來石11，墊高塊組件14和莫來石罩組件13四周都鋪有莫來石11，莫來石11是一種耐高溫材料，在1800°C時仍很穩(wěn)定。石棉層7的上部鋪有溢流絲10，如圖2所示，溢流絲10呈回字形，是直徑為1.2?1.5mm的不銹鋼絲。溢流絲10通過兩個密封組件9與設置在多晶爐爐體5外部的PLC模塊8連接，所述密封組件9主要保證溢流絲10進出爐體5時與爐體5不導通，并且不影響爐體5整體的密封性。所述PLC模塊8通過導線與溢流絲10連通，當溢流絲10回路熔斷時產生一個信號，反饋給PLC模塊8，根據(jù)PLC內部事先設定的程序觸發(fā)報警，并自動進入多晶爐自帶程序中的緊急冷卻模式，這里的PLC模塊8為現(xiàn)有技術，具體選用品牌為歐姆龍、型號為CJ1W-1D211的PLC，即可實現(xiàn)所需功能。如圖4所示墊高塊組件14由1個墊高塊a22、3個墊高塊b23和1個墊高塊c24堆疊而成，其內外鋪設莫來石11，保護石墨安裝柱在漏硅時不易被熔穿。如圖3所示莫來石罩組件13由1個莫來石罩al6、l個莫來石罩bl7、5個莫來石罩cl8、3個莫來石罩dl9、l個莫來石罩e20和1個莫來石罩f21組成，其內外也鋪設莫來石11，保護抽氣口12在漏硅時不易被熔穿。
[0020]一般爐體5最容易熔穿的部位為焊接在爐底的三個石墨柱安裝孔位置，此位置若熔化，將導致DS塊4偏移，整個坩堝3內的高溫硅液將傾泄而發(fā)生事故。還有就是薄壁處，主要是抽氣口 12位置，此位置直接與大氣連通，因爐體5內為高溫真空狀態(tài)，若被熔穿將導致外界大氣快速進入爐體5，將導致爐體5內加熱器等含碳物件遇氧發(fā)生爆炸，所以漏硅時要重點保護這幾個位置。當漏硅發(fā)生時，硅液將通過坩堝護板組件2的間隙滲出，通過保溫板6的溢流孔流出進入爐體5底部石棉層7上，因爐體5是封頭結構，硅液將向爐體5底部中間聚攏，由于抽氣口 12、三根石墨柱安裝孔四周鋪有莫來石11，抽氣口 12與莫來石罩組件13之間以及石墨柱15與墊高塊組件14之間也都裝有莫來石11。在正常情況下，莫來石11與爐壁200°C?500°C左右的溫度相當，當漏硅時，1420°C左右的高溫硅液將流過莫來石11之間的間隙，莫來石11為耐高溫材料，能夠迅速吸收熱量使高溫硅液快速結晶，及時保護這四個危險區(qū)域難以熔穿。同時，由于溢流絲10布置在石棉層7上，硅液將流過溢流絲10，由于硅液溫度很高，導致溢流絲10熔斷，觸發(fā)與溢流絲10連接的PLC模塊8報警，使生產程序進入緊急冷卻模式，系統(tǒng)將切斷加熱器供電，進而快速冷卻爐子，使得剩余硅液凝結，以免發(fā)生安全事故，保護設備和人員安全。
[0021]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容中直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，多晶爐的爐體底部設有三個石墨柱安裝孔，三根石墨柱安裝在石墨柱安裝孔上，石墨柱的上方設有保溫板，保溫板四周開有溢流孔，多晶爐的爐體底部鋪有石棉層，其特征在于，所述多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置包括溢流絲、密封組件、莫來石罩組件、墊高塊組件、莫來石和PLC模塊；墊高塊組件設在石墨柱的下部外側，石墨柱與墊高塊組件之間裝有莫來石，多晶爐的爐體底部抽氣口上設有莫來石罩組件，抽氣口與莫來石罩組件之間裝有莫來石，墊高塊組件和莫來石罩組件四周都鋪有莫來石；石棉層的上部鋪有溢流絲，溢流絲通過兩個密封組件與設置在多晶爐爐體外部的PLC模塊連接； 所述密封組件用于保證溢流絲進出爐體時與爐體不導通，并且保證多晶爐的爐體整體密封；所述墊高塊組件用于保護石墨柱在漏硅時不易被熔穿；所述莫來石罩組件用于保護抽氣口在漏硅時不易被熔穿；所述PLC模塊通過導線與溢流絲連通，當溢流絲回路熔斷時能產生一個信號，反饋給PLC模塊，根據(jù)PLC內部事先設定的程序觸發(fā)報警，并自動進入多晶爐自帶程序中的緊急冷卻模式。
2.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，其特征在于，所述溢流絲呈回字形。
3.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，其特征在于，所述墊高塊組件包括堆疊而成的I個墊高塊a、3個墊高塊b和I個墊高塊C，且墊高塊組件的內外都鋪設有莫來石。
4.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，其特征在于，所述莫來石罩組件包括I個莫來石罩a、I個莫來石罩b、5個莫來石罩c、3個莫來石罩d、I個莫來石罩e和I個莫來石罩f，且莫來石罩組件的內外都鋪設有莫來石。
5.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監(jiān)測及防護裝置，其特征在于，所述溢流絲是直徑為1.2?1.5mm的不銹鋼絲。
【文檔編號】C30B29/06GK204111918SQ201420484113
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權日:2014年8月26日
【發(fā)明者】石剛, 王巍, 俞安州, 孫明, 周建燦 申請人:杭州慧翔電液技術開發(fā)有限公司, 浙江晶盛機電股份有限公司