石墨電極的製作方法
2023-05-27 17:02:51
石墨電極的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種石墨電極，包括適配還原電極的底座，底座上的卡瓣組，固定底座與卡瓣組的緊固帽，所述卡瓣組中心處有適配矽芯的固定孔，所述卡瓣組包括多個獨立的卡瓣；所述多個卡瓣均勻分布在矽芯周圍，所述卡瓣間存在弧度大於等於十二分之一的圓弧的位移間隙。本發明可以大幅減小成本，有效預防倒棒，同時有效降低成品矽棒中石墨雜質的含量。
【專利說明】石墨電極【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電極，具體涉及一種多晶矽生產中的石墨電極。
【背景技術】
[0002]
【公開日】為2011年12月07日，申請號為201120077106.3的實用新型專利中公開
了一種多晶矽還原爐用夾頭。所述夾頭主要由三個夾瓣組合而成，三個夾瓣的內側共同夾持住矽芯，其中任一夾瓣的內側頂端設置有小於15°的夾瓣斜角。兩相鄰夾瓣的側邊之間存在縫隙，形成9°以下的兩夾瓣之間的夾瓣夾角。
[0003]該專利通過增加夾瓣斜角，防止矽芯應力集中。同時通過使用三個夾瓣使矽芯受力均勻，從而對矽芯的倒伏起一定的防止作用。但是，由於矽芯底部即使經過打磨後也不是非常規整的圓柱形，僅通過將卡瓣分為三份，還是不能很好地解決卡瓣部分受力的問題。在實際使用時仍然會存在成本過高，碳頭料含碳量過高等問題。
【發明內容】
[0004]針對上述所存在的問題，本發明的目的是提供一種成本低、成品含雜量少、夾持效果好、安裝方便的石墨電極。
[0005]一種石墨電極，包括適配還原電極的底座，底座上的卡瓣組，固定底座與卡瓣組的緊固帽，所述卡瓣組包括多個獨立的卡瓣；所述多個卡瓣設置在矽芯周圍並共同圍成用於容納矽芯的圓形的固定孔以固定矽芯，相鄰卡瓣間存在弧度大於等於十二分之一的圓弧的位移間隙。
[0006]進一步地，所述卡瓣的外表面與緊固帽的固定槽適配；所述卡瓣內側為圓弧面，所述卡瓣內側弧面小於等於四分之一圓弧，所述卡瓣與矽芯的表面弧形接觸。
[0007]進一步地，所述卡瓣包括基座部和夾持部，所述基座部為部分圓柱，所述的夾持部為部分錐臺，所述卡瓣的基座部與夾持部為同軸心的一體結構；所述卡瓣的兩側是鉛直平面；相鄰卡瓣間的側面相互平行。
[0008]進一步地，所述卡瓣組包括三個獨立卡瓣；所述基座部為六分之一的圓柱，所述的夾持部位六分之一的錐臺；卡瓣與矽芯的接觸弧為六分之一圓弧，相鄰卡瓣間的位移間隙為十二分之一圓弧。
[0009] 進一步地，所述卡瓣組包括六個獨立的卡瓣；所述基座部為十八分之一的圓柱，所述的夾持部位十八分之一的錐臺，卡瓣與矽芯的接觸弧為十八分之一圓弧，相鄰卡瓣間的位移間隙為九分之一的圓弧。
[0010]進一步地，所述卡瓣包括基座部和夾持部，還包括加固部；所述基座部為部分圓柱，所述的夾持部為部分錐臺，所述基座部和夾持部的弧度相同，所述卡瓣的基座部與夾持部為同軸心的一體結構；所述加固部位於基座部和夾持部兩側，所述加固部為基座部和夾持部的延伸，所述加固部的外側面與緊固帽適配；所述卡瓣的兩側是傾斜平面。
[0011]進一步地，所述底座軸心位置有用以安裝矽芯的安裝孔；所述底座上還包括導引卡瓣組安裝的導引機構。
[0012]進一步地，所述導引機構包括多條均勻分布在底座上的凸起的導引軌，所述導引軌與底座直徑重合，所述導引軌為從安裝孔向外延伸，所述導引軌的數量與卡瓣數量相同。
[0013]本發明的有益效果是:通過對卡瓣的分離及合理排布，產生位移間隙。通過位移間隙，在安裝時，使卡瓣能更好地貼合不規則的矽芯，起到更好的防倒伏的作用。同時，通過減小單個卡瓣的大小，大大降低了原料的使用量，降低了成本。同時，減小了成品矽芯中石墨的含量，提高了成品的品質，降低了碳頭料中雜質的含量，有利於回收利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明石墨電極的結構示意圖；
圖2是本發明石墨電極的底座結構不意圖；
圖3是本發明石墨電極的緊固帽結構示意圖；
圖4是本發明石墨電極的實施例1的卡瓣組俯視圖；
圖5是本發明石墨電極的實施例2的卡瓣組俯視圖；
圖6是本發明石墨電極的實施例3的卡瓣組俯視圖；
圖7是本發明石墨電極的實施例7的卡瓣組俯視圖；
圖8是本發明石墨電極的實施例8的卡瓣組俯視圖；
圖9是本發明石墨電極的實施例5的卡瓣組俯視圖；
圖10是本發明石墨電極的實施例10的卡瓣組俯視圖；
圖11是本發明石墨電極的A-AifIj面圖；
圖12是本發明石墨電極的有三條導引軌導引機構俯視圖；
圖13是本發明石墨電極的有五條導引軌導引機構俯視圖；
圖14是本發明石墨電極的有六條導引軌導引機構俯視圖；
其中:1、底座，12、電極卡槽，13、導引機構，14、導引軌，15、安裝孔，2、卡瓣組，21、卡瓣，
22、位移間隙，23、基座部，24、夾持部，25、加固部，26、固定孔，3、緊固帽，31、固定槽，4、矽
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【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016]實施例1:
如圖1，圖2，圖3，圖4，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是高純石墨製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0017]卡瓣組2包括三個結構相同的卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0018]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是四分之一的圓柱，夾持部24是四分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側面為配合矽芯4的弧度為四分之一圓弧的弧形面。並且，相鄰卡瓣21間的側面相互平行。
[0019]三個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，並且卡瓣21之間存在較大的間隙，每個間隙對應十二分之一的圓弧。
[0020]使用此種石墨電極，石墨在成品矽棒中的含量為0.09%左右，石墨在碳頭料中的含量為3%左右。
[0021]實施例2:
如圖1，圖2，圖3，圖5，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I 的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0022]卡瓣組2包括三個結構相同卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0023]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是六分之一的圓柱，夾持部24是六分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側面為配合矽芯4的弧度為六分之一圓弧的弧形面。基座部23與夾持部24的內側面結構相同，外側面的形狀與緊固帽3內的固定槽相配合。並且，相連卡瓣21間的側面相互平行。
[0024]三個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，並且卡瓣21之間存在較大的間隙，每個間隙對應六分之一的圓弧。
[0025]使用此種石墨電極，石墨在成品矽棒中的含量為0.06%左右，石墨在碳頭料中的含量為2%左右。碳頭料的石墨含量大幅減少，可利用性大大提聞。
[0026]實施例3:
如圖1，圖2，圖3，圖6，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0027]卡瓣組2包括三個結構相同卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0028]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是九分之一的圓柱，夾持部24是九分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側面為配合矽芯4的弧度為九分之一圓弧的弧形面。基座部23與夾持部24的內側面結構相同，外側面的形狀與緊固帽3內的固定槽相配合。並且，相連卡瓣21間的側面相互平行。
[0029]三個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，並且卡瓣21之間存在較大的間隙，每個間隙對應九分之二的圓弧。
[0030]使用此種石墨電極，石墨在成品矽棒中的含量為0.04%左右，石墨在碳頭料中的含量為1.3%左右。
[0031]實施例4:
本實施例與實施例1相似，其餘如圖12所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。此外，底座I上還設置有導引機構13，導引機構13包括三條均勻分布在底座I上的凸起的導引軌14。導引軌14與底座I的直徑重合，從安裝孔15邊緣向外延伸，導引軌14之間的夾角為120°。在使用時，將卡瓣21緊貼放置在導引軌14的一側(順時針緊固的，放置在導引軌14左邊；逆時針緊固的，放置在導引軌14右邊)。這樣在使用時既能起到導引卡瓣21均勻分布的作用，又不影響卡瓣21在緊固過程中產生一定偏移。
[0032]卡瓣組2包括三個結構相同`卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0033]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是四分之一的圓柱，夾持部24是四分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側面為配合矽芯4的弧度為四分之一圓弧的弧形面。且基座部23與夾持部24的內側面結構相同，外側面的形狀與緊固帽3內的固定槽相配合。並且，相連卡瓣21間的側面相互平行。
[0034]實施例5:
如圖1，圖2，圖3，圖9，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0035]卡瓣組2包括三個結構相同卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0036]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，卡瓣21的基座是六分之一的圓柱，支撐部是六分之一錐臺，基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構。
[0037]卡瓣21還有加固部25，加固部25位於卡瓣21的兩個側面。由於加固部25的存在，卡瓣21的側面是傾斜平面。加固部25與基座部23、夾持部24是一體式結構，加固部25是基座部23和夾持部24的延伸，內側面、外側面的形狀是相同的。在卡瓣21的側面適當地增加加固部25可以在保持減少用料的基礎上，有效提高卡瓣21的承壓性能。
[0038]實施例6:
本實施例與實施例5近似,其餘如圖12所示,本發明包括適配還原電極底座I,底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。此外，底座I上還設置有導引機構13，導引機構13包括三條均勻分布在底座I上的凸起的導引軌14。導引軌14與底座I的直徑重合，從安裝孔15邊緣向外延伸，導引軌14之間的夾角為120°。在使用時，將卡瓣21緊貼放置在導引軌14的一側(順時針緊固的，放置在導引軌14左邊；逆時針緊固的，放置在導引軌14右邊)。這樣在使用時既能起到導引卡瓣21均勻分布的作用，又不影響卡瓣21在緊固過程中產生一定偏移。
[0039]卡瓣組2包括三個結構相同卡瓣21。三個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由三個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固 3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0040]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，卡瓣21的基座是六分之一的圓柱，支撐部是六分之一錐臺，基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構。
[0041]卡瓣21還有加固部25，加固部25位於卡瓣21的兩個側面。由於加固部25的存在，卡瓣21的側面是傾斜平面。加固部25與基座部23、夾持部24是一體式結構，加固部25是基座部23和夾持部24的延伸，內側面、外側面的形狀是相同的。在卡瓣21的側面適當地增加加固部25可以在保持減少用料的基礎上，有效提高卡瓣21的承壓性能。
[0042]實施例7:
如圖1，圖2，圖3，圖7，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0043]卡瓣組2包括五個結構相同卡瓣21。五個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納娃芯4的固定孔26,使娃芯可以固定在固定孔26中，由五個卡瓣21將娃芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0044]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是八分之一的圓柱，夾持部24是八分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為配合矽芯4的弧形面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同，外部的形狀與緊固帽3內的固定槽相配合。五個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，卡瓣21之間存在較大的位移間隙22。
[0045]通過對卡瓣21的減小，進一步降低物料，實現發明目的。同時對矽芯4的固定轉變為多點固定，穩固地固定住矽芯4。
[0046]使用此種石墨電極，石墨在成品矽棒中的含量為0.075%左右，石墨在碳頭料中的含量為2.5%左右。碳頭料的石墨含量大幅減少，可利用性大大提聞。
[0047]實施例8:
如圖1，圖2，圖3，圖8，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0048]卡瓣組2包括六個結構相同卡瓣21。六個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由六個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26 後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0049]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是十八分之一的圓柱，夾持部24是十八分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為配合矽芯4的弧形面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同，外部的形狀與緊固帽3內的固定槽相配合。六個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，卡瓣21之間存在較大的位移間隙22。
[0050]通過對卡瓣21的減小，進一步降低物料，實現發明目的。同時對矽芯4的固定轉變為多點固定，穩固地固定住矽芯4。
[0051]使用此種石墨電極，石墨在成品矽棒中的含量為0.045%左右，石墨在碳頭料中的含量為1.33%左右。碳頭料的石墨含量大幅減少，可利用性大大提聞。
[0052]實施例9:
本實施例與實施例8相似，其餘如圖14所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。底座I上還設置有導引機構13。如圖X所示，導引機構13包括六條均勻分布在底座I上的凸起的導引軌14。導引軌14與底座的直徑重合，從安裝孔15邊緣向外延伸，導引軌14之間的夾角為60°。在使用時，將卡瓣21緊貼放置在導引軌14的一側(順時針緊固的，放置在導引軌14左邊；逆時針緊固的，放置在導引軌14右邊)。這樣在使用時既能起到導引卡瓣21均勻分布的作用，又不影響卡瓣21在緊固過程中產生一定偏移。
[0053]卡瓣組2包括六個結構相同卡瓣21。六個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由六個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0054]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是十八分之一的圓柱，夾持部24是十八分之一的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為配合矽芯4的弧形面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同。六個卡瓣21在形成卡瓣組2時，均勻分布在矽芯4周圍，卡瓣21之間存在弧度為九分之一圓弧的的位移間隙22。
[0055]實施例10:
如圖1，圖2，圖3，圖10，圖11所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0056]卡瓣組2包括六個結構相同卡瓣21。六個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可`以固定在固定孔26中，由六個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0057]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是十八分之一的圓柱，夾持部24是十八分之一的錐臺，基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為配合矽芯4的弧形面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同。
[0058]卡瓣21還有加固部25，加固部25位於卡瓣21的兩個側面，添加了加固部25後卡瓣21的側面是傾斜平面。加固部25與基座部23、夾持部24是一體式結構，加固部25是基座部23和夾持部24的延伸，內側、外側的形狀是相同的。在卡瓣21的側面適當地增加加固部25可以在保持減少用料的基礎上，有效提高卡瓣21的承壓性能。
[0059]實施例11:
本實施例與實施例10相似，其餘如圖14所示，本發明包括適配還原電極底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。此外，底座I上還設置有導引機構13，導引機構13包括六條均勻分布在底座I上的凸起的導引軌14。導引軌14與底座I的直徑重合，從安裝孔15邊緣向外延伸，導引軌14之間的夾角為60°。在使用時，將卡瓣21緊貼放置在導引軌14的一側(順時針緊固的，放置在導引軌14左邊；逆時針緊固的，放置在導引軌14右邊)。這樣在使用時既能起到導引卡瓣21均勻分布的作用，又不影響卡瓣21在緊固過程中產生一定偏移。
[0060]卡瓣組2包括六個結構相同卡瓣21。六個卡瓣21內表面圓弧化，共同圍成一個用於容納矽芯4的固定孔26，使矽芯可以固定在固定孔26中，由六個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。
[0061]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是十八分之一的圓柱，夾持部24是十八分之一的錐臺，基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為配合矽芯4的弧形面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同。卡瓣21還有加固部25，加固部25位於卡瓣21的兩個側面，添加了加固部25後卡瓣21的側面是傾斜平面。加固部25與基座部23、夾持部24是一體式結構，加固部25是基座部23和夾 持部24的延伸，內側、外側的形狀是相同的。在卡瓣21的側面適當地增加加固部25可以在保持減少用料的基礎上，有效提高卡瓣21的承壓性能。
[0062]綜上所述，如圖1至圖14所示，本發明一種石墨電極包括適配還原電極的底座1，底座I上的卡瓣組2以及固定底座I與卡瓣組2的緊固帽3。所述底座1，卡瓣組2以及緊固帽3是通過高純石墨等製成的。底座I的下方設有與還原電極配合的電極卡槽12，底座I的中心位置設置有安裝孔15，用以安裝矽芯4。底座I的側部有螺紋，底座I通過螺紋與緊固帽3緊固連接。緊固帽3的內部設有與卡瓣組2適配的固定槽，通過固定槽將卡瓣組2緊密固定在底座I上。
[0063]多個卡瓣21內表面圓弧化,共同圍成一個用於容納娃芯4的固定孔26,使娃芯可以固定在固定孔26中，由多個卡瓣21將矽芯夾持固定。卡瓣組2的中心位置設置有與矽芯4直徑適配的固定孔26，將矽芯4插入卡瓣組2的中心處的固定孔26後，通過緊固帽3將卡瓣21與矽芯4，卡瓣21與底座I緊密固定，就可以實現對矽芯4的夾緊。卡瓣組2包括多個結構相同的卡瓣21，卡瓣21的數量大於三個，可以為四個，五個，六個，七個等，但是優選為三個。卡瓣21均勻地分布在矽芯4的周圍，卡瓣21與矽芯4的接觸面為弧形，該弧形所對應的弧度為小於等於四分之一圓弧。卡瓣21間存在著能使卡瓣21進行一定位移的位移間隙22。矽芯4在生產中橫截面是呈橢圓形，需要進行進一步地加工呈截面為圓柱形以便於夾持，但是由於矽難以進行機械加工的特性，在打磨後，矽芯4底部的截面依然不是非常規整的圓形，全包裹式卡瓣無法完全貼合。卡瓣組2中位移間隙22的存在，可以使卡瓣組2在緊固過程中有一定的位移，使卡瓣21內部的弧面更加緊貼矽芯4，實現更好的夾緊效果，對防止矽棒倒伏十分有用。單個所述的位移間隙22對應的弧度大於、等於十二分之一的圓弧。
[0064]卡瓣21包括基座部23以及夾持部24，基座部23是部分的圓柱，夾持部24是部分的錐臺。基座部23和夾持部24是同軸心的一體式結構，即卡瓣21的兩個側面是鉛直平面，與矽芯4接觸的內側為圓弧面，且基座部23與夾持部24的內側面結構相同。其中，相鄰卡瓣21間的側面相互平行。基座部23可以是四分之一的圓柱，也可以是更小的五分之一，六分之一，七分之一等。夾持部24是相對應的四分之一,五分之一,六分之一,七分之一等的錐臺。通過對卡瓣21大小的減小，減小了石墨使用量，大大降低了生產成本。同時可以使石墨在矽棒中的含量從原有的0.12%最多下降到0.04%,石墨在碳頭料中的含量從4%左右最多下降到1.3%左右，大大降低了石墨雜質的含量，使原本需要經過複雜工藝回收的碳頭料可以直接進行利用，提高了利用率，降低了成本。
[0065]卡瓣21還可以有加固部25，加固部25位於卡瓣21的兩個側面，添加了加固部25後卡瓣21的兩側是傾斜平面。加固部25與基座部23、夾持部24是一體式結構，加固部25是基座部23和夾持部24的延伸，加固部25的內側適配矽芯，外側適配緊固帽。在卡瓣21的側部適當地增加加固部25可以在保持減少用料的基礎上，有效提高卡瓣21的承壓性能。
[0066]由於在實際生產中對卡瓣21位置的調整主要是通過人工調整，以使卡瓣21儘可能達到均勻分布。但實際情況下，人工調整一般不能很準確地實現均勻排布，只能實現大致均勻，卡瓣21的排布超過一定誤差範圍，就可能引起倒爐等事故。為了克服這一問題，可以通過在底座I上設置導引機構13。導引機構13包括多條均勻分布在底座I上的凸起的導引軌14，導引軌14與底座I的直徑重合，從安裝孔15邊緣向外延伸。導引軌14的數量與卡瓣21的數量相等，在使用時，將卡瓣21緊貼放置在導引軌14的一側(順時針緊固的，放置在導引軌14左邊；逆時針緊固的，放置在導引軌14右邊)。這樣在使用時既能起到導引卡瓣21均勻分布的作用，又不影響卡瓣21在緊固過程中產生一定偏移。
[0067]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
【權利要求】
1.一種石墨電極，包括適配還原電極的底座，底座上的卡瓣組，固定底座與卡瓣組的緊固帽，其特徵在於，所述卡瓣組包括多個獨立的卡瓣；所述多個卡瓣設置在矽芯周圍並共同圍成用於容納矽芯的圓形的固定孔以固定矽芯，相鄰卡瓣間存在弧度大於等於十二分之一的圓弧的位移間隙。
2.根據權利要求1所述的石墨電極，其特徵在於，所述卡瓣的外表面與緊固帽的固定槽適配；所述卡瓣內側為圓弧面，所述卡瓣內側弧面小於等於四分之一圓弧，所述卡瓣與矽芯的表面弧形接觸。
3.根據權利要求1所述的石墨電極，其特徵在於，所述卡瓣包括基座部和夾持部，所述基座部為部分圓柱，所述的夾持部為部分錐臺，所述卡瓣的基座部與夾持部為同軸心的一體結構；所述卡瓣的兩側是鉛直平面；相鄰卡瓣間的側面相互平行。
4.根據權利要求2所述的石墨電極，其特徵在於，所述卡瓣組包括三個獨立卡瓣；所述基座部為六分之一的圓柱，所述的夾持部為六分之一的錐臺；卡瓣與矽芯的接觸弧為六分之一圓弧，相鄰卡瓣間的位移間隙為十二分之一圓弧。
5.根據權利要求2所述的石墨電極，其特徵在於，所述卡瓣組包括六個獨立的卡瓣；所述基座部為十八分之一的圓柱，所述的夾持部位十八分之一的錐臺，卡瓣與矽芯的接觸弧為十八分之一圓弧，相鄰卡瓣間的位移間隙為九分之一的圓弧。
6.根據權利要求1所述的石墨電極，其特徵在於，所述卡瓣包括基座部和夾持部，還包括加固部；所述基座部為部分圓柱，所述的夾持部為部分錐臺，所述基座部和夾持部的弧度相同，所述卡瓣的基座部與夾持部為同軸心的一體結構；所述加固部位於基座部和夾持部兩側，所述加固部為基座部和夾持部的延伸，所述加固部的外側面與緊固帽適配；所述卡瓣的兩側是傾斜平面。
7.根據權利要求1所述的石墨電極，其特徵在於，所述底座軸心位置有用以安裝矽芯的安裝孔；所述底座上還包括導引卡瓣組安裝的導引機構。
8.根據權利要求7所述的石墨電極，其特徵在於，所述導引機構包括多條均勻分布在底座上的凸起的導引軌，所述導引軌與底座直徑重合，所述導引軌為從安裝孔向外延伸，所述導引軌的數量與卡瓣數量相同。
【文檔編號】C01B33/035GK103449441SQ201310373748
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】齊林喜, 郭金強 申請人:內蒙古盾安光伏科技有限公司