多晶矽製取用還原爐電極的製作方法

2023-10-18 02:00:24

專利名稱：多晶矽製取用還原爐電極的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多晶矽製取用還原爐電極。
背景技術：
目前，我國多晶矽生產的主要工藝是「改良西門子法」即用氯氣和氫氣合成氯化氫，氯化氫和矽粉在一定溫度下合成三氯氫矽，然後對三氯氫矽進行精餾提純，提純後的三氯氫矽和氫氣按一定比例混合後通入到還原爐中，在還原爐中通過電極和矽芯形成的迴路，利用矽芯本身的電阻產生熱量，達到一定溫度下，三氯氫矽就會被氫氣還原成矽分子， 並在高溫的矽芯上沉積，最終形成多晶矽棒，並形成四氯化矽、二氯二氫矽、氯化氫等副產物。現有技術中還未見多晶矽生產還原過程中加載電流、形成迴路的矽芯與電源的連接件出現。

實用新型內容本實用新型的目的是針對上述情況，提供一種用於連接多晶矽生產還原過程中矽芯與電源的多晶矽製取用還原爐電極。本實用新型的目的通過下述技術方案來實現一種多晶矽製取用還原爐電極，所述電極具有與矽芯石墨座連接的頂端，所述頂端具有與矽芯石墨座低端錐度一致的錐面，所述錐面的右端設有與還原爐底盤電極口配合的凸臺，所述電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道，所述凸臺的的外側包覆有四氟乙烯絕緣套，所述四氟乙烯絕緣套的右側為設有螺紋的第一螺紋段，所述第一螺紋段上配合有螺母，所述第一螺紋段的螺紋延伸至所述四氟乙烯絕緣套內部，所述第一螺紋段的右側設有和所述第一螺紋段分離的第二螺紋段，所述第二螺紋段上設有與電源銅線排緊密連接的螺紋，所述第二螺紋段右端是與冷卻液輸送裝置連接的設有螺紋的第三螺紋段。作為優選方式，所述電極頂端錐面的錐度為1 :10。作為優選方式，所述凸臺的內部設有墊圈I。作為優選方式，所述四氟乙烯絕緣套的外部套有墊圈II。作為優選方式，所述第一螺紋段和第二螺紋段之間設有兩方夾持結構。作為優選方式，所述電極為銅電極。電極頂端是電極和矽芯石墨座的連接點，本申請中電極頂端的錐面使其與矽芯石墨座連接時增大了接觸面積，從而使電傳導更加穩定。凸臺的作用是與還原爐底座配合，四氟乙烯絕緣套及墊圈使電極與還原爐底座得到良好的絕緣與密封。第一螺紋段及其上的螺母用於緊固四氟乙烯絕緣套及墊圈，從而達到密封的作用。第一螺紋段和第二螺紋段之間的兩方夾持結構，便於利用專用夾持工具夾持，方便了安裝過程中螺母的緊固。[0015]第二螺紋段是電極與電源的連接部位，在本部位設計螺紋結構用於緊固電源銅線排，使電流的傳導更加穩定。本設計中電極採用空心結構，電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道，此結構是考慮到電極在生產過程中由於本身電阻、爐內熱傳導等因素將導致電極溫度升高，損壞四氟乙烯絕緣套及墊圈從而破壞密封和絕緣，通入冷卻液體對電極進行冷卻，從而達到降溫、保護絕緣、保護密封元件的目的。第三螺紋段是為了連接冷卻液輸送裝置，冷卻液的循環使電極在生產過程中不會溫度過高。本實用新型採用的原料需為導電性能、導熱性能良好的金屬材料，其中最符合標準的是金、銀等貴重金屬，考慮到製作成本，本設計選用價格相對較低、導電性、導熱性較好的金屬銅。本實用新型的有益效果本實用新型使多晶矽生產中電源與矽芯的連接問題，使可拆卸電極與還原爐底盤間得到了良好的密封和絕緣，使電極在高溫工況下較好的冷卻。

圖1是本實用新型的示意圖。其中，1為錐面，2為凸臺，3為第一螺紋段，4為兩方夾持結構，5為第二螺紋段，6 為冷卻通道，7為第三螺紋段，8為墊圈I，9為四氟乙烯絕緣套，10為螺母，11為墊圈II。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，一種多晶矽製取用還原爐電極，所述電極為銅電極，所述電極具有與矽芯石墨座連接的頂端，所述頂端具有與矽芯石墨座低端錐度一致的錐面1，優選錐面的錐度為1 :10，所述錐面1的右端設有與還原爐底盤電極口配合的凸臺2，所述電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道6，所述凸臺的的外側包覆有四氟乙烯絕緣套9，所述四氟乙烯絕緣套9的右側為設有螺紋的第一螺紋段3，所述第一螺紋段3上配合有螺母10，所述第一螺紋段3的螺紋延伸至所述四氟乙烯絕緣套內部，所述第一螺紋段的右側設有和所述第一螺紋段分離的第二螺紋段5，所述第二螺紋段上設有與電源銅線排緊密連接的螺紋，所述第二螺紋段右端是與冷卻液輸送裝置連接的設有螺紋的第三螺紋段7。所述凸臺的內部設有墊圈I 8。所述四氟乙烯絕緣套的外部套有墊圈II 11。所述第一螺紋段和第二螺紋段之間設有兩方夾持結構4。電極頂端是電極和矽芯石墨座的連接點，本申請中電極頂端的錐面使其與矽芯石墨座連接時增大了接觸面積，從而使電傳導更加穩定。凸臺的作用是與還原爐底座配合，四氟乙烯絕緣套及墊圈使電極與還原爐底座得到良好的絕緣與密封。第一螺紋段及其上的螺母用於緊固四氟乙烯絕緣套及墊圈，從而達到密封的作用。第一螺紋段和第二螺紋段之間的兩方夾持結構，便於利用專用夾持工具夾持，方便了安裝過程中螺母的緊固。[0028]第二螺紋段是電極與電源的連接部位，在本部位設計螺紋結構用於緊固電源銅線排，使電流的傳導更加穩定。本設計中電極採用空心結構，電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道，此結構是考慮到電極在生產過程中由於本身電阻、爐內熱傳導等因素將導致電極溫度升高，損壞四氟乙烯絕緣套及墊圈從而破壞密封和絕緣，通入冷卻液體對電極進行冷卻，從而達到降溫、保護絕緣、保護密封元件的目的。第三螺紋段是為了連接冷卻液輸送裝置，冷卻液的循環使電極在生產過程中不會溫度過高。本實用新型採用的原料需為導電性能、導熱性能良好的金屬材料，其中最符合標準的是金、銀等貴重金屬，考慮到製作成本，本設計選用價格相對較低、導電性、導熱性較好的金屬銅。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述電極具有與矽芯石墨座連接的頂端，所述頂端具有與矽芯石墨座低端錐度一致的錐面(1 )，所述錐面(1)的右端設有與還原爐底盤電極口配合的凸臺(2)，所述電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道(6)，所述凸臺的的外側包覆有四氟乙烯絕緣套(9)，所述四氟乙烯絕緣套(9)的右側為設有螺紋的第一螺紋段(3)，所述第一螺紋段(3)上配合有螺母(10)，所述第一螺紋段(3)的螺紋延伸至所述四氟乙烯絕緣套內部，所述第一螺紋段的右側設有和所述第一螺紋段分離的第二螺紋段(5)，所述第二螺紋段上設有與電源銅線排緊密連接的螺紋，所述第二螺紋段右端是與冷卻液輸送裝置連接的設有螺紋的第三螺紋段(7)。
2.如權利要求1所述的多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述電極頂端錐面的錐度為1 :10。
3.如權利要求1的多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述凸臺的內部設有墊圈 I (8)。
4.如權利要求1的多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述四氟乙烯絕緣套的外部套有墊圈II (11)。
5.如權利要求1所述的多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述第一螺紋段和第二螺紋段之間設有兩方夾持結構(4)。
6.權利要求1所述的多晶矽製取用還原爐電極，其特徵在於所述電極為銅電極。
專利摘要本實用新型公開了一種多晶矽製取用還原爐電極，電極具有與矽芯石墨座連接的頂端，頂端具有與矽芯石墨座低端錐度一致的錐面，錐面的右端設有與還原爐底盤電極口配合的凸臺，電極的內部設有供冷卻液通入的冷卻通道，凸臺的的外側包覆有四氟乙烯絕緣套，四氟乙烯絕緣套的右側為第一螺紋段，第一螺紋段上配合有螺母，第一螺紋段的螺紋延伸至四氟乙烯絕緣套內部，第一螺紋段的右側設有第二螺紋段，第二螺紋段上設有與電源銅線排緊密連接的螺紋，第二螺紋段右端是與冷卻液輸送裝置連接的第三螺紋段；本實用新型使多晶矽生產中電源與矽芯的連接問題，使可拆卸電極與還原爐底盤間得到了良好的密封和絕緣，使電極在高溫工況下較好的冷卻。
文檔編號C01B33/03GK202193622SQ20112028685
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月9日 優先權日2011年8月9日
發明者叢臣達 申請人:東方電氣集團峨嵋半導體材料有限公司