專(zhuān)利名稱(chēng)：中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硅提純領(lǐng)域?qū)Ｓ迷O(shè)備，特別是涉及一種中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐。
背景技術(shù)：
硅是一種重要的電子、光學(xué)材料，在信息、通訊、航空航天、環(huán)保等廣闊領(lǐng)域發(fā)揮著 重要作用，市場(chǎng)需求也越來(lái)越大。原有的熔煉硅的設(shè)備是中頻感應(yīng)熔煉爐，通過(guò)熔煉造渣去 除雜質(zhì)，但去除雜質(zhì)效果不理想，得到的硅純度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決硅熔煉過(guò)程中定向結(jié)晶除雜質(zhì)問(wèn)題，從而提 供一種能夠熔煉出高純度(4N以上)硅的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐包括爐體、升降機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、 中頻電源、感應(yīng)線圈、水冷托盤(pán)、坩堝；升降機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、感應(yīng)線圈、水冷托盤(pán)、坩堝設(shè)置在 爐體內(nèi)。其中坩堝置于水冷托盤(pán)內(nèi)，水冷托盤(pán)通有循環(huán)冷卻水，并置于可上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī) 構(gòu)的升降桿上；結(jié)晶器為環(huán)形裝置，設(shè)置在爐體下方，結(jié)晶器環(huán)形四周可通入循環(huán)冷卻水； 中頻電源與感應(yīng)線圈電連接。 由于本實(shí)用新型置于水冷托盤(pán)內(nèi)的坩堝隨升降機(jī)構(gòu)從上往下移動(dòng)，同時(shí)在爐體內(nèi) 下方設(shè)置了通有循環(huán)冷卻水的結(jié)晶器，從而使液態(tài)硅在凝固前有較大的溫度梯度，實(shí)現(xiàn)液 態(tài)硅緩慢定向凝固，解決液態(tài)硅定向結(jié)晶除雜質(zhì)問(wèn)題，提供了一種能夠熔煉出高純度(4N 以上)硅的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐。

圖1是依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐示意圖。 圖2是中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐結(jié)晶器示意圖。 附圖中各標(biāo)識(shí)表示l.升降機(jī)構(gòu)2.結(jié)晶器3.中頻電源4.爐體5.感應(yīng)線圈 6.水冷托盤(pán)7.坩堝。 2A.螺栓2B.絕緣板2C.水咀2D.水套2E.內(nèi)環(huán)2F.堵具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 如圖l所示，中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐包括升降機(jī)構(gòu)1、結(jié)晶器2、中頻電源3、爐體4、 感應(yīng)線圈5、水冷托盤(pán)6、坩堝7 ;升降機(jī)構(gòu)1、結(jié)晶器2、感應(yīng)線圈5、水冷托盤(pán)6、坩堝7都設(shè) 置在爐體內(nèi)；坩堝7置于水冷托盤(pán)6內(nèi)，水冷托盤(pán)6設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)1的升降桿上，可在爐 體內(nèi)上下垂直移動(dòng)。 如圖2所示，結(jié)晶器2是一環(huán)形裝置，它設(shè)置在爐體4內(nèi)下方，工作時(shí)可從水咀2C通入循環(huán)冷卻水。 中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐工作原理如下中頻電源3向感應(yīng)線圈5供電，感應(yīng)線圈產(chǎn) 生的磁場(chǎng)使坩堝7內(nèi)含雜質(zhì)的硅高溫熔化，這時(shí)向水冷托盤(pán)6加水，同時(shí)升降機(jī)構(gòu)1緩慢下 降，使液態(tài)硅緩慢結(jié)晶。由于爐體4內(nèi)下方設(shè)置了通有循環(huán)冷卻水的結(jié)晶器2，所以爐體內(nèi) 形成較大的溫度梯度，這樣就實(shí)現(xiàn)了液態(tài)硅緩慢定向凝固。利用分凝系數(shù)的的差異和偏析 理論，使金屬雜質(zhì)集中于局部，去除雜質(zhì)富集區(qū)，就得到純度高的硅。
權(quán)利要求中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐，其特征在于它包括升降機(jī)構(gòu)(1)、結(jié)晶器(2)、中頻電源(3)、爐體(4)、感應(yīng)線圈(5)、水冷托盤(pán)(6)、坩堝(7)；升降機(jī)構(gòu)(1)、結(jié)晶器(2)、感應(yīng)線圈(5)、水冷托盤(pán)(6)、坩堝(7)設(shè)置在爐體(4)內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐，其特征是所述結(jié)晶器(2)設(shè)置在爐體 (4)內(nèi)下方，結(jié)晶器(2)為環(huán)形裝置，四周可通入循環(huán)冷卻水。
3. 如權(quán)利要求l所述的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐，其特征是所述坩堝(7)置于通有循環(huán)冷 卻水的水冷托盤(pán)(6)內(nèi)，所述水冷托盤(pán)(6)設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)(1)的升降桿的頂部；升降機(jī)構(gòu) (1)的升降桿可在爐體(4)內(nèi)上下垂直移動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求l所述的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐，其特征是所述感應(yīng)線圈(5)與中頻電源 (3)電連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐，它屬于硅提純領(lǐng)域?qū)Ｓ迷O(shè)備。它包括升降機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、中頻電源、爐體、感應(yīng)線圈、水冷托盤(pán)、坩堝，其中升降機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、感應(yīng)線圈、水冷托盤(pán)、坩堝設(shè)置在爐體內(nèi)。由于本實(shí)用新型置于水冷托盤(pán)內(nèi)的坩堝隨升降機(jī)構(gòu)從上往下移動(dòng)，同時(shí)在爐體內(nèi)下方設(shè)置了通有循環(huán)冷卻水的結(jié)晶器，從而使液態(tài)硅在凝固前有較大的溫度梯度，實(shí)現(xiàn)液態(tài)硅緩慢定向凝固，解決液態(tài)硅定向結(jié)晶除雜質(zhì)問(wèn)題，提供了一種能夠熔煉出高純度(4N以上)硅的中頻感應(yīng)定向結(jié)晶爐。
文檔編號(hào)C30B28/06GK201495106SQ20092030866
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者孫德玉, 溫思漢, 溫思龍 申請(qǐng)人:福建省上杭縣九洲硅業(yè)有限公司