專利名稱：副爐開門式單晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種副爐開門式單晶爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有單晶爐副爐結(jié)構(gòu)多為炮筒式結(jié)構(gòu)，無法徹底除塵，必須上升副爐并旋轉(zhuǎn)副爐才能取出單晶棒，操作空間較大，不便操作，也不方便中途摻雜及二次投料；主、副爐隔離裝 置多為翻蓋式隔離裝置，所以必須加大爐體高度，致使?fàn)t體占用空間較大，不便操作；現(xiàn)有 單晶爐主爐冷卻夾層結(jié)構(gòu)簡單，其內(nèi)部各部分冷卻液溫度高低分布不均，對冷卻效果有較 大影響，影響設(shè)備使用壽命；同時(shí)，當(dāng)生產(chǎn)過程中爐壓過大，容易使?fàn)t內(nèi)氣體噴射出來，導(dǎo)致 危險(xiǎn)發(fā)生，現(xiàn)有單晶爐無安全防護(hù)措施或安全防護(hù)措施過于簡單，所以完善安全防護(hù)裝置 極為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種副爐開門式單晶爐，其方便了生產(chǎn)過程中的取晶、副爐清理、中途 摻雜及二次投料，降低爐體高度，提高主副爐隔離性能，改善了冷卻效果，進(jìn)一步完善防護(hù) 措施，確保了安全生產(chǎn)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種副爐開門式單晶爐，其爐體從上至下 的主要部件依次為儲(chǔ)存?zhèn)}、副爐、爐蓋、主爐、爐底板，其特征在于副爐的正面設(shè)有副爐 開門裝置，副爐的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置，爐蓋與主爐的連接處設(shè)有防護(hù)擋板，主爐冷 卻夾層內(nèi)設(shè)有由下至上環(huán)繞主爐并以螺旋形式分布的螺旋式水道，與主爐下部連接的兩只 真空管端面分別設(shè)有兩只相同的防爆閥門。所述的副爐開門裝置包括爐門、鎖緊扳手、密封條、鎖緊鉤、鎖緊連桿、門鉸鏈，其 中爐門在副爐正面，并通過門鉸鏈與副爐連接，鎖緊扳手在副爐下端并與鎖緊連桿連接，鎖 緊連桿與鎖緊鉤連接。所述的爐門形狀為長方形，其內(nèi)部設(shè)有門冷卻夾層，其外側(cè)下部設(shè)有門進(jìn)水口、觀 察孔、門扶手，其外側(cè)上部設(shè)有門出水口，其側(cè)面設(shè)有保險(xiǎn)鉤，密封條為環(huán)形并設(shè)于爐門上。所述的旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置包括水平閥板、閥倉、閥柄、閥轉(zhuǎn)軸、冷卻水管、旋轉(zhuǎn)閥密 封圈，水平閥板和冷卻水管都與閥轉(zhuǎn)軸相連接，其中冷卻水管在水平閥板上部，閥柄與閥轉(zhuǎn) 軸連接，閥倉在副爐下端右側(cè)。所述的螺旋式水道分別連接主爐進(jìn)水口和主爐出水口，并圍繞主爐螺旋式排列。所述的防護(hù)板為圓弧狀，并通過螺栓固定于爐蓋法蘭上。所述的防爆閥門包括安全閥蓋、安全閥座、防爆閥密封圈、軸銷，其中安全閥座與 真空管端面連接，軸銷分別與安全閥座和安全閥蓋連接，并安全閥蓋在安全閥座上部，密封 圈位于安全閥座和安全閥蓋之間。本發(fā)明的有益效果是采用副爐開門裝置方便了從副爐室內(nèi)取出晶體、清理沉積 廢物，防止在生產(chǎn)過程中廢物對晶體的沾污，提高產(chǎn)品質(zhì)量；采用旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置降低了整個(gè)爐體的高度，改善了主爐與副爐的隔離效果，提高隔離性能；采用螺旋式水道使冷卻液 進(jìn)入主爐冷卻夾層后，圍繞爐體螺旋上升，冷卻液不斷循環(huán)，并能流經(jīng)主爐冷卻夾層的每一 部分，使主爐在生產(chǎn)過程中得到均勻的冷卻，提高冷卻性能，延長設(shè)備使用壽命；當(dāng)爐內(nèi)有 高溫氣體從爐蓋與主爐連接處噴出時(shí)，采用防護(hù)板可以使高溫氣體的水平噴射方向改為向 下的方向，避免氣體水平噴射造成危險(xiǎn)，保護(hù)操作區(qū)。采用防爆閥門可以防止因爐內(nèi)壓力過 大導(dǎo)致的危險(xiǎn)發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為所述爐門的外側(cè)主視圖；圖4為圖3的左視圖；圖5為所述爐門的內(nèi)側(cè)主視圖；圖6為所述旋轉(zhuǎn)隔離閥裝置的主視圖；圖7為圖6的A-A剖視圖；圖8為所述防爆閥門的主視圖；圖9為圖8的俯視圖；圖10為所述防護(hù)擋板的主視圖；圖11為圖10的B-B剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖中，1、副爐，2、鎖緊連桿，3、門進(jìn)水口，4、觀察孔，5、鎖緊扳手，6、主爐，7、儲(chǔ)存 倉，8、門出水口，9、門鉸鏈，10、爐門，11、閥柄，12、爐蓋法蘭，13、閥轉(zhuǎn)軸，14、閥倉，15、水平 閥板，16、爐蓋，17、防護(hù)板，18、主爐出水口，19、螺旋式水道，20、主爐進(jìn)水口，21、真空管， 22、軸銷，23、防爆閥密封圈，24、安全閥蓋，25、安全閥座，26、密封條，27、鎖緊鉤，28、保險(xiǎn) 鉤，29、門扶手，30、加固桿，31、爐底板，32、旋轉(zhuǎn)閥密封圈，33、冷卻水管，34、螺栓，35、門冷 卻夾層，36、主爐冷卻夾層。參照圖1、圖2，一種副爐開門式單晶爐，其爐體從上至下的主要部件依次為儲(chǔ)存 倉7、副爐1、爐蓋16、主爐6、爐底板31，副爐1的正面設(shè)有副爐開門裝置，副爐1的下端設(shè) 有旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置，爐蓋16與主爐6的連接處設(shè)有防護(hù)板17，主爐冷卻夾層36內(nèi)設(shè)有 由下至上環(huán)繞主爐并以螺旋形式分布的螺旋式水道19，與主爐6下部連接的兩只真空管21 端面分別設(shè)有兩只相同的防爆閥門。參照圖1至圖5，副爐開門裝置包括爐門10、鎖緊扳手5、密封條26、鎖緊鉤27、鎖 緊連桿2、門鉸鏈9，其中爐門在副爐正面，并通過門鉸鏈9與副爐1連接，鎖緊扳手5在副 爐1下端并與鎖緊連桿2連接，鎖緊連桿2與鎖緊鉤27連接，密封條26為長方形并設(shè)于副 爐1上。爐門形狀為長方形，其內(nèi)部設(shè)有門冷卻夾層35，其外側(cè)下部設(shè)有門進(jìn)水口 3、觀察 孔4、門扶手29，其外側(cè)上部設(shè)有門出水口 8，其側(cè)面設(shè)有保險(xiǎn)鉤28，密封條26為環(huán)形并設(shè) 于爐門內(nèi)側(cè)。參照圖6和圖7，副爐1下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置，其包括水平閥板15、閥倉14、閥柄11、閥轉(zhuǎn)軸13、冷卻水管33，水平閥板15和冷卻水管33都與閥轉(zhuǎn)軸13相連接，其中冷卻水管33在水平閥板15上部，閥柄11與閥轉(zhuǎn)軸13連接，閥轉(zhuǎn)軸13在閥倉14內(nèi)，閥倉14 則與副爐1下端相連接?？砂鈩?dòng)閥柄11使水平閥板15在水平方向上繞閥轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)移 入閥倉14或移到爐蓋16項(xiàng)部，使主爐6與副爐1連通或隔離。參照圖2，螺旋式水道19分別連接主爐進(jìn)水口 20和主爐出水口 18，并圍繞主爐6 螺旋式排列。參照圖10和圖11，防護(hù)板17為圓弧狀，并通過螺栓34固定于爐蓋法蘭12上。參照圖8和圖9，防爆閥門包括安全閥蓋24、安全閥座25、防爆閥密封圈23、軸銷 22，其中安全閥座25與真空管21 —端連接，軸銷22分別與安全閥座25和安全閥蓋24連 接，安全閥蓋24在安全閥座25上部，防爆閥密封圈23位于安全閥座25和安全閥蓋24之 間。本發(fā)明工作前，需要打開爐門10對副爐1進(jìn)行清理，參照圖1至圖5具體為向下 扳動(dòng)鎖緊扳手5，通過鎖緊連桿2帶動(dòng)鎖緊鉤27向下打開，手動(dòng)打開保險(xiǎn)鉤28，拉動(dòng)門扶手 29，使?fàn)t門10從左向右打開，此時(shí)可進(jìn)行副爐1內(nèi)壁及旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置的清潔。副爐1清理完畢后，啟動(dòng)水冷卻系統(tǒng)，參照圖2，冷卻液從主爐進(jìn)水口 20進(jìn)入主爐 冷卻夾層36，沿螺旋式水道19由下至上環(huán)繞主爐螺旋上升最后從主爐出水口 18流出，冷卻 液流經(jīng)主爐6各個(gè)部分，冷卻較為均勻，直至生產(chǎn)結(jié)束保持冷卻水的循環(huán)狀態(tài)。經(jīng)裝料后檢查爐體之間密封情況及爐門10處的密封條26，確認(rèn)清潔后封爐。參照 圖1至圖5具體為扳動(dòng)閥柄11使水平閥板15繞閥轉(zhuǎn)軸13水平旋轉(zhuǎn)并移入閥倉14中，然 后拉動(dòng)門扶手29，使?fàn)t門10從右向左關(guān)上，然后向上扳動(dòng)鎖緊扳手5，帶動(dòng)鎖緊連桿2使鎖 緊鉤27向上關(guān)閉，手動(dòng)套上保險(xiǎn)鉤28，封爐完成。經(jīng)過抽真空檢漏一熔料一引晶一放肩一 轉(zhuǎn)肩一等徑一收尾等晶體生長的工藝過程，晶體生長完成。正常生產(chǎn)過程中的爐內(nèi)的溫度為1300°C至1500°C，當(dāng)爐內(nèi)壓強(qiáng)因意外狀況突然 超過外界大氣壓時(shí)，參照圖8和圖9具體為安全閥蓋24圍繞軸銷22向上旋轉(zhuǎn)，即雙防爆 閥門會(huì)自動(dòng)打開，爐內(nèi)熱氣體噴出，平衡爐內(nèi)與爐外的壓強(qiáng)。參照圖10和圖11，同時(shí)為防止 爐內(nèi)熱氣體從爐蓋16與主爐6連接處噴出，防護(hù)板17使水平噴射的氣體改為向下的方向， 形成雙重保護(hù)。晶體生產(chǎn)完畢，通過觀察孔4觀察，將單晶棒升至高于水平閥板15約IOOmm處，繼 續(xù)向爐內(nèi)沖入氬氣，充氬氣使?fàn)t內(nèi)為約760TOOT時(shí)停止，然后參照圖1至圖5具體為向下 扳動(dòng)鎖緊扳手5，通過鎖緊連桿2使鎖緊鉤27向下打開，手動(dòng)打開保險(xiǎn)鉤28，拉動(dòng)門扶手 29，使?fàn)t門10從左向右打開。此時(shí)參照圖6和圖7具體為扳動(dòng)閥柄11使水平閥板15繞 閥轉(zhuǎn)軸13水平旋轉(zhuǎn)從閥倉14中移出，轉(zhuǎn)到爐蓋16頂部，將主爐6與副爐1進(jìn)行隔離。然 后用機(jī)械手取出晶體。上述實(shí)施方式僅為更清楚地說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明具體實(shí)施方式
的限定， 在此基礎(chǔ)上還可以做出不同形式的變化或者變動(dòng)，而屬于本發(fā)明所引伸出的變化或者變動(dòng) 仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種副爐開門式單晶爐，其爐體從上至下的主要部件依次為儲(chǔ)存?zhèn)}、副爐、爐蓋、主爐、爐底板，其特征在于副爐的正面設(shè)有副爐開門裝置，副爐的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置，爐蓋與主爐的連接處設(shè)有防護(hù)板，主爐冷卻夾層內(nèi)設(shè)有由下至上環(huán)繞主爐并以螺旋形式分布的螺旋式水道，與主爐下部連接的兩只真空管的端面分別設(shè)有兩只相同的防爆閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的副爐開門裝置包括 爐門、鎖緊扳手、密封條、鎖緊鉤、鎖緊連桿、門鉸鏈，其中在副爐正面設(shè)有爐門，并通過門鉸 鏈與副爐連接，鎖緊扳手在副爐下端并與鎖緊連桿連接，鎖緊連桿與鎖緊鉤連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的爐門形狀為長 方形，其內(nèi)部設(shè)有門冷卻夾層，其外側(cè)下部設(shè)有門進(jìn)水口、觀察孔、門扶手，其外側(cè)上部設(shè)有 門出水口，其側(cè)面設(shè)有保險(xiǎn)鉤，密封條為環(huán)形并設(shè)于爐門上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝 置包括水平閥板、閥倉、閥柄、閥轉(zhuǎn)軸、冷卻水管、旋轉(zhuǎn)閥密封圈，水平閥板和冷卻水管都與 閥轉(zhuǎn)軸相連接，其中冷卻水管在水平閥板上部，旋轉(zhuǎn)閥密封圈在閥板下部，閥柄與閥轉(zhuǎn)軸連 接，閥倉在副爐下端右側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的螺旋式水道分別連 接主爐進(jìn)水口和主爐出水口，并環(huán)繞主爐螺旋式排列。
6.如權(quán)利要求1所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的防護(hù)板為圓弧狀， 并通過螺栓固定于爐蓋法蘭上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種副爐開門式單晶爐，其特征在于所述的防爆閥門包括安全 閥蓋、安全閥座、防爆閥密封圈、軸銷，其中安全閥座與真空管端面連接，軸銷分別與安全閥 座和安全閥蓋連接，安全閥蓋在安全閥座上部，防爆閥密封圈位于安全閥座和安全閥蓋之 間。
全文摘要
一種副爐開門式單晶爐，涉及一種單晶爐。其爐體從上至下的主要部件依次為儲(chǔ)存?zhèn)}、副爐、爐蓋、主爐、爐底板，其特征在于副爐的正面設(shè)有副爐開門裝置，副爐的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)式隔離閥裝置，爐蓋與主爐的連接處設(shè)有防護(hù)擋板，主爐冷卻夾層內(nèi)設(shè)有由下至上環(huán)繞主爐并以螺旋形式分布的螺旋式水道，與主爐下部連接的兩只真空管端面分別設(shè)有兩只相同的防爆閥門。其方便了生產(chǎn)過程中的取晶、副爐清理、中途摻雜及二次投料，降低爐體高度，提高主副爐隔離性能，改善了冷卻效果，進(jìn)一步完善防護(hù)措施，確保了安全生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C30B35/00GK101824656SQ20101016141
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者周岱忠, 李曉榮, 汪益龍, 許月明 申請人:杭州富通半導(dǎo)體設(shè)備科技有限公司