多晶硅鑄錠爐漏硅監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測及防護裝置。該多晶硅鑄錠爐漏硅監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生少量漏硅現象時，能第一時間觸發報警，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，避免災難性事故發生。
【專利說明】多晶硅鑄錠爐漏硅監測及防護裝置
【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生漏硅現象而沒有及時發現的話，將影響整個生產過程，并可能造成各種事故。因此，需要有一種漏硅監測及防護裝置實時對整個生產過程進行監測，一旦發生漏硅現象，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，避免事故發生和保證設備和人員的安全。
[0003]可查到現有專利“ 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有技術中的不足，提供一種當生產過程中發生漏硅現象時，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PLC內部事先設定的程序觸發報警，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]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]當生產過程中發生少量漏硅現象時，能第一時間觸發報警，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PLC內部事先設定的程序觸發報警，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為現有技術，具體選用品牌為歐姆龍、型號為CJ1W-1D211的PLC，即可實現所需功能。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，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生爆炸，所以漏硅時要重點保護這幾個位置。當漏硅發生時，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PLC內部事先設定的程序觸發報警，并自動進入多晶爐自帶程序中的緊急冷卻模式。
2.根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監測及防護裝置，其特征在于，所述溢流絲呈回字形。
3.根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監測及防護裝置，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.根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監測及防護裝置，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.根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐漏硅監測及防護裝置，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 優先權日:2014年8月26日
【發明者】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有限公司, 浙江晶盛機電股份有限公司