[实用新型]还原炉石墨电极

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种还原炉石墨电极，它属于多晶硅生产领域。

二、背景技术

传统的还原炉石墨电极(硅棒支撑件)为直接和电极相连接，其结构是石墨电极夹住硅芯，硅芯通电发热后沉积多晶硅。硅芯通电击穿方式主要有两种：预热击穿和高电压击穿。对于预热击穿工艺目前国内普遍面临以下问题：

1、硅芯和石墨电极接触电阻大难以击穿，预热时间长，功耗大。

2、石墨电极夹持的硅芯的竖直度不理想，影响后期硅棒沉积直径大小和稳定性

3、石墨电极使用中损坏现象严重，重复利用性较差，成本较高

三、实用新型的内容

本实用新型的目的是提供一种新型的还原炉石墨电极，其具有优点：一、降低硅芯和石墨电极的接触电阻，缩短预热时间，降低功耗；二、增加石墨电极对夹持硅芯的竖直度，保证硅棒直径最大化，提高稳定性；三、新的石墨结构设计提高石墨件重复利用率，降低成本。

本实用新型的目的是这样来实现的：它由石墨底座、石墨夹盖、石墨夹瓣、硅芯构成，石墨底座的顶部带螺纹，石墨夹盖的内部带有螺纹，石墨底座和石墨夹盖匹配夹持石墨夹瓣，石墨夹瓣整体为圆锥形，石墨夹瓣的中孔为夹持硅芯孔，硅芯置于中孔中，石墨夹瓣再夹紧硅芯。所述的石墨底座底部为圆槽设计，其分别设计有内圆斜锥面、外圆斜锥面和中心小孔，内圆斜锥面为导电接触面，外圆斜锥面不作为导电接触面，中心小孔为石墨底座是受热膨胀缓冲孔。所述的石墨夹瓣的夹瓣整体为圆锥形，中孔为夹持硅芯孔，石墨夹瓣的夹瓣三等分切削为三瓣，对硅芯的三个方向夹紧固定硅芯。

本实用新型还原炉石墨电极，其具有以下优点：

其一：石墨夹瓣实行三瓣制，三瓣夹持硅芯，保证硅芯稳定和竖直，安装硅芯的竖直角度达到89-90度，几乎做到完全竖直。保证硅芯之间的距离，使硅棒生长直径最大可达180mm。

其二：同时石墨夹瓣夹持的硅芯有保证充分传热，保证预热时预热的热量可以传递至和夹瓣接触的硅芯，提高了该处硅芯温度，降低了该处硅芯电阻，有利于击穿。经过实践证明，石墨夹瓣三瓣式切削的结构设计在使用上预热时间普遍在15min.，比传统的纯粹实体锥夹瓣要缩短10-15min。预热电功耗减少50％。

其三：石墨夹瓣保证夹瓣和硅芯的有效接触面和稳定性，硅芯稳定性好，硅芯/硅棒倒炉率低于1％。

其四：石墨底座结构设计保证底槽内圆斜锥面作为导电面接触良好，底槽外圆斜锥面的设计，保证石墨底座在还原炉运行中受热膨胀被缓冲间距缓冲，保证石墨底座不受应力挤压损坏。

其五：石墨底座和石墨夹盖理想结合，保证硅棒沉积长粗后能和石墨夹盖接触，石墨夹盖又能为硅棒提供支撑，保证硅棒稳定。

其六：石墨底座重复利用率高，由于三件套设计，硅棒最终生长后仅和石墨夹盖接触，在拆卸硅棒后，石墨损坏部分只有夹瓣和夹盖，而石墨底座丝毫未受损。在移除夹盖和夹瓣后，石墨底座仍可重复使用，重复使用率达到80％。比传统的石墨结构大大降低了成本。

四、附图说明

附图1为本实用新型还原炉石墨电极的工作状态装配图。

附图2为本实用新型还原炉石墨电极的剖视图。

附图3为为本实用新型还原炉石墨电极的俯视图。

附图4为为本实用新型还原炉石墨电极的仰视图。

附图5为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨底座的立体图。

附图6为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨底座的剖视图。

附图7为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨夹盖立体图。

附图8为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨夹盖剖视图。

附图9为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨夹瓣的立体图。

附图10为为本实用新型还原炉石墨电极的石墨夹瓣的单瓣结构图。

五、具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型具体实施方式作进一步的说细描述：

参照附图，本实用新型还原炉石墨电极，它由石墨底座5、石墨夹盖3、石墨夹瓣2、硅芯1构成，石墨底座5的顶部带螺纹，石墨夹盖3的内部带有螺纹，石墨底座5和石墨夹盖3匹配夹持石墨夹瓣2，石墨夹瓣2整体为圆锥形，石墨夹瓣2的中孔8为夹持硅芯1孔，硅芯1置于中孔8中，石墨夹瓣2再夹紧硅芯1。所述石墨底座5底部为圆槽设计，其分别设计有外圆斜锥面6、内圆斜锥面7和中心小孔4，内圆斜锥面7为导电接触面，外圆斜锥面6不作为导电接触面，中心小孔4为石墨底座5是受热膨胀缓冲孔。所述石墨夹瓣2的夹瓣整体为圆锥形，中孔8为夹持硅芯1孔，石墨夹瓣2的夹瓣三等分切削为三瓣，对硅芯1的三个方向夹紧固定硅芯。