[实用新型]生产6N级太阳能级多晶硅的熔融真空处理炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种用于生产6N级太阳能级多晶硅的熔融真空处理炉，属于特种冶金装备技术领域。

背景技术

现在一般使用2N级金属硅（工业硅）作为原料精炼生产出6N级太阳能级硅，整个工艺流程采取酸浸、电子束、等离子冶炼等工艺手段，工艺流程长，设备投资高昂，工艺操作程序繁琐，电耗、材料消耗大，生产成本高，污染大，产品没有市场竞争力，无法满足国家及地方部门所提出的低能耗，低消耗，低成本、环境无污染的产业政策要求。

发明内容

本实用新型提出的是一种用于生产6N级太阳能级多晶硅的熔融真空处理炉，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，满足将矿热炉所生产的4～5N级高纯硅生产6N级太阳能级多晶硅的要求。

本实用新型的技术解决方案：生产6N级太阳能级多晶硅的熔融真空处理炉，其结构包括液压缸、变频炉、电源进线系统、进出水系统、真空罩和移动小车；其中电源进线系统、进出水系统安装在变频炉的外壳上，液压缸连接安装在变频炉的一侧，液压缸用于变频炉体倾斜之用，液压缸推动变频炉进行翻转和升降，其翻转角最大为105度；真空罩安装在变频炉的顶部，真空罩通过链条悬挂在移动小车上。

本实用新型的优点：直接使用4～5N级金属硅（工业硅）为原料精炼生产出6N级太阳能级硅；工艺流程短，大大节约了设备投资，简化了工艺操作程序，使电耗、材料消耗大大减少，大幅度降低了生产成本，使产品更具有市场竞争力；对环境的污染极小，符合国家及地方部门所提出的低能耗，低消耗，低成本环境无污染的产业政策要求；这种工艺是一种独特的新型冶金法制备太阳能级硅的新型技术，为国内外首创，将为我们推广冶金法生产多晶硅提供可靠保证。

附图说明

图1是一种用于生产6N级太阳能级多晶硅的熔融真空处理炉的结构示意图。

图2是制备4～5N级金属硅（工业硅）的工艺流程图。

图3是以4～5N级金属硅（工业硅）为原料生产6N级太阳能级多晶硅的工艺流程图。

图中1是中频炉盖支架，2是中频炉盖，3是液压缸，4是变频炉，5是密封件，6是吹氩装置，7是电源进线系统，8是炉衬，9是进出水系统，10是渣液，11是视窗取样孔，12是真空罩，13是移动小车，14是抽真空管道，15是吹氩保护孔，16是硅液。

具体实施方式

如图1所示，其结构包括液压缸3、变频炉4、电源进线系统7、进出水系统9、真空罩12和移动小车13；其中电源进线系统7、进出水系统9安装在变频炉4的外壳上，液压缸3连接安装在变频炉4的一侧，液压缸3用于变频炉体倾斜之用，液压缸3推动变频炉4进行翻转和升降，其翻转角最大为105度；真空罩12安装在变频炉4的顶部，真空罩12通过链条悬挂在移动小车13上。

所述的变频炉4包括感应器、磁轭和不锈钢密封的筒体，感应器采用矩形紫铜管，通过多道绝缘处理构成感应线圈，感应线圈保证在真空精炼时不发生放电现象，确保其正常工作；在感应线圈四周布置多组磁轭，磁轭可提高设备功率因素，减少电耗，减少涡流损失；感应线圈和磁轭安装在不锈钢密封的筒体内，与筒体外的进出水系统9中的水冷电缆、冷却水管均采用真空密封联接。

变频炉炉体内装有硅液16，硅液16的上层是渣液10；变频炉4上装有中频炉盖2，中频炉盖2连接安装在中频炉盖支架1上，中频炉盖2上开有吹氩保护孔15，从吹氩保护孔15吹入氩气可保护硅液16表面不被氧化；变频炉4的底部安装有吹氩装置6，通过吹氩装置6可以向炉体内吹氩搅拌，起到去气去杂的作用。

密封件5安装在变频炉4炉体的外壳与电源进线系统7、进出水系统9间需要密封的地方，进线系统电源7连接感应线圈，炉衬8包裹变频炉4，炉衬8用的是耐火坩埚，进出水系统9和变频炉4的壳体相接，用以进入感应线圈起通水作用和进入炉体水冷电缆起冷却电源的作用。

所述的炉体水冷电缆，真空泵的冷却由用户总体进行，满足进水小于35 ℃ ，排水小于55 ℃，水压2.5Kg/ cm2。总水量100 m3/h，水质必须符合国家工业用水标准。