[实用新型]一种还原炉电极结构

说明书

本实用新型公开了一种还原炉电极结构，其包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头(1)，绝缘组件包括陶瓷环(3)，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，其形状为直筒形。本实用新型的还原炉电极结构的结构简单、绝缘稳定性好。

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产技术领域，涉及一种还原炉电极结构。

背景技术

目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法工艺，其原理就是在还原炉中采用高压击穿方式使硅芯成为导体，提升电流使硅芯温度快速上升，于1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上，以生成多晶硅棒。多晶硅还原炉对电极的绝缘保护要求高，需要采用绝缘性能好的电极结构。其中，对于电极头为T型的电极来说，目前国内采用的电极结构主要包括电极体、四氟套和不等径的陶瓷隔热环等，电极与底盘之间采用四氟套与陶瓷隔热环(下称陶瓷环)进行绝缘，二者之间的接触部位采用密封垫片进行密封。

在多晶硅生产初期，需先用1～3万伏高压电克服冷电阻，流过多晶硅棒，加热多晶硅棒。为防止电极与炉底盘之间被高压电弧击穿，因此需在电极与炉底盘之间安装绝缘的陶瓷环；在生产后期，还原炉内温度很高，原料气又含有氯化氢，在长时间高温高压运行后陶瓷环容易失效，导致击穿开裂等；此外，电极与底盘之间的密封垫片一般采用四氟垫片，在硅棒生长过程中，随着硅棒承重不断增加，密封垫片容易变形，变形后的密封垫片，无法正常起到密封作用，导致电极泄漏现，影响还原炉的正常运行甚至带来安全事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结构简单、绝缘稳定性好的还原炉电极结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种还原炉电极结构，包括电极和设于电极上的绝缘组件，电极的电极头采用T型电极头，绝缘组件包括陶瓷环，其中，陶瓷环处于T型电极头与底盘的上表面之间，陶瓷环的形状为直筒形。

可选的，绝缘组件还包括密封垫片，陶瓷环上设有凹槽，密封垫片设于凹槽内。

可选的，陶瓷环上的凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽开设于陶瓷环的上端面，第二凹槽开设于陶瓷环的下端面，密封垫片的数量为两个或多个，两个或多个密封垫片分别处于第一凹槽和第二凹槽内。

优选第一凹槽和第二凹槽的深度为2～5mm，密封垫片的厚度为2～3mm。

其中，T型电极头上具有凸台，优选凸台的外径与第一凹槽的外径相适配，以使凸台能够嵌入第一凹槽内。

可选的，密封垫片的材质为金属石墨缠绕材料，其中密封垫片用于密封的部分采用石墨材质，密封垫片的外圈部分采用金属材质。

可选的，陶瓷环的高度为10～30mm。

可选的，陶瓷环的材质为氮化硅。

本实用新型还原炉电极结构主要具有如下有益效果：

1、结构简单、绝缘稳定好，提高还原炉的平稳运行能力：现有技术中的陶瓷环的结构通常为波纹状或凸台状结构，在其使用过程中，这种结构的陶瓷环本身容易沉积硅渣或其他异物，在还原炉长时间高温高压运行过程中陶瓷环容易失效，从而影响还原炉启炉的绝缘性；而本实用新型将陶瓷环设置为直筒状，减少了陶瓷环本身藏污纳垢的部位，提升了绝缘环的绝缘稳定性能，增加了绝缘环的使用寿命，并且也降低了陶瓷环的加工难度；

2、增加了陶瓷环的高度，从而可增大底盘与T型电极头的凸台之间的爬电距离，大大降低底盘与电极之间的导电性；

3、陶瓷环采用氮化硅材质，具有耐高温性和耐腐蚀性的特点，提高了陶瓷环的重复利用率，大大降低了还原炉的生产成本；

4、密封垫片的使用，提升了电极的密封性能。