[发明专利]还原炉电极的维护方法

说明书

本发明涉及多晶硅生产设备技术领域，具体涉及一种还原炉电极的改进。本发明公开一种还原炉电极的维护方法，具体的：在还原炉电极的需要绝缘隔离的处于还原炉钟罩内的部位进行包覆设置一个绝缘纤维包覆层，待在包覆有上述绝缘纤维包覆层的还原炉电极被安装至还原炉使用一段时间并沉积硅晶体后，移除还原炉电极上已经沉积了硅晶体绝缘纤维包覆层，而后在还原炉电极上重新进行包覆设置一个绝缘纤维包覆层。本发明采用上述技术方案，可以提高还原炉电极保养维护周期和降低保养维护成本。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产设备技术领域，具体涉及一种还原炉电极的改进。

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，生成多晶硅棒。该方法需要用的还原炉主要由还原炉钟罩和还原炉底盘组成，其中还原炉底盘上安装有还原炉电极。还原炉电极作为重要组件之一，需能够承受高温、高压条件，且不能影响还原炉内硅晶体的，保证多晶硅还原炉的稳定运行。

为满足上述要求，现有还原炉电极结构往往设计得较为复杂，如CN208561705U提出一种多晶硅还原炉电极结构，其结构如图1所示，包括电极体1，所述电极体1安装在还原炉底盘2内，所述电极体1和还原炉底盘2之间设有电极绝缘套3，所述电极绝缘套3与电极体1套接且紧密贴合，所述电极体1还套接有绝缘环4，所述绝缘环4与电极体1紧密贴合，所述绝缘环4位于电极绝缘套3的上方，所述电极体1设有上凸缘5和下凸缘，所述绝缘环4安装在上凸缘5下方，所述上凸缘5与绝缘环4上端面之间设有上垫片6，所述绝缘环4下端面与还原炉底盘2的上端面之间设有下垫片7，所述绝缘环4下端面设有环形凸起8，所述环形凸起8伸入电极绝缘套3与还原炉底盘2顶部之间，所述电极绝缘套3对应下凸缘设有台阶，所述台阶内外分别配装内氟橡胶垫片9和外氟橡胶垫片10。又如CN207091011U也是提出另一种一种多晶硅还原炉电极，包括位于还原炉底盘9与电极1之间的紫铜圈5、瓷环2和电极绝缘套8，其中紫铜圈5套装在电极1上并与电极1之间过盈配合，以将紫铜圈5固定在电极1上，电极绝缘套8嵌入至还原炉底盘9内，瓷环2插入至紫铜圈5与电极绝缘套8之间，以提升电极1对还原炉底盘9的绝缘性能，且减少了硅粉颗粒在此处的富集，电极1安装在还原炉底盘9上。所述瓷环2顶部靠近电极1的位置设有环形缺口，该缺口内设有环状瓷环压紧件3，且瓷环压紧件3的内侧设置有螺纹，紫铜圈5的外侧设置有螺纹，通过瓷环压紧件3的内螺纹与紫铜圈5的外螺纹进行螺纹连接以向下压紧瓷环2，并实现瓷环2与紫铜圈5之间的密封。所述瓷环上部与瓷环压紧件3之间设置有第一垫片6，所述瓷环上部与还原炉底盘9之间设置有第二垫片7。所述绝缘构件还包括位于还原炉底盘9之上、且套装在瓷环2(具体为瓷环上部)外部的隔离罩4，以防止硅粉沉积在瓷环2上。

可见现有技术的还原炉电极结构均较为复杂，本案申请人组织发明人经过潜心研究，提出了一种改良的还原炉电极，并提出专利申请，并于2018-02-02授权该专利CN206955649U，该多晶硅还原炉电极的结构突破性地采用在电极的锥头外围设置导体层，如喷涂银涂层，而在除锥头以外的连接段外围喷涂由纯陶瓷粉末制成的绝缘层，从而形成一种改良的还原炉电极。针对该改良的还原炉电极的制备方法，他人也于2017-11-30提出并授权发明专利CN108002390B。

但不论是之前现有技术的结构较复杂的还原炉电极还是本案申请人提出改良的还原炉电极，对于多晶硅生产都是属于易耗件，每隔一段时间使用后，都需要停止生产，从还原炉上拆除出还原炉电极进行保养维护。如图3所示，为在先的还原炉电极在使用一段时间后，整个还原炉电极包括电极棒和绝缘套上都沉积了硅，需要拆卸、酸洗、和重新喷涂等保养维护工序。如图4所示，为申请人改良的还原炉电极在使用一段时间后也是沉积了硅(黑色部分)。如图5所示，还原炉底盘上安装有多个还原炉电极，其中2个还原炉电极已经完成保养维护(即重新抛光打磨后重新喷涂涂层)后安装回去，其他的还原炉电极正在等待拆卸和保养维护。