1.本發(fā)明屬于單晶硅生產設備技術領域，具體涉及單晶爐坩堝連續(xù)加料方法及加料裝置。

背景技術：

2.單晶爐是多晶硅轉化為單晶硅工藝過程中的必備設備，單晶硅作為現代信息社會的關鍵支撐材料，是目前世界上最重要的單晶材料之一，它不僅是發(fā)展計算機與集成電路的主要功能材料，也是光伏發(fā)電利用太陽能的主要功能材料。

3.在使用單晶爐生產單晶硅的過程中，直拉單晶硅除了有生產流程長、工藝繁瑣的缺點外，還有坩堝小，而且不能連續(xù)加料等弱點。因此，每融化一坩堝的多晶硅料只能拉一根單晶棒。每拉一根單晶棒就要降一次溫，就得停一次爐，拆一次爐，清理一次熱場以及過濾系統(tǒng)等等。不僅浪費人力、浪費能源，而且嚴重影響生產效率，生產成本大，不利于單晶硅直拉爐的發(fā)展。

4.綜上所述，為解決現有的技術問題，本發(fā)明設計了結構簡單、無需使單晶爐降溫即可加料的單晶爐坩堝連續(xù)加料方法及加料裝置。

技術實現要素：

5.本發(fā)明為解決現有的技術問題，設計了結構簡單、無需使單晶爐降溫即可加料的單晶爐坩堝連續(xù)加料方法及加料裝置。

6.本發(fā)明的目的可通過以下技術方案來實現：

7.一種單晶爐坩堝連續(xù)加料方法，包括以下步驟：

8.s1、錐形閥使料倉的加料口處于關閉狀態(tài)，打開倉蓋，向料倉內添加原料；

9.s2、原料添加完成，關閉倉蓋；

10.s3、將出料連接口與單晶爐主體連接，將單晶爐內抽真空；

11.s4、滑軌使振動器向出料連接口移動，送料管伸入單晶爐內，接料斗與加料口對應；

12.s5、打開振動器，打開錐形閥，使原料從加料口落入接料斗并進入送料管；

13.s6、稱重傳感器檢測料倉重量，反饋加料進度；

14.s7、原料在送料管內振動前進，并從送料管的端口落入單晶爐內的坩堝內；

15.s8、運料機構送料彎成后，錐形閥關閉，振動器保持工作；

16.s9、當送料管內沒有原料后，振動器關閉，滑軌帶動振動器回退，送料管伸出單晶爐，完成加料。

17.一種基于單晶爐坩堝連續(xù)加料方法的單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，包括機架，包括：

18.料倉，所述料倉設置在機架上部，所述料倉上方設有進料口，所述料倉下方設有加料口，所述加料口處設有錐形閥；

19.運料機構，所述運料機構設置在機架下部，所述運料機構包括送料管、接料斗、振

動器、滑軌，所述滑軌與機架連接，所述振動器設置在滑軌上，所述送料管一端與振動器上方連接，所述接料斗設置在送料管連接振動器一端的上方，所述接料斗與加料口配合；

20.出料連接口，所述出料連接口設置在機架下部側面，所述送料管遠離接料斗的一端穿過出料連接口向外伸出。

21.進一步的，所述進料口上設有倉蓋，所述倉蓋與料倉之間設有旋轉桿，所述旋轉桿一端與料倉側邊之間設有旋轉電機，所述旋轉桿另一端與倉蓋之間設有升降電機。

22.進一步的，所述錐形閥包括驅動電機、升降絲桿、連接板、錐形板，所述驅動電機設置在料倉側面，所述驅動電機與升降絲桿傳動連接，所述連接板一端活動連接在升降絲桿上，所述錐形板下方與連接板另一端連接，所述錐形板與加料口配合。

23.進一步的，所述加料口下方套設有導流罩。

24.進一步的，所述料倉下部與機架之間設有稱重傳感器。

25.進一步的，所述送料管為石英管。

26.進一步的，所述送料管外側套設有鉬管。

27.進一步的，所述鉬管端部與送料管之間設有水冷法蘭。

28.相比現有技術，本發(fā)明結構設置合理：1、本單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置可實現在不打開上爐蓋的狀態(tài)下，對單晶爐進行加料操作，使得在生產過程中的加料時間最大幅度減小，同時保證了單晶爐的生產連續(xù)性，從而縮短整個單晶爐的制備周期，提高生產效率；2、料倉的加料口通過錐形閥控制開閉，相對于傳統(tǒng)采用兩級振動結構的連續(xù)加料裝置，結構簡單，能避免因振動失靈等因素引起的設備故障，同時降低了成本。

附圖說明

29.圖1為單晶爐坩堝連續(xù)加料方法流程示意圖；

30.圖2為本單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置整體結構示意圖；

31.圖3為本單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置加料狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

32.下面結合實施例，對本發(fā)明的技術方案作進一步的闡述。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

33.在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

34.實施例一：

35.一種單晶爐坩堝連續(xù)加料方法，包括以下步驟：

36.s1、錐形閥使料倉的加料口處于關閉狀態(tài)，打開倉蓋，向料倉內添加原料；

37.s2、原料添加完成，關閉倉蓋；

38.s3、將出料連接口與單晶爐主體連接，將單晶爐內抽真空；

39.s4、滑軌使振動器向出料連接口移動，送料管伸入單晶爐內，接料斗與加料口對應；

40.s5、打開振動器，打開錐形閥，使原料從加料口落入接料斗并進入送料管；

41.s6、稱重傳感器檢測料倉重量，反饋加料進度；

42.s7、原料在送料管內振動前進，并從送料管的端口落入單晶爐內的坩堝內；

43.s8、運料機構送料彎成后，錐形閥關閉，振動器保持工作；

44.s9、當送料管內沒有原料后，振動器關閉，滑軌帶動振動器回退，送料管伸出單晶爐，完成加料。

45.本發(fā)明的有點在于，本單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置可實現在不打開上爐蓋的狀態(tài)下，對單晶爐進行加料操作，使得在生產過程中的加料時間最大幅度減小，同時保證了單晶爐的生產連續(xù)性，從而縮短整個單晶爐的制備周期，提高生產效率；料倉的加料口通過錐形閥控制開閉，相對于傳統(tǒng)采用兩級振動結構的連續(xù)加料裝置，結構簡單，能避免因振動失靈等因素引起的設備故障，同時降低了成本。

46.實施例二：

47.一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，包括機架1，包括：

48.料倉2，所述料倉2設置在機架1上部，所述料倉2上方設有進料口21，所述料倉2下方設有加料口22，所述加料口22處設有錐形閥23；

49.運料機構3，所述運料機構3設置在機架1下部，所述運料機構3包括送料管31、接料斗32、振動器33、滑軌34，所述滑軌34與機架1連接，所述振動器33設置在滑軌34上，所述送料管31一端與振動器33上方連接，所述接料斗32設置在送料管31連接振動器33一端的上方，所述接料斗32與加料口22配合；

50.出料連接口4，所述出料連接口4設置在機架1下部側面，所述送料管31遠離接料斗32的一端穿過出料連接口4向外伸出。

51.具體的，向料倉2中補充原料時，錐形閥23與加料口22閉合，從進料口21向料倉2中添加原料；在料倉2補充原料和在不加料時，振動器33移動到滑軌34遠離出料連接口4的一端，使送料管31縮進出料連接口4，避免送料管長時間在單晶爐內受高溫而損壞；在進行加料時，滑軌34帶動振動器33移動到靠近出料連接口4的一端，出料連接口4與單晶爐通過波紋管連接，使送料管31從出料連接口4伸入單晶爐，送料管31的端口位于坩堝上方，錐形閥23與加料口22打開，料倉2內的原料從加料口22向下漏向接料斗32，從接料斗32進入送料管31，振動器33工作，使送料管31內的原料振動前進，最后從送料管31的端口落入坩堝，完成加料；在加料過程中，單晶爐無需停機降溫和拆爐，實現對單晶硅生產的連續(xù)加料，相對于現有加料方式以及設備，極大地縮減了加料時間，提高了生產效率，同時能確保硅料能正?？焖俚剡M到單晶爐內，且設備整體不需移動，只需移動送料機構，使得在使用以及生產過程中更為安全；出料連接口4與單晶爐之間采用小段的波紋管連接，使送料管31可以伸入單晶爐，避免長段波紋管在實際使用中，抽真空會引起波紋管收縮，從而造成設備不穩(wěn)定的問題。

52.實施例三：

53.實施例三與實施例一的區(qū)別在于，所述進料口21上設有倉蓋211，所述倉蓋211與料倉2之間設有旋轉桿212，所述旋轉桿212一端與料倉2側邊之間設有旋轉電機213，所述旋轉桿212另一端與倉蓋211之間設有升降電機214。

54.具體的，在向料倉2內添加原料時，升降電機214帶動倉蓋211向上提起并離開進料口21，轉動電機213驅動旋轉桿212，使倉蓋211轉離進料口21上方，方便加料。

55.實施例四：

56.實施例四與實施例一的區(qū)別在于，所述錐形閥23包括驅動電機231、升降絲桿232、連接板233、錐形板234，所述驅動電機231設置在料倉2側面，所述驅動電機231與升降絲桿232傳動連接，所述連接板233一端活動連接在升降絲桿232上，所述錐形板234下方與連接板233另一端連接，所述錐形板234與加料口22配合。

57.具體的，在不進行加料時，驅動電機231使升降絲桿232帶動連接板233和錐形板234處于高位，錐形板234的錐面堵住加料口22，使原料保持在料倉2內；進行加料時，驅動電機231驅動升降絲桿232轉動，使連接板233帶動錐形板234向下離開加料口22，原料即可從加料口22向下漏出；在原料漏出時，錐形板234的尖端和錐面配合升降絲桿232帶動上下運動，可以起到導流的作用，防止原料在出料口22堵塞，有效的解決了卡料的問題。

58.實施例五：

59.實施例五與實施例一的區(qū)別在于，所述加料口22下方套設有導流罩24。

60.具體的，導流罩24可以將加料口22漏出的原料集中導向接料斗32，防止原料外漏和浪費。

61.實施例六：

62.實施例六與實施例一的區(qū)別在于，所述料倉2下部與機架1之間設有稱重傳感器25。

63.具體的，稱重傳感器25可以檢測料倉2內存放原料的重量，通過加料時重量的變化，從而計算加料量。

64.實施例七：

65.實施例七與實施例一的區(qū)別在于，所述送料管31為石英管。

66.所述送料管31外側套設有鉬管35。

67.所述鉬管35端部與送料管31之間設有水冷法蘭36。

68.具體的，采用石英管作為送料管31，可以防止硅料被污染，且石英材質較耐高溫，能進入到高溫爐體內一段時間不會軟化變形；鉬管35套設在送料管31外，可以在萬一送料管31發(fā)生軟化變形時，保證送料管31可以完整取出；水冷法蘭36可以向送料管31與鉬管35之間注入冷卻水，冷卻主要接觸高溫的鉬管35。

69.本文中所描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。本發(fā)明所屬領域的技術人員對所描述的具體實施例進行的修改或補充或采用類似的方式替換，均應涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內。技術特征：

1.一種單晶爐坩堝連續(xù)加料方法，其特征在于，包括以下步驟：s1、錐形閥使料倉的加料口處于關閉狀態(tài)，打開倉蓋，向料倉內添加原料；s2、原料添加完成，關閉倉蓋；s3、將出料連接口與單晶爐主體連接，將單晶爐內抽真空；s4、滑軌使振動器向出料連接口移動，送料管伸入單晶爐內，接料斗與加料口對應；s5、打開振動器，打開錐形閥，使原料從加料口落入接料斗并進入送料管；s6、稱重傳感器檢測料倉重量，反饋加料進度；s7、原料在送料管內振動前進，并從送料管的端口落入單晶爐內的坩堝內；s8、運料機構送料彎成后，錐形閥關閉，振動器保持工作；s9、當送料管內沒有原料后，振動器關閉，滑軌帶動振動器回退，送料管伸出單晶爐，完成加料。2.一種基于權利要求1所述單晶爐坩堝連續(xù)加料方法的單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，包括機架，其特征在于，包括：料倉，所述料倉設置在機架上部，所述料倉上方設有進料口，所述料倉下方設有加料口，所述加料口處設有錐形閥；運料機構，所述運料機構設置在機架下部，所述運料機構包括送料管、接料斗、振動器、滑軌，所述滑軌與機架連接，所述振動器設置在滑軌上，所述送料管一端與振動器上方連接，所述接料斗設置在送料管連接振動器一端的上方，所述接料斗與加料口配合；出料連接口，所述出料連接口設置在機架下部側面，所述送料管遠離接料斗的一端穿過出料連接口向外伸出。3.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述進料口上設有倉蓋，所述倉蓋與料倉之間設有旋轉桿，所述旋轉桿一端與料倉側邊之間設有旋轉電機，所述旋轉桿另一端與倉蓋之間設有升降電機。4.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述錐形閥包括驅動電機、升降絲桿、連接板、錐形板，所述驅動電機設置在料倉側面，所述驅動電機與升降絲桿傳動連接，所述連接板一端活動連接在升降絲桿上，所述錐形板下方與連接板另一端連接，所述錐形板與加料口配合。5.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述加料口下方套設有導流罩。6.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述料倉下部與機架之間設有稱重傳感器。7.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述送料管為石英管。8.根據權利要求1所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述送料管外側套設有鉬管。9.根據權利要求8所述的一種單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置，其特征在于，所述鉬管端部與送料管之間設有水冷法蘭。

技術總結

本發(fā)明公開了單晶爐坩堝連續(xù)加料方法及加料裝置，包括機架，包括：料倉，所述料倉設置在機架上部，所述料倉上方設有進料口，所述料倉下方設有加料口，所述加料口處設有錐形閥；運料機構，所述運料機構設置在機架下部，所述運料機構包括送料管、接料斗、振動器、滑軌，所述滑軌與機架連接，所述振動器設置在滑軌上，所述送料管一端與振動器上方連接，所述接料斗設置在送料管連接振動器一端的上方。本發(fā)明的有益效果為：本單晶爐坩堝連續(xù)加料裝置可實現在不打開上爐蓋的狀態(tài)下，對單晶爐進行加料操作，使得在生產過程中的加料時間最大幅度減小，同時保證了單晶爐的生產連續(xù)性，從而縮短整個單晶爐的制備周期，提高生產效率。提高生產效率。提高生產效率。

技術研發(fā)人員：程旭兵 趙培林

受保護的技術使用者：浙江晶陽機電股份有限公司

技術研發(fā)日：2022.02.17

技術公布日：2022/6/4