多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置的制作方法

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置。

背景技术：

在多晶硅还原生长的过程中，多晶硅围绕硅芯生长成多晶硅棒。硅芯由石墨头、石墨座固定安装。现有技术中的石墨头只在一端开设安装硅芯的安装孔，石墨头的另一端与石墨座安装。在多晶硅生长过程中，硅芯根部与石墨头端部连接在一起，石墨头不能二次利用，造成石墨头使用率低，成本高。

技术实现要素：

有必要提出一种多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置。

一种多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，包括石墨头和石墨座，石墨头包括依次连接的上锥体、中间体和下锥体，中间体为圆柱体，上锥体沿轴线开设一个上通孔，中间体沿轴线开设一个中通孔，下锥体沿轴线开设一个下通孔，上通孔、中通孔、下通孔同轴同心贯通连接，上通孔、下通孔均用于安装硅芯，石墨座的上部分开设一个用于安装石墨头的锥形孔。

优选的，上锥体、下锥体对称设置。

优选的，上通孔、下通孔的直径大于中通孔的直径。

优选的，上通孔分为两部分，上半部分直径大于下半部分直径。

优选的，上通孔的上半部分为锥孔或等径孔。

优选的，上锥体外壁由两个不同斜率的锥面组成，上部分锥面的斜率大于下部分锥面的斜率。

优选的，中间体侧壁上开设通气孔。

优选的，石墨座为圆柱体，在圆柱体轴线位置开设通孔，通孔的上半部分为安装石墨头的锥形孔，通孔的下半部分为锥形孔。

本实用新型中对石墨头进行了改进设计，由现有技术中的石墨头只在一端开设安装硅芯的安装孔，改进为在石墨头两端均开设安装孔。如此设计，使石墨头的两端均可以安装硅芯。当石墨头上通孔安装硅芯，下锥体插入石墨座放入还原炉后，由于多晶硅生长而使石墨头上锥体和硅芯连接在一起不能使用，可以石墨头下通孔安装硅芯，上锥体插入石墨座，使石墨头实现了二次利用，提高了利用率，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本装置的使用状态图。

图2为石墨头的结构示意图。

图3为石墨座的结构示意图。

图4为石墨头的局部放大图。该图中显示了上通孔的另外一种结构示意图。

图中：石墨头10、上锥体11、上通孔111、中间体12、中通孔121、通气孔122、下锥体13、下通孔131、石墨座20、锥形孔21、硅芯100。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1-图4，本实用新型实施例提供了一种多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，包括石墨头10和石墨座20，石墨头10包括依次连接的上锥体11、中间体12和下锥体13，中间体12为圆柱体，上锥体11沿轴线开设一个上通孔111，中间体12沿轴线开设一个中通孔121，下锥体13沿轴线开设一个下通孔131，上通孔111、中通孔121、下通孔131同轴同心贯通连接，上通孔111、下通孔131均用于安装硅芯100，石墨座20的上部分开设一个用于安装石墨头10的锥形孔21。

优选的，上锥体11、下锥体13对称设置。

优选的，上通孔111、下通孔131的直径大于中通孔121的直径。上通孔111、下通孔131的直径与硅芯的直径匹配，用于安装硅芯，中通孔121的直径尽量小，从而增强中间体的强度。

优选的，上通孔111分为两部分，上半部分直径大于下半部分直径。

优选的，上通孔111的上半部分为锥孔或等径孔。锥形的上通孔111的设计，在安装时，硅芯端部外壁与上通孔内壁面面接触，从而增大硅芯与石墨头的接触面积，在本装置通电时，石墨头与硅芯形成通电回路，此处面面接触能够增大表面积，减小接触电阻，避免此处因电阻过大而局部发热，导致局部损坏。等径孔的设计硅芯与上通孔之间是线面接触，接触电阻稍大一些。

优选的，上锥体11外壁由两个不同斜率的锥面组成，上部分锥面的斜率大于下部分锥面的斜率。上锥体和下锥体的外壁与石墨座安装，为了实现石墨头的二次使用，需要满足石墨头与石墨座方便拆卸，上部分锥面的斜率大于下部分锥面的斜率实现了上锥体端部外径缩进，便于二者的拆卸。

优选的，中间体12侧壁上开设通气孔122。

优选的，石墨座20为圆柱体，在圆柱体轴线位置开设通孔，通孔的上半部分为安装石墨头10的锥形孔21，通孔的下半部分为锥形孔。

本装置在使用的时候，硅芯100的下端插入石墨头10的上通孔111内，石墨头10的下端插入石墨座20的锥形孔21内，将该组合装置放入还原炉内，生长多晶硅。待该硅芯100消耗完毕以后，造成硅芯100底部和石墨头10上端粘接在一起，导致石墨头10上端无法继续使用。此时，将石墨头10翻转，将另一根硅芯100安装在下通孔131内，石墨头10的上端插入石墨底座上端的锥形孔21中，再将该装置放入还原炉内生长多晶硅，使石墨头10实现了二次利用，提高了使用率，降低了生产成本。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：包括石墨头和石墨座，石墨头包括依次连接的上锥体、中间体和下锥体，中间体为圆柱体，上锥体沿轴线开设一个上通孔，中间体沿轴线开设一个中通孔，下锥体沿轴线开设一个下通孔，上通孔、中通孔、下通孔同轴同心贯通连接，上通孔、下通孔均用于安装硅芯，石墨座的上部分开设一个用于安装石墨头的锥形孔。

2.如权利要求1所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：上锥体、下锥体对称设置。

3.如权利要求2所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：上通孔、下通孔的直径大于中通孔的直径。

4.如权利要求3所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：上通孔分为两部分，上半部分直径大于下半部分直径。

5.如权利要求4所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：上通孔的上半部分为锥孔或等径孔。

6.如权利要求5所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：上锥体外壁由两个不同斜率的锥面组成，上部分锥面的斜率大于下部分锥面的斜率。

7.如权利要求6所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：中间体侧壁上开设通气孔。

8.如权利要求7所述的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，其特征在于：石墨座为圆柱体，在圆柱体轴线位置开设通孔，通孔的上半部分为安装石墨头的锥形孔，通孔的下半部分为锥形孔。

技术总结
本实用新型提出的多晶硅还原炉内连接固定硅芯组合装置，包括石墨头和石墨座，石墨头包括依次连接的上锥体、中间体和下锥体，中间体为圆柱体，上锥体沿轴线开设一个上通孔，中间体沿轴线开设一个中通孔，下锥体沿轴线开设一个下通孔，上通孔、中通孔、下通孔同轴同心贯通连接，上通孔、下通孔均用于安装硅芯，石墨座的上部分开设一个用于安装石墨头的锥形孔，本实用新型中对石墨头进行了改进设计，由现有技术中的石墨头只在一端开设安装硅芯的安装孔，改进为在石墨头两端均开设安装孔。

技术研发人员：曾品华
受保护的技术使用者：石嘴山市新宇兰山电碳有限公司
技术研发日：2020.04.13
技术公布日：2021.01.15