一种单晶炉用复投伞及复投装置的制作方法

1.本实用新型属于直拉单晶技术领域，尤其是涉及一种单晶炉用复投伞及复投装置。


背景技术：

2.随着直拉单晶炉热场尺寸增大单晶投料量随之增加，而每增加一次复投，都会增加硅料对设置在复投筒底部的复投伞的冲击力，严重时会降低复投伞的保护作用，容易带入杂质，进而降低拉晶质量；同时由于锥形复投伞的结构设计不合理，导致复投伞在高温的单晶炉内易出现应力集中，使得复投伞寿命较低，需多次更换，增加生产成本，其三也是最关键的一点，目前市场上客户端对产量的需求量越来越大，当前由于硅料影响，市场环境会发生剧烈变化，为了应对市场行情的变化，需提高热场使用性价比，同时可能还存在一部分特殊硅料进行拉制，此时目前的复投器配套的复投伞无优势，如果投粒径较小的硅料时操作过程不当容易使料筒与伞不对中，伞与料筒底发生偏离形成缝隙容易掉碎料浪费硅料造成成本损失。
3.同时，用现有复投筒硅料下落，因目前锥形结构的复投伞为渐进式与复投筒底端分开，使得靠近复投筒内壁的位置率先与复投伞分开，进而使得靠近复投筒内壁边缘的硅料先行落下，复投筒轴向中间的硅料随后向其内壁补充，然后硅料再沿复投筒内壁向下落，这一过程如果操作员操作不当，加料筒与复投伞装配无固定结构，容易偏离，加完料后再次灌料发生漏料几率很大，进而造成原料浪费及生产异常。而复投伞损坏的话，会使硅料携带石英进入单晶炉内的熔体中，而硅溶液与石英会起反应(si(液)+sio2(固)＝2sio(液))，使得硅溶液氧含量增加，最终使拉制出的单晶硅氧含量增加，单晶品质下降，还有目前复投装置里边设有钼拉杆配合投料，而钼拉杆与复投伞靠钼螺栓固定，复投伞底部空心结构，下料过程中钼螺栓同时也会与硅料接触，携带杂质影响单晶品质。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型提供一种单晶炉用复投伞及复投装置，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种单晶炉用复投伞，包括复投伞主体和封堵件，复投伞主体上设置有定位槽，用于与料筒接触配合，对料筒进行定位、对中；封堵件与复投伞主体连接，对与钼杆相连接的钼螺栓进行遮挡。
6.进一步的，定位槽设于复投伞主体的面向料筒的一侧面，且位于复投伞主体的该侧面的靠近边缘处。
7.进一步的，定位槽为环形。
8.进一步的，复投伞主体设有第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔与第二连接孔连通，且第一连接孔与第二连接孔沿着复投伞主体的轴线方向依次设置。
9.进一步的，第一连接孔与复投伞主体同轴设置，第一连接孔与第二连接孔同轴设
置。
10.进一步的，封堵件设于第二连接孔处。
11.进一步的，复投伞主体为椎体结构，第一连接孔的一端贯穿复投伞主体的小径端，另一端与第二连接孔连通，第二连接孔贯穿复投伞主体的大径端。
12.进一步的，第二连接孔的直径大于第一连接孔的直径。
13.进一步的，封堵件的材质为石英。
14.一种复投装置，包括如上述的单晶炉用复投伞。
15.由于采用上述技术方案，该单晶炉用复投伞结构简单，制备方便，复投伞主体为实心结构，增强复投伞主体的强度，避免复投伞主体在使用过程中断裂，延长复投伞主体的使用寿命，降低成本；复投伞主体设有定位槽，料筒的一端插接于定位槽内，使得料筒的端部与复投伞主体有效配合，易于复投过程中复投时料筒与复投伞主体更好的定位、对中，不会偏离出现缝隙存在漏料风险，避免料筒与复投伞主体对中的时间浪费，避免粒径较小的碎料损失，避免造成原料浪费及生产异常，节省工时；封堵件的设置，能够对钼螺栓进行遮挡，实现钼螺栓与硅料的隔离，避免杂质进入硅液中而影响单晶品质。
附图说明
16.图1是本实用新型的一实施例的复投伞的结构示意图；
17.图2是本实用新型的一实施例的复投伞主体的结构示意图；
18.图3是本实用新型的一实施例的封堵件的结构示意图。
19.图中：
20.1、复投伞主体
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2、定位槽
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3、封堵件
21.100、第一连接孔
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101、第二连接孔
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
23.图1示出了本实用新型一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种单晶炉用复投伞及复投装置，用于直拉单晶过程中取段复投时进行复投料使用，该复投伞设置有定位槽，便于料筒与复投伞接触配合时进行定位，料筒的一端内嵌在定位槽中，使得料筒在拉晶过程中进行复投料时更好的定位、对中，不会偏离而出现缝隙，降低漏料风险，同时避免将时间浪费在料筒与复投伞定位、对中过程中，提高工作效率，封堵件对钼螺栓进行封堵，对钼螺栓进行隔离，避免杂质进入硅溶液中而影响单晶品质。
24.一种单晶炉用复投伞，如图1-3所示，包括复投伞主体1和封堵件3，复投伞主体1上设置有定位槽2，用于与料筒接触配合，对料筒进行定位，以使得复投筒复投料完成后，料筒直接内嵌于定位槽2内，料筒与复投伞主体1直接进行定位、对中，避免料筒与复投伞主体1相接触处存在缝隙而造成硅料漏料，也节省了复投伞主体1与料筒定位、对中的时间；封堵件3与复投伞主体1连接，对与钼杆相连接的钼螺栓进行隔离，使得复投筒在复投料过程中，钼螺栓不能与硅料接触，避免杂质进入硅溶液中而影响单晶品质。
25.上述的复投伞主体1为椎体结构，复投伞主体1与料筒进行装配接触时，复投伞主体1的小径端能够进入料筒内，对料筒进行封堵，进行复投料时，复投伞主体1远离料筒后，
料筒中的硅料能够沿着复投伞主体1的表面分散进入石英坩埚内，且复投伞主体1为实体结构，其材质为石英，延长复投伞主体1的使用寿命，不易断裂，避免复投伞主体1多次使用后断裂而掉入石英坩埚内对单晶品质造成影响，与现有开口结构的复投伞相比，实心结构的复投伞主体1使用寿命延长，生产成本降低，也便于封堵件3与复投伞主体1连接。
26.上述的定位槽2设于复投伞主体1的面向料筒的一侧面，且位于复投伞主体1的该侧面的靠近边缘处，该定位槽2的位置根据料筒的直径尺寸的大小进行选择，以使得定位槽2能够与料筒插接配合，在本技术中，该定位槽2位于复投伞主体1的倾斜面与大径端的连接处，定位槽2的尺寸与料筒的直径尺寸相适应，以使得料筒与复投伞主体1接触时，料筒的端部内嵌与该定位槽2内，对料筒与复投伞主体1的接触配合时进行定位，使得料筒与复投伞主体1快速对中，减少复投伞主体1与料筒的对中时间，料筒与复投伞主体1接触配合时形状吻合，不存在缝隙，不会造成硅料漏料的风险。该定位槽2为槽结构，且定位槽2由复投伞主体1的周侧面向中部方向及复投伞主体1的锥面向大径端方向凹陷形成，使得定位槽2的截面形状为近似l型，以便于料筒的端部能够插接于该定位槽2内，或者，该定位槽2由复投伞主体1的锥面向大径端方向凹陷形成槽结构，定位槽2的截面形状根据实际需求进行选择设置，这里不做具体要求。
27.在本实施例中，该定位槽2为环形，环绕设于复投伞主体1的面向料筒的一侧面上，该定位槽2的形状与料筒的端部的形状相适应，以使得复投伞主体1靠近料筒时，料筒的端部能够直接内嵌于该定位槽2内，不会产生偏移，使得料筒直接与复投伞主体1进行定位、对中，提高复投料过程中料筒与复投伞的接触过程中的定位、对中的工作效率。
28.复投伞主体1设有第一连接孔100和第二连接孔101，第一连接孔100与第二连接孔101连通，且第一连接孔100与第二连接孔101沿着复投伞主体1的轴线方向依次设置，第一连接孔100用于放置与钼杆连接的钼螺栓，通过钼螺栓将钼杆与复投伞主体1连接在一起，在本实施例中，该第一连接孔100为阶梯孔，在将钼螺栓放置于该第一连接孔100并与钼杆连接时，第一连接孔100对钼螺栓进行阻挡，以使得钼螺栓位于第一连接孔100内，同时能够将钼螺栓和复投伞主体1固定连接在一起；第二连接孔101的设置，便于封堵件3与复投伞主体1连接，封堵件3设于第二连接孔101处，对位于第一连接孔100内的钼螺栓进行封堵、隔离，避免在复投过程中钼螺栓与硅料接触而引入杂质，从而对单晶的品质造成影响。
29.第一连接孔100与复投伞主体1同轴设置，第一连接孔100与第二连接孔101同轴设置，则第一连接孔100与第二连接孔101均与复投伞主体1同轴设置，位于复投伞主体1的中间部分，沿着复投伞主体1的轴线方向，第一连接孔100与第二连接孔101从复投伞主体1的小径端至大径端方向依次设置，第一连接孔100的一端贯穿复投伞主体1的小径端，另一端与第二连接孔101连通，第二连接孔101贯穿复投伞主体1的大径端，第一连接孔100与第二连接孔101均为通孔结构，便于钼螺栓的放置及封堵件3的放置。
30.在本实施例中，优选的，第二连接孔101的直径大于第一连接孔100的直径，以使得位于第二连接孔101内的封堵件3能够完全对钼螺栓进行遮挡。
31.在第二连接孔101的内壁上设置有内螺纹，封堵件3的外侧壁设有外螺纹，封堵件3与第二连接孔101通过螺纹连接，以使得封堵件3与复投伞主体1可拆卸连接，便于复投筒组装，为了避免在复投料的过程中封堵件3与硅料接触而引入杂质，该封堵件3的材质优选为石英。
32.该封堵件3为板状结构，且封堵件3的形状与第二连接孔101的形状相适应，以使得封堵件3能够与第二连接孔101连接，封堵件3的厚度与第二连接孔101的深度相一致，封堵件3安装于第二连接孔101后不会凸出复投伞主体1的大径端的端面，封堵件3与复投伞主体1的大径端的端部平齐，避免在复投料过程中封堵件3与硅料接触。在封堵件3的一侧面设有凹槽，以便于操作者通过拧紧工作将封堵件3安装在第二连接孔101处，旋进第二连接孔101内。
33.在本实施例中，优选的，该封堵件3的形状为圆形。
34.一种复投装置，包括如上述的单晶炉用复投伞，还包括钼杆、料筒和钼螺栓，钼螺栓插接于第一连接孔100内，钼杆的一端插接于第一连接孔100内，并与钼螺栓通过螺纹连接，将钼杆与复投伞主体1固定连接在一起，封堵件3安装于第二连接孔101处，对钼螺栓进行遮挡，将料筒套装在钼杆的外侧，且料筒的一端插入复投伞主体1的定位槽2内，料筒与复投伞主体1接触配合，构造出复投筒结构。
35.该单晶炉用复投伞在使用时，钼杆的一端从复投伞主体1的小径端伸入第一连接孔100，并与位于第一连接孔100内的钼螺栓进行螺纹连接，将钼杆与复投伞主体1连接在一起，以使得复投伞主体1随着钼杆的移动而移动；将封堵件3安装于第二连接孔101处，封堵件3旋进第二连接孔101内，封堵件3的端面与大径端的端面平齐，避免封堵件3与硅料接触，对钼螺栓进行遮挡；将料筒套装在钼杆的外部，且料筒的端部插接于定位槽2内，使得料筒与复投伞主体1接触配合，构造出复投筒结构；将复投料装入料筒内，由于复投伞主体1的阻挡，且料筒与复投伞主体1插接配合，硅料不会从料筒中漏出；进行复投料时，钼杆移动，复投伞主体1远离料筒，硅料沿着复投伞主体1的表面分散落入石英坩埚内，复投结束后，钼杆移动，复投伞主体1向料筒方向移动，复投伞主体1移动的过程中，复投伞主体1与料筒接触，料筒的端部直接插接于定位槽2内，实现料筒的定位、对中，避免料筒与复投伞主体1之间具有间隙而造成漏料。
36.由于采用上述技术方案，该单晶炉用复投伞结构简单，制备方便，复投伞主体为实心结构，增强复投伞主体的强度，避免复投伞主体在使用过程中断裂，延长复投伞主体的使用寿命，降低成本；复投伞主体设有定位槽，料筒的一端插接于定位槽内，使得料筒的端部与复投伞主体有效配合，易于复投过程中复投时料筒与复投伞主体更好的定位、对中，不会偏离出现缝隙存在漏料风险，避免料筒与复投伞主体对中的时间浪费，避免粒径较小的碎料损失，避免造成原料浪费及生产异常，节省工时；封堵件的设置，能够对钼螺栓进行遮挡，实现钼螺栓与硅料的隔离，避免杂质进入硅液中而影响单晶品质。
37.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。