[发明专利]用于在包封的输送槽内输送硅颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在包封的输送槽内输送硅颗粒的方法。

背景技术

在流化床反应器中制备多晶硅颗粒时，在过程进行中需要以均匀的间隔或者连续地将硅材料按计量加入反应器中，并在其他位置从反应器取出最终生长的颗粒。

为此，在制备过程中通常使用简单的开关配件，例如滑阀。为了避免污染高纯硅，在此通常使用由硅材料制成的滑阀。但是此处的缺点是由硅颗粒的磨蚀性导致所述滑阀的磨损度高。因此，该配件必须以短的周期进行替换。

所述滑阀的另一个缺点是倾向于堵塞。在此情况下，必须分别关闭每个装置以手动去除配件中的阻塞物。此外可以通过简单的开关控制实现仅受限制地调节输入和输出的量。

在输送块体材料的技术领域中，通常使用通过电子或气动的振动马达直接接入的打开及关闭的输送槽。

在制造硅单晶时，由于纯度的原因必须在真空气氛中用高纯度硅材料装载及再装载熔体坩埚。

US 5,462,010公开了一种用于将颗粒状多晶硅连续输送至熔体坩埚中的装置。该排列方式包括复杂的输送系统，该输送系统包括大的接收容器、中间容器以及位于振动驱动装置上的主容器。整个系统封装在同一个真空室内。该排列方式的缺点在于复杂地由外部控制的振动驱动装置，其由于电力供应线路及控制所需的穿孔而加剧系统中密封性的损失。通过移动硅材料所需的高频率也可以预计到高的磨蚀性。因为高纯度硅颗粒在此与许多不同的材料相接触(测量探针等)，也可以预计到材料的提高的污染。

US 6,609,870公开了一种利用气动装置输送颗粒状硅的方法。在此，在真空下将该系统安装到包封的系统中。该系统的目的也是利用流通的空气从颗粒去除灰尘微粒。但是该系统的缺点在于，其是开放的系统，其中必须恒定地添加高纯度气体作为输送介质，然后在输送过程中被灰尘污染。

与此不同，在流化床反应器中制造多晶硅颗粒时，具有其输入输出管道的反应器构成包封的系统，其通常以最高10bar过压的设计压力运行。因此，无法使用具有电子或气动的振动马达的、直接接在振动槽上的、已知的振动输送槽。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于输送硅颗粒的新型的系统和方法，其中可以将装置封装在压力室内而不直接与外部连接，并且不将大的振动移动作用在颗粒上以避免对颗粒和机械部件的磨损。此外，该系统应当可以在维护方面方便的方式设置在反应器外部，从而使可能的存取简单化。

本发明涉及利用输送装置的水平和/或垂直移动输送颗粒状硅的方法，其特征在于，所述输送装置向外完全包封，通过电磁场激发至少一个安装在所述输送装置上的永磁体使所述输送装置摇摆运动从而使颗粒向前移动，其中所述电磁场由安装在压力室外部的线圈施加在包封的装置上。

与利用振动马达激发的输送槽相比，在包封的输送槽中通过由外部交变电磁场激发的永磁体的摇摆运动实现本发明方法的摇动位移。由此，所述输送装置可以向外完全包封在外壳内，并且不需要用于供电线路或者压缩空气线路的套管。

用于本发明方法的输送装置具有至少2个向外的连接可能，优选在输送槽的每一侧均设置一个作为入口和出口。这些连接优选以接头或者法兰连接的形式构成，从而将所述输送装置以气密的方式连接至导管、反应器或用于储存颗粒的容器。由此，所述装置例如可以作为经验证的压力装置用于制造多晶硅的流化床设备中。

所述输送装置可以取决于部件的设计在真空中或者在提高的压力下运行。所述方法优选在0.1bar至100bar，优选1至10bar的压力下实施。

通过完全包封在外壳中，所述输送装置还可用于具有高的设计压力和/或高的纯度要求的设备中。

在所述输送装置内部的输送槽本身并不是加压的部件，因此可以由适合于各种待输送的物料的材料构成。由此可以选择用于外壳、位于其中的槽、补偿器及磁体的材料，其特别是以长寿命的方式设计，并且不会或者几乎不会污染待输送的产品。因此，在维护方面的花费非常低。

经包封的输送槽的外壳优选包括在入口和出口处具有焊接接头和法兰连接的金属导管。

在经包封的装置内部的输送槽以可移动的方式固定在外壳上。所述输送槽优选为在入口和出口处具有开口的封闭的管形式的导管，该管在至少一个点上与外部的外壳柔性连接。柔性支架例如可以是弹簧、橡胶带、可移动的夹条或其他的柔性装置。